CN102245433B - 用于监视车辆的周围环境的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于监视车辆的周围环境的装置，其中，借助多个图像探测单元来探测周围环境，图像探测单元的探测区域(2)至少局部地相互重叠并形成一重叠区域(3)，其中，借助图像处理单元从所述图像探测单元探测到的单独图像产生出一总图像，所述总图像以鸟瞰方式示出所述车辆以及所述车辆的周围环境。根据本发明，图像探测单元构造为晶圆级相机(1)。

Description

用于监视车辆的周围环境的装置
技术领域
本发明涉及用于监视车辆的周围环境的装置，其中，借助多个图像探测单元来探测周围环境，该图像探测单元的探测区域至少局部地相互重叠并形成重叠区域；借助图像处理单元从图像探测单元探测到的单独图像产生出总图像，该总图像以鸟瞰方式示出车辆以及车辆的周围环境。
背景技术
用于运输货物或人的商用车的通常的特征在于，车辆尺寸很大和视觉清晰度很低。现代的乘用车基于其外部形状通常也具有非常低的视觉清晰度。由此导致对于驾驶员来说尤其驾驶这种车辆是非常困难的。因此，有利的是在显示屏上以鸟瞰方式示出车辆以及车辆的周围环境，从而该车辆以及该车辆的整体周围环境对于驾驶员是可见的。
在现有技术中已知用于如此监视和显示车辆的周围环境的各种方法和装置，其中以鸟瞰的方式向车辆的驾驶员尤其示出车辆的以及该车辆的周围环境的图像。由此对于驾驶员来说实现了更好的视野，该视野在驾驶操作期间、例如在驾驶车辆时对驾驶员起到辅助作用或为其提供帮助。另外，尤其是在车辆很大和车辆的视野受限制的情况下，可避免通常由于差的视野而发生的事故。
在现有技术中，如在DE100 59 786B4中描述的，已知一种用于车辆的监视装置。用于监视车辆的不能直接看见的周围环境和/或用于预先监视车辆车道的装置包括在车辆的前区域和/或后区域中设置的相机、信号处理装置以及在驾驶员的视线范围内的显示装置。另外，该装置包括用于将至少一个相机当不需要时运送入被保护的静止位置中以及当需要时运送入至 少一个规定的运行位置中的机构、以及用于预先监视车轮滚动经过的运行车道的机构，其中这些机构包括至少一个在车辆上的用于探测地面不平度的感应装置以及一评估单元，该评估单元将所述至少一个感应装置的信号转变成显示信号和/或用于车辆组件的控制指令，所述车辆组件可能动地受到控制。用于预先监视行驶车道的机构的所述至少一个感应装置由至少一个相机形成，该相机用于监视车辆的不能直接看见的周围环境，其中，用于将所述至少一个相机当不需要时运送入被保护的静止位置中并当需要时运送入至少一个规定的运行位置中的、与所述至少一个相机共同作用的机构具有枢转装置，该枢转装置用于使所述至少一个相机竖直和/或水平地枢转。
从EP1 145 905A2已知一种相机，该相机具有用于在机动车中监视死角的视界控制装置。在车辆上设置有用于将来自左边和右边的图像探测方向的入射光进行反射的棱镜。可相对于水平面竖直和倾斜地枢转图像探测单元的取向，从而能借助该图像探测单元探测位于该水平面上方或下方的物体。
从DE601 01 440T2已知一种用于监视运动体的周围环境的装置，其中，该运动体优选地运输人或货物，亦即尤其是车辆。该装置包括图像处理器，该图像处理器可运行成使得，该图像处理器将至少一个图像探测单元探测到的图像数据转换成该运动体的以及该运动体的周围环境的鸟瞰显示图，从而显示单元显示该运动体的以及该运动体的周围环境的鸟瞰显示图像。在此，也可借助第一图像探测单元的第一透视图像与第二图像探测单元的第二透视图像的结合来确定所显示的图像。为了转换图像数据，应用查询表，该查询表也已知为查找表或换算表。
另外，US2008 043 113A1公开了一种装置和方法，借助该装置和方法，来自设置在车辆前侧和左侧的前面和侧面相机的单独图像被转化成总图像，该总图像以鸟瞰方式示出该车辆和该车辆的周围环境。为了尽可能完整地探测车辆的周围环境，所述相机的探测区域是重叠的，其中，以鸟瞰方式示出的总图像是借助所述单独图像的结合而形成的。借助换算表的 数据来将单独图像转换成总图像。
另外，从现有技术已知一种所谓的WLC技术(晶圆级相机)。在该WLC技术中，光学透镜直接置于晶片/晶圆上。晶圆级相机的生产在机能方面类似于将电路应用到晶片上。在此，将数千个光学透镜同时应用到晶片上，随后将所述光学透镜对齐并与晶片粘合。通过所谓的晶圆堆叠技术，消除了在常规的制造方法中所必需的、高成本的透镜单独装配和对齐。最后，将单独的晶圆级相机从晶片剪下并放置到传感器模块上。这种技术的大的优势在于制造成本低。另外，厚度/尺寸为2.5毫米的晶圆级相机仅是常规的最小的相机模块的约一半大。
发明内容
本发明的目的在于提出一种更好的用于监视车辆的周围环境的装置。
根据本发明，该目的通过下述的用于监视车辆的周围环境的装置实现，其中，借助多个图像探测单元来探测周围环境，该图像探测单元的探测区域至少局部地相互重叠并形成重叠区域；借助图像处理单元从图像探测单元探测到的单独图像产生出总图像，该总图像以鸟瞰方式示出车辆以及车辆的周围环境，其特征在于，所述图像探测单元构造为晶圆级相机。
在本发明的优选构造方式和改进方案中，可选地包括一个或多个如下特征：
-多个晶圆级相机相互平行相邻地成列设置；
-晶圆级相机集成设置在车辆车身的侧面上；
-列中的两个晶圆级相机同时拍摄一图像并将所述图像传送到图像处理单元；
-两个晶圆级相机之间的距离是可变的；
-设置有用于显示总图像的显示装置；
-图像处理单元以空间上与晶圆级相机直接紧邻的方式设置在车辆中。
在根据本发明的用于监视车辆的周围环境的装置中，借助多个图像探 测单元探测所述周围环境，所述多个图像探测单元的探测区域至少部分地重叠并形成一重叠区域，其中借助图像处理单元从图像探测单元探测到的单独图像产生出一总图像，该总图像以鸟瞰方式示出车辆以及车辆的周围环境。根据本发明，该图像探测单元构造为晶圆级相机。
有利的是，该晶圆级相机使得生产成本较小。该相机所需要的安装空间是如此得小，使得多个这种晶圆级相机可以相互平行相邻地成列设置在车辆中。
通过安装的多个晶圆级相机，可方便地探测车辆的完整的周围环境，而不需要用于单独的相机的复杂的枢转机械装置。
由此，对于驾驶员来说实现了更好的视野，该视野在行驶操作期间、例如在驾驶车辆时对驾驶员起到辅助作用或为其提供帮助。另外，尤其是在车辆很大和车辆的视野受限制的情况下，可避免通常由于差的视野而发生的事故。
附图说明
下面借助附图更详细地阐述本发明的实施例。
在此，唯一的图1示出了根据本发明的一列多个晶圆级相机的示意图。
具体实施方式
将多个、尤其是10个或更多个晶圆级相机1设置成列并且集成在车身侧面上(未详细示出)。
通过所述多个晶圆级相机1，车辆的未详细示出的周围环境被完全地探测。由此在探测中避免了死角。
借助所谓的WLC(晶圆级相机)技术来制造晶圆级相机1。在该WLC技术中，光学透镜4直接置于晶片5上。晶圆级相机1的生产类似于将电路应用到晶片5上。在此，将数千个光学透镜4同时应用到晶片5上，随后将所述光学透镜对齐并与晶片粘合。通过所谓的晶圆堆叠技术，消除了在常规的制造方法中所必需的、高成本的、对于透镜4的单独装配和对齐。最后，将单独的晶圆级相机1从晶片剪下并放置到传感器模块6上。这种技术的大的优势在于制造成本低。另外，厚度/尺寸为2.5毫米的晶圆级相机仅是常规的最小的相机模块的约一半大。
为了尽可能完整地复制车辆的周围环境或至少该周围环境的未处于驾驶员的直接视界内——也就是说在所谓的死角中——的重要/临界区域，将晶圆级相机1设置和排列成使得这些晶圆级相机各自复制的探测区域2局部重叠，亦即车辆的被复制的局部区域由多个相机探测并形成重叠区域3。
为了尤其使车辆驾驶员的驾驶变得容易或者为了例如能够在交通灯十字路口处更好地观察车辆附近或后面的物体，未详细示出的图像处理单元从借助晶圆级相机1探测到的单独图像产生出一总图像，该总图像以鸟瞰方式示出车辆以及车辆的周围环境。这种总图像优选能在显示屏上向车辆的驾驶员示出。
将总图像传输到未详细示出的显示装置上，该显示装置设置在车辆中处于驾驶员的视线范围内。例如可将导航系统或倒车辅助系统的显示装置用作这类显示装置。
在另一实施方式中，晶圆级相机1的示出的图像能在显示装置上通过标记交叉变换(überblendbar)，该标记表示车辆的尺寸、例如车辆的宽度以及还有高度，从而驾驶员可快速和清楚地探测其车辆例如是否能够从障碍物之间或从障碍物下方穿过。在该实施方式中，监控装置例如附加地包括图像处理单元，以将标记对应于相应示出的图像部段而正确定位。
在本发明的一未详细示出的改进方案中，车辆按行驶方向示出在显示单元上，其中车辆的驾驶员可以优选的方式选择应以哪一图像向该驾驶员显示车辆和车辆的周围环境。
在本发明的一未详细示出的构造方式中，与行驶状态有关，可从车辆和车辆的周围环境的鸟瞰图切换至另一视角的显示图、例如倒车行驶相机的图像，从而车辆的驾驶员可更好地评估行驶状态。
在一优选实施方式中可应用立体视镜。为此，由一列晶圆级相机1来拍摄两个晶圆级相机1的图像并将所述图像传送到图像处理单元。
对于该立体视镜，两个拍摄相机之间的距离——也称为基本宽度B——是重要的。在一列晶圆级相机1中，该基本宽度B是可变的。可简单地通过对不同的晶圆级相机1进行控制来改变基本宽度B。例如以相距较远的方式而置的晶圆级相机1可拍摄具有大的基本宽度B的图像。与此相类似地，以相距较小的方式而置的晶圆级相机1可拍摄具有小的基本宽度B的图像。
有利地，在没有用于相机调节的复杂的机械装置的情况下进行该基本宽度调节。
在另一个有利的实施方式中，列中的晶圆级相机1配备有具有不同焦距的光学透镜4。由此，可通过在不同的晶圆级相机1之间简单地进行切换来拍摄具有不同焦距的图像。
由于被拍摄的图像的数据量很大，为了保持小的线缆数量和长度，将图像处理单元以空间上与晶圆级相机1直接紧邻的方式设置在车辆中是合适的。作为替换方案，也可以在晶圆级相机1与图像处理单元之间进行无线数据传输。
附图标记：
1晶圆级相机
2探测区域
3重叠区域
4光学透镜
5晶片
6传感器模块
B基本宽度

Claims (2)

1.一种用于监视车辆的周围环境的装置，其中，借助多个图像探测单元来探测所述周围环境，所述图像探测单元的探测区域(2)至少局部地相互重叠并形成一重叠区域(3)，其中，借助图像处理单元从所述图像探测单元探测到的单独图像产生出一总图像，所述总图像以鸟瞰方式示出所述车辆以及所述车辆的周围环境，所述图像探测单元为晶圆级相机(1)，多个晶圆级相机(1)相互平行相邻地成列设置，所述图像处理单元从第一对以第一基本宽度间隔开的晶圆级相机获得第一立体图像、并且从第二对以第二基本宽度间隔开的晶圆级相机获得第二立体图像，其中，所述第一基本宽度不同于所述第二基本宽度，以获得具有不同基本宽度的立体图像。
2.一种用于监视车辆的周围环境的装置，其中，借助多个图像探测单元来探测所述周围环境，所述图像探测单元的探测区域(2)至少局部地相互重叠并形成一重叠区域(3)，其中，借助图像处理单元从所述图像探测单元探测到的单独图像产生出一总图像，所述总图像以鸟瞰方式示出所述车辆以及所述车辆的周围环境，所述图像探测单元为晶圆级相机(1)，多个晶圆级相机(1)相互平行相邻地成列设置，其中，列中的晶圆级相机(1)配备有具有不同焦距的光学透镜(4)，并且所述图像处理单元选择不同的晶圆级相机(1)以获得具有不同焦距的图像。
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