JP2021021939A - Imaging unit and vehicle control unit - Google Patents

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雅史 足達
Masashi Adachi
雅史 足達
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Abstract

To prevent, in a change in shape of a housing due to a change in temperature, left-right asymmetric deformation of the housing during thermal expansion.SOLUTION: An imaging unit comprises: two imaging devices 100; a circuit board on which a plurality of components related to the operation of the two imaging devices 100 are arranged; a housing 10 that holds the two imaging devices 100; two reception shape parts 11 that are provided on the housing 10 and project toward the circuit board; and two heat radiation members 40 that are respectively provided on the two reception shape parts and are respectively in contact with the components to radiate heat. The two reception shape parts are provided such that the shapes thereof and positional relationship therebetween with respect to the center part between the optical axes of the two imaging devices 100 become closer to line symmetry than the positional relationship between the two radiation members 40 with respect to the center part between the optical axes of the two imaging devices 100.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、撮像ユニットおよび車両制御ユニットに関する。 The present invention relates to an imaging unit and a vehicle control unit.

従来、人間の目のように目標物までの距離を算定することができる撮像ユニットとして、いわゆるステレオカメラが知られている。ステレオカメラは、2つの単眼カメラを備えるものである。例えば、車両を制御する車両制御ユニットにステレオカメラを連動させることで、当該車両の前方にある物体との距離を算出し、この距離に応じた車両の動作制御をすることができる。 Conventionally, a so-called stereo camera is known as an imaging unit capable of calculating the distance to a target object like the human eye. A stereo camera includes two monocular cameras. For example, by interlocking a stereo camera with a vehicle control unit that controls a vehicle, it is possible to calculate the distance to an object in front of the vehicle and control the operation of the vehicle according to this distance.

ステレオカメラが備える2つの単眼カメラは、同一平面上に配置され、かつ、双方の光軸が平行になるように固定される。これら2つの単眼カメラが同時に同一の被写体を撮影することで被写体の視差量を検出し、この視差量に基づいて当該被写体までの距離を算定することができる。 The two monocular cameras included in the stereo camera are arranged on the same plane and fixed so that their optical axes are parallel to each other. When these two monocular cameras simultaneously shoot the same subject, the parallax amount of the subject can be detected, and the distance to the subject can be calculated based on the parallax amount.

ステレオカメラにおいて正確な距離の算定を行うには、2つの単眼カメラに用いるレンズの特性を合わせて焦点距離を同じにし、2つの単眼カメラの光軸間の距離である「基線長」を設計値どおりに固定し続けられることが重要である。さらに、2つの単眼カメラの光軸の平行度が組み立て時から精度良く設定され、かつ、これが維持し続けられることが重要である。 In order to calculate the accurate distance in a stereo camera, the characteristics of the lenses used in the two monocular cameras are matched, the focal length is the same, and the "baseline length", which is the distance between the optical axes of the two monocular cameras, is the design value. It is important that it can be fixed as it is. Furthermore, it is important that the parallelism of the optical axes of the two monocular cameras is set accurately from the time of assembly and that this is maintained.

そこで、特許文献1には、ステレオカメラとしての性能低下を抑制する目的で、温度により筐体が熱変形する際に左右対称の変形にさせるために、複数の発熱構造を、2つの単眼カメラの光軸間の中央部に対して対称の位置に設ける技術が開示されている。 Therefore, in Patent Document 1, in order to suppress the deterioration of the performance as a stereo camera, a plurality of heat generating structures are provided in two monocular cameras in order to cause the housing to be deformed symmetrically when the housing is thermally deformed by temperature. A technique for providing a position symmetrical with respect to a central portion between optical axes is disclosed.

ところで、ステレオカメラには、高温を発する発熱部品が複数搭載される。例えば、制御部であるCPU(Central Processing Unit)の他、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)のような画像処理や視差演算を行う部品である。これらの複数の発熱部品は、種類、基板上の配置位置、サイズなどが異なるものである。そのため、特許文献1に開示された技術のように、複数の発熱部品を2つの単眼カメラの光軸間の中央部に対して対称の位置に設けることは、非常に難しいという課題がある。 By the way, a stereo camera is equipped with a plurality of heat-generating components that emit high temperatures. For example, in addition to a CPU (Central Processing Unit) that is a control unit, it is a component that performs image processing and parallax calculation such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) and an FPGA (Field-Programmable Gate Array). These plurality of heat generating components are different in type, arrangement position on the substrate, size, and the like. Therefore, there is a problem that it is very difficult to provide a plurality of heat generating components at positions symmetrical with respect to the central portion between the optical axes of the two monocular cameras as in the technique disclosed in Patent Document 1.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、温度変化による筐体の形状変化に際し、熱膨張時の筐体の左右非対称な変形を抑えることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to suppress asymmetrical deformation of the housing during thermal expansion when the shape of the housing changes due to a temperature change.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、2つの撮像装置と、前記2つの撮像装置の動作に係る部品が複数配置されている回路基板と、前記2つの撮像装置を保持する筐体と、前記筐体に設けられ、前記回路基板側に突出している2つの迎え形状部と、前記2つの迎え形状部にそれぞれ設けられ、前記部品とそれぞれ接触して放熱する2つの放熱部材と、を備え、前記2つの撮像装置の光軸間の中央部に対する前記2つの迎え形状部の形状及び位置関係は、前記2つの撮像装置の光軸間の中央部に対する前記2つの放熱部材の位置関係よりも線対称に近くなるように設けられる、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention comprises two image pickup devices, a circuit board on which a plurality of components related to the operation of the two image pickup devices are arranged, and the two image pickup devices. Two housings to be held, two pick-up shapes provided in the housing and protruding toward the circuit board, and two pick-up shapes provided in the two pick-up shapes, respectively, in contact with the parts to dissipate heat. The shape and positional relationship of the two pick-up shape portions with respect to the central portion between the optical axes of the two imaging devices includes the heat radiating member, and the two heat dissipation members with respect to the central portion between the optical axes of the two imaging devices are provided. It is characterized in that it is provided so as to be closer to line symmetry than the positional relationship of the members.

本発明によれば、温度変化による筐体の形状変化に際し、熱膨張時の筐体の左右非対称な変形を抑えることができる、という効果を奏する。 According to the present invention, when the shape of the housing changes due to a temperature change, it is possible to suppress asymmetrical deformation of the housing during thermal expansion.

図1は、第1の実施の形態にかかるステレオカメラの概要を示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing an outline of the stereo camera according to the first embodiment. 図2は、ステレオカメラの筐体を裏側から見た状態を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the housing of the stereo camera is viewed from the back side. 図3は、図1に示したステレオカメラのA−A´縦断断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA'of the stereo camera shown in FIG. 図4は、図1に示したステレオカメラ1における迎え形状部と発熱部品と放熱部材との位置関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the pick-up shape portion, the heat generating component, and the heat radiating member in the stereo camera 1 shown in FIG. 図5は、第2の実施の形態にかかる車両制御ユニットを概略的に示す全体構成図である。FIG. 5 is an overall configuration diagram schematically showing the vehicle control unit according to the second embodiment.

以下に添付図面を参照して、撮像ユニットおよび車両制御ユニットの実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the imaging unit and the vehicle control unit will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施の形態)
ここで、図1は第1の実施の形態にかかるステレオカメラ1の概要を示す分解斜視図、図2はステレオカメラ1の筐体10を裏側から見た状態を示す斜視図、図3は図1に示したステレオカメラ1のA−A´縦断断面図、図4は図1に示したステレオカメラ1における迎え形状部と発熱部品と放熱部材との位置関係を示す図である。
(First Embodiment)
Here, FIG. 1 is an exploded perspective view showing an outline of the stereo camera 1 according to the first embodiment, FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the housing 10 of the stereo camera 1 is viewed from the back side, and FIG. 3 is a view. AA'longitudinal sectional view of the stereo camera 1 shown in No. 1, FIG. 4 is a diagram showing a positional relationship between a pick-up shape portion, a heat generating component, and a heat radiating member in the stereo camera 1 shown in FIG.

図1に示すように、撮像ユニットであるステレオカメラ1は、2つの撮像装置(単眼カメラ)100を保持する撮像装置保持部である筐体10と、筐体10が固定される回路基板20と、を備える。 As shown in FIG. 1, the stereo camera 1 which is an imaging unit includes a housing 10 which is an imaging device holding unit that holds two imaging devices (monocular cameras) 100, and a circuit board 20 to which the housing 10 is fixed. , Equipped with.

図2に示すように、筐体10は、回路基板20側に突出形成されている同形状であって、位置が左右対称な迎え形状部11を備えている。迎え形状部11は、筐体10の上方から見て凹形状に形成されている。なお、迎え形状部11は、筐体10と一体で形成されていても、別体で形成されていてもよい。また、迎え形状部11は、回路基板20の方に突出していればよく、筐体10の外部からは凹形状が見えないように形成してもよい。 As shown in FIG. 2, the housing 10 includes a pick-up shape portion 11 having the same shape and having a symmetrical position on the circuit board 20 side. The pick-up shape portion 11 is formed in a concave shape when viewed from above the housing 10. The pick-up shape portion 11 may be formed integrally with the housing 10 or may be formed separately. Further, the pick-up shape portion 11 may be formed so as to project toward the circuit board 20 so that the concave shape cannot be seen from the outside of the housing 10.

以下、ステレオカメラ1の構成を説明するときに用いる3次元直交座標系における軸について定義する。図1に示すように、2つの撮像装置100(レンズ101)が並んでいる方向をX軸とする。撮像装置100が備えるイメージセンサー102(図2参照)の結像の法線の方向をZ軸とする、X軸とZ軸に直交するステレオカメラ1の高さ方向をY軸とする。 Hereinafter, the axes in the three-dimensional Cartesian coordinate system used when the configuration of the stereo camera 1 will be described will be defined. As shown in FIG. 1, the direction in which the two image pickup devices 100 (lens 101) are arranged is defined as the X axis. The direction of the normal image of the image sensor 102 (see FIG. 2) included in the image pickup apparatus 100 is defined as the Z axis, and the height direction of the stereo camera 1 orthogonal to the X axis and the Z axis is defined as the Y axis.

2つの撮像装置100はそれぞれ、レンズ101と、イメージセンサー102と、センサー基板103と、を有する。レンズ101は、筐体10のカメラステー部10aの前面においてX軸方向に設けられている孔10bに嵌め込まれる。カメラステー部10aに嵌め込まれた状態において各レンズ101の光軸Lxは、距離の算出に必要となる基線長(2つの撮像装置100の光軸Lx間の距離)が確保された状態になる。また、各レンズ101の光軸Lxは、Z軸と平行な状態が保持されていて、同一方向に向いている。 Each of the two image pickup devices 100 has a lens 101, an image sensor 102, and a sensor substrate 103. The lens 101 is fitted into a hole 10b provided in the X-axis direction on the front surface of the camera stay portion 10a of the housing 10. In the state of being fitted in the camera stay portion 10a, the optical axis Lx of each lens 101 is in a state in which the baseline length (distance between the optical axes Lx of the two imaging devices 100) required for calculating the distance is secured. Further, the optical axis Lx of each lens 101 is maintained in a state parallel to the Z axis and is oriented in the same direction.

各レンズ101の裏面側、すなわち、Z軸方向にはイメージセンサー102が固定されていて、各レンズ101の光軸Lxとイメージセンサー102の結像面の中心が合致するように構成されている。イメージセンサー102は、個別のセンサー基板103に固定されている撮像素子であって、対応するレンズ101を介して結像面に結像した被写体像に係る信号を出力する。 The image sensor 102 is fixed on the back surface side of each lens 101, that is, in the Z-axis direction, and is configured so that the optical axis Lx of each lens 101 and the center of the image plane of the image sensor 102 coincide with each other. The image sensor 102 is an image sensor fixed to an individual sensor substrate 103, and outputs a signal related to a subject image imaged on an imaging surface via a corresponding lens 101.

すなわち、撮像装置100は、カメラステー部10aの前面の孔10bのそれぞれにレンズ101を嵌め込んで、このレンズ101のそれぞれの光軸Lxに合わせてイメージセンサー102を固定することで構成される。これによって、ステレオカメラ1は、2つのイメージセンサー102によって取得した画像から視差量を検出し、距離の算定をすることができる。 That is, the image pickup apparatus 100 is configured by fitting the lens 101 into each of the holes 10b on the front surface of the camera stay portion 10a and fixing the image sensor 102 in accordance with each optical axis Lx of the lens 101. As a result, the stereo camera 1 can detect the parallax amount from the images acquired by the two image sensors 102 and calculate the distance.

距離の算定を正確におこなうために重要な要素の一つである「基線長」をもって2つのレンズ101を正確に固定するためには、レンズ101が所定の位置に所定の姿勢をもって精度よく維持されなければならない。そのためには、たとえば、カメラステー部10aにおけるレンズ101の突き当て面を精度よく加工し、かつ、レンズ101側におけるカメラステー部10aへの突き当て部を精度よく加工する。また、カメラステー部10aにおいて、レンズ101を嵌めこむ孔10bの位置、大きさなどを正確に加工し、ここにレンズ101を嵌めこむ。なお、距離の算定における重要な要素の一つである焦点距離を合わせるには、同じ光学特性を有するレンズ101を用いる。また、カメラ特性を左右するイメージセンサー102においても、特性が同じイメージセンサーを用いる。なお、同じ特性を有するレンズ/センサーに限定されるものではなく、特性が異なるレンズ/センサーを用いるようにしてもよい。 In order to accurately fix the two lenses 101 with the "baseline length", which is one of the important factors for accurately calculating the distance, the lenses 101 are accurately maintained in a predetermined position and in a predetermined posture. There must be. For that purpose, for example, the abutting surface of the lens 101 on the camera stay portion 10a is accurately processed, and the abutting portion on the lens 101 side against the camera stay portion 10a is accurately processed. Further, in the camera stay portion 10a, the position, size, and the like of the hole 10b into which the lens 101 is fitted are accurately processed, and the lens 101 is fitted therein. A lens 101 having the same optical characteristics is used to match the focal length, which is one of the important factors in calculating the distance. Further, also in the image sensor 102 that influences the camera characteristics, an image sensor having the same characteristics is used. It should be noted that the present invention is not limited to lenses / sensors having the same characteristics, and lenses / sensors having different characteristics may be used.

さらに、距離の算定を正確におこなうには、2つのレンズ101の光軸Lxの平行度を維持できなければならない。これらの平行度を維持するには、やはり、カメラステー部10aにおいて、精度良く加工されたレンズ101の突き当て面と、精度よく加工されたレンズ101側におけるカメラステー部10aへの突き当て部とを形成することが重要となる。また、カメラステー部10aにおける孔10bを精度よく加工して形成することになる。 Further, in order to accurately calculate the distance, it is necessary to be able to maintain the parallelism of the optical axes Lx of the two lenses 101. In order to maintain these parallelisms, again, in the camera stay portion 10a, the abutting surface of the lens 101 processed with high precision and the abutting portion with the camera stay portion 10a on the lens 101 side processed with high precision are used. It is important to form. Further, the hole 10b in the camera stay portion 10a is formed by processing it with high accuracy.

回路基板20には、撮像装置100の動作の制御や2つの画像の視差量から距離を算定する演算素子や、または、電源制御用の素子など、撮像装置100の動作に係る部品が配置されている。図1に示すように、回路基板20には、制御部であるCPU(Central Processing Unit)21の他に、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)のような画像処理や視差演算を行う処理回路22、CPU21等の動作電源を供給する電源部23、などが配置されている。なお、回路基板20と撮像装置100との間には配線が施されているが図示を省略する。これら部品の中には、高温を発する発熱部品が含まれている。図1において例示する発熱部品は、CPU21や処理回路22である。 On the circuit board 20, components related to the operation of the image pickup device 100, such as an arithmetic element for controlling the operation of the image pickup device 100 and calculating the distance from the parallax amount of the two images, or an element for controlling the power supply, are arranged. There is. As shown in FIG. 1, in addition to the CPU (Central Processing Unit) 21 which is a control unit, the circuit board 20 is used for image processing such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) and FPGA (Field-Programmable Gate Array). A processing circuit 22 that performs a parallax calculation, a power supply unit 23 that supplies an operating power source for the CPU 21 and the like, and the like are arranged. Although wiring is provided between the circuit board 20 and the image pickup apparatus 100, the illustration is omitted. Among these parts, heat-generating parts that emit high temperature are included. The heat generating components illustrated in FIG. 1 are a CPU 21 and a processing circuit 22.

なお、CPU21や処理回路22などの発熱部品は、種類、回路基板20上の配置位置、サイズなどが異なるものである。 The heat-generating components such as the CPU 21 and the processing circuit 22 differ in type, arrangement position on the circuit board 20, size, and the like.

以下の説明において、本実施形態に係るステレオカメラ1における発熱部品をCPU21に限って説明する。なお、発熱部品をCPU21に限る必要はない。例えば、回路基板20に実装される他の部品、FPGAや電源ICなども発熱部品に該当する。発熱部品が回路基板20に複数配置されているときは、各発熱部品に対して、以下において説明する放熱部材40を設ければよい。 In the following description, the heat generating component in the stereo camera 1 according to the present embodiment will be described only for the CPU 21. It is not necessary to limit the heat generating component to the CPU 21. For example, other components mounted on the circuit board 20, FPGA, power supply IC, and the like also correspond to heat generating components. When a plurality of heat generating components are arranged on the circuit board 20, a heat radiating member 40 described below may be provided for each heat generating component.

発熱部品は、動作中において周囲に熱を放出する部品をいう。例えば、CPU21のような発熱部品は、放熱できないと熱暴走して異常な動作をすることがある。そこで、CPU21には、放熱を促進させる放熱部材40が取り付けられている。 A heat-generating component is a component that releases heat to the surroundings during operation. For example, a heat-generating component such as the CPU 21 may cause thermal runaway and abnormal operation if heat cannot be dissipated. Therefore, a heat radiating member 40 that promotes heat radiating is attached to the CPU 21.

放熱部材40は、TIM(Thermal Interface Material)と称されるものである。TIMは、効果的に熱伝導率を高めるものである。TIMは、例えば、金属のほか、熱伝導グリースやグラファイトシートなどが適用される。 The heat radiating member 40 is called a TIM (Thermal Interface Material). TIM effectively increases the thermal conductivity. For example, in addition to metal, heat conductive grease, graphite sheet, or the like is applied to TIM.

放熱部材40は、一端がCPU21側に接して熱を集め、他端は筐体10と接している。放熱部材40とCPU21との固定は、例えば両面テープなどで行われる。 One end of the heat radiating member 40 is in contact with the CPU 21 side to collect heat, and the other end is in contact with the housing 10. The heat radiating member 40 and the CPU 21 are fixed with, for example, double-sided tape.

放熱部材40の他端が接触する筐体10の位置は、例えば、図2に示す迎え形状部11である。より詳細には、図1ないし図4に示すように、2つ設けられた迎え形状部11と放熱部材40とは、各々接している。また、各放熱部材40は、回路基板20側に突出した2つの迎え形状部11にそれぞれ設けられ、2つの発熱部品(CPU21や処理回路22)とそれぞれ接触して放熱する。 The position of the housing 10 with which the other end of the heat radiating member 40 comes into contact is, for example, the pick-up shape portion 11 shown in FIG. More specifically, as shown in FIGS. 1 to 4, the two receiving shape portions 11 and the heat radiating member 40 are in contact with each other. Further, each heat radiating member 40 is provided on each of the two receiving-shaped portions 11 protruding toward the circuit board 20, and is in contact with two heat generating components (CPU 21 and processing circuit 22) to radiate heat.

すなわち、迎え形状部11は、回路基板20の方向(発熱部品接触方向)側に突出している形状である凸形状部である。また、より詳細には、迎え形状部11は、2つの撮像装置100の光軸Lx間の中央部Cに対して、放熱部材40よりも線対称に近い形状及び位置関係で設けられている。なお、中央部Cは、2つの撮像装置100(レンズ101)の光軸Lxを含む面において光軸Lxに平行な中央線を含む面である。 That is, the pick-up shape portion 11 is a convex shape portion having a shape protruding in the direction (heat generating component contact direction) side of the circuit board 20. More specifically, the pick-up shape portion 11 is provided with a shape and a positional relationship closer to line symmetry than the heat radiating member 40 with respect to the central portion C between the optical axes Lx of the two image pickup devices 100. The central portion C is a surface including the optical axis Lx of the two imaging devices 100 (lens 101) and includes a center line parallel to the optical axis Lx.

上述のように、CPU21や処理回路22などの発熱部品からの熱は、放熱部材40を介して、2つの撮像装置100の光軸Lx間の中央部Cに対して放熱部材40よりも線対称に近い位置に設けられた2つの迎え形状部11の何れかへと伝わり、2つの迎え形状部11から筐体10全体に伝わっていく。 As described above, the heat from the heat generating components such as the CPU 21 and the processing circuit 22 is line-symmetrical with respect to the central portion C between the optical axes Lx of the two imaging devices 100 via the heat radiating member 40. It is transmitted to one of the two pick-up shape portions 11 provided at a position close to the above, and is transmitted from the two pick-up shape portions 11 to the entire housing 10.

ところで、前述したように、CPU21や処理回路22などの発熱部品は、種類、回路基板20上の配置位置、サイズなどが異なるものである。そのため、複数の発熱部品を2つの撮像装置100の光軸Lx間の中央部Cに対して対称の位置に設けることは、非常に難しいものとなっている。 By the way, as described above, the heat-generating components such as the CPU 21 and the processing circuit 22 are different in type, arrangement position on the circuit board 20, size, and the like. Therefore, it is very difficult to provide a plurality of heat generating components at positions symmetrical with respect to the central portion C between the optical axes Lx of the two imaging devices 100.

しかしながら、本実施形態においては、2つの撮像装置100の光軸Lx間の中央部Cに対してCPU21や処理回路22などの発熱部品が線対称となっていなくても、発熱部品がそれぞれ接触する2つの迎え形状部11の2つの撮像装置100の光軸Lx間の中央部Cに対する形状及び位置関係は、2つの撮像装置100の光軸Lx間の中央部Cに対する2つの発熱部品(CPU21や処理回路22など)の位置関係よりも線対称に近くなるように設けられる。これにより、温度変化による筐体10の形状変化に際し、熱膨張時の左右非対称な変形を抑えることができ、熱膨張によるステレオカメラ1の性能低下を抑制することができる。また、発熱部品がそれぞれ接触する2つの迎え形状部11が、同形状であり、かつ、線対称となっているとより熱膨張に対する効果を得ることができる。 However, in the present embodiment, even if the heat-generating components such as the CPU 21 and the processing circuit 22 are not line-symmetrical with respect to the central portion C between the optical axes Lx of the two imaging devices 100, the heat-generating components come into contact with each other. The shape and positional relationship of the two pick-up shape portions 11 with respect to the central portion C between the optical axes Lx of the two imaging devices 100 are two heat-generating components (CPU 21 and) with respect to the central portion C between the optical axes Lx of the two imaging devices 100. It is provided so as to be closer to line symmetry than the positional relationship of the processing circuit 22 and the like). As a result, when the shape of the housing 10 changes due to a temperature change, asymmetrical deformation during thermal expansion can be suppressed, and deterioration of the performance of the stereo camera 1 due to thermal expansion can be suppressed. Further, if the two catch-shaped portions 11 that the heat-generating parts come into contact with each have the same shape and are line-symmetrical, the effect on thermal expansion can be further obtained.

このように本実施形態によれば、温度変化による筐体10の形状変化に際し、熱膨張時の10の左右非対称な変形を抑えることができ、熱膨張によるステレオカメラ1の性能低下を抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the shape of the housing 10 is changed due to the temperature change, the asymmetrical deformation of the 10 during thermal expansion can be suppressed, and the performance deterioration of the stereo camera 1 due to thermal expansion can be suppressed. Can be done.

なお、上述したように、迎え形状部11は、基本的に完全に左右対称であることが好ましい。一方で、2つの発熱部品(CPU21や処理回路22など)の配置位置やサイズが大きく異なる場合は、迎え形状部11を完全に左右対称にするのではなく、2つの発熱部品(CPU21や処理回路22など)の配置位置とサイズの差に基づき、迎え形状部11の配置位置とサイズを決定することで、筐体10が左右非対称に変形するのを防ぐことに効果がある場合がある。 As described above, it is preferable that the pick-up shape portion 11 is basically completely symmetrical. On the other hand, when the arrangement positions and sizes of the two heat-generating components (CPU 21, processing circuit 22, etc.) are significantly different, the two heat-generating components (CPU 21, processing circuit, etc.) are not completely symmetrical. By determining the arrangement position and size of the pick-up shape portion 11 based on the difference in the arrangement position and size of (22, etc.), it may be effective to prevent the housing 10 from being deformed asymmetrically.

なお、本実施形態においては、迎え形状部11、発熱部品(CPU21や処理回路22など)、放熱部材40をそれぞれ2つ設けるようにしたが、これに限るものではなく、それぞれ少なくとも2つ以上設けられるものであってもよい。 In this embodiment, the pick-up shape portion 11, the heat generating component (CPU 21, processing circuit 22, etc.), and the heat radiating member 40 are each provided, but the present invention is not limited to this, and at least two or more of each are provided. It may be the one that can be used.

(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described.

第2の実施の形態は、第1の実施の形態のステレオカメラ1を備えた車両制御ユニットについて説明するものである。以下、第2の実施の形態の説明では、第1の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第1の実施の形態と異なる箇所について説明する。 The second embodiment describes the vehicle control unit including the stereo camera 1 of the first embodiment. Hereinafter, in the description of the second embodiment, the description of the same part as that of the first embodiment will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be described.

図5は、第2の実施の形態にかかる車両制御ユニットを概略的に示す全体構成図である。図5に示すように、車両制御ユニット300は、車両500に搭載され、当該車両500の動きを制御する。車両制御ユニット300は、すでに説明をしたステレオカメラ1を用いて、車両500の進行方向に存在する物体との距離を算出し、この距離に応じて当該車両の動きを制御する。 FIG. 5 is an overall configuration diagram schematically showing the vehicle control unit according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, the vehicle control unit 300 is mounted on the vehicle 500 and controls the movement of the vehicle 500. The vehicle control unit 300 calculates the distance to an object existing in the traveling direction of the vehicle 500 by using the stereo camera 1 already described, and controls the movement of the vehicle according to this distance.

図5に示すようにステレオカメラ1が備えるレンズ101は、車両500の進行方向前方の光景を撮影することができるように設置されている。ステレオカメラ1は、車両500のフロントガラスの内側(車室側)上部のインナーリアビューミラー付近に搭載される。ステレオカメラ1の取付位置は、上述の位置に限定されず、車両500の進行方向前方の車両外の状況を検知することができる位置であればよい。 As shown in FIG. 5, the lens 101 included in the stereo camera 1 is installed so as to be able to capture a scene in front of the vehicle 500 in the traveling direction. The stereo camera 1 is mounted near the inner rear view mirror on the upper side (on the vehicle interior side) of the windshield of the vehicle 500. The mounting position of the stereo camera 1 is not limited to the above-mentioned position, and may be any position as long as it can detect the situation outside the vehicle in front of the vehicle 500 in the traveling direction.

ステレオカメラ1は、撮影した被写体を含む画像データから被写体(測定対象)までの距離を求める(距離情報を取得する)。ステレオカメラ1の測定対象は、他の移動体や人物や動物などである。 The stereo camera 1 obtains the distance from the image data including the captured subject to the subject (measurement target) (acquires the distance information). The measurement target of the stereo camera 1 is another moving object, a person, an animal, or the like.

車両制御ユニット300は、居室空間である車室において設置されたステレオカメラ1と、制御装置310と、ステアリングホイール320と、ブレーキペダル330と、を備えている。ステレオカメラ1は、車両500の進行方向を撮影する撮影機能を有し、例えば、車両500のフロントウィンドウ内側のバックミラー近傍に設置される。 The vehicle control unit 300 includes a stereo camera 1, a control device 310, a steering wheel 320, and a brake pedal 330 installed in a vehicle interior, which is a living room space. The stereo camera 1 has a photographing function of photographing the traveling direction of the vehicle 500, and is installed near the rear-view mirror inside the front window of the vehicle 500, for example.

ここで、ステレオカメラ1と車両制御ユニット300との関係について説明する。車両制御ユニット300の制御装置310は、ステレオカメラ1から受信した視差画像に基づいて求まるステレオカメラ1から被写体までの距離情報により、各種車両制御を実行する。 Here, the relationship between the stereo camera 1 and the vehicle control unit 300 will be described. The control device 310 of the vehicle control unit 300 executes various vehicle controls based on the distance information from the stereo camera 1 to the subject obtained based on the parallax image received from the stereo camera 1.

制御装置310は、車両制御の例として、ステレオカメラ1から受信した視差画像に基づいて、ステアリングホイール320を含むステアリング系統(制御対象)を制御して障害物を回避するステアリング制御を実行する。制御装置310は、また、ステレオカメラ1から受信した視差画像に基づいて、ブレーキペダル330(制御対象)を制御して車両500を減速および停止させるブレーキ制御等を実行する。このようなステレオカメラ1および制御装置310を含む車両制御ユニット300のように、ステアリング制御またはブレーキ制御等の車両制御が実行されることによって、車両500の運転の安全性を向上することができる。 As an example of vehicle control, the control device 310 controls the steering system (control target) including the steering wheel 320 based on the parallax image received from the stereo camera 1 to execute steering control to avoid obstacles. The control device 310 also controls the brake pedal 330 (controlled object) to perform brake control and the like to decelerate and stop the vehicle 500 based on the parallax image received from the stereo camera 1. As in the vehicle control unit 300 including the stereo camera 1 and the control device 310, the driving safety of the vehicle 500 can be improved by executing vehicle control such as steering control or brake control.

なお、上述のように、ステレオカメラ1は、車両500の前方を撮影するものとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、ステレオカメラ1は、車両500の後方または側方を撮影するように設置されるものとしてもよい。この場合、ステレオカメラ1は、車両500の後方の後続車、または側方を並進する他の車両等の位置を検出することができる。そして、制御装置310は、車両500の車線変更時または車線合流時等における危険を検知して、上述の車両制御を実行することができる。 As described above, the stereo camera 1 is intended to capture the front of the vehicle 500, but the present invention is not limited to this. That is, the stereo camera 1 may be installed so as to photograph the rear or side of the vehicle 500. In this case, the stereo camera 1 can detect the position of the following vehicle behind the vehicle 500, or another vehicle translating to the side. Then, the control device 310 can detect the danger at the time of changing lanes or merging lanes of the vehicle 500 and execute the above-mentioned vehicle control.

また、制御装置310は、車両500の駐車時等におけるバック動作において、ステレオカメラ1によって検出された車両500の後方の障害物の視差画像に基づいて、衝突の危険があると判断した場合に、上述の車両制御を実行することができる。 Further, when the control device 310 determines that there is a risk of collision based on the parallax image of the obstacle behind the vehicle 500 detected by the stereo camera 1 in the back operation when the vehicle 500 is parked or the like. The vehicle control described above can be performed.

このように本実施形態によれば、2つの撮像装置100の光軸Lx間の中央部Cに対してCPU21や処理回路22などの発熱部品が線対称となっていなくても、発熱部品がそれぞれ接触する2つの迎え形状部11がより線対称に近い形状及び位置関係となっていることにより、温度変化による筐体10の形状変化に際し、熱膨張時の筐体10の左右非対称な変形を抑えることができる。これにより、熱膨張によるステレオカメラ1の性能低下を抑制することができるので、ステレオカメラ1から被写体までの距離情報の算出に与える誤差影響を小さくすることができる。 As described above, according to the present embodiment, even if the heat-generating components such as the CPU 21 and the processing circuit 22 are not line-symmetrical with respect to the central portion C between the optical axes Lx of the two imaging devices 100, the heat-generating components are respectively. Since the two contacting shape portions 11 have a shape and a positional relationship closer to line symmetry, the asymmetrical deformation of the housing 10 during thermal expansion is suppressed when the shape of the housing 10 changes due to a temperature change. be able to. As a result, the deterioration of the performance of the stereo camera 1 due to thermal expansion can be suppressed, so that the influence of errors on the calculation of the distance information from the stereo camera 1 to the subject can be reduced.

なお、ステレオカメラ1は、測定対象との距離が変化する物体に設置されるものであればよい。したがって、ステレオカメラ1は、車両500に限定されず、船舶、鉄道等の移動体、FA(Factory Automation)用途の場合には建物などの固定物にも設置することができる。 The stereo camera 1 may be installed on an object whose distance from the measurement target changes. Therefore, the stereo camera 1 is not limited to the vehicle 500, and can be installed on a moving body such as a ship or a railroad, or in a fixed object such as a building in the case of FA (Factory Automation) use.

1 撮像ユニット
10 筐体
11 迎え形状部
20 回路基板
40 放熱部材
100 撮像装置
300 車両制御ユニット
310 制御装置
1 Imaging unit 10 Housing 11 Pick-up shape 20 Circuit board 40 Heat dissipation member 100 Imaging device 300 Vehicle control unit 310 Control device

国際公開第2017/163584号International Publication No. 2017/163584

Claims (7)

2つの撮像装置と、
前記2つの撮像装置の動作に係る部品が少なくとも2つ以上配置されている回路基板と、
複数の前記回路基板を保持する筐体と、
前記筐体における前記2つの撮像装置の光軸間の中央部をはさむように前記筐体に設けられ、前記回路基板側に突出している2つの凸形状部と、
前記2つの凸形状部にそれぞれ設けられ、前記部品とそれぞれ接触して放熱する少なくとも2つ以上の放熱部材と、
を備え、
前記2つの撮像装置の光軸間の中央部に対する前記2つの凸形状部の形状及び位置関係は、前記2つの撮像装置の光軸間の中央部に対する前記部品の位置関係よりも線対称に近くなるように設けられる、
ことを特徴とする撮像ユニット。
Two imaging devices and
A circuit board on which at least two or more components related to the operation of the two image pickup devices are arranged, and
A housing that holds a plurality of the circuit boards,
Two convex-shaped portions provided in the housing so as to sandwich the central portion between the optical axes of the two imaging devices in the housing and projecting toward the circuit board.
At least two or more heat radiating members provided in each of the two convex portions and in contact with the parts to dissipate heat.
With
The shape and positional relationship of the two convex portions with respect to the central portion between the optical axes of the two imaging devices is closer to line symmetry than the positional relationship of the component with respect to the central portion between the optical axes of the two imaging devices. It is provided so that
An imaging unit characterized by this.
2つの撮像装置と、
前記2つの撮像装置の動作に係る部品が少なくとも2つ以上配置されている回路基板と、
複数の前記回路基板を保持する筐体と、
前記筐体における前記2つの撮像装置の光軸間の中央部に対して線対称の位置に設けられ、前記回路基板側に突出している2つの凸形状部と、
前記2つの凸形状部にそれぞれ設けられ、前記部品とそれぞれ接触して放熱する少なくとも2つ以上の放熱部材と、
を備えることを特徴とする撮像ユニット。
Two imaging devices and
A circuit board on which at least two or more components related to the operation of the two image pickup devices are arranged, and
A housing that holds a plurality of the circuit boards,
Two convex portions provided at a position line-symmetrical with respect to the central portion between the optical axes of the two imaging devices in the housing and projecting toward the circuit board.
At least two or more heat radiating members provided in each of the two convex portions and in contact with the parts to dissipate heat.
An imaging unit characterized by being equipped with.
前記放熱部材は、TIM(Thermal Interface Material)と称されるものである、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像ユニット。
The heat radiating member is called TIM (Thermal Interface Material).
The imaging unit according to claim 1 or 2.
前記部品は、前記2つの撮像装置により撮影された撮影画像を処理する画像処理回路である、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の撮像ユニット。
The component is an image processing circuit that processes captured images captured by the two imaging devices.
The imaging unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the imaging unit is characterized in that.
前記部品は、前記2つの撮像装置により撮影された撮影画像から視差演算を行う処理回路である、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の撮像ユニット。
The component is a processing circuit that performs parallax calculation from captured images captured by the two imaging devices.
The imaging unit according to any one of claims 1 to 4, characterized in that.
少なくとも2つ以上の凸形状部と、
複数の前記凸形状部の少なくとも一部にそれぞれ接するように設けられた少なくとも2つ以上の放熱部材と、
複数の前記放熱部材の少なくとも一部にそれぞれ接するように設けられた少なくとも2つ以上の部品と、
を備えることを特徴とする撮像ユニット。
At least two or more convex parts,
At least two or more heat radiating members provided so as to be in contact with at least a part of the plurality of convex portions,
At least two or more parts provided so as to be in contact with at least a part of the plurality of heat radiating members, and
An imaging unit characterized by being equipped with.
車両に搭載され、当該車両の動きを制御する車両制御ユニットにおいて、
請求項1ないし6のいずれか一項に記載の撮像ユニットと、
前記撮像ユニットからの視差画像に基づく被写体までの距離情報により各種車両制御を実行する制御装置と、
を備えることを特徴とする車両制御ユニット。
In a vehicle control unit that is mounted on a vehicle and controls the movement of the vehicle.
The imaging unit according to any one of claims 1 to 6 and the imaging unit.
A control device that executes various vehicle controls based on distance information to the subject based on the parallax image from the imaging unit, and
A vehicle control unit characterized by being equipped with.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023276232A1 (en) * 2021-07-01 2023-01-05 日立Astemo株式会社 Imaging device

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