CN107444351A - 用于车辆的拍摄装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的拍摄装置，包括：成像元件，被配置成接收穿过窗口部的光束透射部的拍摄光束；加热器，由加热线构成；待加热部，加热器固定至该待加热部，该待加热部与光束透射部的内侧表面相对；开关元件，被配置成对至加热器的电连接状态进行切换；以及限流元件，该限流元件被设置在待加热部处并且被配置成使得当电路被短路从而电力被绕过开关元件提供给加热器并且限流元件的温度变成等于或高于预定值时，流过加热器的电流变成零或者减小。

Description

用于车辆的拍摄装置
技术领域
本发明涉及用于车辆的拍摄装置。
背景技术
拍摄装置可以安装在车辆的内侧的表面上车辆的前窗上。例如，这样的拍摄装置用作预碰撞安全系统(下文称为“PCS”)的一部分。
这种类型的拍摄装置包括固定至前窗的内表面(后表面)的支架以及被支架支承的摄像装置单元。摄像装置单元包括镜头和置于镜头的紧后面的成像元件。
例如，当另一车辆(下文称为“前方车辆”)被置于安装有PCS的车辆的前面时，被前方车辆反射的反射光束在穿过用作前窗的一部分的光束透射部、光束透射部与支架之间的间隙以及镜头之后被成像元件接收。成像元件将反射光束(对象图像)转换为成像数据(电信号)，并且将成像数据传送至车辆的控制装置。
然后，控制装置基于接收到的成像数据来确定成像的对象是否是障碍物，并且计算从车辆到障碍物的距离。当控制装置确定成像的对象是障碍物并且从车辆到障碍物的距离小于预置的预定距离时，控制装置对车辆的制动装置进行操作。
顺带提及，当车辆的户外空气温度低时在车辆中使用空气加热会在前窗的光束透射部上产生露水。此外，当户外空气温度低时，冰或霜会附着至光束透射部的车辆外部表面。当在光束透射部中出现这样的现象时，成像元件会成不清晰的对象图像或者会不能对障碍物成像。为此，在这种情况下，控制装置可能无法对所成像的对象是否是障碍物进行确定以及对从车辆到障碍物的距离进行计算。
为此，在日本专利申请公开第2014-101004号(JP 2014-101004 A)的车辆中，由加热线构成的加热器被嵌入前窗的光束透射部中。加热器所连接到的电路连接至车辆的电源，并且当电源的电力被提供给电路时加热器生成热。为此，即使在前窗的光束透射部上出现露水或者冰或霜附着至光束透射部的车辆外部表面时，也可以通过使用加热器对光束透射部进行加热来消除光束透射部上的露水、霜、冰等。因此，当光束透射部被加热器加热时，可以减小成像元件成不清晰的对象图像或不能对障碍物进行成像的可能性。
当在较长时间内给加热器(加热线)连续提供电力时，加热器可以被过度地加热至较高温度并且较高温度状态会持续较长时间。结果，由于成像元件被来自加热的光束透射部的辐射热加热较长时间，因此成像元件会不能展现期望的性能。即，成像元件可能成不清晰的对象图像或者不能对障碍物成像。
为了解决上述问题，在JP 2014-101004 A中，来自电源的电力被以预定时间间隔重复地提供给加热器。即，控制到加热器的电源，以使得加热器的过高温度状态不会保持较长时间。例如，当被配置成以预定时间间隔重复地接通和断开的开关元件被安装在加热器所连接到的电路上时，电力可以以预定时间间隔从电源重复地提供给加热器。
然而，如果在电路中出现短路并且来自电源的电力在没有经过开关元件的情况下被直接提供给加热器，则加热器持续加热较长时间。结果，加热器的过高温度状态会保持较长时间。
发明内容
本发明提供了一种用于车辆的拍摄装置，该用于车辆的拍摄装置能够减小由加热线构成并且被配置成对窗口部进行加热的加热器保持过高温度状态较长时间的可能性。
根据本发明的一个方面的一种用于车辆的拍摄装置包括：成像元件，该成像元件被设置在窗口部的内部，该窗口部由透明材料形成并且被安装在车辆处，成像元件被配置成接收穿过光束透射部的拍摄光束，并且光束透射部是窗口部的一部分；加热器，该加热器由加热线构成，该加热器构成连接至电源的电路的一部分，并且该加热器被配置成当电力被从电源提供时生成热；待加热部，加热器固定至该待加热部，待加热部与光束透射部的内侧表面相对，并且待加热部被配置成从加热器接收热以将辐射热施加至光束透射部；开关元件，该开关元件构成电路的一部分并且被配置成对至加热器的电连接状态进行切换；以及限流元件，该限流元件被设置在待加热部处并且构成电路的要被设置在加热器与开关元件之间的一部分，限流元件被配置成使得当电路被短路从而电力被绕过开关元件提供给加热器并且限流元件的温度变成等于或高于预定值时，流过加热器的电流变成零或者减小。
当在电力绕过开关元件提供给加热器的情况下电路中出现短路并且大电流由于短路而连续地流过加热器时，限流元件的温度等于或高于预定值。然后，限流元件使流过加热器的电流为零或减小。当流过加热器的电流变成零时，加热器不能保持过高温度状态。类似地，当流过加热器的电流减小时，加热器不能保持过高温度状态。因此，在这种情况下可以减小加热器长时间保持过高温度状态的可能性。
在以上的方面中，待加热部的一个表面可以是与光束透射部相对的板状体，并且限流元件可以被设置在穿过待加热部的重心在待加热部的板厚度方向上延伸的直线上。
在说明书中，术语“重心”表示几何中心。
当加热器被加热时，待加热部被加热。然而，因为待加热部不能作为整体而被均匀地加热，因此重心最易于被加热，并且温度易于从重心朝向周围边缘部降低。为此，如果限流元件设置在穿过待加热部的周围边缘部并且在待加热部的板厚度方向上延伸的直线上，则例如，当在电路中出现短路时，限流元件不易于被加热至高温度。然而，当本发明以这样的方式被配置时，例如，当在电路中出现短路时，限流元件易于被加热至高温度。因此，在这种情况下，加热器的温度可以被限流元件可靠地降低。
在以上方面中，限流元件可以是保险丝、双金属或PTC热敏电阻。
结果，可以以低成本制造用于车辆的拍摄装置。
在以上方面中，电路可以是串联电路。
结果，简化了电路的结构。
在以上方面中，待加热部的一个表面可以是与光束透射部相对的板状体，并且拍摄装置可以包括：加热器固定部，被配置成将加热器固定至待加热部；双面胶带，该双面胶带具有粘附加热器固定部的第一表面；以及热绝缘材料，该热绝缘材料粘附至双面胶带的第二表面并且具有比加热器固定部和待加热部的热导率低的热导率。
当本发明以这样的方式被配置时，由加热器生成的热可以高效地施加至待加热部。
附图说明
下文将参照附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，以及在附图中：
图1是示出根据本发明的实施方式的用于车辆的拍摄装置和前窗的从前侧看的透视图；
图2是示出从上方看的用于车辆的拍摄装置的透视图；
图3是示出从上方看的用于车辆的拍摄装置的分解透视图；
图4是沿图1的线IV-IV截取的横截面图；
图5是示出从下方看的遮光加热单元(第一设置)的分解透视图；
图6是示出从下方看的遮光加热单元(第一设置)的透视图；
图7是示出从下方看的待加热部、加热器模块、保险丝模块和电缆模块的示意图；
图8A是示出在穿过保险丝的位置处切断的遮光加热单元(第一设置)的横截面图；
图8B是示出在穿过密封材料的位置处切断的遮光加热单元(第一设置)的横截面图；
图9是示出包括加热器、保险丝单元和电缆模块的串联电路的示意图；
图10是与图7类似的示意图，示出了相对于图5至图7的遮光加热单元(第一设置)的具有左右对称结构的遮光加热单元(第二设置)；
图11是与图6类似的透视图，示出了遮光加热单元(第二设置)；
图12是与图9类似的示意图，示出了本发明的第一修改示例的串联电路；
图13是示出使用双金属而不是保险丝的本发明的第二修改示例的串联电路的主要部分的横截面图；
图14是当第二修改示例的双金属处于高温度时与图13类似的横截面图；
图15是示出在本发明的第三修改示例的串联电路中使用的PTC热敏电阻的特性的曲线图；
图16是示出本发明的第四修改示例的待加热部的示意图；
图17是示出本发明的第五修改示例的待加热部的示意图；
图18是与图9类似的示意图，示出了本发明的第六修改示例；以及
图19是与图9类似的示意图，示出了本发明的第七修改示例。
具体实施方式
在下文，将参照附图描述根据本发明的实施方式的用于车辆的拍摄装置。
车辆包括图1和图4中所示的前窗85。前窗85由透明材料(例如，玻璃、树脂等)形成。如图1和图4中所示，前窗85在前窗85从上向下逐渐向前的状态下相对于车身倾斜。
如图1所示，整体形成为大致T字状的遮光片86附接至前窗85的后表面(即，车辆内侧的表面)的上边缘部分及其附近。向前下方倾斜延伸的向前延伸部86a形成在遮光片86的中央部分。具有大致梯形形状的光透射孔86b形成在向前延伸部86a的前端附近。前窗85的与光透射孔86b相对的部分构成光束透射部85a。
车辆包括被配置成给车轮施加制动力的制动装置、被配置成操作制动装置的制动致动器以及被配置成检测车辆速度的车辆速度检测装置(均未示出)。制动致动器链接至安装在车辆中的制动踏板。当驾驶员用她或他的脚压下制动踏板时，制动致动器被操作。然后，当制动致动器对制动装置进行操作时，制动力被从制动装置施加至相应的车轮。
此外，车辆包括连接至制动致动器和车辆速度检测装置(参见图9)的电控制装置(未示出，下文称为“控制装置”)100。“接近确定数据”被存储在控制装置100的存储器中。“接近确定数据”是显示如下距离的数据：当前向行驶期间的车辆与置于车辆前面的障碍物之间的距离小于所显示的距离时，制动装置等要进行操作。
此外，车辆包括被配置成测量车辆外部的温度的温度传感器101(参见图9)。温度传感器101连接至控制装置100。
如图1和图4中所示，用于车辆的拍摄装置10(下文称为“拍摄装置10”)以与光束透射部85a相对的方式固定至车辆的内侧的前窗85的表面。如图2至图4所示，拍摄装置10包括支架12、摄像装置支承支架18、摄像装置单元25、遮光加热单元37(或遮光加热单元37'(下文要描述))，主盖76和子盖80作为主要部件。
支架12是由硬树脂整体形成的产品。具有大致梯形形状的支承部13在支架12中被形成为通孔。此外，多个粘附表面14形成在支架12的上表面处。
摄像装置支承支架18是由硬树脂整体形成的产品。摄像装置支承支架18包括一对左右摄像装置支承件19。第一支承凹部20形成在左右摄像装置支承件19的前端面处。此外，第二支承凹部21形成在左右摄像装置支承件19的后部。摄像装置支承支架18可以附接至支架12的下表面以及从支架12的下表面分离。
摄像装置单元25包括用作由树脂整体形成的产品并且构成摄像装置单元25的外形的壳体26。如所示出的，壳体26的下表面和上表面不彼此平行。
罩安装凹部27形成在壳体26的上表面处，该罩安装凹部27当在平面视图中看时具有大致梯形形状。成像单元28被固定至罩安装凹部27的后端表面。如图4所示，成像单元28包括镜头29和置于镜头29的紧后面的成像元件30。成像元件30是复眼型。成像元件30接收由置于摄像装置单元25前面的障碍物向后反射并且穿过镜头29的自然光的反射光束(拍摄光束)。进入成像单元28的反射光束的大小(横截面形状)由成像单元28的镜头29的视场角限定。反射光束(横截面形状)具有不与遮光加热单元37(37')的待加热部40A(40B)的表面干涉的恒定大小，这将在下文进行描述。
第一支承的轴31彼此共轴地设置并且分别沿左右方向延伸，从壳体26的左侧表面和右侧表面两者的前端附近突出。此外，第二支承的轴32设置在第一支承的轴31的后面，从壳体26的左侧表面和右侧表面两者突出。左右第二支承的轴32彼此共轴地设置并且沿左右方向延伸。在壳体26被设置在摄像装置支承支架18的底部紧上方并且在左右摄像装置支承件19之间的状态下，当左右第一支承轴31与左右第一支承凹部20啮合并且左右第二支承轴32与左右第二支承凹部21啮合时，摄像装置单元25被摄像装置支承支架18支承。
图3至图8B中所示的遮光加热单元37包括遮光罩39、加热器模块45、双面胶带47C、保险丝模块50、热绝缘材料56、电缆模块59和捆扎带74作为主要部件。图3至图8B中所示的遮光加热单元37在说明书中可以称为“第一设置37”。
遮光罩39是由硬树脂整体形成的产品。遮光罩39整体地包括用作具有等边三角形形状(即，当从正视图看时为等边三角形形状)的板状体的待加热部40A以及从待加热部40A的左侧边缘部和右侧边缘部向上延伸的一对侧壁部41。待加热部40A相对于沿图5中所示的前后方向延伸的中心线L1左右对称。此外，如图4所示，待加热部40A的横截面形状具有弯曲形状而不是直线。更具体地，形状是凸起的弯曲形状(如下文所述，当遮光加热单元37经由支架12被固定至前窗85时，凸起朝向光束透射部85a侧)。如所示出的，侧壁部41的高度从前端朝向后端逐渐增大。如图5和图6所示，电缆支承部42形成在遮光罩39的下表面的后端部的右端附近。电缆支承部42从遮光罩39的下表面向下延伸。带插入孔43在电缆支承部42中形成为通孔。
加热器模块45整体地具有PET片46和加热器47A。PET片46是由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)形成的，并且PET片46的外观具有与待加热部40A大致相同的形状。即，外观具有相对于图7所示的中心线L1的左右对称等边三角形形状。PET片46具有良好的绝缘特性。用作由具有良好导电性的金属形成的加热线的加热器47A基本作为整体形成在PET片46的上表面处。例如，黄铜可以用作配置加热器47A的材料。加热器47A的两个端部由面积大于其他部分的面积的一对连接盘(land)48a和48b构成。连接盘48a和48b在PET片46的上表面和下表面两者中暴露。连接盘48a形成在PET片46的后侧的角部的附近而连接盘48b形成在PET片46的右前侧的角部的附近。此处“角部的附近”是设置在对连接待加热部40A的重心G(参见图7)与角部的顶点的线段进行划分的中点与以下划分点之间的区域，在该划分点处，当中点和划分点形成在线段上时从顶点开始的距离是整个线段的1/5。同时，在说明书中，比划分点更靠近顶点设置的区域被称为“与顶点邻近的角部”。加热器47A的除连接盘48a和48b之外的部分通过印刷而形成在PET片46的上表面处。
具有与待加热部40A和PET片46大致相同的形状的双面胶带47C的下表面粘附至PET片46的上表面以覆盖加热器47A。然后，加热器模块45通过将双面胶带47C的上表面粘附至待加热部40A的下表面而被固定至遮光罩39。双面胶带47C具有良好的热导率。PET片46的周围边缘部分与双面胶带47C和待加热部40A的周围边缘部分重叠。
保险丝模块50与双面胶带51、保险丝52和两条引线53和54成为一体。双面胶带51是具有图5和图7所示的形状的片状构件，并且其两个表面是粘附表面。双面胶带51的热导率低于遮光罩39、PET片46和双面胶带47C的热导率。用作限流元件的保险丝52具有圆柱绝缘壳和具有导电性并且被固定至绝缘壳中的可焊接金属。保险丝52的绝缘壳粘附至双面胶带51的上表面的大致中心部分。两条引线53和54以如附图所示的状态粘附至双面胶带51的上表面。两条引线53和54的一端设置在保险丝52的绝缘壳中并且连接至可焊接金属的两端。同时，如图5和图7所示，作为两条引线53和54的另一端的连接端53a和54a两者设置在双面胶带51的外周侧处。
当双面胶带51的上表面粘附至PET片46的下表面时，保险丝模块50被固定至加热器模块45。如图7所示，整个保险丝模块50设置在PET片46的外周围边缘部分的内周侧处。加热器模块45的一对连接盘48a和48b两者设置在双面胶带51的外周侧处。此外，如图7所示，保险丝模块50的保险丝52设置于在待加热部40A的厚度方向上与待加热部40A的重心G重叠的位置处。即，保险丝52设置在穿过重心G并且在待加热部40A的板厚度方向上延伸的直线上。保险丝52和引线53和54(除了连接端53a和54a以外)与PET片46的下表面接触。即，保险丝52和引线53和54(除了连接端53a和54a以外)与加热器47A的除连接盘48a和48b之外的部分通过设置在其间的PET片46而彼此绝缘。此外，引线54的连接端54a通过焊接(未示出)连接至PET片46的连接盘48b的下表面。
具有绝缘特性的热绝缘材料56具有与待加热部40A大致相同的形状。即，热绝缘材料56是具有正三角形形状的片状构件。一对通孔57和58形成在热绝缘材料56的后端的角部的附近。热绝缘材料56的热导率低于遮光罩39、PET片46、双面胶带47C和双面胶带51的热导率。
热绝缘材料56的上表面粘附至双面胶带51的下表面。热绝缘材料56的上表面的与双面胶带51不相对的区域与PET片46的下表面接触。此外，热绝缘材料56的周围边缘部分在待加热部40A和PET片46的周围边缘部分的外周侧处与遮光罩39接触。此外，当在待加热部40A的板厚度方向上看时，热绝缘材料56的通孔57和58设置在中心线L1上。当热绝缘材料56被固定至双面胶带51时，通孔57设置在PET片46的连接盘48a的正下方并且通孔58设置在引线53的连接端53a的正下方。
电缆模块59包括：在图5等中示出的第一供电电缆60和第二供电电缆63、连接至第一供电电缆60和第二供电电缆63的一端的连接器66(参见图3和图9)以及结合管67。
第一供电电缆60包括由具有良好传导性的金属线构成的电线61以及被配置成覆盖电线61的除两个端部之外的外周表面的覆盖管62。类似地,第二供电电缆63包括由具有良好传导性的金属线构成的电线64以及被配置成覆盖电线64的除两个端部之外的外周表面的覆盖管65。两个金属触头(未示出)安装在连接器66中。两个触头中之一是正电极，而另一个触头是负电极。第一供电电缆60和第二供电电缆63的一端连接至连接器66，并且电线61和电线64的一端连接至两个接触部。此外，如图3和图6所示，覆盖管62和覆盖管65的除前端部和后端部两者之外的一部分插入单个结合管67中。即，结合管67将覆盖管62与覆盖管65结合以使得所述管不彼此分离。
如图8B所示，第一供电电缆60的电线61的另一端插入热绝缘材料56的通孔57中，并且电线61的另一端通过焊料70连接至连接盘48a的下表面。虽然未示出，但是第二供电电缆63的电线64的另一端插入热绝缘材料56的通孔58中。然后，电线64的另一端和引线53的连接端53a通过焊接彼此连接。
此外，如图6和图8B所示，具有绝缘特性的密封材料71被固定至热绝缘材料56的下表面以及第一供电电缆60的覆盖管62的与通孔57侧的端部邻接的要被固定的部62a，并且通孔57被密封材料71覆盖。类似地，如图6所示，具有绝缘特性的密封材料72被固定至热绝缘材料56的下表面以及第二供电电缆63的覆盖管65的与通孔58的端部邻接的要被固定的部65a(参见图5)，并且通孔58被密封材料72覆盖。
图6中所示的捆扎带74具有柔性以及形状保持功能。即，当向捆扎带74施加力时捆扎带74变形，并且当不向捆扎带74施加力时，捆扎带74保持其形状。捆扎带74被插入遮光罩39的电缆支承部42的带插入孔43中。此外，捆扎带74被固定至电缆支承部42同时缠绕在结合管67的遮光罩39侧的端部附近，所述结合管67与电缆支承部42接触。即，结合管67的遮光罩39侧的端部附近通过捆扎带74被固定至电缆支承部42。换言之，覆盖管62和65的要被支承的部62b和65b(参见图5)通过捆扎带74被固定至电缆支承部42，所述覆盖管62和65的要被支承的部62b和65b被设置在结合管67中并且被形成在从要被固定的部62a和65a稍微分离的位置处。
此外，实施方式的拍摄装置10包括图10和图11中所示的遮光加热单元37'。遮光加热单元37和遮光加热单元37'可以选择性地安装至支架12。遮光加热单元37'包括与遮光罩39、加热器模块45和保险丝模块50关于中心线L1左右对称的遮光罩39'、加热器模块45'和保险丝模块50'，以及热绝缘材料56、电缆模块59和捆扎带74。遮光罩39'的待加热部40B具有与待加热部40A相同的规格。换言之，待加热部40B和待加热部40A关于中心线L1左右对称。此外，加热器模块45'的加热器47B关于中心线L1相对于加热器47A而左右对称。加热器模块45'的PET片46具有与加热器模块45的PET片46相同的规格。遮光加热单元37'的保险丝模块50'的保险丝52也在待加热部40B的板厚度方向上与待加热部40B的重心G的位置重叠(参见图10)。在说明书中，遮光加热单元37'可以被称为“第二设置37'”。
如上所述，在图1至图8B中，遮光加热单元37(第一设置)在遮光罩39装配至支承部13的状态下被可拆卸地固定至支架12。同时，替代遮光加热单元37，遮光加热单元37'(第二设置)可以可拆卸地固定至支架12。还在这种情况下，遮光罩39'被装配至支承部13中。
如图4所示，通过将与摄像装置25一体化的摄像装置支承支架18的啮合部与在支架12的下表面处形成的啮合部啮合，摄像装置单元25被可拆卸地固定至支架12。然后，如图2所示，遮光加热单元37的遮光罩39(或遮光加热单元37'的遮光罩39')装配至摄像装置单元25的罩安装凹部27，以及此外，成像单元28的前部经由左右侧壁部41的后端部之间的间隔而被设置在待加热部40A(或40B)的后端部的正上方。
主盖76是由硬树脂整体形成的产品。主盖76是中空构件，其中，主盖76的整个上表面和后端表面是开口的，并且主盖76的前后尺寸和左右尺寸大于支架12、摄像装置支承支架18、摄像装置单元25和遮光罩39(39')的前后尺寸和左右尺寸。此外，附接凹部77形成在主盖76的底表面的后部中。
子盖80是由硬树脂整体形成的产品。子盖80通过啮合部与主盖76的啮合部的啮合而设置在附接凹部77中，从而被可拆卸地固定至主盖76。
彼此组合的主盖76和子盖80被可拆卸地固定至支架12的下表面，同时摄像装置支承支架18、摄像装置单元25和遮光罩39(或遮光罩39')被设置在主盖76的内部空间中。电缆模块59的连接器66通过主盖76的后端开口朝向主盖的后侧拉出。
以这种方式组合的拍摄装置10使用施加至支架12的粘合表面14的粘合剂(未示出)而被固定至车辆内部的遮光片86的向前延伸部86a的表面。支架12的支承部13、遮光加热单元37的待加热部40A(或遮光加热单元37'的待加热部40B)和摄像装置单元25的成像单元28被设置在与遮光片86的光透射孔86b相对的位置处。因此，从前窗85的前侧透射至后侧并且向后通过光束透射部85a和遮光片86的光透射孔86b的自然光穿过成像单元28的镜头29然后被成像单元28接收。
遮光加热单元37(37')的连接器66连接至安装至车身侧的车身侧连接器66a(参见图9)。具体地，连接器66的正电极和负电极分别连接至车身侧连接器66a的正电极和负电极。车身侧连接器66a连接至恒定电势电路88。此外，恒定电势电路88经由点火开关(IG/SW)连接至车装电源(电池)。经由点火开关和恒定电势电路88从电源提供给车身侧连接器66a的电力的电压是恒定的。如图9所示，加热器47A(47B)、保险丝52、引线53和54、第一供电电缆60、第二供电电缆63以及连接器66形成串联电路EC。开关元件89安装在串联电路EC处。此外，可以由控制装置100来控制开关元件89的接通(ON)和断开(OFF)。开关元件89可以由例如半导体开关元件构成。
在如上所述的部件中，车辆的制动装置、制动致动器、车辆速度检测装置、控制装置100和成像元件30是预碰撞安全系统(PCS)的部件。
接下来，将描述车辆和拍摄装置10的操作。根据点火钥匙(未示出)的操作，在车装电源的电力可以提供给串联电路EC的状态下，当引擎被启动时，控制装置100使成像单元28开始拍摄操作并且从温度传感器101获取户外温度。
成像单元28的成像元件30对由置于其上安装有拍摄装置10的车辆前方的障碍物(例如，另外的车辆)向后反射并且穿过前窗85的光束透射部85a、遮光片86的光透射孔86b和镜头29的反射光束进行成像。此外，成像单元28每过一段时间将所有成像数据传输至控制装置100。
如果控制装置100在车辆向前行驶期间确定“成像数据的对象不是障碍物”或“从成像元件30到障碍物的距离大于由接近确定数据表示的距离”，则车辆继续向前行驶。此外，由控制装置100对成像数据的对象的类型的确定可以使用例如已知的模式匹配方法来执行。
同时，在车辆向前行驶期间，当控制装置100确定“当前车辆速度在预定范围内”并且“成像数据的对象是障碍物并且从成像元件30到障碍物的距离小于由接近确定数据表示的距离”，则控制装置100将信号传输至制动致动器。然后，当制动致动器被操作时，制动装置将制动力施加至车轮，即使驾驶员未压下制动踏板也如此。结果，使车辆的速度降低，并且在一些情况下使车辆停止。
由温度传感器101进行的温度检测操作在引擎进行操作时不断地执行。此外，在温度传感器101开始温度检测操作之前，开关元件89处于断开(OFF)状态。温度传感器101在引擎进行操作期间不断地将与检测到的温度相关的信号发送至控制装置100。
顺带提及，当在车辆的户外空气温度为低的情况下车辆的内部被加热时，在前窗85的光束透射部85a中会生成露水。此外，当户外空气温度为低时，冰或霜会附着至光束透射部85a。如果在光束透射部85a中出现这样的现象，则成像元件30会成不清晰的对象图像或者无法对障碍物成像。在这种情况下，控制装置100不能基于对成像数据的对象的类型的确定和接近确定数据准确地执行距离确定。
此处，当由温度传感器101检测的温度等于或小于设置温度时，控制装置100重复以下操作：将处于断开状态的开关元件89切换至接通状态达预定时间，然后将开关元件89切换至断开状态达预定时间。当开关元件89被设置为接通状态时，将电源的电力提供给串联电路EC。然后，当电力被提供给由加热线构成的加热器47A(47B)时，加热器47A(47B)生成热。如上所述，热绝缘材料56的热导率低于遮光罩39(以及遮光罩39')、PET片46、双面胶带47C和双面胶带51的热导率。为此，几乎不存在由加热器47A(47B)生成的热从热绝缘材料56的下表面和周围表面逃逸到外部的可能性。因此，由加热器47A(47B)生成的大部分热经由双面胶带47C从加热器47A(47B)被高效地传递至待加热部40A(40B)的下表面并且传递至整个待加热部40A(40B)。
结果，从待加热部40A(40B)的上表面(前表面)释放的辐射热被传递至光束透射部85a，并且在光束透射部85a上的露水等被辐射热去除。如参照图4所述，由于待加热部40A(40B)的横截面形状具有朝向光束透射部85a突出的弯曲形状，因此从待加热部40A(40B)释放的辐射热被施加至整个光束透射部85a同时被径向扩散。即，整个光束透射部85a的露水等可以被辐射热去除。为此，由于成像单元28的成像元件30可以成清晰的对象图像，因此控制装置100可以准确地进行成像数据的对象的类型的确定以及基于接近确定数据的距离确定。
然而，当加热器47A(47B)长时间连续生成热时，加热器47A(47B)、待加热部40A(40B)及其外周被过度地加热至高温度，并且会对设置在加热器47A(47B)周围的构件产生不良影响。即，例如，成像单元28的成像元件30成清晰的对象图像会是不可能的。为此，当由温度传感器101检测到的温度等于或小于设置温度时，控制装置100以预定时间间隔切换接通(ON)状态和断开(OFF)状态，而不是将开关元件89长时间保持在接通状态。即，防止加热器47A(47B)长时间连续生成热。
然而，如果串联电路EC不包括保险丝52，则当在图9的“短路1”的状态下在串联电路EC中出现短路(接地)时，即使控制装置100将开关元件89切换至断开状态，来自电源的电力也被提供给加热器47A(47B)。即，在这种情况下，来自电源的电力被长时间连续提供给加热器47A(47B)。为此，加热器47A(47B)、待加热部40A(40B)及其外围会被过度地加热至高温度。
然而，实施方式的拍摄装置10包括安装在串联电路EC上的保险丝52。保险丝52的可焊接金属被经由引线53和54从加热器47A(47B)传递的热以及从待加热部40A(40B)传递的热加热。如果在如图9所示的“短路1”状态下出现短路，则加热器47A(47B)和待加热部40A(40B)被加热至高温度。然后，先前温度低于预定值的可焊接金属的温度达到等于或高于预定值的温度，结果，可焊接金属切断。然后，由于电源的电力不流入加热器47A(47B)，因此防止了加热器47A(47B)、待加热部40A(40B)及其外周被过度加热至高温度。
此外，当加热器47A(47B)生成热时，待加热部40A(40B)被加热至高温度。在待加热部40A(40B)中，重心G最易于被过度加热，并且热易于被从重心G朝向周围边缘部逐渐释放。因此，被加热器47A(47B)加热的待加热部40A(40B)未作为整体而被均匀地加热，而是重心G最易于被加热至高温度并且温度从重心G朝向周围边缘部降低。为此，如果保险丝52在待加热部40A(40B)的板厚度方向上与待加热部40A(40B)的周围边缘部或者周围边缘部的附近重叠，例如，当在串联电路EC中出现短路时，经由PET片46从待加热部40A(40B)的周围边缘部或者周围边缘部的附近传递至保险丝52的热的量不增大。为此，在这种情况下，保险丝52不易于被加热至高温度，因此，即使出现短路，保险丝52也不易于切断。
另一方面，在实施方式中，当在串联电路EC中出现短路时，由于经由PET片46从待加热部40A(40B)的重心G传递至保险丝52的热的量增大，因此保险丝52易于被加热至高温度。因此，与保险丝52在待加热部40A(40B)的板厚度方向上与待加热部40A(40B)的周围边缘部或周围边缘部的附近重叠的情况相比，保险丝52易于切断。为此，可以更加可靠地防止加热器47A(47B)、待加热部40A(40B)及其外围被过度地加热到高温度。
此外，加热器47A(47B)的连接盘48a形成在PET片46的后侧的角部的附近，并且另一方面，连接盘48b形成在PET片46的右前侧的角部的附近。即，加热器47A(47B)的两个端部之间的距离是一定长度。换言之，加热器47A(47B)的两个端部之间的距离不非常短。为此，施加至连接盘48a的焊料70和施加至连接盘48b的焊料彼此分离一定距离。用作加热器47A(47B)的两个端部的连接盘48a和48b和焊料的组合部分的电阻在加热器47A(47B)的一部分处比在连接盘48a和48b处减小更多。为此，当电流流过加热器47A(47B)时，在加热器47A(47B)中具有相对较低的温度的连接盘48a(焊料70)和连接盘48b(焊料)未集中在待加热部40A(40B)的一个窄区域中。为此，当待加热部40A(40B)被加热器47A(47B)加热时，整个待加热部40A(40B)很可能具有大致均匀的温度。因此，光束透射部85a的部分区域的温度与其他区域相比未大幅度降低。换言之，整个光束透射部85a被待加热部40A(40B)大致均匀地加热。
此外，由于连接盘48a上的焊料70与连接盘48b上的焊料之间的距离具有一定长度，因此即使外来物质(例如，水或垃圾)进入两个焊料之间，在外来物质与两个焊料之间同时接触的可能性为低。即，由于外来物质而在两个焊料之间出现短路的可能性为低。
此外，热绝缘材料56的通孔57和58被一对密封材料71和72封闭。因此，在热绝缘材料56、以及加热器模块45和保险丝模块50之间不存在外来物质(例如，水、垃圾等)从热绝缘材料56的外部通过通孔57和58侵入的可能性。因此，例如，由于外来物质而使在加热器47A(47B)与引线53和54之间的短路或加热器47A(47B)的各部分之间的短路出现的可能性为低。
此外，一对密封材料71和72将第一供电电缆60的覆盖管62的要被固定的部62a和第二供电电缆63的覆盖管65的要被固定的部65a固定至热绝缘材料56。此外，结合管67的遮光罩39(39')侧的端部的附近(换言之，覆盖管62的要被支承的部62b和覆盖管65的要被支承的部65b)通过捆扎带74被固定至电缆支承部42。因此，当远离热绝缘材料56的拉伸载荷被施加至第一供电电缆60和第二供电电缆63时，第一供电电缆60的电线61的端部和第二供电电缆63的电线64的端部从加热器模块45的连接盘48a和保险丝模块50的连接端53a分离的可能性为低。此外，加热器模块45的连接盘48a被从第一供电电缆60的电线61的端部接收的拉力从PET片46剥离或保险丝模块50的连接端53a被从第二供电电缆63的电线64的端部以及双面胶带51接收的拉力从加热器模块45剥离的可能性为低。
结合管67将覆盖管62和覆盖管65结合。此外，加热器模块45和45'的端部与第一供电电缆60(电线61)和第二供电电缆63(电线64)的保险丝模块50和50'侧之间的距离为短。为此，第一供电电缆60和第二供电电缆63被从保险丝模块50和50'和加热器模块45和45'的邻近位置朝向外部拉出。因此，与覆盖管62和覆盖管65未结合并且第一供电电缆60和第二供电电缆63从远离加热器模块45和45'以及保险丝模块50和50'的位置引出的情况相比，可以容易地执行在车辆中对第一供电电缆60和第二供电电缆63的布线。
当车辆中车身侧连接器66a(电系统部件)的设置被改变时，第一供电电缆60和第二供电电缆63从加热器模块45和45'以及保险丝模块50和50'的引出状况(引出方向)可能需要改变。为此，如上所述，实施方式的拍摄装置10包括可以选择性地附接至支架12的遮光加热单元37(第一设置)和遮光加热单元37'(第二设置)。然后，当遮光加热单元37和遮光加热单元37'被选择并且被安装至支架12上时，第一供电电缆60和第二供电电缆63从加热器模块45和45'以及保险丝模块50和50'的引出状况可以改变(参见图6、图7、图10和图11)。即，当使用遮光加热单元37时，如图6和图7所示，第一供电电缆60和第二供电电缆63可以从加热器模块45和保险丝模块50向右引出。另一方面，当使用遮光加热单元37'时，如图10和图11所示，第一供电电缆60和第二供电电缆63可以从加热器模块45'和保险丝模块50'向左引出。以这种方式，第一供电电缆60和第二供电电缆63从加热器模块45和45'以及保险丝模块50和50'的引出状况可以在考虑车辆中的车身侧连接器66a(电系统部件)的设置的情况下改变。
此外，本发明不限于该实施方式，而是可以在不背离本发明的范围的情况下采用各种修改的示例。
例如，串联电路EC可以被配置成如图12所示的第一修改示例的一个方面。在这种情况下，在图12所示的“短路2”状态下在串联电路EC中可能发生短路(电源故障(skyfailure))。然而，在这种情况下，当保险丝52的可焊接金属被加热至等于或高于预定值的温度时，可焊接金属切断。结果，由于电源的电力不流经加热器47A(47B)，因此抑制了加热器47A(47B)、待加热部40A(40B)及其外周被过度加热至高温度。
与保险丝52分离的装置可以用作安装在串联电路EC中的限流元件。
例如，在图13和图14所示的第二修改示例中，双金属91代替保险丝52被安装在一对引线53和54的端部之间。双金属91的一个端部被固定至引线53的端部。另一方面，双金属91的另一端部可以与引线54的端部接触以及从引线54的端部分离。当双金属91的温度低于预定值时，如图13所示，双金属91的另一端部与引线54的端部接触。另一方面，当双金属91的温度等于或高于预定值时，如图14所示，双金属91变形并且双金属91的另一端部从引线54的端部分离。为此，由于来自电源的电力不流经加热器47A(47B)，因此抑制了加热器47A(47B)、待加热部40A(40B)及其外周被过度加热至高温度。
图15所示的第三修改示例是其中PTC热敏电阻(未示出)代替保险丝52被安装在一对引线53和54的端部之间的示例。如所周知的，PTC热敏电阻具有如图15的曲线图中所示的特性。即，当PTC热敏电阻的温度在低于预定值A的低温区域内时，电阻被保持在预定低电阻值处。然而，当PTC热敏电阻的温度等于或高于预定值A时，电阻急剧增大。为此，当由于串联电路EC的短路而使加热器47A(47B)被过度地加热至高温度并且热被传递至PTC热敏电阻时，电阻随着PTC热敏电阻的温度变得等于或高于预定值A而急剧增大。由于从恒定电势电路88提供给加热器47A(47B)侧的电力的电压恒定，因此当PTC热敏电阻的电阻增大时，流过加热器47A(47B)的电流会减小。为此，由于加热器47A(47B)的温度逐渐降低，因此防止了加热器47A(47B)、待加热部40A(40B)及其外周被过度加热至高温度。
此外，除了双金属91和PTC热敏电阻之外恒温器可以被安装在引线53与引线54之间作为限流元件。
图16所示的第四修改示例是其中遮光罩39(39')的待加热部40C具有方形形状的示例。待加热部40C也关于中心线L1左右对称。图17所示的第五修改示例是其中遮光罩39(39')的待加热部40D具有正六边形形状的示例。待加热部40D也关于中心线L1左右对称。在这些修改示例中，经由PET片(未示出)而固定至待加热部40C和40D的加热器的连接盘48a和连接盘48b被设置在所示出的方面中。即，在修改示例中，连接盘48a和连接盘48b被设置在待加热部40C和40D的不同的角部处(与顶点邻近的角部或角部的附近)。这些修改示例的拍摄装置10也可以展现与实施方式的效果相同的效果。
此外，遮光罩39(39')的待加热部可以具有不同于待加热部40A、40B、40C和40D的正多边形形状。
此外，待加热部不是完美的正多边形形状，而可以不是大致正六边形形状。即，例如，角部的外周部可以由弯曲的表面构成。
此外，待加热部可以是多边形形状或者不同于正多边形形状(包括大致正多边形形状)的大致多边形形状。例如，待加热部可以是等腰三角形形状(而不是等边三角形形状)。
此外，在支架12的支承部13的形状被改变的状态下，当围绕在待加热部的板厚度方向上延伸的轴旋转遮光罩39(39')时，遮光罩39(39')可以可附接至支架12(支承部13)同时在旋转方向上的位置改变。以这种方式，可以容易地改变在遮光罩39(39')的待加热部40A、40B、40C和40D的旋转方向上的位置。即，可以容易地改变第一供电电缆60和第二供电电缆63从待加热部40A、40B、40C和40D(加热器模块45和45')的引出状况。
在实施方式中，连接盘48a可以形成在与顶点邻近的一个角部处而不是PET片46的一个角部的附近(图7的上侧的角部的附近)。即，连接盘48a可以形成在更靠近角部的顶点的位置处(图7的上侧的顶点)而不是实施方式的位置处。类似地，连接盘48b可以形成在与顶点邻近的角部处(例如，与图7的右下侧的顶点邻近的角部)而不是角部的附近(例如，图7的右下侧的角部的附近)。即，连接盘48b可以形成在更靠近角部的顶点(例如，图7的右下侧的顶点)的位置处而不是实施方式的位置处。
对开关元件89的接通和断开可以通过可手动操作的操作装置(例如形成在仪器面板处的按钮)来执行。
遮光罩39和39'可以具有由电缆支承部42和其他部分构成的结构。在这种情况下，电缆支承部42和其他部分被分别制造并且在制造之后通过固定装置(例如，螺栓和螺母)彼此固定。
红外光的光发射部和光接收部可以代替成像元件30用作摄像装置单元25的范围查找装置，或者可以使用毫米波雷达的光发射部和光接收部。在这种情况下，可以使用单眼型成像元件30。
仅范围查找装置(例如，红外光的光发射部和光接收部或毫米波雷达的光发射部和光接收部)可以被安装在没有成像单元28的摄像装置单元25处。此外，范围查找装置还可以从摄像装置单元25省略。
用于车辆的拍摄装置还可以安装在与前窗分离的窗部。例如，用于车辆的拍摄装置可以安装在车辆的后窗上以使得可以检测到置于车辆后面的障碍物。
如图18所示，串联电路EC还可以配置有设置在加热器47A(47B)的两侧处的两个限流元件(例如，保险丝52)。在这种情况下，当在“短路3”状况下在串联电路EC中出现短路(接地故障)时，电源的电力不流过加热器47A(47B)。为此，抑制了加热器47A(47B)、待加热部40A(40B)及其外围被过度地加热到高温度。
其中设置有加热器47A(47B)、限流元件(例如，保险丝52)、引线53和54、第一供电电缆60、第二供电电缆63以及连接器66的电路可以是并联电路而不是串联电路EC。例如，如图19所示，当并联电路的一部分被分支成两个部分时，分支部分可以安装成与待加热部相对并且限流元件(例如，保险丝52)可以安装在分支部件处。
用于车辆的拍摄装置还可以应用于自动驾驶车辆。

Claims (5)

1.一种用于车辆的拍摄装置，其特征在于包括：
成像元件，所述成像元件设置在窗口部的内部，所述窗口部由透明材料形成并且被安装在所述车辆处，所述成像元件被配置成接收穿过光束透射部的拍摄光束，并且所述光束透射部是所述窗口部的一部分；
加热器，所述加热器由加热线构成，所述加热器构成连接至电源的电路的一部分，并且所述加热器被配置成当从所述电源提供电力时生成热；
待加热部，所述加热器固定至所述待加热部，所述待加热部与所述光束透射部的内侧表面相对，并且所述待加热部被配置成从所述加热器接收热以将辐射热施加至所述光束透射部；
开关元件，所述开关元件构成所述电路的一部分并且被配置成对至所述加热器的电连接状态进行切换；以及
限流元件，所述限流元件被设置在所述待加热部处并且构成所述电路的要被设置在所述加热器与所述开关元件之间的一部分，所述限流元件被配置成使得当所述电路被短路从而电力被绕过所述开关元件提供给所述加热器并且所述限流元件的温度变成等于或高于预定值时，流过所述加热器的电流变成零或者减小。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的拍摄装置，其特征在于，
所述待加热部的一个表面是与所述光束透射部相对的板状体，并且所述限流元件被设置在穿过所述待加热部的重心在所述待加热部的板厚度方向上延伸的直线上。
3.根据权利要求1或2所述的用于车辆的拍摄装置，其特征在于，
所述限流元件是保险丝、双金属或PTC热敏电阻。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的拍摄装置，其特征在于，
所述电路是串联电路。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于车辆的拍摄装置，其特征在于，
所述待加热部的一个表面是与所述光束透射部相对的板状体，并且所述拍摄装置包括：加热器固定部，被配置成将所述加热器固定至所述待加热部；双面胶带，所述双面胶带具有粘附所述加热器固定部的第一表面；以及热绝缘材料，所述热绝缘材料粘附至所述双面胶带的第二表面并且具有比所述加热器固定部和所述待加热部的热导率低的热导率。
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