[发明专利]视镜替代系统以及包括该视镜替代系统的驾驶员辅助系统

说明书

本发明提供了包括捕获单元(30)的用于机动车辆(10)的摄像系统(130)。捕获单元(30)包括光学元件(301)和具有图像传感器表面(304)的图像传感器(303)，并且适于捕获一部分车辆环境。光学元件(301)具有畸变曲线为r＝f(α)的畸变，其中r是从图像传感器表面(304)上显示的物点到光轴(302)与图像传感器表面(304)的交点之间的距离，α是光学元件(301)的光轴(302)与从物点入射到光学元件(301)上的光束之间的角度。当r_w＝f(α_w)，畸变曲线r＝f(α)具有在0rr_max内的转折点α_w；r_w，其中r”＝f”(α_w)＝d²r/dα²(α_w)＝0，其中r_max是图像传感器表面(304)上从光轴(302)到图像传感器表面(304)的最远边缘点的距离r＝f(α_max)。

技术领域

本发明涉及用于车辆、特别是商用车辆的摄像系统。本发明还涉及用于包括这种摄像系统的机动车辆的视镜替代系统以及用于包括这种摄像系统的车辆的驾驶员辅助系统。

背景技术

目前，摄像系统越来越多地用在车辆上或车辆内，例如，作为传统视镜的辅助系统而应用在车辆上的摄像系统，例如为载客车辆的驾驶员提供停车辅助。此外，摄像系统越来越多地用在所谓的视镜替代系统中，其中为车辆规定的视镜，例如外后视镜(主视镜)、客车内后视镜或商用车的广角镜和前视镜被完全取代。在这种视镜替代系统中，通常通过视镜可见的相关视场被持续地且实时地显示在车辆驾驶员的监视器或例如设置在车辆内部的另一再现单元上，从而尽管没有设置视镜，车辆驾驶员也能够随时查看相关的视场。此外，在车辆上使用所谓的高级驾驶员辅助系统(ADAS)这样的摄像系统，其中摄像系统捕获的数据(例如取决于相应的当前驾驶情况)被显示给车辆驾驶员，或者为了控制其他车辆部件(例如在距离和/或障碍物检测、路况检测、车道保持辅助、道路标志识别等方面)而评估所拍摄的图像数据。

通常，为了在车辆上使用，基于法律规定或基于摄像系统的目标和预期目的，摄像系统的捕获设备(例如摄像机)必须满足特定要求。例如，对于分辨率，由摄像系统捕获的角度范围，关于图像深度的清晰度等方面的要求。例如，允许从所捕获的图像数据中提取所需数据的这些要求暂时相反，从而例如同时应该/将要记录广角范围，并且同时在捕获角度范围的至少一个区域/部分必须达到非常高的分辨率和焦深。因此，在复杂的车载摄像系统中，通常需要提供多个捕获单元，即使它们指向车辆周围的相同的区域或朝向重叠的区域，并且随后将多个捕获单元所捕获的图像数据组合例如形成联合图像。或者，通过使用多个捕获单元，可以针对不同的、可能相反的要求对每个捕获单元分配其自己的功能，并且随后可以分析由多个捕获单元拍摄的图像数据，例如对于驾驶员辅助系统，从每个图像分别提取指定和分配的信息。

实际操作中，这意味着(例如在视镜替代系统中)通常必须分别由各个捕获单元捕获各个视场，即每个视场至少一个捕获单元。为此，现有技术特别提供了车辆上的摄像系统，其中提供了多个单独的图像传感器和光学器件，即单独的捕获单元，它们的图像数据随后通过拼接(stitching)被而组合。或者，作为已知技术，可设置具有多个图像传感器的共同光学器件，多个图像传感器被组合成较大的图像传感器表面，从而允许借助于共同光学器件来捕获较大的图像，但仍然是相互独立的(几个)图像传感器。

发明内容

基于此，本发明的一个目的是提供一种用于车辆的摄像系统，其中，对于质量和图像数据范围的复杂要求可以通过单个捕获单元尽可能灵活地实现，该单个捕获单元包括具有单个图像传感器表面和单个光学元件的单个图像传感器。此外，本发明的目的还在于提供一种视镜替代系统以及驾驶员辅助系统，其能够通过摄像系统轻松方便地分别实现对于视镜替代系统和驾驶员辅助系统的复杂图像捕获要求。

该目的通过包括以下特征的摄像系统、包括该摄像系统的视镜替代系统和包括该摄像系统或该视镜替代系统的驾驶员辅助系统来实现。