CN108780267A - 车载影像处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明获得一种能以简单的结构积极消除透镜的结露的车辆用摄像装置。本发明的车辆用摄像装置具备：透镜(13)；摄像元件，其供通过透镜之后的光成像；处理电路基板(17)，其对由摄像元件拍摄到的影像进行处理；以及壳体(12)，其保持处理电路基板(17)。在壳体(12)上设置有对处理电路基板(17)的发热进行散热的散热结构(11)。并且，散热结构(11)具有沿着去往透镜(13)的方向的散热面。

Description

车载影像处理装置
技术领域
本发明涉及一种具备摄像元件的车载影像处理装置。
背景技术
作为利用使用2台摄像部拍摄出的一对影像、通过三角测量来算出到对象物的距离、由此进行对象物的识别的车载影像处理装置的车载摄像机(以下，称为立体摄像机)已开始运用于辅助车辆的安全行驶的车载系统。
尤其是在车载环境下，例如有进行前方车辆、人、障碍物等的检测而事先安全地加以应对这样的应用需求，因此，必须可靠地实现远距离对象物的距离测量、识别。
进一步地，在车载系统中利用这些立体影像处理系统的情况下，还要求小型化、低价格化和高可靠性。
在该系统中，通常搭载有进行如下处理的专用LSI：从一对影像中包含的像素信息当中确定在相互的影像中共通的特征点的像素位置，以及求该特征点在一对影像中发生了偏移的像素数(以下，称为视差)。
由于上述原理的原因，较理想为在一对影像间没有视差以外的偏移，从而需要能够针对各摄像单元中的每一方而以无光学特性、信号特性的偏差的方式高精度地进行调整并保持该精度的结构。
此外，为了提高前方车辆等的检测性能，必须准确地求出在一对影像中共通的特征点，为此，优选各特征点的亮度值在基准摄像机和与基准摄像机成对的另一摄像机中为相等的值。因此，两摄像机的透镜不结露较为重要。
作为本技术领域的背景技术，有专利文献1。该公报中记载有如下内容“在产生使变焦拍摄透镜进行变焦动作的动力的变焦马达的轴的一端安装有传递动力的齿轮，在轴的相反侧安装有使摄像机内的空气循环的风扇。
当变焦马达工作时，由该风扇引起的摄像机内的空气的流动被空气引导构件引导至护罩玻璃的后表面”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2006-10983号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，在拍摄车室外的风景时，左右摄像机需拍摄无视差以外的偏移的影像，但实际上存在因车室内与车室外的温差、湿度增加而导致摄像机的透镜结露的情况。在立体摄像机的情况下，两摄像机的透镜发生了结露的情况下自不用说，任一摄像机的透镜发生了结露的情况下也无法求出视差，从而无法再测量到对象物的距离。作为立体摄像机，在因结露而无法识别车外的影像的情况下会将功能停止，由此避免发生误动作。
在前文所述的专利文献1中，为了使摄像机内的空气循环而设置有风扇，但在该情况下，内部结构变得复杂，因此从车载摄像机的品质上来看不佳。此外，在挡风玻璃的透镜附近布设电热丝，在检测到结露的情况下对电热丝施加电流而使透镜的结露干燥。电热丝的制热会消耗电力，因此会导致作为车辆的燃油效率的劣化。
本发明是鉴于上述问题而成，其目的在于提供一种能以简单的结构积极消除透镜的结露的车辆用摄像装置。
解决问题的技术手段
解决上述问题的本发明的车辆用摄像装置具备：透镜；摄像元件，其供通过该透镜之后的光成像；处理电路基板，其对由该摄像元件拍摄到的影像进行处理；以及壳体，其保持所述电路基板，该车辆用摄像装置的特征在于，在所述壳体上设置有对所述处理电路基板的发热进行散热的散热结构，所述散热结构具有沿着去往所述透镜的方向的散热面。
发明的效果
根据本发明，利用处理电路基板的发热来积极消除透镜的结露。
本发明相关的更多特征将根据本说明书的记述、附图而变得明确。此外，上述以外的课题、构成及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。
附图说明
图1A为表示本发明的车载影像处理装置的实施例1的结构例的分解立体图。
图1B为从正面观察立体摄像机剖面的图。
图2为表示本发明的车载影像处理装置的实施例1在车辆上的设置例的图。
图3A为表示本发明的实施例2的散热空气引导结构的结构例的图。
图3B为表示本发明的实施例2的散热空气引导结构的结构例的图。
图3C为表示本发明的实施例2的散热空气引导结构的结构例的图。
图3D为表示本发明的实施例2的散热空气引导结构的结构例的图。
图4为表示本发明的车载影像处理装置的实施例3的结构例的图。
图5为表示本发明的车载影像处理装置的实施例4的结构例的图。
具体实施方式
下面，使用附图，对各实施例进行说明。
[实施例1]
对本发明的车载影像处理装置的实施方式进行说明。图1为表示本发明的车载影像处理装置所具有的散热结构的一例的图。
图1A为立体分解图。
作为车载影像处理装置的立体摄像机具备：左右一对透镜13；摄像元件，其供通过该透镜13之后的光成像；基板(处理电路基板)17，其对由该摄像元件拍摄到的影像进行处理；以及壳体12，其保持基板17。立体摄像机在一端具有由透镜13和摄像元件构成的摄像机部，在另一端也具有该摄像机部。通过壳体12来连接两个摄像机部，并以一定的基线长度保持透镜的位置。此外，两摄像机具有以不在摄像机的摄像范围内的方式配置的壁14。根据摄像机的形状，并非必须设置该壁14。
在壳体12上设置有对基板17的发热进行散热的散热结构11。散热结构11对应于多个透镜而设置有多个，在本实施例中，是对应于左右一对透镜13而分左右分别设置。散热结构11具有沿着去往透镜13的方向的散热面，并配置在透镜13的前方。从散热面散发的热朝透镜13供给，防止透镜13的结露。
散热结构11具有以使散热面彼此相对的方式配置的多个散热体、多个散热突起、多个翅片或多个肋部。多个散热体例如是通过在壳体12的表面平行排列设置多条凹槽而形成。多个散热突起例如是通过在壳体12的表面平行排列设置多条凸条突起而形成。多个翅片是通过在壳体12的表面平行排列设置多条薄板状突起而形成。多个肋部是通过在壳体12的表面平行排列设置多条厚板状突起而形成。
再者，这多个散热体等只是对外形上的形状进行叙述，可为像图1所示那样在一个散热突起所具有的2个散热面之间没有空间的实心体，此外，虽然没有特别图示，但也可为在一个散热突起所具有的2个散热面之间存在空间的中空体。
散热结构11还兼具如下散热空气引导结构：该散热空气引导结构与车辆的挡风玻璃(前挡风玻璃)23相对配置，由此，将从透镜13的光轴方向的前方向后方流动的空气的流动的方向变更为朝向透镜13。散热结构11具有用以使车辆的室内的空气流入的空气流入部。空气流入部设置在散热结构11的前方部分。从空气流入部流入的空气在散热结构11内通过时因IC 16的热而使得温度上升，去往透镜。因而，能够更积极地消除透镜的结露，进一步地，通过温度上升，对消除透镜附近的挡风玻璃23的结露的除霜功能进行辅助。因而，能够获得车载状态下的挡风玻璃的去结露效果。散热结构11相对于透镜13而配置在俯视斜下方。并且，散热结构11以从透镜13的俯视下方的位置去往透镜13的方式配置。
此外，根据通过透镜13而被摄像元件接收到的光而生成影像，为了进行影像处理，在基板(处理电路基板)17上贴装有运算用IC(影像处理元件)16。除了IC 16以外，基板17上还贴装有用以对立体摄像机供给电源、输出来自立体摄像机的信号的接口连接器15和其他电子零件。
基板17固定在壳体12上。
图1B为从正面观察立体摄像机剖面的图。对散热结构11与IC 16的位置关系进行叙述。
如前文所述，运算用IC 16贴装在基板17上，而这时，在车辆安装姿态的摄像机中设为朝上方传导热的结构。壳体12的散热结构11形成于与基板17的IC 16相对应的位置。在基板17当中，IC 16的发热量较多，通过向壳体12传热，可以从壳体12的散热结构11有效地进行散热。从IC 16向壳体12的传热是经由散热传导材料18来进行。散热传导材料18例如为片状物体、膏状物体。
接着，使用图2，对立体摄像机在车辆上的安装进行说明。图2为将立体摄像机固定至挡风玻璃23的一例。
立体摄像机固定在摄像机保持构件21上。挡风玻璃23的角度因车辆的种类而不同，因此，利用摄像机保持构件21来调整角度，以使立体摄像机达到所期望的设置角度。关于角度的调整，可准备适合各车辆的角度的摄像机保持构件21，也可准备带调整功能的摄像机保持构件21。
摄像机保持构件21与挡风玻璃23以在中间介入摄像机保持构件固定材料22的方式相互固定。摄像机保持构件固定材料22例如使用粘接剂，将摄像机保持构件21与挡风玻璃23固定。
在挡风玻璃23发生了结露的情况下，通过附属于车辆的空调从图2中立体摄像机的前下方送风而去除结露。
本实施例的车辆用摄像装置将散热结构11配置在左右端的透镜13之间。在立体摄像机的情况下，为了算出视差，一透镜13与另一透镜13之间需要隔出距离(以下，称为基线长度)。进一步地，为了提高算出视差的精度，基线长度须尽可能取得较长。因此，在立体摄像机的情况下，连接一透镜13与另一透镜13的壳体12的全长在左右方向上较长，相对于立体摄像机整体所受到的来自前下方的空气的流量而言，来自透镜13的前下方的空气的流量较少。
因此，通过散热结构11来进行散热空气的引导，将从透镜13的光轴方向的前方向后方流动的空气的流动的方向变更为朝向透镜13。散热结构11在光轴方向上的散热结构的前方具有用以使从立体摄像机的前下方送来的风流入的空气流入部。构成散热结构11的多个散热体等形成为随着从壳体12的前方向后方转移而从壳体12的中央部分向左右透镜13转移。
因而，对于在立体摄像机整体所受到的来自前下方的空气的流量中占支配地位的、在一透镜13与另一透镜13之间流动的空气而言，能够变更为空气朝各透镜13的方向流动这样的朝向，从而能够提高去往透镜13的风的温度。由此，能够减轻透镜13的结露。或者，在已结露的情况下，能够缩短去除结露的时间。并且，可以获得辅助空调的除霜功能而积极去除车载状态下的透镜附近的挡风玻璃23的结露的效果。
关于该结构，虽然可在任一透镜13的附近配置IC 16并在其上设置散热结构11，但如前文所述，在立体摄像机的情况下，左右摄像机的光轴方向一致较为重要。因此，考虑到壳体12的热变形，优选像图1(b)那样在左右透镜13的附近分别配置IC 16并设置多个散热结构11。
进一步地，多个散热结构11优选设置在相对于立体摄像机的长边方向的中央部尽可能对称的位置。由此，在因来自IC 16的温度而导致壳体12发生变形时，左右摄像机部就会进行左右对称的变形，从而能够抑制作为立体摄像机的性能降低。
散热结构11的形状可与为防止来自透镜13的视场角外的光而设置的壁14共用。壁14设置在避开摄像机摄像范围的位置。
此外，传递至散热结构11的IC 16的热量有增加的倾向。其原因在于，为了进行影像处理，在IC 16中以高速进行着庞大量的运算。尤其是近年来，随着摄像元件变为彩色元件、像素数增加，运算处理量有了增加。此外，为了进行各种各样的影像处理，需要加快处理速度。
由于这些原因，IC 16的发热量有增加的倾向，因此，设置有本发明的散热结构11的情况下所获得的效果也在提高。
根据上述车载影像处理装置，在壳体12上设置有对基板17的发热进行散热的散热结构11，且散热结构11具有沿着去往透镜13的方向的散热面，因此，能够利用基板17的发热来积极消除透镜13的结露。
[实施例2]
使用图3A～图3D，对用以增加去往透镜13的空气流量的结构进行说明。
对于从立体摄像机的前下方沿挡风玻璃23流过来的空气，为了使尽可能多的空气朝向透镜13的方向，优选将空气的流路入口(空气流入部)31取得较宽。
此外，构成散热结构11的多个散热体等配置为越是透镜13的附近、相对的散热面之间的距离越小，使得流路出口32比流路入口31窄。通过像这样使流路出口32窄于流路入口31而产生文丘里效应，使得从流路出口32出射的风的速度比入射时快。由此，更积极地向透镜13送入空气，使得去结露、防结露的效果提高。
构成散热结构11的多个散热体等的形状可为像图3A那样从流路入口31去往流路出口32而笔直地延伸的直线结构，也可为像图3B那样散热面间的距离在中途阶段性地减小的非直线结构。
此外，也可设为像图3C那样，作为扩大了与空气的接触面积的散热结构34而为波状的形状。通过设为波状，可以增加与空气的接触面积，因此能够进一步提高送入至透镜13的空气的温度。
此外，散热结构11宜像图3D那样使多个散热体35等尽可能薄。多个散热体35等的厚度越薄，越容易将来自IC 16的热传导至空气中，使得散热效果提高。散热结构11可为将别的构件接合至壳体12的构成，也可为通过切削、成形等在壳体12上一体地实现形状的构成。结合生产率，优选利用对壳体12进行塑形的模具来同时成形。
[实施例3]
使用图4，对散热结构11的另一设置例进行说明。
为了利用IC 16的发热，用以使风朝向透镜13方向的壁优选设置在与IC 16相接触的壳体12上，但也可配置设置在用以结合立体摄像机与挡风玻璃23的摄像机保持构件21上的散热结构41。此外，在透镜13前方设置用以遮蔽来自视场角外的光的透镜遮光罩的情况下，也可在该构件上设置该散热结构。
[实施例4]
使用图5，对散热结构的另一构成例进行说明。
在本实施例中，在透镜13的前方设置有散热结构51。散热结构51具有设置在壳体12的上表面的多条凸条部。多条凸条部设置为在透镜13的前方沿壳体12的前后方向延伸、且左右的间隔宽度随着向后方转移而逐渐缩窄。并且，虽然没有特别图示，但基板17的IC16配置在与散热结构51相对应的位置。因而，与上述实施例1～3一样，可以利用基板17的IC16的散热来消除透镜13的结露。此外，在车载状态下，可以利用多条凸条部将通过空调从前下方沿挡风玻璃23送来的风汇集在透镜13的前方而消除车载状态下的透镜附近的挡风玻璃23的结露。
再者，本发明包含各种变形例，并不限定于上述实施例。例如，上述实施例是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。
此外，可以将某一实施例的构成的一部分替换为其他实施例的构成，此外，也可以对某一实施例的构成加入其他实施例的构成。此外，可以对各实施例的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。此外，本发明的内容是运用于立体摄像机，但也可运用于摄像机部由一个构成的单眼影像处理摄像机。
以上，对本发明的实施方式进行了详细叙述，但本发明并不限定于所述实施方式，可以在不脱离权利要求书中记载的本发明的精神的范围进行各种设计变更。例如，所述实施方式是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施方式的构成的一部分替换为其他实施方式的构成，此外，也可以对某一实施方式的构成加入其他实施方式的构成。进一步地，可以对各实施方式的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。
符号说明
11 散热结构
12 壳体
13 透镜
14 避开摄像机摄像范围的壁
15 接口连接器
16 IC
17 基板
18 散热传导材料
21 摄像机保持构件
22 摄像机保持构件固定材料
23 挡风玻璃
31 流路入口
32 流路出口
34 扩大了与空气的接触面积的散热结构
35 减薄后的散热体
41 设置在摄像机保持构件上的散热结构。

Claims (8)

1.一种车辆用摄像装置，其具备：
透镜；摄像元件，其供通过该透镜之后的光成像；处理电路基板，其对由该摄像元件拍摄到的影像进行处理；以及壳体，其保持所述处理电路基板，
该车辆用摄像装置的特征在于，
在所述壳体上设置有对所述处理电路基板的发热进行散热的散热结构，
所述散热结构具有沿着去往所述透镜的方向的散热面。
2.根据权利要求1所述的车辆用摄像装置，其特征在于，
所述散热结构配置在所述透镜的前方。
3.根据权利要求1所述的车辆用摄像装置，其特征在于，
所述车辆用摄像装置以使所述散热结构与车辆的挡风玻璃相对的方式配置，
所述散热结构将从所述透镜的光轴方向的前方向后方流动的空气的流动的方向变更为朝向所述透镜。
4.根据权利要求1所述的车辆用摄像装置，其特征在于，
所述车辆用摄像装置在所述透镜的光轴方向上的所述散热结构的前方具有使车辆的室内的空气流入的空气流入部。
5.根据权利要求1所述的车辆用摄像装置，其特征在于，
所述处理电路基板具有影像处理元件，
所述散热结构形成于与所述影像处理元件相对应的位置。
6.根据权利要求1所述的车辆用摄像装置，其特征在于，
所述散热结构相对于所述透镜而配置在俯视斜下方，
所述散热结构以从所述透镜的俯视下方的位置去往所述透镜的方式配置。
7.根据权利要求1所述的车辆用摄像装置，其特征在于，
对一个所述壳体设置有多个所述透镜，
所述散热结构对应于所述多个透镜而设置有多个。
8.根据权利要求1所述的车辆用摄像装置，其特征在于，
所述散热结构具有以使所述散热面彼此相对的方式配置的多个散热体/散热突起/翅片/肋部，
所述多个散热体/散热突起/翅片/肋部配置为：越是所述透镜的附近、相对的所述散热面之间的距离就越小。
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