JP3211732B2 - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は先行車などの対象物
までの距離を光センサアレイを有する受光器を用いて求
める距離測定装置であって、特に受光窓の曇りや汚れ、
霧などによる動作不良に基づく障害や、光センサアレイ
内の不良の光センサ素子に基づく障害を検出する機能を
備えた距離測定装置に関する。
までの距離を光センサアレイを有する受光器を用いて求
める距離測定装置であって、特に受光窓の曇りや汚れ、
霧などによる動作不良に基づく障害や、光センサアレイ
内の不良の光センサ素子に基づく障害を検出する機能を
備えた距離測定装置に関する。
【０００２】なお以下各図において同一の符号は同一も
しくは相当部分を示す。
しくは相当部分を示す。
【０００３】
【従来の技術】先ず先行車との距離を測定する車間距離
測定装置の従来技術を説明する。従来の車間距離測定装
置としては、左右の２つの光学系により結像された像を
電気的に比較して、三角測量により測距を行うものが知
られている。図１６は、この種の従来の車間距離測定装
置を示す図である。同図において、結像レンズ１，２は
光軸間隔Ｂを隔てて配置されている。光センサアレイ３
Ａ，４Ａは例えばＣＣＤリニアセンサアレイであり、夫
々結像レンズ１，２に対して焦点距離ｆの位置に配置さ
れている。これらの光センサアレイ３Ａ，４Ａは結像レ
ンズ１，２により各々結像された対象物１６Ａの像を像
信号３０Ａ，４０Ａに変換し、信号処理部５に出力す
る。
測定装置の従来技術を説明する。従来の車間距離測定装
置としては、左右の２つの光学系により結像された像を
電気的に比較して、三角測量により測距を行うものが知
られている。図１６は、この種の従来の車間距離測定装
置を示す図である。同図において、結像レンズ１，２は
光軸間隔Ｂを隔てて配置されている。光センサアレイ３
Ａ，４Ａは例えばＣＣＤリニアセンサアレイであり、夫
々結像レンズ１，２に対して焦点距離ｆの位置に配置さ
れている。これらの光センサアレイ３Ａ，４Ａは結像レ
ンズ１，２により各々結像された対象物１６Ａの像を像
信号３０Ａ，４０Ａに変換し、信号処理部５に出力す
る。
【０００４】信号処理部５は増幅器５１，５２、Ａ／Ｄ
変換器５３，５４、記憶装置５５からなる。光センサア
レイ３Ａ，４Ａからの像信号３０Ａ，４０Ａは増幅器５
１，５２により増幅されてＡ／Ｄ変換器５３，５４によ
りディジタルデータに変換され、像データ３１Ａ，４１
Ａとして記憶装置５５に出力される。信号処理部５の出
力側に設けられた距離検出回路６は、マイクロコンピュ
ータにより構成されており、記憶装置５５に記憶された
左右の像データ３１Ａ，４１Ａを比較して対象物１６Ａ
までの距離を算出し、距離信号１１として外部に出力す
る。
変換器５３，５４、記憶装置５５からなる。光センサア
レイ３Ａ，４Ａからの像信号３０Ａ，４０Ａは増幅器５
１，５２により増幅されてＡ／Ｄ変換器５３，５４によ
りディジタルデータに変換され、像データ３１Ａ，４１
Ａとして記憶装置５５に出力される。信号処理部５の出
力側に設けられた距離検出回路６は、マイクロコンピュ
ータにより構成されており、記憶装置５５に記憶された
左右の像データ３１Ａ，４１Ａを比較して対象物１６Ａ
までの距離を算出し、距離信号１１として外部に出力す
る。
【０００５】次に、距離算出の原理を図１７を用いて説
明する。各結像レンズ１，２の中点を原点Ｏとして横軸
Ｘ，縦軸Ｙを設定し、結像位置Ｌ1 ，Ｒ1 の座標を夫々
（−ａL1−Ｂ／２，−ｆ），（ａR1＋Ｂ／２，−ｆ）と
する。ここで、ａL1，ａR1は図示するように光センサア
レイ３Ａ，４Ａ上の距離である。結像レンズ１の中心点
ＯL の座標は（−Ｂ／２，０）、結像レンズ２の中心点
ＯR の座標は（Ｂ／２，０）であり、対象物１６Ａの点
Ｍの座標を（ｘ，ｙ）とすれば、点ＭからＸ軸に下ろし
た垂線とＸ軸との交点Ｎの座標は（ｘ，０）、点ＯL か
ら光センサアレイ３Ａに下ろした垂線の位置Ｌ0 の座標
は（−Ｂ／２，−ｆ）、点ＯR から光センサアレイ４Ａ
に下ろした垂線の位置Ｒ0 の座標は（Ｂ／２，−ｆ）で
ある。このとき、ΔＭＯL ＮとΔＯL Ｌ1 Ｌ0 ，ΔＭＯ
R ＮとΔＯ R Ｒ1 Ｒ0 は夫々相似であるから、次の数式
１，２が成り立つ。
明する。各結像レンズ１，２の中点を原点Ｏとして横軸
Ｘ，縦軸Ｙを設定し、結像位置Ｌ1 ，Ｒ1 の座標を夫々
（−ａL1−Ｂ／２，−ｆ），（ａR1＋Ｂ／２，−ｆ）と
する。ここで、ａL1，ａR1は図示するように光センサア
レイ３Ａ，４Ａ上の距離である。結像レンズ１の中心点
ＯL の座標は（−Ｂ／２，０）、結像レンズ２の中心点
ＯR の座標は（Ｂ／２，０）であり、対象物１６Ａの点
Ｍの座標を（ｘ，ｙ）とすれば、点ＭからＸ軸に下ろし
た垂線とＸ軸との交点Ｎの座標は（ｘ，０）、点ＯL か
ら光センサアレイ３Ａに下ろした垂線の位置Ｌ0 の座標
は（−Ｂ／２，−ｆ）、点ＯR から光センサアレイ４Ａ
に下ろした垂線の位置Ｒ0 の座標は（Ｂ／２，−ｆ）で
ある。このとき、ΔＭＯL ＮとΔＯL Ｌ1 Ｌ0 ，ΔＭＯ
R ＮとΔＯ R Ｒ1 Ｒ0 は夫々相似であるから、次の数式
１，２が成り立つ。
【０００６】
【数１】 （ｘ＋Ｂ／２）ｆ＝（ａL1＋Ｂ／２−Ｂ／２）ｙ
【０００７】
【数２】 （−ｘ＋Ｂ／２）ｆ＝（ａR1＋Ｂ／２−Ｂ／２）ｙ 数式１，２から次の数式３を得ることができる。この数
式３により、結像位置Ｌ1 ，Ｒ1 に関する距離ａL1，ａ
R1がわかれば、対象物１６Ａまでの距離ｙを算出するこ
とができる。
式３により、結像位置Ｌ1 ，Ｒ1 に関する距離ａL1，ａ
R1がわかれば、対象物１６Ａまでの距離ｙを算出するこ
とができる。
【０００８】
【数３】ｙ＝Ｂ・ｆ／（ａL1＋ａR1） 次に距離検出回路６の動作の詳細を説明する。距離検出
回路６は、図１８の実線に示すような、左右の像データ
３ＡＬ，４ＡＲを、別途設定した測定ウィンドウの部分
について比較し、像が一致しなければ同図の破線のよう
に、例えば左の像データ３ＡＬを右に、右の像データ４
ＡＲを左に順次シフトしていき、左右の像データが一致
したときのシフト量を検出する。
回路６は、図１８の実線に示すような、左右の像データ
３ＡＬ，４ＡＲを、別途設定した測定ウィンドウの部分
について比較し、像が一致しなければ同図の破線のよう
に、例えば左の像データ３ＡＬを右に、右の像データ４
ＡＲを左に順次シフトしていき、左右の像データが一致
したときのシフト量を検出する。
【０００９】なお、この左右の像データ３ＡＬ，４ＡＲ
の一致度を判定するには、次に述べる評価関数が用いら
れる。即ち評価関数は左右の光センサアレイ３Ａ，４Ａ
の中に夫々設定された測定ウィンドウ内の対応する座標
に位する画素（この例ではＣＣＤ素子）同士の画素デー
タの差の絶対値を測定ウィンドウ内の全画素について加
算したもので、この左右の測定ウィンドウを順次シフ
ト、即ち左の測定ウィンドウは左へシフト（従って左の
像データ３ＡＬは等価的に右にシフトされることにな
る）し、右の測定ウィンドウは右へシフト（従って右の
像データ４ＡＲは等価的に左にシフトされることにな
る）しつつ、この評価関数の値を調べ、この関数値が最
小になるときに左右の像データが一致したと判定する。
の一致度を判定するには、次に述べる評価関数が用いら
れる。即ち評価関数は左右の光センサアレイ３Ａ，４Ａ
の中に夫々設定された測定ウィンドウ内の対応する座標
に位する画素（この例ではＣＣＤ素子）同士の画素デー
タの差の絶対値を測定ウィンドウ内の全画素について加
算したもので、この左右の測定ウィンドウを順次シフ
ト、即ち左の測定ウィンドウは左へシフト（従って左の
像データ３ＡＬは等価的に右にシフトされることにな
る）し、右の測定ウィンドウは右へシフト（従って右の
像データ４ＡＲは等価的に左にシフトされることにな
る）しつつ、この評価関数の値を調べ、この関数値が最
小になるときに左右の像データが一致したと判定する。
【００１０】前述した左右の結像位置Ｌ1 ，Ｒ1 に関す
る距離ａL1，ａR1はこのシフト量に一致するので、距離
検出回路６はシフト量ａL1，ａR1から、対象物１６Ａま
での距離ｙを前記数式３により算出する。図１９は、先
行車１６との車間距離検出における正常時の画像を示す
模式図である。同図において、測定視野２２内に測距範
囲２３を設定し、測距範囲２３内の対象物つまり先行車
１６に対する距離を、前述の距離検出の原理に基づき車
間距離として検出する。
る距離ａL1，ａR1はこのシフト量に一致するので、距離
検出回路６はシフト量ａL1，ａR1から、対象物１６Ａま
での距離ｙを前記数式３により算出する。図１９は、先
行車１６との車間距離検出における正常時の画像を示す
模式図である。同図において、測定視野２２内に測距範
囲２３を設定し、測距範囲２３内の対象物つまり先行車
１６に対する距離を、前述の距離検出の原理に基づき車
間距離として検出する。
【００１１】ところで上述した従来技術では、次のよう
な不都合が起こりうる。例えば図２０に示すように、道
路上には先行車以外にも標識や横断歩道の塗分け模様な
どがあり、測距範囲２３内に現れるこれらの画像までの
距離を測っている場合が度々生じる。また、道路脇にも
看板，標識等が多く、特に道路がカーブしているような
場合はこれらがセンサの視野の中央に見えるため先行車
と誤認しやすい。従って、車間距離測定装置としては、
先行車を正しく認識すると共にこの先行車までの正確な
距離情報のみを出力することが求められる。
な不都合が起こりうる。例えば図２０に示すように、道
路上には先行車以外にも標識や横断歩道の塗分け模様な
どがあり、測距範囲２３内に現れるこれらの画像までの
距離を測っている場合が度々生じる。また、道路脇にも
看板，標識等が多く、特に道路がカーブしているような
場合はこれらがセンサの視野の中央に見えるため先行車
と誤認しやすい。従って、車間距離測定装置としては、
先行車を正しく認識すると共にこの先行車までの正確な
距離情報のみを出力することが求められる。
【００１２】この要求に答えるべく、ＣＣＤセンサの濃
淡画像情報を用い、画像データのエッジを抽出して２値
化した後、領域分割を行って対象認識を行うといった画
像処理による対象認識方法がある。しかし、こういった
画像処理は２値化までの濃淡画像のフィルタ処理等によ
るノイズの除去や画像の差分等によるエッジの抽出等の
前処理に時間を要してしまい、仮に高速な画像処理装置
を用いて処理を行うにしても装置のコスト増加，大型化
は避けられず、実用化が困難である。
淡画像情報を用い、画像データのエッジを抽出して２値
化した後、領域分割を行って対象認識を行うといった画
像処理による対象認識方法がある。しかし、こういった
画像処理は２値化までの濃淡画像のフィルタ処理等によ
るノイズの除去や画像の差分等によるエッジの抽出等の
前処理に時間を要してしまい、仮に高速な画像処理装置
を用いて処理を行うにしても装置のコスト増加，大型化
は避けられず、実用化が困難である。
【００１３】この問題を解決しようとする技術の一例と
しては本出願人の先願（便宜上、第１の先願という）に
なる特開平８−２１０８４８号の提案がある。次にこの
第１の先願の技術内容を簡単に説明する。この先願では
先行車との車間距離のような先行対象物までの距離を、
光センサアレイを有する受光器を用いて安定，正確かつ
簡単に求め、距離測定装置を低コスト化しようとするも
のである。
しては本出願人の先願（便宜上、第１の先願という）に
なる特開平８−２１０８４８号の提案がある。次にこの
第１の先願の技術内容を簡単に説明する。この先願では
先行車との車間距離のような先行対象物までの距離を、
光センサアレイを有する受光器を用いて安定，正確かつ
簡単に求め、距離測定装置を低コスト化しようとするも
のである。
【００１４】図６はこの第１の先願の技術を車間距離測
定装置に適用した場合の構成例を示すものであり、車間
距離を測定すべき先行対象物としての先行車１６が、図
示されていない自車両と同一の車線を走行している。結
像レンズ１，２は光軸間隔Ｂを隔てて配置され、受光器
３，４は焦点距離ｆ（便宜上、図示せず）の位置に配置
される。受光器３は、光軸に対して垂直な平面内に平行
に配設されたｍ本の光センサアレイ３１〜３ｍからな
り、同様に受光器４は、光軸に対して垂直な平面内に平
行に配設されたｍ本の光センサアレイ４１〜４ｍからな
り、３１と４１，３ｉと４ｉ，３ｍと４ｍが同一の視野
を有するように並設されている。
定装置に適用した場合の構成例を示すものであり、車間
距離を測定すべき先行対象物としての先行車１６が、図
示されていない自車両と同一の車線を走行している。結
像レンズ１，２は光軸間隔Ｂを隔てて配置され、受光器
３，４は焦点距離ｆ（便宜上、図示せず）の位置に配置
される。受光器３は、光軸に対して垂直な平面内に平行
に配設されたｍ本の光センサアレイ３１〜３ｍからな
り、同様に受光器４は、光軸に対して垂直な平面内に平
行に配設されたｍ本の光センサアレイ４１〜４ｍからな
り、３１と４１，３ｉと４ｉ，３ｍと４ｍが同一の視野
を有するように並設されている。
【００１５】結像レンズ１により結像された対象物の像
は、受光器３の光センサアレイ３１〜３ｍにより像信号
３０１〜３０ｍに変換され、同様に結像レンズ２により
結像された対象物の像は、受光器４の光センサアレイ４
１〜４ｍにより像信号４０１〜４０ｍに変換され、夫々
信号処理部５に出力される。信号処理部５は増幅器５１
１〜５１ｍ及び５２１〜５２ｍ，Ａ／Ｄ変換器５３１〜
５３ｍ及び５４１〜５４ｍ，記憶装置５５からなり、受
光器３の光センサアレイ３１〜３ｍからの像信号３０１
〜３０ｍは増幅器５１１〜５１ｍにより増幅され、Ａ／
Ｄ変換器５３１〜５３ｍによりディジタルデータに変換
されて像データ３１１〜３１ｍとして記憶装置５５に格
納される。
は、受光器３の光センサアレイ３１〜３ｍにより像信号
３０１〜３０ｍに変換され、同様に結像レンズ２により
結像された対象物の像は、受光器４の光センサアレイ４
１〜４ｍにより像信号４０１〜４０ｍに変換され、夫々
信号処理部５に出力される。信号処理部５は増幅器５１
１〜５１ｍ及び５２１〜５２ｍ，Ａ／Ｄ変換器５３１〜
５３ｍ及び５４１〜５４ｍ，記憶装置５５からなり、受
光器３の光センサアレイ３１〜３ｍからの像信号３０１
〜３０ｍは増幅器５１１〜５１ｍにより増幅され、Ａ／
Ｄ変換器５３１〜５３ｍによりディジタルデータに変換
されて像データ３１１〜３１ｍとして記憶装置５５に格
納される。
【００１６】同様に、受光器４の光センサアレイ４１〜
４ｍからの像信号４０１〜４０ｍは増幅器５２１〜５２
ｍにより増幅され、Ａ／Ｄ変換器５４１〜５４ｍにより
ディジタルデータに変換されて像データ４１１〜４１ｍ
として記憶装置５５に格納される。距離検出回路６は、
図１６と同様にマイクロコンピュータによつて構成され
ており、記憶装置５５に記憶された左右の像データ３１
１，４１１、３１ｉ，４１ｉ、３１ｍ，４１ｍから各光
センサアレイ３１，４１、３ｉ，４ｉ、３ｍ，４ｍの測
定視野内で測距範囲内の対象物までの距離を算出する。
４ｍからの像信号４０１〜４０ｍは増幅器５２１〜５２
ｍにより増幅され、Ａ／Ｄ変換器５４１〜５４ｍにより
ディジタルデータに変換されて像データ４１１〜４１ｍ
として記憶装置５５に格納される。距離検出回路６は、
図１６と同様にマイクロコンピュータによつて構成され
ており、記憶装置５５に記憶された左右の像データ３１
１，４１１、３１ｉ，４１ｉ、３１ｍ，４１ｍから各光
センサアレイ３１，４１、３ｉ，４ｉ、３ｍ，４ｍの測
定視野内で測距範囲内の対象物までの距離を算出する。
【００１７】距離ブロック図抽出部７では、図１０及び
図１１に示すように測定視野２２内の測距範囲２３をｍ
×ｎ（ｍ：片側の光センサアレイ数を示す自然数、ｎ：
光センサアレイ内の測定ウィンドウ数を示す自然数）個
の距離ブロックとして番地付けし、各ブロックにおける
測定距離情報を集めた距離ブロック図２４を作成する。
この距離ブロック図はｍ×ｎ個の測距データの集まりと
いうことができる。
図１１に示すように測定視野２２内の測距範囲２３をｍ
×ｎ（ｍ：片側の光センサアレイ数を示す自然数、ｎ：
光センサアレイ内の測定ウィンドウ数を示す自然数）個
の距離ブロックとして番地付けし、各ブロックにおける
測定距離情報を集めた距離ブロック図２４を作成する。
この距離ブロック図はｍ×ｎ個の測距データの集まりと
いうことができる。
【００１８】ここでは、例として光センサアレイ数ｍが
７、光センサアレイ長手方向の測定ウィンドウ数ｎが１
２の場合を図１０，図１１によって説明する。これらの
図において、測距範囲２３の上から順に光センサアレイ
Ａ１〜Ａ７とし、左から順に光センサアレイ長手方向の
測定点をＷ１〜Ｗ１２とし、光センサアレイＡｉ上の測
定点Ｗｊにおける測定距離をＬｉｊで表す。図示例では
測定視野２２内の７×１２の距離検出が可能であり、そ
の結果、図１１のような距離ブロック図２４が抽出され
る。
７、光センサアレイ長手方向の測定ウィンドウ数ｎが１
２の場合を図１０，図１１によって説明する。これらの
図において、測距範囲２３の上から順に光センサアレイ
Ａ１〜Ａ７とし、左から順に光センサアレイ長手方向の
測定点をＷ１〜Ｗ１２とし、光センサアレイＡｉ上の測
定点Ｗｊにおける測定距離をＬｉｊで表す。図示例では
測定視野２２内の７×１２の距離検出が可能であり、そ
の結果、図１１のような距離ブロック図２４が抽出され
る。
【００１９】ここで光センサアレイ長手方向の複数点の
測距原理を図１２を用いて説明する。この場合の距離測
定装置の構成は図１６と全く同様であり、異なるのは各
センサアレイが複数の領域（測定ウィンドウ）に区画さ
れることである。図１２では光センサアレイが３つの領
域，，に区画された場合の例を示している。な
お、このような測定ウィンドウの領域，，は、測
定ウィンドウの領域間で光センサアレイを構成する光セ
ンサ素子（この例ではＣＣＤ素子）の一部が重複する
（つまりこの一部のＣＣＤ素子が隣り合う２つの測定ウ
ィンドウの領域に属する）形で設定される場合もある。
測距原理を図１２を用いて説明する。この場合の距離測
定装置の構成は図１６と全く同様であり、異なるのは各
センサアレイが複数の領域（測定ウィンドウ）に区画さ
れることである。図１２では光センサアレイが３つの領
域，，に区画された場合の例を示している。な
お、このような測定ウィンドウの領域，，は、測
定ウィンドウの領域間で光センサアレイを構成する光セ
ンサ素子（この例ではＣＣＤ素子）の一部が重複する
（つまりこの一部のＣＣＤ素子が隣り合う２つの測定ウ
ィンドウの領域に属する）形で設定される場合もある。
【００２０】距離測定の対象物Ｏ1 ，Ｏ2 ，Ｏ3 が距離
測定装置の一点鎖線で示された３つの方向、即ち中心線
方向とその両側の角度αの方向とに、夫々距離Ｌ1 ，Ｌ
2 ，Ｌ3 を隔てて位置するものとする。各光センサアレ
イ３，４の夫々、互いに対となる領域，，は、夫
々対象物Ｏ1 ，Ｏ2 ，Ｏ3 に対応する。換言すれば、各
光センサアレイ３，４の対の領域に同時に結像するの
が中心線の左側の角度αの方向にある対象物Ｏ1 に関す
るものであり、同様に対の領域，に同時に結像する
のが夫々中心線方向、右側の角度αの方向にある対象物
Ｏ2 ，Ｏ3 に関するものである。そして、各対象物
Ｏ1 ，Ｏ2 ，Ｏ3 までの距離Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 は次の数
式４〜数式６によって表される。なお、これらの数式に
おける各距離Ｂ，ｆ，Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ２
１，Ｕ２２，Ｕ２３は図１２に示す通りである。
測定装置の一点鎖線で示された３つの方向、即ち中心線
方向とその両側の角度αの方向とに、夫々距離Ｌ1 ，Ｌ
2 ，Ｌ3 を隔てて位置するものとする。各光センサアレ
イ３，４の夫々、互いに対となる領域，，は、夫
々対象物Ｏ1 ，Ｏ2 ，Ｏ3 に対応する。換言すれば、各
光センサアレイ３，４の対の領域に同時に結像するの
が中心線の左側の角度αの方向にある対象物Ｏ1 に関す
るものであり、同様に対の領域，に同時に結像する
のが夫々中心線方向、右側の角度αの方向にある対象物
Ｏ2 ，Ｏ3 に関するものである。そして、各対象物
Ｏ1 ，Ｏ2 ，Ｏ3 までの距離Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 は次の数
式４〜数式６によって表される。なお、これらの数式に
おける各距離Ｂ，ｆ，Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ２
１，Ｕ２２，Ｕ２３は図１２に示す通りである。
【００２１】
【数４】Ｌ1 ＝Ｂ・ｆ／（Ｕ２１−Ｕ１１）
【００２２】
【数５】Ｌ2 ＝Ｂ・ｆ／（Ｕ２２＋Ｕ１２）
【００２３】
【数６】Ｌ3 ＝Ｂ・ｆ／（Ｕ１３−Ｕ２３） 各光センサアレイ３，４の像データに基づいて、各シフ
ト量（Ｕ２１，Ｕ１１，Ｕ２２，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ２
３）は距離検出回路６によって求められるから、数式４
〜数式６によって各距離Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 を求めること
ができる。
ト量（Ｕ２１，Ｕ１１，Ｕ２２，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ２
３）は距離検出回路６によって求められるから、数式４
〜数式６によって各距離Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 を求めること
ができる。
【００２４】このようにして得られた距離ブロック図抽
出部７からの距離信号１２は、図６における距離選択部
８へ出力される。距離選択部８では、距離信号１２の距
離度数分布をとり、距離信号１２の中から先行車１６ま
での距離のみを選択し、距離信号１３として移動平均処
理部９へと出力する。次に、距離選択部８の動作原理を
図１３を参照しつつ説明する。図１３において、横軸に
階級幅ΔＬを持つ距離階級Ｋを設け、縦軸は夫々の階級
に属する度数値Ｙを示す。このようにして距離信号１２
を分別する。ここで、図１４に示されるように、測距範
囲２３内における先行車１６の占める大きさは先行車１
６までの車間距離によって異なり、従って先行車１６ま
での距離を測っていると考えられる測定データの点数も
車間距離によって異なってくる。
出部７からの距離信号１２は、図６における距離選択部
８へ出力される。距離選択部８では、距離信号１２の距
離度数分布をとり、距離信号１２の中から先行車１６ま
での距離のみを選択し、距離信号１３として移動平均処
理部９へと出力する。次に、距離選択部８の動作原理を
図１３を参照しつつ説明する。図１３において、横軸に
階級幅ΔＬを持つ距離階級Ｋを設け、縦軸は夫々の階級
に属する度数値Ｙを示す。このようにして距離信号１２
を分別する。ここで、図１４に示されるように、測距範
囲２３内における先行車１６の占める大きさは先行車１
６までの車間距離によって異なり、従って先行車１６ま
での距離を測っていると考えられる測定データの点数も
車間距離によって異なってくる。
【００２５】一般に、車間距離がｎ倍になると測定範囲
内における先行車１６の占める大きさは相似の関係から
（１／ｎ）2 になる。即ち、先行車１６までの距離を測
定している測定データの点数も（１／ｎ）2 になると容
易に推測される。従って、ある距離で先行車１６までの
距離を測定している測定データの点数、つまり度数値は
次の数式７により与えられる。
内における先行車１６の占める大きさは相似の関係から
（１／ｎ）2 になる。即ち、先行車１６までの距離を測
定している測定データの点数も（１／ｎ）2 になると容
易に推測される。従って、ある距離で先行車１６までの
距離を測定している測定データの点数、つまり度数値は
次の数式７により与えられる。
【００２６】
【数７】Ｙ＝ａ／Ｋ2 （Ｙ：度数値，ａ：定数，Ｋ：
距離階級（距離）） 定数ａは先行車１６そのものの大きさや距離測定装置の
形状によって決まるものであり、ここではその具体的な
求め方についての記述は省略する。この曲線Ｙを図１３
に破線で示し、この曲線Ｙの上領域まで伸びている度数
値を持つ距離階級Ｋの中央値Ｌ（＝（Ｋ２＋Ｋ３）／
２）を先行車１６までの測定距離の候補値とし、距離信
号１３として移動平均処理部９へ出力する。
距離階級（距離）） 定数ａは先行車１６そのものの大きさや距離測定装置の
形状によって決まるものであり、ここではその具体的な
求め方についての記述は省略する。この曲線Ｙを図１３
に破線で示し、この曲線Ｙの上領域まで伸びている度数
値を持つ距離階級Ｋの中央値Ｌ（＝（Ｋ２＋Ｋ３）／
２）を先行車１６までの測定距離の候補値とし、距離信
号１３として移動平均処理部９へ出力する。
【００２７】移動平均処理部９では、距離信号１３に基
づいて前述した７×１２の距離ブロックの大きさの範囲
内で移動平均処理を行い、各移動平均位置での距離平均
値，標準偏差／距離平均値の移動平均処理結果１４を、
先行対象物認識部としての先行車認識部１０に送信す
る。移動平均処理の演算原理を図１５を用いて説明す
る。先ず、距離信号１３（距離階級の中央値Ｌ）から移
動平均をとるｉ×ｊ（ｉ：ｍ以下の自然数，ｊ：ｎ以下
の自然数）の距離ブロックの大きさを決定する。この距
離ブロックの大きさは、距離信号１３による先行車１６
までの車間距離，先行車１６そのものの大きさ，距離測
定装置の形状によって決まるものであり、ここではその
具体的な求め方についての記述は省略する。
づいて前述した７×１２の距離ブロックの大きさの範囲
内で移動平均処理を行い、各移動平均位置での距離平均
値，標準偏差／距離平均値の移動平均処理結果１４を、
先行対象物認識部としての先行車認識部１０に送信す
る。移動平均処理の演算原理を図１５を用いて説明す
る。先ず、距離信号１３（距離階級の中央値Ｌ）から移
動平均をとるｉ×ｊ（ｉ：ｍ以下の自然数，ｊ：ｎ以下
の自然数）の距離ブロックの大きさを決定する。この距
離ブロックの大きさは、距離信号１３による先行車１６
までの車間距離，先行車１６そのものの大きさ，距離測
定装置の形状によって決まるものであり、ここではその
具体的な求め方についての記述は省略する。
【００２８】以下では、前述した７×１２の距離ブロッ
ク図を例にとって移動平均処理を説明する。ここで移動
平均をとる距離ブロックの大きさを３×６とした場合、
図１５（ａ）の移動平均をとった結果は図１５（ｂ）〜
（ｄ）で表される。Ｌｉｊをｉ番目のセンサアレイ上の
ｊ番目のウィンドウ位置における測定距離とすると、図
１５（ｂ），（ｃ），（ｄ）におけるＡｉｊ，Ｓｉｊ，
Ｄｉｊは下記の数式８〜数式１０にて表される。
ク図を例にとって移動平均処理を説明する。ここで移動
平均をとる距離ブロックの大きさを３×６とした場合、
図１５（ａ）の移動平均をとった結果は図１５（ｂ）〜
（ｄ）で表される。Ｌｉｊをｉ番目のセンサアレイ上の
ｊ番目のウィンドウ位置における測定距離とすると、図
１５（ｂ），（ｃ），（ｄ）におけるＡｉｊ，Ｓｉｊ，
Ｄｉｊは下記の数式８〜数式１０にて表される。
【００２９】
【数８】Ａｉｊ＝｛i+2,j+5 Σi,j （Ｌｉｊ）｝／（３
×６）＝ＡＶＧ
×６）＝ＡＶＧ
【００３０】
【数９】Ｓｉｊ＝〔｛i+2,j+5 Σj,j （Ｌｉｊ−ＡＶ
Ｇ）2 ｝／（３×６）〕1/2
Ｇ）2 ｝／（３×６）〕1/2
【００３１】
【数１０】Ｄｉｊ＝Ｓｉｊ／Ａｉｊ なお、数式８において、ＡＶＧは距離平均値である。例
えば、図１５（ａ）において斜線部の距離の平均値が図
１５（ｂ），標準偏差が図１５（ｃ），標準偏差／距離
平均値が図１５（ｄ）の夫々斜線部で表される領域であ
る。
えば、図１５（ａ）において斜線部の距離の平均値が図
１５（ｂ），標準偏差が図１５（ｃ），標準偏差／距離
平均値が図１５（ｄ）の夫々斜線部で表される領域であ
る。
【００３２】先行対象物認識部としての先行車認識部１
０は、移動平均処理部９と接続されており、移動平均処
理部９から送信された移動平均処理結果１４としての距
離平均値，標準偏差，標準偏差／距離平均値に基づき、
前方の測定対象物が先行車１６であるか否かを判定す
る。この判定には移動平均をとる距離ブロックの左上を
ＬｉｊとするＤｉｊの値が用いられ、この値がある規格
値ｂよりも小さい場合には、測定視野内のＬｉｊにおけ
る移動平均位置において、距離平均値Ａｉｊにより表さ
れる車間距離に先行車１６があると判定し、先行車１６
の位置及び先行車１６までの車間距離を先行車の情報１
５として外部の警報装置等へ出力する。
０は、移動平均処理部９と接続されており、移動平均処
理部９から送信された移動平均処理結果１４としての距
離平均値，標準偏差，標準偏差／距離平均値に基づき、
前方の測定対象物が先行車１６であるか否かを判定す
る。この判定には移動平均をとる距離ブロックの左上を
ＬｉｊとするＤｉｊの値が用いられ、この値がある規格
値ｂよりも小さい場合には、測定視野内のＬｉｊにおけ
る移動平均位置において、距離平均値Ａｉｊにより表さ
れる車間距離に先行車１６があると判定し、先行車１６
の位置及び先行車１６までの車間距離を先行車の情報１
５として外部の警報装置等へ出力する。
【００３３】上述した例における処理のフローチャート
を図７に示す。即ち、距離検出回路６は信号処理部５の
記憶装置５５内のデータを用いてｍ×ｎ個の測定距離情
報を算出し（Ｓ１）、これに基づいて距離ブロック図抽
出部７が距離ブロック図を作成する（Ｓ２）。その後、
距離選択部８は距離度数分布をとり（Ｓ３）、距離階級
Ｋの中央値Ｌを抽出する（Ｓ４）。
を図７に示す。即ち、距離検出回路６は信号処理部５の
記憶装置５５内のデータを用いてｍ×ｎ個の測定距離情
報を算出し（Ｓ１）、これに基づいて距離ブロック図抽
出部７が距離ブロック図を作成する（Ｓ２）。その後、
距離選択部８は距離度数分布をとり（Ｓ３）、距離階級
Ｋの中央値Ｌを抽出する（Ｓ４）。
【００３４】移動平均処理部９は、上記中央値Ｌに基づ
いて移動平均をとる距離ブロックの大きさｉ×ｊを決定
し（Ｓ５）、このｉ×ｊのエリアによりｍ×ｎのエリア
の移動平均を求める（Ｓ６）。次に、各移動平均位置で
の距離平均値，標準偏差，標準偏差／距離平均値を算出
し，これらを先行車認識部１０に送信する（Ｓ７）。
いて移動平均をとる距離ブロックの大きさｉ×ｊを決定
し（Ｓ５）、このｉ×ｊのエリアによりｍ×ｎのエリア
の移動平均を求める（Ｓ６）。次に、各移動平均位置で
の距離平均値，標準偏差，標準偏差／距離平均値を算出
し，これらを先行車認識部１０に送信する（Ｓ７）。
【００３５】先行車認識部１０では、標準偏差／距離平
均値と規格値ｂとを比較し（Ｓ８）、その結果、先行車
ありと判断された場合（Ｓ９１）には移動平均位置を先
行車の位置、距離平均値を先行車までの車間距離として
出力する（Ｓ１０）。また、先行車なしと判断された場
合（Ｓ９２）にはそのまま処理を終了する。ところで、
上記の装置を実現させるには、先行車１６を確実にとら
えるために測定視野ができるだけ広いことが望ましい。
このために光センサアレイを長手方向に長くする、光セ
ンサアレイの一対を複数個、数多く配置するといったこ
とが考えられるが、このような方法では装置が大きくな
る、受光器の端の部分で結像レンズの収差により像のぼ
けが大きくなり特性が劣化する、増幅器，Ａ／Ｄ変換器
等の処理回路が複雑になるといった問題がある。
均値と規格値ｂとを比較し（Ｓ８）、その結果、先行車
ありと判断された場合（Ｓ９１）には移動平均位置を先
行車の位置、距離平均値を先行車までの車間距離として
出力する（Ｓ１０）。また、先行車なしと判断された場
合（Ｓ９２）にはそのまま処理を終了する。ところで、
上記の装置を実現させるには、先行車１６を確実にとら
えるために測定視野ができるだけ広いことが望ましい。
このために光センサアレイを長手方向に長くする、光セ
ンサアレイの一対を複数個、数多く配置するといったこ
とが考えられるが、このような方法では装置が大きくな
る、受光器の端の部分で結像レンズの収差により像のぼ
けが大きくなり特性が劣化する、増幅器，Ａ／Ｄ変換器
等の処理回路が複雑になるといった問題がある。
【００３６】従って、図８の構成例では距離測定装置本
体０１を、その光軸線が放射状方向をとるように揺動さ
せる構成としている。図８において、制御回路部１８は
距離測定装置揺動用モータ１７と信号処理部５とに接続
され、制御信号１９，２０をモータ１７と信号処理部５
に送信している。モータ１７は距離測定装置本体０１と
機械的に接続されており、制御信号１９に基づいて光軸
線を放射状方向にとるように距離測定装置本体０１を揺
動させる。
体０１を、その光軸線が放射状方向をとるように揺動さ
せる構成としている。図８において、制御回路部１８は
距離測定装置揺動用モータ１７と信号処理部５とに接続
され、制御信号１９，２０をモータ１７と信号処理部５
に送信している。モータ１７は距離測定装置本体０１と
機械的に接続されており、制御信号１９に基づいて光軸
線を放射状方向にとるように距離測定装置本体０１を揺
動させる。
【００３７】また、図９の構成例では距離測定装置を、
定置される距離測定装置本体０１と、この距離測定装置
本体０１に放射状方向からの光を入射させるべく揺動す
る反射ミラー２１とを有する構成としている。制御回路
部１８は反射ミラー駆動用モータ１７と信号処理部５と
に接続され、制御信号１９，２０をモータ１７と信号処
理部５に出力している。モータ１７は反射ミラー２１に
機械的に接続されており、制御信号１９に基づいて距離
測定装置本体０１に放射状方向からの光を入射させるよ
うに反射ミラー２１を揺動させる。
定置される距離測定装置本体０１と、この距離測定装置
本体０１に放射状方向からの光を入射させるべく揺動す
る反射ミラー２１とを有する構成としている。制御回路
部１８は反射ミラー駆動用モータ１７と信号処理部５と
に接続され、制御信号１９，２０をモータ１７と信号処
理部５に出力している。モータ１７は反射ミラー２１に
機械的に接続されており、制御信号１９に基づいて距離
測定装置本体０１に放射状方向からの光を入射させるよ
うに反射ミラー２１を揺動させる。
【００３８】受光器３，４の視野の中で先行車の存在領
域を特定しようとする技術としては、上述した第１の先
願の技術の他にも同じく本出願人の先願（便宜上、第２
の先願という）になる特開平７−２８０５６３号の提案
がある。この第２の先願の技術を簡潔に述べれば、ライ
ン検出部によって少なくとも一方の受光器の各光センサ
アレイ上の光量分布が極大値をとる位置における像が、
車線に関わるラインとして検出される。次に測距範囲検
出部によってライン検出部からのラインの位置を表す信
号に基づき、先行車の水平方向の可能位置範囲が検出さ
れる。次に距離検出部によって、その可能位置範囲内に
おける先行車の結像位置に基づき、三角測量法を用いて
その先行車との車間距離が演算されて求められる。
域を特定しようとする技術としては、上述した第１の先
願の技術の他にも同じく本出願人の先願（便宜上、第２
の先願という）になる特開平７−２８０５６３号の提案
がある。この第２の先願の技術を簡潔に述べれば、ライ
ン検出部によって少なくとも一方の受光器の各光センサ
アレイ上の光量分布が極大値をとる位置における像が、
車線に関わるラインとして検出される。次に測距範囲検
出部によってライン検出部からのラインの位置を表す信
号に基づき、先行車の水平方向の可能位置範囲が検出さ
れる。次に距離検出部によって、その可能位置範囲内に
おける先行車の結像位置に基づき、三角測量法を用いて
その先行車との車間距離が演算されて求められる。
【００３９】なお、ライン検知方式として次の３つの方
法がとられる。その第１は、光量分布の極大値をとる結
像位置が設定時間だけ設定範囲内に維持されるときの像
をラインとして検出する方法、その第２は、各受光器で
２つの光センサアレイ上の光量分布の極大値をとる結像
位置を結んだ直線が、他の光センサアレイ上の光量分布
の極大値をとる結像位置を中心として設定した範囲内を
通るときの像をラインとして検出する方法、その第３
は、光量分布の極大値をとる結像位置から求められる対
象物までの距離とその像の幅とから求められる対象物の
幅が設定範囲内にあるときの、その像をラインとして検
出する方法である。なお、ここで言うラインとは白線や
他の種類のライン、例えば黄線なども含むものとする。
法がとられる。その第１は、光量分布の極大値をとる結
像位置が設定時間だけ設定範囲内に維持されるときの像
をラインとして検出する方法、その第２は、各受光器で
２つの光センサアレイ上の光量分布の極大値をとる結像
位置を結んだ直線が、他の光センサアレイ上の光量分布
の極大値をとる結像位置を中心として設定した範囲内を
通るときの像をラインとして検出する方法、その第３
は、光量分布の極大値をとる結像位置から求められる対
象物までの距離とその像の幅とから求められる対象物の
幅が設定範囲内にあるときの、その像をラインとして検
出する方法である。なお、ここで言うラインとは白線や
他の種類のライン、例えば黄線なども含むものとする。
【００４０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うな距離測定装置においては、レンズの前面を保護する
透明なカバーガラスやレンズなどが曇ったり汚れたりす
ることにより、あるいは霧の発生等によって視界が不良
となった場合には、測距が不正確または不能となる問題
があり、光センサアレイ内の画素としての光センサ素子
（この例ではＣＣＤ素子）が不良になった場合、この不
良素子の出力を用いる評価関数の値は異常となり、正確
な距離演算ができないという問題がある。
うな距離測定装置においては、レンズの前面を保護する
透明なカバーガラスやレンズなどが曇ったり汚れたりす
ることにより、あるいは霧の発生等によって視界が不良
となった場合には、測距が不正確または不能となる問題
があり、光センサアレイ内の画素としての光センサ素子
（この例ではＣＣＤ素子）が不良になった場合、この不
良素子の出力を用いる評価関数の値は異常となり、正確
な距離演算ができないという問題がある。
【００４１】そこで本発明は上記の問題を解決し、正確
な距離演算が可能な距離測定装置を提供することを課題
とする。
な距離演算が可能な距離測定装置を提供することを課題
とする。
【００４２】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の距離測定装置は、互いに平行な１対の
光軸を持つ光学系（カバーガラスＣＧ、結像レンズ１，
２など）の各光軸に対応する結像面上に夫々１又は複数
の光センサアレイ（３１〜３ｍ，４１〜４ｍ）を所定間
隔で並列に配置してなる受光器の１対（３，４）が光セ
ンサアレイの長手方向に配置され、この対の受光器の光
センサアレイの像データ（３１１〜３１ｍ，４１１〜４
１ｍ）から（車領域検出・測距部９１などを介し）前方
の対象物（先行車１６など）との距離を求める距離測定
装置において、光センサアレイ内に設定された複数個の
各測定ウィンドウ内の光センサ素子の出力の低コントラ
スト状態が、所定時間以上継続した場合にはアラーム信
号（１０２）を出力する視界不良検出手段（１０１）を
備え、前記低コントラスト状態を示す複数個の測定ウィ
ンドウの個数が所定値を越え、且つこのような複数個の
測定ウィンドウが１対の受光器に共に存在するときは、
前記視界不良検出手段は前記アラーム信号を光学系のく
もり（Ｆ）又は霧による動作不良を警告する信号とす
る。
めに、請求項１の距離測定装置は、互いに平行な１対の
光軸を持つ光学系（カバーガラスＣＧ、結像レンズ１，
２など）の各光軸に対応する結像面上に夫々１又は複数
の光センサアレイ（３１〜３ｍ，４１〜４ｍ）を所定間
隔で並列に配置してなる受光器の１対（３，４）が光セ
ンサアレイの長手方向に配置され、この対の受光器の光
センサアレイの像データ（３１１〜３１ｍ，４１１〜４
１ｍ）から（車領域検出・測距部９１などを介し）前方
の対象物（先行車１６など）との距離を求める距離測定
装置において、光センサアレイ内に設定された複数個の
各測定ウィンドウ内の光センサ素子の出力の低コントラ
スト状態が、所定時間以上継続した場合にはアラーム信
号（１０２）を出力する視界不良検出手段（１０１）を
備え、前記低コントラスト状態を示す複数個の測定ウィ
ンドウの個数が所定値を越え、且つこのような複数個の
測定ウィンドウが１対の受光器に共に存在するときは、
前記視界不良検出手段は前記アラーム信号を光学系のく
もり（Ｆ）又は霧による動作不良を警告する信号とす
る。
【００４３】互いに平行な１対の光軸を持つ光学系（カ
バーガラスＣＧ、結像レンズ１，２など）の各光軸に対
応する結像面上に夫々１又は複数の光センサアレイ（３
１〜３ｍ，４１〜４ｍ）を所定間隔で並列に配置してな
る受光器の１対（３，４）が光センサアレイの長手方向
に配置され、この対の受光器の光センサアレイの像デー
タ（３１１〜３１ｍ，４１１〜４１ｍ）から（車領域検
出・測距部９１などを介し）前方の対象物（先行車１６
など）との距離を求める距離測定装置において、光セン
サアレイ内に設定された複数個の各測定ウィンドウ内の
光センサ素子の出力の低コントラスト状態、又は複数個
の各測定ウィンドウについて求めた評価関数の異常な状
態が、所定時間以上継続した場合にはアラーム信号（１
０２）を出力する視界不良検出手段（１０１）を備え、
前記低コントラスト状態を示す複数個の測定ウィンドウ
の個数が当該の光センサアレイ内の全測定ウィンドウ数
に満たず、且つこのような複数個の測定ウィンドウが１
つの受光器にのみ存在するとき、又は当該の光センサア
レイ内の全測定ウィンドウ数に満たない複数個の測定ウ
ィンドウについて求めた評価関数が前記の異常状態であ
るときは、前記視界不良検出手段は前記アラーム信号を
光学系の汚れ（ＳＰ）による動作不良を警告する信号と
する。
バーガラスＣＧ、結像レンズ１，２など）の各光軸に対
応する結像面上に夫々１又は複数の光センサアレイ（３
１〜３ｍ，４１〜４ｍ）を所定間隔で並列に配置してな
る受光器の１対（３，４）が光センサアレイの長手方向
に配置され、この対の受光器の光センサアレイの像デー
タ（３１１〜３１ｍ，４１１〜４１ｍ）から（車領域検
出・測距部９１などを介し）前方の対象物（先行車１６
など）との距離を求める距離測定装置において、光セン
サアレイ内に設定された複数個の各測定ウィンドウ内の
光センサ素子の出力の低コントラスト状態、又は複数個
の各測定ウィンドウについて求めた評価関数の異常な状
態が、所定時間以上継続した場合にはアラーム信号（１
０２）を出力する視界不良検出手段（１０１）を備え、
前記低コントラスト状態を示す複数個の測定ウィンドウ
の個数が当該の光センサアレイ内の全測定ウィンドウ数
に満たず、且つこのような複数個の測定ウィンドウが１
つの受光器にのみ存在するとき、又は当該の光センサア
レイ内の全測定ウィンドウ数に満たない複数個の測定ウ
ィンドウについて求めた評価関数が前記の異常状態であ
るときは、前記視界不良検出手段は前記アラーム信号を
光学系の汚れ（ＳＰ）による動作不良を警告する信号と
する。
【００４４】また、請求項３の距離検出装置は、互いに
平行な１対の光軸を持つ光学系（結像レンズ１，２な
ど）の各光軸に対応する結像面上に夫々１又は複数の光
センサアレイ（３１〜３ｍ，４１〜４ｍ）を所定間隔で
並列に配置してなる受光器の１対（３，４）が光センサ
アレイの長手方向に配置され、この対の受光器の光セン
サアレイの像データ（３１１〜３１ｍ，４１１〜４１
ｍ）を用い、（距離検出回路６Ａなどを介し）各対の光
センサアレイ内に設定された各対の測定ウィンドウにつ
いての評価関数（ＦＥ）を演算し、前方の対象物（先行
車１６など）との距離を検出する距離測定装置におい
て、前記距離の検出に先立って前記光センサアレイの像
データから、光センサアレイ内の当該の光センサ素子
（Ｐ k ）とこの光センサ素子に隣接する光センサ素子
（Ｐ k+1 又は（及び）Ｐ k-1 ）との間の像データの差分
の絶対値（｜Ｐ k+1 −Ｐ k ｜又は（及び）｜Ｐ k −Ｐ
k-1 ｜）が所定のしきい値（ＴＨａ）を上回るような光
センサ素子（Ｐk ）を不良画素として検出し、少なくと
もこの不良画素の位置を特定する不良画素位置情報（不
良画素情報２０２）を出力する不良画素検出手段（２０
１）を備えたものとする。
平行な１対の光軸を持つ光学系（結像レンズ１，２な
ど）の各光軸に対応する結像面上に夫々１又は複数の光
センサアレイ（３１〜３ｍ，４１〜４ｍ）を所定間隔で
並列に配置してなる受光器の１対（３，４）が光センサ
アレイの長手方向に配置され、この対の受光器の光セン
サアレイの像データ（３１１〜３１ｍ，４１１〜４１
ｍ）を用い、（距離検出回路６Ａなどを介し）各対の光
センサアレイ内に設定された各対の測定ウィンドウにつ
いての評価関数（ＦＥ）を演算し、前方の対象物（先行
車１６など）との距離を検出する距離測定装置におい
て、前記距離の検出に先立って前記光センサアレイの像
データから、光センサアレイ内の当該の光センサ素子
（Ｐ k ）とこの光センサ素子に隣接する光センサ素子
（Ｐ k+1 又は（及び）Ｐ k-1 ）との間の像データの差分
の絶対値（｜Ｐ k+1 −Ｐ k ｜又は（及び）｜Ｐ k −Ｐ
k-1 ｜）が所定のしきい値（ＴＨａ）を上回るような光
センサ素子（Ｐk ）を不良画素として検出し、少なくと
もこの不良画素の位置を特定する不良画素位置情報（不
良画素情報２０２）を出力する不良画素検出手段（２０
１）を備えたものとする。
【００４５】また、請求項４の距離検出装置は、前記不
良画素位置情報に基づいて、この不良画素を前記距離検
出の際の評価関数の演算から除外する手段（距離検出回
路６Ａ）とを備えたものとする。また請求項５の距離測
定装置は、請求項４に記載の距離測定装置において、前
記不良画素検出手段が、前記不良画素の検出をこの距離
測定装置の電源の投入時、又は（及び）電源の投入中の
所定期間ごとに行うようにする。
良画素位置情報に基づいて、この不良画素を前記距離検
出の際の評価関数の演算から除外する手段（距離検出回
路６Ａ）とを備えたものとする。また請求項５の距離測
定装置は、請求項４に記載の距離測定装置において、前
記不良画素検出手段が、前記不良画素の検出をこの距離
測定装置の電源の投入時、又は（及び）電源の投入中の
所定期間ごとに行うようにする。
【００４６】また請求項６の距離測定装置は、請求項３
または５に記載の距離測定装置において、前記不良画素
検出手段が、前記不良画素位置情報と共に不良画素の存
在を警告するアラーム信号（２０３）を出力するように
する。また請求項７の距離測定装置は、請求項１ないし
６の何れかに記載の距離測定装置において、距離を検出
する前記の前方の対象物を車両とする。
または５に記載の距離測定装置において、前記不良画素
検出手段が、前記不良画素位置情報と共に不良画素の存
在を警告するアラーム信号（２０３）を出力するように
する。また請求項７の距離測定装置は、請求項１ないし
６の何れかに記載の距離測定装置において、距離を検出
する前記の前方の対象物を車両とする。
【００４７】また互いに平行な１対の光軸を持つ光学系
（カバーガラスＣＧ、結像レンズ１，２など）の各光軸
に対応する結像面上に夫々１又は複数の光センサアレイ
（３１〜３ｍ，４１〜４ｍ）を所定間隔で並列に配置し
てなる受光器の１対（３，４）が光センサアレイの長手
方向に配置され、この対の受光器の光センサアレイの像
データ（３１１〜３１ｍ，４１１〜４１ｍ）から（車領
域検出・測距部９１などを介し）前方の対象物（先行車
１６など）との距離を求める距離測定装置において、光
センサアレイ内に設定された複数個の各測定ウィンドウ
内の光センサ素子の出力の最大値と最小値の差が所定の
しきい値以下であることまたは光センサアレイ内に設定
された複数個の各測定ウィンドウ内の隣り合う光センサ
素子の出力の差分の絶対値の和が所定のしきい値以下で
あることによる低コントラスト状態、、又は複数個の各
測定ウィンドウについて求めた評価関数の異常な状態
が、所定時間以上継続した場合にはアラーム信号（１０
２）を出力する視界不良検出手段（１０１）を備えたも
のとする。
（カバーガラスＣＧ、結像レンズ１，２など）の各光軸
に対応する結像面上に夫々１又は複数の光センサアレイ
（３１〜３ｍ，４１〜４ｍ）を所定間隔で並列に配置し
てなる受光器の１対（３，４）が光センサアレイの長手
方向に配置され、この対の受光器の光センサアレイの像
データ（３１１〜３１ｍ，４１１〜４１ｍ）から（車領
域検出・測距部９１などを介し）前方の対象物（先行車
１６など）との距離を求める距離測定装置において、光
センサアレイ内に設定された複数個の各測定ウィンドウ
内の光センサ素子の出力の最大値と最小値の差が所定の
しきい値以下であることまたは光センサアレイ内に設定
された複数個の各測定ウィンドウ内の隣り合う光センサ
素子の出力の差分の絶対値の和が所定のしきい値以下で
あることによる低コントラスト状態、、又は複数個の各
測定ウィンドウについて求めた評価関数の異常な状態
が、所定時間以上継続した場合にはアラーム信号（１０
２）を出力する視界不良検出手段（１０１）を備えたも
のとする。
【００４８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例としての
車間距離測定装置の要部の構成図で図６に対応するもの
である。図１において、ＣＧは結像レンズ１，２の前面
に設けられた光学系保護用の透明なカバーガラス、９１
は記憶装置５５に格納された像データから先行車の存在
し得る領域を検出し、この領域における先行車に該当す
ると推定される対象物の距離を検出し、この距離を示す
距離信号９６を出力する車領域検出・測距部で、この車
領域検出・測距部９１は図６の手段６〜１０を包含した
ものである。そして距離信号９６は図６で先行車ありと
判断されたときの移動平均位置における距離平均値によ
り表される車間距離に相当する。つまり図１の距離信号
９６は図６の先行車情報１５に含まれるものである。ま
た１０１は本発明の主体となる視界不良検出手段であ
る。
車間距離測定装置の要部の構成図で図６に対応するもの
である。図１において、ＣＧは結像レンズ１，２の前面
に設けられた光学系保護用の透明なカバーガラス、９１
は記憶装置５５に格納された像データから先行車の存在
し得る領域を検出し、この領域における先行車に該当す
ると推定される対象物の距離を検出し、この距離を示す
距離信号９６を出力する車領域検出・測距部で、この車
領域検出・測距部９１は図６の手段６〜１０を包含した
ものである。そして距離信号９６は図６で先行車ありと
判断されたときの移動平均位置における距離平均値によ
り表される車間距離に相当する。つまり図１の距離信号
９６は図６の先行車情報１５に含まれるものである。ま
た１０１は本発明の主体となる視界不良検出手段であ
る。
【００４９】図２は視界不良検出手段１０１の動作の第
１の実施例（以下実施例１という）を説明するための、
視界不良時における光センサアレイ内のＣＣＤ素子出力
の分布を示す図で、同図の（Ａ）はカバーガラスＣＧが
くもった状態の例を示し、ＦはこのカバーガラスＣＧの
前面への微細な水滴等の付着に基づくくもりである。ま
た同図の（Ｂ）はこのようにカバーガラスＣＧあるいは
結像レンズ１，２がくもったり、又は霧によって視界が
きかなくなった場合における、左右の受光器３，４の光
センサアレイ（３１〜３ｍ，４１〜４ｍの対となる何れ
か）内の各ＣＣＤ素子の出力分布、つまりＣＣＤ素子出
力（縦軸）とそのＣＣＤ素子の配列座標としての画素番
号（画素ＮＯ．と略記、横軸）との関係の例を示す。即
ち、左右の光センサアレイ共に全体としてＣＣＤ素子間
に出力の差が少なく、いわゆる低コントラストの状態と
なっている。
１の実施例（以下実施例１という）を説明するための、
視界不良時における光センサアレイ内のＣＣＤ素子出力
の分布を示す図で、同図の（Ａ）はカバーガラスＣＧが
くもった状態の例を示し、ＦはこのカバーガラスＣＧの
前面への微細な水滴等の付着に基づくくもりである。ま
た同図の（Ｂ）はこのようにカバーガラスＣＧあるいは
結像レンズ１，２がくもったり、又は霧によって視界が
きかなくなった場合における、左右の受光器３，４の光
センサアレイ（３１〜３ｍ，４１〜４ｍの対となる何れ
か）内の各ＣＣＤ素子の出力分布、つまりＣＣＤ素子出
力（縦軸）とそのＣＣＤ素子の配列座標としての画素番
号（画素ＮＯ．と略記、横軸）との関係の例を示す。即
ち、左右の光センサアレイ共に全体としてＣＣＤ素子間
に出力の差が少なく、いわゆる低コントラストの状態と
なっている。
【００５０】本実施例１では、視界不良検出手段１０１
は、光センサアレイ内に設定された前述した測定ウィン
ドウの所定数以上の複数個の各測定ウィンドウ内のＣＣ
Ｄ素子の出力の低コントラスト状態が左右の受光器３，
４に共に存在し、且つこの状態が所定時間以上継続した
場合にはくもり又は霧による動作不良と判定し、その旨
を示すアラーム信号１０２を出力する。
は、光センサアレイ内に設定された前述した測定ウィン
ドウの所定数以上の複数個の各測定ウィンドウ内のＣＣ
Ｄ素子の出力の低コントラスト状態が左右の受光器３，
４に共に存在し、且つこの状態が所定時間以上継続した
場合にはくもり又は霧による動作不良と判定し、その旨
を示すアラーム信号１０２を出力する。
【００５１】なお、測定ウィンドウ内のＣＣＤ素子の出
力の低コントラスト状態とは次のような状態をいう。 （ａ）測定ウィンドウ内のＣＣＤ素子の出力の最大値と
最小値の差が所定のしきい値以下である。 （ｂ）数式１１に示すように、測定ウィンドウ内のＣＣ
Ｄ素子の出力の差分の絶対値の和が所定のしきい値以下
である。
力の低コントラスト状態とは次のような状態をいう。 （ａ）測定ウィンドウ内のＣＣＤ素子の出力の最大値と
最小値の差が所定のしきい値以下である。 （ｂ）数式１１に示すように、測定ウィンドウ内のＣＣ
Ｄ素子の出力の差分の絶対値の和が所定のしきい値以下
である。
【００５２】即ちｉ番目の画素の画素値（ＣＣＤ素子出
力）をＰi 、測定ウィンドウの先頭画素の番号をｉ0 、
測定ウィンドウの画素数で表した幅をＷ、この判定のし
きい値をＣとすると、数式１１は次のように表される。
力）をＰi 、測定ウィンドウの先頭画素の番号をｉ0 、
測定ウィンドウの画素数で表した幅をＷ、この判定のし
きい値をＣとすると、数式１１は次のように表される。
【００５３】
【数１１】i0+W-1 Σi=i0｜Ｐi+1 −Ｐi ｜ ≦ Ｃ 図３は視界不良検出手段１０１の動作の第２の実施例
（以下実施例２という）を説明するための、視界不良時
における光センサアレイ内のＣＣＤ素子出力の分布を示
す図で、同図の（Ａ）はカバーガラスＣＧの一部に汚れ
ＳＰが付着した例を示し、同図の（Ｂ）はこの汚れＳＰ
の像ＳＰａにかかっている、この例では左側の受光器３
の光センサアレイ内のＣＣＤ素子出力の画素ＮＯ．別の
分布と、この光センサアレイと対になる右側の受光器４
の光センサアレイ内のＣＣＤ素子出力の画素ＮＯ．別の
分布とを対比して示す。この図に示すように、左側の光
センサアレイのＣＣＤ素子出力分布内の汚れの像ＳＰａ
にかかっている部分は、前述した低コントラストの状態
になっている。
（以下実施例２という）を説明するための、視界不良時
における光センサアレイ内のＣＣＤ素子出力の分布を示
す図で、同図の（Ａ）はカバーガラスＣＧの一部に汚れ
ＳＰが付着した例を示し、同図の（Ｂ）はこの汚れＳＰ
の像ＳＰａにかかっている、この例では左側の受光器３
の光センサアレイ内のＣＣＤ素子出力の画素ＮＯ．別の
分布と、この光センサアレイと対になる右側の受光器４
の光センサアレイ内のＣＣＤ素子出力の画素ＮＯ．別の
分布とを対比して示す。この図に示すように、左側の光
センサアレイのＣＣＤ素子出力分布内の汚れの像ＳＰａ
にかかっている部分は、前述した低コントラストの状態
になっている。
【００５４】また、光学系に汚れＳＰが存在する場合、
この汚れＳＰは一般に左右の光学系に等しい形では存在
しないので、汚れの像ＳＰａを含む左右の画像が異な
る。このように左右の画像が異なる場合、又は汚れに基
づく上述の低コントラストの場合には、左右の像の一致
度を判定する前述の評価関数が異常となる。ここで「評
価関数が異常」とは次のような場合をいう。 （ａ）評価関数に最小値がない（つまり評価関数が単調
に増加又は減少する）。 （ｂ）評価関数に極小値が複数あって、最小値が決めら
れない。 （ｃ）評価関数の最小値付近の傾きが所定のしきい値よ
り小さい。 （ｄ）評価関数の最小値が所定のしきい値より大きい
（つまり左右の像の一致度が悪い）。
この汚れＳＰは一般に左右の光学系に等しい形では存在
しないので、汚れの像ＳＰａを含む左右の画像が異な
る。このように左右の画像が異なる場合、又は汚れに基
づく上述の低コントラストの場合には、左右の像の一致
度を判定する前述の評価関数が異常となる。ここで「評
価関数が異常」とは次のような場合をいう。 （ａ）評価関数に最小値がない（つまり評価関数が単調
に増加又は減少する）。 （ｂ）評価関数に極小値が複数あって、最小値が決めら
れない。 （ｃ）評価関数の最小値付近の傾きが所定のしきい値よ
り小さい。 （ｄ）評価関数の最小値が所定のしきい値より大きい
（つまり左右の像の一致度が悪い）。
【００５５】本実施例２では、視界不良検出手段１０１
は、当該の光センサアレイ内の全測定ウィンドウ数に満
たない複数個の各測定ウィンドウ内のＣＣＤ素子の出力
の低コントラスト状態が左右の受光器３，４のいずれか
一方のみに存在し、且つこの状態が所定時間以上継続し
た場合、又は当該の光センサアレイ内の全測定ウィンド
ウ数に満たない複数個の各測定ウィンドウについて求め
た評価関数の前記した異常な状態が所定時間以上継続し
た場合には汚れによる動作不良と判定し、その旨を示す
アラーム信号１０２を出力する。これによりオペレータ
等にカバーガラスＣＧの清掃を促すことができる。
は、当該の光センサアレイ内の全測定ウィンドウ数に満
たない複数個の各測定ウィンドウ内のＣＣＤ素子の出力
の低コントラスト状態が左右の受光器３，４のいずれか
一方のみに存在し、且つこの状態が所定時間以上継続し
た場合、又は当該の光センサアレイ内の全測定ウィンド
ウ数に満たない複数個の各測定ウィンドウについて求め
た評価関数の前記した異常な状態が所定時間以上継続し
た場合には汚れによる動作不良と判定し、その旨を示す
アラーム信号１０２を出力する。これによりオペレータ
等にカバーガラスＣＧの清掃を促すことができる。
【００５６】図４は本発明の一実施例としての車間距離
測定装置の要部の構成図で図６に対応するものである。
図４においては図６に対し、距離検出回路が６Ａに置換
わると共に、記憶装置５５と距離検出回路６Ａとの間に
不良画素検出手段２０１が並設されている。この不良画
素検出手段２０１は記憶装置５５内の左右の受光器３，
４の光センサアレイ３１〜３ｍ，４１〜４ｍの像データ
３１１〜３１ｍ，４１１〜４１ｍから予め不良画素を検
出し、その座標等を含む不良画素情報２０２を距離検出
回路６Ａへ送ると共に、アラーム信号２０３を出力して
オペレータ等に不良画素の存在を警告する。
測定装置の要部の構成図で図６に対応するものである。
図４においては図６に対し、距離検出回路が６Ａに置換
わると共に、記憶装置５５と距離検出回路６Ａとの間に
不良画素検出手段２０１が並設されている。この不良画
素検出手段２０１は記憶装置５５内の左右の受光器３，
４の光センサアレイ３１〜３ｍ，４１〜４ｍの像データ
３１１〜３１ｍ，４１１〜４１ｍから予め不良画素を検
出し、その座標等を含む不良画素情報２０２を距離検出
回路６Ａへ送ると共に、アラーム信号２０３を出力して
オペレータ等に不良画素の存在を警告する。
【００５７】距離検出回路６Ａは、基本的には図６の距
離検出回路６と同様の機能を持ち、記憶装置５５内の像
データ３１１〜３１ｍ，４１１〜４１ｍから、距離検出
のために左右対の各光センサアレイに設定された対の各
測定ウィンドウの対応画素同士の像データの差分により
評価関数を求め、各当該測定ウィンドウ内の画像に関わ
る対象物の距離を検出するが、この際、前記不良画素情
報２０２に基づいて不良画素を除いた対応画素同士の像
データの差分を用いて評価関数を求める点のみが図６の
距離検出回路６と異なる。
離検出回路６と同様の機能を持ち、記憶装置５５内の像
データ３１１〜３１ｍ，４１１〜４１ｍから、距離検出
のために左右対の各光センサアレイに設定された対の各
測定ウィンドウの対応画素同士の像データの差分により
評価関数を求め、各当該測定ウィンドウ内の画像に関わ
る対象物の距離を検出するが、この際、前記不良画素情
報２０２に基づいて不良画素を除いた対応画素同士の像
データの差分を用いて評価関数を求める点のみが図６の
距離検出回路６と異なる。
【００５８】図５は不良画素検出手段２０１の動作説明
用の画像分布図で、同図（Ａ）は左右の受光器３，４の
或る対となる光センサアレイ内に夫々設定された或る対
の測定ウィンドウ内の画像分布の例を示す。この図
（Ａ）の２つの画像分布図の横軸はＣＣＤ素子の座標と
しての画素番号（画素ＮＯ．と略記、ｉは番号値を表す
パラメータ）、左側の画像分布図の縦軸のＰＬｉは左側
の光センサアレイのｉ番目の画素の画素値（像データ）
としてのＣＣＤ素子出力、同じく右側の画像分布図の縦
軸のＰＲｉは右側の光センサアレイのｉ番目の画素の画
素値（像データ）としてのＣＣＤ素子出力である。そし
てこの例では右側の光センサアレイの画像のピーク部分
に、たまたま画素値の極めて小さい不良画素Ｐｋが存在
している場合を示している。
用の画像分布図で、同図（Ａ）は左右の受光器３，４の
或る対となる光センサアレイ内に夫々設定された或る対
の測定ウィンドウ内の画像分布の例を示す。この図
（Ａ）の２つの画像分布図の横軸はＣＣＤ素子の座標と
しての画素番号（画素ＮＯ．と略記、ｉは番号値を表す
パラメータ）、左側の画像分布図の縦軸のＰＬｉは左側
の光センサアレイのｉ番目の画素の画素値（像データ）
としてのＣＣＤ素子出力、同じく右側の画像分布図の縦
軸のＰＲｉは右側の光センサアレイのｉ番目の画素の画
素値（像データ）としてのＣＣＤ素子出力である。そし
てこの例では右側の光センサアレイの画像のピーク部分
に、たまたま画素値の極めて小さい不良画素Ｐｋが存在
している場合を示している。
【００５９】評価関数は左右対の測定ウィンドウの対応
する画素同士の画素値の差分の絶対値を当該測定ウィン
ドウの全画素について加算した値として定義され、いま
左右対の測定ウィンドウの夫々の始点に位する画素の番
号をｌｓ，ｒｓ、測定ウィンドウの画素番号で表した幅
をＷとすると、評価関数ＦＥは次の数式１２で表され
る。
する画素同士の画素値の差分の絶対値を当該測定ウィン
ドウの全画素について加算した値として定義され、いま
左右対の測定ウィンドウの夫々の始点に位する画素の番
号をｌｓ，ｒｓ、測定ウィンドウの画素番号で表した幅
をＷとすると、評価関数ＦＥは次の数式１２で表され
る。
【００６０】
【数１２】ＦＥ＝ W-1Σi=0 ｜ＰＬls+i −ＰＲrs+i｜ 従って評価関数ＦＥに不良画素Ｐｋの画素値が組み込ま
れると、対象物の正しい距離を検出できないことは明か
である。図５の（Ｂ）は、同図（Ａ）の右側の画像分布
に対応して、右側の光センサアレイ内の隣接画素同士の
画素値の差分の絶対値｜ＰＲi+1 −ＰＲi ｜の分布を示
したものである。この図に示すように隣接画素同士の画
素値の差分絶対値は通常、不良画素部分で不連続に所定
のしきい値ＴＨａより大きい突出値を示す。そこで本発
明の不良画素検出手段２０１は予めこの距離測定装置の
電源投入時などに光センサアレイ内の隣接画素同士の画
素値の差分の絶対値を求め、次の数式１３又は（及び）
数式１４の演算により不良画素を検出する。
れると、対象物の正しい距離を検出できないことは明か
である。図５の（Ｂ）は、同図（Ａ）の右側の画像分布
に対応して、右側の光センサアレイ内の隣接画素同士の
画素値の差分の絶対値｜ＰＲi+1 −ＰＲi ｜の分布を示
したものである。この図に示すように隣接画素同士の画
素値の差分絶対値は通常、不良画素部分で不連続に所定
のしきい値ＴＨａより大きい突出値を示す。そこで本発
明の不良画素検出手段２０１は予めこの距離測定装置の
電源投入時などに光センサアレイ内の隣接画素同士の画
素値の差分の絶対値を求め、次の数式１３又は（及び）
数式１４の演算により不良画素を検出する。
【００６１】即ち不良画素の画素値を一般にＰｋ、その
画素ＮＯ．をｋとすると、この不良画素に関わる隣接画
素との画素値の差分絶対値が数式１３，数式１４のよう
に所定のしきい値ＴＨａ以上であることから不良画素Ｐ
ｋが特定される。
画素ＮＯ．をｋとすると、この不良画素に関わる隣接画
素との画素値の差分絶対値が数式１３，数式１４のよう
に所定のしきい値ＴＨａ以上であることから不良画素Ｐ
ｋが特定される。
【００６２】
【数１３】｜Ｐk+1 −Ｐk ｜ ≧ ＴＨａ
【００６３】
【数１４】｜Ｐk −Ｐk-1 ｜ ≧ ＴＨａ そして不良画素検出手段２０１は、この不良画素の座標
ｋ等を含む不良画素情報２０２を距離検出回路６Ａに与
えると共に、アラーム信号２０３を出力してオペレータ
等に不良画素の存在を警告する。
ｋ等を含む不良画素情報２０２を距離検出回路６Ａに与
えると共に、アラーム信号２０３を出力してオペレータ
等に不良画素の存在を警告する。
【００６４】この不良画素情報２０２に基づいて、距離
検出回路６Ａは前述のように当該の不良画素を除いた、
左右の計測ウィンドウの各対応画素について評価関数の
演算を行う。
検出回路６Ａは前述のように当該の不良画素を除いた、
左右の計測ウィンドウの各対応画素について評価関数の
演算を行う。
【００６５】
【発明の効果】本発明によれば、距離測定装置の受光器
の光センサアレイに設定された複数の測定ウィンドウ内
のＣＣＤ素子出力が低コントラストである状態、又は複
数の測定ウィンドウについて求めた評価関数の異常な状
態が所定時間以上継続したとき、あるいは不良画素を検
出したとき、アラーム信号を出力するようにしたので、
オペレータ等へ警告することができ、動作不良，不良画
素に対応する動作を行わせることができる。また低コン
トラスト状態の複数の測定ウィンドウの個数が所定数以
上であって、且つこのような測定ウィンドウが対の受光
器に共に存在する場合には、前記アラーム信号をくもり
もしくは霧による動作不良を警告する信号とし、低コン
トラスト状態の複数の測定ウィンドウの個数が当該の光
センサアレイの全測定ウィンドウ数に満たず、且つこの
ような低コントラスト状態の複数の測定ウィンドウが１
つの受光器のみに存在する場合、または当該の光センサ
アレイの全測定ウィンドウ数に満たぬ複数の測定ウィン
ドウについて求めた評価関数が異常な場合には前記アラ
ーム信号を汚れによる動作不良を警告する信号としたの
で、オペレータに夫々の動作不良に対応する動作を行わ
せることができる。
の光センサアレイに設定された複数の測定ウィンドウ内
のＣＣＤ素子出力が低コントラストである状態、又は複
数の測定ウィンドウについて求めた評価関数の異常な状
態が所定時間以上継続したとき、あるいは不良画素を検
出したとき、アラーム信号を出力するようにしたので、
オペレータ等へ警告することができ、動作不良，不良画
素に対応する動作を行わせることができる。また低コン
トラスト状態の複数の測定ウィンドウの個数が所定数以
上であって、且つこのような測定ウィンドウが対の受光
器に共に存在する場合には、前記アラーム信号をくもり
もしくは霧による動作不良を警告する信号とし、低コン
トラスト状態の複数の測定ウィンドウの個数が当該の光
センサアレイの全測定ウィンドウ数に満たず、且つこの
ような低コントラスト状態の複数の測定ウィンドウが１
つの受光器のみに存在する場合、または当該の光センサ
アレイの全測定ウィンドウ数に満たぬ複数の測定ウィン
ドウについて求めた評価関数が異常な場合には前記アラ
ーム信号を汚れによる動作不良を警告する信号としたの
で、オペレータに夫々の動作不良に対応する動作を行わ
せることができる。
【００６６】また、左右対の受光器の光センサアレイの
像データを用い、各対の光センサアレイ内に夫々設定さ
れた各対の測定ウィンドウについての評価関数を演算
し、先行車１６などの前方の対象物との距離を検出する
際、この距離検出に先立って前記光センサアレイの像デ
ータから、光センサアレイ内の隣接画素同士の像データ
の差分の絶対値を求め、この差分の絶対値が所定のしき
い値を上回るような画素を不良画素として検出し、この
不良画素を前記距離検出の際の評価関数の演算から除外
すると共に、アラーム信号によって不良画素の存在をオ
ペレータ等へ警告するようにしたので、前方の対象物と
の距離を正確に検出するために、不良画素の修復、例え
ば光学系の清掃等を促すことができる。
像データを用い、各対の光センサアレイ内に夫々設定さ
れた各対の測定ウィンドウについての評価関数を演算
し、先行車１６などの前方の対象物との距離を検出する
際、この距離検出に先立って前記光センサアレイの像デ
ータから、光センサアレイ内の隣接画素同士の像データ
の差分の絶対値を求め、この差分の絶対値が所定のしき
い値を上回るような画素を不良画素として検出し、この
不良画素を前記距離検出の際の評価関数の演算から除外
すると共に、アラーム信号によって不良画素の存在をオ
ペレータ等へ警告するようにしたので、前方の対象物と
の距離を正確に検出するために、不良画素の修復、例え
ば光学系の清掃等を促すことができる。
【図１】本発明の一実施例としての要部の構成を示すブ
ロック図
ロック図
【図２】受光器のカバーガラスのくもりまたは霧による
視界不良時における光センサアレイ内のＣＣＤ素子出力
分布の例を示す図
視界不良時における光センサアレイ内のＣＣＤ素子出力
分布の例を示す図
【図３】受光器のカバーガラスの汚れによる視界不良時
における光センサアレイ内のＣＣＤ素子出力分布の例を
示す図
における光センサアレイ内のＣＣＤ素子出力分布の例を
示す図
【図４】本発明の一実施例としての要部の構成を示すブ
ロック図
ロック図
【図５】図１の不良画素検出手段の動作説明用の画像分
布図
布図
【図６】第１の先願の技術に基づく車間距離測定装置の
構成例を示す図
構成例を示す図
【図７】図６の装置の処理を示すフローチャート
【図８】図６の撮像機構部の異なる例を示す構成図
【図９】図６の撮像機構部の他の異なる例を示す構成図
【図１０】図６の測定視野と測距範囲の説明図
【図１１】図６の距離ブロック図を示す模式図
【図１２】図６の光センサアレイ長手方向の複数点の測
距原理を示す図
距原理を示す図
【図１３】図６の距離選択部の動作原理を示す図
【図１４】図６の測定視野内の先行車の大きさを示す図
【図１５】図６の移動平均処理部の動作原理を示す図
【図１６】先願以前の技術に基づく車間距離測定装置の
構成図
構成図
【図１７】図１６の距離算出の原理を示す図
【図１８】図１６の距離検出回路の動作原理を示す図
【図１９】図１６の車間距離検出における正常時の画像
を示す図
を示す図
【図２０】図１６の車間距離検出における不都合を示す
図
図
１，２ 結像レンズ ３，４ 受光器 ３１〜３ｍ，４１〜４ｍ 光センサアレイ ５ 信号処理部 ６Ａ 距離検出回路 ７ 距離ブロック図抽出部 ８ 距離選択部 ９ 移動平均処理部 １０ 先行車認識部 １１〜１３ 距離信号 １４ 移動平均処理結果 １５ 先行車の情報 １６ 先行車 ３０１〜３０ｍ，４０１〜４０ｍ 像信号 ３１１〜３１ｍ，４１１〜４１ｍ 像データ（光量分
布データ） ５３１〜５３ｍ，５４１〜５４ｍ Ａ／Ｄ変換器 ５５ 記憶装置 ９１ 車領域検出・測距部 ９６ 距離信号 １０１ 視界不良検出手段 １０２ アラーム信号 ２０１ 不良画素検出手段 ２０２ 不良画素情報 ２０３ アラーム信号 ＦＥ 評価関数 ＣＧ カバーガラス Ｆ くもり ＳＰ 汚れ ＳＰａ 汚れの像
布データ） ５３１〜５３ｍ，５４１〜５４ｍ Ａ／Ｄ変換器 ５５ 記憶装置 ９１ 車領域検出・測距部 ９６ 距離信号 １０１ 視界不良検出手段 １０２ アラーム信号 ２０１ 不良画素検出手段 ２０２ 不良画素情報 ２０３ アラーム信号 ＦＥ 評価関数 ＣＧ カバーガラス Ｆ くもり ＳＰ 汚れ ＳＰａ 汚れの像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−280563（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−161816（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 3/06 G01B 11/00 G01J 1/02 G01M 11/00
Claims (8)
- 【請求項１】互いに平行な１対の光軸を持つ光学系の各
光軸に対応する結像面上に夫々１又は複数の光センサア
レイを所定間隔で並列に配置してなる受光器の１対が光
センサアレイの長手方向に配置され、この対の受光器の
光センサアレイの像データから前方の対象物との距離を
求める距離測定装置において、 光センサアレイ内に設定された複数個の各測定ウィンド
ウ内の光センサ素子の出力の低コントラスト状態が、所
定時間以上継続した場合にはアラーム信号を出力する視
界不良検出手段を備え、前記低コントラスト状態を示す
複数個の測定ウィンドウの個数が所定値を越え、且つこ
のような複数個の測定ウィンドウが１対の受光器に共に
存在するときは、前記視界不良検出手段は前記アラーム
信号を光学系のくもり又は霧による動作不良を警告する
信号とするものであることを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項２】互いに平行な１対の光軸を持つ光学系の各
光軸に対応する結像面上に夫々１又は複数の光センサア
レイを所定間隔で並列に配置してなる受光器の１対が光
センサアレイの長手方向に配置され、この対の受光器の
光センサアレイの像データから前方の対象物との距離を
求める距離測定装置において、 光センサアレイ内に設定された複数個の各測定ウィンド
ウ内の光センサ素子の出力の低コントラスト状態、又は
複数個の各測定ウィンドウについて求めた評価関数の異
常な状態が、所定時間以上継続した場合にはアラーム信
号を出力する視界不良検出手段を備え、前記低コントラ
スト状態を示す複数個の測定ウィンドウの個数が当該の
光センサアレイ内の全測定ウィンドウ数に満たず、且つ
このような複数個の測定ウィンドウが１つの受光器にの
み存在するとき、又は当該の光センサアレイ内の全測定
ウィンドウ数に満たない複数個の測定ウィンドウについ
て求めた評価関数が前記の異常状態であるときは、前記
視界不良検出手段は前記アラーム信号を光学系の汚れに
よる動作不良を警告する信号とするものである ことを特
徴とする距離測定装置。 - 【請求項３】互いに平行な１対の光軸を持つ光学系の各
光軸に対応する結像面上に夫々１又は複数の光センサア
レイを所定間隔で並列に配置してなる受光器の１対が光
センサアレイの長手方向に配置され、この対の受光器の
光センサアレイの像データを用い、各対の光センサアレ
イ内に設定された各対の測定ウィンドウについての評価
関数を演算し、前方の対象物との距離を検出する距離測
定装置において、 前記距離の検出に先立って前記光センサアレイの像デー
タから、光センサアレイ内の当該の光センサ素子とこの
光センサ素子に隣接する光センサ素子との間の像データ
の差分の絶対値が所定のしきい値を上回るような光セン
サ素子を不良画素として検出し、少なくともこの不良画
素の位置を特定する不良画素位置情報を出力する不良画
素検出手段を備えたことを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項４】請求項３に記載の距離測定装置において、 前記不良画素位置情報に基づいて、この不良画素を前記
距離検出の際の評価関数の演算から除外する手段とを備
えたことを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項５】請求項３に記載の距離測定装置において、 前記不良画素検出手段が、前記不良画素の検出をこの距
離測定装置の電源の投入時、又は（及び）電源の投入中
の所定期間ごとに行うことを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項６】請求項３または５に記載の距離測定装置に
おいて、 前記不良画素検出手段が、前記不良画素位置情報と共に
不良画素の存在を警告するアラーム信号を出力すること
を特徴とする距離測定装置。 - 【請求項７】請求項１ないし６の何れかに記載の距離測
定装置において、 距離を検出する前記の前方の対象物を車両としたことを
特徴とする距離測定装置。 - 【請求項８】互いに平行な１対の光軸を持つ光学系の各
光軸に対応する結像面上に夫々１又は複数の光センサア
レイを所定間隔で並列に配置してなる受光器の１対が光
センサアレイの長手方向に配置され、この対の受光器の
光センサアレイの像データから前方の対象物との距離を
求める距離測定装置において、 光センサアレイ内に設定された複数個の各測定ウィンド
ウ内の光センサ素子の出力の最大値と最小値の差が所定
のしきい値以下であることまたは光センサアレイ内に設
定された複数個の各測定ウィンドウ内の隣り合う光セン
サ素子の出力の差分の絶対値の和が所定のしきい値以下
であることによる低コントラスト状態、 又は複数個の各
測定ウィンドウについて求めた評価関数の異常な状態
が、所定時間以上継続した場合にはアラーム信号を出力
する視界不良検出手段を備えたことを特徴とする距離測
定装置。
Priority Applications (1)
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1997
- 1997-07-15 JP JP18995697A patent/JP3211732B2/ja not_active Expired - Fee Related
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