JP2012524890A - 車両内の運転者支援システムのためのセンサ構成 - Google Patents

Abstract

本発明は、レーダセンサ（１０）とビデオカメラ（１４）とを備えた、車両内の運転者支援システムのためのセンサ構成であって、レーダセンサ（１０）及びビデオカメラ（１４）が共通のハウジングに組み込まれる、上記センサ構成に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーダセンサとビデオカメラとを備えた、車両内の運転者支援システムのためのセンサ構成に関する。

例えば、間隔制御システム（ＡＣＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ、適応走行制御）又は衝突警報システム（ＰＳＳ：Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍ、衝突予知セーフティシステム）のような、運転者支援システムは、交通環境を撮像するための、特に先行車両を測定するためのセンサを必要とする。このセンサは典型的に、レーダセンサ、又は、対応する電子画像評価装置を備えたビデオカメラ、又は、両センサシステムの組み合わせをも含む。このような組み合わせは、異なるセンサシステムの特別な強みが互いに補完するため特に有利である。従って、レーダセンサは、一般に、半径方向距離及び半径方向速度の正確な測定を可能とするが、比較的分解能の小さな方位角の測定、及び、測定物体の幅の大まかな評価のみを可能とし、その一方、ビデオカメラは、方位角、横速度、及び物体幅の正確な測定を可能とするが、（特に単眼システムの場合には）半径方向距離及び半径方向速度の測定時の精度が低い。

独国特許出願公開第１０２００７０１８４７０号明細書には、レーダセンサと、ビデオカメラと、両センサ種のデータを互いに統合する電子評価システムと、からの組み合わせを含むセンサ構成が記載されている。

公知のセンサ構成では、レーダセンサは通常、車両の外部、少なくとも前方のバンパーの領域に取り付けられる。これに対して、ビデオカメラは、典型的に、車両内部の防風ガラスの後ろに配置される。

本発明の課題は、冒頭に挙げた形態の、特に容易に取り付けられ調整されるセンサ構成を創出することにある。

本課題は、本発明に基づいて、レーダセンサとビデオカメラとが共通のハウジングに組み込まれることにより解決される。

レーダセンサとビデオカメラとは一般に、当該レーダセンサ及びビデオカメラの光軸が厳密に互いに並行して延び、例えば、正確に車両の縦方向に延びるように調整されるべきであろう。共通のハウジング内にレーダセンサとビデオカメラとを組み込むことにより、２つの構成要素同士の相関的な調整を、既に製造者サイドで、より高い精度で行うことが可能となる。車両へ設置の際には、ハウジングのみを車体上又は車体内に取り付け、車体に対して相関的に調整すればよく、これにより、組み立て及び調整工程が著しく簡素化される。例えば、調整は、車体に対して相関的に、適切な試験台において、ビデオカメラ自身により撮影されたビデオ画像を用いて行うことができると共に、車体に対して相関的な、レーダセンサの正確な調整も達成される。

この共通のハウジングは、例えば従来のビデオカメラのように、車両内部の防風ガラスの後ろに取り付けることができる。

本発明の好適な構成と発展形態は、従属請求項において示される。

特に好適な実施形態において、共通のハウジングは、レーダセンサとビデオカメラのデータを一緒に事前評価するための電子的構成要素を含む。ここでは、データ統合は、下層レベル、即ちセンサレベルにおいて既に、電子的構成要素を用いて共通のハウジング内で行うことができ、レーダセンサのデータによりビデオ画像の解釈が容易になるため、反対に、当該ハウジングから残りの自動車電子部品（Ｆａｈｒｚｅｕｇｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ）へと通信されるデータの量を大幅に削減することが可能である。

本発明の実施形態が図面に示され、以下の記載においてより詳細に解説される。
共通のハウジング内の本発明にかかるセンサ構成の概略的な正面図である。 図１の切断線ＩＩ−ＩＩにおける、ハウジングの概略的な断面図である。

図１に示されるセンサ構成は、正面からはレーダレンズ１２のみが見えるレーダセンサ１０と、対物レンズ１６を備えたビデオカメラ１４と、を含む。レーダセンサ１０とビデオカメラ１４とは、レーダレンズ１２と対物レンズ１６とが共通の前方のハウジングカバー２０内で保持されるように、共通のハウジング１８内に配置される。

ハウジング１８の上側には、示される例では、点線で示される車両に固定されたコンソール２４上への当該ハウジング１８の固定を可能とするように形成された固定連結部２２が、取り付けられる。コンソール２４には、ケーシング（Ｖｅｒｋｌｅｉｄｕｎｇ）２６も取り付けることができ、当該ケーシング２６は、ハウジング１８の残りの側面を包囲し、基本的に、レーダレンズ１２及び対物レンズ１６を含めた前方のハウジングカバー２０のみを開放する。

ハウジング１８の側面にはプラグ２８が取り付けられ、当該プラグ２８は、センサ構成と、車両の残りの電子的構成要素との接続を形成し、図示されない車両側の対応プラグと共に、同様にケーシング２６内に収容される。

図２には、ハウジング１８の断面図が示されており、レーダレンズ１２と、ビデオカメラの対物レンズ１６と、が横から見える。

ハウジング１８は、内部に隔壁３０を有し、当該隔壁３０は、前方のハウジングカバー２０と、後方のハウジングカバー３２と、に対して並行に延びており、ハウジングの上側の壁を越えて上方へと、２つの固定連結部２２を繋ぎ補強するブリッジ（Ｓｔｅｇ）３４へと延びている。

基板３６は、ビデオカメラ１４を駆動するための図示されない電子的構成要素が搭載され、隔壁３０と前方のハウジングカバー２０との間の空間に収容されるように、当該隔壁３０へと固定される。更なる別の基板３８は、公知の形態で、レーダセンサの高周波部分とアンテナとを搭載し、隔壁３０と後方のハウジングカバー３２との間の空間に収容されるように、当該隔壁３０へと固定される。レーダレンズ１２とビデオカメラ１６とは、当該レーダレンズ１２及びビデオカメラ１６の光軸が厳密に互いに並行して方向付けられるように、前方のハウジングカバー２０内で保持される。２つの基板３６及び３８は、隔壁１８上に固く取り付けられる。前方のハウジングカバー２０自体は、ハウジング２０内で固く保持されているため、レーダレンズ１２と基板３８上のアンテナとの間の安定した空間関係が保障され続ける。

基板３８と後方のハウジングカバー３２との間の空間には、ハウジング１８内に、更なる別の基板４０が収容され、当該更なる別の基板４０は、レーダセンサ１０とビデオカメラ１４のための共通の評価回路（Ａｕｓｗｅｒｔｕｎｇｓｅｌｅｋｔｏｒｎｉｋ）の電子的構成要素が搭載されている。この評価回路は、図示されない線を介して、ビデオカメラ１４のための駆動回路（Ａｎｓｔｅｕｅｒｕｎｇｓｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ）の構成要素と、レーダセンサ１０の高周波部分と、に接続され、レーダセンサとビデオカメラの測定データを統合し、当該測定データを一緒に事前評価することを可能にする。この共通の事前評価の過程で、レーダセンサ１０から伝達される測定データと、ビデオカメラ１４から伝達される画像と、を用いて１つの物体を同定し、レーダセンサの時間的に連続する複数の測定周期に渡って、その時間的な推移を追跡することができる。この場合、レーダセンサ１０は、角度分解型レーダセンサであるため、測定物体の半径方向距離及び半径方向速度について比較的正確なデータを伝達し、各物体が観察される方位角についてのデータも伝達する。これにより、ビデオカメラ１４により撮像される物体の画像と、レーダセンサにより測定される物体とを結び付けることが可能となる。この場合、ビデオ画像の評価によって、個々の物体の方位角をより正確に決定することができ、さらに、各物体幅についてのより正確な情報を獲得することができる。最終的に、事前評価段において、連続的に更新される、全測定物体のリストが、当該測定物体の半径方向距離及び半径方向速度、及び、横方向位置及び幅についてのより正確なデータを含めて獲得される。このデータは、プラグ２８を介して読み出され、図示されない対応するデータ線を介して、車両内の他の箇所に設置された図示されない電子データ処理システムへと伝達される。センサ構成内でのデータの事前処理によって、伝達されるデータ量が大幅に削減されるため、必要とされるデータ伝送容量が問題なく提供される。

データセンサ１０及びビデオカメラ１４にはまた、プラグ２８を介して作動電圧と必要な制御信号とが供給される。

基板３６は、ビデオカメラ１４を駆動するための図示されない電子的構成要素が搭載され、隔壁３０と前方のハウジングカバー２０との間の空間に収容されるように、当該隔壁３０へと固定される。更なる別の基板３８は、公知の形態で、レーダセンサの高周波部分とアンテナとを搭載し、隔壁３０と後方のハウジングカバー３２との間の空間に収容されるように、当該隔壁３０へと固定される。レーダレンズ１２と対物レンズ１６とは、当該レーダレンズ１２及びビデオカメラ１６の光軸が厳密に互いに並行して方向付けられるように、前方のハウジングカバー２０内で保持される。２つの基板３６及び３８は、隔壁３０上に固く取り付けられる。前方のハウジングカバー２０自体は、ハウジング２０内で固く保持されているため、レーダレンズ１２と基板３８上のアンテナとの間の安定した空間関係が保障され続ける。

基板３６は、ビデオカメラ１４を駆動するための図示されない電子的構成要素が搭載され、隔壁３０と前方のハウジングカバー２０との間の空間に収容されるように、当該隔壁３０へと固定される。更なる別の基板３８は、公知の形態で、レーダセンサの高周波部分とアンテナとを搭載し、隔壁３０と後方のハウジングカバー３２との間の空間に収容されるように、当該隔壁３０へと固定される。レーダレンズ１２と対物レンズ１６とは、当該レーダレンズ１２及びビデオカメラ１６の光軸が厳密に互いに並行して方向付けられるように、前方のハウジングカバー２０内で保持される。２つの基板３６及び３８は、隔壁３０上に固く取り付けられる。前方のハウジングカバー２０自体は、ハウジング２０内で固く保持されているため、レーダレンズ１２と基板３８上のアンテナとの間の安定した空間関係が保障され続ける。

基板３８と後方のハウジングカバー３２との間の空間には、ハウジング１８内に、更なる別の基板４０が収容され、当該更なる別の基板４０は、レーダセンサ１０とビデオカメラ１４のための共通の評価回路（Ａｕｓｗｅｒｔｕｎｇｓｅｌｅｋｔｏｒｎｉｋ）の電子的構成要素が搭載されている。この評価回路は、図示されない線を介して、ビデオカメラ１４のための駆動回路（Ａｎｓｔｅｕｅｒｕｎｇｓｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ）の構成要素と、レーダセンサ１０の高周波部分と、に接続され、レーダセンサとビデオカメラの測定データを統合し、当該測定データを一緒に事前評価することを可能にする。この共通の事前評価の過程で、レーダセンサ１０から伝達される測定データと、ビデオカメラ１４から伝達される画像と、を用いて１つの物体を同定し、レーダセンサの時間的に連続する複数の測定周期に渡って、その時間的な推移を追跡することができる。この場合、レーダセンサ１０は、角度分解型レーダセンサであるため、測定物体の半径方向距離及び半径方向速度について比較的正確なデータを伝達し、各物体が観察される方位角についてのデータも伝達する。これにより、ビデオカメラ１４により撮像される物体の画像と、レーダセンサにより測定される物体とを結び付けることが可能となる。この場合、ビデオ画像の評価によって、個々の物体の方位角をより正確に決定することができ、さらに、各物体幅についてのより正確な情報を獲得することができる。最終的に、事前評価段において、連続的に更新される、全測定物体のリストが、当該測定物体の半径方向距離及び半径方向速度、及び、横方向位置及び幅についてのより正確なデータを含めて獲得される。このデータは、プラグ２８を介して読み出され、図示されない対応するデータ線を介して、車両内の他の箇所に設置された図示されない電子データ処理システムへと伝達される。センサ構成内でのデータの事前処理によって、伝達されるデータ量が大幅に削減されるため、必要とされるデータ伝送容量が問題なく提供される。

Claims (4)

1. レーダセンサ（１０）とビデオカメラ（１４）とを備えた、車両内の運転者支援システムのためのセンサ構成であって、前記レーダセンサ（１０）と前記ビデオカメラ（１４）とは、共通のハウジングに組み込まれることを特徴とする、センサ構成。
2. 前記レーダセンサ（１０）のレーダレンズ（１２）と、前記ビデオカメラ（１４）の対物レンズ（１６）とは、前記レーダレンズ（１２）及び前記対物レンズ（１６）の光軸が互いに並行して方向付けられるように、前記ハウジング（１８）のハウジングカバー（２０）で保持されることを特徴とする、請求項１に記載のセンサ構成。
3. 前記レーダセンサ（１０）の高周波部分及びアンテナ素子を搭載した基板（３８）が、前記ハウジング（１８）の内部の隔壁（３０）上に固く取り付けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載のレーダセンサ。
4. 前記ハウジング（１８）は、前記レーダセンサ（１０）と前記ビデオカメラ（１４）の測定データの融合のための電子回路（４０）を収容することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ構成。

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