JPH1151645A - Distance-measuring apparatus - Google Patents
Distance-measuring apparatusInfo
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- JPH1151645A JPH1151645A JP21074997A JP21074997A JPH1151645A JP H1151645 A JPH1151645 A JP H1151645A JP 21074997 A JP21074997 A JP 21074997A JP 21074997 A JP21074997 A JP 21074997A JP H1151645 A JPH1151645 A JP H1151645A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用距離測定装
置に関し、特に、一対の光学系と、それらの光学系から
の画像をそれぞれ結像せしめる一対のイメージセンサ
と、両イメージセンサ上に結像した一対の画像のウイン
ドを定めるウインド決定手段と、該ウインド決定手段で
定まるウインド内の画像信号を比較して両画像の光軸か
らのずれ量を検出する相関演算手段と、該相関演算手段
で得られたずれ量を用いて三角測量の原理に基づく演算
を実行して対象物までの距離を演算する距離演算手段と
を備える車両用距離測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring device for a vehicle, and more particularly, to a pair of optical systems, a pair of image sensors for forming images from the optical systems, and a pair of image sensors formed on both image sensors. Window determining means for determining a window of a pair of images formed, correlation calculating means for comparing image signals in the window determined by the window determining means to detect a shift amount of the two images from the optical axis, and the correlation calculating means And a distance calculating means for calculating a distance to an object by performing a calculation based on the principle of triangulation using the deviation amount obtained in (1).
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、かかる距離測定装置は、たとえば
特開平４−２１８７１５号公報等で既に知られており、
このものでは、図５で示すように、先行車両等の対象物
を囲む第１のウインドＷ１と、第１のウインドＷ１の近
傍上方位置の第２のウインドＷ２とが設定され、第１お
よび第２のウインドＷ１，Ｗ２の画像情報にそれぞれ基
づいて対象物までの距離をそれぞれ演算する距離演算手
段と、両距離演算手段で得られた距離情報に基づいて第
１のウインドＷ１の位置を補正する手段とを備え、自車
のピッチングが生じたときに補正された第１のウインド
Ｗ１の画像情報に基づいて対象物までの距離を得るよう
にしている。2. Description of the Related Art Conventionally, such a distance measuring device has been already known, for example, from Japanese Patent Laid-Open No. 4-218715.
In this device, as shown in FIG. 5, a first window W1 surrounding an object such as a preceding vehicle and a second window W2 located near and above the first window W1 are set, and the first and second windows are set. Distance calculating means for calculating the distance to the object based on the image information of the windows W1 and W2, respectively, and correcting the position of the first window W1 based on the distance information obtained by the distance calculating means. Means for obtaining the distance to the object based on the image information of the first window W1 corrected when the own vehicle pitches.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、
第１のウインドＷ１の上方に、対象物の背景を含む画像
を得るための第２のウインドＷ２を設定し、第２のウイ
ンドＷ２の画像情報に基づく距離が第１のウインドＷ１
の画像情報に基づく距離よりも大きくなることを利用し
ているが、第２のウインドＷ２には、空などの不定形の
対象が入るので、距離演算誤差が大きくなって不適切な
ウインド位置補正が生じる可能性がある。また図６で示
すように、下向きのピッチングが生じた場合には、第１
のウインドＷ１に路面文字が入ってしまい、先行車両等
の対象物までの距離が実際よりも短くなってしまう可能
性もある。SUMMARY OF THE INVENTION In the above prior art,
A second window W2 for obtaining an image including the background of the object is set above the first window W1, and the distance based on the image information of the second window W2 is set to the first window W1.
However, since the second window W2 contains an indeterminate target such as the sky, the distance calculation error becomes large and the second window W2 becomes inappropriate. May occur. Also, as shown in FIG. 6, when downward pitching occurs, the first
The road surface character may enter the window W1, and the distance to the target object such as the preceding vehicle may be shorter than the actual distance.
【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、ピッチングが生じたときの適切なウインド位
置補正を可能とし、対象物までの距離を正確に得ること
ができるようにした車両用距離測定装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made in view of the above circumstances, and has been made in view of the fact that a window position can be appropriately corrected when pitching occurs and a distance to an object can be accurately obtained. An object of the present invention is to provide a distance measuring device.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、一対の光学系と、それらの光学系からの
画像をそれぞれ結像せしめる一対のイメージセンサと、
両イメージセンサ上に結像した一対の画像のウインドを
定めるウインド決定手段と、該ウインド決定手段で定ま
るウインド内の画像信号を比較して両画像の光軸からの
ずれ量を検出する相関演算手段と、該相関演算手段で得
られたずれ量を用いて三角測量の原理に基づく演算を実
行して対象物までの距離を演算する距離演算手段とを備
える車両用距離測定装置において、自車のピッチング変
化を直接または間接に検出するピッチング変化検出手段
と、該ピッチング変化検出手段が設定値を超えるピッチ
ング変化を検出するのに応じてウインドの上下位置を実
質的に補正するウインド位置補正手段とを備えることを
ことを第１の特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a pair of optical systems and a pair of image sensors for forming images from the optical systems, respectively.
Window determining means for determining the window of a pair of images formed on both image sensors, and correlation calculating means for comparing the image signals in the windows determined by the window determining means to detect the amount of deviation of the two images from the optical axis And a distance calculating means for calculating a distance to an object by executing a calculation based on the principle of triangulation using the deviation amount obtained by the correlation calculating means. Pitching change detecting means for directly or indirectly detecting a pitching change, and window position correcting means for substantially correcting the vertical position of the window in accordance with the detection of the pitching change exceeding the set value. The first feature is to provide.
【０００６】このような第１の特徴の構成によれば、自
車のピッチングが生じたときに、対象物までの距離を得
るために設定されるウインドの上下位置が実質的に補正
されることになり、ピッチングが生じても対象物までの
距離を正確に測定することができる。According to the first feature, when the own vehicle pitches, the vertical position of the window set to obtain the distance to the object is substantially corrected. Thus, even if pitching occurs, the distance to the object can be accurately measured.
【０００７】また本発明は、一対の光学系と、それらの
光学系からの画像をそれぞれ結像せしめる一対のイメー
ジセンサと、両イメージセンサ上に結像した一対の画像
のウインドを定めるウインド決定手段と、該ウインド決
定手段で定まるウインド内の画像信号を比較して両画像
の光軸からのずれ量を検出する相関演算手段と、該相関
演算手段で得られたずれ量を用いて三角測量の原理に基
づく演算を実行して対象物までの距離を演算する距離演
算手段とを備える車両用距離測定装置において、前記距
離演算手段で得た距離データに基づいて対象物との相対
速度および相対加・減速度の少なくとも一方を求める相
対運動量演算手段と、該相対運動量演算手段で得た相対
速度および相対加・減速度の少なくとも一方が所定の条
件を満たすように変化したことをもって所定量以上のピ
ッチング変化が生じたと判定するピッチング判定手段
と、所定量以上のピッチング変化が生じたと前記ピッチ
ング判定手段が判定するのに応じてウインドの上下位置
を実質的に補正するウインド位置補正手段とを備えるこ
とを第２の特徴とする。The present invention also provides a pair of optical systems, a pair of image sensors for forming images from the optical systems, respectively, and a window determining means for determining a window of the pair of images formed on both image sensors. A correlation calculating means for comparing the image signals in the window determined by the window determining means to detect a shift amount of the two images from the optical axis; and a triangulation using the shift amount obtained by the correlation calculating means. A distance calculating means for calculating the distance to the object by executing a calculation based on the principle, wherein the relative speed and relative load with the object are determined based on the distance data obtained by the distance calculating means. A relative momentum calculating means for obtaining at least one of the decelerations, and at least one of the relative speed and the relative acceleration / deceleration obtained by the relative momentum calculating means satisfying a predetermined condition. The pitching determining means for determining that a pitching change of a predetermined amount or more has occurred due to the conversion, and the vertical position of the window is substantially corrected in response to the pitching determining means determining that the pitching change of a predetermined amount or more has occurred. A second feature is that a window position correcting means is provided.
【０００８】この第２の特徴の構成によれば、車両のピ
ッチングが生じたときには、対象物との間の相対速度ま
たは相対加・減速度の変化量が大きくなるはずであり、
ピッチング判定手段において、相対速度および相対加・
減速度の少なくとも一方が所定の条件を満たすように変
化したことをもって所定量以上のピッチング変化が生じ
たと判定することができ、自車のピッチングが生じたと
ピッチング判定手段が判定したときに、対象物までの距
離を得るために設定されるウインドの上下位置が実質的
に補正されることになり、ピッチングが生じても対象物
までの距離を正確に測定することができる。According to the configuration of the second feature, when the vehicle pitches, the amount of change in the relative speed or relative acceleration / deceleration with respect to the object should be large.
In the pitching determination means, the relative speed and the relative acceleration
When at least one of the decelerations has changed to satisfy a predetermined condition, it can be determined that a pitching change of a predetermined amount or more has occurred. The vertical position of the window set to obtain the distance to the object is substantially corrected, and the distance to the object can be accurately measured even if pitching occurs.
【０００９】上記第２の特徴におけるピッチング判定手
段の判定にあたっては、相対運動量演算手段で得た相対
速度の符号が反転したことをもって所定量以上のピッチ
ング変化が生じたと判定することが望ましく、また相対
運動量演算手段で得た相対加・減速度の絶対値が設定値
を超えたことをもって所定量以上のピッチング変化が生
じたと判定することが望ましい。In the determination by the pitching determining means in the second feature, it is desirable to determine that a pitching change of a predetermined amount or more has occurred by reversing the sign of the relative speed obtained by the relative momentum calculating means. It is desirable to determine that a pitching change of a predetermined amount or more has occurred when the absolute value of the relative acceleration / deceleration obtained by the momentum calculation means exceeds a set value.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.
【００１１】図１ないし図３は本発明の第１実施例を示
すものであり、図１は距離測定装置の構成を示すブロッ
ク図、図２は距離測定原理を説明するための図、図３は
ウインド配置を示す図である。FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a distance measuring device, FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of distance measurement, and FIG. FIG. 4 is a view showing a window arrangement.
【００１２】先ず図１において、上下一対の撮像手段１
Ａ，１Ｂが、車両の車室内でたとえばフロントガラスの
後方側に配置されており、これらの撮像手段１Ａ，１Ｂ
で得られた先行車両等の対象物４の画像信号は、個別の
Ａ／Ｄ変換器５Ａ，５Ｂでデジタル信号に変換され、さ
らに個別の画像記憶手段６Ａ，６Ｂにそれぞれ記憶され
る。First, referring to FIG.
A and 1B are arranged, for example, on the rear side of a windshield in a vehicle cabin of the vehicle, and these imaging means 1A and 1B are provided.
The image signals of the object 4 such as the preceding vehicle obtained in the above are converted into digital signals by the individual A / D converters 5A and 5B, and are further stored in the individual image storage means 6A and 6B, respectively.
【００１３】画像記憶手段６Ａ，６Ｂにストアされた画
像信号のうち、ウインド決定手段７で決定されたウイン
ドの画像信号だけが切出され、相関演算手段８において
相関演算が実行され、その相関演算結果に基づいて距離
演算手段９で対象物４までの距離Ｄが演算される。From the image signals stored in the image storage means 6A and 6B, only the image signal of the window determined by the window determination means 7 is cut out, and the correlation calculation means 8 executes a correlation calculation, and the correlation calculation is performed. The distance D to the object 4 is calculated by the distance calculating means 9 based on the result.
【００１４】図２において、両撮像手段１Ａ，１Ｂは、
レンズを含む光学系２Ａ，２Ｂと、それらの光学系２
Ａ，２Ｂの焦点距離ｆだけ後方に配置されるイメージセ
ンサ３Ａ，３Ｂとでそれぞれ構成されるものであり、両
光学系２Ａ，２Ｂは、基線長ＢＬだけ上下に間隔をあけ
て配置される。In FIG. 2, both imaging means 1A and 1B are
Optical systems 2A and 2B including lenses and their optical systems 2
A and 2B are respectively constituted by image sensors 3A and 3B disposed behind by a focal length f, and the two optical systems 2A and 2B are disposed at intervals above and below by a base line length BL.
【００１５】このような撮像手段１Ａ，１Ｂによれば、
自車の前方に存在する先行車両等の対象物４が光学系２
Ａ，２Ｂによりイメージセンサ３Ａ，３Ｂ上に結像され
ることになるが、イメージセンサ３Ａ，３Ｂは、たとえ
ば多数の画素が二次元平面に分散された二次元のＣＣＤ
やＰＤである。According to such imaging means 1A and 1B,
An object 4 such as a preceding vehicle existing in front of the own vehicle is an optical system 2.
A and 2B form images on the image sensors 3A and 3B. The image sensors 3A and 3B are, for example, two-dimensional CCDs in which many pixels are dispersed in a two-dimensional plane.
And PD.
【００１６】各イメージセンサ３Ａ，３Ｂで得られた全
体画像中に、図３で示すように、ウインド決定手段７に
より単一のウインドＷが設定され、このウインドＷ内の
画像信号が画像記憶手段６Ａ，６Ｂから相関演算手段８
に入力され、両イメージセンサ３Ａ，３Ｂから得られた
輝度データの相関が最も一致する点でのシフト量ｎを得
るための演算が相関演算手段８で実行される。すなわち
両イメージセンサ３Ａ，３Ｂの画像の一方をシフトさせ
るか、両イメージセンサ３Ａ，３Ｂの画像の両方を交互
にシフトさせるようにして、両画像信号の引き算を実行
し、両画像データが最も一致したとき、すなわち相関値
が最小となったときのシフト量ｎを得る演算が相関演算
手段８で行なわれる。而して、前記シフト量ｎは、図２
で示すように、下方のイメージセンサ３Ａから得られた
画像信号の光学系２Ａの光軸からのずれ量ｎＡと、上方
のイメージセンサ３Ｂから得られた画像信号の光学系２
Ｂの光軸からのずれ量ｎＢとの和として得られることに
なる。また上記シフト量ｎの算出にあたって、イメージ
センサ３Ａ，３Ｂでの画素間の間隔により分解能が定ま
ってしまうので、分解能を向上するために前記間隔間の
補間を行なってシフト量ｎを補正するようにしてもよ
い。In the whole image obtained by each of the image sensors 3A and 3B, a single window W is set by the window determining means 7 as shown in FIG. 3, and an image signal in the window W is stored in the image storing means. Correlation calculation means 8 from 6A, 6B
The calculation for obtaining the shift amount n at the point where the correlation between the luminance data obtained from the two image sensors 3A and 3B is the best is performed by the correlation calculation means 8. That is, either one of the images of the two image sensors 3A and 3B is shifted, or both of the images of the two image sensors 3A and 3B are alternately shifted, and the subtraction of the two image signals is performed. In this case, an operation for obtaining the shift amount n when the correlation value is minimized is performed by the correlation operation means 8. Thus, the shift amount n is shown in FIG.
As shown by, the shift amount nA of the image signal obtained from the lower image sensor 3A from the optical axis of the optical system 2A and the optical system 2 of the image signal obtained from the upper image sensor 3B.
It is obtained as the sum of the shift amount nB of B from the optical axis. In calculating the shift amount n, the resolution is determined by the interval between pixels in the image sensors 3A and 3B. Therefore, in order to improve the resolution, the shift amount n is corrected by performing interpolation between the intervals. You may.
【００１７】距離演算手段９では、三角測量法の原理に
基づく距離演算が実行されるものであり、対象物４まで
の距離Ｄは、 Ｄ＝（ＢＬ×ｆ）／ｎ として距離演算手段９で得られることになる。この際、
イメージセンサ３Ａ，３Ｂの近傍に感温素子を配置して
おき、その感温素子で得た温度情報に基づいて距離Ｄの
補正を行なうようにしてもよい。The distance calculation means 9 performs a distance calculation based on the principle of triangulation. The distance D to the object 4 is calculated as follows: D = (BL × f) / n Will be obtained. On this occasion,
A temperature sensing element may be arranged near the image sensors 3A and 3B, and the distance D may be corrected based on temperature information obtained by the temperature sensing element.
【００１８】距離演算手段９で得られた距離Ｄは、たと
えば先行車両等の対象物４に追随して自車を走行せしめ
るための車両走行制御装置１０等に入力される。The distance D obtained by the distance calculating means 9 is input to a vehicle traveling control device 10 for driving the own vehicle to follow the object 4 such as a preceding vehicle.
【００１９】自車のピッチング変化は、距離演算手段９
で得られた距離Ｄに基づいてピッチング変化検出手段１
１で間接的に検出されるものであり、該ピッチング変化
検出手段１１は、距離演算手段９で得た距離データに基
づいて対象物４との相対速度および相対加・減速度を求
める相対運動量演算手段１２と、該相対運動量演算手段
１２で得た相対速度および相対加・減速度がそれぞれ所
定の条件を満たしたことをもって所定量以上のピッチン
グ変化が生じたと判定するピッチング判定手段１３とを
備える。The pitching change of the own vehicle is calculated by the distance calculating means 9.
Pitching change detecting means 1 based on distance D obtained in
The pitching change detecting means 11 calculates relative speed with respect to the object 4 and relative acceleration / deceleration based on the distance data obtained by the distance calculating means 9. And a pitching judging means for judging that a pitching change of a predetermined amount or more has occurred when the relative speed and the relative acceleration / deceleration obtained by the relative momentum calculating means each satisfy predetermined conditions.
【００２０】相対運動量演算手段１２では、相対速度
Ｖ、相対加・減速度Ａが、前回値に（ｎ−１）の添字を
付し、今回値に（ｎ）の添字を付すとともに、測定サン
プル周期をｔとしたときに、次の演算式 Ｖn ＝（Ｄn −Ｄn-1 ）／ｔ Ａn ＝（Ｖn −Ｖn-1 ）／ｔ でそれぞれ演算される。この相対運動量演算手段１２で
の演算時に差分演算だけの場合には、距離ノイズが拡大
される場合があるので、ローパスなどのフィルタ演算を
行なうようにしてもよい。In the relative momentum calculating means 12, the relative speed V and the relative acceleration / deceleration A are added with a suffix (n-1) to the previous value, a suffix (n) to the current value, and the period when the t, are respectively calculated by the following calculation formula V n = (D n -D n -1) / t a n = (V n -V n-1) / t. If only the difference calculation is performed at the time of the calculation by the relative momentum calculation means 12, the distance noise may be enlarged, so that a filter calculation such as a low-pass may be performed.
【００２１】ピッチング判定手段１３は、相対運動量演
算手段１２で得られた相対速度Ｖnおよび相対加・減速
度Ａn が、たとえば次の第１および第２条件にそれぞれ
合致することをもって所定量以上のピッチング変化が生
じたと判定するものである。The pitching determining means 13, the relative velocity V n and the relative acceleration and deceleration A n obtained in relative motion amount calculation means 12, for example, a predetermined amount or more with that matches each in the following first and second conditions Is determined to have occurred.
【００２２】 第１条件：Ｖn ×Ｖn-1 ＜０ 第２条件：｜Ａn ｜＞判定値 第１条件は、相対速度Ｖの符号が前回とは反転している
かどうかを判断するものであり、また第２条件は、相対
加・減速度Ａの絶対値が判定値を超えたかどうかを判断
するものであり、第１および第２条件がともに成立した
ときに、ウインドの下部に路面文字が含まれるようなピ
ッチングが自車に生じたとピッチング判定手段１３で判
定されることになる。First condition: V n × V n-1 <0 Second condition: | A n |> judgment value The first condition is to judge whether or not the sign of the relative speed V is inverted from the previous one. The second condition is for determining whether or not the absolute value of the relative acceleration / deceleration A has exceeded the determination value. When both the first and second conditions are satisfied, the road surface is located below the window. The pitching determination means 13 determines that pitching that includes characters has occurred in the own vehicle.
【００２３】所定量以上のピッチング変化が生じたとピ
ッチング判定手段１３で判定されたときに、ウインド決
定手段７による設定ウインドＷの位置がウインド位置補
正手段１４で補正されることになり、このウインド位置
補正手段１４は、ウインド位置補正演算手段１５と、該
ウインド位置補正演算手段１５で得られた補正値を記憶
する位置補正記憶手段１６とで構成される。When the pitching determining means 13 determines that a pitching change of a predetermined amount or more has occurred, the position of the set window W by the window determining means 7 is corrected by the window position correcting means 14, and this window position is corrected. The correction means 14 includes a window position correction calculation means 15 and a position correction storage means 16 for storing the correction value obtained by the window position correction calculation means 15.
【００２４】ウインド位置補正演算手段１５では、補正
値Ｓが係数Ｇおよび相対加・減速度Ａn を用いて次の演
算式により演算される。The window position correction calculating means 15 calculates the correction value S by using the coefficient G and the relative acceleration / deceleration An by the following formula.
【００２５】Ｓ＝Ｇ×Ａn 該演算式において、係数Ｇの符号は、相対加・減速度Ａ
n が対象物４の自車への近接方向に大きくなったときに
ウインドを上方位置に補正するように設定される。S = G × A n In the above equation, the sign of the coefficient G is the relative acceleration / deceleration A
The window is set to be corrected to the upper position when n increases in the direction in which the object 4 approaches the own vehicle.
【００２６】ウインド位置補正演算手段１５で演算され
た補正値Ｓは位置補正記憶手段１６に一旦記憶され、該
位置補正値記憶手段１６にストアされた補正値Ｓで、ウ
インド決定手段７で決定される次回のウインド位置が補
正されることになる。The correction value S calculated by the window position correction calculation means 15 is temporarily stored in the position correction storage means 16 and is determined by the window determination means 7 based on the correction value S stored in the position correction value storage means 16. The next window position will be corrected.
【００２７】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると、自車のピッチングが生じたときには、対象物４と
の間の相対速度Ｖおよび相対加・減速度Ａの変化量が大
きくなるはずであり、ピッチング判定手段１３におい
て、相対速度Ｖおよび相対加・減速度Ａが上記第１およ
び第２条件をそれぞれ満たすように変化したことをもっ
て所定量以上のピッチング変化が生じたと判定すること
ができる。Next, the operation of the first embodiment will be described. When pitching of the own vehicle occurs, the amount of change in the relative speed V and the relative acceleration / deceleration A with the object 4 should be large. The pitching determination means 13 can determine that a pitching change of a predetermined amount or more has occurred by changing the relative speed V and the relative acceleration / deceleration A so as to satisfy the first and second conditions, respectively.
【００２８】自車にピッチングが生じたことがピッチン
グ変化検出手段１１で検出されたときに、ウインド決定
手段７で定まるウインドの位置が上方または下方に補正
されるので、ピッチングが生じたことに起因してウイン
ド内に路面文字が含まれること等による距離測定誤差が
生じるのを防止することができ、ピッチングが生じても
対象物４までの距離を正確に測定することができる。When the pitching change detecting means 11 detects that the vehicle has pitched, the position of the window determined by the window determining means 7 is corrected upward or downward. As a result, it is possible to prevent a distance measurement error from occurring due to the inclusion of a road surface character in the window, and to accurately measure the distance to the object 4 even when pitching occurs.
【００２９】またウインド決定手段７での補正値Ｓは、
ウインド位置補正演算手段１５によりピッチングの程度
に応じて定められるものであり、ウインドを適正位置に
定めてより正確な距離測定を行なうことが可能となる。The correction value S in the window determination means 7 is
This is determined by the window position correction calculating means 15 in accordance with the degree of pitching, so that the window can be set at an appropriate position and more accurate distance measurement can be performed.
【００３０】さらに１つのウインドでピッチングによる
位置ずれを補正することが可能であるので、複数ウイン
ドでの距離演算を行なうようにしていた従来のもの（特
開平４−２１８７１５号）と比べて演算時間を短縮する
ことができる。Further, since it is possible to correct the displacement due to pitching in one window, the calculation time is longer than that of the conventional one (Japanese Patent Laid-Open No. 4-218715) in which distance calculation is performed in a plurality of windows. Can be shortened.
【００３１】上記第１実施例では単一のウインドを用い
た距離測定装置について説明したが、図４で示す第２実
施例のように複数のウインドを用いた距離測定装置につ
いても本発明を適用可能である。In the above-described first embodiment, a distance measuring apparatus using a single window has been described. However, the present invention is also applied to a distance measuring apparatus using a plurality of windows as in the second embodiment shown in FIG. It is possible.
【００３２】図４では、複数のウインドのうち、たとえ
ば相関値の最小値と該最小値の前後の相関値との差が大
きい等により良好な相関が得られたウインド、あるいは
各ウインド毎に得られる距離の最小値や前回得られた対
象物４までの距離から一定距離までの範囲に入るウイン
ドが点描で示すように追尾ウインドＷP ，ＷP …として
定められるとともにそれらの追尾ウインドＷP ，ＷP …
の距離の平均値が対象物４までの距離として定められ、
追尾ウインドＷP ，ＷP …から得られる距離に基づく相
対加・減速度Ａn1と、係数Ｇ1 とに基づいて、補正値Ｓ
1 が、 Ｓ1 ＝Ｇ1 ×Ａn1 として定められ、係数Ｇ1 の符号は、相対加・減速度Ａ
n1が自車への近接方向に大きくなったときにウインドを
上方位置に補正するように設定される。In FIG. 4, among a plurality of windows, a window in which a good correlation is obtained due to a large difference between the minimum value of the correlation value and the correlation value before and after the minimum value is obtained, or a window obtained for each window. The windows that fall within a certain distance from the minimum value of the distance to be obtained or the distance to the object 4 obtained last time are defined as tracking windows W P , W P, as shown by stippling, and the tracking windows W P , W P …
Is determined as the distance to the object 4,
A tracking window W P, W P ... relative acceleration and deceleration A n1 based on the distance obtained from, based on the coefficients G 1, the correction value S
1 is defined as S 1 = G 1 × A n1 , and the sign of the coefficient G 1 is the relative acceleration / deceleration A
The window is set to be corrected to the upper position when n1 increases in the direction of approaching the own vehicle.
【００３３】一方、各追尾ウインドＷP ，ＷP …の下方
には斜線で示すように複数の路面検知ウインドＷR ，Ｗ
R …が設定されるものであり、これらの路面検知ウイン
ドＷ R ，ＷR …の距離の平均値に基づく相対加・減速度
Ａn2と、係数Ｇ2 とに基づいて、補正値Ｓ2 が、 Ｓ2 ＝Ｇ2 ×Ａn2 として定められ、係数Ｇ2 の符号は、上述の係数Ｇ1 と
は逆に、相対加・減速度Ａn2が自車への近接方向に大き
くなったときにウインドを下方位置に補正するように設
定される。On the other hand, each tracking window WP, WPBelow ...
Has a plurality of road surface detection windows W as indicated by hatching.R, W
R… Are set, and these road surface detection windows
De W R, WRRelative acceleration / deceleration based on the average value of the distance of ...
An2And the coefficient GTwoAnd the correction value STwoBut STwo= GTwo× An2 And the coefficient GTwoIs the coefficient G described above.1When
Is the relative acceleration / deceleration An2Is large in the direction of approach to the vehicle
The window is adjusted to the lower position when
Is determined.
【００３４】而して自車のピッチングが検出されたとき
には、前記補正値Ｓ1 ，Ｓ2 の平均値で追尾ウインドＷ
P ，ＷP …の上下位置が補正される。これにより、各追
尾ウインドＷP ，ＷP …を路面検知ウインドＷR ，ＷR
…で検出した路面のすぐ上に来るように補正することが
可能になる。また前記補正値Ｓ2 で路面検知ウインドＷ
R ，ＷR …の上下位置を補正するようにしてもよい。When the pitching of the own vehicle is detected, the tracking window W is calculated based on the average of the correction values S 1 and S 2.
The vertical position of P , W P ... Is corrected. Thus, the tracking windows W P , W P ... Are changed to the road surface detection windows W R , W R.
.. Can be corrected to be directly above the road surface detected by. The road surface detection window W by the correction value S 2
The vertical position of R , W R ... May be corrected.
【００３５】本発明のさらに他の実施例として、上記第
２実施例における追尾ウインドＷP，ＷP …に基づいて
得られる相対速度をＶn1とし、追尾ウインドＷP ，ＷP
…および路面検知ウインドＷR ，ＷR …の相対速度をＶ
Rnとし、 ｜Ｖn1−ＶRn｜＜一定値 であったときに、路面検知ウインドＷR ，ＷR …に基づ
く相対速度が追尾ウインドＷP ，ＷP …に基づく相対速
度に近いことに基づいて自車に上向きのピッチングが生
じたことを判定し、追尾ウインドＷP ，ＷP …を下方側
に補正することも可能である。As still another embodiment of the present invention, the relative speed obtained based on the tracking windows W P , W P ... In the second embodiment is V n1 , and the tracking windows W P , W P.
And the relative speed of the road detection windows W R , W R.
Rn , when | V n1 −V Rn | <constant value, the relative speed based on the road surface detection windows W R , W R ... Is close to the relative speed based on the tracking windows W P , W P. It is also possible to determine that the own vehicle has been pitched upward and correct the tracking windows W P , W P ... Downward.
【００３６】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the appended claims. It is possible to do.
【００３７】たとえば上記実施例では、ピッチング変化
検出手段１１が設定値を超えるピッチング変化を検出し
たときに、ウインド位置補正手段１４によりウインド決
定手段７によって定まるウインドの上下位置を補正する
ようにしたが、ウインド決定手段７によって定まるウイ
ンドの位置を一定に定めておくが、該ウインドの上部ま
たは下部の画像信号を無効化することによって、ウイン
ド位置を実質的に補正するようにすることも可能であ
る。また自車のピッチングを直接検出することも可能で
ある。さらに、距離演算手段９で得た距離データに基づ
いて対象物４との相対速度および相対加・減速度のいず
れか一方を相対運動量演算手段１２で求め、相対速度お
よび相対加・減速度のいずれか一方が所定の条件を満た
すように変化したことをもって所定量以上のピッチング
変化が生じたとピッチング判定手段１３で判定するよう
にしてもよい。For example, in the above embodiment, when the pitching change detecting means 11 detects a pitching change exceeding a set value, the window position correcting means 14 corrects the vertical position of the window determined by the window determining means 7. Although the position of the window determined by the window determining means 7 is fixed, it is also possible to substantially correct the window position by invalidating the image signal at the top or bottom of the window. . It is also possible to directly detect the pitching of the own vehicle. Further, based on the distance data obtained by the distance calculating means 9, one of the relative speed with respect to the object 4 and the relative acceleration / deceleration is obtained by the relative momentum calculating means 12, and the relative speed and the relative acceleration / deceleration are determined. The pitching determination means 13 may determine that a pitching change of a predetermined amount or more has occurred by changing either of them to satisfy a predetermined condition.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上のように請求項１ないし４のいずれ
かに記載の発明によれば、自車のピッチングが生じたと
きに、対象物までの距離を得るために設定されるウイン
ドの上下位置を実質的に補正するようにし、ピッチング
が生じても対象物までの距離を正確に測定することがで
きる。As described above, according to the invention as set forth in any one of the first to fourth aspects, when pitching of the own vehicle occurs, the vertical position of the window set to obtain the distance to the object is increased. The position is substantially corrected, and the distance to the object can be accurately measured even if pitching occurs.
【図１】第１実施例の距離測定装置の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a distance measuring device according to a first embodiment.
【図２】距離測定原理を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of distance measurement.
【図３】ウインド配置を示す図である。FIG. 3 is a view showing a window arrangement.
【図４】第２実施例のウインド配置を示す図である。FIG. 4 is a view showing a window arrangement according to a second embodiment.
【図５】従来の技術のウインド配置を示す図である。FIG. 5 is a view showing a window arrangement according to the related art.
【図６】ピッチングによって生じる問題点を説明するた
めの図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a problem caused by pitching.
２Ａ，２Ｂ・・・光学系 ３Ａ，３Ｂ・・・イメージセンサ ４・・・対象物 ７・・・ウインド決定手段 ８・・・相関演算手段 ９・・・距離演算手段 １１・・・ピッチング変化検出手段 １２・・・相対運動量演算手段 １３・・・ピッチング判定手段 １４・・・ウインド位置補正手段 2A, 2B ... Optical system 3A, 3B ... Image sensor 4 ... Object 7 ... Window determination means 8 ... Correlation calculation means 9 ... Distance calculation means 11 ... Pitching change detection Means 12 ... Relative momentum calculation means 13 ... Pitching determination means 14 ... Window position correction means
Claims (4)
の光学系（２Ａ，２Ｂ）からの画像をそれぞれ結像せし
める一対のイメージセンサ（３Ａ，３Ｂ）と、両イメー
ジセンサ（３Ａ，３Ｂ）上に結像した一対の画像のウイ
ンドを定めるウインド決定手段（７）と、該ウインド決
定手段（７）で定まるウインド内の画像信号を比較して
両画像の光軸からのずれ量を検出する相関演算手段
（８）と、該相関演算手段（８）で得られたずれ量を用
いて三角測量の原理に基づく演算を実行して対象物
（４）までの距離を演算する距離演算手段（９）とを備
える車両用距離測定装置において、自車のピッチング変
化を直接または間接に検出するピッチング変化検出手段
（１１）と、該ピッチング変化検出手段（１１）が設定
値を超えるピッチング変化を検出するのに応じてウイン
ドの上下位置を実質的に補正するウインド位置補正手段
（１４）とを備えることを特徴とする車両用距離測定装
置。1. A pair of optical systems (2A, 2B), a pair of image sensors (3A, 3B) for forming images from the optical systems (2A, 2B), respectively, and both image sensors (3A, 2B). 3B) A window determining means (7) for determining a window of a pair of images formed on the upper side and an image signal in the window determined by the window determining means (7) are compared to determine a shift amount of the two images from the optical axis. A distance calculation unit for performing a calculation based on the principle of triangulation by using the displacement amount obtained by the correlation calculation unit to detect and calculating a distance to the object by using the displacement amount obtained by the correlation calculation unit; (9) a pitching change detecting means (11) for directly or indirectly detecting a pitching change of the own vehicle; and a pitching change exceeding a set value. To A distance measuring device for a vehicle, comprising: a window position correcting means (14) for substantially correcting the vertical position of the window in response to the detection.
の光学系（２Ａ，２Ｂ）からの画像をそれぞれ結像せし
める一対のイメージセンサ（３Ａ，３Ｂ）と、両イメー
ジセンサ（３Ａ，３Ｂ）上に結像した一対の画像のウイ
ンドを定めるウインド決定手段（７）と、該ウインド決
定手段（７）で定まるウインド内の画像信号を比較して
両画像の光軸からのずれ量を検出する相関演算手段
（８）と、該相関演算手段（８）で得られたずれ量を用
いて三角測量の原理に基づく演算を実行して対象物
（４）までの距離を演算する距離演算手段（９）とを備
える車両用距離測定装置において、前記距離演算手段
（９）で得た距離データに基づいて対象物（４）との相
対速度および相対加・減速度の少なくとも一方を求める
相対運動量演算手段（１２）と、該相対運動量演算手段
（１２）で得た相対速度および相対加・減速度の少なく
とも一方が所定の条件を満たすように変化したことをも
って所定量以上のピッチング変化が生じたと判定するピ
ッチング判定手段（１３）と、所定量以上のピッチング
変化が生じたと前記ピッチング判定手段（１３）が判定
するのに応じてウインドの上下位置を実質的に補正する
ウインド位置補正手段（１４）とを備えることを特徴と
する車両用距離測定装置。2. A pair of optical systems (2A, 2B), a pair of image sensors (3A, 3B) for forming images from the optical systems (2A, 2B), respectively, and both image sensors (3A, 3B). 3B) A window determining means (7) for determining a window of a pair of images formed on the upper side and an image signal in the window determined by the window determining means (7) are compared to determine a shift amount of the two images from the optical axis. A distance calculation unit for performing a calculation based on the principle of triangulation by using the displacement amount obtained by the correlation calculation unit to detect and calculating a distance to the object by using the displacement amount obtained by the correlation calculation unit; A distance measuring device for determining at least one of a relative speed to the object and a relative acceleration / deceleration based on the distance data obtained by the distance calculating means. Momentum calculation means (12) Pitching determining means (12) for determining that a pitching change of a predetermined amount or more has occurred when at least one of the relative speed and the relative acceleration / deceleration obtained by the relative momentum calculating means (12) has changed to satisfy a predetermined condition. 13) and window position correcting means (14) for substantially correcting the vertical position of the window in response to the pitching determining means (13) determining that a pitching change of a predetermined amount or more has occurred. Vehicle distance measuring device.
記相対運動量演算手段（１２）で得た相対速度の符号が
反転したことをもって所定量以上のピッチング変化が生
じたと判定すべく構成されることを特徴とする請求項２
記載の車両用距離測定装置。3. The pitching determination means (13) is configured to determine that a pitching change of a predetermined amount or more has occurred by reversing the sign of the relative speed obtained by the relative momentum calculation means (12). 3. The method according to claim 2, wherein
The vehicle distance measuring device according to any one of the preceding claims.
記相対運動量演算手段（１２）で得た相対加・減速度の
絶対値が設定値を超えたことをもって所定量以上のピッ
チング変化が生じたと判定すべく構成されることを特徴
とする請求項２記載の車両用距離測定装置。4. The pitching determining means (13) determines that a pitching change of a predetermined amount or more has occurred due to the absolute value of the relative acceleration / deceleration obtained by the relative momentum calculating means (12) exceeding a set value. The vehicle distance measuring apparatus according to claim 2, wherein the apparatus is configured to make a determination.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21074997A JP3382518B2 (en) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | Vehicle distance measuring device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JPH1151645A true JPH1151645A (en) | 1999-02-26 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2011039989A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | パナソニック株式会社 | Vehicle-surroundings monitoring device |
| JP4850963B1 (en) * | 2010-09-28 | 2012-01-11 | 富士重工業株式会社 | Vehicle driving support device |
| CN107548449A (en) * | 2015-04-21 | 2018-01-05 | 卡尔蔡司工业测量技术有限公司 | For the method and apparatus for the actual size feature for determining measurand |
| US10363583B2 (en) | 2017-11-30 | 2019-07-30 | The Procter & Gamble Company | Method and apparatus for particulate control from moving webs |
| DE102013217370B4 (en) | 2012-09-01 | 2021-11-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle environment monitoring device |
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1997
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| CN107548449B (en) * | 2015-04-21 | 2019-11-12 | 卡尔蔡司工业测量技术有限公司 | Method and apparatus for determining the actual size feature of measurand |
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