專(zhuān)利名稱(chēng)：用于擴(kuò)展攝像系統(tǒng)的方法、攝像系統(tǒng)、駕駛員輔助系統(tǒng)和相應(yīng)的汽車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于擴(kuò)展攝像系統(tǒng)方法，一個(gè)用于汽車(chē)的攝像系統(tǒng)、一個(gè)駕駛員 輔助系統(tǒng)和一個(gè)汽車(chē)，該駕駛員輔助系統(tǒng)配有按照本發(fā)明的攝像系統(tǒng)，該汽車(chē)包括按照本 發(fā)明的攝像系統(tǒng)和/或按照本發(fā)明的駕駛員輔助系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在文獻(xiàn)DE 102 04 128A1, DE 103 02 671A1, DE 10 2004 061 998A1, US2006/0013438A1, DE 10 2005 050 363A1, DE 102 53 501A1, DE 20 2004013 984U1, DE 10 2004 045 974ALDE 20 2004 013 984U1,DE 102 29 336A1,US 2009/0073258A1 和 DE 43 29 983A1中描述了攝像系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，對(duì)于上述的汽車(chē)攝像系統(tǒng)在保持相互集成方案的前提下提供一 個(gè)用于汽車(chē)的立體攝像系統(tǒng)。按照本發(fā)明這個(gè)目的通過(guò)如權(quán)利要求1所述的用于擴(kuò)展攝像系統(tǒng)的方法、通過(guò)如 權(quán)利要求2所述的攝像系統(tǒng)、通過(guò)如權(quán)利要求10所述的駕駛員輔助系統(tǒng)并通過(guò)如權(quán)利要求 11所述的汽車(chē)得以實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求定義本發(fā)明的優(yōu)選的和有利的實(shí)施例。按照本發(fā)明的用于擴(kuò)展汽車(chē)攝像系統(tǒng)的方法的出發(fā)點(diǎn)是一個(gè)現(xiàn)有的攝像系統(tǒng)，它 在一個(gè)公共的殼體內(nèi)部包括第一攝像機(jī)和分析處理單元。該分析處理單元在現(xiàn)有的攝像系 統(tǒng)中這樣構(gòu)成，使分析處理單元支持汽車(chē)的駕駛員輔助系統(tǒng)，并且第一攝像機(jī)在現(xiàn)有的攝 像系統(tǒng)中通過(guò)第一通訊系統(tǒng)與分析處理單元耦聯(lián)?，F(xiàn)在使現(xiàn)有攝像系統(tǒng)按照本發(fā)明擴(kuò)展了 第二攝像機(jī)，第二攝像機(jī)設(shè)置在殼體外部并且脫離該殼體。第二攝像機(jī)通過(guò)第二通訊連接 與分析處理單元耦聯(lián)。按照本發(fā)明也能夠，為了擴(kuò)展現(xiàn)有的攝像系統(tǒng)而更換第一攝像機(jī)和/或分析處理 單元。在這種情況下也可以有利地對(duì)現(xiàn)有的攝像系統(tǒng)以及對(duì)按照本發(fā)明的或擴(kuò)展的攝像系 統(tǒng)使用現(xiàn)有的集成方案，其方式是例如用于第一攝像機(jī)和分析處理單元的殼體的裝配地點(diǎn) 被保留，并且對(duì)于擴(kuò)展的攝像系統(tǒng)，保留至駕駛員輔助系統(tǒng)的應(yīng)用控制器的連接，由此在第 二攝像機(jī)與分析處理單元之間通過(guò)無(wú)線(xiàn)電連接時(shí)，從現(xiàn)有的攝像系統(tǒng)出發(fā)只需使現(xiàn)有的集 成方案擴(kuò)展一個(gè)用于第二攝像機(jī)的裝配地點(diǎn)。前面所述文獻(xiàn)的主題不是如何使現(xiàn)有的單目攝像系統(tǒng)_它例如只包括唯一的單 目攝像機(jī)-擴(kuò)展成立體攝像系統(tǒng)，以便由此使現(xiàn)有的集成方案在汽車(chē)攝像系統(tǒng)方面被保 留，并且必要時(shí)單目攝像系統(tǒng)也繼續(xù)用于立體攝像系統(tǒng)，并且以便由此對(duì)于單目攝像機(jī)的 投資不會(huì)在通過(guò)立體攝像機(jī)替換時(shí)失效。通過(guò)使第二攝像機(jī)與分析處理單元和第一攝像機(jī)分開(kāi)地設(shè)置，有利地不再(對(duì)于 第二攝像機(jī))要求有限的結(jié)構(gòu)空間，在該結(jié)構(gòu)空間中設(shè)置用于第一攝像機(jī)和分析處理單元的殼體(例如在汽車(chē)內(nèi)后視鏡的部位)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)提供一個(gè)用于汽車(chē)的攝像系統(tǒng)。在此該攝像系統(tǒng)包括第一攝像 機(jī)、第二攝像機(jī)和分析處理單元，該分析處理單元用于支持汽車(chē)的駕駛員輔助系統(tǒng)，其方式 是例如在由攝像機(jī)獲取的圖形中提取某些特征和/或在這些圖形中確定目標(biāo)。第一攝像機(jī) 通過(guò)第一通訊連接與分析處理單元耦聯(lián)。而第一攝像機(jī)和分析處理單元位于同一殼體中， 第二攝像機(jī)設(shè)置在這個(gè)殼體外部并且脫離這個(gè)殼體。第二攝像機(jī)-它可以在結(jié)構(gòu)上與第一 攝像機(jī)相同-通過(guò)第二通訊連接與分析處理單元耦聯(lián)。按照本發(fā)明的攝像系統(tǒng)可以用于使只包括第一攝像機(jī)和分析處理單元的現(xiàn)有攝 像系統(tǒng)通過(guò)第二攝像機(jī)來(lái)擴(kuò)展。由此能夠有利地使現(xiàn)有的攝像系統(tǒng)-其中第一攝像機(jī)是 單目攝像機(jī)-通過(guò)第二攝像機(jī)這樣擴(kuò)展，使得擴(kuò)展的按照本發(fā)明的攝像系統(tǒng)是立體攝像系 統(tǒng)，通過(guò)它能夠使環(huán)境三維成像并由此與單目攝像系統(tǒng)相比獲得更好的環(huán)境信息(例如更 準(zhǔn)確地獲得目標(biāo)與攝像系統(tǒng)之間的距離)。通過(guò)這種所謂的雙箱設(shè)計(jì)(即，一個(gè)用于第一攝像機(jī)和分析處理單元的箱體或殼 體和用于第二攝像機(jī)的第二殼體)對(duì)于已經(jīng)在汽車(chē)中存在的單目攝像系統(tǒng)可以采用現(xiàn)有 集成方案，因?yàn)橹恍枵业接糜谒^的第二衛(wèi)星攝像機(jī)的位置。所述駕駛員輔助系統(tǒng)尤其可以在特殊狀況前警示汽車(chē)駕駛員或給汽車(chē)駕駛員發(fā) 出信息。也能夠使駕駛員輔助系統(tǒng)主動(dòng)地干涉汽車(chē)的縱向?qū)蚧驒M向?qū)颉２粌H第一而且第二通訊連接都可以分別或者是導(dǎo)線(xiàn)支持的連接或無(wú)線(xiàn)電連接。但 是因?yàn)榈谝粩z像機(jī)與分析處理單元位于一個(gè)殼體中，第一通訊連接通常由導(dǎo)線(xiàn)組成。而第 二通訊連接優(yōu)選無(wú)線(xiàn)電連接，因?yàn)樵谶@種情況下從已經(jīng)在汽車(chē)中存在的結(jié)構(gòu)空間中對(duì)于包 括第一攝像機(jī)和分析處理單元的殼體只需有利地在汽車(chē)中或汽車(chē)上面找到用于第二攝像 機(jī)的結(jié)構(gòu)空間，并且在分析處理單元與第二攝像機(jī)之間不再需要敷設(shè)通訊導(dǎo)線(xiàn)。按照本發(fā)明的攝像系統(tǒng)尤其配有返回通道，由此使分析處理單元通過(guò)這個(gè)返回通 道不僅可以控制第一攝像機(jī)而且可以控制第二攝像機(jī)，由此使分析處理單元例如不僅可以 控制第一攝像機(jī)的曝光而且控制第二攝像機(jī)的曝光。有利地使包括第一攝像機(jī)和分析處理單元的殼體圍繞汽車(chē)的內(nèi)反射鏡設(shè)置，其中 內(nèi)反射鏡本身在汽車(chē)擋風(fēng)玻璃的上邊緣上基本設(shè)置在擋風(fēng)玻璃的中間。在此殼體與內(nèi)反射 鏡之間的距離尤其小于20cm、最好小于10cm。所述第二攝像機(jī)可以在下列的位置上設(shè)置在汽車(chē)中或上面·汽車(chē)的右邊的或左邊的外后視鏡中，·汽車(chē)的車(chē)頂行李架(Dachreling)的右前或左前的部分中，·汽車(chē)的右前或左前大燈中，·汽車(chē)的冷卻器格柵的右前或左前的部分中，或·汽車(chē)的擋風(fēng)玻璃的右邊緣或左邊緣上的一個(gè)部位中，該部位由汽車(chē)的雨刷掃過(guò)， 由此保證，攝像機(jī)盡管在下雨時(shí)也不會(huì)由于下雨妨礙視野。要這樣選擇這個(gè)部位，通過(guò)攝像 機(jī)盡可能少地遮蓋駕駛員或副駕駛員(根據(jù)攝像機(jī)的安裝位置)的視野。前面使用的概念“右”和“左”以汽車(chē)行駛方向?yàn)榛鶞?zhǔn)而定義并且對(duì)應(yīng)于汽車(chē)的副 駕駛側(cè)或駕駛側(cè)。備選地對(duì)于第一攝像機(jī)和分析處理單元也可以考慮用于第二攝像機(jī)的裝配位置
5或安裝地點(diǎn)。有利地使第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)設(shè)置在相同的高度(攝像機(jī)鏡頭與汽車(chē)放置 或行駛的地面的距離)上。在優(yōu)選的按照本發(fā)明的實(shí)施例中所述分析處理單元這樣構(gòu)成，使分析處理單元執(zhí) 行駕駛員輔助系統(tǒng)的至少一部分功能。按照本發(fā)明的攝像系統(tǒng)是駕駛員輔助系統(tǒng)的組成部 分。第一和第二攝像機(jī)通常對(duì)準(zhǔn)行駛方向并且分別由不同的視角觀察基本同一區(qū)域。 在大多數(shù)情況下第一和第二攝像機(jī)不機(jī)械地剛性地相互連接。由此第一攝像機(jī)可以相對(duì)于 第二攝像機(jī)(或相反地)根據(jù)由熱引起的汽車(chē)車(chē)身膨脹或收縮在攝像機(jī)的視角和/或位置 方面相互偏移。因此按照本發(fā)明的攝像系統(tǒng)有利地用于校準(zhǔn)第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)，用 于使第一攝像機(jī)與第二攝像機(jī)的視角和位置在汽車(chē)行駛期間也自動(dòng)地相互匹配并由此能 夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)攝像機(jī)的校準(zhǔn)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)也提供一個(gè)用于汽車(chē)的駕駛員輔助系統(tǒng)，其中按照本發(fā)明的駕 駛員輔助系統(tǒng)包括前面所述的按照本發(fā)明的攝像系統(tǒng)。最后在本發(fā)明的范圍內(nèi)也提供一個(gè)汽車(chē)，它包括前面所述的按照本發(fā)明的攝像系 統(tǒng)和/或前面所述的按照本發(fā)明的駕駛員輔助系統(tǒng)。本發(fā)明尤其適用于，使一個(gè)已經(jīng)包括單目攝像系統(tǒng)的汽車(chē)這樣擴(kuò)展一個(gè)第二攝像 機(jī)，使得由此得到的攝像系統(tǒng)能夠立體化。當(dāng)然本發(fā)明不局限于這種優(yōu)選的應(yīng)用范圍。例 如本發(fā)明也可以在船舶、飛機(jī)或軌道車(chē)輛中使用。


下面借助于優(yōu)選的實(shí)施例參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖中圖1簡(jiǎn)示出按照本發(fā)明的駕駛員輔助系統(tǒng)，具有按照本發(fā)明的攝像系統(tǒng)，圖2示出按照本發(fā)明的汽車(chē)，其中借助于這個(gè)圖2表示第一和第二攝像機(jī)的可能 的裝配地點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式在圖1中簡(jiǎn)示出按照本發(fā)明的駕駛員輔助系統(tǒng)，它除了多個(gè)應(yīng)用控制器8-通過(guò)它 們控制確定的支持汽車(chē)駕駛員的措施-以外還包括按照本發(fā)明的攝像系統(tǒng)20。該攝像系統(tǒng) 20包括本身的第一殼體4和脫離該第一殼體的第二殼體5，攝像系統(tǒng)20利用雙向的通訊連 接與應(yīng)用控制器8耦聯(lián)。一個(gè)單目攝像系統(tǒng)位于第一殼體4中，該攝像系統(tǒng)由第一攝像機(jī) 1和分析處理單元3組成。在此在第一攝像機(jī)與分析處理單元3之間的雙向連接通過(guò)電導(dǎo) 線(xiàn)17實(shí)現(xiàn)。通過(guò)這個(gè)電導(dǎo)線(xiàn)17的去通道，第一攝像機(jī)1傳遞由其攝取的圖形信息到分析 處理單元3，而通過(guò)返回通道7控制第一攝像機(jī)1的某些功能，如曝光控制。第二攝像機(jī)2位于與第一殼體4獨(dú)立的第二殼體5中，該攝像機(jī)通過(guò)雙向無(wú)線(xiàn)電 連接6與分析處理單元3耦聯(lián)。與第一攝像機(jī)1類(lèi)似地，第二攝像機(jī)通過(guò)雙向無(wú)線(xiàn)電連接 6通過(guò)去通道傳遞圖形信息到分析處理單元3并且通過(guò)返回通道7由分析處理單元3控制 第二攝像機(jī)2的某些功能。通過(guò)擴(kuò)展第二攝像機(jī)2，由此得到的按照本發(fā)明的攝像系統(tǒng)20 是一個(gè)立體攝像系統(tǒng)。為了使分析處理單元3能一方面相應(yīng)地處理兩個(gè)攝像機(jī)1，2的圖形信息，并且相應(yīng)地控制兩個(gè)攝像機(jī)1，2，通常執(zhí)行軟件更新。例如分析處理單元3在擴(kuò)展了 第二攝像機(jī)2后也要能夠執(zhí)行在線(xiàn)校準(zhǔn)方法，由此使兩個(gè)攝像機(jī)1，2在行駛期間也可以校 準(zhǔn)，用于使其視角和位置相互匹配。盡管在圖1中未示出，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)也能夠，在硬件上運(yùn)行駕駛員輔助 系統(tǒng)9的一些或所有應(yīng)用，該硬件同樣集成在第一殼體4中。在圖2中示出按照本發(fā)明的汽車(chē)10，它包括按照本發(fā)明的駕駛員輔助系統(tǒng)9與按 照本發(fā)明的攝像系統(tǒng)20 (見(jiàn)圖1)。在此在圖2中示出用于第一殼體4的和用于第二攝像機(jī) 2的不同裝配地點(diǎn)。第一殼體4(它包括分析處理單元3與集成的第一攝像機(jī)1)位于汽車(chē) 10的內(nèi)后視鏡11的區(qū)域中，第一殼體4包括具有集成的第一攝像機(jī)1的分析處理單元3。 也可以稱(chēng)為衛(wèi)星攝像機(jī)2的第二攝像機(jī)2可以設(shè)置在車(chē)頂行李架12上、擋風(fēng)玻璃13的右 上邊緣上、外后視鏡14中、大燈15中或汽車(chē)?yán)鋮s器格柵16的右邊緣上。要指出，在圖2中 作為第二攝像機(jī)2的裝配地點(diǎn)給出的裝配地點(diǎn)也可以位于汽車(chē)10另一側(cè)、即圖2的左側(cè)。對(duì)于第一殼體4位于內(nèi)后視鏡11部位的情況，第二攝像機(jī)2的優(yōu)選裝配地點(diǎn)位 于擋風(fēng)玻璃13的右邊緣或左邊緣，因?yàn)樵谶@種情況下兩個(gè)攝像機(jī)1和2可以裝配在同一高 度上。在此大多這樣選擇部位13，它位于由雨刷(未示出)掃過(guò)的擋風(fēng)玻璃部位。附圖標(biāo)記清單
1.攝像機(jī)
2.攝像機(jī)
3.分析處理單元
4.殼體
5.殼體
6.無(wú)線(xiàn)電連接
7.返回通道
8.控制器
9.駕駛員輔助系統(tǒng)
10.汽車(chē)
11, 內(nèi)反射鏡
12,.車(chē)頂行李架
13擋風(fēng)玻璃邊緣
14,.外后視鏡
15, 大燈
16,.冷卻器格柵的邊緣
17,.電導(dǎo)線(xiàn)
20.攝像系統(tǒng)。
權(quán)利要求
用于擴(kuò)展用于汽車(chē)的攝像系統(tǒng)的方法，其中該攝像系統(tǒng)在擴(kuò)展前包括第一攝像機(jī)(1)和分析處理單元(3)，其中該分析處理單元(3)構(gòu)造用于支持汽車(chē)(10)的駕駛員輔助系統(tǒng)(9)，其中所述第一攝像機(jī)(1)利用第一通訊連接(17)與所述分析處理單元(3)耦聯(lián)，其特征在于，所述第一攝像機(jī)(1)和所述分析處理單元(3)設(shè)置在一個(gè)公共的殼體(4)中，所述攝像系統(tǒng)(20)擴(kuò)展一個(gè)第二攝像機(jī)(2)，所述第二攝像機(jī)(2)設(shè)置在所述殼體(4)之外并且脫離所述殼體(4)，所述第二攝像機(jī)(2)通過(guò)第二通訊連接(6)與所述分析處理單元(3)耦聯(lián)。
2.用于汽車(chē)的攝像系統(tǒng)，包括第一攝像機(jī)(1)、第二攝像機(jī)(2)和分析處理單元(3)， 其中該分析處理單元(3)用于支持汽車(chē)(10)的駕駛員輔助系統(tǒng)(9)，其中所述第一攝像機(jī) (1)利用第一通訊連接(17)與所述分析處理單元(3)耦聯(lián)，其特征在于，所述第一攝像機(jī) (1)和所述分析處理單元(3)設(shè)置在一個(gè)公共的殼體(4)中，所述第二攝像機(jī)(2)設(shè)置在所 述殼體(4)之外并且脫離所述殼體(4)，所述第二攝像機(jī)(2)通過(guò)第二通訊連接(6)與所述 分析處理單元(3)耦聯(lián)。
3.如權(quán)利要求2所述的攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像系統(tǒng)(20)這樣配設(shè)有返回通 道(7)，使得所述分析處理單元(3)利用該返回通道(7)不僅控制所述第一攝像機(jī)(1)而且 控制所述第二攝像機(jī)(2)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述第二通訊連接是無(wú)線(xiàn)電連接 (6)或?qū)Ь€(xiàn)支持的連接。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體(4)設(shè)置在汽 車(chē)(10)的內(nèi)反射鏡(11)的區(qū)域中，其中該內(nèi)反射鏡(11)在汽車(chē)(10)的擋風(fēng)玻璃的上邊 緣上基本設(shè)置在該擋風(fēng)玻璃的中間。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述第二攝像機(jī)(2)設(shè)置 在下列位置之一上 汽車(chē)(10)的外后視鏡(14)中， 汽車(chē)(10)的車(chē)頂行李架(12)的前端部分中， 汽車(chē)(10)的前大燈(15)中， 汽車(chē)(10)的冷卻器格柵(16)的前端部分中，或 汽車(chē)(10)的擋風(fēng)玻璃(13)的邊緣中，其中所述第二攝像機(jī)(2)設(shè)置在一個(gè)由汽車(chē) (10)的雨刷掃過(guò)的區(qū)域中。
7.如權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述第一攝像機(jī)(1)和所 述第二攝像機(jī)(2)設(shè)置在相同的高度上。
8.如權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述分析處理單元(3)構(gòu) 造用于執(zhí)行所述駕駛員輔助系統(tǒng)(9)的至少一部分功能。
9.如權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像系統(tǒng)(20)構(gòu)造 用于校準(zhǔn)所述第一攝像機(jī)(1)和所述第二攝像機(jī)(2)，以使這些攝像機(jī)(1，2)的視角和位置 相互匹配。
10.用于汽車(chē)的駕駛員輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述駕駛員輔助系統(tǒng)(9)包括如權(quán)利要 求2至9中任一項(xiàng)所述的攝像系統(tǒng)(20)。
11.汽車(chē)，具有如權(quán)利要求2至9中任一項(xiàng)所述的攝像系統(tǒng)(20)和/或具有如權(quán)利要求10所述的駕駛員輔助系統(tǒng)(9)。
全文摘要
用于汽車(chē)(10)的攝像系統(tǒng)(20)，包括第一攝像機(jī)(1)、第二攝像機(jī)和分析處理單元(3)。在此該分析處理單元(3)用于支持汽車(chē)(10)的駕駛員輔助系統(tǒng)(9)，并且第一攝像機(jī)(1)利用第一通訊連接(17)與分析處理單元(3)耦聯(lián)。所述第一攝像機(jī)(1)和分析處理單元(3)設(shè)置在一個(gè)公共的殼體(4)中，并且第二攝像機(jī)(2)設(shè)置在殼體(4)之外并且脫離殼體(4)。在此第二攝像機(jī)(2)通過(guò)第二通訊連接(6)與分析處理單元(3)耦聯(lián)。
文檔編號(hào)B60R1/00GK101954883SQ20101022278
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者A·巴爾特斯, D·拉普羅格爾, M·根坎普, R·施密德 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司