DE102012021885A1 - Lens arrangement for environment detection system of motor vehicle, has two representation areas that are detected or represented different from one another, and two lenses for geometrical arrangement - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Linsenanordnung für ein Umgebungserfassungssystem mit dieser ein „Stereo-Bild” (ein Bild mit Entfernungsinformation, bzw. ein räumliches Bild) erzeugt werden kann, sowie ein dazugehöriges Verfahren und ein damit ausgestattetes Fahrerassistenzsystem und/oder Kraftfahrzeug (Kfz).The invention relates to a lens arrangement for an environment detection system with this a "stereo image" (a picture with distance information, or a spatial image) can be generated, and an associated method and a thus equipped driver assistance system and / or motor vehicle (motor vehicle).
Damit optische Bilderfassungssysteme, insbesondere Fahrerassistenzsysteme mit optischen Erfassungssystemen, räumliche Bilder erfassen/darstellen können, ist es erforderlich, dass neben der eigentlichen Bildinformation eine Entfernungsinformation hinzugefügt wird. Moderne Systeme verwenden deshalb oftmals ein Stereo-Objektiv, bei diesem zwei Einzel-Linsen/zwei Einzel-Objektive zueinander (horizontal) beabstandet angeordnet sind. Die Linsen/Objektive müssen hierbei einen gewissen Mindestabstand zueinander aufweisen, um daraus/mittels Datenfusion ein „räumliches Bild” generieren zu können.So that optical image acquisition systems, in particular driver assistance systems with optical acquisition systems, can capture / display spatial images, it is necessary to add distance information in addition to the actual image information. Therefore, modern systems often use a stereo lens in which two single lenses / two single lenses are spaced (horizontally) from each other. In this case, the lenses / objectives must have a certain minimum distance from one another in order to be able to generate a "spatial image" therefrom by means of data fusion.
Aus der Schrift
Aus der Schrift
Wie aus den nachfolgend aufgeführten verschiedenen Fachartikeln namhafter Kfz-Zulieferer weiter entnehmbar ist, ist das gemeinsame Merkmal einer/aller Stereo-Kamera/s, dass zwei Einzel-Linsen/Einzel-Objektive/Einzel-Kameras zueinander beabstandet angeordnet sind. Wie aus den Fachartikeln weiter hervorgeht, ist hierbei allen Lösungen gemeinsam, dass der Abstand der zwei Einzel-Linsen/Einzel-Objektive/Einzel-Kameras sich in der horizontalen Ebene erstreckt (ein Abstand in der horizontalen Ebene vorhanden ist).As can be further deduced from the various technical articles of well-known automotive suppliers listed below, the common feature of any stereo camera (s) is that two individual lenses / single lenses / individual cameras are arranged at a distance from one another. As the technical articles further show, all solutions have in common that the distance between the two single lenses / single lenses / single cameras extends in the horizontal plane (there is a gap in the horizontal plane).
Fachartikel aus der „Automobil Industrie” vom 31.10.2012 (Vogel Business Media): Artikelbezeichnung: „Stereokamerasystem lässt Fahrzeuge räumlich sehen”. In diesem Fachartikel wird ein Stereokamerasystem des Automobilzulieferers Bosch näher beschrieben. Wie aus dem Artikel weiter hervorgeht, wird das räumliche Sehen dadurch ermöglicht, dass wie beim Menschen mit zwei beabstandeten Augen, eine Stereokamera zum Einsatz gelangt. Wie aus der dazugehörenden Figur ersichtlich ist, ist die Stereokamera derart realisiert, dass zwei Kameras horizontal beabstandet angeordnet sind, bzw. im Fahrzeug als System so hinter der Windschutzscheibe verbaut werden.Article from the "Automotive Industry" from 31.10.2012 (Vogel Business Media): Article name: "Stereo camera system makes vehicles see spatially". This article describes a stereo camera system from automotive supplier Bosch. As the article further shows, spatial vision is made possible by using a stereo camera as in humans with two spaced eyes. As can be seen from the associated figure, the stereo camera is realized in such a way that two cameras are arranged horizontally spaced, or are installed in the vehicle as a system so behind the windshield.
Fachartikel aus der „Automobil Industrie” vom 13.06.2012 (Vogel Business Media): Artikelbezeichnung: „Mit Laser und Radar gegen Unfälle”. In diesem Fachartikel wird ein je Stereokamerasystem der Automobilzulieferer Bosch und Continental beschrieben, welche ein dreidimensionales Sehen ermöglichen. Wie aus dem Artikel weiter hervorgeht, forschen die Firmen Bosch und Continental an Stereokameras, die ähnlich wie beim Mensch mit seinen zwei Augen dreidimensional sehen und damit Entfernungen messen können.Article from the "Automotive Industry" from 13.06.2012 (Vogel Business Media): Article name: "With laser and radar against accidents". This specialist article describes a stereo camera system from the automotive suppliers Bosch and Continental that enable three-dimensional vision. As the article further shows, the companies Bosch and Continental are researching stereo cameras that, like humans, can see three-dimensionally with their two eyes and thus measure distances.
Fachartikel aus der „Automobil Industrie” vom 23.03.2012 (Vogel Business Media): Artikelbezeichnung: „Hochautomatisiertes Fahren getestet”. In diesem Fachartikel wird ein System/Forschungsprojekt vom Automobilzulieferer Continental beschrieben, welches ein hochautomatisiertes Fahren ermöglicht. Wie aus dem Artikel weiter hervorgeht, kamen hierbei seriennahe Technologien für Umfelderfassung zum Einsatz. Als Beispiel zur Umfelderfassung ist eine Stereokamera angeführt, mittels dieser die Größe und Distanz von Hindernissen gemessen werden kann.Specialist article from the "Automotive Industry" from 23.03.2012 (Vogel Business Media): Item description: "Highly automated driving tested". This article describes a system / research project by the automotive supplier Continental, which enables highly automated driving. As the article further shows, near-field technologies for environment detection were used. As an example for the environment detection, a stereo camera is listed, by means of which the size and distance of obstacles can be measured.
Fachartikel aus der „Automobil Industrie” vom 09.08.2011 (Vogel Business Media): Artikelbezeichnung: „IAA im Zeichen der technischen Trends”. In diesem Fachartikel werden innovative Produkte vom Automobilzulieferer Continental beschrieben. Unter anderem wird hierbei eine Stereokamera zur Umfelderfassung beschrieben. Wie aus dem Artikel weiter hervorgeht, besitzt die Stereokamera zwei „Augen”, damit diese im Gegensatz zu einer Monokamera die Distanz und Größe möglicher Hindernisse messen kann.Article from the "Automotive Industry" from 09.08.2011 (Vogel Business Media): Article name: "IAA in the sign of technical trends". This article describes innovative products from the automotive supplier Continental. Among other things, a stereo camera for environment detection is described here. As the article goes on to say, the stereo camera has two "eyes" so that, unlike a monocamera, it can measure the distance and size of potential obstacles.
Pressemitteilung vom Automobilzulieferer Continental vom 04.05.2011:
Quelle: Internet – abgerufen am 01.11.2012:
Artikelbezeichnung: „Mit der zweiten Kamera sieht man besser – die Stereokamera”. In dieser Pressemitteilung wird eine Stereokamera beschrieben, welche aus zwei hoch auflösenden CMOS-Monokameras bestehen, wobei die zwei hoch auflösenden CMOS-Monokameras mit einem Abstand von ca. 20 Zentimeter zueinander in einem Gehäuse hinter der Windschutzscheibe installiert sind. Das der Pressemitteilung dazugehörige Bild, zeigt eine Realisierung, bei dieser die beiden hoch auflösenden CMOS-Monokameras horizontal beabstandet in einer gemeinsamen Gehäuse-Konstruktion angeordnet sind.Press release from the automotive supplier Continental from 04.05.2011:
Source: Internet - accessed on 01.11.2012:
Product name: "With the second camera you can see better - the stereo camera". This news release describes a stereo camera consisting of two high-resolution CMOS monocameras, with the two high-resolution CMOS monocameras installed approximately 20 centimeters apart in a housing behind the windshield. The image accompanying the press release shows a realization in which the two high-resolution CMOS Monocameras are arranged horizontally spaced in a common housing construction.
Als großer Nachteil bei derartigen zuvor aufgezeigten Lösungen kann betrachtet werden, dass die beiden bilderfassenden Einzel-Linsen/Einzel-Objektive/die beiden Monokameras sehr genau aufeinander abgestimmt sein müssen, sowie ferner, dass gewisse Schaltungskomponenten Doppelt im Gesamtsystem vorhanden sein müssen. Die Abstimmung/Justierung der Einzel-Linsen/Einzel-Objektive/der beiden Monokameras zueinander, erfolgt meist bei der Herstellung des Master-Systems/Gesamtsystems, bzw. dem Umgebungserfassungssystems, welches letztendlich die beiden Einzel-Linsen/Einzel-Objektive/die beiden Monokameras als Systemkomponenten enthält.A major disadvantage of such previously indicated solutions can be considered that the two image-capturing single lenses / single lenses / the two monocameras must be matched very closely to each other, and further that certain circuit components must be present double in the overall system. The adjustment / adjustment of the individual lenses / single lenses / the two mono cameras to each other, usually in the production of the master system / overall system, or the environment detection system, which ultimately the two single lenses / single lenses / the two mono cameras as system components.
Dass die Abstimmung/Justierung der Einzel-Linsen/Einzel-Objektive/der beiden Monokameras zueinander erforderlich und nicht ganz trivial ist, lässt sich indirekt aus der Schrift
Als weiterer Nachteil bei den bei derartigen zuvor aufgezeigten Lösungen kann betrachtet werden, dass diese (wegen des erforderlichen Mindestabstandes der beiden Einzel-Linsen/Einzel-Objektive/der beiden Monokameras von ca. 20 Zentimeter zueinander) vom Bauraum-Volumen-Bedarf einen nicht unerheblichen Raum beanspruchen, bzw. hinsichtlich der Miniaturisierung somit systembedingte Grenzen gesetzt sind. Dieses ist insbesondere auch schon deshalb sehr nachteilhaft, da der Bauraum im oberen Bereich der Windschutzscheibe (am sogenannten Dachknoten, an diesem die Umgebungserfassungssysteme typischerweise platziert sind) sehr beengt ist.Another disadvantage of the solutions outlined above in such solutions can be considered that these (because of the required minimum distance of the two individual lenses / single lenses / the two monocameras of about 20 centimeters to each other) from the space-volume requirement a considerable Claim space, or in terms of miniaturization thus systemic limits are set. This is especially very disadvantageous because the space in the upper part of the windshield (the so-called roof node, where the environment detection systems are typically placed) is very cramped.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, mit einem vereinfachten Herstellungsaufwand und/oder geringerem Schaltungsaufwand und/oder einem geringem/einem geringerem Bauraumbedarf ein Umgebungserfassungssystem/ein Fahrerassistenzsystem zu bilden, welches es ermöglicht, „räumliche Bilder” zu erzeugen, bzw. die Umgebung räumlich zu erfassen, bzw. eine Umfelderfassungssystem/ein Kraftfahrzeugassistenzsystem zu ermöglichen, mittels diesem die Größe und Distanz von Hindernissen/Objekten gegenüber dem assistenzsystembeinhaltenden Fahrzeug/von Hindernissen/Objekten in Bezug zum assistenzsystembeinhaltenden Kraftfahrzeug gemessen werden kann (mit anderen Worten: wie weit ein Hindernis vom Kraftfahrzeug entfernt ist).Based on this prior art, the invention is therefore based on the object with a simplified manufacturing effort and / or lower circuit complexity and / or a low / a smaller space requirement to form an environment detection system / a driver assistance system, which makes it possible to generate "spatial images" or to spatially detect the environment, or to enable an environment detection system / a motor vehicle assistance system, by means of which the size and distance of obstacles / objects relative to the assistance system-containing vehicle / obstacles / objects with respect to the assistance system-containing motor vehicle can be measured (in other words : how far an obstacle is away from the motor vehicle).
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Linsenanordnung nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1, 6 und 7 auch über dessen kennzeichnende Merkmale verfügen, bzw. ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8 auch dessen kennzeichnende Merkmale aufweist.This object is achieved in that a lens arrangement according to the preamble of
Um dieses zu ermöglichen, muss ein Umgebungserfassungssystem (wie im Stand der Technik ausführlich gewürdigt/erörtert) dazu ausgebildet, die Umgebung räumlich zu sehen/räumlich erfassen zu können.To make this possible, an environment detection system (as fully appreciated / discussed in the art) must be capable of spatially sensing / spatially sensing the environment.
Unter dem Begriff „räumlich zu sehen”/„räumliche Bilder zu erzeugen”, ist im Lichte der Erfindung die Eigenschaft zu verstehen, wie diese von Stereokameras bekannt sind, bzw. wie diese im obigen gewürdigtem Stand der Technik beschrieben sind.By the term "to see spatially" / "to generate spatial images" is to be understood in the light of the invention the property as they are known from stereo cameras, or as they are described in the above acknowledged prior art.
Ferner ist an dieser Stelle festzuhalten, dass der Begriff „Linsenanordnung” als die allgemeinste Form hinsichtlich der Anordnung von Linsen zu verstehen ist, wobei dieser Begriff selbstverständlich auch eine Anordnung von Objektiven (welche Linsen enthalten), wie auch die Anordnung von Monokameras (welche ihrerseits Objektive, bzw. Linsen enthalten) zu verstehen sind.It should also be noted at this point that the term "lens arrangement" is to be understood as the most general form with regard to the arrangement of lenses, this term also including an arrangement of lenses (which contain lenses), as well as the arrangement of monocameras (which in turn Lenses or lenses included) are to be understood.
Mit anderen Worten: Der Begriff „Linsenanordnung” ist im Lichte der Erfindung als Überbegriff zu verstehen, und umfasst/steht quasi als Synonym für
- – eine Anordnung von mindestens zwei Linsen, und/oder
- – eine Anordnung von mindestens zwei Objektiven, und/oder
- – eine Anordnung von mindestens zwei Mono-Kameras, und/oder
- – eine Anordnung mit mindestens zwei in der Richtung voneinander abweichenden optischen Achsen.
- An arrangement of at least two lenses, and / or
- - An arrangement of at least two lenses, and / or
- An arrangement of at least two mono cameras, and / or
- - An arrangement with at least two deviating in the direction of the optical axes.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde (wie nachfolgend näher erläutert), dass für die geometrische Anordnung der mindestens zwei Linsen der Linsenanordnung, und/oder der mindestens zwei in der Richtung voneinander abweichenden optischen Achsen, im Bereich des Umgebungserfassungssystems (an der Stelle, an dieser die Linsenanordnung, bzw. Linse/n konstruktiv am Umgebungserfassungssystem platziert/angeordnet ist/sind) kein nennenswerter Mindestabstand zueinander erforderlich ist.The invention is based on the finding (as explained in more detail below) that, for the geometric arrangement of the at least two lenses of the lens arrangement, and / or the at least two optical axes deviating in the direction, in the region of the environmental detection system (at the location at this the lens arrangement or lens / n constructively placed / arranged on the environment detection system / are) no significant minimum distance from each other is required.
Der Begriff „kein nennenswerter Mindestabstand” ist im Lichte der Erfindung so zu verstehen, dass kein Abstand von ca. 20 Zentimeter (wie gemäß dem Stand der Technik beschrieben) erforderlich ist. Vielmehr wird der erforderliche Mindestabstand bei der vorliegenden Erfindung beispielsweise dadurch bestimmt, dass zwei Linsen (zwei Objektive/zwei Monokameras) nicht gleichzeitig an einem selben geometrischen Punkt sich befinden können, sondern auch wenn man diese beispielsweise noch so nah wie möglich zueinander führt, sich einfach ein kleiner Abstand ergibt. Als „nicht nennenswert” ist z. B. ein Abstand kleiner als fünf Zentimeter anzusehen. Alternativ ist als „nicht nennenswert” beispielsweise ein Abstand kleiner als drei, oder kleiner als zwei, oder kleiner als ein Zentimeter anzusehen.The term "no appreciable minimum distance" is to be understood in the light of the invention that no distance of about 20 centimeters (as described in the prior art) is required. Rather, the required minimum distance in the present invention, for example, determined by the fact that two lenses (two lenses / two monocameras) not simultaneously on one the same geometric point can be, but even if you, for example, still as close as possible to each other, just results in a small distance. As "not worth mentioning" is z. B. to view a distance less than five inches. Alternatively, for example, a distance less than three, or less than two, or less than one centimeter is to be regarded as "not appreciable".
Als entscheidender Punkt/Clou der Erfindung ist anzusehen/anzufühern, dass die Linsenanordnung mindestens zwei in der Richtung voneinander abweichenden optischen Achsen aufweist, und/oder mindestens zwei in der Richtung voneinander abweichende Erfassungsbereiche abbilden/darstellen kann.As a decisive point / clou of the invention is to be considered / to provide that the lens arrangement has at least two deviating in the direction of the optical axes, and / or at least two in the direction of divergent detection areas map / can.
Idealerweise haben diese mindestens zwei Linsen/zwei Objektive/zwei Monokameras, und/oder die mindestens zwei in der Richtung voneinander abweichenden optischen Achsen der Linsenanordnung in der horizontalen Ebene keinen Versatz/keinen Abstand zueinander.Ideally, these at least two lenses / two lenses / two monocameras, and / or the at least two non-directional optical axes of the lens array in the horizontal plane have no offset / no distance to each other.
Idealerweise haben diese mindestens zwei sich ergebenden optischen Achsen einen räumlichen/vertikalen geringfügigen Abstand (Höhenunterschied) zueinander, damit die beiden Linsen/Objektive, die zu erfassenden Bilder auf zwei benachbarte Bild-Empfänger-Chip-Bereiche projektieren können. Ferner sind diese zwei Empfänger-Chip-Bereiche/idealerweise Teilbereiche eines Gesamt-Einzel-Empfänger-Chips, sodass eine Justierung der Chip-Bereiche zueinander entfällt/nicht erforderlich ist.Ideally, these at least two resulting optical axes have a spatial / vertical slight distance (height difference) to each other so that the two lenses / lenses can project the images to be captured onto two adjacent image receiver chip areas. Furthermore, these two receiver chip areas / ideally are subareas of an overall single receiver chip, so that an adjustment of the chip areas relative to each other is unnecessary / is not necessary.
Als weitere vorteilhafte Ausbildung ist eine Realisierung zu nennen, bei dieser die mindestens zwei Linsen der Linsenanordnung einstückig ausgeformt/hergestellt/ausgeführt sind, da dann bei der Montage (beim Einbau auf die Leiterplatte, bzw. ins System) ein Abgleich/eine Justierung der Einzellinsen zueinander entfällt, und neben der automatisch daraus resultierenden Präzision der Linsenanordnung, ferner im Produkt-Herstellungsprozess Arbeitsschritte entfallen können, bzw. die Applikation/das Gesamtsystem/Fahrerassistenzsystem somit günstiger wird.As a further advantageous embodiment is a realization to call, in which the at least two lenses of the lens assembly are integrally formed / manufactured / executed, since then during assembly (when installed on the circuit board, or in the system) an adjustment / adjustment of the individual lenses to each other is eliminated, and in addition to the automatically resulting precision of the lens assembly, also in the product manufacturing process steps can be omitted, or the application / the overall system / driver assistance system is thus cheaper.
Als Vorteil hierbei kann betrachtet werden (da nur eine Linsenanordnung erforderlich ist), dass
- – weniger Schaltungskomponenten erforderlich sind, beispielsweise nur noch ein Bild-Empfänger-Chip, dessen Fläche auf zwei Teilflächen aufgeteilt wird,
- – eine aufwendige Justierung der bisherigen Linsen/Objektive/Monokameras zueinander entfällt,
- – der Bauraum keinen Mindestabstand bezüglich der beiden Linsen/Objektive/Monokameras erfordert.
- - Less circuit components are required, for example, only one image-receiver chip whose area is divided into two sub-areas,
- A costly adjustment of the previous lenses / lenses / monocameras to each other is eliminated,
- - The space requires no minimum distance with respect to the two lenses / lenses / Monocameras.
Wie vorangehend bereits andeutungsweise beschrieben, sind
- a) die mindestens zwei Linsen der Linsenanordnung,
- b) (hinsichtlich der optischen Achse) rechtwinklig zu einer gemeinsamen im wesentlichen vertikalen Achse ausgerichtet, wobei
- c) die mindestens zwei Linsen der Linsenanordnung vertikal übereinander angeordnet sind, sodass
- d) eine gemeinsame im wesentlichem vertikale Achse durch die mindestens zwei Linsen der Linsenanordnung verläuft.
- a) the at least two lenses of the lens arrangement,
- b) (with respect to the optical axis) oriented at right angles to a common substantially vertical axis, wherein
- c) the at least two lenses of the lens arrangement are arranged vertically one above the other, so that
- d) a common substantially vertical axis through the at least two lenses of the lens array extends.
Eine exakt vertikale Achse lässt sich konstruktiv nur schwer erreichen, da systembedingt oftmals eine von der waagerechten/horizontalen abweichenden optische Achse gefordert ist, welcher im Regelfall vom Fahrzeug aus betrachtet leicht nach unten verläuft, um den Fahrbahnbereich besser erfassen zu können.A precisely vertical axis is structurally difficult to achieve, as a result of the system is often required by the horizontal / horizontal deviating optical axis, which is usually slightly downward from the vehicle, in order to better capture the road area.
Wie vorangehend bereits andeutungsweise beschrieben, weisen
- a) die mindestens zwei in der Richtung voneinander abweichenden optischen Achsen der Linsenanordnung,
- b) einem vorgegebenen Winkel und/oder vorgebaren Winkel zueinander auf, wobei
- c) die mindestens zwei in der Richtung voneinander abweichenden optischen Achsen der Linsenanordnung,
- d) eine gemeinsame, im Wesentlichen vertikal verlaufende Achse schneiden.
- a) the at least two deviating optical axes of the lens arrangement,
- b) a predetermined angle and / or vorgebaren angle to each other, wherein
- c) the at least two deviating optical axes of the lens array,
- d) intersect a common, substantially vertical axis.
Als alternative Lösung, ist auch eine Linsenanordnung denkbar, bei dieser die mindestens zwei in der Richtung voneinander abweichenden optischen Achsen der Linsenanordnung dadurch erzeugt werden, indem die optische Achse einer Einzel-Linse zyklisch je an die gewünschte Achse ausgerichtet wird.As an alternative solution, a lens arrangement is also conceivable in which the at least two deviating in the direction of the optical axes of the lens assembly are generated by the optical axis of a single lens is cyclically aligned depending on the desired axis.
Wie aus den nachfolgenden Beispielen noch näher erörtert wird, ist die Linsenanordnung bevorzugt derartig ausgebildet, dass die erfassten „Bilder” auf einen gemeinsamen Bild-Empfänger-Chip projektiert werden, der in mindesten zwei Teilflächen aufgeteilt ist. D. h., jede Linse projektiert auf eine definierte Teilfläche.As will be discussed in more detail in the following examples, the lens arrangement is preferably designed such that the captured "images" are projected onto a common image receiver chip which is divided into at least two subareas. In other words, each lens projects onto a defined subarea.
Die erfindungsgemäße Linsenanordnung in einer speziellen Ausführungsform kann in einer kurzen und prägnanten Charakterisierung auch derart beschrieben werden, dass
- a) die Linsenanordnung mindestens zwei Linsen aufweist, wobei
- b) die mindestens zwei Linsen der Linsenanordnung einstückig ausgeführt sind, und
- c) die mindestens zwei in der Richtung voneinander abweichenden optischen Achsen einen vorgegebenen Winkel und/oder vorgebaren Winkel zueinander aufweisen.
- a) the lens arrangement comprises at least two lenses, wherein
- b) the at least two lenses of the lens arrangement are made in one piece, and
- c) the at least two deviating in the direction of the optical axes have a predetermined angle and / or vorgebaren angle to each other.
Für den Betrieb/der Nutzung der erfindungsgemäßen Linsenanordnung gelangt ein Verfahren für die Linsenanordnung für ein Umgebungserfassungssystem zur Anwendung, welches ausgebildet ist, bzw. welches es ermöglicht, die zu erfassende Umgebung räumlich zu erfassen, um die Entfernung zu Hindernissen und/oder zu Objekten ermitteln zu können. Die Entfernung zu Hindernissen und/oder Objekten wird hierbei mittels Trigonometrie ermittelt wird, wobei
- a) der Abstand zu einem Hindernis und/oder einem Objekt derart bestimmt wird, indem der Objekt-Versatz auf den beiden Empfänger-Chip-Bereichen ermittelt wird, und
- b) der ermittelte Objekt-Versatz durch den Sinus des Winkels der zwei in der Richtung voneinander abweichenden optischen Achsen geteilt wird.
- a) the distance to an obstacle and / or an object is determined such that the object offset is determined on the two receiver chip areas, and
- b) the determined object offset is divided by the sine of the angle of the two deviating optical axes in the direction.
Ferner erstreckt sich der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, bzw. der erfindungsgemäße Linsenanordnung auch auf ein Fahrerassistenzsystem, welches mit einer der Erfindung zugrunde liegenden Linsenanordnung versehen/ausgestattet ist.Furthermore, the scope of the present invention, or the lens assembly according to the invention also extends to a driver assistance system, which is provided / equipped with a lens arrangement on which the invention is based.
Ergänzend sei noch angemerkt, dass sich Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, bzw. der erfindungsgemäße Linsenanordnung auch auf ein Kraftfahrzeug (Kfz) erstreckt, welches ein Fahrerassistenzsystem enthält, welches wiederum mit einer der Erfindung zugrunde liegenden Linsenanordnung versehen/ausgestattet ist.In addition, it should be noted that the scope of the present invention, or the lens arrangement according to the invention also extends to a motor vehicle (motor vehicle), which contains a driver assistance system, which in turn provided / equipped with a lens arrangement on which the invention is based.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels, wobei auch Kombinationen der vorangehenden Beschreibungsmerkmale, mit Kombinationen der Figurenmerkmale, untereinander im Schutzumfang enthalten sind.Further advantages and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiment illustrated in the figures, wherein combinations of the foregoing description features, with combinations of the character features, are included within the scope of protection.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Beispielen erläutert, wobei die
In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in den dazugehörenden Zeichnungen werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.In the description, in the claims, in the abstract and in the appended drawings, the terms and associated reference numerals used in the list of reference numerals recited below are used.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der
Es zeigen:Show it:
Die
Ausgehend von den Lösungen (z. B. Objektive immer beabstandet mit ca. 20 cm) der namhaften Automobilzulieferer scheint es nahezuliegen, dass die Fachwelt einer Lösung wie diese erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, offensichtlich ein Vorurteil entgegenbringt, weshalb mit der
Die Lösung basiert auf einfache physikalischen Gesetzmäßigkeiten, wie dies in den Teil-Figuren
Betrachtet man die Teilfiguren
Die
Die
Die
Die
Das „Wandern” des Objekts (
Die
Analog zur
Als Vorteil bei der Lösung gemäß
Die
Eine exakt vertikale Achse (
Die
Wie aus der
Wie aus der
Wie aus der
Die in den
Wie aus der
Aus dieser „Wanderung” (y·k), bzw. diesem Versatz (y·k), lässt sich mittels einfacher Mathematik/mathematischer Berechnung, der Abstand × (
Die Größe y ist hierbei der sich ergebende Versatz, welcher entsteht, wenn ein Objekt (
Unterliegen die Abbildungsverhältnisse hingegen einem nicht-linearem Zusammenhang, beispielsweise einer Verzerrung im Randbereich der Bild-Empfänger-Chip-Bereichen (
Wie aus der
Als alternative Lösung, ist auch eine Linsenanordnung (
Anhand des Ablenkwinkels (α) (
Die Meßgenauigkeit bezüglich der Abstandsermittlung hängt im Wesentlichen von der Auflösungsgenauigkeit, bzw. von der Pixelzahl der Bild-Empfänger-Chip-Bereiche (
Die Ablenkung der optischen Achse (
- – Torsionsspiegel/elektrooptisches Medium (
DE 10 2011 010 012 A1 - – Piezo-Aktuator zur Ablenkung
- Torsion mirror / electro-optical medium (
DE 10 2011 010 012 A1 - - Piezo actuator for diversion
Abschließend sei noch angemerkt, dass die Begrifflichkeiten gemäß der Bezugszeichenliste, sofern mehrere Begriffe hinter einer Ziffernfolge stehen, als gleichbedeutende Wörter zu verstehen sind, bzw. im Lichte der Erfindung sinngemäß den selben „Gegenstand” beschreiben, bzw. sinngemäß dieselbe Bedeutung/„Funktion” haben. Beispiel: Erfassungsbereich (
Weiter sei angemerkt, dass der Begriff „Empfänger-Chip” gleichbedeutend wie „Bild-Empfänger-Chip” ist, bzw. „Empfänger-Chip-Bereich” gleichbedeutend wie „Bild-Empfänger-Chip-Bereich” ist, bzw. ....It should also be noted that the term "receiver chip" is synonymous with "image receiver chip", or "receiver chip area" is synonymous with "image receiver chip area", or ... ,
Weiter sei angemerkt, dass in den Figuren, sowie in der Beschreibung, auf die Darstellung der den Empfänger-Chip-Bereichen „nachfolgenden” Signalverarbeitungseinheiten zur Bildverarbeitung bzw. Datenfusion/Bildbearbeitungs-Algorithmen, aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet wurde, bzw. aus dem Stand der Technik als eisreichend bekannt angesehen wird.It should also be noted that in the figures, as well as in the description, the representation of the receiver chip areas "subsequent" signal processing units for image processing or data fusion / image processing algorithms has been omitted for reasons of clarity, or from the state the technique is considered to be ice-rich known.
Weiter sei noch angemerkt, dass in der Beschreibung/Anmeldeschrift mit der Ausdrucksweise
- – „zwei optische Achsen”, eine erste optische Achse (
1.1.0 ) und eine zweite optische Achse (1.2.0 ) zu verstehen sind, bzw. - – „zwei Erfassungsbereiche”, ein erster Erfassungsbereich (
1.1.1 ) und ein zweiter Erfassungsbereich (1.2.1 ) zu verstehen sind, bzw. - – „zwei Darstellungsbereiche”, ein erster Darstellungsbereich (
1.1.1 ) und ein zweiter Darstellungsbereich (1.2.1 ) zu verstehen sind, bzw. - – „zwei Abbildungsbereiche”, ein erster Abbildungsbereich (
1.1.1 ) und ein zweiter Abbildungsbereich (1.2.1 ) zu verstehen sind, bzw. - – „zwei Bild-Empfänger-Chip-Bereiche”, ein erster Bild-Empfänger-Chip-Bereich (
1.3.1 ) und ein zweiter Bild-Empfänger-Chip-Bereich (1.3.2 ) zu verstehen sind, bzw. - – „zwei Linsen”, eine erste Linse (
1.0.1 ) und eine zweite Linse (1.0.2 ) zu verstehen sind.
- "Two optical axes", a first optical axis (
1.1.0 ) and a second optical axis (1.2.0 ), or - - "two coverage areas", a first coverage area (
1.1.1 ) and a second coverage area (1.2.1 ), or - - "two display areas", a first display area (
1.1.1 ) and a second display area (1.2.1 ), or - "Two imaging areas", a first imaging area (
1.1.1 ) and a second imaging area (1.2.1 ), or - "Two image receiver chip areas", a first image receiver chip area (
1.3.1 ) and a second image receiver chip area (1.3.2 ), or - - "two lenses", a first lens (
1.0.1 ) and a second lens (1.0.2 ) are to be understood.
Der Begriff Umgebungserfassungssystem ist gleichbedeutend einem Umfelderfassungssystem.The term environment detection system is equivalent to an environment detection system.
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1.01.0
- Linsenanordnunglens assembly
- 1.0.11.0.1
- Erste Linse/(Erstes „Auge”)First Lens / (First "Eye")
- 1.0.21.0.2
- Zweite Linse/(Zweites „Auge”)Second lens / (second "eye")
- 1.0.31.0.3
- Vorgegebener Winkel (α)/vorgebbarer Winkel (α)Preset angle (α) / predeterminable angle (α)
- 1.1.01.1.0
- Erste Optische Achse (Nr. 1)First Optical Axis (# 1)
- 1.1.11.1.1
- Erster Erfassungsbereich (Nr. 1)First detection area (No. 1)
- 1.1.11.1.1
- Erster Darstellungsbereich (Nr. 1)First display area (No. 1)
- 1.1.11.1.1
- Erster Abbildungsbereich (Nr. 1)First image area (# 1)
- 1.2.0 1.2.0
- Zweite Optische Achse (Nr. 2)Second Optical Axis (# 2)
- 1.2.11.2.1
- Zweiter Erfassungsbereich (Nr. 2)Second coverage (# 2)
- 1.2.11.2.1
- Zweiter Darstellungsbereich (Nr. 2)Second display area (number 2)
- 1.2.11.2.1
- Zweiter Abbildungsbereich (Nr. 2)Second image area (# 2)
- 1.31.3
- Bild-Empfänger-Chip-Bereich/Empfänger-Chip-BereichImage receiver chip area / receiver chip area
- 1.31.3
- Bild-Empfänger-Chip/Empfänger-ChipImage receiver chip / receiver chip
- 1.3.11.3.1
- Erster Bild-Empfänger-Chip-Bereich (Nr. 1)First image receiver chip area (# 1)
- 1.3.21.3.2
- Zweiter Bild-Empfänger-Chip-Bereich (Nr. 2)Second Image Receiver Chip Area (# 2)
- 1.41.4
- Strahlengang der LinsenBeam path of the lenses
- 1.4.11.4.1
- „Abtaststrahlen”"Scanning"
- 22
- Objekt/HindernisObject / obstacle
- 33
-
Abstand × („Fahrzeug” (
10 ), bzw. der Linsenanordnung (1.0 ) zum Objekt (2 ))Distance × ("vehicle" (10 ), or the lens arrangement (1.0 ) to the object (2 )) - 44
- Achse, im Wesentlichen vertikal verlaufend/im wesentlichen vertikale AchseAxis, substantially vertical / substantially vertical axis
- 55
- rechtwinklig/rechter Winkelright angle / right angle
- 66
-
Schnittpunkt/optische Achsen (
1.1.0 ,1.2.0 ) schneiden sich mit Achse (4 )Intersection / optical axes (1.1.0 .1.2.0 ) intersect with axis (4 ) - 99
- Umgebungserfassungssystem, ausgebildet als FahrerassistenzsystemEnvironment detection system, designed as a driver assistance system
- 1010
- Fahrzeugvehicle
- 10.110.1
- Fahrtrichtung des FahrzeugsDriving direction of the vehicle
- t1t1
-
Zeitpunkt 1
Time 1 - t2t2
-
Zeitpunkt 2
Time 2 - yy
- Objekt-Versatz/VersatzObject offset / offset
- kk
- Konstante, welche durch den konstruktiven Aufbau bestimmt wirdConstant, which is determined by the structural design
- kk
- Korrekturfaktor, falls die Abbildungen auf dem Empfänger-Chip-Bereichen Verzerrungen unterliegenCorrection factor if the images on the receiver chip areas are subject to distortion
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102004061998 A1 [0003] DE 102004061998 A1 [0003]
- DE 102010023591 A1 [0004] DE 102010023591 A1 [0004]
- DE 102009001742 A1 [0012] DE 102009001742 A1 [0012]
- DE 102011010012 A1 [0072] DE 102011010012 A1 [0072]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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