(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の前方を撮像する２つの撮像手段と、これら撮像手段によって撮像された画像データに対して複数の計算エリアを設定する計算エリア設定手段と、この計算エリア設定手段によって設定された複数の計算エリア部分の画像データを抽出する計算エリアデータ抽出手段と、この計算エリアデータ抽出手段によって抽出された計算エリアデータを前記計算エリア毎に比較する比較手段と、この比較手段によって抽出された比較データに基づいて当該比較データ毎に対象障害物との距離を算出する距離算出手段とを備え、
前記計算エリア設定手段が、前記撮像手段によって撮像される実空間での撮像方向について等しい間隔となる間隔で、前記画像データの測定対象範囲について左端と右端との間の計算エリアの水平方向の間隔を設定する水平方向計算エリア位置設定機能を備えたことを特徴とする車載用距離測定装置。
【請求項２】
前記計算エリア設定手段が、前記撮像手段によって撮像される実空間での撮像方向について等しい間隔となる間隔で、前記画像データの測定対象範囲について上端と下端との間の計算エリアの垂直方向の間隔を設定する垂直方向計算エリア位置設定機能を備えたことを特徴とする請求項１記載の車載用距離測定装置。
【請求項３】
自車の前方を撮像する２つの撮像手段と、これら撮像手段によって撮像された画像データに対して複数の計算エリアを設定する計算エリア設定手段と、この計算エリア設定手段によって設定された複数の計算エリア部分の画像データを抽出する計算エリアデータ抽出手段と、この計算エリアデータ抽出手段によって抽出された計算エリアデータを前記計算エリア毎に比較する比較手段と、この比較手段によって抽出された比較データに基づいて当該比較データ毎に対象障害物との距離を算出する距離算出手段とを備え、
前記計算エリア設定手段が、前記撮像手段によって撮像される道路上における測定対象範囲である実空間での撮像方向について等しい間隔となる間隔で、前記画像データの前記測定対象範囲について上端と下端との間の計算エリアの垂直方向の間隔を設定する垂直方向計算エリア位置設定機能を備えたことを特徴とする車載用距離測定装置。
【請求項４】
前記計算エリア設定手段が、前記撮像手段によって撮像される実空間での撮像方向について等しい間隔となる間隔で、前記画像データの測定対象範囲について左端と右端との間の計算エリアの水平方向の間隔を設定する水平方向計算エリア位置設定機能を備えたことを特徴とする請求項３記載の車載用距離測定装置。
【請求項５】
前記計算エリア設定手段が、前記撮像手段の設置高さ（ｈ）と、当該撮像手段の視野角（θ）と、当該撮像手段の俯角と、に基づいて前記画像データの計算エリアの位置を算出する機能を備えたことを特徴とする請求項２，３又は４記載の車載用距離測定装置。
【請求項６】
前記距離算出手段に、前記計算エリア毎に定まる前記撮像手段の設置位置から当該計算エリアで撮像される道路の位置までの長さ情報に基づいて、当該距離算出手段による各計算エリアでの測距結果が前記長さ情報による長さよりも長い場合には、当該計算エリアでの測距結果をエラーとするエラー処理部を併設したことを特徴とする請求項５記載の車載用距離測定装置。
【請求項７】
前記距離算出手段が、前記計算エリア毎に定まる前記各測距結果に基づいて当該障害物の実空間での高さを算出する障害物高さ算出機能を備えたことを特徴とする請求項５記載の車載用距離測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用距離測定装置に係り、特に、画像データに設定される複数の計算エリアを用いて自車両の前方の障害物までの距離を測定する車載用距離測定装置に関する。
【０００２】
車載用距離測定装置は、車載用の追突警報装置や、車間距離センサに用いられる。また、自動車のほかにも、移動体であればオートバイや船舶など輸送機器全般に使用できる。
【０００３】
【従来の技術】
従来より追突警報装置や車間距離センサは種々のものが提案されている。
【０００４】
例えば、ステレオ画像処理を行い、左右それぞれ４８０×５１２画素に対して、９×９画素でマッチングを行う手法がある。また、撮像手段で撮像した画像に対して白線検出処理を専用のＥＣＵにより行い、自車両が走行しているレーンの左右２本の輪郭線を抽出することで対象範囲を確定し、さらに障害物の検出をスキャン型のレーザレーダで行う手法がある。
【０００５】
この例では、白線認識処理は、撮像した画像に対して空間微分処理を行い階調差のエッジを強調した処理をしたのち、輪郭線を抽出することで白線を認識している。
【０００６】
また、画像処理により自車前方の画像を認識する手法としては、撮像した画像に対して、垂直方向の階調差（輝度差）の大きいエッジ部分を抽出し、これを二値化してラベリング等の処理を行い、その処理後のラベルの特徴から自車の前方を走行する車両の認識を行うものがある。
【０００７】
また、撮像した画像を複数の計算エリアに分割し、各計算エリア毎の測定結果に基づいて自車両の前方の車両を認識する手法が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この複数の計算エリアを用いて前方車両の認識を行う手法では、撮像方向について遠い部分を粗くとらえるため、距離測定の対象物の精度を上げるためには計算エリアを小さくする必要が生じる。しかし、監視ライン数および監視ウインドウ数を増加させると、処理時間が余分に必要となってしまい、リアルタイムで測距することが困難となる。このように、複数の計算エリアを用いて前方車両との距離を測距する手法では、認識精度の向上に一定の限界がある、という不都合があった。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、係る従来例の有する不都合を改善し、特に、画像データ中の複数の計算エリア毎に対象物体との距離を測定する手法において、対象物との距離にかかわらず一定の精度で距離の測定を行うことのできる車載用距離測定装置を提供することを、その目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、第１の手段として、自車の前方を撮像する２つの撮像手段と、これら撮像手段によって撮像された画像データ（監視エリアデータ）に対して複数の計算エリアを設定する計算エリア設定手段と、この計算エリア設定手段によって設定された複数の計算エリア部分の画像データを抽出する計算エリアデータ抽出手段と、この計算エリアデータ抽出手段によって抽出された計算エリアデータを計算エリア毎に比較する比較手段と、この比較手段によって抽出された比較データに基づいて当該比較データ毎に対象障害物との距離を算出する距離算出手段とを備えている。
しかも、計算エリア設定手段が、撮像手段によって撮像される実空間での撮像方向について等しい間隔となる間隔で、画像データの測定対象範囲について上端と下端との間の計算エリアの垂直方向の間隔を設定する垂直方向計算エリア位置設定機能（第１のエリア設定機能）を備えた。
【００１１】
この第１の手段では、計算エリア設定手段が、計算エリアの垂直方向の位置を等間隔にではなく上側を狭い間隔で、下側を広い間隔で設定する。従って、計算エリアデータを抽出する位置が遠方の障害物については細かく、接近した障害物については粗くなる。このため、障害物の撮像される大きさに応じた測距が行われる。
【００１２】
第２の手段として、第１の手段を特定する事項に加え、計算エリア設定手段が、撮像手段によって撮像される実空間での撮像方向について等しい間隔となる間隔で、画像データの測定対象範囲について左端と右端との間の計算エリアの水平方向の間隔を設定する水平方向計算エリア位置設定機能（第２のエリア設定機能）を備えた。
【００１３】
第３の手段として、第１の手段を特定する事項に加え、計算エリア設定手段が、撮像手段の設置高さ（ｈ）と、当該撮像手段の視野角（θ）と、当該撮像手段の俯角（α−θ／２）とに基づいて画像データの計算エリアの位置を算出する機能を備えた。
【００１４】
第４の手段として、第３の手段を特定する事項に加え、距離算出手段に、計算エリア毎に定まる撮像手段の設置位置から当該計算エリアで撮像される道路の位置までの長さ情報に基づいて、当該距離算出手段による各計算エリアでの測距結果が長さ情報よりも長い場合には、当該計算エリアでの測距結果をエラーとするエラー処理部を併設した。
【００１５】
第５の手段として、第３の手段を特定する事項に加え、距離算出手段が、計算エリア毎に定まる各測距結果に基づいて当該障害物の実空間での高さを算出する障害物高さ算出機能を備えた。
【００１６】
本発明は、これらの各手段により、前述した目的を達成しようとするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明による車載用距離測定装置の構成を示すブロック図である。車載用距離測定装置は、自車の前方を撮像する２つの撮像手段（ＣＣＤセンサ）１０，１２と、これらＣＣＤセンサ１０，１２によって撮像された画像データ（監視エリアデータ）に対して複数の計算エリアを設定する計算エリア設定手段１５と、この計算エリア設定手段１５によって設定された複数の計算エリア部分の画像データを抽出する計算エリアデータ抽出手段１４と、この計算エリアデータ抽出手段１４によって抽出された計算エリアデータを計算エリア毎に比較する比較手段１６と、この比較手段１６によって抽出された比較データに基づいて当該比較データ毎に対象障害物との距離を算出する距離算出手段１８とを備えている。
【００１８】
撮像手段としてのＣＣＤカメラ１０，１２は、自車の左側に設置された第１のＣＣＤカメラ１０と、自車の右側に設置された第２のＣＣＤカメラ１２とからなる。２つのＣＣＤカメラ１０，１２は、７０［ｍｍ］離れた位置に設置されている。
【００１９】
図２に示すように、計算エリア設定手段１５は、ＣＣＤセンサ１０，１２によって撮像される実空間での撮像方向について等しい間隔となる間隔で、画像データの測定対象範囲について上端と下端との間の計算エリアの垂直方向の間隔を設定する垂直方向計算エリア位置設定機能２０を備えている。
【００２０】
さらに、計算エリア設定手段１５は、同様に実空間での撮像方向について等しい間隔となる間隔で、画像データの測定対象範囲について左端と右端との間の計算エリアの水平方向の間隔を設定する水平方向計算エリア位置設定機能２２を備えている。
【００２１】
これを詳細に説明する。
【００２２】
本実施形態は、多段リモートセンサを用いて自車両前方の障害物（前方走行車両等）との距離を測定するものであり、図３及び図４は多段リモートセンサによる測距原理を説明するための説明図である。
【００２３】
図３は第１及び第２のＣＣＤセンサ１０，１２からの画像データ（監視エリアデータ）の一例を示す図である。ここでは、各ＣＣＤセンサにより撮像されたデータを画像データといい、この画像データのうち測定対象範囲１に対応するデータを監視エリアデータという。計算エリアデータ抽出手段１４は、これら各監視エリアデータから計算エリアデータを抽出する。図３に示す例では、第１のＣＣＤセンサによって撮像された監視エリアデータ１０ａに対して、監視ライン１４ｂを５本、各監視ライン１４ｂについて監視ウインドウ１４ｃを５個監視エリアデータ上で等間隔に設けている。
【００２４】
ここでは、各監視ライン１４ｂの１つの監視ウインドウ１４ｃを、計算エリア１４ａとしている。図３に示す例では、計算エリア設定手段１５による設定が行われていないため、２５個の計算エリア１４ａは監視エリアデータ上での等間隔に位置付けられている。
【００２５】
計算エリアデータ抽出手段１４は、各計算エリア毎に監視エリアデータから計算エリアデータを切り出す。ここでは、画像データは複数階調（輝度）のモノクロデータであるため、計算エリアデータは、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、輝度データとなる。また、カラーデータの色相の差などを比較するようにしても良い。
【００２６】
計算エリア１４ａ内に対象物体のエッジが撮像されている場合、図４に示すように、各ＣＣＤセンサ１０，１２の設置位置の違いにより計算エリアデータは異なるものとなる。
【００２７】
比較手段１６は、図４（Ｃ）に示すように、第１のＣＣＤセンサ１０による計算エリアデータと、対応する同一位置の計算エリア１４ａについての第２のＣＣＤセンサ１２による計算エリアデータとを比較する。例えば、輝度の最大値となる位置を比較すると、各計算エリア毎に図４（Ｃ）に示すような比較データ１６ａを得ることができる。
【００２８】
距離算出手段１８は、図４（Ｃ）に示す比較データ１６に基づいて、三角測量の原理により対象物までの距離を算出する。測距結果は、対象物が撮像された計算エリアの数と同一数得られる。
【００２９】
この図３に示す監視ライン及び監視ウインドウの設定では、遠くの対象物にとっては粗く、近くの対象物にとってはエッジが良好に抽出されなくなる程度に細かい。この不都合を解消すべく、本実施例では、計算エリアデータ抽出手段１４には、計算エリア設定手段１５が併設されている。
【００３０】
図５は、測定時の位置関係を示す側面図である。道路５に対する撮像範囲２は、ＣＣＤセンサ１０，１２の俯角、視野角及び設置高さとにより一義的に定まる。監視エリアデータに定義される計算エリア１４ａのうち、上端と下端との間は、道路上では測定対象範囲１となる。
【００３１】
この測定対象範囲１を撮像方向について等間隔に分割すると図５に示す如くとなる。図示する例では、基準間隔３で配置される５本のラインにより４カ所に分割される。測定対象範囲内１での基準間隔による当該ラインの間隔は、ＣＣＤセンサ１０，１２の撮像面では等間隔とならない。
【００３２】
ＣＣＤセンサ１０，１２の撮像面と平行な監視スクリーン４を図５のように想定すると、図示するように、監視スクリーン４上では、ラインの間隔は測定距離が遠くなるほど狭くなる。
【００３３】
このため、監視エリアデータに定義する計算エリアを監視エリアデータ上で等間隔に設定すると、測定距離が遠い障害物に対しては粗いものとなり、一方、測定距離が短い接近した障害物に対しては細かすぎるものとなる。
【００３４】
このような関係は水平方向についても生じる。図６は、測定時の位置関係を示す平面図である。図６は測定時の様子を真上から見たものであり（右半分）監視スクリーン４上で、ウインドウ位置は左右対称でウインドウ間隔が中心にいくほど狭くなっている。
【００３５】
計算エリア設定手段１５は、監視エリアデータに定義する計算エリア１４ａの垂直方向及び水平方向の間隔を設定する。即ち、図５及び図６に示した監視スクリーン４上の間隔比率で計算エリア１４ａを設定する。以下、計算エリア設定手段１５による監視スクリーン４での間隔比率の算出手法の一例を説明する。
【００３６】
図７乃至図９は、計算エリア設定手段１５による計算エリア１４ａの垂直方向の間隔を算出する処理を説明するための説明図である。
【００３７】
図７に示すように、ＣＣＤセンサ１０，１２の視野角をθｙとし、焦点位置でのＣＣＤセンサ１０，１２の高さをｈとする。ここでの視野角θｙは、撮像の最大範囲ではなく、図５に示した測定対象範囲１に対応するものである。
【００３８】
さらに、道路上の測定対象範囲１について最もＣＣＤセンサ１０，１２に近い位置と焦点位置とを通る直線▲１▼と、道路との交点を原点Ｃとする。また、道路と直線▲１▼とが成す角をαとする。ＣＣＤセンサ１０，１２の俯角は、α−θｙ／２［度］となる。直線▲２▼は、道路上の測定対象範囲１の最もＣＣＤセンサ１０，１２から遠い位置と焦点位置とを通る直線である。
【００３９】
図７に示す定義よると、ＣＣＤセンサ１０，１２の焦点位置の座標は（ｋ，ｈ）となる。ここでは説明のため簡略に表示しているが、実際には、撮像面１１には反転した画像が投影される。
【００４０】
図７に示す座標では、直線▲１▼は次式▲１▼で表され、直線▲２▼は次式▲２▼で表される。
【００４１】
【数１】
0003586938.tif 000002
【００４２】
【数２】
0003586938.tif 000003
【００４３】
式▲２▼では、まず、直線▲２▼と道路とが成す角はα−θｙとなるため、直線▲２▼の傾きはｔａｎ（α−θｙ）となる。このため、直線▲２▼と同じ傾きで原点Ｃを通る直線▲２▼−１について、ｘの値がｋとなる場合のｙの値ａが算出される。このため、直線▲２▼については、式▲２▼で表される。
【００４４】
次いで、原点Ｃを通り撮像面１１と平行な直線▲３▼は次式▲３▼で表される。この直線▲３▼は、図５に示した監視スクリーン４である。
【００４５】
【数３】
0003586938.tif 000004
【００４６】
直線▲３▼と直線▲１▼とが成す角は（１８０−θｙ）／２となるため、直線▲３▼の傾きは式▲３▼に示す通りとなる。
【００４７】
次いで、図８に示すように、測定対象範囲１を、基準間隔ｂでｎ個に分割する。ここでは、原点から計数してｊ番目のラインと、焦点位置（ｋ，ｈ）とを結ぶ直線▲４▼について説明する。まず、直線▲４▼と平行で原点Ｃを通る直線▲４▼−１は、次式▲４▼−１（４）によって表される。
【００４８】
【数４】
0003586938.tif 000005
【００４９】
まず、直線▲２▼を表す式▲２▼を用いて測定対象範囲１の長さを表し、これをｎ個に分割すると、基準間隔ｂの長さが表される（式▲４▼−１（１））。さらに、原点Ｃからｊ番目のラインまでの長さｃは式▲４▼−１（２）で定義される。
【００５０】
直線▲４▼の傾きはｈ／（ｃ＋ｋ）で表されるため、▲４▼−１は式▲４▼−１（３）で表される。これを整理すると式▲４▼−１（４）となる。
【００５１】
この式▲４▼−１（４）により、ｘがｋであるときのｙの値ｄを表すことができるため、直線▲４▼は、次式▲４▼で表される。
【００５２】
【数５】
0003586938.tif 000006
【００５３】
次に、図９に示すように、直線▲３▼と直線▲４▼との交点Ｂの座標を算出する。直線▲３▼と直線▲１▼との交点をＡとすると、長さＡＢと長さＡＣの比率は、監視エリアデータに定義する計算エリアの垂直方向の間隔の比率となる。
【００５４】
各交点ではｙの値が等しいため、連立方程式により各交点の座標を定義すると、まず、交点Ａについては式（５）で表され、交点Ｂについては式（６）で表される。
【００５５】
【数６】
0003586938.tif 000007
【００５６】
さらに、長さＡＢは式（７）で、長さＡＣは式（８）で表される。
【００５７】
【数７】
0003586938.tif 000008
【００５８】
計算エリア設定手段１５（垂直方向計算エリア位置設定機能２０）は、上述した各式により垂直方向の計算エリア１４ａの位置を求める。実際には、監視ライン１４ｂの数に応じて基準間隔ｂが定まり、さらに各監視ライン１４ｂ毎に式▲４▼を定義する。次いで、各ライン毎にＡＢとＡＣの比率を求め、この比率で監視ライン１４ｂの位置を求める。
【００５９】
ここでは監視エリアデータに定義される最上部の監視ラインの位置（原点）からの画素数により他の監視ラインの位置が定まるため、監視エリアデータの垂直方向の画素数が２５６［ドット］だとすると、計算エリア設定手段１５は、式（９）により原点からの画素数を求める。
【００６０】
【数８】
0003586938.tif 000009
【００６１】
このように、計算エリア設定手段１５は、ＣＣＤセンサ１０，１２の設置高さ（ｈ）と、当該ＣＣＤセンサ１０，１２の視野角（θｙ）と、当該撮像手段の俯角（α−θｙ／２）とに基づいて、監視エリアデータに設定する複数の計算エリア１４ａの位置を算出する。本実施形態では、直線▲１▼と道路との交点を原点とした座標で、各直線を定義することにより算出したが、これと異なる手法であってもよい。
【００６２】
例えば、直線▲１▼と直線▲２▼の焦点位置から道路までの長さを求め、この各直線の長さの比率から求めるようにしても良い。
【００６３】
次に、計算エリア設定手段１５による監視ウインドウの設定例を図１０を参照して説明する。ここでは、測距を行う目的に応じて、自車の進行方向に対する左右方向の測定対象範囲の幅を定めている。以下この幅の半分をＷとする。左右方向の測定対象範囲は、車間距離（危険度）の測定であれば自車の進行車線のみが問題となるため、一般的な道路の１車線分の幅とする。また、ＣＣＤセンサ１０，１２など全体の処理能力に応じて、自車が進行している道路の進行方向の幅を測定対象範囲としてもよい。この場合、ナビゲーションシステムや、光ビーコン等による交通情報システムから自車が進行中の道路の幅を取得する。さらに、測定したい障害物の最大の大きさを予め定めておき、この認識対象とする最大の大きさの障害物から測定対象範囲を定めるようにしてもよい。
【００６４】
図１０に示す例では、ＣＣＤセンサ１０，１２の水平視野角をθｘとする。さらに、ＣＣＤセンサ１０，１２の中心から、撮像対象範囲２Ｗへの複数の直線を各監視ウインドウ１４ｃに対応する直線とする。ｘ座標はＣＣＤセンサ１０，１２の撮像方向の位置を示し、ｙ座標は撮像方向を前方とした時の左右方向の位置を示す。ＣＣＤセンサ１０，１２の視野角θｘに従って定まる監視ライン１４ｂの端部に対応した直線を直線（１０）とする。これを１番目の直線とし、道路上で自車の進行方向に基準間隔ｂの間隔を有する次の直線を、直線（１１）とする。このように、図８に示した場合と同様に、監視ウインドウ１４ｃの数に応じたｎ個の直線を考える。また、直線（１０）をｉ番目の直線とすると、直線（１１）はｉ＋１番目のとなる。まず、直線（１１）を定義すべく、直線（１０）と測定対象範囲２Ｗの外側との交点を考え、ｘ軸に直交して当該交点を含む直線をここでは仮にｙ軸とする。このｙ軸とｘ軸との交点を点Ｅとする。
【００６５】
直線（１１）は、ｉ番目のラインと測定対象範囲外側との交点と、焦点位置とを結ぶ直線である。まず、直線（１１）を２番目の直線として説明する。
【００６６】
直線（１０）は、次式（１０）で表される。
【００６７】
【数９】
0003586938.tif 000010
【００６８】
従って、図１１に示すように、ＣＣＤカメラ１０，１２の中心から点Ｅまでのまでの距離が表わされる。さらに、直線（１１）が２番目の直線であれば点Ｅから図示する点Ｆまでの距離は距離ｂで表わされ、直線（１１）がｉ番目であれば距離ｉｂで示される。このように定義すると、図１１に示すように、直線（１１）の傾きはＷｉを用いずに表され、さらに、ｉ番目の直線（１１）は次式（１１）で表される。
【００６９】
【数１０】
0003586938.tif 000011
【００７０】
式（１１）においてｘの値が０のときのｙの値（Ｗｉ）は、次式（１２）で表される。ｉ番目の各直線についてＷｉを求めると、各監視ウインドウ１４ｂの比率が算出される。
【００７１】
従って、監視エリアデータの水平方向の画素数が５１２［ドット］だとすると、ｉ番目のウインドウ位置は次式（１３）で求めることができる。
【００７２】
【数１２】
0003586938.tif 000012
【００７３】
このように計算エリア設定手段１５（水平方向計算エリア位置設定機能）は、計算エリア１４ａの水平方向の位置を実空間での幅に応じて設定する。
【００７４】
図７乃至図１０を参照して説明した手法により計算エリアの位置を設定すると、図１２に示す如くとなる。この図１２示す例では、監視エリアデータの上部では監視ラインの間隔が狭く、一方、下端に近づくほど間隔が広くなる。このため、遠方の障害物は詳細な精度で測距を行うことができ、さらに、接近した障害物は大きい計算エリアで測距を行うため、接近して大きく撮像されていてもそのエッジを良好に得ることができる。このような計算エリアの設定は、左右のＣＣＤセンサ１０，１２から出力される監視エリアデータに対して同様の位置に設定される。
【００７５】
次に、測距結果のチェック手法について説明する。図１２に示した計算エリア１４ａの設定の手法では、監視ライン１４ｂ毎に撮像される実空間での道路上への距離が判明している。即ち、図８に示すｉ番目のラインと道路との交点が実空間でＣＣＤセンサ１０，１２から何［ｍ］であるかは高さｈの値などから算出される。障害物は必ず高さがあるため、実際の測距結果は、この監視ラインによって定まる道路面での距離よりも短いはずである。
【００７６】
このため、距離算出手段１８には、計算エリア１４ａ毎に定まるＣＣＤセンサの設置位置から当該計算エリアで撮像される道路の位置までの長さ情報に基づいて、当該距離算出手段１８による各計算エリア１４ａでの測距結果が長さ情報による長さよりも長い場合には、当該計算エリアでの測距結果をエラーとするエラー処理部１９が併設されている。
【００７７】
エラー処理部１９は、ノイズ等により測距が正確に行われなかった場合を有効に捕捉し、さらに、カメラの俯角などが左右でずれている場合などを発見することができる。
【００７８】
次に、距離が測定された障害物の実空間での高さを算出する手法を説明する。ここでは、距離算出手段１８は、計算エリア毎に定まる各測距結果に基づいて当該障害物の実空間での高さを算出する障害物高さ算出機能を備えている。障害物高さ算出機能は、上述した式▲４▼と、測距結果とにより当該障害物の高さを各計算エリア毎に算出する。
【００７９】
図１３は障害物の高さを算出する場合の座標を示す説明図である。図３では、高さをｚ座標とし、図７及び図１０に示したＣＣＤセンサの撮像方向をｘ座標、図１０に示した撮像方向に直交する方向をｙ座標とした。ここでは、図１２に示したｉ番目の監視ウインドウで、ｊ番目のラインで障害物をとらえ、測定値がＸ。である場合を例に説明する。このとき、ＣＣＤセンサ１０，１２が、その位置（ｋ，０，ｈ）から測定値Ｘの負の方向に向いているとすると、障害物のｘ座標は−Ｘとなる。もちろん、ｘ座標を式▲４▼から正確に算出してもよい。さらに、このＸを式▲４▼に代入したときのｙの値がｚ座標となる。これにより、当該障害物の実空間での位置が判明する。
【００８０】
さらに、測定値Ｘを式（１１）に代入したときのｙの値が図１３に示すｙ座標となる。従って、ｉ番目の監視ウインドウ、ｊ番目のラインで距離が測定された障害物の実座標は、次式（１４）で示される。このように、各計算エリア毎にその障害物の高さが判明すると、障害物の概略形状を実空間での座標として得ることができる。従って、この概略形状情報は、その障害物が何であるのかの判断材料として利用することができる。
【００８１】
【数１３】
0003586938.tif 000013
【００８２】
次に、本実施形態による車載用距離測定装置を用いた車間距離警報装置について説明する。車間距離警報装置は、前方の車両を認識し、次いで、自車位置から認識した車両までの距離を算出し、さらに、自車の走行状態や前方車両までの距離に基づいて、自車の進行方向の危険度を判定して警報などの外部表示を行うものである。
【００８３】
図１４は車間距離警報装置の構成を示すブロック図である。車間距離警報装置は、２つのＣＣＤセンサ１０，１２と、上述した計算エリアを用いた障害物認識処理を行う制御手段３０（信号処理ＢＯＸ）とを備えている。
【００８４】
さらに、制御手段３０には、自車のハンドル舵角を捕捉して制御手段３０に出力するハンドル舵角センサ３８と、自車のブレーキの状態を捕捉して制御手段３０に出力するブレーキセンサ４０とを備えている。また、車速センサや、ウインカ信号を捕捉するセンサ等を併設するようにしても良い。
【００８５】
制御手段３０は、障害物の測距結果と、自車両の走行状態とに基づいて、当該障害物との車間距離について警報を行う。制御手段３０は、例えば、一定の距離以下で、ブレーキングしていなければ警報する等の判断を行う。
【００８６】
また、制御手段３０には、警報の出力を行うスピーカ３２と、警報のメッセージ等を出力する表示部３４と、各種設定が入力される入力部３６とが併設されている。
【００８７】
車間距離警報装置では、まず、ＣＣＤセンサ１０，１２からの監視エリアデータに基づいて、各計算エリア毎に測距を行う。この測距により障害物が発見された場合、ハンドル舵角センサ３８やブレーキセンサ４０からの出力に基づいて、車間距離の警報を行うか否かの判定を行う。
【００８８】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成され機能するので、これによると、計算エリア設定手段が、計算エリアの垂直方向の位置を等間隔にではなく上側を狭い間隔で、下側を広い間隔で設定し、計算エリアデータ抽出手段は、遠い障害物については細かい間隔で、接近した障害物については粗い間隔で計算エリアデータを抽出するため、計算エリアデータには、対象物との距離にかかわらず一定の大きさの障害物のエッジ部分が撮像され、このため、距離算出手段は、測定対象範囲内にある障害物について満遍なく測距することができ、従って、画像処理の精度を上げることなく測距を詳細に行うことができる。このように、対象物との距離にかかわらず一定の精度で距離の測定を行うことのできる従来にない優れた車載用距離測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した計算エリア設定手段の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示したＣＣＤセンサにより撮像された画像データ（監視エリアデータ）に定義される計算エリアの一例を示す説明図で、図３（Ａ）は第１のＣＣＤセンサによる監視エリアデータを示す図で、図３（Ｂ）は第２のＣＣＤセンサによる監視エリアデータの一例を示す図である。
【図４】図１に示した比較手段の処理例を説明するための説明図で、図４（Ａ）は第１のＣＣＤセンサによる計算エリアデータの一例を示す図で、図４（Ｂ）は第２のＣＣＤセンサによる計算エリアデータの一例を示す図で、図４（Ｃ）は比較データの一例を示す図である。
【図５】測定対象範囲と計算エリアの位置とを側面から見た場合の関係を示す説明図である。
【図６】測定対象範囲と計算エリアの位置とを上面から見た場合の関係を示す説明図である。
【図７】計算エリアの垂直方向の位置を算出する処理を説明するための第１の説明図である。
【図８】監視エリウの垂直方向の位置を算出する処理を説明するための第２の説明図である。
【図９】計算エリアの垂直方向の位置を算出する処理を説明するための第３の説明図である。
【図１０】計算エリアの水平方向の位置を算出する処理を説明するための第１の説明図である。
【図１１】計算エリアの水平方向の位置を算出する処理を説明するための第２の説明図である。
【図１２】図１に示した計算エリア設定手段により計算エリアが設定された監視エリアデータの一例を示す説明図である。
【図１３】図１に示した距離算出手段により障害物の高さを算出する場合の座標を示す説明図である。
【図１４】図１に示した車載用距離測定装置を用いた車間距離警報装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  第１のＣＣＤセンサ（撮像手段）
１２  第２のＣＣＤセンサ（撮像手段）
１４  計算エリアデータ抽出手段
１５  計算エリア設定手段
１６  比較手段
１８  距離算出手段
２０  垂直方向計算エリア位置設定機能
２２  水平方向計算エリア位置設定機能
【数１１】0003586938.tif 000014
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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