JP3463231B2 - Distance measuring device and safe driving system - Google Patents
Distance measuring device and safe driving systemInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は距離測定装置及び安
全走行システムに関する。特に、本発明は、位相差相関
法を用いて被検知物体までの距離を計測するための距離
測定装置と、当該距離測定装置を用いた安全走行システ
ムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring device and a safe traveling system. In particular, the present invention relates to a distance measuring device for measuring a distance to a detected object using a phase difference correlation method, and a safe traveling system using the distance measuring device.
【0002】[0002]
【従来の技術】位相差相関法を用いて視野内にある被検
知物体までの距離を計測する従来の距離測定装置1の概
略構成を図1に示し、その光学的な構成を図2に示す。
この距離測定装置1はフォトダイオート(PD)等の光
検出器4a,4bを用いたものであって、図2に示すよ
うに、等しい焦点距離fを有する第1の受光レンズ2a
と第2の受光レンズ2bとが一定の基線長Q(第1及び
第2の受光レンズ2a,2bの光軸3a,3b間の間
隔)だけ隔てて配置されており、第1及び第2の受光レ
ンズ2a,2bから焦点距離fだけ離れた位置にはそれ
ぞれ第1及び第2の光検出器4a,4bが配置されてい
る。2. Description of the Related Art FIG. 1 shows a schematic configuration of a conventional distance measuring device 1 for measuring a distance to a detected object in a visual field by using a phase difference correlation method, and FIG. 2 shows an optical configuration thereof. .
This distance measuring device 1 uses photodetectors 4a and 4b such as a photo diauto (PD), and as shown in FIG. 2, a first light receiving lens 2a having an equal focal length f.
And the second light receiving lens 2b are spaced apart by a constant base line length Q (a distance between the optical axes 3a and 3b of the first and second light receiving lenses 2a and 2b). First and second photodetectors 4a and 4b are arranged at positions separated from the light receiving lenses 2a and 2b by the focal length f.
【0003】しかして、この位相差相関法による距離測
定装置1にあっては、自然光あるいは投光素子(図示せ
ず)から出射された光が、被検知物体OBJの表面で反
射拡散されると、その反射光rは、第1の受光レンズ2
aを通過する第1の光路を通って第1の光検出器4aに
入射し、同時に第2の受光レンズ2bを通過する第2の
光路を通って第2の光検出器4bに入射する。第1及び
第2の光検出器4a,4bからマイクロプロセッサ(C
PU)6へは、受光した光の光強度分布が画像情報とし
て出力される。そして、マイクロプロセッサ6において
は、第1の光検出器4aから供給される画像5aと第2
の光検出器4bから供給される画像5bの重心位置のず
れ量Dが計算される。このずれ量Dは図2のX1+X2に
相当する。そして、被検知物体OBJまでの距離Lは、
画像5a,5bどうしの重心位置のずれ量の値D=X1
+X2を用い、三角法に基づいて次の式のように求め
られる。
L=Q・f/D …
これらの演算がマイクロプロセッサ6によって実行され
ると、図1に示すように、その結果は出力回路7を介し
て距離データとして出力される。However, in the distance measuring device 1 based on the phase difference correlation method, natural light or light emitted from a light projecting element (not shown) is reflected and diffused on the surface of the object to be detected OBJ. , The reflected light r is reflected by the first light receiving lens 2
The light enters the first photodetector 4a through the first optical path passing through a, and simultaneously enters the second photodetector 4b through the second optical path passing through the second light receiving lens 2b. From the first and second photodetectors 4a and 4b to the microprocessor (C
The light intensity distribution of the received light is output to the PU) 6 as image information. Then, in the microprocessor 6, the image 5a supplied from the first photodetector 4a and the second image 5a
The shift amount D of the barycentric position of the image 5b supplied from the photodetector 4b is calculated. This shift amount D corresponds to X 1 + X 2 in FIG. The distance L to the detected object OBJ is
Value of shift amount of center of gravity between images 5a and 5b D = X 1
By using + X 2 , it is obtained by the following formula based on trigonometry. L = Q · f / D ... When these operations are executed by the microprocessor 6, the result is output as distance data via the output circuit 7, as shown in FIG.
【0004】上記式すなわち画像のずれ量Dに基づい
て被検知物体OBJまでの距離Lを求める原理を図3に
より説明する。いま、被検知物体OBJが、第1及び第
2の受光レンズ2a,2bの中心面Hから距離L、第2
の受光レンズ2bの光軸3bからqの点に位置している
とき、第1の光検出器4aでは第1の受光レンズ2aの
光軸3aに対応する位置を基準とする横座標X1に被検
知物体OBJの画像5a(重心位置)が生じ、第2の光
検出器4bでは第2の受光レンズ2bの光軸3bに対応
する位置を基準とする横座標X2に被検知物体OBJの
画像5b(重心位置)が生じているとすると、図3から
分かるように、これらの間には、次式のような関係があ
る。
Qーq=(L/f)X1
q=(L/f)X2
この2式からqを消去し、X1+X2=Dとすると、上記
式が得られる。よって、このように2つの光検出器4
a,4bを用いれば、被検知物体OBJが視野内の任意
の位置にあっても、式により被検知物体OBJまでの
距離Lを正確に求めることができることが分かる。The principle of obtaining the distance L to the detected object OBJ based on the above equation, that is, the image shift amount D will be described with reference to FIG. Now, the detected object OBJ is located at a distance L from the center plane H of the first and second light receiving lenses 2a and 2b,
When it is located at a point q from the optical axis 3b of the light receiving lens 2b of the first photodetector 4a, the first photodetector 4a has the abscissa X 1 based on the position corresponding to the optical axis 3a of the first light receiving lens 2a. image 5a of the detected object OBJ (gravity center position) occurs, the horizontal coordinates X 2 of the detection object OBJ from its position at that corresponds to the optical axis 3b of the second photodetector 4b second light receiving lens 2b Assuming that the image 5b (the position of the center of gravity) is generated, as shown in FIG. 3, there is a relation as shown below. Q−q = (L / f) X 1 q = (L / f) X 2 If q is eliminated from these two equations and X 1 + X 2 = D, the above equation is obtained. Therefore, in this way, the two photodetectors 4 are
By using a and 4b, it can be seen that the distance L to the detected object OBJ can be accurately obtained from the formula even if the detected object OBJ is located at an arbitrary position within the visual field.
【0005】しかしながら、被検知物体OBJに大きさ
があるため、実際には、第1及び第2の光検出器4a,
4bにおける受光パターンは点ではなく、光強度の分布
パターン(画像)となる。従って、上記ずれ量Dの定義
をそのまま用いることができず、ずれ量Dの定義もしく
はずれ量Dの求め方を拡張する必要がある。位相差相関
法を用いた距離測定装置1では、以下のようにして画像
5a,5bのずれ量Dを求めている。まず、基準線P
A,PBを定義する。図4(a)は第1及び第2の受光
レンズ2a,2bと第1及び第2の光検出器4a,4b
を示し、図4(b)は第1及び第2の光検出器4a,4
bから供給される画像5a,5bであって、横軸は光検
出器4a,4b上での横座標XA,XB、縦軸は光強度
である。図4(b)に示されている基準線PAは画像5
aの画面内における位置を示す縦線であって、第1の光
検出器4a上の光軸3aとの交点Aに対応している。同
様に、基準線PBは画像5bの画面内における位置を示
す縦線であって、第2の光検出器4b上の光軸3bとの
交点Bに対応している。第1の光検出器4aにより供給
された画像5aと第2の光検出器4bにより供給された
画像5bのずれ量Dを求めるには、まず両画像5a,5
bを比較して図4(c)に示すように基準線PAと基準
線PBを画面上で一致させ、ついで、一方の光検出器4
bの画像5bを基準線PBごと他方の光検出器4aの画
像5bと最も一致するように移動させる。こうして2つ
の画像5a,5bを最も一致させたときの基準線PA,
基準線PB間の距離を、この時のずれ量Dと定義し、
式を用いて被検知物体OBJまでの距離Lを求める。な
お、2つの画像5a,5bが最も一致した時とは、図4
(d)に示す斜線領域のように両画像5a,5bの重な
らない領域の面積が最小となった状態であると定義す
る。However, since the object to be detected OBJ has a size, the first and second photodetectors 4a, 4a,
The light receiving pattern in 4b is not a point but a light intensity distribution pattern (image). Therefore, the definition of the deviation amount D cannot be used as it is, and it is necessary to expand the definition of the deviation amount D or the method of obtaining the deviation amount D. In the distance measuring device 1 using the phase difference correlation method, the shift amount D between the images 5a and 5b is obtained as follows. First, the reference line P
Define A and PB. FIG. 4A shows the first and second light receiving lenses 2a and 2b and the first and second photodetectors 4a and 4b.
FIG. 4B shows the first and second photodetectors 4a, 4
In the images 5a and 5b supplied from b, the horizontal axis represents the abscissas XA and XB on the photodetectors 4a and 4b, and the vertical axis represents the light intensity. The reference line PA shown in FIG.
It is a vertical line indicating the position of a in the screen and corresponds to the intersection A with the optical axis 3a on the first photodetector 4a. Similarly, the reference line PB is a vertical line indicating the position of the image 5b in the screen, and corresponds to the intersection B with the optical axis 3b on the second photodetector 4b. In order to obtain the shift amount D between the image 5a supplied by the first photodetector 4a and the image 5b supplied by the second photodetector 4b, first, both images 5a, 5
b is compared and the reference line PA and the reference line PB are aligned on the screen as shown in FIG.
The image 5b of b is moved together with the reference line PB so as to best match the image 5b of the other photodetector 4a. In this way, the reference line PA when the two images 5a and 5b are best matched,
The distance between the reference lines PB is defined as the deviation amount D at this time,
The distance L to the object to be detected OBJ is calculated using the formula. Note that the time when the two images 5a and 5b best match each other is as shown in FIG.
It is defined that the area of the non-overlapping area of both images 5a and 5b is the minimum area, such as the shaded area shown in (d).
【0006】このような位相差相関法を用いた距離測定
装置1では、被検知物体OBJの表面に模様などの色柄
があっても、2つの画像5a,5bが同じ方向にシフト
するので、ずれ量Dに影響がなく、このような場合にも
被検知物体OBJまでの距離Lを正確に計測できる。さ
らに、相関演算によりずれ量Dを高精度に求めることが
できるため、被検知物体OBJが遠距離にある場合で
も、その距離Lを高精度に計測できるという特徴があ
る。In the distance measuring device 1 using such a phase difference correlation method, the two images 5a and 5b shift in the same direction even if there is a color pattern such as a pattern on the surface of the detected object OBJ. The displacement amount D is not affected, and the distance L to the detected object OBJ can be accurately measured even in such a case. Further, since the deviation amount D can be obtained with high accuracy by the correlation calculation, the distance L can be measured with high accuracy even when the detected object OBJ is at a long distance.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような位相差相関法により距離を算出する方法において
は、視野内に2つ以上の被検知物体が存在し、光検出器
上に2つ以上の被検知物体の像が結像される場合には、
上記のように左右の画像の重ならない領域の面積が最小
となるときのずれ量から被検知物体までの距離を求めて
も、いずれの被検知物体までの距離にも一致しないとい
う問題があった。However, in the method of calculating the distance by the phase difference correlation method as described above, there are two or more objects to be detected within the field of view, and there are two or more objects on the photodetector. When the image of the detected object of is formed,
As described above, even if the distance to the detected object is obtained from the shift amount when the area of the left and right images that do not overlap is the minimum, there is a problem that it does not match the distance to any of the detected objects. .
【0008】いま、2つの被検知物体OBJ1,OBJ
2が異なる距離にあるとする。例えば、図5(a)では
被検知物体OBJ1が距離L1にあり、被検知物体OB
J2が距離L2(<L1)に存在しており、光検出器4
a上には図5(b)に示すように被検知物体OBJ1の
画像8aと被検知物体OBJ2の画像9aが生じてお
り、光検出器4b上には図5(c)に示すように被検知
物体OBJ1の画像8bと被検知物体OBJ2の画像9
bが生じている。Now, two detected objects OBJ1 and OBJ
Suppose two are at different distances. For example, in FIG. 5A, the detected object OBJ1 is located at the distance L1 and the detected object OBJ1
J2 is present at a distance L2 (<L1), and the photodetector 4
As shown in FIG. 5B, an image 8a of the detected object OBJ1 and an image 9a of the detected object OBJ2 are generated on a, and the image is detected on the photodetector 4b as shown in FIG. 5C. Image 8b of detected object OBJ1 and image 9 of detected object OBJ2
b has occurred.
【0009】このとき図6(a)に示すように画像8a
と画像8bをもっとも一致させるように各画像8a,8
b,9a,9bと基準線PA,PBを移動させ、そのと
きのずれ量D1から求めた距離は被検知物体OBJ1ま
での距離L1と一致する。また、図6(b)に示すよう
に画像9aと画像9bをもっとも一致させるように各画
像8a,8b,9a,9bと基準線PA,PBを移動さ
せ、そのときのずれ量D2から求めた距離は被検知物体
OBJ2までの距離L2と一致する。At this time, the image 8a is displayed as shown in FIG.
And images 8a and 8b so as to best match
b, 9a, 9b and the reference lines PA, PB are moved, and the distance obtained from the deviation amount D1 at that time matches the distance L1 to the detected object OBJ1. Further, as shown in FIG. 6B, the respective images 8a, 8b, 9a, 9b and the reference lines PA, PB are moved so that the images 9a and 9b are most matched, and the deviation amount D2 at that time is obtained. The distance matches the distance L2 to the detected object OBJ2.
【0010】しかしながら、実際には、図6(c)に示
すように、光検出器4a上の画像8a,9a全体と光検
出器4b上の画像8b,9b全体の一致度が最も高いと
きのずれ量Dを求めており、そのときのずれ量DはD1
ともD2とも一致せず、2つの被検知物体OBJ1,O
BJ2の画像8a,8b,9a,9bが光検出器4a,
4b上のどの位置に結像されるかによってずれ量DはD
1からD2までの任意の値をとる。However, in reality, as shown in FIG. 6 (c), when the degree of coincidence between the entire images 8a and 9a on the photodetector 4a and the entire images 8b and 9b on the photodetector 4b is the highest. The deviation amount D is calculated, and the deviation amount D at that time is D1.
Neither D2 nor two detected objects OBJ1, O
The images 8a, 8b, 9a, 9b of the BJ2 are the photodetectors 4a,
The amount of deviation D is D depending on the position on the image 4b.
Takes any value from 1 to D2.
【0011】従って、位相差相関法による距離測定装置
においては、視野内に2つ以上の被検知物体が存在して
いる場合には、距離測定装置から出力される距離データ
はいずれの被検知物体の距離も示さないことになり、距
離測定が不安定となって誤測距するという問題があっ
た。ましてや、視野内に2つ以上の被検知物体が存在し
ている場合には、各被検知物体までの距離を個々に検出
することは到底不可能であった。Therefore, in the distance measuring device using the phase difference correlation method, when there are two or more objects to be detected in the field of view, the distance data output from the distance measuring device indicates which object to be detected. Since the distance is not shown, there is a problem that the distance measurement becomes unstable and the distance is erroneously measured. Moreover, when there are two or more detected objects in the field of view, it is extremely impossible to individually detect the distance to each detected object.
【0012】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、視野内に複
数の被検知物体が存在する場合でも、被検知物体までの
距離を精度良く測定できるようにすることにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional example, and an object thereof is to determine the distance to a detected object even when there are a plurality of detected objects in the visual field. It is to be able to measure accurately.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の距離測
定装置は、所定の視野から放たれる光を受け、空間的に
隔てられた第1及び第2の光路に沿って光を伝達する受
光光学系と、複数個の光応答素子を備え、前記受光光学
系の第1光路に沿って伝達される光を受光して、一次元
の光強度分布を表わす電気信号を出力する第1光検出手
段と、複数個の光応答素子を備え、前記受光光学系の第
2光路に沿って伝達される光を受光して、一次元の光強
度分布を表わす電気信号を出力する第2光検出手段と、
前記第1及び第2光検出手段の出力する光強度分布の、
前記光応答素子上のずれ量を求め、該ずれ量に基づいて
行なった所定の演算結果を、被検知物体までの距離とし
て出力する演算手段と、を備えた距離測定装置におい
て、一方の光検出手段の出力する光強度分布の中から、
部分画像を抽出する抽出手段と、他方の光検出手段の出
力する光強度分布の中から、前記抽出された部分画像の
光強度分布に対応する部分画像を選択する選択手段と、
を備え、前記演算手段は、前記抽出手段により抽出され
た部分画像と前記選択手段により選択された部分画像と
の光強度分布のずれ量に基づいて前記所定の演算を行な
うことを特徴としている。A distance measuring apparatus according to claim 1 receives light emitted from a predetermined visual field and transmits the light along first and second optical paths spatially separated from each other. Light receiving optical system and a plurality of light responsive elements, and receives the light transmitted along the first optical path of the light receiving optical system to generate a one-dimensional image.
A first light detecting means for outputting an electric signal representing the light intensity distribution of the light receiving element and a plurality of light responsive elements, and receives the light transmitted along the second optical path of the light receiving optical system , Second light detecting means for outputting an electric signal representing the light intensity distribution,
Of the light intensity distributions output by the first and second light detection means,
One of the optical detection devices is a distance measuring device including a calculating unit that obtains a deviation amount on the photoresponsive element and outputs a predetermined calculation result based on the deviation amount as a distance to a detected object. From the light intensity distribution output by the means,
Extracting means for extracting a partial image from among the output light intensity distribution of the other light detecting means, and selecting means for selecting a partial image corresponding to the light intensity distribution of the extracted partial image,
The calculation means may perform the predetermined calculation based on the deviation amount of the light intensity distribution between the partial image extracted by the extraction means and the partial image selected by the selection means. It has a feature.
【0014】本発明によれば部分画像を抽出手段で抽出
し、対応する部分画像を選択手段で選択し、抽出された
部分画像と選択された部分画像とのずれ量から被検知物
体までの距離を求めている。従って、各部分画像に対応
して被検知物体までの距離を求めることができ、視野内
に複数の被検知物体が存在している場合でも測距精度が
低下することがない。また、複数の被検知物体の距離を
個々に検出することができる。According to the present invention, the partial image is extracted by the extracting means, the corresponding partial image is selected by the selecting means, and the distance from the deviation amount between the extracted partial image and the selected partial image to the object to be detected. Are seeking. Therefore, the distance to the detected object can be obtained corresponding to each partial image , and the ranging accuracy does not deteriorate even when there are a plurality of detected objects in the visual field. Further, it is possible to individually detect the distances of a plurality of detected objects.
【0015】請求項2に記載の実施態様は、請求項1記
載の距離測定装置において、前記抽出手段が、前記一方
の光検出手段の出力する光強度分布の中から、ある極値
点から他の極値点までの部分を、部分画像として抽出す
ることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the distance measuring apparatus according to the first aspect, the extracting means selects from a certain extreme point to another from the light intensity distribution output from the one light detecting means. The feature is that the part up to the extreme point of is extracted as a partial image .
【0016】これは被検知物体のエッジに相当する部分
の画像を特徴部分として把握し、その画像を用いて被検
知物体の距離を求める場合である。In this case, the image of the portion corresponding to the edge of the detected object is grasped as a characteristic portion, and the distance of the detected object is obtained using the image.
【0017】請求項3に記載の実施態様は、請求項1記
載の距離測定装置において、前記抽出手段が、前記一方
の光検出手段の出力する光強度分布の中から、ある極値
点から他の極値点までの間隔が所定以上の部分を、部分
画像として抽出することを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the distance measuring apparatus according to the first aspect, the extracting means selects from a certain extreme point to another from the light intensity distribution output from the one light detecting means. portions, portions interval between extreme points is not less than the predetermined
The feature is that it is extracted as an image .
【0018】極値点から極値点までの間隔が所定値以下
の部分を抽出しないようにすることで、ノイズ等の影響
を除去し、測距信頼性を向上させることができる。By not extracting a portion where the interval from the extreme point to the extreme point is less than a predetermined value, the influence of noise or the like can be removed and the ranging reliability can be improved.
【0019】請求項4に記載の実施形態は、請求項1〜
3記載の距離測定装置において、前記選択手段は、前記
他方の光検出手段の出力する光強度分布の中から、前記
抽出手段により抽出された部分画像と最も一致度の高い
部分画像を選択することを特徴としている。The embodiment described in claim 4 is defined by claim 1
In third distance measuring device, wherein said selection means to select the output that best matches a high degree of partial images from the partial images extracted by said extraction means in the light intensity distribution of the other light detecting means Is characterized by.
【0020】選択手段により、抽出された部分画像と一
致度の高い部分画像を全て選択するのでなく、最も一致
度の高い部分画像だけを選択させることにより、誤測距
を防止し、距離測定精度を向上させることができる。[0020] The selection means, all the high partial images degree of coincidence with the extracted partial image instead of selecting, by selecting only the best match high degree of partial images, preventing erroneous distance measurement, the distance measurement precision Can be improved.
【0021】[0021]
【0022】[0022]
【0023】請求項5に記載の実施態様は、請求項1〜
4に記載の距離測定装置において、前記抽出手段が部分
画像を複数抽出する場合には、前記選択手段は、前記抽
出された複数の部分画像のそれぞれについて、対応する
部分画像を選択し、前記演算手段は、前記それぞれの部
分画像についての光強度分布のずれ量を求め、それらの
ずれ量のうち最も大きいずれ量に基づいて行なった前記
所定の演算結果を被検知物体までの距離として出力する
ことを特徴としている。The embodiment described in claim 5 is a method according to claim 1
4. The distance measuring device according to 4, wherein the extracting means is a partial
When a plurality of extracting an image, said selection means, for each of a plurality of partial images the extracted, select the corresponding partial image, said computing means, the light intensity distribution of said each of the partial images It is characterized in that a deviation amount is obtained, and the predetermined calculation result performed based on the largest one of the deviation amounts is output as the distance to the detected object.
【0024】この実施態様によれば、最も大きいずれ量
に基づいて演算した距離を出力するので、最も近くに存
在している被検知物体の距離を出力することができる。
従って、車両用などに用いる場合には、最接近している
対象物までの距離を検出することができる。According to this embodiment, since the distance calculated based on the largest amount is output, it is possible to output the distance of the object to be detected which is the closest.
Therefore, when used for a vehicle or the like, it is possible to detect the distance to the closest object.
【0025】[0025]
【0026】[0026]
【0027】[0027]
【0028】[0028]
【0029】[0029]
【0030】[0030]
【0031】[0031]
【0032】[0032]
【0033】請求項6に記載の安全走行システムは、請
求項1〜5の距離測定装置を備え、周囲に存在する物体
までの距離を測定すべく車室内もしくは車室外に前記距
離測定装置が取り付けられたことを特徴としている。The safe traveling system according to claim 6 is a contract system.
The distance measuring device according to any one of the first to fifth aspects is provided, and the distance measuring device is mounted inside or outside the vehicle in order to measure a distance to an object existing in the surroundings.
【0034】この安全走行システムは前記距離測定装置
を備えているので、背景や他の被検知物体に妨げられる
ことなく、目的とする被検知物体(特に、最も近くの前
方車両や後方車両)までの距離を高い確度で検出するこ
とができる。Since this safe traveling system is equipped with the distance measuring device, it is possible to reach the target detected object (in particular, the nearest front vehicle or rear vehicle) without being disturbed by the background or other detected objects. The distance can be detected with high accuracy.
【0035】[0035]
【0036】[0036]
【0037】請求項7に記載の実施態様は、請求項6に
記載の安全走行システムにおいて、少なくとも前記距離
測定装置の出力に基づいて、自車両が周囲に存在する物
体に衝突する可能性のある危険な状態であるか否かを判
断する判断装置を備えたことを特徴としている。The embodiment according to claim 7, in driving safety system according to claim 6, based on an output of at least the distance measuring device, is likely to collide with the object which the vehicle is present around It is characterized in that it is provided with a judging device for judging whether or not it is in a dangerous state.
【0038】距離測定装置の出力に基づいて、周囲に存
在する物体に衝突する可能性のある危険な状態であるか
否かを判断する判断装置を備えていれば、未然に例えば
警報を発したり、衝突の危険があることを表示したり、
ブレーキを作動させたりすることにより、衝突事故を防
止することができる。If a judging device for judging whether or not there is a dangerous state in which there is a possibility of colliding with an object existing in the vicinity based on the output of the distance measuring device, for example, an alarm is issued in advance. To indicate that there is a risk of collision,
A collision accident can be prevented by operating the brake.
【0039】[0039]
【0040】[0040]
【0041】[0041]
【0042】[0042]
【0043】[0043]
(本発明の基本形態)図7は本発明の一実施形態による
距離測定装置11の構成を示す図である。12a,12
bは被検知物体で反射散乱された光を光検出器13a,
13bの受光面に結像させるためのレンズである。13
a,13bはフォトダイオード等の光検出器であって、
多数の画素を有しており、各画素毎に光強度を示す信号
(画像信号)を出力している。14は一方の光検出器1
3aに生成した画像のうちから、所定の条件(抽出条
件)を満足する部分を抽出する抽出部である。15は他
方の光検出器13bに生成した画像のうちから、抽出部
14により抽出された部分画像と一致度の高い部分を選
択する選択部である。ここでいう、抽出部14により抽
出された部分画像と選択部15において比較している部
分画像の一致度が高いという意味については、後述の各
実施形態によって明らかとなる。16は相関演算部であ
って、抽出部14により抽出された部分画像と選択部1
5により選択された部分画像のずれ量Dを求め、該ずれ
量Dに基づいて被検知物体までの距離を演算する。すな
わち、光検出器13a及び13bは、それぞれ抽出部1
4により抽出された部分画像に対応する画素や選択部1
5により選択された部分画像に対応する画素のみから相
関演算部16へ信号を出力し、相関演算部16は当該信
号に基づいて相関演算し、被検知物体までの距離を算出
する。17は相関演算部16で求められた被検知物体ま
での距離を距離データとして出力する出力回路である。(Basic Mode of the Present Invention) FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a distance measuring device 11 according to an embodiment of the present invention. 12a, 12
b is the photodetector 13a for the light reflected and scattered by the detected object,
It is a lens for forming an image on the light receiving surface of 13b. Thirteen
a and 13b are photodetectors such as photodiodes,
It has a large number of pixels and outputs a signal (image signal) indicating the light intensity for each pixel. 14 is one photodetector 1
An extraction unit that extracts a portion that satisfies a predetermined condition (extraction condition) from the image generated in 3a. A selection unit 15 selects a part having a high degree of coincidence with the partial image extracted by the extraction unit 14 from the images generated by the other photodetector 13b. The meaning that the degree of coincidence between the partial image extracted by the extraction unit 14 and the partial image compared by the selection unit 15 is high will be made clear by the embodiments described later. Reference numeral 16 denotes a correlation calculation unit, which selects the partial image extracted by the extraction unit 14 and the selection unit 1.
The shift amount D of the partial image selected in 5 is obtained, and the distance to the detected object is calculated based on the shift amount D. That is, the photodetectors 13a and 13b are respectively connected to the extraction unit 1
Pixels corresponding to the partial image extracted by 4 and the selection unit 1
Only the pixels corresponding to the partial image selected by 5 output a signal to the correlation calculation unit 16, and the correlation calculation unit 16 performs the correlation calculation based on the signal to calculate the distance to the detected object. An output circuit 17 outputs the distance to the detected object obtained by the correlation calculation unit 16 as distance data.
【0044】上記距離測定装置11によれば、視野内に
複数の被検知物体が存在している場合にも各被検知物体
までの距離を計測することができる。いま、図8(a)
に示すように、視野内の距離L1に被検知物体OBJ1
が存在し、距離L2に被検知物体OBJ2が存在してい
る場合を考える。図8(b)は左側の光検出器13aに
生じている画像(以下、左画像という)を示しており、
18aは被検知物体OBJ1による左部分画像を示し、
19aは被検知物体OBJ2による左部分画像を示して
いる。また、図8(c)は右の光検出器13bに生じて
いる画像(以下、右画像という)を示しており、18b
は被検知物体OBJ1による右部分画像を示し、19b
は被検知物体OBJ2による右部分画像を示している。The distance measuring device 11 can measure the distance to each of the detected objects even when there are a plurality of detected objects in the visual field. Now, FIG. 8 (a)
, The detected object OBJ1 is located at a distance L1 within the visual field.
, And the detected object OBJ2 exists at the distance L2. FIG. 8B shows an image (hereinafter referred to as a left image) generated on the photodetector 13a on the left side,
18a shows a left partial image by the detected object OBJ1,
Reference numeral 19a indicates a left partial image of the detected object OBJ2. Further, FIG. 8C shows an image generated on the right photodetector 13b (hereinafter, referred to as a right image), and 18b
Shows the right part image by the detected object OBJ1, 19b
Shows the right partial image by the detected object OBJ2.
【0045】以下、この距離測定装置11により各被検
知物体OBJ1,OBJ2の距離L1,L2を求める原
理を説明する。抽出部14は、光検出器13aに生成し
ている左画像のうちから抽出条件を満足する部分、例え
ば図9(a)に示すように被検知物体OBJ2による左
部分画像19aを抽出し、選択部15に該情報を送信す
る。選択部15は、光検出器13bに生成している右画
像を検索し、図9(b)に示すように、抽出部14によ
り抽出された左部分画像19aと一致度の高い部分19
bを選択する。ついで、相関演算部16は抽出した左部
分画像19aと選択した右部分画像19bのずれ量を求
める。例えば、図9(c)に示すように、抽出した左部
分画像19aと選択した右部分画像19bを最も一致さ
せたときの基準線PA及びPBの距離からずれ量D2を
求める。ついで、相関演算部16は式に基づいて、求
めたずれ量D2から被検知物体OBJ2の距離L2を算
出する。The principle of obtaining the distances L1 and L2 between the detected objects OBJ1 and OBJ2 by the distance measuring device 11 will be described below. The extraction unit 14 extracts and selects a portion of the left image generated by the photodetector 13a that satisfies the extraction condition, for example, a left partial image 19a by the detected object OBJ2 as shown in FIG. 9A. The information is transmitted to the section 15. The selection unit 15 searches for the right image generated by the photodetector 13b, and as illustrated in FIG. 9B, a portion 19 having a high degree of coincidence with the left partial image 19a extracted by the extraction unit 14.
Select b. Then, the correlation calculation unit 16 obtains the shift amount between the extracted left partial image 19a and the selected right partial image 19b. For example, as shown in FIG. 9C, the shift amount D2 is obtained from the distance between the reference lines PA and PB when the extracted left partial image 19a and the selected right partial image 19b are best matched. Next, the correlation calculation unit 16 calculates the distance L2 of the detected object OBJ2 from the calculated shift amount D2 based on the equation.
【0046】同様に、図10(a)に示すように、抽出
部14により左画像のうち被検知物体OBJ1による左
部分画像18aを抽出し、図10(b)に示すように選
択部15により対応する右部分画像18bを選択し、つ
いで、相関演算部16において、図10(c)に示すよ
うに、抽出した左部分画像18aと選択した右部分画像
18bを最も一致させたときの基準線PA及びPBの距
離からずれ量D1を求めれば、被検知物体OBJ1の距
離L1を算出することができる。Similarly, as shown in FIG. 10A, the extraction unit 14 extracts the left partial image 18a of the detected object OBJ1 from the left image, and the selection unit 15 extracts the left partial image 18a as shown in FIG. 10B. The corresponding right partial image 18b is selected, and then, in the correlation calculation unit 16, as shown in FIG. 10C, the reference line when the extracted left partial image 18a and the selected right partial image 18b are best matched. If the shift amount D1 is obtained from the distance between PA and PB, the distance L1 of the detected object OBJ1 can be calculated.
【0047】従来の位相差相関法では、左右画像全体を
最も一致させるように重ね合せ、そのときのずれ量から
被検知物体の距離を演算していたので、1つの距離デー
タしか出力することができず、視野内に複数の被検知物
体が存在する場合には、従来の距離測定装置からはいず
れの被検知物体の距離でもない距離データが出力され、
測定誤差が大きかった。これに対し、本発明の距離測定
装置11では、一方の画像のうち一定の抽出条件を満足
する部分を抽出し、他方の画像のうち抽出された部分画
像と一致度の高い部分を他方の画像から選択し、抽出し
た部分画像と選択した部分画像だけを考慮して相関演算
しているので、上記抽出条件で特徴づけられる被検知物
体のみを分離してその距離を求めることができる。しか
も、抽出条件を満足する部分を抽出部14により順次抽
出して上記処理を実行することにより複数の被検知物体
が存在する場合にも各被検知物体の距離を求めることが
できる。従って、複数の被検知物体が存在する場合に
も、各被検知物体に対応する各距離データを精度よく求
めることができる。In the conventional phase difference correlation method, the left and right images are superposed so as to be most matched with each other, and the distance of the object to be detected is calculated from the deviation amount at that time, so that only one distance data can be output. If it is not possible and there are multiple detected objects in the field of view, the distance measurement device of the related art outputs distance data that is not the distance of any detected object,
The measurement error was large. On the other hand, in the distance measuring apparatus 11 of the present invention, a part of one image that satisfies a certain extraction condition is extracted, and a part of the other image having a high degree of coincidence with the extracted partial image is extracted. Since the correlation calculation is performed in consideration of only the selected partial image selected from among the selected partial images and the selected partial image, only the detected object characterized by the above extraction condition can be separated to obtain the distance. Moreover, the distances between the detected objects can be obtained even when there are a plurality of detected objects by sequentially extracting the portions satisfying the extraction conditions by the extraction unit 14 and executing the above processing. Therefore, even when there are a plurality of detected objects, it is possible to accurately obtain each distance data corresponding to each detected object.
【0048】なお、上記のようにして求めた被検知物体
の距離を全て距離データとして出力してもよいが、求め
た距離のうちで最も短い距離、すなわち最も接近してい
る被検知物体の距離を選別して出力回路17から出力す
るようにしてもよい。Although all the distances of the detected object obtained as described above may be output as distance data, the shortest distance among the obtained distances, that is, the distance of the closest detected object. May be selected and output from the output circuit 17.
【0049】(第1の実施形態)この実施形態は、抽出
部14における抽出条件として極値を用いる点を特徴と
している。図11(a)(b)は本発明の一実施形態に
よる距離測定装置11による距離測定方法の特徴を示す
図であって、図11(a)はそれぞれ距離L1,L2に
存在する2つの被検知物体OBJ1,OBJ2による左
画像を示し、図11(b)は右画像を示している。この
実施形態では、抽出部14における抽出条件である「所
定の条件(抽出条件)を満足する」部分を、画像の極値
(極大値、極小値あるいは停留値)から隣接する極値
(極小値、極大値あるいは停留点)までの区間の部分画
像と定義する。この実施形態の抽出条件は、個々の被検
知物体のエッジ(端)を抽出することを意図するもので
ある。(First Embodiment) This embodiment is characterized in that an extreme value is used as an extraction condition in the extraction unit 14. 11 (a) and 11 (b) are views showing the characteristics of the distance measuring method by the distance measuring device 11 according to one embodiment of the present invention. FIG. 11 (a) shows two objects at distances L1 and L2, respectively. The left image by the detection objects OBJ1 and OBJ2 is shown, and FIG. 11B shows the right image. In this embodiment, the portion that satisfies the predetermined condition (extraction condition), which is the extraction condition in the extraction unit 14, is changed from the extreme value (maximum value, minimum value or stationary value) of the image to the adjacent extreme value (minimum value). , Local maximum or stop point). The extraction condition of this embodiment is intended to extract the edge of each detected object.
【0050】この距離測定装置11にあっては、抽出部
14は、左画像のうち極小値から極大値までの左部分画
像20a、極大値から極小値までの左部分画像21a、
極小値から極大値までの左部分画像22a、極大値から
極小値までの左部分画像23aの4つの部分画像を順次
抽出する。一方、選択部15は、抽出部14において抽
出された各左部分画像20a〜23aに対応して、それ
ぞれ極小値から極大値までの右部分画像20b、極大値
から極小値までの右部分画像21b、極小値から極大値
までの右部分画像22b、極大値から極小値までの右部
分画像23bのいずれかを選択する。そして、抽出され
た左部分画像と一致度の高い右部分画像から被検知物体
の距離が求められる。例えば、抽出部14により左部分
画像20aが抽出されたとすると、選択部15は抽出部
14の抽出条件と同一の条件に従って右画像を複数の右
部分画像20b〜23bに分割し、そのうちから抽出さ
れた左部分画像20aと一致度の高い右部分画像20b
を選択する。相関演算部16においては、抽出部14で
抽出された左部分画像と選択部15で選択された右部分
画像に相関演算を施して被検知物体の距離を演算する。
すなわち、左右部分画像20a及び20bからは被検知
物体OBJ1の距離L1が求まり、左右部分画像21a
及び21bからも被検知物体OBJ1の距離L1が求ま
り、左右部分画像22a及び22bからは被検知物体O
BJ2の距離L2が求まり、左右部分画像23a及び2
3bからも被検知物体OBJ2の距離L2が求まるの
で、結局出力回路17からは距離データL1,L2が出
力されることになる。In the distance measuring device 11, the extracting unit 14 includes a left partial image 20a from the minimum value to the maximum value in the left image, a left partial image 21a from the maximum value to the minimum value,
The four partial images of the left partial image 22a from the minimum value to the maximum value and the left partial image 23a from the maximum value to the minimum value are sequentially extracted. On the other hand, the selection unit 15 corresponds to each of the left partial images 20a to 23a extracted by the extraction unit 14, the right partial image 20b from the minimum value to the maximum value, and the right partial image 21b from the maximum value to the minimum value, respectively. , The right partial image 22b from the minimum value to the maximum value, or the right partial image 23b from the maximum value to the minimum value is selected. Then, the distance of the detected object is obtained from the extracted right partial image having a high degree of coincidence with the left partial image. For example, if the extraction unit 14 extracts the left partial image 20a, the selection unit 15 divides the right image into a plurality of right partial images 20b to 23b according to the same extraction condition of the extraction unit 14, and is extracted from them. Right partial image 20b having a high degree of coincidence with the left partial image 20a
Select. In the correlation calculator 16, the left partial image extracted by the extractor 14 and the right partial image selected by the selector 15 are subjected to correlation calculation to calculate the distance of the detected object.
That is, the distance L1 of the detected object OBJ1 is obtained from the left and right partial images 20a and 20b, and the left and right partial images 21a are obtained.
And 21b, the distance L1 of the detected object OBJ1 is obtained, and from the left and right partial images 22a and 22b, the detected object O is detected.
The distance L2 of BJ2 is obtained, and the left and right partial images 23a and 23
Since the distance L2 of the detected object OBJ2 is obtained from 3b as well, the output circuit 17 eventually outputs the distance data L1 and L2.
【0051】(第2の実施形態)図12(a)(b)は
本発明の別な実施形態による距離測定装置11による距
離測定方法の特徴を示す図である。この実施形態では、
抽出部14における抽出条件を、画像の極値(極大値、
極小値あるいは停留値)から隣接する極値(極小値、極
大値あるいは停留点)までの区間の部分画像であって、
その区間の幅(以下、エッジ幅という)が所定値以上で
あるものと定義する。すなわち、第1の実施形態におけ
る抽出条件に、部分画像の幅(エッジ幅)が所定値以上
である点を加重し、小さなエッジ幅のものは抽出しない
ようにした点を特徴としている。(Second Embodiment) FIGS. 12A and 12B are views showing the features of the distance measuring method by the distance measuring device 11 according to another embodiment of the present invention. In this embodiment,
The extraction condition in the extraction unit 14 is set to the extreme value (maximum value,
A partial image of a section from a minimum value or a stationary value) to an adjacent extreme value (a minimum value, a maximum value or a stationary point),
The width of the section (hereinafter, referred to as edge width) is defined to be a predetermined value or more. That is, the extraction condition in the first embodiment is characterized in that the point where the width (edge width) of the partial image is equal to or larger than a predetermined value is weighted, and the point having a small edge width is not extracted.
【0052】例えば電気的ノイズや光学的擾乱等の影響
により、距離測定装置11がデータ出力不良を発生する
場合がある。例えば、電気的ノイズや光学的擾乱等によ
り、光検出器13a,13bに生じる画像(光強度分
布)には、図12(a)に示すように、ノイズ成分24
が発生することがある。このため、第1の実施形態のよ
うな処理方法のみでは、ノイズ成分24に対して相関演
算を行なう結果、実際には被検知物体が存在しないよう
な距離データを出力してしまう恐れがある。For example, the distance measuring device 11 may cause a data output failure due to the influence of electrical noise or optical disturbance. For example, as shown in FIG. 12A, a noise component 24 is included in an image (light intensity distribution) generated on the photodetectors 13a and 13b due to electrical noise, optical disturbance, or the like.
May occur. Therefore, with only the processing method as in the first embodiment, as a result of performing the correlation calculation on the noise component 24, there is a possibility that the distance data that does not actually include the detected object may be output.
【0053】このため、この実施形態では、極値から極
値までのエッジ幅Wが所定値以下の場合には、その部分
画像を抽出部14によって抽出しないよう抽出条件を定
めている。従って、図12(a)の画像から抽出部14
により部分画像を抽出すると、図12(b)のような部
分画像25〜31が抽出され、ノイズによる影響を除去
して正確な距離データを出力できる。Therefore, in this embodiment, when the edge width W from the extreme value to the extreme value is equal to or smaller than the predetermined value, the extraction condition is set so that the partial image is not extracted by the extraction unit 14. Therefore, the extraction unit 14 from the image of FIG.
When the partial image is extracted by, partial images 25 to 31 as shown in FIG. 12B are extracted, and the influence of noise can be removed to output accurate distance data.
【0054】ここでエッジ幅Wの限度を与える所定値は
実験的に定めることができる。すなわち、最も急峻なエ
ッジ(例えば、白色面と黒色面との境界)を有するテス
ト用サンプルを距離測定装置11からの距離(設定距
離)を変えて配置し、そのとき当該テスト用サンプルの
エッジにより得られる画像のエッジ幅を測定しておく。
図13に示すものは、このようにして得られた設定距離
−エッジ幅特性である。しかして、検出しようとする被
検知物体の設定距離に応じて図13より必要最低限のエ
ッジ幅Wを読み取り、当該エッジ幅もしくはそれよりも
若干小さな値に所定値を設定しておき、それよりも小さ
なエッジ幅の部分は抽出部14により抽出しないように
する。このようにして所定値を設定すれば、最も急峻な
エッジによる部分画像は抽出部14により抽出すること
ができるが、電気的ノイズ等の影響によるスパイク状の
部分画像は抽出しないようにでき、被検知物体までの誤
測距を防止できる。Here, the predetermined value that gives the limit of the edge width W can be experimentally determined. That is, the test sample having the steepest edge (for example, the boundary between the white surface and the black surface) is arranged by changing the distance (set distance) from the distance measuring device 11, and then the edge of the test sample is changed. The edge width of the obtained image is measured.
FIG. 13 shows the set distance-edge width characteristics thus obtained. Then, the minimum necessary edge width W is read from FIG. 13 according to the set distance of the detected object to be detected, and the predetermined value is set to the edge width W or a value slightly smaller than that, and The extraction unit 14 does not extract a portion having a small edge width. By setting the predetermined value in this way, the partial image with the steepest edge can be extracted by the extraction unit 14, but the spike-shaped partial image due to the influence of electrical noise or the like can be prevented from being extracted. It is possible to prevent erroneous distance measurement to a detected object.
【0055】なお、ここでは抽出部14により抽出され
るものが極値から極値までの区間の部分画像である場合
について、所定値以下の幅のものは抽出しないようにし
たが、以下に説明するような他の抽出条件(例えば、部
分画像の傾き)の場合においても、所定値以下又は以上
のものを抽出しないようにしてもよい。It should be noted that, here, in the case where the image extracted by the extraction unit 14 is the partial image in the section from the extreme value to the extreme value, the image having the width less than the predetermined value is not extracted, but it will be described below. Even in the case of other extraction conditions (for example, the inclination of the partial image) such as that described above, it is possible not to extract those that are equal to or less than or equal to a predetermined value.
【0056】(第3の実施形態)第3の実施形態は、抽
出部14により抽出された部分画像の位置に応じて、選
択部15により選択される部分画像の位置を限定できる
ようにした点を特徴としている。(Third Embodiment) In the third embodiment, the position of the partial image selected by the selecting unit 15 can be limited according to the position of the partial image extracted by the extracting unit 14. Is characterized by.
【0057】例えば、距離測定装置11による検知範囲
が図14(a)に示す範囲に設定されており、抽出部1
4により抽出された部分画像32の位置が図14(a)
(b)に示す位置であるとすると、選択部15により選
択される部分画像は図14(a)(b)に示す許容範囲
内に存在するものに限られる。For example, the detection range of the distance measuring device 11 is set to the range shown in FIG.
14A shows the position of the partial image 32 extracted in FIG.
At the position shown in (b), the partial images selected by the selection unit 15 are limited to those existing within the allowable range shown in FIGS. 14 (a) and (b).
【0058】いま、図14(a)に示す位置に部分画像
32が抽出されたとする。この位置に画像32を生じる
のは、被検知物体OBJが光路35の方向に存在する場
合である。ここで、光路35の方向において検知範囲の
最も近い位置に被検知物体OBJが位置しているとする
と、この位置にある被検知物体OBJは光検出器13b
上に部分画像33を生じ、最も遠い位置にある被検知物
体OBJは光検出器13b上に部分画像34を生じる。
この両部分画像33,34を含む範囲に許容範囲を設定
し、許容範囲外にある部分画像は選択しないようにすれ
ば、検知範囲内に存在する被検知物体OBJの距離だけ
を計測することができる。なお、許容範囲は、抽出部1
4により抽出される部分画像の位置により変化すること
はいうまでもない。It is assumed that the partial image 32 is extracted at the position shown in FIG. 14 (a). The image 32 is generated at this position when the detected object OBJ exists in the direction of the optical path 35. Here, if the detected object OBJ is located at the position closest to the detection range in the direction of the optical path 35, the detected object OBJ at this position is detected by the photodetector 13b.
The partial image 33 is generated on the upper side, and the detected object OBJ at the farthest position generates the partial image 34 on the photodetector 13b.
If the allowable range is set in the range including both of the partial images 33 and 34 and the partial image outside the allowable range is not selected, only the distance of the detected object OBJ existing in the detection range can be measured. it can. Note that the allowable range is the extraction unit 1
It goes without saying that it changes depending on the position of the partial image extracted by 4.
【0059】従って、抽出部14により抽出された部分
画像の位置に応じて選択部15により選択される部分画
像の範囲を制限すれば、検知範囲外の物体(例えば、背
景)を除去できるようになり、処理時間の向上や部分画
像の誤相関を防止することができる。Therefore, if the range of the partial image selected by the selecting unit 15 is limited according to the position of the partial image extracted by the extracting unit 14, an object (for example, background) outside the detection range can be removed. Therefore, the processing time can be improved and the partial image can be prevented from being cross-correlated.
【0060】(第4の実施形態)第4の実施形態は、抽
出部14により抽出された部分画像と選択部15により
選択された部分画像に傾き条件を加重する点を特徴とし
ている。すなわち、選択部15は、所定の抽出条件に従
って抽出部14により抽出された部分画像と一致度の高
い部分画像を選択候補として選び、抽出されている部分
画像と選択候補の部分画像の傾きの符号を比較し、傾き
の符号が等しい場合に当該部分画像を選択し、傾きの符
号が異なる場合には選択しない。ここで、部分画像の傾
きの符号は、部分画像の両端の極値点を結ぶ線分の傾き
の符号によって判別してもよく、あるいは、極大値(あ
るいは、極小値)が部分画像の左端にあるか右端にある
かによって判別してもよい。(Fourth Embodiment) The fourth embodiment is characterized in that the partial image extracted by the extracting unit 14 and the partial image selected by the selecting unit 15 are weighted with a tilt condition. That is, the selection unit 15 selects a partial image having a high degree of coincidence with the partial image extracted by the extraction unit 14 according to a predetermined extraction condition as a selection candidate, and the sign of the inclination between the extracted partial image and the partial image of the selection candidate. And the partial images are selected when the signs of the inclinations are the same, and not selected when the signs of the inclinations are different. Here, the sign of the inclination of the partial image may be determined by the sign of the inclination of the line segment that connects the extreme points at both ends of the partial image, or the maximum value (or the minimum value) is at the left end of the partial image. It may be determined whether it is present or at the right end.
【0061】図15(a)(b)はこの実施形態を具体
的に説明する図である。例えば、図15(a)に示すよ
うに、一方の被検知物体OBJ2が視野外にある場合、
一方の光検出器13b上に生じる被検知物体OBJ2の
右画像(部分画像37)が部分的に欠けることがある。
このため、光検出器13a上に生じる当該被検知物体O
BJ2の左画像のうち、極小点から極大点までの部分画
像36を抽出し、右画像から対応する部分画像を選択し
ようとしても対応する部分画像が見つからない。このた
め、選択部15が、間違った右部分画像を対応する部分
画像であると判断する危険がある。この実施形態では、
傾きの符号の異なる部分画像は選択しないので、左部分
画像36に対して右部分画像37〜39のうち部分画像
37や39はミスマッチとなり、選択部15により選択
されない。従って、相関演算部16における誤相関の恐
れを少なくすることができ、距離測定装置11の信頼性
を向上させることができる。FIGS. 15 (a) and 15 (b) are views for specifically explaining this embodiment. For example, as shown in FIG. 15A, when one detected object OBJ2 is out of the field of view,
The right image (partial image 37) of the detected object OBJ2 generated on one photodetector 13b may be partially missing.
Therefore, the detected object O generated on the photodetector 13a
Even if the partial image 36 from the minimum point to the maximum point is extracted from the left image of BJ2 and the corresponding partial image is selected from the right image, the corresponding partial image cannot be found. Therefore, there is a risk that the selection unit 15 determines that the wrong right partial image is the corresponding partial image. In this embodiment,
Since partial images having different signs of inclination are not selected, the partial images 37 and 39 of the right partial images 37 to 39 are mismatched with the left partial image 36, and are not selected by the selection unit 15. Therefore, the risk of a false correlation in the correlation calculation unit 16 can be reduced, and the reliability of the distance measuring device 11 can be improved.
【0062】(第5の実施形態)第5の実施形態は、一
致度の高い部分画像を評価するために、種々の要素を考
慮した評価式を用いて総合判断する点を特徴としてい
る。例えば、光検出器13aより抽出された任意の部分
画像に対し、光検出器13bにおいて対応すると考えら
れる部分画像が複数個存在するときには、2つの部分画
像の一致度を示す評価式を用いることにより、対応する
部分画像か否かの判断をすることができ、部分画像どう
しの誤相関を防止できる。(Fifth Embodiment) The fifth embodiment is characterized in that, in order to evaluate a partial image having a high degree of coincidence, a comprehensive judgment is made using an evaluation formula in consideration of various factors. For example, when there are a plurality of partial images that are considered to correspond in the photodetector 13b to an arbitrary partial image extracted by the photodetector 13a, by using an evaluation formula that indicates the degree of coincidence between the two partial images, It is possible to judge whether or not the partial images correspond to each other, and it is possible to prevent the cross-correlation between the partial images.
【0063】左右の光検出器13a,13bに生じる対
応する部分画像は、理想的には、コントラスト、エッジ
幅、傾き、開始点の高さ及び終了点の高さが一致してい
る。従って、評価式に用いる要素としては、好ましくは
図16に示すように、当該部分画像40のコントラスト
(開始点41と終了点42における光強度の差)、当該
部分画像40の幅(エッジ幅)、当該部分画像40にお
ける開始点41と終了点42を結ぶ線分の傾き(=コン
トラスト/幅)、開始点高さ及び終了点高さ(当該部分
画像40の開始点41及び終了点42における光強度)
を用いることができる。Ideally, the corresponding partial images generated on the left and right photodetectors 13a and 13b have the same contrast, edge width, inclination, start point height, and end point height. Therefore, as elements used in the evaluation formula, preferably, as shown in FIG. 16, the contrast of the partial image 40 (difference in light intensity at the start point 41 and the end point 42) and the width (edge width) of the partial image 40. , The slope (= contrast / width) of the line segment connecting the start point 41 and the end point 42 in the partial image 40, the start point height and the end point height (light at the start point 41 and the end point 42 of the partial image 40). Strength)
Can be used.
【0064】これらの要素のうち、例えば部分画像のコ
ントラスト、部分画像の幅および部分画像の開始点高さ
を用いて評価式を構成すると、下記のような評価式が得
られる。
κ=K1・|Lcon−Rcon|+K2・|Lwid−Rwid|+K3・|Lstr−Rstr|
…
ここで、Lcon,Rconは、光検出器13a上の抽出され
た部分画像と光検出器13b上の選択候補となっている
部分画像の各コントラストを表わす。Lwid,Rwidは、
それぞれ抽出された部分画像と選択候補となっている部
分画像の幅を表わす。Lstr,Rstrは、それぞれ抽出さ
れた部分画像と選択候補となっている部分画像の開始点
高さを表わす。K1,K2,K3は定数である。If the evaluation formula is constructed by using, for example, the contrast of the partial image, the width of the partial image, and the height of the starting point of the partial image among these elements, the following evaluation formula is obtained. κ = K 1 · | Lcon-Rcon | + K 2 · | Lwid-Rwid | + K 3 · | Lstr-Rstr | ... where Lcon and Rcon are the partial image extracted on the photodetector 13 a and the photodetector. 13B shows the respective contrasts of the partial images that are selection candidates on 13b. Lwid and Rwid are
The widths of the extracted partial images and the partial images that are selection candidates are shown. Lstr and Rstr represent the starting point heights of the extracted partial images and partial images that are selection candidates, respectively. K 1 , K 2 and K 3 are constants.
【0065】そして、抽出された部分画像に対して選択
候補となる部分画像が複数個存在する場合には、各選択
候補に対して上記評価式の値を演算し、その値が一定値
以下のものを選択するようにする。If there are a plurality of partial images that are selection candidates for the extracted partial images, the value of the above evaluation formula is calculated for each selection candidate, and the value is below a certain value. Try to choose one.
【0066】例えば、図17に示すように、複数の被検
知物体OBJ1,OBJ2,OBJ3が存在するとき、
両光検出器13a,13bに結像する左右画像を分解し
て得られる複数の各部分画像43a〜48a;43b〜
48bはその配置関係がほぼ一致している。従って、上
記のような要素を考慮した評価式、例えば式を用いて
相関の強さを評価することができ、例えば光検出器13
a,13bに受光ばらつきがある場合でも、抽出された
部分画像に正しく対応する部分画像を選択することがで
きる。For example, as shown in FIG. 17, when there are a plurality of detected objects OBJ1, OBJ2, OBJ3,
A plurality of partial images 43a to 48a obtained by decomposing the left and right images formed on both photodetectors 13a and 13b; 43b to
The arrangement relationship of 48b is almost the same. Therefore, the strength of the correlation can be evaluated by using an evaluation formula considering the above-mentioned factors, for example, the formula, for example, the photodetector 13
Even if there is a light reception variation in a and 13b, it is possible to select a partial image that correctly corresponds to the extracted partial image.
【0067】(第6の実施形態)この実施形態において
は、式のような評価式と部分画像の傾きの符号によっ
て一致度の高い部分画像を選別している。すなわち、図
18(a)に示すように距離L1,L2に形状や輝度の
似た被検知物体OBJ1,OBJ2が存在し、図18
(b)に示すような左画像が生成し、図18(c)に示
すような右画像が生成している場合を考える。いま、左
画像のうち、部分画像49が抽出されたとすると、右画
像の部分画像50〜53の傾きの符号が検索される。こ
の結果、部分画像51,53は抽出された部分画像49
と傾きが逆であるので除去され、残りの部分画像50,
52が一致度が高いと判断される。ついで、一致度の高
い2つの部分画像50,52と部分画像49について、
それぞれの評価式の値を求める。部分画像49と部分画
像50の間の評価式の値がκ=2で、部分画像49と部
分画像52の間の評価式の値がκ=15であったとする
と、選択部15は評価式の値κの値の小さな方が強い相
関を有すると判断し、対応する部分画像50を選択す
る。(Sixth Embodiment) In this embodiment, partial images having a high degree of coincidence are selected based on an evaluation expression such as an expression and the sign of the inclination of the partial images. That is, as shown in FIG. 18A, there are detected objects OBJ1 and OBJ2 having similar shapes and brightness at distances L1 and L2.
Consider a case where the left image as shown in (b) is generated and the right image as shown in FIG. 18 (c) is generated. Now, if the partial image 49 is extracted from the left image, the signs of the inclinations of the partial images 50 to 53 of the right image are searched. As a result, the partial images 51 and 53 are the extracted partial images 49.
And the remaining partial image 50,
52 is determined to have a high degree of coincidence. Next, regarding the two partial images 50 and 52 and the partial image 49 having a high degree of coincidence,
Calculate the value of each evaluation formula. If the value of the evaluation expression between the partial images 49 and 50 is κ = 2, and the value of the evaluation expression between the partial images 49 and 52 is κ = 15, the selection unit 15 determines that It is determined that the smaller value of the value κ has a stronger correlation, and the corresponding partial image 50 is selected.
【0068】なお、図19(a)に示すように、格子の
ような繰り返しパターンを有する被検知物体OBJの場
合には、部分画像50から評価式に提供される情報と部
分画像52から評価式に提供される情報が全く同じであ
るため、部分画像49に対する部分画像50の評価式の
値が例えばκ=2となり、部分画像49に対する部分画
像52の評価式の値もκ=2となって一致する。このよ
うな場合には、どちらの部分画像が対応する部分画像で
あるのか判断できず、光検出器13a,13bの受光ば
らつきによっては間違った判断をすることになる。この
ような場合には、一番小さな評価式の値と2番目に小さ
な評価式の値が接近していて、その差が所定値以下であ
る場合には、判断不可能とし、評価式の差が所定値以上
の場合にのみ評価式の値が1番小さな部分画像を選択す
るようにすれば、部分画像の誤相関を防止できる。As shown in FIG. 19A, in the case of the detected object OBJ having a repeating pattern such as a lattice, the information provided from the partial image 50 to the evaluation formula and the evaluation formula from the partial image 52 are used. , The value of the evaluation formula of the partial image 50 for the partial image 49 is, for example, κ = 2, and the value of the evaluation formula of the partial image 52 for the partial image 49 is also κ = 2. Match. In such a case, which partial image is the corresponding partial image cannot be determined, and an incorrect determination may be made depending on the variation in the light reception of the photodetectors 13a and 13b. In such a case, if the value of the smallest evaluation expression and the value of the second smallest evaluation expression are close to each other and the difference is less than or equal to a predetermined value, it is not possible to judge and the difference between the evaluation expressions is determined. If the partial image having the smallest value of the evaluation formula is selected only when is greater than or equal to a predetermined value, it is possible to prevent the cross-correlation of partial images.
【0069】(第7の実施形態)第1の実施形態では、
対応する部分画像を選択する場合には、一方の光検出器
13aに生成している左画像のうちから部分画像を抽出
し、これを基準にして、他方の光検出器13bに生成し
ている右画像から分割された部分画像を検索し、対応す
る部分画像を選択する。しかしながら、例えば図20に
示すように、2つの光検出器13a,13bのうち、一
方だけに第3の被検知物体の画像(部分画像58a)が
映し出され、他方には当該被検知物体の画像が映し出さ
れていない場合が考えられる。このような場合には、光
検出器13a上で抽出された部分画像に対応する光検出
器13b上の部分画像として間違った部分画像を選択し
てしまうという問題がある。(Seventh Embodiment) In the first embodiment,
When selecting the corresponding partial image, a partial image is extracted from the left image generated in one photodetector 13a, and is generated in the other photodetector 13b with reference to this. The divided partial image is searched from the right image, and the corresponding partial image is selected. However, for example, as shown in FIG. 20, the image (partial image 58a) of the third detected object is displayed on only one of the two photodetectors 13a and 13b, and the image of the detected object is displayed on the other. It is possible that is not displayed. In such a case, there is a problem that the wrong partial image is selected as the partial image on the photodetector 13b corresponding to the partial image extracted on the photodetector 13a.
【0070】第7の実施形態は、かかる問題を解決する
ものであって、抽出部14により左部分画像を抽出し、
当該左部分画像に対応する右部分画像を検索して選択候
補とし、ついで、選択候補となった右部分画像に対応す
る左部分画像を検索し、こうして検索した左部分画像が
元の抽出された左部分画像と一致した場合には正しい対
応であると判断し、選択部15が当該左部分画像を選択
する。これに対し、一致しなかった場合には、測距不可
能とし、部分画像の誤相関を防止する。The seventh embodiment is to solve such a problem, in which the extraction part 14 extracts the left partial image,
The right partial image corresponding to the left partial image is searched for as a selection candidate, and then the left partial image corresponding to the right partial image that becomes the selection candidate is searched, and the left partial image thus searched is originally extracted. When it matches the left partial image, it is determined that the correspondence is correct, and the selection unit 15 selects the left partial image. On the other hand, if they do not match, distance measurement is not possible, and cross correlation of partial images is prevented.
【0071】図20及び図21は、この実施形態を具体
的に説明している。図21は、図20に示す光検出器1
3a上の部分画像54a〜58aと光検出器13b上の
部分画像54b〜57bとの間の評価式κの値を示す表
である。いま、抽出部14により部分画像58aが抽出
されたとすると、最も一致度の高い部分画像として部分
画像56bが検索される。ついで、検索された部分画像
56bと最も一致度の高い部分画像を再検索すると、部
分画像56aが選択される。従って、この場合には、元
の部分画像58aと再検索された部分画像56aとは一
致しないので、部分画像58aに対応する部分画像は光
検出器13b上には存在しないと判定され、測距不可能
とされる。20 and 21 specifically explain this embodiment. FIG. 21 shows the photodetector 1 shown in FIG.
It is a table which shows the value of evaluation formula (kappa) between the partial images 54a-58a on 3a, and the partial images 54b-57b on the photodetector 13b. If the extraction unit 14 extracts the partial image 58a, the partial image 56b is searched as the partial image having the highest degree of matching. Then, when the partial image having the highest matching degree with the searched partial image 56b is searched again, the partial image 56a is selected. Therefore, in this case, since the original partial image 58a and the re-searched partial image 56a do not match, it is determined that the partial image corresponding to the partial image 58a does not exist on the photodetector 13b, and the distance measurement is performed. Considered impossible.
【0072】(第8の実施形態)
被検知物体までの距離を相関演算により求めるには、従
来例でも説明したように、2つの部分画像が重なり合わ
ない面積が最小となるときのずれ量Dから算出される。
ところが、例えば光学ズレの影響により左右の光検出器
13a,13bで光強度分布が違い、図22(a)に示
すように、左部分画像59のコントラストCLと右部分
画像60のコントラストCRが異なると、左右の部分画
像59,60のコントラストCL,CRの違いから2つ
の部分画像59,60の重なり合わない面積が最小とな
る点(面積最小点という)と画像が最も重なりあう点と
が一致せず(図22(b))、そのため間違った距離を
算出してしまう場合がある。これを解決するためには、
図22(a)に破線61で示すように一方の光検出器1
3a又は13bから出力される部分画像60の光強度分
布を補正して、両画像59,60のコントラストを一致
させるとよい。このようにすれば、両部分画像の重なり
合わない面積が最小となる点を正しく検出できる(図2
2(c))。(Eighth Embodiment) In order to obtain the distance to the object to be detected by the correlation calculation, as described in the conventional example, the shift amount D when the area where the two partial images do not overlap is the minimum is obtained. Calculated from
However, for example, the left and right photodetectors 13a and 13b have different light intensity distributions due to the influence of an optical shift, and as shown in FIG. 22A, the contrast CL of the left partial image 59 and the contrast CR of the right partial image 60 are different. And the point where the non-overlapping area of the two partial images 59 and 60 is the minimum (referred to as the area minimum point) and the point where the images overlap most due to the difference in the contrast CL and CR of the left and right partial images 59 and 60. Without doing so (FIG. 22B), an incorrect distance may be calculated. To solve this,
As shown by a broken line 61 in FIG.
It is advisable to correct the light intensity distribution of the partial image 60 output from 3a or 13b so that the contrasts of both images 59 and 60 match. By doing so, it is possible to correctly detect the point where the area where the two partial images do not overlap is minimized (see FIG. 2).
2 (c)).
【0073】(第9の実施形態)例えば、車両のテール
ランプ等の輝度の高い被検知物体の距離を算出する場合
には、図23に示すように、光の指向性などの影響によ
り、2つの光検出器13a,13bからの出力(左画像
62,右画像63)に光量差が生じる場合がある。この
とき2つの光検出器13a,13bより供給される画像
62,63(あるいは、破線で示す画像63´のように
画像62と光強度分布を揃えたもの)から抽出/選択さ
れた部分画像64a及び64bから求めた被検知物体の
距離と、画像62,63から抽出/選択された部分画像
65a及び65bから求めた被検知物体の距離とが等し
くならず、光量差による影響で違った距離を算出してし
まう。(Ninth Embodiment) For example, when calculating the distance of a high-brightness detected object such as a tail lamp of a vehicle, as shown in FIG. A light amount difference may occur in the outputs (left image 62, right image 63) from the photodetectors 13a and 13b. At this time, the partial image 64a extracted / selected from the images 62, 63 (or the image 62 having the same light intensity distribution as the image 63 'shown by the broken line) supplied from the two photodetectors 13a, 13b. , 64b and the distance of the detected object obtained from the partial images 65a and 65b extracted / selected from the images 62 and 63 are not equal to each other, and different distances are caused by the influence of the light amount difference. It will be calculated.
【0074】このように被検知物体の輝度が高く、かつ
各部分画像による距離が等しいことが分かっている場合
には、部分画像64a及び64bから求めたずれ量と部
分画像65a及び65bから求めたずれ量とを平均し、
平均したずれ量を用いて距離を求めるとよい。これによ
り、画像の光量差によるずれを補正することができ、正
しい距離を出力できる。[0074] determined from thus when the luminance of the detected object is high and it has been found that the distance is equal by each partial image shift amount obtained from the partial images 64a and 64b and the partial images 65a and 6 5b Average the amount of deviation,
The distance may be obtained by using the average amount of deviation. As a result, it is possible to correct the shift of the image due to the difference in the light amount and output the correct distance.
【0075】ずれ量を平均して用いるのに有効な場合と
しては、すべての部分画像についてその傾きが所定値以
上の場合、すべての部分画像についてそのコントラスト
の絶対値が所定値以上である場合、平均化しようとする
部分画像どうしが連続していて傾きの符号が逆になって
いる場合等がある。As an effective case of averaging the deviation amounts, if the inclinations of all the partial images are equal to or more than a predetermined value, or if the absolute values of the contrasts of all the partial images are equal to or more than a predetermined value, There are cases where the partial images to be averaged are continuous and the sign of the inclination is reversed.
【0076】(第10の実施形態)上記各実施形態で
は、いずれも被検知物体の距離だけを検出しているが、
この実施形態においては、被検知物体の距離と共に被検
知物体の方向も検出している。すなわち、図24に示す
ように、被検知物体OBJは光検出器13a,13b上
の画像66a,66bの重心とレンズ12a,12bの
中心を結んだ方向の距離Lの位置に存在するから、光検
出器13a,13b上の画像66a,66bの重心位置
の座標がそれぞれX1,X2であるとすると、レンズ12
a,12bの中心から被検知物体OBJに向けて引いた
被検知物体OBJの方向θは、
θ=(2LX1−fQ)/2fL
=−(2LX2−fQ)/2fL
より求められる。この式に従って、相関演算部16等で
被検知物体OBJの方向θを演算し、出力回路17から
距離Lと方向θを出力する。(Tenth Embodiment) In each of the above embodiments, only the distance to the detected object is detected.
In this embodiment, the direction of the detected object is detected together with the distance of the detected object. That is, as shown in FIG. 24, the detected object OBJ exists at the position of the distance L in the direction connecting the center of gravity of the images 66a and 66b and the centers of the lenses 12a and 12b on the photodetectors 13a and 13b. If the coordinates of the barycentric positions of the images 66a and 66b on the detectors 13a and 13b are X 1 and X 2 , respectively, the lens 12
The direction θ of the detected object OBJ drawn from the center of a, 12b toward the detected object OBJ is obtained from θ = (2LX 1 −fQ) / 2fL = − (2LX 2 −fQ) / 2fL. According to this equation, the correlation calculator 16 or the like calculates the direction θ of the detected object OBJ, and the output circuit 17 outputs the distance L and the direction θ.
【0077】(第11の実施形態)また、距離測定装置
11により、被検知物体OBJの距離L(及び方向θ)
と共に被検知物体の寸法(大きさ)も検出できる。被検
知物体OBJの距離Lが求まれば、被検知物体OBJの
大きさEは、図25に示す相似の関係より、
E=(L/f)e
より求めることができる。ここで、eはいずれかの光検
出器13a又は13b上に生じている被検知物体OBJ
の画像66a又は66bの幅(あるいは、両光検出器1
3a,13b上の画像66a,66bの幅の平均値)で
ある。(Eleventh Embodiment) Further, the distance measuring device 11 causes the distance L (and the direction θ) of the object OBJ to be detected.
At the same time, the size (size) of the detected object can be detected. If the distance L of the detected object OBJ is obtained, the size E of the detected object OBJ can be obtained from E = (L / f) e from the similarity relationship shown in FIG. Here, e is a detected object OBJ generated on either photodetector 13a or 13b.
Width of the image 66a or 66b (or both photodetectors 1
3a and 13b are the average widths of the images 66a and 66b).
【0078】(安全走行システム)つぎに、本発明の距
離測定装置を搭載した車両について説明する。車両用に
用いる距離測定装置では、最も接近している被検知物体
(直前の前方車両や障害物等)を検出する必要があるの
で、視野範囲内に複数の被検知物体が存在する場合に
は、最も近い被検知物体までの距離を検出して出力する
ように設定している。距離測定装置の取付場所は特に限
定されるものでなく、用途に応じて任意の場所に取り付
けることができる。例えば、ルームミラー背面やダッシ
ュボード上など車室内に取り付けてもよく、車両前面の
バンパーやフロントグリル部など車室外に取り付けても
よい。また、車両後方や車両側方などを監視するように
取り付けてもなんら問題はない。(Safety Driving System) Next, a vehicle equipped with the distance measuring device of the present invention will be described. In a distance measuring device used for a vehicle, it is necessary to detect the closest object to be detected (the preceding vehicle in front, an obstacle, etc.), so when there are multiple objects to be detected within the visual field range, , Is set to detect and output the distance to the closest detected object. The mounting location of the distance measuring device is not particularly limited, and it can be mounted at any location according to the application. For example, it may be mounted inside the vehicle such as on the back of the rearview mirror or on the dashboard, or outside the vehicle such as a bumper or front grille on the front of the vehicle. In addition, there is no problem even if it is installed so as to monitor the rear of the vehicle or the side of the vehicle.
【0079】図26及び図27はこのような車両81の
一実施例を示す側面図及び車室内を示す図であって、ル
ームミラー82の背面に距離測定装置83を取り付け、
車速表示メーター84の付近に距離表示装置85を取り
付けている。しかして、距離測定装置83によって車両
81の前方の視野内の被検知物体(例えば前方車両86
など)までの距離を測定し、前方の被検知物体までの距
離を距離表示装置85にリアルタイムで表示することに
より、運転者に被検知物体までの距離を報知する。従っ
て、運転者は感に頼ることなく、確実に安全な車間距離
を保って運転することができ、錯覚や運転疲労等で車間
距離を詰め過ぎることによる事故を防止できる。26 and 27 are a side view and an interior view showing an embodiment of such a vehicle 81, in which a distance measuring device 83 is attached to the rear surface of the room mirror 82.
A distance display device 85 is attached near the vehicle speed display meter 84. Then, the distance measuring device 83 is used to detect a detected object in the field of view in front of the vehicle 81 (for example, the front vehicle 86
The distance to the object to be detected in front is displayed in real time on the distance display device 85 to notify the driver of the distance to the object to be detected. Therefore, the driver can reliably drive while keeping a safe inter-vehicle distance without relying on the feeling, and it is possible to prevent an accident due to an excessively short inter-vehicle distance due to an illusion or driving fatigue.
【0080】従来の位相差相関法による距離測定装置を
用いた場合には、遠方の被検知物体(例えば、1台おい
て前方の車両)や背景までの距離を算出する危険性があ
ったが、本発明による距離測定装置では、最も近い被検
知物体までの距離を確実に算出することができるので、
前方車両との車間距離を検出する車間距離表示システム
として使用できるだけでなく、以下に説明するような追
突防止システムや視界補助システム等にも安全に利用す
ることができる。When the conventional distance measuring device using the phase difference correlation method is used, there is a risk of calculating the distance to a distant object to be detected (for example, a vehicle ahead in one vehicle) or the background. In the distance measuring device according to the present invention, the distance to the closest detected object can be reliably calculated,
Not only can it be used as an inter-vehicle distance display system that detects the inter-vehicle distance to a vehicle in front, but it can also be safely used in a rear-end collision prevention system, a visual field assistance system, and the like as described below.
【0081】図28は本発明による距離測定装置83を
用いた追突防止システム87を搭載した車両81を示す
側面図である。本発明の距離測定装置83は、例えば車
室内のルームミラー82の裏側に取り付けられており、
車両81前方の地面上方に視野を設定されている。ま
た、運転席には、ブザーやアラーム等の警報装置90が
設けられている。当該追突防止システム87は図29に
示すように構成されており、距離測定装置83によって
検出されている前方車両86までの車間距離を示す情報
と、速度センサ88によって検出されている運転中の車
両の速度(自車速度)を示す情報とが追突防止用制御部
89に入力されており、追突防止用制御部89は前方車
両86までの車間距離と自車速度とに基づいて危険度を
判断し、警報装置90をオンにし、あるいはブレーキ装
置91を作動させて車両81に制動を掛ける。FIG. 28 is a side view showing a vehicle 81 equipped with a rear-end collision prevention system 87 using the distance measuring device 83 according to the present invention. The distance measuring device 83 of the present invention is attached to the back side of the room mirror 82 in the vehicle interior,
The field of view is set above the ground in front of the vehicle 81. Further, a warning device 90 such as a buzzer or an alarm is provided in the driver's seat. The rear-end collision prevention system 87 is configured as shown in FIG. 29, and includes information indicating the inter-vehicle distance to the forward vehicle 86 detected by the distance measuring device 83 and the vehicle in operation detected by the speed sensor 88. The information indicating the speed of the vehicle (vehicle speed) is input to the rear-end collision prevention control unit 89, and the rear-end collision prevention control unit 89 determines the degree of danger based on the inter-vehicle distance to the preceding vehicle 86 and the own vehicle speed. Then, the alarm device 90 is turned on or the brake device 91 is activated to brake the vehicle 81.
【0082】図30は追突防止用制御部89による危険
度判断方法を図示したものであって、横軸は速度センサ
88によって監視されている自車速度、縦軸は距離測定
装置83によって検出されている前方車両との車間距離
である。図30において、C1は許容領域、C2は低度危
険領域、C3は高度危険領域であって、これら領域の境
界は自車速度と車間距離との関数として定められる。許
容領域C1では追突防止システム87は作動しないが、
低度危険領域C2に侵入するとまず警報装置90がオン
となって運転者にブザーやアラーム等による警報が発せ
られ、さらに高度危険領域C3に侵入すると、自動的に
ブレーキ装置91が作動し、車両81を強制的に減速も
しくは急停止させる。従って、運転者の不注意や居眠り
等による追突事故を防止できる。FIG. 30 shows a method of determining the degree of danger by the rear-end collision prevention control unit 89. The horizontal axis indicates the vehicle speed monitored by the speed sensor 88, and the vertical axis indicates the distance measuring device 83. It is the inter-vehicle distance from the vehicle ahead. In FIG. 30, C 1 is a permissible area, C 2 is a low-risk area, C 3 is a high-risk area, and the boundaries of these areas are defined as a function of the vehicle speed and the inter-vehicle distance. Although the rear-end collision prevention system 87 does not operate in the permissible area C 1 ,
When the vehicle enters the low-risk area C 2 , the alarm device 90 first turns on to alert the driver by a buzzer or an alarm, and when the vehicle enters the high-risk area C 3 , the brake device 91 automatically operates. , The vehicle 81 is forcibly decelerated or suddenly stopped. Therefore, it is possible to prevent a rear-end collision accident due to the driver's carelessness or falling asleep.
【0083】図31は上記追突防止システム87の動作
フローを示す図であって、距離測定装置83によって前
方車両86との車間距離が算出される(S101)と、
追突防止用制御部89は当該車間距離と速度センサ88
によって監視されている自車速度とから危険度を判断し
(S102)、車両が図30中のどの領域にあるか判定
する。そして、許容領域C1内であるか否か判断し(S
103)、許容領域C1内に止まっていれば、引続き危
険度を監視し続ける(S101〜S103)。許容領域
C1内にない場合には、低度危険領域C2か高度危険領域
C3か判断し(S104)、低度危険領域C2であれば警
報装置90を作動させ(S105)、高度危険領域C3
であればブレーキ装置91を作動させる(S106)。FIG. 31 is a diagram showing an operation flow of the rear-end collision prevention system 87. When the distance measuring device 83 calculates the inter-vehicle distance to the preceding vehicle 86 (S101),
The rear-end collision prevention control unit 89 controls the inter-vehicle distance and the speed sensor 88.
The degree of danger is determined from the own vehicle speed monitored by (S102), and it is determined in which area in FIG. 30 the vehicle is located. Then, it is judged whether or not it is within the allowable region C 1 (S
103), if it remains within the permissible area C 1 , the risk level is continuously monitored (S101 to S103). If it is not within the allowable area C 1 , it is judged whether it is the low-risk area C 2 or the high-risk area C 3 (S104), and if it is the low-risk area C 2 , the alarm device 90 is activated (S105), Danger area C 3
If so, the brake device 91 is operated (S106).
【0084】なお、上記追突防止システム87では、危
険領域を警報作動領域とブレーキ作動領域との2つに分
けたが、ブレーキ作動領域をさらに2つに分け、まず低
度のブレーキ作動領域では車両を強制的に減速させ、さ
らに高度のブレーキ作動領域になると急ブレーキを掛け
て車両を急停止させるようにしてもよい。In the rear-end collision prevention system 87, the danger area is divided into the warning operation area and the brake operation area, but the brake operation area is further divided into two areas. May be forcibly decelerated and the vehicle may be stopped suddenly by applying a sudden brake when the brake operating range becomes higher.
【0085】図32は本発明による距離測定装置83を
用いた視界補助システム92を搭載した車両81を示す
平面図である。本発明に係る距離測定装置83は、例え
ば左右のサイドミラー93及び車両背面のバンパー94
の左右両側部に取り付けられており、車両後方と車両側
部後方とに視野(図32にハッチングを施した領域)を
設定されている。当該視野補助システム92は、車線変
更時の視界補助とバック駐車時の視界補助を行なうよう
になっている。また、運転席には警報装置95(または
表示装置)が設けられている。図33に示すように、距
離測定装置83によって検出されている後方の被検知物
体までの距離を示す情報と、速度センサ88によって検
出されている自車速度を示す情報と、バックランプ制御
信号97と、ウインカー制御信号98とが視界補助用制
御部96に入力されており、視界補助用制御部96は車
線変更時やバック駐車時の危険度を判断し、危険である
と判断すると警報装置95をオンにし、運転者に警告す
る。FIG. 32 is a plan view showing a vehicle 81 equipped with a visual field assistance system 92 using the distance measuring device 83 according to the present invention. The distance measuring device 83 according to the present invention includes, for example, left and right side mirrors 93 and a bumper 94 on the rear surface of the vehicle.
Are attached to both left and right sides of the vehicle, and the fields of view (areas hatched in FIG. 32) are set to the vehicle rear side and the vehicle side portion rear side. The visual field assistance system 92 provides visual field assistance when changing lanes and visual field assistance during back parking. An alarm device 95 (or display device) is provided in the driver's seat. As shown in FIG. 33, the information indicating the distance to the detected object behind detected by the distance measuring device 83, the information indicating the own vehicle speed detected by the speed sensor 88, and the back lamp control signal 97. And a turn signal control signal 98 are input to the visibility assistance control unit 96. The visibility assistance control unit 96 determines the degree of danger at the time of changing lanes or at the time of back parking. Turn on and warn the driver.
【0086】図34は上記視界補助システム92の車線
変更時の動作フローを示す図である。車線変更する場合
には、車線変更のために曲がる側のウインカーが点滅す
るが、この右又は左のウインカーの制御信号が発信され
ると(S107)、視界補助用制御部96はウインカー
制御信号98を検知し、移動しようとする側の距離測定
装置83と速度センサ88を作動させ(S108)、距
離測定装置83からは後側方の後続車両までの距離を示
す信号が視界補助用制御部96へ出力され、速度センサ
88からは自車速度を示す信号が視界補助用制御部96
へ出力される。視界補助用制御部96は、これらの信号
から車両81の状態を判断し、車線変更の危険度を判断
する(危険度は被検知物体との距離と自車速度との関数
となる)(S109,S110)。この結果、危険であ
ると判断した場合には、警報装置95を鳴らして(ある
いは表示装置に表示して)警告する(S111)。よっ
て、警告された場合には、運転者は警告が解除されるま
で車線変更せず待機し、車線変更による事故を未然に防
止することができる。FIG. 34 is a diagram showing an operation flow of the visibility assisting system 92 when changing lanes. When changing lanes, the turn signal on the turn side blinks for changing lanes, but when the control signal for the right or left turn signal is transmitted (S107), the visibility assist control unit 96 causes the turn signal control signal 98 to be displayed. Is detected, the distance measuring device 83 and the speed sensor 88 on the moving side are operated (S108), and a signal indicating the distance from the distance measuring device 83 to the following vehicle on the rear side is sent to the visibility assist control unit 96. A signal indicating the vehicle speed is output from the speed sensor 88 to the visibility assist control unit 96.
Is output to. The visibility assist control unit 96 determines the state of the vehicle 81 from these signals and determines the risk of lane change (the risk is a function of the distance to the detected object and the vehicle speed) (S109). , S110). As a result, when it is determined that the information is dangerous, the alarm device 95 is sounded (or displayed on the display device) to warn (S111). Therefore, when the warning is given, the driver can stand by without changing the lane until the warning is released, thereby preventing an accident due to the lane change.
【0087】また、図35は上記視界補助システム92
のバック駐車時の動作フローを示す図である。バックす
る場合には、バックランプが点滅するが、このバックラ
ンプ制御信号が発信されると(S112)、視界補助用
制御部96はバックランプ制御信号97を検知し、背面
の距離測定装置83と速度センサ88を作動させ(S1
13)、距離測定装置83からは後方の被検知物体(駐
車車両や壁、あるいは子供など)までの距離を示す信号
が視界補助用制御部96へ出力され、速度センサ88か
らは車両速度を示す信号が視界補助用制御部96へ出力
される。視界補助用制御部96は、これらの信号から車
両81の状態を判断し、バック駐車の危険度を判断する
(S114,S115)。この結果、危険であると判断
した場合には、警報装置95を鳴らして(あるいは表示
装置に表示して)警告する(S116)。よって、警告
された場合には、運転者は直ちにブレーキを掛けて停止
することができ、障害物や子供等との衝突事故や接触事
故を防止することができる。なお、この場合には、車外
でも警報を鳴らして車両の後方にいる子供などにも警告
するようにしてもよい。Further, FIG. 35 shows the visibility assisting system 92.
It is a figure which shows the operation | movement flow at the time of back parking. When backing up, the back lamp blinks, but when this back lamp control signal is transmitted (S112), the visibility assist control unit 96 detects the back lamp control signal 97, and the back distance measuring device 83 Activate the speed sensor 88 (S1
13), the distance measuring device 83 outputs a signal indicating the distance to the object to be detected (parked vehicle, wall, child, etc.) to the visibility assist control unit 96, and the speed sensor 88 indicates the vehicle speed. The signal is output to the visual field assistance control unit 96. The visibility assistance control unit 96 determines the state of the vehicle 81 from these signals and determines the risk of back parking (S114, S115). As a result, when it is determined that the information is dangerous, the alarm device 95 is sounded (or displayed on the display device) to warn (S116). Therefore, when the warning is given, the driver can immediately apply the brakes to stop, and it is possible to prevent a collision accident or a contact accident with an obstacle or a child. In this case, an alarm may be sounded even outside the vehicle to warn a child or the like behind the vehicle.
【0088】図36は本発明による距離測定装置83を
用いた自動追従制御システム121を示すブロック図で
あって、前方車両86とほぼ一定の車間距離を保ちなが
ら前方車両86に半自動追従するための装置である。こ
の場合にも、本発明の距離測定装置83は、例えばルー
ムミラー82の背後に取り付けられており、前方に視野
を設定されている(図26)。この距離測定装置83に
よって検出されている前方車両86までの車間距離を示
す情報と、速度センサ88によって検出されている自車
速度を示す情報とは、自動追従制御部122に入力され
ており、自動追従制御部122は車間距離や自車速度に
応じてアクセル制御装置123やブレーキ制御装置12
4をコントロールしている。FIG. 36 is a block diagram showing an automatic follow-up control system 121 using the distance measuring device 83 according to the present invention, which is for semi-automatic follow-up of the front vehicle 86 while keeping a substantially constant inter-vehicle distance. It is a device. Also in this case, the distance measuring device 83 of the present invention is attached, for example, behind the room mirror 82, and the field of view is set forward (FIG. 26). The information indicating the inter-vehicle distance to the forward vehicle 86 detected by the distance measuring device 83 and the information indicating the own vehicle speed detected by the speed sensor 88 are input to the automatic tracking control unit 122, The automatic follow-up control unit 122 controls the accelerator control device 123 and the brake control device 12 according to the inter-vehicle distance and the vehicle speed.
You are controlling 4.
【0089】図37は自動追従制御部122による判断
方法を示す図である。曲線Eは半自動走行する場合の前
方車両86との車間距離と自車速度との理想曲線であっ
て、曲線Eを含む領域F1は、車間距離が理想車間距離
より開いていたり、理想車間距離より詰まり過ぎていて
も許容される理想領域である。また、この理想領域F1
の外側にある領域のうち、F2は車間距離が開き過ぎて
いて調整を必要とする領域、F3は車間距離Lが詰まり
過ぎていて調整を必要とする領域である。自動追従制御
部122は、距離測定装置83と速度センサ88の出力
信号から、車両の状態が図37中のどの領域にあるか判
断し、理想領域F1にある場合には、車両81の運転を
運転者の自由に委ねているが、車両81の状態が理想領
域F1から外れると、図38のフロー図に従ってアクセ
ル制御装置123やブレーキ制御装置124を制御し、
安全かつ最適な車間距離を保って追従走行させる。FIG. 37 is a diagram showing a determination method by the automatic tracking control unit 122. The curve E is an ideal curve of the inter-vehicle distance to the preceding vehicle 86 and the vehicle speed when the vehicle runs semi-automatically, and the area F 1 including the curve E has an inter-vehicle distance that is wider than the ideal inter-vehicle distance or an ideal inter-vehicle distance. It is an ideal area that is allowed even if it is overly clogged. In addition, this ideal region F 1
Out of the areas outside, the area F 2 is an area where the inter-vehicle distance is too wide and needs to be adjusted, and the area F 3 is an area where the inter-vehicle distance L is too narrow and needs to be adjusted. The automatic tracking control unit 122 determines from which output signal of the distance measuring device 83 and the speed sensor 88 the vehicle state is in FIG. 37, and when the vehicle state is in the ideal area F 1 , the driving of the vehicle 81 is performed. However, when the state of the vehicle 81 deviates from the ideal region F 1 , the accelerator control device 123 and the brake control device 124 are controlled according to the flow chart of FIG. 38.
Keep track of a safe and optimal vehicle distance.
【0090】図38のフロー図に従って自動追従制御シ
ステム121の制御動作を説明する。前方車両86まで
の車間距離は距離測定装置83によって算出されており
(S131)、自動追従制御部122は車間距離と自車
速度とから車両81の状態を判断し、車両81の状態と
理想状態とを比較する(S132)。この結果、車両8
1の状態が理想領域F1にあると判断した場合には(S
133)、ブレーキ制御装置124やアクセル制御装置
123に制御信号を出力することなく、運転を運転者に
任せておき、車両状態と理想状態との比較を繰り返し行
なう(S131〜S133)。これに対し、理想領域F
1外にあると判断した場合には、さらに領域F2にあるの
か、領域F3にあるのかを判別し(S134)、車間距
離が離れ過ぎの領域F2にあると判断した場合には、ア
クセル制御装置123へ制御信号を出力し、アクセル開
度を増やして前方車両86との距離Lを詰める(S13
5)。逆に、車間距離が詰まり過ぎの領域F3にあると
判断した場合には、アクセル制御装置123やブレーキ
制御装置124へ制御信号を出力し、アクセル開度を減
らしたり、ブレーキを作動させたりして、十分な車間距
離を保つようにする(S136)。The control operation of the automatic tracking control system 121 will be described with reference to the flowchart of FIG. The inter-vehicle distance to the front vehicle 86 is calculated by the distance measuring device 83 (S131), and the automatic tracking control unit 122 determines the state of the vehicle 81 from the inter-vehicle distance and the own vehicle speed, and the state of the vehicle 81 and the ideal state. And are compared (S132). As a result, the vehicle 8
When it is determined that the state of 1 is in the ideal area F 1 , (S
133), the driving is left to the driver without outputting the control signal to the brake control device 124 or the accelerator control device 123, and the comparison between the vehicle state and the ideal state is repeated (S131 to S133). On the other hand, the ideal area F
If it is determined that the first outer further whether the region F 2, to determine whether the region F 3 (S134), when it is determined that the area F 2 of the past away following distance, A control signal is output to the accelerator control device 123, the accelerator opening is increased, and the distance L with the preceding vehicle 86 is reduced (S13).
5). On the other hand, when it is determined that the inter-vehicle distance is in the region C 3 where the inter-vehicle distance is too close, a control signal is output to the accelerator control device 123 or the brake control device 124 to reduce the accelerator opening or activate the brake. To maintain a sufficient inter-vehicle distance (S136).
【0091】図39は交通渋滞時における車両の運転を
サポートするためのシステム125を示すブロック図で
ある。交通渋滞時には、前方車両86がいつ前方へ移動
するか予測がつかないので、運転者は前方車両86に絶
えず注意し、前方車両86が移動したら直ちに車両81
を前方へ動かして車間を詰めなければならない。このた
め、交通渋滞時の運転は神経が疲れ、いらいらを起こし
易いものであった。このシステムは、このような交通渋
滞時の運転を楽にしようとするものである。この車両8
1でも、本発明の距離測定装置83は、例えばルームミ
ラー82の背後に取り付けられており、前方に視野を設
定されている(図26)。この距離測定装置83によっ
て検出されている前方車両86までの車間距離を示す情
報と、速度センサ88によって検出されている自車速度
を示す情報とは、前方車両発進検出制御部126に入力
されており、前方車両発進検出制御部126は車間距離
が一定値以上離れた場合には、警報装置127(又は表
示装置)を作動させて運転者に知らせる。すなわち、図
40に示すように、前方車両発進検出制御部126は速
度センサ88からの信号によって自車速度が0かどうか
判定し(S141)、自車速度が0の場合には交通渋滞
による停車中であると判断し、交通渋滞のための以下の
処理を実行する。前方車両発進検出制御部126は、距
離測定装置83で算出された前方車両86との車間距離
を監視し(S142)、車間距離が交通渋滞時の適当な
車間距離を考慮して決められた一定値以上かどうか判断
している(S143)。そして、前方車両86が前方へ
移動して車間距離が一定値以上離れると、警報装置12
7を作動させ(S144)、運転者に車間距離を詰める
ように促す。このようなシステム125を用いれば、運
転者は常に前方車両86の移動に絶えず注意する負担か
ら解放され、例えば渋滞時の運転者の緊張(いらいら)
を和らげ、ゆとりを持たせることができる。FIG. 39 is a block diagram showing a system 125 for supporting driving of a vehicle during traffic congestion. During a traffic jam, it is not possible to predict when the forward vehicle 86 will move forward. Therefore, the driver constantly pays attention to the forward vehicle 86 and immediately after the forward vehicle 86 moves, the vehicle 81
Have to move forward to reduce the distance between cars. For this reason, driving during a traffic jam is tired and irritable. This system is intended to facilitate driving during such traffic congestion. This vehicle 8
1, the distance measuring device 83 of the present invention is attached, for example, to the rear of the room mirror 82, and the field of view is set forward (FIG. 26). The information indicating the inter-vehicle distance to the front vehicle 86 detected by the distance measuring device 83 and the information indicating the own vehicle speed detected by the speed sensor 88 are input to the front vehicle start detection control unit 126. Therefore, the forward vehicle start detection control unit 126 activates the alarm device 127 (or display device) to notify the driver when the inter-vehicle distance is a certain value or more. That is, as shown in FIG. 40, the forward vehicle start detection control unit 126 determines whether or not the own vehicle speed is 0 based on the signal from the speed sensor 88 (S141), and when the own vehicle speed is 0, the vehicle is stopped due to traffic congestion. It is determined that it is in the middle, and the following processing for traffic congestion is executed. The front vehicle start detection control unit 126 monitors the inter-vehicle distance to the front vehicle 86 calculated by the distance measuring device 83 (S142), and the inter-vehicle distance is a fixed value determined in consideration of an appropriate inter-vehicle distance during traffic congestion. It is determined whether the value is equal to or more than the value (S143). Then, when the front vehicle 86 moves forward and the inter-vehicle distance deviates by a certain value or more, the alarm device 12
7 is operated (S144), and the driver is urged to reduce the inter-vehicle distance. By using such a system 125, the driver is relieved of the burden of constantly paying attention to the movement of the forward vehicle 86, and the driver is nervous, for example, during a traffic jam.
Can be softened and have a lot of room.
【図1】位相差相関法により測距する従来の距離測定装
置を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a conventional distance measuring device that measures a distance by a phase difference correlation method.
【図2】同上の光学的構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an optical configuration of the above.
【図3】同上の距離測定装置における、被検知物体まで
の距離を計測するための原理を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a principle for measuring a distance to a detected object in the above distance measuring device.
【図4】(a)(b)(c)(d)は同上の距離計測装
置において、ずれ量を求める方法を説明する図である。4 (a), (b), (c), and (d) are diagrams for explaining a method of obtaining a deviation amount in the above distance measuring device.
【図5】(a)は視野内に2つの被検知物体が存在する
状態を示す図、(b)(c)はこの場合に光検出器から
供給される光強度の画像を示す図である。5A is a diagram showing a state in which two detected objects are present in the field of view, and FIGS. 5B and 5C are diagrams showing images of light intensity supplied from a photodetector in this case. .
【図6】(a)(b)(c)は、図5に示したような状
況において、異なった方法で画像のずれ量を求めている
ようすを示す図である。6 (a), (b), and (c) are diagrams showing how the image shift amount is obtained by different methods in the situation as shown in FIG.
【図7】本発明の一実施形態による距離測定装置の構成
を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a distance measuring device according to an embodiment of the present invention.
【図8】(a)は同上の距離測定装置の視野内に複数の
被検知物体が存在する様子を示す図、(b)(c)はそ
のときの左画像及び右画像を示す図である。8A is a diagram showing a state in which a plurality of detected objects are present in the visual field of the above distance measuring device, and FIGS. 8B and 8C are diagrams showing a left image and a right image at that time. .
【図9】(a)は抽出された部分画像を示す図、(b)
は選択された部分画像を示す図、(c)は両画像を一致
させてずれ量を求めている様子を示す図である。FIG. 9A is a diagram showing an extracted partial image, and FIG.
Is a diagram showing a selected partial image, and FIG. 7C is a diagram showing a state in which both images are matched to obtain a shift amount.
【図10】(a)は抽出された別な部分画像を示す図、
(b)は選択された別な部分画像を示す図、(c)は両
画像を一致させてずれ量を求めている様子を示す図であ
る。FIG. 10A is a diagram showing another extracted partial image;
(B) is a figure which shows another selected partial image, (c) is a figure which shows a mode that both images are made to correspond and the deviation | shift amount is calculated | required.
【図11】(a)(b)は左右画像を示す図であって、
本発明のさらに別な実施形態の特徴を説明するものであ
る。11A and 11B are views showing left and right images,
The feature of another embodiment of this invention is demonstrated.
【図12】本発明のさらに別な実施形態の特徴を示す図
であって、(a)は光検出器から出力される画像を示す
図、(b)は当該画像から抽出される部分画像を示す図
である。FIG. 12 is a diagram showing the characteristics of still another embodiment of the present invention, in which (a) is a diagram showing an image output from a photodetector and (b) is a partial image extracted from the image. FIG.
【図13】距離測定装置の設定距離−エッジ幅特性を示
す図である。FIG. 13 is a diagram showing a set distance-edge width characteristic of the distance measuring device.
【図14】(a)(b)は本発明のさらに別な実施形態
の特徴を説明するための図である。14 (a) and 14 (b) are views for explaining the characteristics of still another embodiment of the present invention.
【図15】(a)(b)は本発明のさらに別な実施形態
の特徴を説明するための図である。15 (a) and 15 (b) are views for explaining the characteristics of still another embodiment of the present invention.
【図16】本発明のさらに別な実施形態における、部分
画像の評価要素を説明する図である。FIG. 16 is a diagram illustrating an evaluation element of a partial image according to still another embodiment of the present invention.
【図17】(a)(b)は同上の実施形態を具体的に説
明する図である。17 (a) and 17 (b) are diagrams for specifically explaining the embodiment of the above.
【図18】(a)(b)(c)は本発明のさらに別な実
施形態の特徴を説明するための図である。18 (a), (b) and (c) are views for explaining the characteristics of still another embodiment of the present invention.
【図19】(a)(b)(c)は同上の実施形態の異な
る状況を説明する図である。19 (a), (b) and (c) are views for explaining different situations of the above-mentioned embodiment.
【図20】本発明のさらに別な実施形態の特徴を説明す
る図であって、一方の光検出器にだけ画像が生じている
被検知物体がある場合の様子を示す。FIG. 20 is a diagram for explaining the characteristics of yet another embodiment of the present invention, showing a state in which there is a detected object in which an image is generated only in one photodetector.
【図21】同上の場合の評価式の値の表を示す図であ
る。FIG. 21 is a diagram showing a table of values of evaluation formulas in the above case.
【図22】(a)(b)(c)は本発明のさらに別な実
施形態の特徴を説明するための図である。22 (a), (b) and (c) are views for explaining the characteristics of still another embodiment of the present invention.
【図23】本発明のさらに別な実施形態の特徴を説明す
るための図である。FIG. 23 is a diagram for explaining the characteristics of still another embodiment of the present invention.
【図24】本発明のさらに別な実施形態の特徴を説明す
るための図である。FIG. 24 is a diagram for explaining the characteristics of still another embodiment of the present invention.
【図25】本発明のさらに別な実施形態の特徴を説明す
るための図である。FIG. 25 is a diagram for explaining the characteristics of yet another embodiment of the present invention.
【図26】本発明にかかる車両を示す側面図である。FIG. 26 is a side view showing a vehicle according to the present invention.
【図27】同上の車両の車内を示す一部破断した概略図
である。FIG. 27 is a partially cutaway schematic view showing the interior of the above vehicle.
【図28】本発明の衝突防止システムを搭載した車両を
示す側面図である。FIG. 28 is a side view showing a vehicle equipped with the collision prevention system of the present invention.
【図29】同上の衝突防止システムを示すブロック図で
ある。FIG. 29 is a block diagram showing the collision prevention system of the above.
【図30】同上衝突防止用制御部における危険度の判断
方法を説明するための図である。FIG. 30 is a diagram for explaining a method of determining the degree of danger in the collision prevention control unit.
【図31】同上の衝突防止システムにおける処理手順を
示すフロー図である。FIG. 31 is a flowchart showing a processing procedure in the above collision prevention system.
【図32】本発明の視界補助システムを搭載した車両を
示す平面図である。FIG. 32 is a plan view showing a vehicle equipped with the visual field assistance system of the present invention.
【図33】同上の視界補助システムを示すブロック図で
ある。FIG. 33 is a block diagram showing the visibility assistance system of the above.
【図34】同上の視界補助システムにおける車線変更の
際の処理手順を示すフロー図である。FIG. 34 is a flowchart showing a processing procedure when changing lanes in the visual field assistance system.
【図35】同上の視界補助システムにおけるバック駐車
の際の処理手順を示すフロー図である。FIG. 35 is a flowchart showing a processing procedure at the time of back parking in the visual field assistance system.
【図36】本発明の自動追従システムを示すブロック図
である。FIG. 36 is a block diagram showing an automatic tracking system of the present invention.
【図37】同上の自動追従における車両状態の理想領域
を示す図である。FIG. 37 is a diagram showing an ideal region of a vehicle state in the above automatic tracking.
【図38】同上の自動追従システムにおける処理手順を
示すフロー図である。FIG. 38 is a flowchart showing a processing procedure in the above-described automatic tracking system.
【図39】本発明の交通渋滞時の運転を容易にするため
のシステムを示すブロック図である。FIG. 39 is a block diagram showing a system for facilitating driving during traffic congestion of the present invention.
【図40】同上のシステムにおける処理手順を示すフロ
ー図である。FIG. 40 is a flowchart showing a processing procedure in the above system.
11 距離測定装置 12a,12b レンズ 13a,13b 光検出器 14 抽出部 15 選択部 16 相関演算部 17 出力回路 11 Distance measuring device 12a, 12b lens 13a, 13b photodetector 14 Extractor 15 Selector 16 Correlation calculator 17 Output circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 潤一 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−306038(JP,A) 特開 平5−265547(JP,A) 特開 平3−246412(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 G01C 3/00 - 3/32 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Junichi Takagi 10 Ouron Co., Ltd., Hanazono Todo-cho, Ukyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture (56) References JP-A-7-306038 (JP, A) JP-A-5- 265547 (JP, A) JP-A-3-246412 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30 G01C 3/00-3/32
Claims (7)
的に隔てられた第1及び第2の光路に沿って光を伝達す
る受光光学系と、 複数個の光応答素子を備え、前記受光光学系の第1光路
に沿って伝達される光を受光して、一次元の光強度分布
を表わす電気信号を出力する第1光検出手段と、 複数個の光応答素子を備え、前記受光光学系の第2光路
に沿って伝達される光を受光して、一次元の光強度分布
を表わす電気信号を出力する第2光検出手段と、 前記第1及び第2光検出手段の出力する光強度分布の、
前記光応答素子上のずれ量を求め、該ずれ量に基づいて
行なった所定の演算結果を、被検知物体までの距離とし
て出力する演算手段と、を備えた距離測定装置におい
て、 一方の光検出手段の出力する光強度分布の中から、部分
画像を抽出する抽出手段と、 他方の光検出手段の出力する光強度分布の中から、前記
抽出された部分画像の光強度分布に対応する部分画像を
選択する選択手段と、を備え、 前記演算手段は、前記抽出手段により抽出された部分画
像と前記選択手段により選択された部分画像との光強度
分布のずれ量に基づいて前記所定の演算を行なうことを
特徴とする距離測定装置。1. A light receiving optical system for receiving light emitted from a predetermined visual field and transmitting the light along first and second optical paths spatially separated from each other, and a plurality of photoresponsive elements, A first light detecting means for receiving light transmitted along a first optical path of the light receiving optical system and outputting an electric signal representing a one-dimensional light intensity distribution; and a plurality of light responsive elements, Second light detecting means for receiving the light transmitted along the second optical path of the light receiving optical system and outputting an electric signal representing a one-dimensional light intensity distribution; and outputs of the first and second light detecting means. Of the light intensity distribution
A distance measuring device comprising: a calculating unit that obtains a shift amount on the photoresponsive element, and outputs a predetermined calculation result performed based on the shift amount as a distance to a detected object. Part of the light intensity distribution output by the means
Comprising extracting means for extracting an image from among the output light intensity distribution of the other light detecting means, and selecting means for selecting a partial image corresponding to the light intensity distribution of the extracted partial image, and the operation The means is a partial image extracted by the extraction means.
Distance measuring apparatus characterized by performing a predetermined operation based on the shift amount of the light intensity distribution of the selected partial images by the image and the selecting means.
て、前記抽出手段は、前記一方の光検出手段の出力する
光強度分布の中から、ある極値点から他の極値点までの
部分を、部分画像として抽出することを特徴とする距離
測定装置。2. The distance measuring device according to claim 1, wherein the extraction means is a portion from a certain extreme point to another extreme point in the light intensity distribution output from the one light detecting means. Is extracted as a partial image .
て、前記抽出手段は、前記一方の光検出手段の出力する
光強度分布の中から、ある極値点から他の極値点までの
間隔が所定以上の部分を、部分画像として抽出すること
を特徴とする距離測定装置。3. The distance measuring device according to claim 1, wherein the extraction unit is a gap from a certain extreme point to another extreme point in the light intensity distribution output from the one light detecting unit. A distance measuring device characterized by extracting a portion of a predetermined number or more as a partial image .
いて、前記選択手段は、前記他方の光検出手段の出力す
る光強度分布の中から、前記抽出手段により抽出された
部分画像と最も一致度の高い部分画像を選択することを
特徴とする距離測定装置。4. The distance measuring device according to claim 1, wherein the selecting means selects the partial image extracted by the extracting means from among the light intensity distributions output from the other light detecting means. A distance measuring device characterized by selecting a partial image having a high degree of coincidence.
いて、前記抽出手段が部分画像を複数抽出する場合に
は、 前記選択手段は、前記抽出された複数の部分画像のそれ
ぞれについて、対応する部分画像を選択し、 前記演算手段は、前記それぞれの部分画像についての光
強度分布のずれ量を求め、それらのずれ量のうち最も大
きいずれ量に基づいて行なった前記所定の演算結果を被
検知物体までの距離として出力することを特徴とする距
離測定装置。In the distance measuring apparatus according to claim 5] claims 1-4, wherein when the extracting means is a plurality of extracting a partial image, said selection means, for each of a plurality of partial images the extracted, corresponding Selecting the partial image to be processed , the calculating means obtains the deviation amount of the light intensity distribution for each of the partial images , and receives the predetermined calculation result based on the largest one of the deviation amounts. A distance measuring device characterized by outputting as a distance to a detected object.
囲に存在する物体までの距離を測定すべく車室内もしく
は車室外に前記距離測定装置が取り付けられたことを特
徴とする安全走行システム。6. A safe traveling comprising the distance measuring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the distance measuring device is mounted inside or outside a vehicle in order to measure a distance to an object existing in the surroundings. system.
いて、少なくとも前記距離測定装置の出力に基づいて、
自車両が周囲に存在する物体に衝突する可能性のある危
険な状態であるか否かを判断する判断装置を備えたこと
を特徴とする安全走行システム。7. The safe traveling system according to claim 6, wherein at least based on the output of the distance measuring device,
A safe traveling system characterized by comprising a judging device for judging whether or not the own vehicle is in a dangerous state in which there is a possibility of colliding with an object existing around.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09047396A JP3463231B2 (en) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | Distance measuring device and safe driving system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09047396A JP3463231B2 (en) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | Distance measuring device and safe driving system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09257424A JPH09257424A (en) | 1997-10-03 |
| JP3463231B2 true JP3463231B2 (en) | 2003-11-05 |
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ID=13999567
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| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4882324B2 (en) * | 2005-09-20 | 2012-02-22 | トヨタ自動車株式会社 | Image processing apparatus for vehicle |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP09047396A patent/JP3463231B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH09257424A (en) | 1997-10-03 |
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