CN107635089A - 车辆摄像机装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆摄像机装置，该车辆摄像机装置包括透镜和设置在透镜下方的罩。罩包括肋结构和孔结构。肋结构由肋构成，肋均从罩的底部壁向上突出并且沿着透镜的光轴方向排列。肋中的每个肋具有在相对于透镜的相反侧的前表面以及在透镜侧的后表面。前表面与包含底部壁的上表面的假想平面形成锐角。后表面与假想平面形成钝角。孔结构由形成在底部壁中的孔构成。孔中的每个孔沿着肋中的一个对应肋形成，并且每个孔包纳至少对应肋的前表面在假想平面上的投影。

Description

车辆摄像机装置

技术领域

本发明涉及在车辆中使用的摄像机装置。

背景技术

存在已知的摄像机装置，该已知的摄像机装置被布置在车辆的乘客舱(或舱室)中并且布置在车辆的挡风玻璃内侧，以采集车辆周围的环境的图像。这些摄像机装置具有布置在透镜下方且在透镜与挡风玻璃之间的罩，以阻挡从下侧进入的外部光。然而，当外部光从上侧进入时，外部光可能被摄像机装置的壳体反射而进入透镜。

为了解决上述问题，例如在国际公开号WO 2013/123161A1中公开了一种车辆视觉系统(或车辆摄像机装置)，该车辆视觉系统具有多个排列的脊(或肋)，每个脊(或肋)从框架(或罩)的底部壁向上突出。因此，可以在脊之间的间隙中截留从上侧进入的外部光，由此抑制外部光进入透镜。此外，脊通过注塑成型而形成。

然而，根据上述国际公开，由于在通过注塑成型一体地形成框架方面的限制，脊的侧表面中的每个侧表面近似垂直于框架的底部壁或与框架的底部壁形成钝角。因此，可能难以充分地抑制外部光从上侧进入透镜。

发明内容

鉴于上述情况作出本发明。因此，本发明的主要目的是提供一种车辆摄像机装置，该车辆摄像机装置包括罩，该罩能够充分抑制外部光进入装置的透镜。

根据示例性实施方式，提供一种车辆摄像机装置，该车辆摄像机装置适于(或构造成)从乘客舱侧固定至车辆的挡风玻璃。摄像机装置包括：摄像机模块，该摄像机模块包括透镜和成像元件；摄像机壳体，该摄像机壳体适于固定至车辆的挡风玻璃，并且该摄像机壳体中接纳有摄像机模块；以及罩，该罩设置在透镜下方。罩包括肋结构和孔结构两者。肋结构由多个肋构成，多个肋均从罩的底部壁向上突出并沿着透镜的光轴方向排列。肋中的每个肋具有在相对于透镜的相反侧的前表面以及在透镜侧的后表面。前表面与包含罩的底部壁的上表面的假想平面形成锐角。后表面与假想平面形成钝角。孔结构由多个孔构成，所述多个孔形成在罩的底部壁中。孔中的每个孔沿着肋中的一个对应肋形成，并且包纳至少对应肋的前表面在包含底部壁的上表面的假想平面上的投影。

通过上述构型，罩的肋向前倾斜。因此，当外部光从上侧进入罩的孔中的任一孔并被例如摄像机壳体反射时，经反射的外部光被位于反射点的紧后方的肋的前表面阻挡而不进入透镜。此外，当外部光从下侧进入罩的孔中的任一孔时，外部光被位于孔的紧后方的肋的前表面阻挡而不会进一步进入透镜。

此外，罩可以通过使用一对下模具和上模具的成型由树脂形成。在这种情况下，由于罩的肋向前倾斜，在熔融树脂已经硬化之后不能将下模具朝向上侧拉出。相反，下模具可以被朝向下侧拉出，而上模被朝向上侧拉出。将下模具朝向下侧拉出所穿过的通道构成形成在底部壁中的孔。也就是说，如果罩被构造成不包括孔，则不可能通过使用树脂进行成型来形成向前倾斜的肋。

附图说明

根据下文给出的详细描述和一个示例性实施方式的附图将更充分地理解本发明，但是，这些描述和附图不应认为是将本发明限制于特定的实施方式，而仅仅是为了解释和理解的目的。

在附图中：

图1是根据一个实施方式的车辆摄像机装置的立体图；

图2是示出了安装至车辆挡风玻璃的车辆摄像机装置的示意性截面图；

图3是示出了使用一对上模具和下模具形成车辆摄像机装置的罩的过程的示意性截面图；

图4是示出了外部光从上侧进入形成在罩中的孔中的示意图；以及

图5是示出了外部光从上侧进入形成在根据相关技术的罩中的肋之间的间隙中的示意图。

具体实施方式

首先，将参考图1和图2对根据示例性实施方式的车辆摄像机装置100的构型进行描述。

如图1所示，摄像机装置100包括摄像机主体10和罩20。此外，如图2所示，摄像机装置100位于车辆的乘客舱(或舱室)中，并经由一对支架3安装至车辆的挡风玻璃2。

应当注意，为了方便起见，在图2中示出了：挡风玻璃2和支架3中的一个支架沿着延伸穿过支架3的两个钩状部3b的平面截取的截面；以及摄像机主体10和罩20的沿着包含摄像机主体10的光轴的平面截取的截面。此外，还应当注意，在下文中，对于摄像机装置100的每个部件而言，前方、后方、左方、右方、上方和下方表示如图2所示的摄像机装置100已经安装至挡风玻璃2的状态下的前方、后方、左方、右方、上方和下方。也就是说，对于摄像机装置100的每个部件而言，相对于部件的前方与相对于车辆的前方一致。另外，在图1至图5中，FR、UPR和RH分别表示前方、上方和右方。

支架3由金属或树脂制成，并且适于从乘客舱侧固定至车辆的挡风玻璃2。在此，术语“固定”是指“位于特定位置”并涵盖“可移除地附接”。支架3在左右方向(或横向方向)上彼此间隔开了与摄像机装置100的左右方向上的宽度相对应的距离。支架3中的每个支架包括结合至挡风玻璃2的顶板3a以及一对大致L形的钩状部3b，所述一对大致L形的钩状部3b分别从顶板3a的前端部和后端部向下延伸。

摄像机主体10包括摄像机模块16、信号处理基板17和摄像机壳体13。

摄像机模块16包括透镜14和摄像机基板15。

透镜14由单个透镜或多个透镜构成。透镜14由保持器保持。保持器由树脂或金属制成，并且保持器包括筒部和底部敞开的盒形基部。透镜14被保持在保持器的筒部中，使得透镜14的光轴(或摄像机主体10的光轴)与保持器的筒部的中心轴线一致。

摄像机基板15是板形的并且附接至保持器的基部的敞开端部。摄像机基板15具有分别安装在摄像机基板15的相反的两个表面上的成像元件151和连接器152。摄像机基板15组装到保持器，使得摄像机基板15的安装有成像元件151的表面面向透镜14。成像元件151由半导体图像传感器比如CCD(电荷耦合装置)图像传感器或CMOS(互补型金属氧化物半导体)图像传感器来实现。成像元件151在感光区域上形成由透镜14聚焦的物体的图像，并将表示物体的已形成的图像的图像信号输出。

信号处理基板17是板状的并且被配置成处理从摄像机模块16的成像元件151输出的图像信号。信号处理基板17具有安装在其上的连接器172。连接器172经由连接线171与连接器152电连接，使得图像信号可以从摄像机模块16发送到信号处理基板17。

摄像机壳体13由树脂或金属形成为盒形的。如图2所示，摄像机壳体13被成形为其高度沿向前方向降低。摄像机壳体13具有固定在其中的摄像机模块16和信号处理基板17。摄像机壳体13具有形成在其上部前侧部分的凹部(或凹口)13h；在凹部13h中，固定有罩20。

摄像机壳体13具有上表面13a，该上表面13a包括倾斜角彼此不同的前平坦部分13b、竖立平坦部分13c和后平坦部分13d。前平坦部分13b在前后方向(或纵向方向)和左右方向(或横向方向)两个方向上延伸。竖立平坦部13c从前平坦部分13b的后端部向上竖立。后平坦部分13d从竖立平坦部13c的上端部向后延伸。

此外，在竖立平坦部分13c中，形成有曝光孔13e，摄像机模块16的镜筒(或其中保持有透镜14的保持器的筒部部分)穿过该曝光孔13e暴露于摄像机壳体13的外部。曝光孔13e形成在从竖立平坦部分13c的竖向中央到后平坦部分13d的前端部附近的竖向范围上。摄像机模块16固定至摄像机壳体13，其中，透镜14从曝光孔13e露出。信号处理基板17在摄像机模块16的下方固定成与摄像机基板15交叉。

前平坦部分13b具有朝向摄像机模块16的视场扩大的形状，例如梯形形状。在前平坦部分13b的右侧部和左侧部上分别形成有摄像机壳体13的从前平坦部分13b向上延伸的内侧表面13f和13g。因此，平面图中呈梯形形状的凹部13h由上表面13a的前平坦部分13b、内侧表面13f和13g以及上表面13a的竖立平坦部分13c限定。在凹部13h中，配装有罩20；因此，上表面13a的前平坦部分13b以及内侧表面13f和13g被遮蔽在罩20的后面。

摄像机壳体13还具有一对外部左侧表面13i和外部右侧表面13j。在外部侧表面13i和13j中的每一者上，形成有从外部侧表面突出的两个接合部分13k。接合部分13k靠近摄像机壳体13的上表面13a定位并且接合部分13k呈圆柱形形状。接合部分13k中的每个接合部分被钩挂在支架3的钩状部3b中的一个对应的钩状部上，并由此与所述对应的钩状部3b接合。因此，通过摄像机壳体13的接合部分13k与支架3的钩状部3b中的对应的成对的接合部分13k与钩状部3b之间的接合，摄像机壳体13被固定至挡风玻璃2。

罩20是黑色的并由树脂形成。罩20包括底部壁24、左侧壁21a和右侧壁21b。底部壁24具有朝向摄像机模块16的视场扩大的形状，例如梯形形状。左侧壁21a和右侧壁21b分别在底部壁24的左侧部和右侧部上竖立(或向上延伸)。

罩20被配装并固定在摄像机壳体13的凹部13h中。罩20从下侧覆盖从摄像机壳体13的曝光孔13e露出的透镜14，由此阻挡从透镜14的下侧进入的光，比如由车辆的仪表板反射的光。因此，通过罩20，可以抑制摄像机模块16的视角之外的场景比如车辆的仪表板的场景被反射在透镜14上。

图4示出了罩20的沿着包含透镜14的光轴的平面截取的截面。在本实施方式中，罩20包括肋结构和孔结构两者。

肋结构由多个肋22构成，多个肋22均从罩20的底部壁24向上突出，并且沿透镜14的光轴方向(或者透镜14的光轴的方向)排列(或布置)。肋22中的每个肋沿左右方向(或横向方向)从罩20的左侧壁21a延伸到右侧壁21b。也就是说，对于肋22中的每个肋而言，肋22的左端部和右端部分别抵接左侧壁21a和右侧壁21b。

肋22中的每个肋具有在相对于透镜14的相反侧的前表面22a以及在透镜14侧的后表面22b。肋22中的每个肋沿远离底部壁24的方向渐缩，使得肋22的前表面22a与后表面22b之间的距离沿向上方向减小。

更具体地，肋22中的每个肋定形成使得：肋22的前表面22a与包含底部壁24的上表面的假想平面形成锐角；肋22的后表面22b与该假想平面形成钝角；并且前表面22a和后表面22b在肋22的远端部(或上端部)处结合。也就是说，肋22中的每个肋形成为从垂直于底部壁24的假想平面朝向相对于透镜14的相反侧倾斜(即，向前倾斜)。

此外，对于肋22中的每个肋而言，肋22的后表面22b在前后方向上的尺寸(或宽度)大于肋22的前表面22a在前后方向上的尺寸(或宽度)。此外，肋22的在前表面22a与后表面22b结合处的远端部具有弧形的形状。

另一方面，孔结构由多个孔23构成，多个孔23形成在底部壁24中并且在透镜14的光轴方向上与肋22交替地布置。孔23中的每个孔在左右方向(或横向方向)上形成在从罩20的左侧壁21a到右侧壁21b的范围上。也就是说，对于孔23中的每个孔而言，孔23的左端部和右端部分别由左侧壁21a和右侧壁21b限定。

孔23中的每个孔沿着肋22中的一个对应肋形成为从对应肋22的前表面22a与底部壁24之间的相交线向前延伸。对于孔23中的每个孔而言，孔23在前后方向上的尺寸(或宽度)大于对应肋22的前表面22a在包含底部壁24的上表面的假想平面上的投影的在前后方向上的尺寸(或宽度)。也就是说，孔23中的每个孔形成为包纳至少对应肋22的前表面22a在假想平面上的投影。此外，在本实施方式中，对于孔23中的每个孔而言，孔23在前后方向上的尺寸由从对应肋22的前表面22a与底部壁24之间的相交线到位于孔23紧前方的肋22的后表面22b与底部壁24之间的相交线的距离来表示。

此外，在本实施方式中，底部壁24的各形成在孔23中的一对相邻的孔之间的那些部分的竖向尺寸(或高度)基本上等于肋22的前表面22a在包含底部壁24的上表面的假想平面上的投影的竖向尺寸(或高度)。

接下来，将参考图3对形成根据本实施方式的罩20的过程进行描述。

在本实施方式中，罩20通过使用一对下模具70A和上模具70B的注射成型由树脂一体地形成。下模具70A被构造成形成肋22的前表面22a的轮廓、底部壁24的下侧部轮廓以及孔23的轮廓。上模具70B被构造成形成肋22的后表面22b的轮廓和底部壁24的上侧部轮廓。

在该过程中，首先将下模具70A和上模具70B彼此组装。然后，将熔融树脂注入形成在下模具70A与上模具70B之间的腔中。在注入的树脂在空腔中已经硬化之后，下模具70A和上模具70B被拉出(或移出)。因此，获得了具有如上所述的肋结构和孔结构两者的罩20。

此外，当下模具70A和上模具70B组装在一起时，存在下模具70A和上模具70B彼此直接相接触的区域。熔融树脂不能注入这些区域中；因此，在下模具70A和上模具70B被拉出之后，在这些区域中，形成有沿垂直于底部壁24的方向穿透底部壁24的孔23。肋22形成为分别从底部壁24的各形成在相邻的一对孔23之间的那些部分向上突出。

在本实施方式中，如上所述，罩20的肋22向前倾斜。因此，在熔融树脂已经硬化之后，不可能将下模具70A朝向上侧拉出。因此，在本实施方式中，下模具70A被朝向下侧拉出，而上模具70B被朝向上侧拉出。将下模具70A朝向下侧拉出所穿过的通道构成形成在底部壁24中的孔23。也就是说，如果罩20被构造成不包括孔23，则不可能通过使用树脂进行的注塑成型来形成向前倾斜的肋22。此外，由于罩20是使用下模具70A和上模具70B注塑成型的，所以形成的肋22的远端部不具有尖锐的形状而是具有弧形的形状。

现在参考图4，对根据本实施方式的罩20的功能进行说明。

在本实施方式中，罩20的肋22向前倾斜，使得对于肋22中的每个肋而言，肋22的前表面22a与包含底部壁24的上表面的假想平面形成锐角。因此，如图4所示，当外部光从上侧进入罩20的孔23中的任一孔并被摄像机壳体13的上表面13a的前平坦部分13b反射时，经反射的外部光被位于反射点紧后方的肋22的前表面22a阻挡而不进入透镜14。此外，尽管未图示，但当外部光从下侧漏入罩20的孔23中的任一孔时，外部光被位于孔23紧后方的肋22的前表面22a阻挡而不进入透镜14。

相比之下，如图5所示，根据相关技术的罩包括肋，但没有孔。肋均从罩的底部壁向上突出并且彼此间隔开，其中，在肋之间形成有间隙。对于肋中的每个肋而言，肋的前表面与底部壁形成直角或钝角。因此，当外部光如图4所示从上侧进入形成在肋之间的间隙中的任一间隙并被底部壁反射时，根据外部光的入射角，经反射的外部光会在不被肋中的任一肋阻挡的情况下进入透镜14。

如上所述，在本实施方式中，车辆摄像机装置100从乘客舱侧固定至车辆的挡风玻璃2。摄像机装置100包括：摄像机模块16，该摄像机模块16包括透镜14和成像元件151；摄像机壳体13，该摄像机壳体13固定至车辆的挡风玻璃2并且在摄像机壳体13中接纳有摄像机模块16；以及罩20，该罩20设置在透镜14的下方以阻挡从透镜14的下侧进入的光。罩包括肋结构和孔结构两者。肋结构由肋22构成，肋22均从罩20的底部壁24向上突出并沿透镜14的光轴方向排列(或布置)。肋22中的每个肋具有在相对于透镜14的相反侧的前表面22a以及在透镜14侧的后表面22b。前表面22a与包含罩20的底部壁24的上表面的假想平面形成锐角。后表面22b与假想平面形成钝角。孔结构由孔23构成，所述孔23形成在罩20的底部壁24中。孔23中的每个孔沿着肋22中的一个对应肋形成，并且包纳至少对应肋22的前表面22a在包含底部壁24的上表面的假想平面上的投影。

利用上述构型，由于罩20具有形成在底部壁24中的孔23，可以使用下模具70A和上模具70B在对罩20进行注射成型期间形成向前倾斜的肋22。此外，通过向前倾斜的肋22，可以阻挡从罩20的上侧进入的外部光以及从罩20的下侧漏入孔23中的外部光进一步进入透镜14。

此外，在本实施方式中，对于肋22中的每个肋而言，肋22的在前表面22a与后表面22b结合处的远端部具有弧形的形状。这允许使用下模具70A和上模具70B通过注射成型来形成肋22。

尽管已经示出和描述了上述特定实施方式，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离本发明的精神的情况下，可以作出各种改型、改变和改进。

例如，在上述实施方式中，对于孔23中的每个孔而言，孔23在前后方向上的尺寸等于(或表示为)从对应肋22的前表面22a与底部壁24之间的相交线到位于孔23的紧前方的肋22的后表面22b与底部壁24之间的相交线之间的距离。然而，对于孔23中的每个孔而言，只要孔23在前后方向上的尺寸大于对应肋22的前表面22a在假想平面上的投影的在前后方向上的尺寸，则孔23在前后方向上的尺寸可以不等于前述两个相交线之间的距离。

在上述实施方式中，由单个结构元件(或部件)实现的多个功能可以替代性地由多个结构元件实现；由单个结构元件实现的单个功能可以替代性地由多个结构元件来实现；由多个结构元件实现的多个功能可以替代性地由单个结构元件来实现；由多个结构元件实现的单个功能可以替代性地由单个结构元件来实现。此外，根据上述实施方式的车辆摄像机装置100的构型的部分可以被省略或用任一合适的替代方案替换。此外，根据上述实施方式的车辆摄像机装置100还可以包括附加部件或具有附加功能。

在上述实施方式中，本发明涉及车辆摄像机装置100。然而，本发明还可以涉及用于车辆摄像机装置的罩以及用于车辆摄像机装置的罩的制造方法。

Claims (9)

1.一种车辆摄像机装置，所述车辆摄像机装置从乘客舱侧固定至车辆的挡风玻璃，所述摄像机装置包括：

摄像机模块，所述摄像机模块包括透镜和成像元件；

摄像机壳体，所述摄像机壳体固定至所述车辆的所述挡风玻璃，所述摄像机壳体中接纳有所述摄像机模块；以及

罩，所述罩设置在所述透镜下方，

其中，

所述罩包括肋结构和孔结构两者，

所述肋结构由多个肋构成，所述多个肋均从所述罩的底部壁向上突出并沿着所述透镜的光轴方向排列，所述多个肋中的每个肋具有在相对于所述透镜的相反侧的前表面以及在透镜侧的后表面，所述前表面与包含所述罩的所述底部壁的上表面的假想平面形成锐角，所述后表面与所述假想平面形成钝角，以及

所述孔结构由多个孔构成，所述多个孔形成在所述罩的所述底部壁中，所述孔中的每个孔沿着所述肋中的一个对应肋形成并且包纳至少所述对应肋的前表面在包含所述底部壁的所述上表面的所述假想平面上的投影。

2.根据权利要求1所述的车辆摄像机装置，其中，所述罩还具有分别在所述底部壁的左侧部和右侧部上竖立的左侧壁和右侧壁，以及

所述肋中的每个肋从所述罩的所述左侧壁延伸至所述右侧壁。

3.根据权利要求1所述的车辆摄像机装置，其中，所述罩还具有分别在所述底部壁的左侧部和右侧部上竖立的左侧壁和右侧壁，以及

所述孔中的每个孔形成在从所述罩的所述左侧壁到所述右侧壁的范围上。

4.根据权利要求1所述的车辆摄像机装置，其中，对于所述孔中的每个孔而言，所述每个孔在前后方向上的尺寸大于对应肋的前表面在所述假想平面上的所述投影的在所述前后方向上的尺寸。

5.根据权利要求1所述的车辆摄像机装置，其中，对于所述肋中的每个肋而言，所述每个肋的后表面在前后方向上的尺寸大于该肋的前表面在所述前后方向上的尺寸。

6.根据权利要求1所述的车辆摄像机装置，其中，所述底部壁的各形成在所述多个孔中的相邻的一对孔之间的部分的竖向尺寸基本上等于所述肋的所述前表面在所述假想平面上的所述投影的竖向尺寸。

7.根据权利要求1所述的车辆摄像机装置，其中，所述罩由树脂形成。

8.根据权利要求7所述的车辆摄像机装置，其中，对于所述肋中的每个肋而言，所述每个肋的所述前表面和所述后表面在该肋的远端部处结合，并且所述远端部具有弧形的形状。

9.一种车辆摄像机装置，包括：

摄像机模块；以及

罩，所述罩安装至所述摄像机模块，

其中，

所述罩具有底部壁，所述底部壁朝向所述摄像机模块的视场延伸，

所述罩是通过使用下模具和上模具进行成型而形成的，

所述罩的所述底部壁形成在所述下模具与所述上模具之间，

通过所述下模具与所述上模具之间的直接接触在所述底部壁中形成有多个孔，

多个肋被形成为分别从所述底部壁的各形成在所述多个孔中的相邻的一对孔之间的部分向上突出。