▶ ヴァレオ・シャルター・ウント・ゼンゾーレン・ゲーエムベーハーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-09-07
(54)【発明の名称】カメラ、Ａピラー構成、及び車両
(51)【国際特許分類】
H04N 23/90 20230101AFI20230831BHJP
H04N 23/52 20230101ALI20230831BHJP
H04N 23/50 20230101ALI20230831BHJP
H04N 7/18 20060101ALI20230831BHJP
【ＦＩ】
H04N23/90
H04N23/52
H04N23/50
H04N7/18 J
H04N7/18 E
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023512214
(86)(22)【出願日】2021-08-02
(85)【翻訳文提出日】2023-04-17
(86)【国際出願番号】 EP2021071522
(87)【国際公開番号】W WO2022037926
(87)【国際公開日】2022-02-24
(31)【優先権主張番号】102020121700.5
(32)【優先日】2020-08-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】508108903
【氏名又は名称】ヴァレオ・シャルター・ウント・ゼンゾーレン・ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】100107582
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 毅
(74)【代理人】
【識別番号】100106655
【弁理士】
【氏名又は名称】森 秀行
(72)【発明者】
【氏名】トシュテン、マイアー
(72)【発明者】
【氏名】ベルント、ビールマン
【テーマコード（参考）】
5C054
5C122
【Ｆターム（参考）】
5C054CA04
5C054CC02
5C054CE04
5C054EA01
5C054EA07
5C054FF02
5C054GB01
5C054HA30
5C122DA14
5C122EA01
5C122FB11
5C122GE06
5C122GE11
(57)【要約】
（カメラ、カメラを有するＡピラー構成及び車両）車両（１）のためのカメラ（３、１０３、２０３）であって、当該カメラが、車両（１）おＡピラー（７、１０７、２０７）の内側に少なくとも部分的に設けられるように、車両８１）の前方のエアリアに関する画像データを記録するように、及びＡピラー（７、１０７、２０７）の内側でカメラ（３、１０３、２０３）によって占められるスペース（２４、１２４、２２４）が、カメラ（３、１０３、２０３）の視線（１４、１１４、２２８）と平行に、Ａピラー（７、１０７、２０７）の長手方向（Ｌ）に平行なその最大寸法（Ａ２、Ａ４、Ａ６）よりも小さい最大寸法（Ａ１、Ａ３、Ａ５）を有するように、Ａピラー（７、１０７、２０７）に配置されるように、設計される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両（１）のためのカメラ（３、１０３、２０３）であって、前記車両（１）のＡピラー（７、１０７、２０７）の内側に少なくとも部分的に設けられるように、
前記車両（１）の前方におけるエリアの画像データを記録するように、及び
前記Ａピラー（７、１０７、２０７）の内側で前記カメラ（３、１０３、２０３）によって占められるスペース（２４、１２４、２２４）が、前記カメラ（３、１０３、２０３）の視線（１４、１１４、２２８）と平行に、前記Ａピラー（７、１０７、２０７）の長手方向（Ｌ）と平行であるその最大寸法（Ａ２、Ａ４、Ａ６）よりも小さい最大寸法（Ａ１、Ａ３、Ａ５）を有するように、前記Ａピラー（７、１０７、２０７）の内側に配置されるように、
構成されるカメラ（３、１０３、２０３）。
【請求項2】
前記カメラ（３、１０３、２０３）は、望遠レンズ（１３、１１３、２１３）を有し、前記車両（１）の前方における長距離の画像データを記録するように構成される、請求項１に記載のカメラ（３、１０３、２０３）。
【請求項3】
ハウジング（１２、１１２、２１２）と、対物レンズ（１３、１１３、２１３）と、
前記ハウジング（１２、１１２、２１２）に取り付けられ、且つ、車両側接続要素（１８）に対する前記カメラの接続のために構成される接続要素（１７、１１７、２１７）と、を有し、
前記Ａピラー（７、１０７、２０７）の内側で前記ハウジング（１２、１１２、２１２）、前記対物レンズ（１３、１１３、２１３）及び前記接続要素（１７、１１７、２１７）によって占有されるスペース（２４、１２４、２２４）が、前記カメラ（３、１０３、２０３）の視線（１４、１１４、２２８）に平行に、前記Ａピラー（７、１０７、２０７）の長手方向（Ｌ）に平行であるその最大寸法（Ａ２、Ａ４、Ａ６）よりも小さな最大寸法（Ａ１、Ａ３、Ａ５）を有するように、前記カメラ（３、１０３、２０３）が前記Ａピラー（７、１０７、２０７）の内側に配置されるように構成される
請求項１又は２に記載のカメラ（３、１０３、２０３）。
【請求項4】
前記カメラ（３、１０３）の対物レンズ（１３、１１３）が前記Ａピラー（７、１０７）から前記車両方向に前方へ突出するように、前記カメラ（３、１０３）が前記Ａピラー（７、１０７）に配置されるように構成される、請求項１～３のいずれか一項に記載のカメラ（３、１０３）。
【請求項5】
ハウジング（１２、１１２）と、第１ハウジング壁（２２、１２２）に配置される対物レンズ（１３、１１３）と、
前記カメラ（３、１０３）を車両側接続要素（１８）に接続するための接続要素（１７、１１７）であって、前記接続要素（１７、１１７）が第２ハウジング壁（２３、１２３）に配置され、前記第２ハウジング壁（２３、１２３）が前記第１ハウジング壁（２２、１２２）と角度（α、β）を形成する、接続要素（１７、１１７）と、
を有する請求項１～４のいずれか一項に記載のカメラ（３、１０３）。
【請求項6】
ハウジング（１２、１１２）と、対物レンズ（１３、１１３）と、
前記ハウジング（１２、１１２）に配置される第１回路基板（３０）と、
前記第１回路基板（３０）に配置されるイメージセンサ（１５）であって、前記第１回路基板（３０）の主延在面が前記対物レンズの光軸（１４、１１４）に対して垂直に配置され、前記イメージセンサ（１５）が前記対物レンズ（１３、１１３）のビーム路に配置される、イメージセンサ（１５）と、
前記ハウジング（１２、１１２）に配置され且つ前記第１回路基板（３０）に電気的に接続される第２回路基板（１６）であって、前記第２回路基板（１６）は、前記イメージセンサ（１５）に対して前記第１回路基板（３０）の背後に配置され、前記対物レンズ（１３、１１３）の前記光軸（１４、１１４）に対して前記第１回路基板（３０）に関して上方にオフセットされる、第２回路基板（１６）と、
を有する請求項１～５のいずれか一項に記載のカメラ（３、１０３）。
【請求項7】
前記カメラ（２０３）の対物レンズ（２１３）の光軸（２１４）が前記Ａピラー（２０７）の長手方向（Ｌ）に沿って配置されるように、前記カメラ（２０３）は前記Ａピラー（２０７）に配置されるように構成され、前記カメラ（２０３）は、前記対物レンズ（２１３）の前方において配置される偏向ミラー（２２７）を有し、
前記偏向ミラー（２２７）は、前記車両（１）の前方における被写体（４）から入射した光ビームを、前記対物レンズ（２１３）上に偏向させるように構成される
請求項１～６のいずれか一項に記載のカメラ（２０３）。
【請求項8】
前記カメラ（３、１０３、２０３）によって記録される画像データを、前記カメラ（３、１０３、２０３）の外側に配置されるイメージプロセッサ（１９）に伝送するために、前記カメラ（３、１０３、２０３）によって記録される画像データを前記カメラ（３、１０３、２０３）の外側に配置されるメモリ（２０）に保存するために、前記カメラ（３、１０３、２０３）の外側に配置される制御ユニット（２１）の制御コマンドを受けるために、及び／又は前記カメラ（３、１０３、２０３）に電力を供給するために、前記カメラ（３、１０３、２０３）は、車両側接続要素（１８）に接続されるように構成される接続要素（１７、１１７、２１７）を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載のカメラ（３、１０３、２０３）。
【請求項9】
車両（１）のためのＡピラー構成（２、１０２、２０２）であって、Ａピラー（７、１０７、２０７）と、
請求項１～８のいずれか一項に記載のカメラ（３、１０３、２０３）と、を有し、
前記Ａピラー（７、１０７、２０７）の内側で前記カメラ（３、１０３、２０３）によって占有されるスペース（２４、１２４、２２４）が、前記カメラ（３、１０３、２０３）の視線（１４、１１４、２２８）に平行に、前記Ａピラー（７、１０７、２０７）の長手方向（Ｌ）に平行であるその最大寸法（Ａ２、Ａ４、Ａ６）よりも小さい最大寸法（Ａ１、Ａ３、Ａ５）を有するように、前記カメラ（３、１０３、２０３）は設計されて前記Ａピラー（７、１０７、２０７）の内側に配置される、
Ａピラー構成（２、１０２、２０２）。
【請求項10】
透明カバー（８、２０８）を有し、前記カメラ（３、１０３、２０３）が前記透明カバー（８、２０８）を通じて前記車両（１）の前方におけるエリアの画像を記録するように構成される請求項９に記載のＡピラー構成。
【請求項11】
前記透明カバー（８、２０８）は、低い光学歪みを有する、請求項１０に記載のＡピラー構成。
【請求項12】
前記透明カバー（８）がドーム形状である、請求項１０又は１１に記載のＡピラー構成。
【請求項13】
前記透明カバー（８、２０８）が外側表面（２５、２２５）を有し、前記Ａピラー構成が、前記透明カバー（８、２０８）の前記外側表面（２５、２２５）の少なくとも一部を洗浄するための洗浄装置（２６）を有する、請求項１０～１２のいずれか一項に記載のＡピラー構成。
【請求項14】
請求項９～１３のいずれか一項に記載のＡピラー構成を少なくとも１つ有する車両（１）。
【請求項15】
請求項９～１３のいずれか一項に記載の２つのＡピラー構成（２、１０２、２０２）であって、前記Ａピラー（７、１０７、２０７）の内側に設けられる前記カメラ（３、１０３、２０３）が各々、望遠レンズ（１３、１１３、２１３）を有する、２つのＡピラー構成（２、１０２、２０２）と、通常の対物レンズ又は広角の対物レンズを有する、中央に設けられるフロントカメラ（２９）と、
を有する請求項１４に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カメラ、カメラを有するＡピラー構成、及びＡピラー構成を有する車両に関する。
【発明の概要】
【0002】
車両は、典型的には、車両の前方における被写体を取得するように、車両の前方領域に設置されたフロントカメラを備える。そのようなフロントカメラは、典型的には、車両のフロントガラスの背後の上部中央位置に取り付けられる。代替的に、フロントカメラは、車両のラジエーターグリルの底部中央位置に取り付けられることも可能である。
【0003】
フロントカメラを車両のラジエーターグリルに取り付けることは、近くにある高さの低い被写体によって視界が隠されうるため、フロントカメラによって遠方を見るには不向きである。フロントカメラがフロントガラスの背後に取り付けられる場合、画像はフロントガラスを介して記録される。この場合、フロントガラスの不十分な光学的品質に起因して、画質が損なわれうる。例えば、光学的な歪みが発生しうる。また、フロントガラス上での高反射及びフロントガラスを通じた低透過が、特にカメラ視野のエッジエリアにおいて、画質を低下させうる。また、フロントガラスの汚れに起因して、フロントガラスワイパーで覆われていないフロントガラスのそれらのエリアを通じた画像記録が、損なわれうる。
【0004】
Ａピラーによって隠されたエリアをモニターするように車両のＡピラーにカメラを組み込むことは、ＣＮ２０３６８１４００Ｕから知られている。しかし、Ａピラーにカメラを取り付けるには、Ａピラーの桁構造体の一部を取り除いてカメラのためのスペースを作る必要がある。これは、Ａピラーの安定性を低下させ、したがって乗員安全の理由で不利である。代替的に、車両のＡピラーにカメラを搭載するために、Ａピラーがより広くされることも可能である。しかし、それによってＡピラーによって隠されるエリアが広がるため、ドライバーの視界がより厳しく制限されることになる。
【0005】
この背景に対し、本発明の目的は、車両のＡピラーのための改良されたカメラ、カメラを有するＡピラー構成、及びＡピラー構成を有する車両を作ることである。
【0006】
その目的を達成するために、第１態様によれば、車両のためのカメラが提案される。そのカメラは、車両のＡピラーの内側に少なくとも部分的に取り付けられるように構成され、車両の前方におけるエリアの画像データを記録するように構成される。更に、Ａピラーの内側のカメラによって占められるスペースが、Ａピラーの長手方向と平行であるその最大寸法よりも、カメラの視線（line of sight）と平行に小さな最大寸法を有するように、カメラがＡピラーに配置されるように構成される。
【0007】
Ａピラーの内側のカメラによって占められるスペースが、Ａピラーの長手方向に平行なその最大寸法よりも小さなカメラの視線に平行な最大寸法を有するため、ＡピラーにおけるカメラはＡピラーの断面に対して小さなスペースを占める。そのため、断面図において、カメラのためのスペースを作るために、カメラの桁構造体の小さな部分のみが取り除かれる必要がある。そのため、統合されたカメラにもかかわらず、Ａピラーを狭くすることができ、同時に安定させることができる。狭いＡピラーによって、視界の隠蔽角（死角）が有利には小さく、ドライバーの視界がＡピラーによって比較的小さく制限される。更なる利点は、安定したＡピラーが、良好な乗員保護を可能にすることである。
【0008】
更に、Ａピラーに統合されたカメラにより、車両の前方における、特に車両の前方に位置する中央エリアの、エリアをモニターするためのフロントカメラの代替配置が作られる。周囲の画像は、フロントガラスの背後に配置されるフロントカメラとは対照的に、ここではフロントガラスを通して記録されず、それはフロントガラスの好ましくない光学的特性が画質を損なうことを防ぐ。
【0009】
カメラは、車両の前方におけるエリアの画像データを記録するように構成される。カメラは、例えば、車両の前方において中央に位置するエリアの画像データを記録するように構成される。特に、カメラは、車両の前方におけるエリアの画像及び／又は動画を記録するように構成される。特に、カメラは、車両の前方における監視エリアをモニターするように構成される。特に、車両の前方周囲における静止被写体又は移動被写体が取得されることができ、例えば、車両、人物、動物、植物、障害物、道路凹凸（例えば穴（ｐｏｔｈｏｌｅｓ）や石）、道路境界、交通標識、又は空きスペース（例えば駐車スペース）などが挙げられる。
【0010】
カメラは、例えば、様々な運転支援機能のために使用されることが可能であり、例えば速度アシスト（アダプティブクルーズコントロール、ディスタンスコントロール、ＡＣＣ：アダプティブクルーズコントロール）、照明アシスト、ハイビームアシスト、レーンアシスト、レーンキープアシスト（ＬＫＡ：レーンキープアシスト）、レーンチェンジアシスト、緊急ブレーキアシスト（ＡＥＢ．自動緊急ブレーキ）、ステアリングアシスト、緊急ステアリングアシスト（ＡＥＳ：自動緊急ステアリング）、渋滞アシスト（ＴＪＡ：渋滞アシスト）、渋滞パイロット（ＴＪＰ：渋滞パイロット）、高速道路アシスト（ＨＷＡ：ハイウェイアシスト）、及び／又は渋滞パイロット（ＴＪＰ：渋滞パイロット）のために使用されることが可能である。
【0011】
カメラは、例えば、ＳＡＥ自動化レベル１、２、３、４、又は５の各種運転支援機能のために使用されることができる。カメラは、例えば、自律走行又は半自律走行のための運転支援機能のために使用されることができ、それにおいて車両は半自動的に又は全自動的に運転され／制御される。
【0012】
ＳＡＥ分類システムは、６つの異なる自動化のレベルに基づいており、自動車の標準化団体であるＳＡＥインターナショナルによって２０１４年にＪ３０１６、「Taxonomy and Definitions for Terms Related to On-Road Motor Vehicle Automated Driving Systems」として公表された。それは、必要とされるドライバーの注意力及びシステムの介入のレベルを考慮する。ＳＡＥ自動化レベルは、完全に手動的なシステムに相当するレベル０から、ドライバーの必要性を排除する完全に自動化されたシステムに相当するレベル５まである。自律走行車（ドライバーレスカー、自動運転車、ロボットカーとも知られている）は、人間の入力なしにその周囲の状況を感知して航行することができる車両であり、ＳＡＥ自動化レベル５に適合する。
【0013】
特に、Ａピラーの内部でカメラが占めるスペースが、Ａピラーの長手方向に平行なその最大寸法よりも小さなカメラの視線に平行な最大寸法を有するように、カメラは、Ａピラーに配置されるように構成されるように、設計される。
【0014】
例えば、カメラは、車両のＡピラーの内側に完全に配置される。この場合、Ａピラーの内側のカメラが占めるスペースは、カメラの外形によって区切られる。あるいは、Ａピラーの内側に一部だけカメラが配置される。この場合、Ａピラーの内側のカメラが占めるスペースは、Ａピラーの内側に位置するカメラの部分の外形によって区切られる。
【0015】
カメラの視線は、例えば、カメラの対物レンズの光軸である。また、車両の外側の被写体から入射した光線を対物レンズに向けて偏向させる偏向装置を有する場合、カメラの視線は対物レンズの光軸に対してある角度を形成する。
【0016】
車両は、例えば、乗用車、トラック、及び／又はバスである。また、カメラは、自律的に又は少なくとも半自律的に動作することができる車両において使用されることができる。
【0017】
カメラは、光学系を、特に対物レンズ、レンズ等を、有する。カメラは、例えば、ハウジングと、対物レンズと、ハウジングに配置され且つ対物レンズのビーム路に配置されるイメージセンサと、を有する。
【0018】
カメラは、例えば、高解像度カメラ（高精細度カメラ（ＨＤカメラ））である。
【0019】
更に、カメラは、例えば、接続要素を有する。接続要素は、例えば、カメラを車両側接続要素に接続するために使用される。カメラの接続要素は、例えば、プラグコネクタである。車両側接続要素は、例えば、車両側プラグコネクタである。
【0020】
カメラは、例えば、いわゆる「衛星カメラ」であり、当該衛星カメラはそのハウジングにおいて、撮像光学ユニット及びイメージセンサを有するだけであり、画像／動画プロセッサを有しておらず、メモリを有しておらず、制御ユニットを有していない。そのため、カメラをコンパクトに設計することができる。カメラによって記録される画像の画像データは、この場合、カメラからデータラインを介して、カメラの外部（特にＡピラーの外側）に配置される画像／動画プロセッサ及び／又はメモリに伝送される。更に、カメラの外側（特にＡピラーの外側）に配置される制御ユニットにより、データラインを介してカメラが制御される。カメラの外側に配置される画像／動画プロセッサ、カメラの外側に配置されるメモリ、及び／又はカメラの外側に配置される制御ユニットは、例えば、車両に、例えば、車両の中央電子制御ユニット（ＥＣＵ）に配置される。或いは、これらのユニットのうちの１つ、複数、又はすべてをクラウドベースのやり方で実装することも可能である。この場合、カメラは、接続要素として、例えば、無線でデータを送信及び受信するためのトランスミッター及び／又はレシーバー（例えば、ＲＦＩＤトランシーバ、無線周波数識別部）を有する。
【0021】
カメラは、例えば、１又は複数の回路基板を有する。イメージセンサは、例えば、回路基板に取り付けられる。
【0022】
Ａピラーは、車両のルーフとボディ構造とをつなぐ耐荷重性のある車両ピラーである。特に、Ａピラーは、車両ルーフとボディ構造との間の接続支柱である。Ａピラーは、車両の左Ａピラー又は右Ａピラーである。特に車両は、車両前方から見てフロントガラスの左右に配置される２つのＡピラーを有する。Ａピラーは、例えば、フロントガラスのための取り囲み部を有する。運転席ドア及び助手席ドアのヒンジもＡピラーに固定することができる。
【0023】
Ａピラーは、とりわけ、事故の場合に車内を保護するために使用される。特に、車両の側面衝突又は横転が起きた場合に、Ａピラーは乗員室を、ひいては乗員を保護するための機能を有する。Ａピラーは、この目的のために、桁構造体又は補強構造体を有する。例えば、Ａピラーは、例えば金属板によって形成される、キャビティを有し、当該キャビティにおいて補強構造体が収容される。補強構造体は、例えば、補強チューブである。
【0024】
Ａピラーは、例えば、車両の側面視において、路面又は車両の水平面に対して斜めに配置される。特に、Ａピラーの長手軸は、路面又は車両の水平面に対し、側面視において傾斜している。特に、Ａピラーは、Ａピラーの上端部がＡピラーの下端部よりも車両長手方向の更に後方に位置するように、傾斜している。
【0025】
第１態様の一実施形態によれば、カメラは、望遠レンズを有し、車両の前方における遠距離の画像データを記録するように構成される。
【0026】
そのため、車両の前方における長い距離をカメラによってモニターすることが可能である。
【0027】
望遠レンズは、例えば、８０ｍｍ以上、１３５ｍｍ以上、１８０ｍｍ以上、及び／又は２００ｍｍ以上の焦点距離を有する。
【0028】
第１態様の更なる実施形態によれば、カメラは、ハウジングと、対物レンズと、ハウジングに取り付けられ且つ車両側接続要素に対するカメラの接続のために構成される接続要素と、を有する。更に、Ａピラーの内側でハウジング、対物レンズ、及び接続要素が占めるスペースの、カメラの視線と平行な方向の最大寸法が、Ａピラーの長手方向と平行な方向のその最大寸法よりも小さくなるように、カメラがＡピラーに配置されるように構成される。
【0029】
特に、Ａピラーの内側でハウジング、対物レンズ、及び接続要素によって占められるスペースが、Ａピラーの長手方向に平行なその最大寸法よりも小さいカメラの視線に平行な最大寸法を有するように、カメラはＡピラーに配置されるように構成されるように設計される。
【0030】
Ａピラーの内側のハウジング、対物レンズ、及び接続要素が占めるスペースは、ハウジング、対物レンズ、及び接続要素を合わせた外形寸法に関係する。つまり、Ａピラーの内側のハウジング、対物レンズ、及び接続要素が占めるスペースは、これらの要素の外側包絡線に関係する。
【0031】
カメラが車両のＡピラーの内側に完全に配置される場合、Ａピラーの内側のハウジング、対物レンズ、及び接続要素が占めるスペースは、ハウジング、対物レンズ、及び接続要素を合同で包む包囲形状によって、区切られる。カメラがＡピラーの内側に部分的にしか配置されない場合、Ａピラーの内側のハウジング、対物レンズ、及び接続要素が占めるスペースは、Ａピラーの内側に位置するハウジング、対物レンズ、及び接続要素の部分を合同で包む包囲形状によって区切られる。
【0032】
第１態様の更なる実施形態によれば、カメラの対物レンズが車両方向にＡピラーから前方へ突出するように、カメラはＡピラーに配置されるように構成される。
【0033】
すなわち、カメラの一部のみがＡピラーの内側に配置される一方で、カメラの残りの部分が、特に対物レンズ又は対物レンズの一部が、車両方向にＡピラーから前方に突出する。そのため、カメラはＡピラーの内側のより小さいスペースを占める。特に、Ａピラーの断面（Ａピラーの長手方向に垂直な断面）に対して、カメラはより小さなスペースを占める。そのため、カメラが統合されているにもかかわらず、Ａピラーを細くすることができ、同時に安定させることができる。
【0034】
第１態様の更なる実施形態によれば、カメラは、ハウジングと、第１ハウジング壁に配置される対物レンズとを有する。更に、カメラは、カメラを車両側接続要素に接続するための接続要素を有する。接続要素は、第２ハウジング壁に配置され、第２ハウジング壁は、第１ハウジング壁とある角度を形成する。
【0035】
カメラハウジングから部分的に突出するカメラ側接続要素、カメラ側接続要素に接続される車両側接続要素、及び／又は車両側接続要素のケーブル出口部は、Ａピラーに有利に配置されることができ、それによってそれらがＡピラーの断面に対して小さなスペースを占めるだけである。
【0036】
特に、カメラハウジングの第２ハウジング壁は、第１ハウジング壁と平行ではない。例えば、第１ハウジング壁は、車両の鉛直方向と平行であり、及び／又は、カメラ対物レンズの光軸と垂直である。例えば、第２ハウジング壁は、Ａピラーの長手方向軸に対して垂直である。例えば、第２ハウジング壁は、第１ハウジング壁に対して垂直である。
【0037】
第１態様の更なる実施形態によれば、カメラは、ハウジングと対物レンズを有する。更に、カメラは第１回路基板を有し、当該第１回路基板はハウジングに配置される。更に、カメラは第１回路基板に取り付けられるイメージセンサを有し、第１回路基板の延在の主面が対物レンズの光軸に対して垂直に配置され、イメージセンサが対物レンズのビーム路に配置される。更に、カメラは、ハウジングに配置され且つ第１回路基板と電気的に接続される第２回路基板を有し、第２回路基板は、イメージセンサに対して第１回路基板の背後に配置され、第１回路基板に対して対物レンズの光軸に関し上方にオフセットされる。
【0038】
カメラは、イメージセンサを有する第１回路基板の背後に配置される第２回路基板を有するので、また電子部品を第２回路基板に配置することができる。また、イメージセンサを有する第１回路基板は、第２回路基板が、それと、例えば車両側プラグコネクタへの接続のためのプラグコネクタとの間に配置されるため、位置ズレからより良好に保護される。イメージセンサを有する回路基板のカメラ対物レンズに対する高い位置精度は、特に高解像度カメラの場合に、撮像品質に関して重要である。
【0039】
第２回路基板は第１回路基板に対して上方にオフセットして配置されるので、第２回路基板を有するカメラを使用することができ、それにもかかわらずＡピラーの内側のカメラによって占められるスペースを、Ａピラーの断面に対して小さいままにすることができる。
【0040】
第１態様の更なる実施形態によれば、カメラは、カメラの対物レンズの光軸がＡピラーの長手方向に沿って位置合わせされるように、Ａピラーに配置されるように構成される。更に、カメラは、対物レンズの前方に配置される偏向ミラーを有し、偏向ミラーは、車両の前方における被写体から入射した光線を対物レンズ上で偏向するように構成される。
【0041】
カメラは、特にカメラの対物レンズとその光軸とは、Ａピラーの長手方向に沿って配置され、カメラは偏向ミラーを有するので、例えばより長い対物レンズ（例えば望遠レンズ）を使用することができ、それにもかかわらずＡピラーの内側のカメラによって占有されるスペースはＡピラーの断面に対して小さく保つことができる。
【0042】
第１態様の更なる実施形態によれば、カメラは接続要素を有し、当該接続要素は、カメラによって記録された画像データをカメラの外側に配置されるイメージプロセッサに送信するため、カメラによって記録された画像データをカメラの外側に配置されるメモリに保存するため、カメラの外側に配置される制御ユニットの制御コマンドを受信するため、及び／又はカメラに電力を供給するために、車両側接続要素に接続されるように構成される。
【0043】
画像／動画プロセッサ、メモリ、及び／又はカメラを制御するための制御ユニットがカメラの外側に、特にＡピラーの外側に、配置されるため、カメラを小型に維持することができ、Ａピラーの内側のカメラによって占有されるスペースを小さく維持できる。
【0044】
第２態様によれば、車両のためのＡピラー構成が提案される。Ａピラー構成は、上述したように、Ａピラー及びカメラを有する。更に、Ａピラーの内側でカメラが占めるスペースが、カメラの視線に平行に、Ａピラーの長手方向に平行なその最大寸法よりも小さい最大寸法を有するように、カメラが設計されてＡピラーに配置される。
【0045】
第２態様の一実施形態によれば、Ａピラー構成は透明カバーを有し、カメラは、透明カバーを通して車両の前方におけるエリアの画像を記録するように構成される。
【0046】
第２態様の更なる実施形態によれば、透明カバーは、低い光学歪みを有する。
【0047】
そのため、透明カバーを通して、高画質な画像を記録することができる。特に高解像度カメラの場合、透明カバーの良好な光学特性が有利となる。
【0048】
実施形態において、透明カバーは、高い光透過率及び／又は低い反射率を有する。
【0049】
特に、従来のフロントガラスにおける場合よりも、透明カバーの透過率が高く、及び／又は、透明カバーの反射率及び光学歪みが低い。
【0050】
第２態様の更なる実施形態によれば、透明カバーは、ドーム型である。
【0051】
カメラの一部は、特に対物レンズの一部は、このようにＡピラーから突出することができる。また、空力的な側面から有利な透明カバーの形状を実現することができる。
【0052】
第２態様の更なる実施形態によれば、透明カバーは、外側表面を有する。更に、Ａピラー構成は、透明カバーの外側表面の少なくとも一部を洗浄するための洗浄装置を有する。
【0053】
それにより、透明カバー上の汚れを回避及び／又は除去することができる。そのため、良好な画質に必要な透明カバーの清浄度を確保することができる。
【0054】
第３態様によれば、上記のような少なくとも１つのＡピラー構成を有する車両が提案される。
【0055】
第３態様の一実施形態によれば、車両は２つのＡピラー構成を有し、Ａピラーの内側に搭載されるカメラは各々望遠レンズを有する。更に、車両は、通常の対物レンズ又は広角の対物レンズを持つ中央に取り付けられるフロントカメラを有する。
【0056】
車両は、Ａピラーに設置される２つの狭角カメラと、中央に設置される広角カメラ又は通常角度カメラとの両者を有するため、３つのカメラによって遠距離及び近距離の車両の前方における環境をモニターすることができる。
【0057】
中央に設置される広角カメラ又は通常角カメラは、例えば、中程度のスペース分解能のカメラである。それは、例えば、フロントガラスの背後に搭載される。その２つの狭角カメラは、例えば高解像度カメラである。
【0058】
提案されたカメラについて説明される実施形態及び特徴は、説明されるＡピラー構成及び車両に適宜適用され、その逆もまた然りである。
【0059】
制御ユニット、画像／動画プロセッサ、及びメモリなどのここで言及されるユニットは、各々、ハードウェア及び／又はソフトウェアで実装されうる。ハードウェア実装の場合、対応するユニットは、装置の形態であってもよいし、装置の一部の形態であってもよく、例えば、コンピュータの形態であってもよいし、或いはマイクロプロセッサの形態であってもよい。更に、制御ユニット、画像／動画プロセッサ、及びメモリなどの１つ又は複数のユニットは、単一のハードウェアデバイスにおいて一緒に実装されてもよいし、それらは、例えば、メモリ、インタフェースなどを共有してもよい。また、制御ユニット、画像／動画プロセッサ、及びメモリなどのユニットは、別々のハードウェアコンポーネントで実装されてもよい。ソフトウェア実装の場合、それぞれのユニット（制御ユニット、画像／動画プロセッサ、及びメモリなど）は、コンピュータプログラム製品の形態、関数の形態、計算ルーチンの形態、アルゴリズムの形態、プログラムコードの一部の形態、又は実行可能オブジェクトの形態であってよい。
【0060】
コンピュータプログラム手段などのコンピュータプログラム製品は、メモリカード、ＵＳＢスティック、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤなどの記憶媒体として、あるいはネットワークにおいてサーバからダウンロード可能なファイルの形態で、提供されること又は供給されることができる。これは、例えば、無線通信ネットワークにおいて、コンピュータプログラム製品又はコンピュータプログラム手段を含む対応のファイルを送信することによって、行われてもよい。
【0061】
発明の更に可能な実装は、例示的な実施態様に関して上述又は後述される特徴又は実施態様の明示的には言及されていない組み合わせも含む。当業者は、この場合にも、発明のそれぞれの基本的な形態に対する改良又は追加として、個々の態様を加える。
【0062】
発明の更に有利な構成及び態様は、従属請求項の主題及び以下に説明される発明の例示的な実施形態の主題である。以下、添付の図を参照し、好ましい実施形態に基づいて発明がより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【発明を実施するための形態】
【0064】
図において、同一又は機能的に同一の要素には、特に断りのない限り、同一の参照符号が与えられる。
【0065】
図１は、動力車両１を示す。動力車両１は、例における乗用車である。他の例において、動力車両１は、トラック、バス、又は他の動力車両でありうる。動力車両１は、２つのＡピラー構成２、１０２、２０２を有する。Ａピラー構成２、１０２、２０２の各々には、カメラ３、１０３、２０３が統合されている。図１の側面図において、カメラ３、１０３、２０３を有するドライバー視点からの左Ａピラー構成２、１０２、２０２のみが見えている。カメラ３、１０３、２０３は、車両１の前方に位置するエリアをモニターするように構成される。図１の例において、カメラ３、１０３、２０３は、カメラ３、１０３、２０３の視野で、車両１の前方に位置する木４を取得する。また、カメラ３、１０３、２０３は、例えば、車両１の前方の中央に位置するエリアをモニターするように構成される。
【0066】
カメラ３、１０３、２０３は、例えば、被写体認識、レーンキープアシスト、レーン変更支援、ハイビーム支援、高速道路支援、及び渋滞パイロットなどの各種運転支援機能に用いられることができる。
【0067】
以下、図１で見えるドライバーの視点から左Ａピラー構成２、１０２、２０２におけるカメラ３、１０３、２０３について説明し、当該カメラは、右Ａピラー構成２、１０２、２０２においても同様に設計されることができる。
【0068】
図１に示すように、カメラ３、１０３、２０３は、例えば、データライン５を介して、車両１の制御ユニット６に接続されている。制御ユニット６は、例えば、中央電子制御ユニット（ＥＣＵ）の一部である。
【0069】
【0070】
Ａピラー７は、外側構造体９を有する。外側構造体９は、例えば、対応する形状の金属板を有し、当該金属板がキャビティ１０を形成する。キャビティ１０には、桁構造体１１が配置されている。桁構造体は、例えば側面衝突を伴う事故の場合に、乗員を怪我から守るために、Ａピラー７に安定性を与える。桁構造体１１は、もっぱら図２において模式的に示されており、任意の既知の桁構造体を桁構造体１１として使用することができる。
【0071】
カメラ３は、ハウジング１２を有する。更に、カメラ３は、対物レンズ１３を有する。参照符号１４は、対物レンズ１３の光軸を示す。カメラ３は、更に、そのハウジング１２の内側において第１回路基板１４を有する。イメージセンサ１５は、対物レンズ１３に向いている第１回路基板１４に取り付けられている。イメージセンサ１５は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ又はＣＭＯＳセンサである。例として、イメージセンサ１５は、ＣＭＯＳ技術を用いて作られたアクティブピクセルセンサ（CMOS-APS、CMOS active pixel sensor）である。対物レンズ１３は、例えば、レンズホルダ（図示せず）によって第１回路基板１４に機械的に固定され、それによってそれがイメージセンサ１５の前方に配置される。
【0072】
カメラ３は、例えば、第２回路基板１６を有し、当該第２回路基板１６は第１回路基板１４と電気的に接続される。第２回路基板１６は、イメージセンサ１５に対して第１回路基板１４の背後に配置される。更に、第２回路基板１６は、第１回路基板１４に対して上方にオフセットして（光軸１４に対して上方にオフセットして）配置されている。
【0073】
更に、カメラ３は、カメラ３を車両側接続要素１８に電気的に接続するためのカメラ側接続要素１７を有する。カメラ側接続要素１７及び車両側接続要素１８は、例えば、各々がプラグコネクタである。
【0074】
カメラ３は、例えば、いわゆる「衛星カメラ」であり、当該衛星カメラは、そのハウジング１２において、撮像光学ユニット（対物レンズ１３）及びイメージセンサ１５を有するのみで、画像／動画プロセッサ、メモリ、又は制御ユニットを有していない。そのため、カメラ３を小型化することができる。カメラ３によって記録された画像の画像データは、この場合、データライン５を介して、カメラ３の外側且つＡピラー７の外側に配置される画像／動画プロセッサ１９に伝送され、そこで処理される（図８）。また、カメラ３の画像データは、カメラ３の外側且つＡピラー７の外側に配置されるメモリ２０に格納される。更に、カメラ３は、カメラ３の外側且つＡピラー７の外側に配置される制御ユニット２１により、データライン５を介して制御される。外側画像／動画プロセッサ１９、外側メモリ２０、及び外側制御ユニット２１は、車両１において、例えば車両１の中央電子制御ユニット６（図８）において、配置される。
【0075】
図２に示す第１実施形態において、対物レンズ１３はカメラ３の第１ハウジング壁２２上に配置され、カメラ側接続要素１７は第２ハウジング壁２３上に配置される。第２ハウジング壁２３は、第１ハウジング壁２２に対して傾斜しており、それによってそれらの間に角度αが形成される。例えば、接続要素１７を有する第２ハウジング壁２３は、Ａピラー７の長手方向Ｌに対して垂直に配置される。このようにして、カメラ３（接続要素１７、１８、ケーブル５）からのケーブル出口部は、Ａピラー７の長手方向に沿って作り出されることができる。
【0076】
カメラ３が「衛星カメラ」であり、第２回路基板１６が第１回路基板１４に対して上方にオフセットされており、カメラ３からのケーブル出口部がＡピラー７の長手方向Ｌに沿って作られているので、Ａピラー７（図２、図３）の内側でカメラ３が占めるスペース２４は、カメラ３の視線（ここでは光軸１４）と平行な寸法Ａ１がＡピラー７の長手方向Ｌと平行なその寸法Ａ２より小さくなることができる。
【0077】
図３は、Ａピラー７の内側でカメラ３によって占有されているこのスペース２４を示す。スペース２４は、カメラ側接続要素１７、カメラハウジング１２、及び対物レンズ１３のうちＡピラー７の内側に位置する部分の包囲形状によって定められる。
【0078】
カメラ３を設置するための桁構造体１１のくり抜きは、Ａピラー７におけるカメラ３のこの有利な設計及び配置によって、低減されることができる。このように、統合されたカメラ３にもかかわらず、Ａピラー７は安定した状態を保つ。また、ドライバーのより大きな死角をもたらすであろうＡピラー７を広くすることは、必要ではない。
【0079】
Ａピラー構成２の透明カバー８は、図２に見られるように、ドーム形状である。それはＡピラー７の外側構造体９に固定される。透明カバー８は、外側表面２５を有し、当該外側表面２５は、洗浄装置２６によって洗浄されることができる。洗浄装置２６は、例えば、１つ以上のスプレーノズルを有する。
【0080】
図４は、第２実施形態による図１からの車両１のＡピラー構成１０２を示す。第２実施形態のＡピラー構成１０２（図４、図５）は、第１及び第２ハウジング壁１２２、１２３の異なる配置に起因して、第１実施形態のＡピラー構成２（図２、図３）と相違する。第２実施形態において、接続要素１１７を有する第２ハウジング壁１２３は、対物レンズ１１３が配置される第１ハウジング壁１２２に対して相対的に、直角βで、配置されている。更に、第２ハウジング壁１２３は、第１ハウジング壁１２２に直接的に隣り合う。
【0081】
図５は、Ａピラー１０７の内側において第２実施形態のカメラ１０３が占めるスペース１２４を示す。このスペース１２４の、視線（ここでは光軸１４）に平行な方向の寸法Ａ３は、このスペース１２４の、Ａピラー１０７の長手方向Ｌに平行な方向の寸法Ａ４よりも、小さい。
【0082】
第２実施形態の他の特徴は、第１実施形態の対応する特徴と同様であり、ここではその繰り返しの説明が省略される。
【0083】
図６は、第３実施形態による図１からの車両１のＡピラー構成２０２を示す。第３実施形態のＡピラー構成２０２（図６、図７）は、カメラ２０３が偏向ミラー２２７を有する点で及びカメラ２０３の光軸２１４の異なる配置のために、第１実施形態のＡピラー構成２（図２、図３）と相違している。
【0084】
カメラ２０３の対物レンズ２１３は、その光軸２１４がＡピラー２０７の長手方向Ｌと平行に延びるように、配置される。長い対物レンズ２１３、例えば望遠レンズ、を用いても、カメラ２０３は、このように、Ａピラー２０７の直径に対して（すなわち、Ａピラー２０７の長手方向Ｌに垂直なＡピラーの断面に対して）小型化されることができる。カメラ２０３によって車両１の前方における被写体（例えば図１の木４）を取得するために、カメラ２０３は、対物レンズ２１３の前方に配置される偏向ミラー２２７を有する。偏向ミラー２２７は、車両１の前方の被写体４から視線２２８に従って入射した光線を、対物レンズ２１３上に偏向させるのに使用される。偏向ミラー２２７は、対物レンズ２１３の光軸２１４に対して、例えば４５°の角度で配置される。偏向ミラー２２７は、例えば、対物レンズ２１３上にホルダ（図示せず）によって固定される。あるいは、偏向ミラーはＡピラー２０７の内側に固定されることもできる。
【0085】
図７は、Ａピラー２０７の内側で第３実施形態のカメラ２０３が占めるスペース２２４を示す。この実施形態において、カメラ２０３は、Ａピラー２０７の内側に完全に配置されている（図６）。したがって、Ａピラー２０７の内側でカメラ２０３が占めるスペース２２４は、ハウジング２１２、接続要素２１７、対物レンズ２１３、偏向ミラー２２７、及び場合によっては偏向ミラー２２７のホルダーを合同で包む包囲形状によって、区切られる。図７から分かるように、視線２２８と平行なこのスペース２２４の寸法Ａ５は、Ａピラー２０７の長手方向Ｌと平行なこのスペース２２４の寸法Ａ６より小さい。
【0086】
そのため、Ａピラー２０７の内側でカメラ２０３が占めるスペース２２４は、例えばより長い対物レンズ（例えば望遠レンズ）が用いられたとしても、Ａピラー２０７の断面に対して（すなわち、Ａピラー２０７の長手方向Ｌに垂直なＡピラーの断面に対して）小さく保つことができる。
【0087】
第３実施形態のＡピラー構成２０２は、透明カバー２０８を有する。透明カバー２０８の外側表面２２５を洗浄するために、第３実施形態のＡピラー構成２０２は、第１実施形態及び第２実施形態の洗浄装置２６と同様の洗浄装置を有することもできる。
【0088】
第３実施形態の他の特徴は、第１実施形態の対応する特徴と同様であり、ここではその繰り返しの説明を省略する。
【0089】
図９は、２つのＡピラー構成を有する車両１の正面図を示す。車両１は、例えば、自律的に又は半自律的に運転する車両である。図９における２つのＡピラー構成の各々は、第１実施形態によるＡピラー構成２（図２、図３）、第２実施形態によるＡピラー構成１０２（図４、図５）、又は第３実施形態によるＡピラー構成２０２（図６、図７）とすることができる。
【0090】
図９におけるＡピラー構成２、１０２、２０２のＡピラー７、１０７、２０７の内側に取り付けられるカメラ３、１０３、２０３は、各々、例えば、車両１の前方における長距離を、特に車両１の前方の中央も、モニターするための望遠レンズを有する高解像度カメラである。
【0091】
更に、図９における車両１は、車両１の前方における近距離を、特に車両１の前方の中央も、モニターするための通常対物レンズ又は広角対物レンズを有する中央に搭載されるフロントカメラ２９を有する。中央に搭載されるフロントカメラ２９は、例えば、車両１のフロントガラスの背後に取り付けられる。中央に搭載されるフロントカメラ２９は、例えば、中程度のスペース分解能のカメラである。
【0092】
図９における車両１は、Ａピラー構成２、１０２、２０２のＡピラーに設置される２つの狭角カメラと、中央に搭載される広角又は通常角カメラ２９と、の両者を有するので、車両１の前方における環境を、遠距離及び近距離の両者で、３つのカメラによってモニターすることができる。
【0093】
本発明は例示的な実施形態に基づいて説明されているが、それは多くの点で変更されてもよい。
【0094】
参照符号のリスト
１ 車両
２、１０２、２０２ Ａピラー構成
３、１０３、２０３ カメラ
４ 被写体
５ データライン
６ 制御デバイス
７、１０７、２０７ Ａピラー
８、２０８ 透明カバー
９ 外側構造体
１０ キャビティ
１１ 桁構造体
１２、１１２、２１２ ハウジング
１３、１１３、２１３ 対物レンズ
１４、１１４、２１４ 光軸
１５ イメージセンサ
１６ 回路基板
１７、１１７、２１７ 接続要素
１８ 接続要素
１９ イメージプロセッサ
２０ メモリ
２１ 制御ユニット
２２、１２２ハウジング壁
２３、１２３ ハウジング壁
２４、１２４、２２４ スペース
２５、２２５ 表面
２６ 洗浄装置
２２７ 偏向ミラー
２２８ 視線
２９ カメラ
３０ 回路基板
Ａ１－Ａ６ 寸法
Ｌ 長手方向
１ 車両
２、１０２、２０２ Ａピラー構成
３、１０３、２０３ カメラ
４ 被写体
５ データライン
６ 制御デバイス
７、１０７、２０７ Ａピラー
８、２０８ 透明カバー
９ 外側構造体
１０ キャビティ
１１ 桁構造体
１２、１１２、２１２ ハウジング
１３、１１３、２１３ 対物レンズ
１４、１１４、２１４ 光軸
１５ イメージセンサ
１６ 回路基板
１７、１１７、２１７ 接続要素
１８ 接続要素
１９ イメージプロセッサ
２０ メモリ
２１ 制御ユニット
２２、１２２ハウジング壁
２３、１２３ ハウジング壁
２４、１２４、２２４ スペース
２５、２２５ 表面
２６ 洗浄装置
２２７ 偏向ミラー
２２８ 視線
２９ カメラ
３０ 回路基板
Ａ１－Ａ６ 寸法
Ｌ 長手方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】