JPH0417364B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0417364B2 JPH0417364B2 JP58058221A JP5822183A JPH0417364B2 JP H0417364 B2 JPH0417364 B2 JP H0417364B2 JP 58058221 A JP58058221 A JP 58058221A JP 5822183 A JP5822183 A JP 5822183A JP H0417364 B2 JPH0417364 B2 JP H0417364B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distance
- image
- signal
- computer
- signals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/02—Details
- G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
- G01C3/08—Use of electric radiation detectors
- G01C3/085—Use of electric radiation detectors with electronic parallax measurement
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は実質的に二つのイメージセンサを用
い、そのイメージ信号を処理することにより距離
を計測するようにした自動車用距離計測装置に関
するものである。
い、そのイメージ信号を処理することにより距離
を計測するようにした自動車用距離計測装置に関
するものである。
まず、本発明に係る距離計測の原理を第１図に
よつて説明すると、レンズを含む二つの光学系１
Ａ，１Ｂによつてターゲツト３のイメージをイメ
ージセンサ２Ａ，２Ｂ上に結像させる。ここで、
ターゲツト３に近づけた際にイメージセンサ２
Ａ，２Ｂ上の像が無限遠における像の位置から
夫々ＡおよびＢだけずれたとすると、ターゲツト
３から各光学系１Ａ，１Ｂまでの距離Ｒは光学系
１Ａ，１Ｂから像までの距離ｆと二つの光学系１
Ａ，１Ｂの光軸間隔Ｌとから計算され、Ｒ＝
ｆ・Ｌ／Ａ＋Ｂで表わされる。
よつて説明すると、レンズを含む二つの光学系１
Ａ，１Ｂによつてターゲツト３のイメージをイメ
ージセンサ２Ａ，２Ｂ上に結像させる。ここで、
ターゲツト３に近づけた際にイメージセンサ２
Ａ，２Ｂ上の像が無限遠における像の位置から
夫々ＡおよびＢだけずれたとすると、ターゲツト
３から各光学系１Ａ，１Ｂまでの距離Ｒは光学系
１Ａ，１Ｂから像までの距離ｆと二つの光学系１
Ａ，１Ｂの光軸間隔Ｌとから計算され、Ｒ＝
ｆ・Ｌ／Ａ＋Ｂで表わされる。
従来の距離計は第２図に示すようにミラー６Ａ
を回転させることにより光軸を動かし、ハーフミ
ラー６Ｂを介して各光学系１Ａ，１Ｂによる左右
二つの像が重なる回転各を検出して距離を計測し
ていた。しかるに、このようにミラーを動かすも
のは自動車のように振動が大きな環境で使用する
と故障や経時変化を起し易く、不適当であつた。
又、自動車においては極めて短時間で距離を計測
する必要があり、従つて左右のイメージセンサ２
Ａ，２Ｂからの出力信号を実時間で比較するのが
最も速いが、分解能を高めようとすると回路の規
模が大きくなつてしまう。
を回転させることにより光軸を動かし、ハーフミ
ラー６Ｂを介して各光学系１Ａ，１Ｂによる左右
二つの像が重なる回転各を検出して距離を計測し
ていた。しかるに、このようにミラーを動かすも
のは自動車のように振動が大きな環境で使用する
と故障や経時変化を起し易く、不適当であつた。
又、自動車においては極めて短時間で距離を計測
する必要があり、従つて左右のイメージセンサ２
Ａ，２Ｂからの出力信号を実時間で比較するのが
最も速いが、分解能を高めようとすると回路の規
模が大きくなつてしまう。
本発明は上記のことを考慮して成されたもの
で、イメージセンサにより像の信号を電気的に取
り出し信号処理を行うことによつて距離を求める
ようにしたものであり、可動部分をなくすことに
より自動車に支障なく搭載することができるとと
もに、距離計測を高速で分解能高くかつ簡単な構
成で行う、ことができる自動車用距離計測装置を
提供することを目的とする。
で、イメージセンサにより像の信号を電気的に取
り出し信号処理を行うことによつて距離を求める
ようにしたものであり、可動部分をなくすことに
より自動車に支障なく搭載することができるとと
もに、距離計測を高速で分解能高くかつ簡単な構
成で行う、ことができる自動車用距離計測装置を
提供することを目的とする。
以下、本発明の実施例を図面とともに説明す
る。第３図において、光学系１Ａ，１Ｂによる像
はイメージセンサ２Ａ，２Ｂ上に夫々結像され、
像の濃淡に応じたイメージの電気信号が夫々の画
素から時間的にシリアルに出力される。イメージ
センサ２Ａ，２ＢとしてはCCD形やMOS形等を
使用する。シリアルに出力されたイメージ信号は
増幅器４Ａ，４Ｂを介してＡ／Ｄ変換器７Ａ，７
Ｂによつてデイジタル量に変換される。Ａ／Ｄ変
換器はこのように２個設けて左右同時にＡ／Ｄ変
換を行つても良いし、１個だけ設けてＡ／Ｄ変換
を左右続けてシリアルに行つても良い。デイジタ
ル量に変換された各画素のイメージ信号は記憶装
置９Ａ，９Ｂに順に記憶される。コンピユータ１
１はイメージセンサ駆動回路１０を制御すること
によるイメージセンサ２Ａ，２Ｂの露光時間の制
御やＡ／Ｄ変換された信号の記憶装置９Ａ，９Ｂ
への書き込みおよび読み出し等の制御を行つてい
る。記憶装置９Ａ，９Ｂに記憶された信号はコン
ピユータ１１の指令により一画素つづ左右の読み
出し時間をずらしながら読み出され、Ｄ／Ａ変換
器１２Ａ，１２Ｂを介してアナログ量に変換され
た後に左右の信号の差の絶対値を演算する絶対値
演算回路１４および積分器１５に加えられる。こ
れによつて、左右の各画素の信号の差の絶対値の
総和が演算される。演算の結果はＡ／Ｄ変換器１
６を介してデイジタル量に変換され、コンピユー
タ１１に読み込まれる。次に、さらにもう一画素
ずらして上記と同様な演算を行う。こうしてずら
す画素の数を大きくしてゆき、ある適当な数まで
行うことによりコンピユータ１１には多数の演算
結果が読み込まれる。
る。第３図において、光学系１Ａ，１Ｂによる像
はイメージセンサ２Ａ，２Ｂ上に夫々結像され、
像の濃淡に応じたイメージの電気信号が夫々の画
素から時間的にシリアルに出力される。イメージ
センサ２Ａ，２ＢとしてはCCD形やMOS形等を
使用する。シリアルに出力されたイメージ信号は
増幅器４Ａ，４Ｂを介してＡ／Ｄ変換器７Ａ，７
Ｂによつてデイジタル量に変換される。Ａ／Ｄ変
換器はこのように２個設けて左右同時にＡ／Ｄ変
換を行つても良いし、１個だけ設けてＡ／Ｄ変換
を左右続けてシリアルに行つても良い。デイジタ
ル量に変換された各画素のイメージ信号は記憶装
置９Ａ，９Ｂに順に記憶される。コンピユータ１
１はイメージセンサ駆動回路１０を制御すること
によるイメージセンサ２Ａ，２Ｂの露光時間の制
御やＡ／Ｄ変換された信号の記憶装置９Ａ，９Ｂ
への書き込みおよび読み出し等の制御を行つてい
る。記憶装置９Ａ，９Ｂに記憶された信号はコン
ピユータ１１の指令により一画素つづ左右の読み
出し時間をずらしながら読み出され、Ｄ／Ａ変換
器１２Ａ，１２Ｂを介してアナログ量に変換され
た後に左右の信号の差の絶対値を演算する絶対値
演算回路１４および積分器１５に加えられる。こ
れによつて、左右の各画素の信号の差の絶対値の
総和が演算される。演算の結果はＡ／Ｄ変換器１
６を介してデイジタル量に変換され、コンピユー
タ１１に読み込まれる。次に、さらにもう一画素
ずらして上記と同様な演算を行う。こうしてずら
す画素の数を大きくしてゆき、ある適当な数まで
行うことによりコンピユータ１１には多数の演算
結果が読み込まれる。
例えば、いま、イメージセンサ２Ａ，２Ｂの画
素の数を256とすれば、まず画素のずらしを零と
した場合は左右各々256の画素の信号の差をとる
ことになる。次に一画素ずらすと、255の画素の
信号の差をとることになる。さらに、例えば100
画素ずらした時には156画素の信号の差をとるこ
とになる。このときの演算結果の数は101個あり、
これらは全てコンピユータ１１に読み込まれる。
素の数を256とすれば、まず画素のずらしを零と
した場合は左右各々256の画素の信号の差をとる
ことになる。次に一画素ずらすと、255の画素の
信号の差をとることになる。さらに、例えば100
画素ずらした時には156画素の信号の差をとるこ
とになる。このときの演算結果の数は101個あり、
これらは全てコンピユータ１１に読み込まれる。
さらに、コンピユータ１１では、例えば演算結
果を比較した画素数で割つて１画素信号当りの信
号差になるように補正を加え、101個のデータの
中から信号差が最も小さくなる場合の画素のずれ
をさがし出す。そして、このときの画素のずれか
ら距離を演算する。この結果は数字又はグラフイ
ツクに表示装置１７に表示される。尚、イメージ
信号の差の絶対値の総和はコンピユータ１１の演
算回路を使つて演算することもできるが、演算量
が多いため時間がかかり、自動車積載用には不適
当である。
果を比較した画素数で割つて１画素信号当りの信
号差になるように補正を加え、101個のデータの
中から信号差が最も小さくなる場合の画素のずれ
をさがし出す。そして、このときの画素のずれか
ら距離を演算する。この結果は数字又はグラフイ
ツクに表示装置１７に表示される。尚、イメージ
信号の差の絶対値の総和はコンピユータ１１の演
算回路を使つて演算することもできるが、演算量
が多いため時間がかかり、自動車積載用には不適
当である。
また、信号のコントラストが小さい場合やター
ゲツト３が暗くて信号レベルが小さい場合には、
信号差の演算結果のうち最小値と最大値との間に
ほとんど開きがないので、コンピユータ１１はエ
ラーとして表示装置１７に表示する。
ゲツト３が暗くて信号レベルが小さい場合には、
信号差の演算結果のうち最小値と最大値との間に
ほとんど開きがないので、コンピユータ１１はエ
ラーとして表示装置１７に表示する。
このように、上記装置は可動部分がないので、
振動により故障等が生じ難く、しかもコンピユー
タ等により高い分解能で高速に処理を行うので自
動車積載用に適している。
振動により故障等が生じ難く、しかもコンピユー
タ等により高い分解能で高速に処理を行うので自
動車積載用に適している。
第４図は上記の距離計測装置１３を自動車に積
載した場合を示し、コンピユータ１１に車速セン
サ１８の出力を入力し、コンピユータ１１はター
ゲツト３との間の距離および距離の変化率即ち相
対速度を演算する。自動車の走行において前車と
の車間距離の安全な領域は自動車の速度、車間距
離および相対速度によつて決まる。そこで、この
安全領域の値を距離計測装置１３のコンピユータ
１１で計測された車間距離と車速センサ１８の出
力とによつて演算する。もし、安全領域以外の領
域即ち危険な領域に障害物を検知した場合にはコ
ンピユータ１１からの指令により警報装置１９を
作動させ、運転者に警報を与える。また、コンピ
ユータ１１からの指令によりブレーキ２０やアク
セル２１を作動させることにより車間距離を一定
に保つて走行させることもできる。
載した場合を示し、コンピユータ１１に車速セン
サ１８の出力を入力し、コンピユータ１１はター
ゲツト３との間の距離および距離の変化率即ち相
対速度を演算する。自動車の走行において前車と
の車間距離の安全な領域は自動車の速度、車間距
離および相対速度によつて決まる。そこで、この
安全領域の値を距離計測装置１３のコンピユータ
１１で計測された車間距離と車速センサ１８の出
力とによつて演算する。もし、安全領域以外の領
域即ち危険な領域に障害物を検知した場合にはコ
ンピユータ１１からの指令により警報装置１９を
作動させ、運転者に警報を与える。また、コンピ
ユータ１１からの指令によりブレーキ２０やアク
セル２１を作動させることにより車間距離を一定
に保つて走行させることもできる。
以上のように本発明に係る自動車用距離計測装
置においては、可動部分がないので自動車に積載
してもその振動により故障等が生じ難い。又、イ
メージセンサにより対象物の像の信号を電気的に
取出し、この信号の差の絶対値の総和に基づいて
対象物との距離を処理演算しているので、エラー
が少なく精度が高く、しかも高速で分解能が高く
かつ簡単な構成で距離の計測を行うことができ
る。
置においては、可動部分がないので自動車に積載
してもその振動により故障等が生じ難い。又、イ
メージセンサにより対象物の像の信号を電気的に
取出し、この信号の差の絶対値の総和に基づいて
対象物との距離を処理演算しているので、エラー
が少なく精度が高く、しかも高速で分解能が高く
かつ簡単な構成で距離の計測を行うことができ
る。
又、イメージセンサのアナログ信号をデイジタ
ル信号に変換して記憶し、この記憶信号によつて
信号の比較を行なうので、比較の都度撮像する必
要がなく、また比較の際にはアナログ信号に戻し
て比較を行なうので、演算時間も短かくて良く、
撮像及び演算のための時間の短縮により高速化が
可能となる。
ル信号に変換して記憶し、この記憶信号によつて
信号の比較を行なうので、比較の都度撮像する必
要がなく、また比較の際にはアナログ信号に戻し
て比較を行なうので、演算時間も短かくて良く、
撮像及び演算のための時間の短縮により高速化が
可能となる。
第１図は本発明装置の測定原理説明図、第２図
は従来装置の構成図、第３図は本発明装置の構成
図、第４図は本発明装置を自動車に積載した場合
の構成図である。 １Ａ，１Ｂ……光学系、２Ａ，２Ｂ……イメー
ジセンサ、９Ａ，９Ｂ……記憶装置、１１……コ
ンピユータ、１３……自動車用距離測定装置、１
４……絶対値演算回路。尚、図中同一符号は同一
又は相当部分を示す。
は従来装置の構成図、第３図は本発明装置の構成
図、第４図は本発明装置を自動車に積載した場合
の構成図である。 １Ａ，１Ｂ……光学系、２Ａ，２Ｂ……イメー
ジセンサ、９Ａ，９Ｂ……記憶装置、１１……コ
ンピユータ、１３……自動車用距離測定装置、１
４……絶対値演算回路。尚、図中同一符号は同一
又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 所定の光軸間隔で並設された一対の光学系
と、各光学系によつて対象物のイメージを夫々結
像させる並設された一対のイメージセンサと、各
イメージセンサの出力信号をデイジタル信号に変
換して記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶され
た各イメージセンサの出力信号をタイミングをず
らしてかつアナログ信号に変換されて入力され、
その差の絶対値の総和を演算する演算手段と、こ
の演算結果を判断し演算して対象物との距離を算
出する距離算出手段を備えたことを特徴とする自
動車用距離計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5822183A JPS59182309A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 自動車用距離計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5822183A JPS59182309A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 自動車用距離計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59182309A JPS59182309A (ja) | 1984-10-17 |
| JPH0417364B2 true JPH0417364B2 (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=13078015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5822183A Granted JPS59182309A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 自動車用距離計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59182309A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH041519A (ja) * | 1990-04-18 | 1992-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | 画像比較方式 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5160557A (ja) * | 1974-11-22 | 1976-05-26 | Ricoh Kk | Kyorisokuteisochiniokeru itsuchishingokenshutsukairo |
| US4185191A (en) * | 1978-06-05 | 1980-01-22 | Honeywell Inc. | Range determination system |
| JPS58135411A (ja) * | 1982-02-05 | 1983-08-12 | Canon Inc | 測距装置 |
| JPS59178312A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-09 | Canon Inc | 測距装置 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5822183A patent/JPS59182309A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59182309A (ja) | 1984-10-17 |
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