JP2006526300A - 車両のリアビューミラーに適用可能な外部環境監視用カメラシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの死角の監視に使用されるカメラシステムに関する。本発明のシステムは、外部環境からのイメージを取得可能な電子光学装置と、カメラを使用して取得した信号の処理及び分析のための少なくとも１つのシステムとを有する。また本発明は、互いに通信可能な２つの電気的に相互接続されたモジュール、すなわち（ａ）電子光学装置及び処理手段からなる第１のモジュール（１２）及び（ｂ）車両とのインターフェースを形成し、第１のモジュールから距離が離れて配置される第２のモジュールを有する。前記２つのモジュールのコンポーネントは少なくとも２つの異なる電圧において動作する。前記２つのモジュールの分割は、所定の電圧レベルにおいて給電される領域と相互通信する領域との分散をはじめ熱発生領域の分散を可能にし、それによって消散の要件を軽減し、第１のモジュール（１２）の敏感な回路を遮蔽する。

Description

発明の範囲
本発明は、外部環境監視用カメラシステムに関し、例えば自動車又はトラックのような車両のリアビューミラーに特に適用可能である。このカメラは、その縮小されたサイズから、支持構造体内部又はリアビューミラーのケーシング内部に取り付けることが可能であるが、車両の他の部分に配置することもできる。

発明の先行技術
欧州特許出願公開第０５９１７４３号明細書には、リアビューミラーのケーシングに関連付けられた光学センサによって車両間の相対位置を検出するための装置が記載されており、この光学センサは、車両の中央情報システムに接続された電子処理ユニットに関連付けられ、中央情報システムは、処理済み信号を受け取って最終的にアラーム信号を与える。この装置は、それが取り付けられた車両の運転手に、様々な信号（音響及び発光等）を介して、接近しつつある他の車両との起こり得る衝突のリスクを警告することを目的とする。さらに言及されているのは、この装置を使用して、車両の緊急ライト又はその方向指示器の作動によって、接近しつつある車両の運転手に、起こり得る衝突のリスクを警告することが可能なことである。前記先行技術は、ＣＣＤテクノロジを基礎とする光電子センサからなる装置の可能性について言及しているが、その構造は詳細に記載されておらず、なんらの特性が与えられることもなければ、光学装置が組み込まれるシステムの説明もなく、さらには車両内のその装置の物理的な場所についても記載されていない。

本出願人の国際公開第０１／６１３７１号パンフレットには、本発明の目的に類似した物体存在検出装置が記載されているが、この場合、デジタル化され、前もって増幅されるイメージの取り込み及び処理に続く処理に言及しているだけでなく、前記警告信号の生成に使用することのできる様々な計算アルゴリズムにも言及している。この先行技術においては、イメージのデジタル化を引き受けるフォトセンサ及び電子回路が、マルチチップモジュールに物理的に一体化されていることが記載されているが、デジタル化されたイメージの分析を引き受ける論理回路の配置は記載されていない。

前記先行技術においては、検出装置の電源供給システムについての言及がなく、また前記装置に関する干渉及び／又は不適切な電圧条件（それらの変動、過負荷等）の可能な保護についての言及もない。提供されたものは、光学センサ及び処理ユニットが両方とも、車両のリアビューミラーを担持するケーシング内部に配置されるという可能性であり、例えば雨、湿度、塵埃、打撃等の周囲及び外部の条件に関して自身を隔離する装置、又は光の入射に関連する保護については言及されていない。それに加え、センサと処理ユニットとの間の距離について言及されておらず、したがって第１の装置から到来する信号が第２の装置に到達する前に受け得る損失又は減衰についても言及されていない。

したがって、これらの潜在的な問題への代替案を与え、国際公開第０１／６１３７１号パンフレットに記載されているような装置の車両内における物理的な取り付けに焦点を当てて適切な解決策を提供する必要があると見られる。特に、周囲条件、電磁放射等に関する電気光学装置の良好な隔離及び保護を与え、カメラ及びすべての回路に対して、純度、公称値との近さ、安定性等の点で可能な限りもっとも適切な、電源供給システムから発生するそのターゲット用の電圧を提供し、同時に、過負荷、極性反転、入力電圧変動、干渉等から保護されることが望ましい。このことは、これらのシステムが、非常に変動的でありほとんどクリーンとはいえない電圧を与える車両のバッテリから電源供給を受けることを考慮した場合に特に重要となる。また、前記隔離の改善をねらいとしたとき、電源供給システムと、電気光学イメージ検出器を含む残りの回路とを明確に分離することが注目される。後述する好ましい実施例においては、Ｃ‐ＭＯＳタイプについて説明する。さらに、光学センサから送られた信号に関する、分析及び処理ユニットへの到達時における生成済み信号の可能な損失を低減することが重要である。この目的は、（電源から離された）センサと残りの回路との間の距離を可能な限り短縮することによって達成される。
欧州特許出願公開第０５９１７４３号明細書 国際公開第０１／６１３７１号パンフレット 欧州特許出願公開第１２８１９８３号明細書

本発明の目的は、これまでの段落で述べた特性、すなわち電源供給システム（それ自体は非常に高品質）と、本実施例においてはＣ‐ＭＯＳカメラの形式である電子光学装置との間の良好な隔離という特性を有する車両のリアビューミラーに適用可能な外部環境監視のためのカメラシステムを提供することであり、残りの電子回路に前記カメラによって取得されたデータを処理させることはもとより、これと前記すべての回路との間において可能な最高のコンパクト性、及びあらゆるタイプの外部攻撃及び／又は擾乱に対する保護を達成する。

本発明の簡単な説明
本発明に係る車両のリアビューミラーに適用可能な外部環境監視のためのカメラシステムは、少なくとも１つの死角をカバーする所定の監視視野内において前記車両と衝突し得る物体の存在を検出するように適合されたカメラを有し、外部で検出されるイメージを取得するのに適切なＣ‐ＭＯＳテクノロジの電子光学検出装置と、カメラによって取得されたイメージを処理及び分析して最終的に警告信号を与えるか又は前記イメージを可視化するための少なくとも１つのシステムとを有するタイプである。前記システムは、少なくとも２つの電気的に相互接続されて通信されるモジュールにまとめられ、最も敏感な回路を残りのシステムから分離することが可能であり、より良好な隔離及びそれらのいずれかによって消散される熱分散が得られる。前記敏感な回路は、カメラとともに、外部の攻撃に対し、コンパクトなケーシング内に配置されることによって保護される。これは全て、現状技術と比較したときに明確な利点を提供する。

前記モジュールは以下の通りである：
（ａ）電子光学検出装置を組み込む第１のモジュール、
（ｂ）車両インターフェースとしても機能する第２のモジュール。第２のモジュールは前記モジュールから距離が離れており、前記２つのモジュールのユニットに関連付けられた少なくとも１つのフィルタユニットを有し、前記２つのモジュールのコンポーネントを少なくとも２つの異なる電圧レベルで動作させ、２つのモジュールの前記分割において所定の電圧レベルにおいて電源が供給される領域の配置及び生成熱に敏感な領域の配置を決定して、これにより、消散の必要性を低減し、かつ第１のモジュールの敏感な回路を遮蔽する。

好ましい実施例によれば、第１のモジュールはさらに処理装置を組み込んでおり、第２のモジュール自体は、以下の２つの相互接続されたサブモジュールに分割される：
（ｂ．１）前記モジュールから距離が離れて、レギュレーティング回路を組み込んだ第１のサブモジュール、及び
（ｂ．２）車両インターフェースとしても機能し、前記モジュールから距離が離れて、１つ以上のフィルタ、コントロール回路、増幅回路、及び通信回路を組み込んだ第２のサブモジュール。

前記コンパクトなケーシングは、リアビューミラーの支持構造体内部のような限られた収容部への挿入に適しており、第１のモジュールは、可撓性多層プリント回路によって第１のサブモジュールに相互接続され、これは、第１のサブモジュールとともにコネクタケーシングに組み込まれて両者に双方向信号パスを与えるコネクタによって、第２のサブモジュールに相互接続される。

本発明のその他の特徴は、限定としてではなく、例として示されていると理解されるべき添付図面に示された実施例に係る以下の説明から、より明確なものとなるであろう。以下に添付図面を参照して実施例を説明する。

実施例の詳細な説明
これらの図面によって示される通り、車両のリアビューミラーに適用可能な外部環境監視のためのカメラシステムは、そのカメラが少なくとも１つの死角をカバーする所定の監視視野内において前記車両と衝突し得る物体の存在を検出するように構成されており、好ましい実施例においてはＣ‐ＭＯＳテクノロジによる、外部から検出したイメージの取り込みに適した電子光学検出装置と、カメラによって取得された信号を処理及び分析して最終的に警告信号を与えるか又は前記イメージを可視化するためのシステムとを有する。前記システムは、２つの電気的に相互接続されて通信されるモジュール内にまとめられる。すなわち、第１のモジュール１２及び前記モジュールから距離が離れた第２のモジュールであり、これ自体は、好ましい実施例においては第１のモジュール１２から距離が離れた第１のサブモジュール７、及び前記モジュールから距離が離れた第２の電源供給サブモジュール３に分割される。

システムを２つに分割するねらいは、前記２つのモジュールが少なくとも２つの異なる電圧レベルで動作するコンポーネントを有するので、電源被供給領域を所定の電圧レベルに分散することと、熱を発生しやすい領域を分散して、消散の必要性を下げ、さらに前記第１のモジュール１２の敏感な回路を可能な電磁干渉に関して遮蔽することとにある。

前記第１のモジュール１２は、２つの硬質プリント多層回路（ＰＣＢ）２０、２１からなり、それらの上には一連のコンポーネントが配置されて一体化されているが、それについては後述する。前記硬質プリント多層回路（ＰＣＢ）２０、２１は、互いに平行に配置されてコンパクトケーシング１４に組み込まれており、リアビューミラーの支持構造体内部のような限られた収容部への挿入が可能であり、双方向信号パスを与える折り曲げられた可撓性プリント多層回路１１と相互接続される。金属製で防水のケーシング１４は熱の消散を促進し、Ｃ‐ＭＯＳ装置の検出マトリクス上に配置されて検出イメージの焦点を適切に合わせるためのレンズ１５又は光学系を収容する突出管状部分１７と、レンズ又は光学系と同じ透明度条件を有して電気ヒータの形で具体化されるコンディショニング要素１８とを収容する突出管状部分１７を有する。

前記第１のサブモジュール７は、可撓性多層プリント回路６を介して第１のモジュール１２と接続されており、硬質の多層プリント回路２２からなる。後述する一連のコンポーネントは、その上に配置されて一体化されてコネクタケーシング２４に組み込まれるが、それはさらに、第１のサブモジュール７を前記第２のサブモジュール３に結合するコネクタ２３の部品２３ａをカバーする。前記コネクタケーシング２４は中実であり、通常は車両の外部部品に配置されるが、リアビューミラーのケーシングのような車両の外側構造体の領域内に配置される。

このような第１のモジュール１２、及び第２のモジュールの第１のサブモジュール７には、システムの最も敏感な回路が配置される。特に、本実施例においては、第１のモジュール１２は、Ｃ‐ＭＯＳテクノロジのような電子光学検出装置、プロセッサ、前記イメージの処理のために使用されるデータの永久又は一時保存のためのＲＯＭ及びＲＡＭメモリ、並びに前記サブモジュール７で発生する第１のモジュール１２への入口電圧のフィルタリングを担う１つ以上のフィルタ１３を有する。本実施例においては、３つの電圧が記載されており、それらは直流タイプであり、そのうちの２つは約３．３Ｖ及び５Ｖの値を有し、プリント回路２０内に配置される所定のグループのコンポーネント用である。３番目の電圧は、モジュール１２及び７に接続する通信ネットワーク内に組み込まれる車両のバスＬＩＮからの負荷である８Ｖと１８Ｖとの間の値を有し、前記コンディショニング要素１８への電源供給にもっとも好都合な電圧を使用する。これら３つの電圧は、第１のサブモジュール７から発生する。第１のサブモジュール７は、前記硬質多層プリント回路２２の上に配置されるレギュレーティング回路９及び１つ以上のフィルタ８、１０を有する。第１のモジュール１２においては、前記Ｃ‐ＭＯＳ装置及び前記プロセッサが所定用途向け集積回路（Ａ．Ｓ．Ｉ．Ｃ．）１６に関連付けられており、前記メモリ、前記フィルタ、及び一連の電子コンポーネントとともに、前記多層プリント回路２０、２１の上に配置されている。

前記第１のサブモジュール７において、２つのフィルタのうちの１つ８は入口タイプであり、前記第２の電源サブモジュール３から発生する１つ以上の直流タイプの、その１つには約５Ｖの値を有し、別の可能性のある１つには８Ｖと１８Ｖとの間の値を有する電圧のフィルタリングを担い、また前記２つのフィルタのうちの１つ１０は出口タイプであり、前記レギュレーティング回路９から発生する１つ以上の電圧のフィルタリングを担い、出口において５Ｖの直流電圧を与え、前記入口フィルタ８から発生するやはり５Vの電圧のレギュレーティングを担う。

車両インターフェースとしても機能する第２のサブモジュール３を参照すると、これは第１のモジュール１２及び第１のサブモジュール７から分離されており、ケーブル又は平形多芯テープのような、コネクタ２３を介した双方向信号の流れを有する多芯配線２４を介して第１のサブモジュール７に接続され、通常は車両内部に配置され、バッテリから発生した電圧を、車両内部からコネクタ１９を介して取り入れる。コネクタ１９は、前記第２のサブモジュール３に配置され、前記車両の電源に接続可能である。前記電圧は、８Ｖと１８Ｖとの間で振動し、直流タイプであり、入口フィルタ１によってフィルタリングされる。前記フィルタ１の出口において得られる電圧は２つのパスを進む。一方は第１のサブモジュール７へ、他方は第２のサブモジュール３内に配置されたレギュレーティング回路４へ向かう。前記レギュレーティング回路４の出口は、所定グループのコンポーネントのための約５Ｖの値を有する直流電圧になり、当然のことながらレギュレーティング済みである。レギュレーティング回路４の前記出口電圧は、そのフィルタリングを担う、第２のサブモジュール３の第２のフィルタ５すなわち出口フィルタ５に導かれる。前記出口フィルタ５の前記出口電圧は、双方向信号の流れを有する前記多芯配線２４を介して第１のサブモジュール７に印加されるが、さらにこの配線は、入口フィルタ１の前記出口電圧の伝達も担う。さらに、この第２のサブモジュール３は、コントロール回路、増幅回路、及び通信回路を有し、これらは、第１のサブモジュール７を介して第１のモジュール１２から与えられたデータの処理及び操作に適用され、前記データに基づいて所定の信号を中央情報処理センタに供給し、中央情報処理センタは、車両の運転手に警告信号を与えること、又は検出されたイメージを、その可視化のために、ディスプレイ又はスクリーンのようなその目的のために配置された装置に与えることを担う。

前記８Ｖと１８Ｖとの間の可変電圧は、例えば車両の４２Ｖネットワーク及びデュアルネットワーク（１４Ｖ‐４２Ｖ）の場合には２１Ｖ及び５０Ｖ、及び（トラックに使用される）２４Ｖネットワークの場合には１８Ｖ及び３２Ｖというような、その他の値を採用してもよい。これらの場合には、ここで説明したシステムに先行する双方向コンバータを使用し、その出口において前記８Ｖと１８Ｖとの間の電圧値を与えることが可能である。

これまでの段落からわかるとおり、すべてのシステムは２つのレギュレーティング回路４、９を有し、一方は第１のサブモジュール７に、他方は第２のサブモジュール３にあり、その両方は所望の品質及びサイズに応じてリニアタイプ若しくはスイッチングタイプ又は各タイプの１つとすることができるが、第１のサブモジュール７のレギュレーティング回路９は、サイズが縮小されなければならず、多くの熱を発散するべきでなく、及び上述のより敏感な回路のために理想的な信号を与えるべきであることから、品質及びサイズに関する要件はより厳しいものとなる。当然のことながら、これらのフィルタの設計方法は、これまでの段落からわかるように、さらに、異なる段階に配置されるフィルタ１、５、８、１０、及び１３の設計に影響する。レギュレーティング回路に関してすでに述べたことは、良好な品質の取得電圧を得ること及び可能な限り小さな回路サイズを得ることという設計要件という点から見ると、フィルタの設計時にも適用可能である。すなわち、第１のモジュール１２のフィルタ１３の設計は、このポイントからの出口電圧がシステムのもっとも敏感な回路に直接印加されることになるので、より厳しい要件で行われなければならない。

別の実施例においては、電子光学検出装置をアナログカメラとすることができる。これはさらに、そこに組み込みレンズと同じ透明度条件を有する調整装置を有することができる。この場合、そこから取得したイメージの視覚化だけでなく、それらの処理及び分析を希望するならば、前記回路にアナログ‐デジタルコンバータを追加する必要がある。

前記電子回路はすべて、各場合のために適合された、例えばコイル、抵抗、キャパシタ、トランジスタ、水晶発振子、集積回路（電圧レギュレータ等）、及びダイオード等のような一連の電子コンポーネントからなり、それら自体はすべて公知である。

当業者にあっては、特許請求の範囲に記述されている本発明の範囲から逸脱することなく、ここで述べた実施態様に変更ならびに修正を導入することができよう。

Ｃ‐ＭＯＳテクノロジのカメラ及びそれが組み込まれるシステムの一部の断面図である。 第２のサブモジュールを除いたほぼ完全なシステムを見ることができる、図１のシステムの平面図である。 カメラが組み込まれた完全なシステムのブロックレベルでの配置を示す略図である。

Claims (27)

1. 車両のリアビューミラーに適用可能な外部環境監視のためのカメラシステムであり、前記カメラは少なくとも１つの死角をカバーする所定の監視視野内において前記車両と衝突し得る物体の存在を検出するように適合され、前記システムは前記外部から検出されるイメージを取得するのに適切な装置と、前記カメラによって取得されたイメージを処理及び分析するための少なくとも１つのシステムとを有するタイプのカメラシステムであって、
   電気的に相互接続されて通信される少なくとも２つのモジュール、すなわち：
   （ａ）電子光学検出装置を組み込む第１のモジュール（１２）、
   （ｂ）車両インターフェース及び／又はユーザインターフェースとしても機能する第２のモジュール、を有し、
   第２のモジュールは前記モジュールから距離が離れており、前記２つのモジュールのユニットに関連付けられた少なくとも１つのフィルタユニットを有し、前記２つのモジュールのコンポーネントを少なくとも２つの異なる電圧レベルで動作させることを特徴とするカメラシステム。
2. 前記第１のモジュール（１２）は、少なくとも処理装置を組み込んだ請求項１に記載のカメラシステム。
3. 前記第２のモジュール自体は、２つの相互接続されたサブモジュール、すなわち：
   （ｂ．１）前記第１のモジュールから距離が離れて、少なくとも１つのレギュレーティング回路（９）を組み込んだ第１のサブモジュール（７）、及び、
   （ｂ．２）車両インターフェース及び／又はユーザインターフェースとしても機能し前記モジュールから距離が離れた第２の電源供給サブモジュール（３）、に分割された請求項２に記載のカメラシステム。
4. 前記電子光学検出装置はＣ‐ＭＯＳテクノロジによる請求項１に記載のカメラシステム。
5. 前記処理装置はプロセッサ及びメモリを有する請求項３に記載のカメラシステム。
6. 前記第１のモジュール（１２）は少なくとも１つのフィルタ（１３）を組み込んでおり、前記第１のサブモジュール（７）は１つ以上のフィルタ（８，１０）を有し、前記第２のサブモジュール（３）は１つ以上のフィルタ（１，５）を組み込んでいる請求項５に記載のカメラシステム。
7. 第１のモジュール（１２）の前記フィルタ（１３）は１つであり、第１のサブモジュール（７）の前記１つ以上のフィルタ（８，１０）は２つであり、及び第２のサブモジュール（３）の前記１つ以上のフィルタ（１，５）は２つである請求項６に記載のカメラシステム。
8. 第２のサブモジュール（３）は、少なくとも１つのレギュレーティング回路（４）、コントロール回路、増幅回路、及び通信回路を組み込んでおり、第１のサブモジュール（７）を介して第１のモジュール（１２）から与えられたデータの処理及び操作に適用される請求項７に記載のカメラシステム。
9. 前記第１のモジュール（１２）は、リアビューミラーの支持構造体内部のような限られた収容部への挿入が可能なコンパクトケーシング（１４）内に組み込まれている請求項１に記載のカメラシステム。
10. 前記ケーシング（１４）は、前記電子光学検出装置の検出マトリクスの上に配置されて検出イメージの焦点を適切に合わせるためのレンズ（１５）又は光学系を収容する突出管状部分（１７）を有する請求項９に記載のカメラシステム。
11. ケーシング（１４）の前記突出管状部分（１７）は、前記レンズ（１５）又は光学系の近くに、前記レンズ（１５）と同じ透明度条件を有するコンディショニング要素（１８）を収容する請求項１０に記載のカメラシステム。
12. 前記ケーシング（１４）は金属製であり防水である請求項１１に記載のカメラシステム。
13. レンズと同じ透明度条件を有する前記コンディショニング要素（１８）は電気ヒータである請求項１１に記載のカメラシステム。
14. 前記第１のサブモジュール（７）は、コネクタ（２３）を介した双方向信号の流れを有するケーブル又はテープのような多芯配線（２４）を介して前記第２のサブモジュール（３）に接続され、コネクタ（２３）の一部（２３ａ）はコネクタケーシング（２４）に組み込まれ、第２のサブモジュール（３）には車両の電源に接続可能なコネクタ（１９）が設けられている請求項３に記載のカメラシステム。
15. 第１のモジュール（１２）の前記電子光学検出装置及び前記プロセッサは、所定用途向け集積回路（Ａ．Ｓ．Ｉ．Ｃ．）（１６）に関連付けられる請求項６に記載のカメラシステム。
16. 第１のモジュール（１２）の前記フィルタ（１３）は、第１のサブモジュール（７）から発生する前記第１のモジュール（１２）への所定の入口電圧のフィルタリングを担う請求項６に記載のカメラシステム。
17. 第１のサブモジュール（７）の前記回路は硬質多層プリント回路（ＰＣＢ）２２の上に配置され、硬質多層プリント回路（ＰＣＢ）２２は、コネクタケーシング（２４）内に組み込まれ、双方向信号パスを提供する可撓性多層プリント回路（６）を介して前記第１のモジュール（１２）と結合される請求項１４に記載のカメラシステム。
18. 第１のモジュール（１２）の前記メモリ、前記フィルタ（１３）、及び前記Ａ．Ｓ．Ｉ．Ｃ．（１６）は２つの硬質多層プリント回路（ＰＣＢ）（２０，２１）の上に配置され、２つの硬質多層プリント回路（２０，２１）は平行に配置され、折り曲げられて双方向信号パスを与える可撓性多層プリント回路（１１）によって相互接続される請求項１５に記載のカメラシステム。
19. 第１のサブモジュール（７）において、２つのフィルタのうちの１つ（８）は入口タイプであり、第２のサブモジュール（３）から発生する電圧のフィルタリングを担い、２つのフィルタのうちの１つ（１０）は出口タイプであり、入口フィルタ（８）から発生する電圧のレギュレーティングに適用される前記レギュレーティング回路（９）から発生する１つ以上の電圧のフィルタリングを担う請求項７に記載のカメラシステム。
20. 第２のサブモジュール（３）において、２つのフィルタのうちの１つ（１）は入口タイプであり、車両内部に配置されたバッテリから発生する電圧のフィルタリングを担い、２つのフィルタのうちの１つ（５）は出口タイプであり、前記入口フィルタ（１）から到来する電圧のレギュレーティングに適用される前記レギュレーティング回路（４）から発生する１つ以上の電圧のフィルタリングを担う請求項８に記載のカメラシステム。
21. 前記電圧は直流タイプである請求項１６、１９、又は２０に記載のカメラシステム。
22. 前記レギュレーティング回路（４及び９）はリニアタイプである請求項２０に記載のカメラシステム。
23. 前記レギュレーティング回路（４及び９）はスイッチングタイプである請求項２０に記載のカメラシステム。
24. 前記レギュレーティング回路（４及び９）は２つである請求項２０に記載のカメラシステム。
25. 前記フィルタ（１，５，８，１０，及び１３）は異なる段階に配置される請求項７に記載のカメラシステム。
26. 前記電子光学検出装置はアナログカメラである請求項１に記載のカメラシステム。
27. 前記カメラは、それ自体に組み込まれるレンズと同一の透明度条件を有するコンディショニング要素（１８）を有する請求項２６に記載のカメラシステム。

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