JPS6316688B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、イメージセンサを用いた距離測定
装置に関するものである。目標物までの距離を測
定するものとして、古くから三角測量方式の距離
計が知られており、それは第１図に示すような構
成である。同図において、１，２はレンズ、３は
レンズ２に対応して設けられて回転可能に設定さ
れた反射鏡、４はレンズ１に対応して設けられた
透光性を有する鏡、５は目標物である。

上記構成において、レンズ１，２を通して得ら
れた像の一方が反射鏡３で反射され、その時の反
射像が透光性を有する鏡４を通して見える他方の
像と一致するように上記反射鏡３を回転させ、そ
のときの回転角から目標物５までの距離が求めら
れる。

ところで距離を測定し、その距離を使つて種々
の電気機械装置を制御したい場合には、距離を電
気信号に変えて出力させる必要がある。そのため
には、像を結ぶ部分にMOS（金属酸化物半導体）
形やCCD（電荷結合素子）形のイメージセンサを
設け、このイメージセンサからの出力を電気的に
処理してやればよい。

ところが、たとえば自動車用の車間距離計測器
に適用しようとすれば、第１図に示した反射鏡３
のような可動部分を有する構成では、耐振動性の
点で不利であり、信頼性上好ましくないので、第
２図に示すようにレンズ１を有する第１の光学系
２１ならびにレンズ２を有する第２の乎学系２２
に対応して、別々のイメージセンサ、６，７を使
用し、左右の像のずれを信号処理回路８で電気的
に処理することにより、目標物５までの距離を求
めることが考えられる。しかるに、自動車用の車
間距離計測器は、ヘツドライトで照明される夜間
の明るさから、夏の真昼の明るさまで非常に広い
範囲の明るさをもつ環境で使用されるため、イメ
ージセンサ６，７における電荷の蓄積時間を変化
させるだけでは、そのレンジをカバーすることは
できない。また、イメージセンサの走査速度から
みて、蓄積時間を短くするには限度があり、たと
え、短くできたとしても、画像の処理時間を短く
することが困難である。また、蓄積時間を余り長
くすればＳ／Ｎ比が悪化し、精度が悪くなつてし
まう。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、
イメージセンサに到達する光の量を、入射光の強
さに応じて透過率が変化する感光性フイルタを用
いて調整するように構成するとともに、上記イメ
ージセンサからの出力信号の平均値もしくはピー
ク値を設定値と比較しながら蓄積時間を制御させ
ることにより、耐振性を有することは勿論のこ
と、外光の変化に左右されずに目標物までの距離
を高精度に測定できる距離測定装置を提供するこ
とを目的としている。

以下、この発明の一実施例を図面にしたがつて
説明する。

第３図はこの発明に係る距離測定装置の一例を
示すもので、第１図および第２図と同一部所には
同一符号を付して説明を省略する。

同図において、９，１０は外光の明るさに応じ
て透過率の変化する感光性フイルタで、それぞれ
各レンズ１，２の前方に配設されている。１１，
１２はそれぞれイメージセンサ６，７の出力信号
の平均値もしくはピーク値を検出する検出回路、
１３，１４はそれぞれ検出回路１１，１２からの
出力を設定値と比較してイメージセンサ６，７に
おける電荷の蓄積時間を制御する駆動回路であ
る。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

目標物５からの光は、まず各感光性フイルタ
９，１０を通過してそれぞれ左右のレンズ１，２
に入る。これらレンズ１，２によつてイメージセ
ンサ６，７に像がそれぞれ結ばれる。このとき、
感光性フイルタ９，１０は外界が明るい場合、外
光中の紫外線により光の透過率が低下する。つま
りたとえば、紫外線により感光剤の銀の粒子が析
出することにより、感光性フイルタ９，１０全体
の透過率が低下し、逆に外光が暗くなると、上記
銀粒子が再反応して、透過率が上昇する。このよ
うに感光性フイルタ９，１０の透過率が外光の明
るさに応じて変化するために、イメージセンサ
６，７に結像する像の明るさは常にほぼ一定に保
たれ、このため電荷の蓄積時間を、Ｓ／Ｎ比、信
号処理時間から見て、最適な値に設定することが
できる。

このようにすることにより、明るさの大部分の
範囲をカバーできるが、外光が過度に明るい場合
や暗い場合には、つぎのようにして電荷の蓄積時
間を変化させることができる。すなわち、イメー
ジセンサ６，７からの出力信号のそれぞれの平均
値もしくはピーク値が検出回路１１，１２によつ
て検出されると、駆動回路１３，１４が設定値と
比較して各イメージセンサ６，７を制御するた
め、電荷の蓄積時間が調整される。たとえば、イ
メージセンサ６，７からの出力信号の平均値があ
るしきい値より大きな場合には、像が明るすぎる
ことを示しているので、駆動回路１３，１４が蓄
積時間を短縮させる。逆にあるしきい値より小さ
な場合には像が暗すぎることを示しているので、
上記蓄積時間を長くするように駆動回路１３，１
４がイメージセンサ６，７に信号を印加する。

このようにして、得られたイメージセンサ６，
７からの出力信号は信号処理装置８で処理され、
これにより目標物５までの距離が算出される。

なお、感光性フイルタ９，１０は対応するレン
ズ１，２に一体化されたものであつてもよい。

以上のように、この発明によれば、感光性フイ
ルタとイメージセンサの蓄積時間の制御系を設け
ることにより、可動部分がなく、耐振動性に優れ
ているうえ、像の明るさが自動的に調整されるた
め明暗の環境変化が激しい自動車用等の距離計と
して好適に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の三角測量方式による距離計の
原理図、第２図は、イメージセンサを用いた距離
測定装置の概略構成図、第３図は、この発明に係
る距離測定装置の一例を示す構成図である。 ５……目標物、６，７……イメージセンサ、８
……信号処理回路、９，１０……感光性フイル
タ、１１，１２……平均値もしくは波高値の検出
回路、１３，１４……駆動回路、２１，２２……
光学系。なお、図中、同一符号は同一もしくは相
当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 三角測量方式にもとづいて配置された１対の
   光学系と、各光学系に対応して設けられて、目標
   物の像をそれぞれ結合するイメージセンサと、両
   イメージセンサからの検出力信号の差から目標物
   までの距離を算出する信号処理回路と、上記各学
   系の光路上に配置されて、外光の明るさに応じて
   透過率が変化する感光性フイルタと、上記イメー
   ジセンサからの各出力信号の平均値もしくはピー
   ク値をそれぞれ検出する検出回路と、各検出回路
   からの出力を設定値と比較して、対応するイメー
   ジセンサにおける電荷の蓄積時間を制御する駆動
   回路とを具備した距離測定装置。