CN114616519A - 成像设备 - Google Patents

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Abstract

[问题]提供能够将包括两个成像模块的配置最小化的成像设备。[技术方案]成像设备具有第一和第二成像模块以及框架部分。第一和第二成像模块包括具有不同焦距的第一和第二透镜单元和穿过第一和第二透镜单元的光入射到其上的第一和第二成像元件，第一和第二成像模块被配置为能够分别拍摄在成像方向上的前方变宽的外部环境中的第一和第二成像区域的图像，第一成像区域和第二成像区域具有短边和长边，并且第一和第二成像模块在沿着短边的方向上并排布置。框架部分具有保持第一和第二成像模块的第一和第二保持部分。

Description

成像设备
技术领域
本技术涉及包括多个成像模块的成像设备。
背景技术
已知一种包括在左右方向上并排布置的一对成像模块的成像设备(例如，参见专利文献1)。这种成像设备可以被配置为例如能够获取深度方向上的信息的立体相机、能够同时获取两个彼此不同的成像区域的图像的多个相机等。
引文列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开号2018-109724
发明内容
技术问题
在上述成像设备中，当两个成像模块之间的距离减小时，更可能发生暗角(vignetting)。此外，成像设备需要遮光罩来防止每个成像模块的镜头光晕。由于这些情况，难以减小这种成像设备的尺寸。
鉴于上述情况，本技术的目的是提供一种成像设备，其能够减小包括两个成像模块的配置的尺寸。
解决方案
为了实现上述目的，根据本技术的实施例的成像设备包括第一和第二成像模块以及框架部分。
第一和第二成像模块包括具有彼此不同的焦距的第一透镜部分和第二透镜部分以及穿过第一透镜部分和第二透镜部分的光入射的第一成像元件和第二成像元件，第一成像模块和第二成像模块被配置为能够分别对在成像方向上的前方扩展的外部环境中的第一成像区域和第二成像区域成像，第一成像区域和第二成像区域各自具有短边和长边，并且第一成像模块和第二成像模块在沿着短边的方向上并排布置。
框架部分包括保持第一成像模块和第二成像模块的第一保持部分和第二保持部分。
利用该成像设备，由于两个成像模块在沿着成像区域的短边的方向上并排布置，所以即使当两个成像模块之间的距离减小时，也不容易发生暗角。因此，利用该成像设备，可以在不使性能劣化的情况下减小尺寸。
在第一成像区域和第二成像区域中的每一个中，短边可以竖直延伸，并且长边可以水平延伸。
第二保持部分可以位于第一保持部分的竖直上方。
第一成像模块和第二成像模块的光轴可以在沿着短边的方向上重叠。
第二保持部分可以位于比第一保持部分更靠前的位置。
第二保持部分可以位于比第一透镜部分更靠前的位置。
框架部分还可以包括连接部分，该连接部分使第一保持部分和第二保持部分在前后方向上彼此连接。
利用这些配置，第一成像模块前方的空间被从第二成像模块的侧面遮蔽。因此，可以防止从第一成像模块的视角向第二模块偏离的外部光进入第一透镜部分。
第一保持部分、第二保持部分以及连接部分可以一体地形成。
利用这种结构，第一和第二成像模块通过单个框架部分定位。因此，利用该成像设备，第一和第二成像模块的位置偏移不太可能发生。
第一透镜部分的焦距可以比第二透镜部分的焦距长。
利用这种配置，由于位于后方的第一成像模块的第一透镜部分的焦距被设置得更长，因此不容易发生暗角。
该成像设备还可以包括一对护罩部分，该一对护罩部分具有形成在其中的通孔部分并且从沿着长边的方向的两侧覆盖在第一成像模块和第二成像模块前方的空间。在这种情况下，这一对护罩部分优选地被构造成防止穿过通孔部分的外部光入射到第一透镜部分和第二透镜部分。
这一对护罩部分可以具有沿着长边的方向上的宽度越向前侧越宽的锥形形状。在这种情况下，通孔部分可以在前后方向上穿透护罩部分。
通孔部分可以形成为在沿着短边的方向上延伸的狭缝形状。
利用这些构造，由于护罩部分设置有通孔部分，所以能够防止在第一和第二成像模块前方的空间中的空气停滞，这种空气停滞导致第一和第二透镜部分起雾。此外，利用该配置，由于设置了通孔部分，外部光不太可能影响第一和第二成像模块。
成像设备还可以包括遮蔽部分，从第一成像模块在沿着短边的方向的侧面覆盖第一成像模块和第二成像模块前方的空间。
利用这种配置，可以防止在沿着短边的方向上从第一和第二成像模块的视角朝向第一成像模块偏离的外部光进入第一和第二透镜部分。
成像设备可以被配置为车载照相机。
成像设备可以被配置为前部感测相机。
附图说明
图1是根据本技术的实施例的成像设备的截面图。
图2是沿图1的线A-A'截取的成像设备的截面图。
图3是沿图1的线B-B'截取的成像设备的截面图。
图4是沿图1的线C-C'截取的成像设备的截面图。
图5是示出成像设备的成像区域的图。
图6是示出成像设备的另一配置示例的截面图。
图7是安装有成像设备的汽车的立体图。
图8是示出根据本技术的实施例的能够在驱动控制系统中实现驾驶辅助功能的配置的框图。
图9是示出驱动控制系统中的驱动控制方法的流程图。
图10是用于描述由驱动控制系统的计算处理单元计算相对于前方车辆的车辆间距离的方法的示例的图。
图11是示出能够在驱动控制系统中实现自动驾驶功能的配置的框图。
图12是示出驱动控制系统中的驱动控制方法的流程图。
具体实施方式
[成像设备1的示意性配置]
在下文中，将参考附图详细描述根据本技术的实施例的成像设备1。每个附图示出了共同的、相互正交的X轴、Y轴和Z轴。X轴、Y轴和Z轴在所有图中是共同的。在每个图中所示的成像设备1的姿态中，XY平面水平延伸，Z轴竖直延伸。
图1是根据本实施例的成像设备1的透视图。图2至图4是成像设备1的横截面图。具体地，图2示出了沿图1的线A-A'截取的成像设备1的横截面图。图3示出了沿图1的线B-B'截取的成像设备1的横截面图。图4示出了沿图1的线C-C'截取的成像设备1的横截面图。
成像设备1是能够安装到汽车上的车载摄像机，并且更具体地，配置为能够生成用于自动驾驶或驾驶辅助等的图像的前部感测相机。成像设备1将成像方向设置在X轴方向的前方，即，被配置为能够对在X轴方向上在前方扩展的外部环境E进行成像。
成像设备1通常如图2所示安装在汽车的挡风玻璃M01内的前方。因此，成像设备1能够对穿过挡风玻璃M01向前延伸的外部环境E进行成像。成像设备1包括用于对外部环境E成像的第一成像模块30和第二成像模块40。
第一成像模块30具有与X轴平行的光轴P30，且包括第一圆柱形部分31、第一透镜部分32及第一成像元件基板33。第一圆柱形部分31为沿光轴P30延伸的圆柱形部分。第一圆柱形部分31包括在前端的第一透镜部分32和在后端的成像元件基板33。
第一成像元件基板33沿着YZ平面延伸，并且包括设置在面向前方的主表面上的第一成像元件33a。第一成像元件基板33被配置成使得第一成像元件33a能够被容纳在第一圆柱形部分31内。第一成像模块30被配置为使透过第一透镜部分32的光在第一成像元件33a内成像。
第二成像模块40具有在光轴P30的上方并与光轴P30重叠的位置处平行于X轴延伸的光轴P40，并且包括第二圆柱形部分41、第二透镜部分42和第二成像元件基板43。第二圆柱形部分41是沿着光轴P40延伸的圆柱形构件。第二圆柱形部分41包括在前端处的第二透镜部分42和在后端处的第二成像元件基板43。
第二成像元件基板43沿着YZ平面延伸，并包括设置在面向前方的主表面上的第二成像元件43a。第二成像元件基板43被配置成使得第二成像元件43a能够被容纳在第二圆柱形部分41内。第二成像模块40被配置成使透过第二透镜部分42的光在第二成像元件43a内形成像。
在成像设备1中，设置在成像元件基板33和43上的成像元件33a和43a不限于特定类型。在成像设备1中，例如，电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)等可以用作成像元件33a和43a。
应当注意，根据本技术的成像设备1的配置特别适合于成像元件33a和43a具有长度为4.32mm且宽度为8.64mm的尺寸(1/1.7型)、像素的数量为几兆像素以上(特别地，7兆像素以上)、以及透镜部分32和42的焦点位置偏移的可允许范围为几μm以下(例如，±3μm)的情况。此外，根据本技术的成像设备1的配置也特别适合于成像元件33a和43a是1/1.7型、像素密度在像素数方面高于7兆像素的配置、并且透镜部分32和42的焦点位置偏移的可允许范围是几μm以下(例如，±3μm)的情况。
另外，除了成像元件33a和43a之外的各种部件可以安装在成像元件基板33和43上。例如，用于对由成像模块30和40捕获的图像执行图像处理以使得它们可以用于自动驾驶或驾驶辅助的图像处理单元等可以安装在成像元件基板33和43上。
在成像设备1中，第一成像模块30的第一透镜部分32和第二成像模块40的第二透镜部分42具有焦距彼此不同的固定焦点。具体地，第一透镜部分32的焦距大于第二透镜部分42的焦距。即，第一成像模块30的视角小于第二成像模块40的视角。
成像设备1能够通过第一成像模块30生成外部环境E中的远处区域的图像，并且能够通过第二成像模块40生成外部环境E中的汽车附近的区域的图像。因此，成像设备1能够同时获取外部环境E中的远处和近处区域的详细信息。
应当注意，成像模块30和40的透镜部分32和42不限于图2至图4所示的单透镜配置，而是可以具有组合多个透镜的配置。另外，成像模块30和40可以根据需要各自具有不同于上述构造的构造，并且可以包括其它光学构件，例如反射镜和棱镜。
在图5中，作为在外部环境E中可由成像设备1成像的区域，能够由第一成像模块30成像的第一成像区域R1和能够由第二成像模块40成像的第二成像区域R2由虚线示出。此外，在图5中，外部环境E由点划线示意性地示出为椭圆形区域。
成像模块30和40的成像区域R1和R2都具有矩形形状，该矩形形状具有沿Z轴在上下方向上延伸的短边QS和沿Y轴在左右方向上延伸的长边QL。第一成像模块30的第一成像区域R1的短边QS和长边QL均小于第二成像模块40的第二成像区域R2的短边QS和长边QL。
在成像设备1中，如图1和图2所示，成像模块30和40在上下方向上，即在沿着成像区域R1和R2的短边QS的方向上，并排布置。因此，由于在成像模块30和40中沿着短边QS的方向上的视角被减小，所以视角不太可能被彼此遮挡。
即，在成像设备1中，即使当成像模块30和40之间在上下方向上的距离被减小时，暗角(vignetting)也不太可能发生。因此，在成像设备1中，通过减小成像模块30和40之间的距离而实现小型化是可能的。因此，在成像设备1中，可以确保驾驶员前方的宽视场。
[成像设备1的详细配置]
成像设备1还包括框架部分10和壳体部分20。框架部分10被构造为用于保持壳体部分20以及成像模块30和40的保持构件。框架部分10可以通过例如使用树脂材料的注射成型方法、使用金属材料的钣金加工方法等形成。
壳体部分20被构造为长方体形状的中空构件，并且其内部向前开口。在容纳框架部分10的大致后半部分的状态下，壳体部分20从后方覆盖框架部分10。因此，在壳体部分20的内部形成由框架部分10封闭的封闭空间。
框架部分10包括第一保持部分11、第二保持部分12和连接部分13。壳体部分11和12具有沿YZ平面延伸的平板形状。连接部分13具有沿XY平面延伸的平板形状。框架部分10的保持部分11和12和连接部分13都被放在壳体部分20中。
框架部分10的第二保持部分12被设置在第一保持部分11上方的位置处，第二保持部分12从第一保持部分11向前偏移。连接部分13将位于下方的第一保持部分11的上端部和位于上方的第二保持部分12的下端部在前后方向上彼此连接，并在保持部分11和12之间在前后方向上形成台阶。
第一保持部分11具有在前后方向上贯通的第一开口11a。此外，第二保持部分12具有在X轴方向上贯通的第二开口12a。开口11a和12a位于保持部分11和12的上下左右方向上的中央部，并且被构造为成像模块30和40的插入孔。
成像模块30和40从保持部分11和12的后部向前插入开口11a和12a中。成像模块30和40设置有沿着圆柱形部分31和41的外周表面突出的凸缘部分31a和41a，并且圆柱形部分31和41在凸缘部分31a和41a中固定到保持部分11和12。
因此，成像模块30和40的圆柱形部分31和41由保持部分11和12保持在圆柱形部分31和41向前和向后突出的状态。在成像模块30和40中，透镜部分32和42比保持部分11和12靠前定位，并且成像元件基板33和43比保持部分11和12靠后定位。
第一成像模块30的第一透镜部分32位于比第二保持部分12靠后方的位置，并且被连接部分13从上方遮蔽。因此，在第一成像模块30中，从视角向上偏离的外部光通过被连接部分13阻挡而不太可能进入第一透镜部分32。
应当注意，在框架部分10中，有利的是至少保持部分11和12以及连接部分13被一体地形成，即，被构造为单个一体件。因此，在成像设备1中，成像模块30和40的位置偏移不太可能发生，因为成像模块30和40由框架部分10一次定位。
此外，框架部分10还包括用于从上下方向遮蔽成像模块30和40前方的空间V的第一遮蔽部分14和第二遮蔽部分15。第一遮蔽部分14从第一保持部分11的下端部向前延伸，并且第二遮蔽部分15从第二保持部分12的上端部向前延伸。
第一遮蔽部分14向前延伸较大的量，并且通常向前延伸到如图2所示的挡风玻璃M01的内表面。因此，成像设备1可以防止外部光，例如来自成像模块30和40的视角下方的反射光，进入透镜部分32和42。
此外，成像设备1可以通过将具有较小视角的第一透镜部分32的第一成像模块30放置在下侧来防止由第一遮蔽部分14引起的暗角的发生。此外，由于成像模块30和40在上下方向上都具有较小的视角，所以第一遮蔽部分14可以放置在其附近。
第二遮蔽部分15向前方少量延伸。因此，成像设备1可以防止由具有较大视角的第二透镜部分42的第二成像模块40中的第二遮蔽部分15引起的暗角的发生。第二遮蔽部分15的伸出量可以在不阻挡第二成像模块40的视角的范围内适当地确定。
另外，框架部分10还包括一对护罩部分16a和16b，用于分别在左右方向遮蔽成像模块30和40前方的空间V。护罩部分16a和16b在上下方向上连接遮蔽部分14和15，并且从保持部分11和12以沿着左右方向的宽度越向前侧越宽的锥形形状延伸。
护罩部分16a和16b能够防止在左右方向上从成像模块30和40的视场角偏离的外部光入射到透镜部分32和42。此外，护罩部分16a和16b形成为沿着左右方向的宽度越向前侧越宽的锥形形状，因此，护罩部分16a和16b难以遮挡成像模块30和40的视场角。
此外，护罩部分16a和16b具有用于将成像模块30和40前方的空间V连接到外部的通孔部分17a和17b。通孔部分17a和17b由在上下方向上延伸的多个狭缝S构成。通孔部分17a和17b的各个狭缝S在X轴方向上穿透护罩部分16a和16b。
因为通孔部分17a和17b确保了护罩部分16a和16b之间的空间V的通风，所以成像设备1能够抑制空间V中的空气停滞。因此，成像设备1可以防止成像模块30和40中的透镜部分32和42的起雾。
另外，在护罩部分16a和16b中，由于通孔部分17a和17b由狭缝S构成，所以穿过了通孔部分17a和17b的光难以在空间V内扩散。此外，在护罩部分16a和16b中，由于狭缝S在前后方向上贯通护罩部分16a和16b，因此从后向前透过了狭缝S的光更不可能进入成像模块30和40。
应当注意，在成像设备1中，将护罩部分16a和16b构造成使得穿过通孔部分17a和17b的外部光不进入成像模块30和40的透镜部分32和42就足够了。也就是说，通孔部分17a和17b不需要包括多个狭缝S，并且例如可以由单个狭缝S构成或者可以由多个圆孔构成。
成像设备1还包括电路板50。电路板50例如可以设置在连接部分13上。用于实现成像设备1所需功能的各种部件可以安装在电路板50上。例如，用于发送由成像模块30和40捕获的图像的车载通信单元等可以安装在电路板50上。
[驱动控制系统100]
(简要说明)
图7是安装有根据本实施例的成像设备1的汽车M的透视图。汽车M包括设置在前侧的挡风玻璃(前窗)M01、设置在后侧的后窗M02和设置在相对的横向侧的侧窗M03，作为透明玻璃窗。
图7所示的成像设备1被配置为安装在挡风玻璃M01内部的前部感测相机。成像设备1设置在挡风玻璃M01的宽度方向中心区域的上部。因此，成像设备1可以有利地捕获汽车M前方的风景的图像，而不会遮挡驾驶员的视野。
安装有成像设备1的汽车M在汽车M内部包括驱动力产生机构M11(包括发动机、电动机等)、制动机构M12、转向机构M13等，以便实现驱动功能。另外，汽车M可以包括例如用于检测周围信息的周围信息检测单元、用于生成位置信息的定位单元等。
根据本技术的实施例的驱动控制系统100是通过使用上述成像设备1来控制汽车M的驱动的系统。具体而言，驱动控制系统100通过使用由成像设备1拍摄的图像来控制汽车M的驱动力产生机构M11、制动机构M12、转向机构M13等。由成像设备1拍摄的图像作为未被压缩和编码的高画质图像数据(原始(raw)图像数据)被发送到驱动控制系统100。
另外，驱动控制系统100可以具有提供汽车M所需的功能的结构。作为驱动控制系统100能够实现的功能的具体示例可以包括驾驶辅助功能、自动驾驶功能等。以下，对能够实现驾驶辅助功能和自动驾驶功能的驱动控制系统100的结构进行说明。
(驾驶辅助功能)
驾驶辅助功能通常是高级驾驶员辅助系统(ADAS)功能，包括碰撞避免、碰撞减轻、巡航控制(保持车辆到车辆的距离)、速度控制、碰撞警告、车道偏离警告等。驱动控制系统100可以被配置为使得可以实现这些驾驶辅助功能。
图8是示出能够实现驾驶辅助功能的驱动控制系统100的配置的框图。驱动控制系统100包括成像设备1、处理单元110、信息生成单元120和驱动控制单元130。处理单元110包括图像处理单元111、识别处理单元112和计算处理单元113。
驱动控制系统100的各结构经由通信网络相互连接。通信网络可以是例如符合任何标准的车载通信网络，例如控制器局域网(CAN)、局域互连网(LIN)、局域网(LAN)和FlexRay(注册商标)。
图9是示出了图8所示的驱动控制系统100的驱动控制方法的流程图。图9所示的驱动控制方法包括成像步骤ST11、图像处理步骤ST12、识别处理步骤ST13、物体信息计算步骤ST14、驱动控制信息产生步骤ST15和驱动控制信号输出步骤ST16。
在成像步骤ST11中，成像设备1穿过挡风玻璃M01对汽车M前方的景物成像来生成原始图像。成像设备1例如通过安装在电路板50上的车载通信单元将原始图像发送到处理单元110。
处理单元110通常被配置为电子控制单元(ECU)并处理由成像设备1生成的原始图像。更具体地，在处理单元110中，图像处理单元111执行图像处理步骤ST12，识别处理单元112执行识别处理步骤ST13，并且计算处理单元113执行物体信息计算步骤ST14。
在图像处理步骤ST12中，图像处理单元111对原始图像执行图像处理以生成处理后图像。图像处理单元111进行的图像处理通常是用于使得容易识别原始图像中的物体的处理，并且例如是自动曝光控制、自动白平衡调整、高动态范围绘制等。
应当注意，在图像处理步骤ST12中，至少一些图像处理过程可以由成像设备1的电路板50上安装的图像处理单元执行。应当注意，在图像处理步骤ST12中的所有图像处理过程都由成像设备1的图像处理单元执行的情况下，处理单元110不需要包括图像处理单元111。
在识别处理步骤ST13中，识别处理单元112对处理后的图像执行识别处理，以识别处理后的图像中的物体。应当注意，识别处理单元112识别的物体并不限定于三维物体，并且例如包括车辆、行人、障碍物、信号灯、交通标识、车道、人行道路缘等。
在物体信息计算步骤ST14中，计算处理单元113计算与处理图像中的物体相关的物体信息。由计算处理单元113计算的物体信息的示例可以包括物体的形状、到物体的距离、物体的移动方向和移动速度等。计算处理单元113使用多个时间上连续的处理后图像来计算动态物体信息。
作为由计算处理单元113计算物体信息的方法的示例，对计算相对于前方车辆MF的车辆间距离的方法进行说明。图10示出了由图像处理单元111生成的处理后图像G的示例。图10所示的处理后图像G示出了前方车辆MF以及限定行驶车道的两条车道线L1和L2。
首先确定消失点U，在该消失点U处两条车道线L1和L2在处理后的图像G中相交。应当注意，消失点U可以基于其他物体而不是车道线L1和L2来确定。例如，计算处理单元113可以通过使用人行道路缘、诸如多个处理后图像中的交通标志的固定物体的移动轨迹等来确定消失点U。
接着，确定从处理后的图像的下边缘部分G1到消失点U的距离D0(图像的上下方向的尺寸)、从处理后的图像的下边缘部分G1到前方车辆MF的距离D1(图像的上下方向的尺寸)。通过使用距离D0和D1，可以确定相对于前方车辆MF的车辆间距离。例如，使用距离D0与距离D1的比值可以计算相对于前方车辆MF的车辆间距离。
如上所述，在基于图像中诸如前方车辆MF之类的物体的像素位置来计算距离的情况下，检测到的物体的位置在未聚焦的图像中移位，这可能使精度劣化。在这点上，由于透镜部分32和42的焦点位置偏移的可允许范围小的配置，根据本技术的成像设备1可以精确地计算到物体的距离。
处理单元110将包括在步骤ST12至ST14中获得的处理后图像和物体信息的数据发送到信息生成单元120。应当注意，处理单元110不限于上述配置，并且例如，处理单元110可以包括除了图像处理单元111、识别处理单元112和计算处理单元113之外的结构。
在驱动控制信息生成步骤ST15中，信息生成单元120生成包括汽车M所需的驱动内容的驱动控制信息。更具体地，基于由处理单元110发送的数据，信息生成单元120确定汽车M要执行的驱动内容，并生成包括驱动内容的驱动控制信息。
汽车M的驱动内容的示例可以包括速度的改变(加速和减速)、行驶方向的改变等。作为具体示例，在汽车M与前方车辆MF之间的车辆间距离短的情况下，信息生成单元120确定汽车M需要被减速，并且在汽车M正在离开其车道的情况下，信息生成单元120确定需要改变行驶方向以使汽车M朝向车道中心移动。
信息生成单元120将驱动控制信息发送到驱动控制单元130。应当注意，信息生成单元120可以生成除驱动控制信息之外的信息。例如，信息生成单元120可以基于处理后的图像检测周围环境的亮度，并且可以生成用于在周围环境黑暗时打开汽车M的前灯的照明控制信息。
在驱动控制信号输出步骤ST16中，驱动控制单元130基于驱动控制信息输出驱动控制信号。例如，驱动控制单元130可通过驱动力产生机构M11加速汽车M，通过制动机构M12减速汽车M，并通过转向机构M13改变汽车M的行进方向。
(自主驾驶功能)
自动驾驶功能是在没有驾驶员操作的情况下自主驾驶汽车M的功能。与驾驶辅助功能相比，先进的驱动控制对于实现自动驾驶功能是必要的。使用能够生成高质量原始图像的成像设备1使得驱动控制系统100能够更精确地执行能够实现自动驾驶功能的高级驱动控制。
图11是示出能够实现自动驾驶功能的驱动控制系统100的配置的框图。除了图8所示的各个配置之外，驱动控制系统100还包括处理单元110中包括的映射处理单元114和路径规划单元115。在下文中，将适当地省略与图8中所示的那些类似的配置的描述。
图12是示出了图11所示的驱动控制系统100的驱动控制方法的流程图。除了图9所示的各个步骤之外，图12所示的驱动控制方法还包括由映射处理单元114进行的映射处理步骤ST21和由路径规划单元115进行的路径规划步骤ST22。
如图12所示，在物体信息计算步骤ST14和驱动控制信息生成步骤ST15之间执行映射处理步骤ST21和路径规划步骤ST22。在映射处理步骤ST21之后执行路径规划步骤ST22。
在映射处理步骤ST21中，映射处理单元114通过使用处理后的图像和物体信息执行空间映射，从而生成数字地图。由映射处理单元114生成的数字地图是通过组合自动驾驶所必需的静态信息和动态信息而配置的三维地图。
驱动控制系统100可以通过成像设备1获得高质量的原始图像，通过映射处理单元114产生高清晰度数字地图。应当注意，映射处理单元114可以通过获取除了通过成像设备1获得的原始图像之外的信息，产生具有较大信息量的数字地图。
例如，映射处理单元114能够从汽车M所具备的周边信息检测单元和定位单元等获取信息。此外，映射处理单元114能够通过经由能够与汽车外部的设备进行通信的外部通信单元与外部环境的各种设备进行通信，从而获取各种信息。
周围信息检测单元被配置为例如超声波传感器、雷达设备、光检测和测距、激光成像检测和测距(LIDAR)设备等。映射处理单元114还可以从周围信息检测单元获取难以从成像设备1获得的关于汽车M的后部、侧面等的信息。
定位单元被配置为能够接收例如来自GNSS卫星的全球导航卫星系统(GNSS)信号(例如，来自GPS卫星的全球定位系统(GPS)信号)并且执行定位。映射处理单元114能够从定位单元取得与汽车M的位置有关的信息。
外部通信单元可以被配置为使用例如全球移动通信系统(GSM)(注册商标)、WiMAX(注册商标)、长期演进(LTE)(注册商标)、高级LTE(LTE-A)、无线LAN(也称为Wi-Fi(注册商标))、蓝牙(注册商标)等。
在路径计划步骤ST22中，路径计划单元115通过使用数字地图执行路径计划以确定汽车M的行驶路线。路径规划包括各种处理，例如，检测道路上的空闲空间、对诸如车辆和人的物体的移动预测等。
在路径规划步骤ST22之后，除了包括在步骤ST12至ST14中获得的处理后图像和物体信息的数据之外，处理单元110还将包括在步骤ST21和ST22中获得的数字地图和路径规划结果的数据共同发送至信息生成单元120。
在驱动控制信息生成步骤ST15中，信息生成单元120生成包括驱动内容的驱动控制信息，该驱动内容用于使汽车M根据在路径规划步骤ST22中确定的路径规划沿着行驶路线行驶。信息生成单元120将生成的驱动控制信息发送到驱动控制单元130。
在驱动控制信号输出步骤ST16中，驱动控制单元130基于驱动控制信息输出驱动控制信号。即，驱动控制单元130按照路径规划对驱动力产生机构M11、制动机构M12、转向机构M13等进行驱动控制，以使汽车M能够沿着行驶路径安全行驶。
如上所述，在执行诸如物体位置检测、距离计算、数字地图创建和路径规划之类的处理的情况下，所检测到的物体的位置在未对焦的图像中移位，这可能使精度劣化。在这点上，由于透镜部分32和42的焦点位置偏移的可允许范围小的配置，根据本技术的成像设备1可以准确地执行这样的处理。
[其他实施例]
尽管以上已经描述了本技术的实施例，但是不用说，本技术不仅限于上述实施例，并且在不脱离本技术的主旨的情况下可以进行各种修改。
例如，在成像设备1中，成像模块30和40的布置可以与如图6所示的上述实施例的布置相反。即，在成像设备1中，包括具有较长焦距的第一透镜部分32的第一成像模块30被设置在第二保持部分12中，并且包括具有较短焦距的第二透镜部分42的第二成像模块40设置在第一保持部分11中。
成像模块30和40在前后方向上的相对位置可以以取决于成像设备1的配置的方式适当地调整。成像模块30和40在前后方向上的相对位置可以通过例如连接部分13在前后方向上的尺寸、成像模块30和40中的凸缘部分31a和41a沿着光轴P30和P40的位置等来调整。
此外，遮蔽部分14和15以及护罩部分16a和16b的配置不限于上述配置，并且可以根据成像设备1的其他配置等适当地确定。例如，护罩部分16a和16b不需要向前方逐渐变窄，也可以相互平行地延伸，并且不需要具有通孔部分17a和17b。
另外，遮蔽部分14和15以及护罩部分16a和16b中的至少一个不需要被构造为框架部分10，即，可以与保持部分11和12以及连接部分13分离。另外，在成像设备1中，为了设计方便等，遮蔽部分14和15以及护罩部分16a和16b中的至少一个可以适当地省略。
此外，框架部分10的配置不限于上述配置，并且可以根据成像设备1的其他配置等适当地确定。例如，可以适当地修改在保持部分11和12之间形成前后方向上的台阶的连接部分13的构造，并且连接部分13也可以省略为不形成前后方向上的台阶的构造。
另外，成像模块30和40的光轴P30和P40中的至少一个可以在能够对前方外部环境E成像的范围内相对于X轴在上下、左右方向上倾斜。或者，在成像模块30和40中，前方外部环境E内的成像区域R1和R2的短边QS和长边QL可以相对于Z轴和Y轴倾斜。
此外，成像设备1不限于汽车，并且可以应用于各种可移动物体。成像设备1可以应用于其中的可移动物体的示例包括汽车、电动车辆、混合电动车辆、摩托车、自行车、个人运输车、飞机、无人机、船舶、机器人、建筑机械、农业机械(拖拉机)等。
另外，成像设备1不限于前部感测相机，例如，也能够配置为前视相机、后部感测相机、后视相机等其他的车载相机。另外，成像设备1不限于车载相机，并且可以广泛地用于同时对两个成像区域R1和R2成像的应用中。
另外，成像设备1可以根据需要包括除上述配置之外的配置。例如，成像设备1可以具有三个以上的成像模块，即，可以具有除了成像模块30和40之外的成像模块。此外，成像设备1可以被配置为与具有另一功能的设备整体地组合。
另外，作为图8和图11的驱动控制系统100的配置，已经描述了成像设备1与其它配置(块)不同的配置。然而，驱动控制系统100中的任何块都可以被包括在成像设备1中。在这种情况下，具有各个块的功能的电路被设置在成像设备1中的电路板50上(或者电连接到电路板50的另一电路板)。例如，图像处理单元111可以被包括在成像设备1中。在这种情况下，具有图像处理单元111的功能的电路设置在成像设备1中的电路板50(或电连接到电路板50的另一电路板)上。或者，包括多个块的处理单元110可以被包括在成像设备1中。在这种情况下，具有包括在处理单元110中的各个块的功能的电路被设置在成像设备1中的电路板50(或电连接到电路板50的另一电路板)上。另外，驱动控制系统100可以是单个设备。在这种情况下，具有驱动控制系统100中所包括的各个块的功能的电路被布置在成像设备1中的电路板50(或电连接到电路板50的另一电路板)上。
应当注意，本技术还可以采用以下配置。
(1)、一种成像设备，包括：
第一成像模块和第二成像模块，包括具有彼此不同的焦距的第一透镜部分和第二透镜部分以及穿过第一透镜部分和第二透镜部分的光入射的第一成像元件和第二成像元件，第一成像模块和第二成像模块被配置为能够分别对在成像方向上的前方扩展的外部环境中的第一成像区域和第二成像区域成像，第一成像区域和第二成像区域各自具有短边和长边，并且第一成像模块和第二成像模块在沿着短边的方向上并排布置；以及
框架部分，包括保持第一成像模块和第二成像模块的第一保持部分和第二保持部分。
(2)、根据(1)所述的成像设备，其中
在第一成像区域和第二成像区域中的每一个中，短边竖直延伸，并且长边水平延伸。
(3)、根据(2)所述的成像设备，其中
第二保持部分位于第一保持部分的竖直上方。
(4)、根据(1)到(3)中的任一项所述的成像设备，其中
第一成像模块和第二成像模块的光轴在沿着短边的方向上重叠。
(5)、根据(1)到(4)中的任一项所述的成像设备，其中
第二保持部分位于比第一保持部分更靠前的位置。
(6)、根据(5)所述的成像设备，其中
第二保持部分位于比第一透镜部分更靠前的位置。
(7)、根据(6)所述的成像设备，其中
所述框架部分还包括连接部分，该连接部分使第一保持部分和第二保持部分在前后方向上彼此连接。
(8)、根据(7)所述的成像设备，其中
第一保持部分、第二保持部分以及连接部分一体地形成。
(9)、根据(5)到(8)中的任一项所述的成像设备，其中
第一透镜部分的焦距比第二透镜部分的焦距长。
(10)、根据(1)到(9)中的任一项所述的成像设备，还包括
一对护罩部分，该一对护罩部分具有形成在其中的通孔部分并且从沿着长边的方向的两侧覆盖在第一成像模块和第二成像模块前方的空间，其中
所述一对护罩部分被构造成防止穿过所述通孔部分的外部光入射到所述第一透镜部分和所述第二透镜部分。
(11)、根据(10)所述的成像设备，其中
所述一对护罩部分具有沿着长边的方向上的宽度越向前侧越宽的锥形形状，以及
通孔部分在前后方向上穿透护罩部分。
(12)、根据(10)或(11)所述的成像设备，其中
通孔部分形成为在沿着短边的方向上延伸的狭缝形状。
(13)、根据(1)到(12)中的任一项所述的成像设备，还包括
遮蔽部分，从所述第一成像模块在沿着所述短边的方向的侧面覆盖第一成像模块和第二成像模块前方的空间。
(14)、根据(1)到(13)中的任一项所述的成像设备，其中，所述成像设备被配置为车载照相机。
(15)、根据(14)所述的成像设备，其中，所述成像设备被配置为前部感测相机。
附图标记列表
1 成像设备1
10 框架部分
11、12 保持部分
13 连接部分
14、15 遮蔽部分
16a、16b 护罩部分
17a、17b 通孔部分
20 壳体部分
30、40 成像模块
31、41 圆柱形部分
32、42 透镜部分
33、43 成像元件基板
33a、43a 成像元件
50 电路板
P30、P40 光轴
R1、R2 成像区域
QS 短边
QL 长边

Claims (15)

1.一种成像设备，包括：
第一成像模块和第二成像模块，包括具有彼此不同的焦距的第一透镜部分和第二透镜部分以及穿过第一透镜部分和第二透镜部分的光入射的第一成像元件和第二成像元件，第一成像模块和第二成像模块被配置为能够分别对在成像方向上的前方扩展的外部环境中的第一成像区域和第二成像区域成像，第一成像区域和第二成像区域各自具有短边和长边，并且第一成像模块和第二成像模块在沿着短边的方向上并排布置；以及
框架部分，包括保持第一成像模块和第二成像模块的第一保持部分和第二保持部分。
2.根据权利要求1所述的成像设备，其中
在第一成像区域和第二成像区域中的每一个中，短边竖直延伸，并且长边水平延伸。
3.根据权利要求2所述的成像设备，其中
第二保持部分位于第一保持部分的竖直上方。
4.根据权利要求1所述的成像设备，其中
第一成像模块和第二成像模块的光轴在沿着短边的方向上重叠。
5.根据权利要求1所述的成像设备，其中
第二保持部分位于比第一保持部分更靠前的位置。
6.根据权利要求5所述的成像设备，其中
第二保持部分位于比第一透镜部分更靠前的位置。
7.根据权利要求6所述的成像设备，其中
框架部分还包括连接部分，该连接部分使第一保持部分和第二保持部分在前后方向上彼此连接。
8.根据权利要求7所述的成像设备，其中
第一保持部分、第二保持部分以及连接部分一体地形成。
9.根据权利要求5所述的成像设备，其中
第一透镜部分的焦距比第二透镜部分的焦距长。
10.根据权利要求1所述的成像设备，还包括
一对护罩部分，该一对护罩部分具有形成在其中的通孔部分并且从沿着长边的方向的两侧覆盖在第一成像模块和第二成像模块前方的空间，其中
所述一对护罩部分被构造成防止穿过通孔部分的外部光入射到第一透镜部分和第二透镜部分。
11.根据权利要求10所述的成像设备，其中
所述一对护罩部分具有沿着长边的方向上的宽度越向前侧越宽的锥形形状，以及
通孔部分在前后方向上穿透护罩部分。
12.根据权利要求10所述的成像设备，其中
通孔部分形成为在沿着短边的方向上延伸的狭缝形状。
13.根据权利要求1所述的成像设备，还包括
遮蔽部分，从第一成像模块在沿着短边的方向的侧面覆盖第一成像模块和第二成像模块前方的空间。
14.根据权利要求1所述的成像设备，其中，成像设备被配置为车载照相机。
15.根据权利要求14所述的成像设备，其中，成像设备被配置为前部感测相机。
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