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用于扩展摄像系统的方法、摄像系统、驾驶员辅助系统和相应的汽车

阅读：822发布：2023-03-07

专利汇可以提供用于扩展摄像系统的方法、摄像系统、驾驶员辅助系统和相应的汽车专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且用于汽车 (10)的摄像系统(20)，包括第一摄像机(1)、第二摄像机和分析处理单元(3)。在此该分析处理单元(3)用于支持汽车(10)的驾驶员辅助系统(9)，并且第一摄像机(1)利用第一通讯连接(17)与分析处理单元(3)耦联。所述第一摄像机(1)和分析处理单元(3)设置在一个公共的壳体(4)中，并且第二摄像机(2)设置在壳体(4)之外并且脱离壳体(4)。在此第二摄像机(2)通过第二通讯连接(6)与分析处理单元(3)耦联。，下面是用于扩展摄像系统的方法、摄像系统、驾驶员辅助系统和相应的汽车专利的具体信息内容。

权利要求

1.用于扩展用于汽车的摄像系统的方法，其中该摄像系统在扩展前包括第一摄像机(1)和分析处理单元(3)，其中该分析处理单元(3)构造用于支持汽车(10)的驾驶员辅助系统(9)，其中所述第一摄像机(1)利用第一通讯连接(17)与所述分析处理单元(3)耦联，其特征在于，所述第一摄像机(1)和所述分析处理单元(3)设置在一个公共的壳体(4)中，所述摄像系统(20)扩展一个第二摄像机(2)，所述第二摄像机(2)设置在所述壳体(4)之外并且脱离所述壳体(4)，所述第二摄像机(2)通过第二通讯连接(6)与所述分析处理单元(3)耦联。
2.用于汽车的摄像系统，包括第一摄像机(1)、第二摄像机(2)和分析处理单元(3)，其中该分析处理单元(3)用于支持汽车(10)的驾驶员辅助系统(9)，其中所述第一摄像机(1)利用第一通讯连接(17)与所述分析处理单元(3)耦联，其特征在于，所述第一摄像机(1)和所述分析处理单元(3)设置在一个公共的壳体(4)中，所述第二摄像机(2)设置在所述壳体(4)之外并且脱离所述壳体(4)，所述第二摄像机(2)通过第二通讯连接(6)与所述分析处理单元(3)耦联。
3.如权利要求2所述的摄像系统，其特征在于，所述摄像系统(20)这样配设有返回通道(7)，使得所述分析处理单元(3)利用该返回通道(7)不仅控制所述第一摄像机(1)而且控制所述第二摄像机(2)。
4.如权利要求2或3所述的摄像系统，其特征在于，所述第二通讯连接是无线电连接(6)或导线支持的连接。
5.如权利要求2至4中任一项所述的摄像系统，其特征在于，所述壳体(4)设置在汽车(10)的内反射镜(11)的区域中，其中该内反射镜(11)在汽车(10)的挡风玻璃的上边缘上基本设置在该挡风玻璃的中间。
6.如权利要求2至5中任一项所述的摄像系统，其特征在于，所述第二摄像机(2)设置在下列位置之一上：
·汽车(10)的外后视镜(14)中，
·汽车(10)的车顶行李架(12)的前端部分中，
·汽车(10)的前大灯(15)中，
·汽车(10)的冷却器格栅(16)的前端部分中，或
·汽车(10)的挡风玻璃(13)的边缘中，其中所述第二摄像机(2)设置在一个由汽车(10)的雨刷扫过的区域中。
7.如权利要求2至6中任一项所述的摄像系统，其特征在于，所述第一摄像机(1)和所述第二摄像机(2)设置在相同的高度上。
8.如权利要求2至7中任一项所述的摄像系统，其特征在于，所述分析处理单元(3)构造用于执行所述驾驶员辅助系统(9)的至少一部分功能。
9.如权利要求2至8中任一项所述的摄像系统，其特征在于，所述摄像系统(20)构造用于校准所述第一摄像机(1)和所述第二摄像机(2)，以使这些摄像机(1，2)的视角和位置相互匹配。
10.用于汽车的驾驶员辅助系统，其特征在于，所述驾驶员辅助系统(9)包括如权利要求2至9中任一项所述的摄像系统(20)。
11.汽车，具有如权利要求2至9中任一项所述的摄像系统(20)和/或具有如权利要求10所述的驾驶员辅助系统(9)。

说明书全文

用于扩展摄像系统的方法、摄像系统、驾驶员辅助系统和相

应的汽车

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于扩展摄像系统方法，一个用于汽车的摄像系统、一个驾驶员辅助系统和一个汽车，该驾驶员辅助系统配有按照本发明的摄像系统，该汽车包括按照本发明的摄像系统和/或按照本发明的驾驶员辅助系统。

背景技术

[0002] 在文献 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，DE10 2004 045 974A1，DE 20 2004 013 984U1，DE 102 29 336A1，US 2009/0073258A1和DE
43 29 983A1中描述了摄像系统。

发明内容

[0003] 本发明的目的是，对于上述的汽车摄像系统在保持相互集成方案的前提下提供一个用于汽车的立体摄像系统。

[0004] 按照本发明这个目的通过如权利要求1所述的用于扩展摄像系统的方法、通过如权利要求2所述的摄像系统、通过如权利要求10所述的驾驶员辅助系统并通过如权利要求11所述的汽车得以实现。从属权利要求定义本发明的优选的和有利的实施例。 [0005] 按照本发明的用于扩展汽车摄像系统的方法的出发点是一个现有的摄像系统，它在一个公共的壳体内部包括第一摄像机和分析处理单元。该分析处理单元在现有的摄像系统中这样构成，使分析处理单元支持汽车的驾驶员辅助系统，并且第一摄像机在现有的摄像系统中通过第一通讯系统与分析处理单元耦联。现在使现有摄像系统按照本发明扩展了第二摄像机，第二摄像机设置在壳体外部并且脱离该壳体。第二摄像机通过第二通讯连接与分析处理单元耦联。

[0006] 按照本发明也能够，为了扩展现有的摄像系统而更换第一摄像机和/或分析处理单元。在这种情况下也可以有利地对现有的摄像系统以及对按照本发明的或扩展的摄像系统使用现有的集成方案，其方式是例如用于第一摄像机和分析处理单元的壳体的装配地点被保留，并且对于扩展的摄像系统，保留至驾驶员辅助系统的应用控制器的连接，由此在第二摄像机与分析处理单元之间通过无线电连接时，从现有的摄像系统出发只需使现有的集成方案扩展一个用于第二摄像机的装配地点。

[0007] 前面所述文献的主题不是如何使现有的单目摄像系统-它例如只包括唯一的单目摄像机-扩展成立体摄像系统，以便由此使现有的集成方案在汽车摄像系统方面被保留，并且必要时单目摄像系统也继续用于立体摄像系统，并且以便由此对于单目摄像机的投资不会在通过立体摄像机替换时失效。

[0008] 通过使第二摄像机与分析处理单元和第一摄像机分开地设置，有利地不再(对于第二摄像机)要求有限的结构空间，在该结构空间中设置用于第一摄像机和分析处理单元的壳体(例如在汽车内后视镜的部位)。

[0009] 在本发明的范围内提供一个用于汽车的摄像系统。在此该摄像系统包括第一摄像机、第二摄像机和分析处理单元，该分析处理单元用于支持汽车的驾驶员辅助系统，其方式是例如在由摄像机获取的图形中提取某些特征和/或在这些图形中确定目标。第一摄像机通过第一通讯连接与分析处理单元耦联。而第一摄像机和分析处理单元位于同一壳体中，第二摄像机设置在这个壳体外部并且脱离这个壳体。第二摄像机-它可以在结构上与第一摄像机相同-通过第二通讯连接与分析处理单元耦联。

[0010] 按照本发明的摄像系统可以用于使只包括第一摄像机和分析处理单元的现有摄像系统通过第二摄像机来扩展。由此能够有利地使现有的摄像系统-其中第一摄像机是单目摄像机-通过第二摄像机这样扩展，使得扩展的按照本发明的摄像系统是立体摄像系统，通过它能够使环境三维成像并由此与单目摄像系统相比获得更好的环境信息(例如更准确地获得目标与摄像系统之间的距离)。

[0011] 通过这种所谓的双箱设计(即，一个用于第一摄像机和分析处理单元的箱体或壳体和用于第二摄像机的第二壳体)对于已经在汽车中存在的单目摄像系统可以采用现有集成方案，因为只需找到用于所谓的第二卫星摄像机的位置。

[0012] 所述驾驶员辅助系统尤其可以在特殊状况前警示汽车驾驶员或给汽车驾驶员发出信息。也能够使驾驶员辅助系统主动地干涉汽车的纵向导向或横向导向。 [0013] 不仅第一而且第二通讯连接都可以分别或者是导线支持的连接或无线电连接。但是因为第一摄像机与分析处理单元位于一个壳体中，第一通讯连接通常由导线组成。而第二通讯连接优选无线电连接，因为在这种情况下从已经在汽车中存在的结构空间中对于包括第一摄像机和分析处理单元的壳体只需有利地在汽车中或汽车上面找到用于第二摄像机的结构空间，并且在分析处理单元与第二摄像机之间不再需要敷设通讯导线。 [0014] 按照本发明的摄像系统尤其配有返回通道，由此使分析处理单元通过这个返回通道不仅可以控制第一摄像机而且可以控制第二摄像机，由此使分析处理单元例如不仅可以控制第一摄像机的曝光而且控制第二摄像机的曝光。

[0015] 有利地使包括第一摄像机和分析处理单元的壳体围绕汽车的内反射镜设置，其中内反射镜本身在汽车挡风玻璃的上边缘上基本设置在挡风玻璃的中间。在此壳体与内反射镜之间的距离尤其小于20cm、最好小于10cm。

[0016] 所述第二摄像机可以在下列的位置上设置在汽车中或上面：

[0017] ·汽车的右边的或左边的外后视镜中，

[0018] ·汽车的车顶行李架(Dachreling)的右前或左前的部分中，

[0019] ·汽车的右前或左前大灯中，

[0020] ·汽车的冷却器格栅的右前或左前的部分中，或

[0021] ·汽车的挡风玻璃的右边缘或左边缘上的一个部位中，该部位由汽车的雨刷扫过，由此保证，摄像机尽管在下雨时也不会由于下雨妨碍视野。要这样选择这个部位，通过摄像机尽可能少地遮盖驾驶员或副驾驶员(根据摄像机的安装位置)的视野。 [0022] 前面使用的概念“右”和“左”以汽车行驶方向为基准而定义并且对应于汽车的副驾驶侧或驾驶侧。

[0023] 备选地对于第一摄像机和分析处理单元也可以考虑用于第二摄像机的装配位置或安装地点。

[0024] 有利地使第一摄像机和第二摄像机设置在相同的高度(摄像机镜头与汽车放置或行驶的地面的距离)上。

[0025] 在优选的按照本发明的实施例中所述分析处理单元这样构成，使分析处理单元执行驾驶员辅助系统的至少一部分功能。按照本发明的摄像系统是驾驶员辅助系统的组成部分。

[0026] 第一和第二摄像机通常对准行驶方向并且分别由不同的视角观察基本同一区域。在大多数情况下第一和第二摄像机不机械地刚性地相互连接。由此第一摄像机可以相对于第二摄像机(或相反地)根据由热引起的汽车车身膨胀或收缩在摄像机的视角和/或位置方面相互偏移。因此按照本发明的摄像系统有利地用于校准第一摄像机和第二摄像机，用于使第一摄像机与第二摄像机的视角和位置在汽车行驶期间也自动地相互匹配并由此能够实现两个摄像机的校准。

[0027] 在本发明的范围内也提供一个用于汽车的驾驶员辅助系统，其中按照本发明的驾驶员辅助系统包括前面所述的按照本发明的摄像系统。

[0028] 最后在本发明的范围内也提供一个汽车，它包括前面所述的按照本发明的摄像系统和/或前面所述的按照本发明的驾驶员辅助系统。

[0029] 本发明尤其适用于，使一个已经包括单目摄像系统的汽车这样扩展一个第二摄像机，使得由此得到的摄像系统能够立体化。当然本发明不局限于这种优选的应用范围。例如本发明也可以在船舶、飞机或轨道车辆中使用。附图说明

[0030] 下面借助于优选的实施例参照附图详细描述本发明。附图中： [0031] 图1简示出按照本发明的驾驶员辅助系统，具有按照本发明的摄像系统， [0032] 图2示出按照本发明的汽车，其中借助于这个图2表示第一和第二摄像机的可能的装配地点。

具体实施方式

[0033] 在图1中简示出按照本发明的驾驶员辅助系统，它除了多个应用控制器8-通过它们控制确定的支持汽车驾驶员的措施-以外还包括按照本发明的摄像系统20。该摄像系统20包括本身的第一壳体4和脱离该第一壳体的第二壳体5，摄像系统20利用双向的通讯连接与应用控制器8耦联。一个单目摄像系统位于第一壳体4中，该摄像系统由第一摄像机
1和分析处理单元3组成。在此在第一摄像机与分析处理单元3之间的双向连接通过电导线17实现。通过这个电导线17的去通道，第一摄像机1传递由其摄取的图形信息到分析处理单元3，而通过返回通道7控制第一摄像机1的某些功能，如曝光控制。 [0034] 第二摄像机2位于与第一壳体4独立的第二壳体5中，该摄像机通过双向无线电连接6与分析处理单元3耦联。与第一摄像机1类似地，第二摄像机通过双向无线电连接
6通过去通道传递图形信息到分析处理单元3并且通过返回通道7由分析处理单元3控制第二摄像机2的某些功能。通过扩展第二摄像机2，由此得到的按照本发明的摄像系统20是一个立体摄像系统。为了使分析处理单元3能一方面相应地处理两个摄像机1，2的图形信息，并且相应地控制两个摄像机1，2，通常执行软件更新。例如分析处理单元3在扩展了第二摄像机2后也要能够执行在线校准方法，由此使两个摄像机1，2在行驶期间也可以校准，用于使其视角和位置相互匹配。

[0035] 尽管在图1中未示出，但是在本发明的范围内也能够，在硬件上运行驾驶员辅助系统9的一些或所有应用，该硬件同样集成在第一壳体4中。

[0036] 在图2中示出按照本发明的汽车10，它包括按照本发明的驾驶员辅助系统9与按照本发明的摄像系统20(见图1)。在此在图2中示出用于第一壳体4的和用于第二摄像机2的不同装配地点。第一壳体4(它包括分析处理单元3与集成的第一摄像机1)位于汽车
10的内后视镜11的区域中，第一壳体4包括具有集成的第一摄像机1的分析处理单元3。
也可以称为卫星摄像机2的第二摄像机2可以设置在车顶行李架12上、挡风玻璃13的右上边缘上、外后视镜14中、大灯15中或汽车冷却器格栅16的右边缘上。要指出，在图2中作为第二摄像机2的装配地点给出的装配地点也可以位于汽车10另一侧、即图2的左侧。 [0037] 对于第一壳体4位于内后视镜11部位的情况，第二摄像机2的优选装配地点位于挡风玻璃13的右边缘或左边缘，因为在这种情况下两个摄像机1和2可以装配在同一高度上。在此大多这样选择部位13，它位于由雨刷(未示出)扫过的挡风玻璃部位。 [0038] 附图标记清单

[0039] 1.摄像机

[0040] 2.摄像机

[0041] 3.分析处理单元

[0042] 4.壳体

[0043] 5.壳体

[0044] 6.无线电连接

[0045] 7.返回通道

[0046] 8.控制器

[0047] 9.驾驶员辅助系统

[0048] 10.汽车

[0049] 11.内反射镜

[0050] 12.车顶行李架

[0051] 13挡风玻璃边缘

[0052] 14.外后视镜

[0053] 15.大灯

[0054] 16.冷却器格栅的边缘

[0055] 17.电导线

[0056] 20.摄像系统。

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