DE69211165T2

DE69211165T2 - Entfernungsbestimmungsgerät für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE69211165T2
Application number: DE69211165T
Authority: DE
Inventors: Hiroko Maekawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-01-24
Filing date: 1992-01-24
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2012-01-25
Also published as: US5304980A; JPH04331311A; EP0496411B1; EP0496411A2; DE69211165D1; EP0496411A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Entfernungs- Erfassungsvorrichtung zum optischen Messen der Entfernung von einem Fahrzeugsubjekt, auf welchem die Vorrichtung montiert ist, zu Objekten, wie etwa einem voranfahrenden Fahrzeug, welches auf derselben Spur einer Straße fährt, Hindernissen, wie etwa anderen Fahrzeugen um das voranfahrende Fahrzeug herum, die auf anderen Spuren der Straße fahren, oder in dieselbe Spur an Stellen zwischen dem voranfahrenden Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug eintreten.
Beispiele einer optischen Entfernungs-Erfassungsvorrichtung, welche Bildsensoren verwendet, wie etwa Videokameras, sind aus den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 63-38085 und 63-46363 bekannt. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, haben die darin offenbarten Vorrichtungen im allgemeinen ein Paar von ersten und zweiten parallelen, optischen Systemen mit zwei konvexen Linsen 101, 102, die in einer horizontal ausgerichteten Beziehung mit einer vorbestimmten Entfernung L voneinander entfernt angeordnet sind, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Ein Paar von separaten Bildsensoren 103, 104 ist horizontal an Brennpunkten der Linsen 101, 102 in einer Entfernung f von den Orten entsprechender Linsen 101, 102 jeweils angeordnet, um jeweilige Bildsignale an einen gemeinsamen Signalprozessor 120 zu erzeugen. Der Signalprozessor 120 verschiebt die Bildsignale von den Bildsensoren 103, 104 sukzessive und überlagert sie einander elektrisch, so daß die Entfernung R von den Linsen 101, 102 zu einem Objekt 121 basierend auf dem Prinzip der Triangulation unter Verwendung der folgenden Formel berechnet wird:
R = ( f x L)/d
wobei d eine Verschiebungsentfernung ist, um welche die Bildsignale bewegt werden, um die beste Übereinstimmung zu erhalten.
Zusätzlich offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. 60-33352 ein Verfahren zum Verfolgen eines Bildes eines voranfahrenden Fahrzeugs, wie es von einem Bildsensor, etwa einer Videokamera, erfaßt wird. Gemäß diesem Verfahren muß der Fahrer eines Fahrzeugs manuell ein Bildverfolgungsgatter oder Fenster einstellen und kontinuierlich abgleichen, welches ein zu verfolgendes Objekt auf einem Anzeigeschirm einschließt, während er den Schirm betrachtet, um das Bild des vorangehenden Fahrzeugs nicht aus dem Blick zu verlieren.
Mit der oben beschriebenen Entfernungs-Erfassungsvorrichtung ist es jedoch nur möglich, die Entfernung zu einem Objekt zu messen, welches in einer Richtung der Lichtachse liegt, die von jeder Videokamera ausgeht. Deshalb ist es in Fällen, in welchen die Vorrichtung für den Zweck des Messens der Distanz zu einem voranfahrenden Fahrzeug auf einem Fahrzeug montiert ist, erforderlich, die Videokameras geeignet zu bewegen, um die davon ausgehende Lichtachse auf das voranfahrende Fahrzeug hin abzugleichen. Wenn darüber hinaus mehrere Objekte im Blickfeld der Bildsensoren sind, ist unklar, zu welchem Objekt die Entfernung von dem Fahrzeugsubjekt erfaßt wird. Wenn insbesondere andere Fahrzeuge, welche um das Zielfahrzeug herumfahren oder sich ihm nähern, in die Blickfelder der Videokameras geraten, kann der Fahrer nicht sagen, zu welchem Fahrzeug die Entfernung erfaßt wird.
Aus Patent Abstracts of Japan, Band 14, Nr. 547 (P-1138), 5.12.90 und JP-A-2 232 511 ist eine Entfernungs- Erfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, mit einem Paar von optischen Erfassungseinrichtungen jeweils zum optischen Erfassen einer Vielzahl von Objekten und Erzeugen eines entsprechenden Bildsignales; ersten Speichereinrichtungen zum Speichern des ausgegebenen Bildsignals von einer der optischen Erfassungseinrichtungen als ein erstes Bildsignal; zweiten Speichereinrichtungen, welche das von der anderen der optischen Erfassungseinrichtungen ausgegebene Bildsignal als ein zweites Bildsignal speichern; einer Anzeige mit einem Schirm zum Anzeigen des Bildes der Objekte, wie sie von den optischen Erfassungseinrichtungen erfaßt werden; Fenstereinstelleinrichtungen zum sukzessiven Einstellen eines Bildverfolgungsfensters auf dem Schirm der Anzeige an einem Ort, welches ein vorangehendes Zielfahrzeug umschließt; Entfernungs-Berechnungseinrichtungen zum Vergleichen der Bilder der Objekte in dem Fenster, die in dem ersten Speicher gespeichert sind, mit den entsprechenden Bildern der in dem zweiten Speicher gespeicherten Objekte, um Abweichungen dazwischen zu erfassen, wobei die Entfernungs- Berechnungseinrichtungen die Entfernung zu den Objekten in dem Fenster basierend auf den berechneten Abweichungen berechnen; und Bildverfolgungsfenster- Aktualisierungseinrichtungen zum sukzessiven Vergleichen eines Bildes an vorbestimmten Intervallen in dem Bildverfolgungsfenster, das gegenwärtig von einer der optischen Erfassungseinrichtungen erfaßt wird und in dem ersten Speicher gespeichert ist, mit einem Bild des Zielfahrzeugs, welches zuvor von einer der optischen Erfassungseinrichtungen erfaßt wurde und in dem ersten Speicher gespeichert ist, um das Bildverfolgungsfenster an einer Stelle zu aktualisieren, welches die beste Übereinstimmung dazwischen bietet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß beabsichtigt die vorliegende Erfindung, die oben erwähnten Probleme, die bei den herkömmlichen Vorrichtungen auftreten, zu überwinden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine neue und verbesserte Entfernungs-Erfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorzusehen, welche, sobald der Fahrer ein Bildverfolgungsfenster einstellt, das ein vorangehendes Zielfahrzeug umschließt, nicht nur in der Lage ist, die Entfernung zu dem vorangehenden Zielfahrzeug automatisch zu messen, ohne die Notwendigkeit irgendeiner Bewegung der Vorrichtung, solange wie das voranfahrende Fahrzeug im Blickfeld der Vorrichtung liegt, sondern auch Entfernungen zu einer Vielzahl von Objekten, und mögliche Hindernisse zu erfassen, wie etwa andere Fahrzeuge, welche in der Nähe oder um das Zielfahrzeug herum fahren.
Um die obige Aufgabe zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Entfernungs-Erfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, mit: einem Paar von optischen Erfassungseinrichtungen, jeweils zum optischen Erfassen einer Vielzahl von Objekten und Erzeugen eines entsprechenden Bildsignals; ersten Speichereinrichtungen zum Speichern des ausgegebenen Bildsignals von einer der optischen Erfassungseinrichtungen als ein erstes Bildsignal; zweiten Speichereinrichtungen zum Speichern des ausgegebenen Bildsignals von der anderen der optischen Erfassungseinrichtungen als ein zweites Bildsignal; einer Anzeige mit einem Schirm zum Anzeigen der Bilder der Objekte, wie sie von den optischen Erfassungseinrichtungen erfaßt werden; Fenstereinstelleinrichtungen zum sukzessiven Einstellen eines Bildverfolgungsfensters auf dem Schirm der Anzeige an einer Stelle, welche ein voranfahrendes Zielfahrzeug einschließt, sowie einer Vielzahl von Entfernungs-Meßfenstern an vorbestimmten Stellen auf dem Schirm der Anzeige; Entfernungs-Berechnungseinrichtungen zum Vergleichen der Bilder der Objekte in den jeweiligen Entfernungsmeßfenstern, die in dem ersten Speicher gespeichert sind, mit den entsprechenden Bildern der in den zweiten Speichereinrichtungen gespeicherten Objekte, um Abweichungen dazwischen zu erfassen, wobei die Entfernungs- Berechnungseinrichtungen die Entfernung zu einem Objekt in jedem Entfernungsmeßfenster basierend auf den berechneten Abweichungen individuell berechnen; Bildverfolgungsfenster- Aktualisierungseinrichtungen zum sukzessiven Vergleichen eines Bildes in dem Bildverfolgungsfenster, welches gegenwärtig von einer der optischen Erfassungseinrichtungen erfaßt wird und in den ersten Speichereinrichtungen gespeichert ist, in vorbestimmten Zeitintervallen mit einem Bild des Zielfahrzeugs, welches zuvor von der einen der optischen Erfassungseinrichtungen erfaßt und in den ersten Speichereinrichtungen gespeichert wurde, um das Bildverfolgungsfenster an einer Stelle zu aktualisieren, welche die beste Übereinstimmung dazwischen bietet; wobei die Entfernungs-Berechnungseinrichtungen zeitlich sequentiell die individuell berechneten Entfernungen für jedes der Entfernungsmeßfenster und das Bildverfolgungsfenster vergleichen, um ein Fahrzeug zu bestimmen, welches sich dem Zielfahrzeug von der Seite oder von hinten nähert, und zwischen das Zielfahrzeug und ein folgendes Fahrzeug gerät, auf welchem die Vorrichtung montiert ist.
Bevorzugt berechnet die Entfernungs-Berechnungseinrichtung grundsätzlich die Entfernung zu einem Objekt in jedem der Entfernungsmeßfenster und dem in dem Bildverfolgungsfenster, führt jedoch keine Entfernungsberechnung für ein spezifisches Entfernungsmeßfenster durch, von welchem ein größerer Teil als ein vorbestimmtes Verhältnis davon bezüglich seiner Gesamtfläche mit dem Bildverfolgungsfenster überlappt
Bevorzugt ist das Bildverfolgungsfenster auf dem Schirm sichtbar, während die Entfernungsverfolgungsfenster auf dem Schirm unsichtbar sind.
Die Entfernungs-Berechnungseinrichtung kann ebenfalls ein Fahrzeug finden, welche sich dem Zielfahrzeug von der Seite oder von hinten nähert und zwischen das Zielfahrzeug und ein folgendes Fahrzeug interveniert, auf welchem die Vorrichtung montiert ist.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher aus der detaillierten Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches die generelle Anordnung einer Entfernungs- Erfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Darstellung, welche eine Vielzahl von auf dem Schirm einer Anzeige mittels der Vorrichtung der Fig. 1 definierten Entfernungsmeßfenstern zeigt;
Fig. 3 ist eine Darstellung, welche zeigt, daß ein Bildverfolgungsfenster zum Verfolgen eines voranfahrenden Fahrzeugs in einem der Vielzahl von Fenstern mittels der Vorrichtung der Fig. 1 eingestellt wird;
Fig. 4A bis 4D sind Darstellungen, welche eine Reihe von Entfernungsmeßvorgängen zeigen, die von der Vorrichtung der Fig. 1 durchgeführt werden;
Fig. 5A ist eine Darstellung, welche den Fall zeigt, daß ein intervenierendes Fahrzeug zwischen dem voranfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeugsubjekt vorhanden ist;
Fig. 5B ist eine grafische Darstellung, welche die Entfernungen abhängig von der Zeit zeigt, die zu verschiedenen Objekten in den Entfernungsmeßfenstern gemessen werden; und
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung, welche die allgemeine Anordnung einer herkömmlichen Entfernungs-Erfassungsvorrichtung zeigt.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun detailliert unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm die schematische Anordnung einer Entfernungs-Erfassungsvorrichtung, welche gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und welche auf einem Fahrzeugsubjekt montiert ist, um die Entfernungen zu Objekten, wie etwa voranfahrenden Fahrzeugen, Hindernissen u.ä. zu messen, die vor dem Fahrzeugsubjekt liegen.
Die dargestellte Vorrichtung schließt ein Paar von ersten und zweiten parallelen, optischen Erfassungseinrichtungen 5, 6 in der Form von Videokameras ein, welche zwei konvexe Linsen einschließen, die in vertikal oder anders ausgerichteter Beziehung in einer vorbestimmten Entfernung L voneinander weg angeordnet sind, und ein Paar von separaten ersten und zweiten (beispielsweise unteren und oberen) Bildsensoren 3, 4, welche jeweils vertikal oder anders an der Brennweite f der Linsen 1, 2 angeordnet sind, um sukzessive in vorbestimmten Intervallen erste und zweite Bildsignale in der Form analoger Signale zu erzeugen, die jeweils ein zweidimensionales Bild eines Objektes darstellen, wie etwa eines voranfahrenden, zu verfolgenden Fahrzeugs, welche in ein Paar von entsprechenden, ersten und zweiten Analog/Digitalwandlern (A/D) 7, 8 eingegeben werden. Die ersten und zweiten A/D-Wandler 7, 8 wandeln die analogen Ausgangssignale von den ersten und zweiten Videokameras 5, 6 in entsprechende digitale Werte um. Die Ausgabe des ersten A/D-Wandlers 7 wird in einen ersten bzw. zweiten Speicher 9, 10 eingegeben und darin als a(i, j) bzw. b(i, j) [1 ≤ i ≤ x&sub1;, und 1 ≤ j ≤ Y&sub1;] gespeichert. Die Ausgabe des zweiten A/D- Wandlers 8 wird in einen dritten Speicher 11 eingegeben und darin als c(i, j) gespeichert. Ein Mikrocomputer 12, welcher als Entfernungs-Berechnungseinrichtung und eine Bildverfolgungsfenster-Aktualisierungseinrichtung, wie erfindungsgemäß beansprucht, wirkt, führt eine Datenübertragung mit den Speichern 10, 11 durch, so daß er verschiedene Berechnungen und Bestimmungen basierend auf den in den Speichern 9, 10, 11 gespeicherten Daten durchführt. Eine Fenstereinstelleinrichtung 13 mit einem Schalter 14 ist mit der CPU 12 verbunden, so daß die Fenstereinstelleinrichtung 13, wenn der Fahrer den Schalter 14 betätigt, Befehle an die CPU 12 sendet, um eine Vielzahl (beispielsweise fünf in dem dargestellten Ausführungsbeispiel) von Entfernungsmeßfenster 21 bis 25, wie in Fig. 2 gezeigt, sowie ein Bildverfolgungsfenster 26, wie in Fig. 3 mit einer durchgezogenen Linie bezeichnet, auf einem Schirm 20 mit einer Anzeige 15 einzustellen, welche mit den ersten und zweiten Speichern 9, 10 und der CPU 12 verbunden ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die ersten bis fünften Fenster 21 bis 25 auf dem Anzeigeschirm 20 an horizontal beabstandeten oder separaten, vorbestimmten Stellen angeordnet.
Die CPU 12 führt eine Bildverfolgungsfunktion des sukzessiven Untersuchens einer Beziehung durch, wie etwa Gleichheit zwischen einem gegenwärtig erfaßten, in dem ersten Speicher 9 gespeicherten Bild a(i, j)t und einem zuvor erfaßten, darin gespeicherten Bild a(i, j)t-1, und Bilden und Aktualisieren eines Bildverfolgungsfensters auf dem Anzeigeschirm 20 an einer Stelle, in welcher die beste Übereinstimmung zwischen den gegenwärtigen und vorangehenden Bildern gegeben ist, wie im folgenden detailliert beschrieben wird. Die CPU 12 führt ebenfalls eine Entfernungsmeßfunktion des Messens der Entfernung zu einem Objekt in jedem der Fenster 21 bis 26 von in den Speichern 10, 11 gespeicherten Bildern b(i, j), c(i, j) in derselben Weise durch, wie zuvor unter Bezugnahme auf die herkömmliche Entfernungs-Erfassungsvorrichtung der Fig. 6 beschrieben wurde.
Der Betrieb des obigen Ausführungsbeispiels wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 3 und 4A bis 4D beschrieben. Zuerst wird die Bildverfolgungsfunktion der Vorrichtung erläutert. Fig. 2 erläutert eine Vielzahl (beispielsweise fünf in dem dargestellten Ausführungsbeispiel) von Entfernungsmeßfenstern 21 bis 25, die auf dem Schirm 20 der Anzeige 15 an vorbestimmten festen Stellen gebildet sind, die horizontal voneinander in im wesentlichen gleichen Intervallen beabstandet sind. Eigentlich werden diese Fenster 21 bis 25 nicht auf dem Schirm 20 angezeigt, so daß der Fahrer das Bildverfolgungsfenster 26 klar und einfach beobachten kann. In Fällen, in welchen keine Einstellung zur Bildverfolgung von dem Fahrer mit dem Schalter 13 vorgenommen wird, oder in dem Fall, daß die Vorrichtung unfähig wird, das voranfahrende Zielfahrzeug 31 während des Fahrzeugverfolgungsbetriebes zu verfolgen, werden alleine Entfernungsmessungen bewirkt.
Um dem voranfahrenden Zielfahrzeug 31 zu folgen, manipuliert der Fahrer zuerst den Schalter 14 der Fenstereinstelleinrichtungen 13, um ein Bildverfolgungsfenster 26 zu definieren, welches ein Bild des Zielfahrzeugs 31 auf dem Schirm 20 der Anzeige 15 umschließt, während er den Anzeigeschirm betrachtet, wie in Fig. 3 gezeigt ist. In dem dargestellten Beispiel ist das Bildverfolgungsfenster 26 an der Stelle des dritten oder zentralen Fensters 23 definiert. Spezifischer wird das voranfahrende, vor dem Fahrzeugsubjekt fahrende Fahrzeug 31 von der ersten oder unteren Videokamera 3 erfaßt, welche periodisch ein entsprechendes Analogsignal erzeugt. Das von der Videokamera 3 ausgegebene Signal wird von dem ersten A/D- Wandler 7 digitalisiert und in dem ersten und zweiten Speicher 9, 10 gespeichert. Wenn der Fahrer den Schalter 14 der Fenstereinstelleinrichtungen 13 geeignet betätigt, um ein Bildverfolgungsfenster 26 einzustellen, welches darin ein Bild des voranfahrenden Zielfahrzeuges 31 auf dem Schirm 20 der Anzeige 15 einschließt, wie in Fig. 4A gezeigt ist. Die CPU 12 liest aus dem ersten Speicher 9 Bildelementsignale in dem Bildverfolgungsfenster 26 aus, welches das voranfahrende Fahrzeug 31 einfängt und macht sie zu einem Referenzbildsignal, welches als Grundlage zum Aktualisieren des Bildverfolgungsfensters 26 verwendet wird. Dann führt eine vorbestimmte Zeit später die CPU 12 einen Vergleich zwischen einem gegenwärtigen Bildsignal a(i, j)t in einem sich vertikal erstreckenden Suchgebiet 27 mit vorbestimmter Breite H&sub1; auf dem Schirm 20, welches gegenwärtig von der ersten Videokamera 5 erfaßt und in dem zweiten Speicher 10 gespeichert wird, (und) einem vorangehenden oder letzten Bildsignal a(i, j)t-1 des voranfahrenden Zielfahrzeugs 31 durch, welches zuvor von der ersten Videokamera 5 erfaßt und als das Referenzbildsignal in dem ersten Speicher 9 gespeichert wurde, während das gegenwärtige Bildsignal bezüglich des letzten Bildsignals Bildelement für Bildelement verschoben wird, um eine neue Position 26A (Fig. 4B) des Bildverfolgungsfensters 26 zu bestimmen, welche die beste Übereinstimmung dazwischen bietet. Dann stellt die CPU 12 das Bildverfolgungsfenster an der neuen, so bestimmten Position 26A ein und aktualisiert es. Ein neues, vertikales Suchgebiet 27A mit der Breite H&sub1; wird dann um das aktualisierte Bildverfolgungsfenster 26A herum definiert, und der obige Vorgang wird wiederholt, um das Fenster 26A zu aktualisieren. Auf diese Weise wird das Bildverfolgungsfenster sukzessive und periodisch aktualisiert, um das Bild des voranfahrenden Zielfahrzeugs 31 auf präzise Weise einzufangen.
Obgleich in der obigen Beschreibung das Suchgebiet 27 (27A) in dem ersten Speicher 9 zum Bestimmen eines neuen Bildverfolgungsfensters 26 (26A) ein sich vertikal erstreckendes Bandgebiet ist, wie in den Fig. 4A, 4B schraffiert angedeutet ist, kann es anderenfalls beliebig bestimmt werden, je nach Bedarf.
Für das sukzessive aktualisierte Bildverfolgungsfenster 26 wird die Entfernung zu einem Objekt oder dem voranfahrenden Zielfahrzeug 31 darin sukzessive mittels eines Vergleiches zwischen einem Bildsignal des Zielfahrzeugs 31 in dem Fenster 26, das in dem zweiten Speicher 10 gespeichert ist, und einem entsprechenden, in dem dritten Speicher 11 gespeicherten Bildsignal, in derselben Weise durchgeführt, wie zuvor unter Bezugnahme auf die herkömmliche Vorrichtung der Fig. 6 beschrieben wurde.
Auf gleiche Weise wird eine Entfernungsmessung sukzessive an vorbestimmten Intervallen für jedes der Entfernungsmeßfenster 21 bis 25 durchgeführt, um die Entfernung zu einem Objekt in jedem Fenster zu messen. Somit ist es in Fällen, daß eine Vielzahl von voranfahrenden Fahrzeugen vor dem Fahrzeugsubjekt fahren und von den jeweiligen Fenstern 21 bis 25 eingefangen werden, möglich, nebeneinander die Entfernungen zu den jeweiligen voranfahrenden Fahrzeugen zu erfassen.
Wenn darüber hinaus das Bildverfolgungsfenster 26 einen wesentlichen Teil (beispielsweise mehr als ein halbes Gebiet) eines der Entfernungsmeßfenster 21 bis 25 überlappt, kann möglicherweise ein von dem überlappenden Entfernungsmeßfenster eingefangenes Objekt das voranfahrende Zielfahrzeug 31 sein, so daß keine Notwendigkeit für eine Entfernungsmessung in diesem Fenster existiert. Demgemäß wird für das Fenster keine Entfernungsmessung durchgeführt.
Die Entfernungsmeßfenster 21 bis 25 können auf dem Schirm der Anzeige 15 angezeigt werden, jedoch werden sie bevorzugt nicht angezeigt, damit der Fahrer das Bild des voranfahrenden Fahrzeugs 31 auf dem Schirm 20 einfacher klar beobachten kann. Die Werte gemessener Entfernungen können für jedes Fenster angedeutet oder angezeigt werden, oder für das Bildverfolgungsfenster alleine, oder es können keinerlei derartige Anzeigen bewirkt werden, je nachdem, was der Verwendungszweck der Vorrichtung erforderlich oder wünschenswert macht.
Unter Verwendung der Ergebnisse der Entfernungsmessungen in den jeweiligen Entfernungsmeßfenstern 21 bis 25 und in dem Bildverfolgungsfenster 26 ist es wie folgt möglich, ein anderes Fahrzeug 32 aufzufinden, welche sich dem voranfahrenden Zielfahrzeug 31 von der Seite oder von hinten nähert, wie in Fig. 5A gezeigt ist. Wenn die gemessenen Entfernungen zu Objekten in den benachbarten Fenstern sequentiell zeitlich variieren, wie in Fig. 5B dargestellt ist, wird bestimmt, daß ein anderes intervenierendes Fahrzeug 32 zwischen das voranfahrende Zielfahrzeug und das Fahrzeugsubjekt gerät oder sich davon wegbewegt. Spezifischer zeigt Fig. 5B die Entfernungen über der Zeit, wie sie in den jeweiligen Fenstern gemessen werden, worin eine obere, durchgezogene Linie #1 die Entfernung (beispielsweise im wesentlichen unendlich) zu einem Objekt in sehr großer Entfernung, gemessen in dem ersten Fenster 21, bezeichnet; eine untere, durchgezogene Linie #6 die Entfernung zu dem voranfahrenden Fahrzeug 31 bezeichnet, gemessen in dem Bildverfolgungsfenster 26; und gekrümmte Linien #3, #4 und #5 die Entfernungen zu dem intervenierenden Fahrzeug 32 bezeichnen, die jeweils in dem dritten, vierten und fünften Fenster 23, 24 und 25 gemessen werden. In dem in Fig. 5B dargestellten Beispiel ist die in dem Bildverfolgungsfenster 26 durch die untere, durchgezogene Linie #6 angezeigte Entfernung im wesentlichen konstant, und die gemessene Entfernung wird am kürzesten zuerst in dem fünften oder am weitesten rechten Fenster 25 (siehe Linie #5), dann an dem vierten Fenster 24 (siehe Linie #4) und schließlich am zentralen oder dritten Fenster 23 (siehe Linie #3). Somit wird bestimmt, daß ein Objekt in der Form des intervenierenden Fahrzeugs 32 sich dem voranfahrenden Zielfahrzeug 31 in dem Bildverfolgungfenster 26 von rechts nähert, und so kann eine vor dem intervenierenden Fahrzeug warnende Anzeige für den Fahrer auf dem Schirm 20 angezeigt werden. Anstelle solch eines angezeigten Hinweises können andere Warneinrichtungen, wie etwa ein Summer, betätigt werden. Wenn im Gegenteil die unter den Fenstern gemessene, kürzeste Entfernung von dem zentralen oder dritten Fenster 23 zu dem am weitesten rechten oder fünften Fenster 25 mit fortschreitender Zeit variiert, wird bestimmt, daß ein gemessenes Objekt sich von dem Zielfahrzeug entfernt.
In gleicher Weise kann ein sich dem Zielfahrzeug 31 von rechts in Fig. 5A näherndes Fahrzeug von der Vorrichtung erfaßt und der Fahrer gewarnt werden.
Obwohl in der obigen Beschreibung die Anzahl der dargestellten Entfernungsmeßfenster fünf ist, kann jedoch irgendeine Anzahl von Fenstern, je nach Notwendigkeit, verwendet werden. Ebenfalls kann ein Verhältnis des Überlappungsgebietes eines Fensters zum Gesamtgebiet davon, bei welchem eine Entfernungsmessung für das Fenster nicht durchgeführt wird, beliebig gemäß den Benutzungsbedingungen der Vorrichtung entschieden werden.

Claims

1. Entfernungs-Erfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit:

a) einem Paar von optischen Erfassungseinrichtungen (1, 3, 5; 2, 6, 4) jeweils zum optischen Erfassen einer Vielzahl von Objekten (31, 32) und Erzeugen eines entsprechenden Bildsignals;

b) ersten Speichereinrichtungen (9, 10) zum Speichern des ausgegebenen Bildsignals von einer der optischen Erfassungseinrichtungen (1, 3, 5) als ein erstes Bildsignal;

c) zweiten Speichereinrichtungen (11) zum Speichern des ausgegebenen Bildsignals von der anderen der optischen Erfassungseinrichtungen (2, 6, 4) als ein zweites Bildsignal;

d) einer Anzeige (15) mit einem Schirm (20) zum Anzeigen der Bilder der Objekte (31, 32), wie sie von den optischen Erfassungseinrichtungen (1, 3, 5; 2, 6, 4) erfaßt werden;

Fenstereinstelleinrichtungen (13, 14) zum sukzessiven Einstellen eines Bildverfolgungsfensters (26) auf dem Schirm (20) der Anzeige (15) an einer Stelle, welche ein voranfahrendes Zielfahrzeug (31) einschließt, sowie einer Vielzahl von Entfernungsmeßfenstern (21-25) an vorbestimmten Stellen auf dem Schirm der Anzeige (15);

e) Entfernungs-Berechnungseinrichtungen (12) zum Vergleichen der Bilder der Objekte (31, 32) in den jeweiligen Entfernungsmeßfenstern (21-25), die in den ersten Speichereinrichtungen (9, 10) gespeichert sind, mit den entsprechenden Bildern des in den zweiten Speichereinrichtungen (11) gespeicherten Objektes, um Abweichungen dazwischen zu erfassen,

wobei die Entfernungs-Berechnungseinrichtungen (12) die Entfernung zu einem Objekt (31, 34) in jedem Entfernungsmeßfenster (21-25) basierend auf den berechneten Abweichungen individuell berechnen;

f) Bildverfolgungsfenster-Aktualisierungseinrichtungen zum sukzessiven Vergleichen eines Bildes in dem Bildverfolgungsfenster (26), welches gegenwärtig von einer der optischen Erfassungseinrichtungen (1, 3, 5) erfaßt wird und in den ersten Speichereinrichtungen (9, 10) gespeichert ist, in vorbestimmten Zeitintervallen mit einem Bild des Zielfahrzeugs (31), welches zuvor von der einen der optischen Erfassungseinrichtungen (1, 3, 5) erfaßt und in der ersten Speichereinrichtung (9, 10) gespeichert wurde, um das Bildverfolgungsfenster (26) an einer Stelle (26A) zu aktualisieren, welche die beste Übereinstimmung dazwischen bietet;

g) wobei die Entfernungs-Berechnungseinrichtungen (12) zeitlich (t) sequentiell (t&sub0;, t&sub1;, t&sub2;) die individuell berechneten Entfernungen (#1, #3, #4, #5, #6) für jedes der Entfernungsmeßfenster (21-25) und das Bildverfolgungsfenster (26) vergleichen, um ein Fahrzeug (32) zu bestimmen, welches sich dem Zielfahrzeug (31) von der Seite oder von hinten nähert und zwischen das Zielfahrzeug (31) und ein folgendes Fahrzeug gerät, auf welchem die Vorrichtung montiert ist.

2. Entfernungs-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungs- Berechnungseinrichtung (21) die Entfernung zu einem Objekt (31, 34) in jedem der Entfernungsmeßfenster (21-25) und dem in dem Bildverfolgungsfenster (26) berechnet, jedoch eine Entfernungsberechnung für ein spezifisches Entfernungsmeßfenster (21-25) nicht durchführt, von welchem ein größerer Abschnitt als ein vorbestimmtes Verhältnis davon relativ zu seinem Gesamtgebiet das Bildverfolgungsfenster (26) überlappt.

3. Entfernungs-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildverfolgungsfenster (26) auf dem Schirm (20) sichtbar ist, während die Entfernungsverfolgungsfenster (21-25) auf dem Schirm unsichtbar sind.

4. Entfernungs-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungs- Berechnungseinrichtung (12) ein Fahrzeug (32) bestimmt, welches sich dem Zielfahrzeug (31) von rechts nähert, wenn berechnete Entfernungen in Entfernungsmeßfenstern (23-25), die rechts vom Bildverfolgungsfenster (26) liegen, zuerst in dem am weitesten rechten Entfernungsmeßfenster (25) und dann sukzessive in den Entfernungsmeßfenstern (24, 23) zu dem Bildverfolgungsfenster hin am kürzesten werden.

5. Entfernungs-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungs- Berechnungseinrichtung (12) ein sich von dem Zielfahrzeug (31) entfernendes Fahrzeug (32) bestimmt, wenn die unter den Entfernungsmeßfenstern (21-25) gemessene, kürzeste Distanz von dem dem Bildverfolgungsfenster (26) nächstgelegenen Entfernungsmeßfenster (23) zum am weitesten rechten Entfernungsmeßfenster (25) mit fortschreitender Zeit variiert.