DE69919514T2

DE69919514T2 - Abstandsmessgerät

Info

Publication number: DE69919514T2
Application number: DE69919514T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Kawasaki-shi Takubo; Morito Kawasaki-shi Shiohara; Koji Taguchi; Usami Masayuki
Original assignee: Fujitsu Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Fujitsu Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2019-12-15
Also published as: US6288774B1; EP1055939A2; EP1055939B1; DE69919514D1; JP2000337871A; EP1055939A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(1) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Distanzmessgerät und insbesondere auf ein Distanzmessgerät, um eine Distanz zu einem Objekt mit mehreren Markierungen zu messen, indem eine Distanz zwischen Bildern der Markierungen erhalten wird, die auf eine Licht empfangende Sektion davon projiziert werden.
(2) Beschreibung der verwandten Technik
In einem ITS (Intelligentes Transportsystem) etc. wurde beispielsweise ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf solche eine Weise gesteuert wird, dass die Distanz zwischen dem Fahrzeug von einem vorderen (im folgenden als ein "vorausfahrendes Fahrzeug" bezeichnet) immer konstant gehalten wird, um dadurch die dem Fahrer auferlegte Last zu verringern.
Um eine solche Steuerung zu erreichen, ist es notwendig, dass die Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug genau gemessen wird.
Herkömmlicherweise wurde ein Verfahren verwendet, in weichem beispielsweise zwei Markierungen an der Rückseite des vorausfahrenden Fahrzeugs angebracht sind und eine Parallaxe der Markierungen optisch detektiert wird, um die Distanz zwischen den Fahrzeugen zu erhalten (siehe z. B. JP 54058047 ).
Mit diesem Verfahren ist es jedoch schwierig, einen weiten Distanzbereich von einer kurzen Distanz bis zu einer langen Distanz genau zu messen. Konkret ist die optische Distanz zwischen den Markierungen klein, wenn die Markierungen aus einer langen Distanz betrachtet werden, und es ist daher wünschenswert, dass die tatsächliche Distanz zwischen den Markierungen signifikant groß sein sollte, um die Distanz genau zu messen. Falls die tatsächliche Distanz zwischen den Markierungen groß ist, passen jedoch die beiden Markierungen nicht in das Gesichtsfeld einer Parallaxendetektionskamera, wenn sie aus einer kurzen Distanz betrachtet werden, und daher sollten in wünschenswerter Weise die Markierungen in einer verhältnismäßig kurzen Distanz voneinander getrennt sein.
Folglich tritt ein Problem eines Kompromisses zwischen den Messungen bei langer und kurzer Distanz auf, was eine genaue Messung schwierig macht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Distanzmessgerät zu schaffen, das zu einer genauen Distanzmessung von kurzen bis langen Distanzen im Stande ist.
Um die obige Aufgabe zu lösen, wird ein Distanzmessgerät zum Messen einer Distanz zu einem Objekt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 der beigefügten Ansprüche geschaffen.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird, welche bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhaft veranschaulichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das das Operationsprinzip gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ist ein Diagramm, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung skizziert,
3 ist ein Diagramm, das die Rückseite eines Fahrzeugs 10 darstellt, das in 2 erscheint;
4 ist ein Diagramm, das im Detail die Konfiguration eines optischen Systems, eines Distanzmessgeräts und eines Steuerungsgeräts zeigt, die in einem in 2 erscheinenden Fahrzeug 20 installiert sind;
5 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem optischen System und Markierungen in Fällen veranschaulicht, in denen die Distanz zwischen den Fahrzeugen 10 und 20 klein und groß ist;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines von einer CCD ausgegebenen Bildes zeigt, wenn die Distanz zwischen den Fahrzeugen 10 und 20 klein ist;
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines von der CCD ausgegebenen Bildes zeigt, wenn die Distanz zwischen den Fahrzeugen 10 und 20 groß ist;
8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Markierungen und auf die CCD projizierten Bildern veranschaulicht;
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses veranschaulicht, der in dem in 2 erscheinenden Fahrzeug 20 ausgeführt wird;
10 ist ein Flussdiagramm, das ein anderes Beispiel des Prozesses veranschaulicht, der in dem in 2 erscheinenden Fahrzeug ausgeführt wird; und
11 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel einer Anordnung von Markierungen zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
1 veranschaulicht das Operationsprinzip gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst ein Distanzmessgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ein optisches System 1, eine Licht empfangende Sektion 2, ein erstes Markierungsbilder erfassendes Mittel 3, ein zweites Markierungsbild erfassendes Mittel 4, ein Auswahlmittel 5 und ein Berechnungsmittel 6.
Markierungen m11 und m12 (erste Markierungen) und Markierungen m21 und m22 (zweite Markierungen) sind an einer Rückseite eines vorderen Fahrzeugs oder eines vorausfahrenden Fahrzeugs angebracht. Die Markierungen m11 und m12 werden zur Messung bei kurzer Distanz verwendet und sind in einer Distanz d1 voneinander getrennt. Die Markierungen m21 und m22 werden für eine Messung bei langer Distanz verwendet und sind in einer Distanz d2 von einander getrennt. Im folgenden werden diese Markierungen nur "Markierungen" genannt, es sei denn, es wird auf spezifische verwiesen.
Das optische System 1 umfasst mehrere Linsen, und Licht von den Markierungen lässt man auf einer Licht empfangenden Oberfläche der Licht empfangenden Sektion 2 konvergieren.
Die Licht empfangende Sektion 2 umfasst beispielsweise eine CCD (ladungsgekoppelte Einrichtung) (engl. Charge Coupled Device) etc. und nimmt am durch das optische System konvergierten optischen Bild eine photoelektrische Umwandlung vor, um ein entsprechendes Bildsignal zu erhalten.
Das erste Markierungsbilder erfassende Mittel 3 ermittelt oder erfasst Bilder, die den ersten Markierungen entsprechen, aus dem Bildsignal, das von der Licht empfangenden Sektion 2 geliefert wird.
Das zweite Markierungsbilder erfassende Mittel 4 ermittelt oder erfasst Bilder entsprechend den zweiten Markierungen aus dem Bildsignal, das von der Licht empfangenden Sektion 2 geliefert wird.
Gemäß einer vorbestimmten Bedingung wählt das Auswahlmittel 5 entweder die Bilder der ersten Markierungen, die durch das erste Markierungsbilder fassende Mittel 3 erfasst wurden, oder die Bilder der zweiten Markierungen, die durch das zweite Markierungsbilder erfassende Mittel 4 erfasst wurden, aus und gibt diese aus.
Basierend auf der Parallaxe der Bilder der ersten oder zweiten Markierungen, die durch Auswahlmittel 5 ausgewählt wurden, berechnet das Berechnungsmittel 6 die Distanz zum Fahrzeug, was ein Zweck der Messung ist.
Eine Operation gemäß dem in 1 veranschaulichten Prinzip wird nun beschrieben.
Man nehme an, dass die Operation des Distanzmessgerätes gestartet wird, während die Distanz zum vorausfahrenden Fahrzeug sehr klein ist. In diesem Fall passen nur die Markierungen m11 und m12 in das Gesichtsfeld des optischen Systems 1, und demgemäss erfasst das zweite Markierungsbilder erfassende Mittel 4 keine Bilder der zweiten Markierungen m21 und m22.
Folglich wählt das Auswahlmittel 5 unbedingt die Bilder der Markierungen m11 und m12, die durch das erste Markierungsbilder erfassende Mittel 3 erfasst wurden aus, und gibt diese aus.
Das Berechnungsmittel 6 erhält eine Distanz zwischen den Bildern der Markierungen m11 und m12, die vom Auswahlmittel 5 geliefert werden, um die Distanz zum vorausfahrenden Fahrzeug zu berechnen.
Man nehme nun an, dass die Distanz zum vorausfahrenden Fahrzeug sich aus irgendeinem Grund vergrößert hat.
Während die Distanz zwischen Fahrzeugen zunimmt, werden zunehmend Bilder der Markierungen m21 und m22 auf die Licht empfangende Sektion 2 projiziert. Folglich werden die Bilder durch das zweite Markierungsbilder erfassende Mittel 4 erfasst und an das Auswahlmittel 5 geliefert. In diesem Fall wählt jedoch das Auswahlmittel 5 die Bilder von dem ersten Markierungsbilder erfassenden Mittel 3 aus und liefert selbige an das Berechnungsmittel 6.
Während die Distanz zwischen den Fahrzeugen weiter zunimmt, reduziert sich allmählich die Distanz zwischen den auf die Licht empfangende Sektion 2 projizierten Bildern der Markierungen m11 und m12, und wenn die Fahrzeuge durch eine Distanz voneinander getrennt sind, die größer als eine vorbestimmte Distanz ist, gehen die Bilder der Markierungen m11 und m12 auf der Licht empfangenden Sektion 2 ineinander über.
In solchen Fällen kann die Distanz zwischen den Markierungen m11 und m12 nicht genau detektiert werden, und daher wählt das Auswahlmittel 5 anstelle der Bilder von dem ersten Markierungsbilder erfassenden Mittel 3 die durch das zweite Markierungsbilder erfassende Mittel 4 erfassten Bilder aus.
Folglich berechnet das Berechnungsmittel 6 auf der Basis der Distanz zwischen den Bildern der zweiten Markierungen m21 und m22 die Distanz zum vorausfahrenden Fahrzeug.
Die Distanz d2 zwischen den Markierungen m21 und m22 ist größer als die Distanz d1 zwischen den Markierungen m11 und m12 (d2 > d1), und daher kann sogar in Fällen, in denen die Bilder der ersten Markierungen m11 und m12 ineinander übergegangen sind, die Distanz zwischen den Fahrzeugen auf der Basis der in der vorbestimmten Distanz voneinander getrennten zweiten Markierungen genau gemessen werden.
Wenn die so (in einer bestimmten Distanz voneinander) getrennten Fahrzeuge einander näher kommen, nimmt die Distanz zwischen den Bildern der Markierungen m11 und m12 zu und wird zu einem bestimmten Zeitpunkt gleich einer vorbestimmten Distanz. In diesem Fall wählt das Auswahlmittel 5 die Bilder von dem ersten Markierungsbilder erfassenden Mittel 3 aus, so dass die Distanz zwischen den Fahrzeugen wieder auf der Basis der Markierungen m11 und m12 berechnet wird.
In der obigen Beschreibung wählt das Auswahlmittel 5 die ersten oder zweiten Markierungen gemäß der Distanz zwischen den Markierungsbildern aus. Alternativ dazu kann die gleichzeitig detektierte Distanz zwischen den Fahrzeugen beispielsweise für den Zweck verwendet werden, die zweiten Markierungen auszuwählen, wenn die detektierte Distanz größer oder gleich einer vorbestimmten Distanz ist, und die ersten Markierungen auszuwählen, wenn die detektierte Distanz kleiner als die vorbestimmte Distanz ist.
Wie in dem das Prinzip der Erfindung veranschaulichendem Diagramm gezeigt ist, wählt das Distanzmessgerät gemäß der Erfindung optimale Markierungen für die Distanzmessung aus und kann folglich eine Distanz von kurzen bis langen Distanzen genau messen.
Nun wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
2 veranschaulicht eine Skizze der Ausführungsform der Erfindung. In 2 befindet sich ein Fahrzeug 10 vor einem Fahrzeug 20, und eine Distanz zum vorausfahrenden Fahrzeug wird beim Fahrzeug 20 gemessen.
An der Rückseite des Fahrzeugs 10 ist eine Markierung 10a angebracht, und das Fahrzeug 10 nutzt die Markierung als Referenz, um die Distanz zum vorausfahrenden Fahrzeug zu messen.
3 zeigt das äußere Erscheinungsbild der Rückseite des Fahrzeugs 10. Wie in 3 gezeigt ist, sind zwei Paare Markierungen, d. h. die Markierungen m11 und m12, die voneinander in der Distanz d1 getrennt sind, und die Markierungen m21 und m22, die voneinander in der Distanz d2 getrennt sind, wie die im Diagramm von 1 gezeigten, an der Rückseite des Fahrzeugs 10 angebracht.
Diese Markierungen weisen jeweils z. B. Infrarot-LEDs (lichtemittierende Dioden) oder dergleichen auf, die in Matrixform angeordnet sind, und werden in vorbestimmten Intervallen z. B. ein- und ausgeschaltet, um einfach detektiert zu werden.
Wieder nach 2 ist das Fahrzeug 20 mit einem optischen System 20a, einem Steuerungsgerät 20b und einem Distanzmessgerät 20c ausgestattet, die einen Steuerungsmechanismus zum Messen der Distanz zum Fahrzeug 10 und zum Steuern der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß der gemessenen Distanz bilden.
Das optische System 20a konvergiert Licht von der Markierung 10a, die am vorausfahrenden Fahrzeug 10 angebracht ist, und lässt das Licht auf eine nicht dargestellte CCD fallen.
Das Distanzmessgerät 20c wird mit einem Bildsignal versorgt, das von der CCD durch Umwandlung des durch das optische System 20a konvergierten Lichts in ein elektrisches Signal erhalten wird, und detektiert eine Parallaxe der Markierung 10a, um die Distanz zum vorausfahrenden Fahrzeug 10 zu erhalten.
Basierend auf der Distanz, die durch das Distanzmessgerät 20c erhalten wird, steuert die Steuerungsvorrichtung 20d in geeigneter Weise das Gaspedal, die Bremse, das Getriebe etc., so dass die Distanz zum vorausfahrenden Fahrzeug 10 konstant gehalten werden kann.
4 zeigt im Detail die Konfiguration des optischen Systems 20a, des Steuerungsgeräts 20b und des Distanzmessgeräts 20c, die im Fahrzeug 20 installiert sind.
In 4 umfasst das optische System 20a mehrere Linsen und konvergiert ein optisches Bild des vorausfahrenden Fahrzeugs 10 auf der Licht empfangenden Oberfläche einer CCD 40.
Die CCD 40 nimmt am durch das optische System konvergierten Licht eine photoelektrische Umwandlung vor, um dadurch ein entsprechendes Bildsignal zu erhalten.
Eine Bilder verarbeitende Sektion 41 führt z. B. eine Randdetektion oder dergleichen am von der CCD abgegebenen Bildsignal durch, um Bilder entsprechende Markierungen (im folgenden als Markierungsbilder bezeichnet) zu erfassen.
Unter Verwendung der durch die Bilder verarbeitende Sektion 41 erfassten Markierungsbilder berechnet eine Steuerungssektion 42 die Distanz zum Fahrzeug 10 und steuert dann verschiedene Teile des Fahrzeugs 20 gemäß der berechneten Distanz.
Ein Speicher 43, der einen Halbleiterspeicher etc. umfasst, speichert vorübergehend die durch die Bilder verarbeitende Sektion 41 erfassten Markierungsbilder und speichert auch vorübergehend Daten, die in der Mitte der Berechnung abgeleitet wurden, Programme etc., wenn die Steuerungssektion 42 eine vorbestimmte Steuerung durchführt. Der Speicher 43 ist auch mit einem nichtflüchtigen Speicher zum Speichern verschiedener, von der Steuerungssektion 42 ausgeführter Programme, Daten (z. B. Distanzen d1 und d2 zwischen den Markierungen) etc. versehen.
Sensoren 44 detektieren eine Information wie z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Öffnung oder Stellung des Gaspedals, Zustand des Getriebes etc. und liefern die Informationen an die Steuerungssektion 42.
Stellglieder 45 beinhalten einen Controller für das Gaspedal, einen Controller für die Bremsen und steuern den Bewegungszustand des Fahrzeugs 20 gemäß einem Befehl von der Steuerungssektion 42.
Nun wird eine Operation der Ausführungsform beschrieben.
Licht von den am vorausfahrenden Fahrzeug 10 angebrachten Markierungen lässt man durch das optische System 20a so konvergieren, dass ein optisches Bild der Markierungen auf der Licht empfangenden Oberfläche der CCD 40 erzeugt wird.
Die CCD 40 wandelt das optische Bild durch photoelektrische Umwandlung in ein Bildsignal um und gibt das so erhaltene Bildsignal ab.
Die Bilder verarbeitende Sektion 41 führt z. B. eine Randdetektion an dem von der CCD 40 abgegebenen Bildsignal durch, wodurch Markierungsbilder erfasst werden, die dann an die Steuerungssektion 42 geliefert werden.
Die Steuerungssektion 42 wählt ein Paar Markierungsbilder unter den durch die Bilder verarbeitende Sektion 41 erfassten Markierungsbildern durch ein später beschriebenes Verfahren aus und erhält eine Distanz zwischen den ausgewählten beiden Markierungsbildern. Unter Verwendung der erhaltenen Distanz zwischen den Bildern und der tatsächlichen Distanz zwischen den vorher im Speicher 43 gespeicherten Markierungen berechnet die Steuerungssektion 42 die Distanz zum Fahrzeug 10 gemäß dem Prinzip der Triangulation.
Gemäß der so berechneten Distanz zwischen den Fahrzeugen und den aktuellen Fahrbedingungen des Fahrzeugs 20, die durch die Sensoren 44 detek tiert werden, steuert die Steuerungssektion 42 geeignet die Stellglieder 45, dadurch das Fahrzeug 20 automatisch steuernd.
5 zeigt die Beziehung zwischen dem optischen System und den Markierungen in Fällen, in denen die Distanz zwischen den Fahrzeugen 10 und 20 klein und groß ist.
Wie im oberen Teil von 5 dargestellt ist, wo die Distanz zwischen den Fahrzeugen klein ist, passen nur die Markierungen m11 und m12 in das Gesichtsfeld (den durch die gestrichelten Linien angegebenen Bereich) des optischen Systems 20a. In solchen Fällen gibt daher die CCD 40 ein Bild wie in 6 gezeigt aus. In 6 repräsentieren kleine Rechtecke, die durch das Gitter definiert sind, jeweils Pixel.
Auf der anderen Seite passen, falls die Distanz zwischen den Fahrzeugen groß ist, alle Markierungen m11, m12, m21 und m22 in das Gesichtsfeld (den durch die gepunkteten Linien angegebenen Bereich) des optischen Systems 20a, wie im unteren Teil von 5 dargestellt ist.
In solchen Fällen gibt daher die CCD 40 ein Bild wie in 7 gezeigt aus. Wie im zentralen Teil von 7 dargestellt ist, fallen die Bilder der Markierungen m11 und m12 zusammen. Bei solchen zusammenfallenden Bildern wird die Distanz zwischen den Markierungen zu "0" berechnet, so dass die Distanz zwischen den Fahrzeugen nicht erhalten werden kann.
Das folgende analysiert die Bedingung für das Zusammenfallen der Markierungen.
8 zeigt die Beziehung zwischen Markierungen und auf der CCD 40 projizierten Markierungsbildern in dem Fall, in dem die Markierungen vom optischen System 20a in einer Distanz L in der Richtung der optischen Achse des optischen Systems und in einer Distanz s1 in einer zur optischen Achse senkrechten Richtung entfernt sind.
In 8 bezeichnet "f" die Fokaldistanz des optischen Systems 20a, "s1" bezeichnet die Abweichung der Markierungen von der optischen Achse, "f2" bezeichnet die Distanz zwischen den Markierungen, "r1" bezeichnet eine Abweichung auf einer Bildebene der Markierungsbilder von der optischen Achse, und "r2" bezeichnet die Distanz zwischen den Markierungsbildern auf der Bildebene.
In diesem Fall stehen, vorausgesetzt die Auflösung der CCD 40, d. h. die Anzahl von Pixel pro Einheitslänge, ist P, dann f, L, P und m in den folgenden Beziehungen: f:L = P·r1:s1 (1) f:L = P(r1 + r2):(s1 – s2) (2)
Eine Transformation der Gleichungen (1) und (2) liefert die folgenden Gleichungen (3) bzw. (4): P·r1·L = f·s1 (3) P(r1 + r2)L = f(s1 + s2) (4)
Aus den Gleichungen (3) und (4) wird die folgende Gleichung erhalten P·r2·L = f·s2 (5)
Wenn P·r2 ≤ 1 Pixel gilt, fallen die Markierungsbilder zusammen; daher kann die Bedingung für das Nichtzusammenfallen der Bilder wie folgt angegeben werden: s2 > L/f
Dementsprechend wählt die Steuerungssektion 42 geeignet die Markierungen m11 und m12 oder die Markierungen m21 und m22 aus, um die Distanz zu berechnen, so dass die Beziehung (6) erfüllt werden kann. Wenn die Distanz zwischen den Fahrzeugen klein ist, werden konkret die Markierungen m11 und m12 ausgewählt, und wenn die Beziehung (6) wegen der Vergrößerung der Distanz nicht erfüllt ist, werden die Markierungen m21 und m22 ausgewählt.
Indem somit die Markierungen geeignet ausgewählt werden, ist es möglich, eine Distanz unter Verwendung optimaler Markierungen zu messen, wodurch die Genauigkeit einer Distanzmessung verbessert werden kann.
Ein Beispiel eines Prozesses, der an dem Teil des Fahrzeugs 10 ausgeführt wird, wird nun beschrieben. 9 ist ein Flussdiagramm, das einen am Fahrzeug 10 ausgeführten Prozess beispielhaft darstellt. Nach dem Start des im Flussdiagramm dargestellten Prozesses werden die folgenden Schritte ausgeführt.
[S1] Die Bilder verarbeitende Sektion 41 detektiert Markierungsbilder aus dem von der CCD 40 gelieferten Bildsignal.
[S2] Die Steuerungssektion 42 spezifiziert ein Paar Markierungen, die nahe der Mitte liegen, unter den durch die Bilder verarbeitende Sektion 41 erfassten Markierungsbildern.
Zum Beispiel spezifiziert die Steuerungssektion 42 die den Markierungen m11 und m12 entsprechenden Bilder vom Bildsignal.
[S3] Unter Verwendung der spezifizierten Markierungen berechnet die Steuerungssektion 42 die Distanz zum Fahrzeug 10 durch Trigonometrie.
[4] Die Steuerungssektion 42 erhält eine Distanz d zwischen den Markierungen.
[S5] Die Steuerungssektion 42 bestimmt, ob d kleiner als eine vorbestimmte Schwelle th ist oder nicht. Falls die erstgenannte kleiner als die letztgenannte ist, geht der Ablauf zu Schritt 56 weiter; andernfalls kehrt der Ablauf zu Schritt S1 zurück, und ein ähnlicher Prozess wird wiederholt.
[S6] Die Steuerungssektion 42 detektiert aus dem Bildsignal andere Detektierungsbilder als die im Schritt 52 spezifizierten.
Die Steuerungssektion 42 detektiert z. B. die Markierungsbilder entsprechend den Markierungen m21 und m22.
[S7] Die Steuerungssektion 42 bestimmt, ob es ein Paar Markierungsbilder gibt oder nicht. Falls es ein Paar Markierungsbilder gibt, geht der Ablauf zu Schritt S9 weiter; falls nicht, geht der Ablauf zu Schritt S8 weiter.
[S8] Die Steuerungssektion 42 misst die Distanz zwischen den Fahrzeugen auf der Basis des nahe der Mitte befindlichen Markierungsbildes und des anderen Markierungsbildes, das in Schritt 56 detektiert wurde.
Wenn z. B. die Markierung m12 (nahe der Mitte befindliche Markierung) und die Markierung m22 (andere Markierung) detektiert werden können, wird unter Verwendung dieser Markierungen die Distanz zwischen den Fahrzeugen gemessen. Um dies zu erreichen, müssen auch Daten über die Distanz zwischen den Markierungen m12 und m22 vorher im Speicher 43 gespeichert werden.
[S9] Basierend auf dem spezifizierten Paar Markierungsbilder ist die Steuerungssektion 42 die Distanz zwischen den Fahrzeugen.
Unter Verwendung der Markierungsbilder, die den Markierungen m21 und m22 entsprechen, misst die Steuerungssektion 42 nämlich die Distanz zwischen den Fahrzeugen.
Im oben beschriebenen Prozess werden die Markierungen m11 und m12 verwendet, wenn die Distanz zwischen den erfassten Markierungsbildern größer oder gleich die vorbestimmte Schwelle th ist, und die Markierungen m21 und m22 werden verwendet, wenn die Distanz kleiner als die vorbestimmte Schwelle th ist, um die Distanz zwischen den Fahrzeugen zu messen. Folglich können optimale Markierungen je nach der Distanz verwendet werden, wodurch die Genauigkeit einer Distanzmessung verbessert werden kann.
Im obigen Prozess werden die zu verwendenden Markierungsbilder gemäß der Distanz zwischen den Bildern gewechselt. Ein dem oben beschriebenen Prozess ähnlicher Prozess kann alternativ dazu unter Verwendung der Distanz zwischen den Fahrzeugen, die durch die Steuerungssektion 42 gemessen wird, durchgeführt werden.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines solchen Prozesses veranschaulicht. Nach einem Start des Prozesses, der im Flussdiagramm dargestellt ist, werden die folgenden Schritte ausgeführt.
[S20] Die Bilder verarbeitende Sektion 41 detektiert Markierungsbilder aus dem von der CCD gelieferten Bildsignal.
[S21] Die Steuerungssektion 42 spezifiziert ein Paar Markierungen, die nahe der Mitte liegen, unter den Markierungsbildern, die durch die Bilder verarbeitende Sektion 41 erfasst wurden.
Zum Beispiel spezifiziert die Steuerungssektion 42 die den Markierungen m11 und m12 entsprechenden Bilder vom Bildsignal.
[S22] Unter Verwendung der spezifizierten Markierungsbilder misst die Steuerungssektion 42 die Distanz zum Fahrzeug 10 durch Trigonometrie.
[S23] Die Steuerungssektion 42 erhält eine Distanz L zwischen den Fahrzeugen.
[S24] Die Steuerungssektion 42 bestimmt, ob L kleiner als eine vorbestimmte Schwelle th ist oder nicht. Falls die erstgenannte größer als die letztgenannte ist, geht der Ablauf zu Schritt S25 weiter; andernfalls kehrt der Ablauf zu Schritt S20 zurück, und ein ähnlicher Prozess wird wiederholt.
Die Schwelle th wird auf der Basis der obigen Gleichung (6) berechnet.
[S25] Die Steuerungssektion 42 detektiert andere Markierungsbilder als diejenigen, die im Schritt S21 spezifiziert wurden, aus dem Bildsignal.
Die Steuerungssektion 42 detektiert z. B. die Markierungsbilder entsprechend den Markierungen m21 und m22.
[S26] Die Steuerungssektion 42 bestimmt, ob es ein Paar Markierungsbilder gibt oder nicht. Falls es ein Paar Markierungsbilder gibt, geht der Ablauf zu Schritt S28 weiter; falls nicht, geht der Ablauf zu Schritt S27 weiter.
[S27] Die Steuerungssektion 42 misst die Distanz zwischen den Fahrzeugen auf der Basis des nahe der Mitte befindlichen Markierungsbildes und des anderen Markierungsbildes, das in Schritt S26 detektiert wurde.
Wenn z. B. die Markierung m12 (nahe der Mitte befindliche Markierung) und die Markierung m22 (andere Markierung) detektiert werden können, wird unter Verwendung dieser Markierungen die Distanz zwischen den Fahrzeugen gemessen.
[S28] Basierend auf dem spezifizierten Paar Markierungsbilder misst die Steuerungssektion 42 die Distanz zwischen den Fahrzeugen.
Unter Verwendung der Markierungsbilder m21 und m22 misst nämlich die Steuerungssektion 42 die Distanz zwischen den Fahrzeugen.
Im oben beschriebenen Prozess werden die Markierungen m11 und m12 verwendet, wenn die Distanz L zwischen den Fahrzeugen kleiner als die vorbestimmte Schwelle th ist, und die Markierungen m21 und m22 werden verwendet, wenn die Distanz größer als die vorbestimmte Schwelle th ist, um die Distanz zwischen den Fahrzeugen zu messen. Folglich können optimale Markierungen je nach der Distanz wie im vorher erwähnten Fall verwendet werden, wodurch die Genauigkeit einer Distanzmessung verbessert kann.
In der vorhergehenden Ausführungsform werden zwei Paare Markierungen identischer Größen verwendet, aber in der vorliegenden Erfindung nutzbare Markierungen sind nicht auf solche Markierungen allein beschränkt. Zum Beispiel können drei Paare Markierungen verschiedener Größe oder mehr verwendet werden.
Wie in 11 gezeigt ist, können auch mehrere Markierungen so angeordnet sein, dass die Distanzen zwischen benachbarten Markierungen voneinander verschieden sind und ein optionales Paar Markierung aus diesen Markierungen ausgewählt werden kann.
Obgleich in der obigen Ausführungsform die Markierungen in der horizontalen Richtung nebeneinander angeordnet sind, können sie alternativ dazu in der vertikalen Richtung angeordnet sein.
In der Ausführungsform sind außerdem zwei Paare Markierungen in Linie angeordnet; sie können aber abwechselnd oben und unten angeordnet sein.

Claims

Distanzmeßgerät zum Messen einer Distanz zu einem Objekt mit mehreren Markierungen (m11, m12, m21, m22), indem eine Distanz zwischen Bildern der Markierungen erhalten werden, die auf eine Licht empfangende Sektion (2) davon projiziert werden, mit: einem ersten Markierungsbilder erfassenden Mittel (3) zum Erfassen von Bildern eines Paars Markierungen (m11, m12), die in einer vorher gespeicherten ersten Distanz (d1) voneinander getrennt sind, unter Bildern der Markierungen, die auf die Licht empfangende Sektion projiziert werden; einem zweiten Markierungsbilder erfassenden Mittel (4) zum Erfassen von Bildern eines anderen Paars Markierungen (m21, m22), die in einer vorher gespeicherten zweiten Distanz (d2) voneinander getrennt sind, unter den Bildern der Markierungen, die auf die Licht empfangende Sektion projiziert werden; GEKENNZEICHNET DURCH ein Auswahlmittel (5), um die vom ersten Markierungsbilder erfassenden Mittel erfaßten Markierungsbilder oder die vom zweiten Markierungsbilder erfassenden Mittel erfaßten Markierungsbilder auszuwählen; und ein Berechnungsmittel (6), um auf der Grundlage der durch das Auswahlmittel ausgewählten Markierungsbilder eine Distanz zum Objekt zu berechnen; wobei entweder das Auswahlmittel entweder die vom ersten Markierungsbilder erfassenden Mittel erfaßten Markierungsbilder oder die vom zweiten Markierungsbilder erfassenden Mittel erfaßten Markierungsbilder gemäß der durch das Berechnungsmittel berechneten Distanz zum Objekt unter Verwendung spezifizierter Markierungsbilder auswählt; oder das Auswahlmittel entweder die vom ersten Markierungsbilder erfassenden Mittel erfaßten Markierungsbilder oder die vom zweiten Markierungsbilder erfassenden Mittel erfaßten Markierungsbilder gemäß einer Distanz zwischen den auf die Licht empfangende Sektion projizierten und vom ersten oder zweiten Markierungsbilder erfassenden Mittel erfaßten Markierungsbildern und einer Auflösung der Licht empfangenden Sektion auswählt.
Distanzmeßgerät nach Anspruch 1, wobei eine des Paars Markierungen, die in der ersten Distanz voneinander getrennt sind, mit einer des Paars Markierungen identisch ist, die in der zweiten Distanz voneinander getrennt sind.