CN108883726A - 顶置式成像器模块 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的顶置式模块包含底板，所述底板被配置成与车顶可操作地联接。外部壳体与所述底板可操作地联接。内部壳体接近于所述外部壳体，且包含界定密封平面的成像器密封部分。所述内部壳体界定内腔。成像器模块安置在所述腔中且与穿过所述外部壳体界定的观察孔径连通。成像器安装特征安置于所述成像器模块与所述内部壳体之间。所述成像器安装特征施加在正交于所述密封平面的方向上作用的力。

Description

顶置式成像器模块

技术领域

本公开大体上涉及成像器模块，以及更具体地说，涉及用于车辆的顶置式成像器模块。

发明内容

本公开的一个方面包含用于车辆的顶置式模块，所述顶置式模块具有被配置成与车顶可操作地联接的底板。外部壳体与底板可操作地联接。内部壳体接近于外部壳体，且包含界定密封平面的成像器密封部分。内部壳体界定内腔。成像器模块安置在腔中且与穿过外部壳体界定的观察孔径连通。成像器安装特征安置于成像器模块与内部壳体之间。成像器安装特征施加在正交于密封平面的方向上作用的力。

本公开的另一方面包含用于车辆的顶置式模块，所述顶置式模块具有包含成像器密封部分的底板。外部壳体与底板可操作地联接。内部壳体接近于外部壳体且包含界定密封平面的成像器密封部分。内部壳体包含界定前向电子器件室和后向成像器模块室的内壁。成像器模块安置在腔中且与穿过外部壳体界定的观察孔径连通。成像器安装特征安置于成像器模块与内部壳体之间。成像器安装特征施加平行于密封平面的力。

本公开的再另一方面包含顶置式模块，所述顶置式模块具有被配置成与车顶可操作地联接的底板。壳体组合件与底板可操作地联接。成像器密封部分界定密封平面。成像器模块安置在壳体组合件中且与穿过壳体组合件界定的观察孔径连通。成像器安装特征安置于成像器模块与壳体组合件之间。成像器安装特征施加在正交于密封平面的方向上作用的力。

参考以下说明书、权利要求书和附图，所属领域的技术人员将进一步理解和了解本公开的这些和其它特征、优点和目的。

附图说明

图1是本公开的成像器模块的一个实施例的前正视图；

图2是本公开的成像器模块的另一实施例的前正视图；

图3是本公开的成像器模块的另一实施例的前正视图；且

图4是本公开的成像器模块的另一实施例的前正视图。

具体实施方式

当前所说明的实施例主要以涉及顶置式成像器模块的方法步骤和设备组件的组合存在。因此，已在适当时通过图式中的常规符号表示设备组件和方法步骤，这仅展示与理解本公开的实施例有关的那些具体细节以免混淆本公开，本公开具有将对所属领域的技术人员容易地显而易见且具有本文中的描述的益处的细节。此外，描述和图式中的相同编号表示相同元件。

出于本文中描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”和其派生词应与如图1中所定向的本公开有关。然而，应理解，除了明确地指定为相反的情况之外，本公开可采用各种替代的定向。还应理解，附图中说明且在下文说明书中所描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求书中定义的发明性概念的示范性实施例。因此，除非权利要求书另有明确说明，否则与本文中所公开的实施例有关的具体尺寸和其它物理特性不应被视为限制性的。

在本文档中，关系术语，例如第一和第二、顶部和底部等，仅用于区分一个实体或动作与另一实体或动作，而不必需要或意指此类实体或动作之间的任何实际此类关系或次序。术语“包括(comprises/comprising)”或其任何其它变型意图涵盖非排它的包含物，使得包括一系列元件的过程、方法、物件或设备不仅仅包含那些元件，而且可包含并未明确地列出的或并非此类过程、方法、物件或设备固有的其它元件。在没有更多约束的情况下，在“包括...一个”前面的元件并不排除包括所述元件的过程、方法、物件或设备中的额外相同元件的存在。

如本文中所使用，当在两个或更多个项目的列举中使用时，术语“和/或”意味着所列举的项目中的任一个都可单独地被采用，或所列举的项目中的两个或多于两个的任何组合可被采用。举例来说，如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C，那么所述组合物可含有：仅A；仅B；仅C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或A、B和C的组合。

参考图1到4，附图标记90大体上指示用于车辆的顶置式模块，所述顶置式模块包含被配置成与车顶可操作地联接的底板120。外部壳体100与底板120可操作地联接。内部壳体110接近于外部壳体100且包含成像器密封部分114，所述成像器密封部分114可界定密封平面。内部壳体110界定内腔400。成像器模块200安置在腔400中且与穿过外部壳体100界定的观察孔径252连通。成像器安装特征202，其可包含凸缘，安置于成像器模块200与内部壳体110之间。成像器安装特征202对内部壳体110施加在正交于密封平面的方向上作用的力。插头270向成像器模块200供应电力和/或数据。另外，插头270可接收来自成像器模块200的图像数据，所述图像数据可被转发到车辆或车辆内的显示模块。

外部壳体100包含成像观察孔径252和与内部壳体110的保持特征。外部壳体100的一个用途是在车身密封件140与车辆的车顶之间提供夹持力。外部壳体100的另一用途是在外部模块的内部壳体110上方提供有美感的盖。通过使用有美感的盖，有可能遮盖从车辆外部通常不可见的紧固件、密封件和其它组件。外部壳体100保护顶置式模块90的内部组件免受元件且还可与车辆的外部色彩进行色彩匹配。

内部壳体110包含成像器收纳区域112、界定成像器密封平面的成像器密封部分114以及与底板120的保持特征。内部壳体110安置在车辆的外部上且提供腔或密封区域400以保护成像器模块200和外部模块电子器件300不受水和灰尘侵入。内部壳体110包含提供孔径的成像器收纳区域112，成像器模块200可通过所述孔径收集图像数据。成像器密封部分114提供用于成像器安装特征202的表面以向成像器密封件204施加压缩力。内部壳体110还包含用于紧固件206的收纳区域。尽管内部壳体110和外部壳体100的绝大部分在图中示出为非常紧密或抵靠接触，但应理解，还可利用如本文中所公开的各种其它配置。另外，应理解，前向空间115设置于内部壳体110与外部壳体100之间，且后向空间116设置于内部壳体110与外部壳体100之间。如界定于内部壳体110与外部壳体100之间的这些空间的大小和结构可取决于应用而变化。

底板120联接到附接特征130。底板120大体上由车身密封件140包围，所述车身密封件140限制水、尘土和残渣侵入底板120与车辆的车顶之间。另外，底板120包含各种向下延伸的支撑凸缘146，所述支撑凸缘146被配置成向底板120提供结构刚度，同时维持底板120的最小重量。附接特征130用于组装到车身镶板。当对车身镶板进行附接时，底板120压缩内部密封件150以保护车辆内部不受水和灰尘侵入。附接特征130界定开口132，所述开口132允许成像器导线275和电子模块导线310从车辆外部穿到内部。还大体上预期各种其它导线也可穿过开口132以向安置于内部壳体110内侧的其它模块提供数据和/或电力，所述其它模块包含天线、全球定位系统(GPS)模块等。另外，附接特征130可包含定位特征，所述定位特征管理各种导线，使得导线可更容易与延伸通过车辆的车顶的互补导线联接。

底板120包含附接特征130。底板120与内部密封件150联接。内部密封件150可包含泡沫、橡胶等，且可呈被构造成围绕开口132配合的O形环或模板的形式。车身密封件140可呈被构造成围绕开口132配合的O形环或模板的形式。外部模块电子器件300可通过粘合剂、机械紧固件、过盈配合等附接到底板120。车身密封件140置于底板120上。车身密封件140大于内部密封件150且可由泡沫、橡胶等形成。车身密封件140包含外围部分，当附接特征130被收紧时所述外围部分与车辆的车身形成接触且密封到所述车身。过盈密封件142使内部壳体110与底板120连接和密封。内部壳体110通过螺钉、搭扣、铆钉等附接到底板120。

成像器模块200包含成像器安装特征202、透镜表面210、观察锥体250和先前针对后视相机所公开的所有其它组件。透明聚合物或玻璃盖透镜可在与成像器模块的后壁大体上齐平的观察窗上方延伸。外部模块电子器件300可包含GPS、无线电和先前针对后视相机所公开的所有其它组件。

成像器模块200经由成像器安装特征202附接到内部壳体110，从而在成像器密封件204处形成水/防尘密封件。成像器安装特征202可集成到成像器壳体中，或可以是附接到成像器壳体的单独的安装托架。使用紧固件206将成像器模块200附接到内部壳体110，所述紧固件206被安装成与成像器密封部分114正交或垂直。紧固件206可以是螺钉、铆钉、推动销、线性搭扣等。借助此构造，成像器模块200仅需要密封在成像器密封部分114与外部壳体100之间的区域中，这允许成像器模块200与非密封连接器构造在一起。

外部壳体100可通过使用搭扣特征、机械紧固件等附接到内部壳体110。当外部壳体100在安装位置中时，成像器观察孔径252不会阻挡成像器模块200的观察锥体250。还存在排水开口160以允许位于外部壳体100与内部壳体110之间的任何水从成像器模块200排出。

现在参考图2，阐述本公开的另一实施例，其说明顶置式模块92，所述顶置式模块92具有大体上界定于内部壳体110与外部壳体100之间的后向空间116，所述顶置式模块92具有比图1的实施例更大的体积。在此情况下，内部壳体110沿着外部壳体100的内侧表面延伸且接近于成像器模块200的顶部终止。此构造导致用于成像器模块200的电子器件和组件的封装空间更小，但增大成像器模块200定位于其内的整体封装空间。因此，此实施例可在更换成像器模块200时是有用的，或不同成像器模块可用于不同样式或品质的车辆。在此情况下，可在不移除内部壳体110和外部壳体100两者的情况下容易地更换成像器模块200。在图2中，只需要移除外部壳体100就可修复或更换成像器模块200。

现在参考图3，顶置式模块94包含安置在成像器室404中的成像器模块200，所述成像器室404与定位在电子器件室402中的外部模块电子器件300密封。电子器件室402和成像器室404通过从内部壳体110的内侧表面向下延伸的内壁410分隔。成像器室404仅仅是放大的后向空间116，这允许在后向空间116内添加更大的成像器或额外组件。另外，内部壳体110和外部壳体100的后壁基本上是互补的，使得内部壳体110与外部壳体100之间不存在接近于观察窗的空间，或界定于内部壳体110与外部壳体100之间的接近于观察区的空间只是最小的。此外，密封件144定位在顶置式模块94内侧且抵靠成像器模块200的底板120、内壁410和向下延伸的壁412、414。值得注意的是，在此情况下，成像器200与竖直定向的插头272可操作地联接。

现在参考图4，顶置式模块96包含支撑外部模块电子器件300以及成像器模块200两者的单个内腔。在此情况下，成像器模块200的顶部部分与外部壳体100处于抵靠接触或紧密接近。因此，已经消除后向空间116，从而在内部壳体110与外部壳体100之间接近于观察窗产生最小空间或不产生空间。接近外部模块电子器件300还允许接近成像器模块200的组件。

如本文中所阐述的顶置式天线和成像器模块概念大体上被配置成提供通用系统，所述通用系统允许不同天线组件和壳体与不同成像器组件和壳体配对。此配置使得汽车制造商能够供应利用相同基本壳体的不同成像器和/或天线选项或封装。因此，可维持遍及各种产品供应的一致性。举例来说，汽车制造商可将“高级”、“标准”和“基准”模型车辆与对应“高级”、“标准”和“基准”顶置式模块配对，例如上文所描述的那些。此外，在生产多辆车辆的汽车制造设备中，设备可收纳单个成像器壳体，所述单个成像器壳体包含硬件和软件以支持各种成像器/天线组合和内部/外部壳体组合中的任一个，使得可向消费者提供任何数目的可互换的顶置式模块。本文中所示出和描述的模块向原始设备制造商(OEM)的收货和库存部门提供显著通用性和灵活性的优点。

本文中所阐述的各种配置基于OEM偏好和用户偏好提供不同模块性和可连接性。举例来说，可利用图1的顶置式模块90，其中不同大小(深度)的成像器200可能是必要的。图1的成像器200可被移除且可安装更大的成像器，原因是内腔400内存在足够的空间。相反地，图2的构造提供后向空间116，成像器模块200定位在所述后向空间116内。然而，外部模块化电子器件300定位在内的空间足够大以容纳不同形状和大小的电子器件，以及必要时容纳额外电子模块。图3的构造是图1和2的混合，且图4的构造被配置成最大化用于不同成像器模块、电子器件等的内部壳体110内的空间且按需要提供用于组件的额外空间。

成像器模块是高动态范围成像器，其中这种系统的实例在以下专利中描述：美国专利第8,289,430号、第8,629,927号、第8,305,471号、第8,587,706号、第8,378,284号和第8,144,223号，所述美国专利的整个公开内容由此通过引用并入本文中。成像器模块能够可操作地联接到邻近底板的侧向电路板。

本公开可与例如在以下专利中所描述的成像器模块一起使用：美国专利第9,174,577号、第8,925,891号、第8,814,373号、第8,201,800号和第8,210,695号；美国专利申请公开第2012/0327234号；以及美国临时专利申请公开第61/709,716号、第61/707,676号和第61/704,869号，所述专利由此以全文引用的方式并入本文中。此外，本公开可与例如下列专利中所描述的后视包装组合件一起使用：美国专利第8,885,240号、第8,814,373号、第8,646,924号、第8,643,931号和第8,264,761号；以及美国临时专利申请第61/707,625号和第61/590,259号，所述专利由此以全文引用的方式并入本文中。另外，预期本公开可包含例如美国专利第8,827,517号、第8,210,695号和第8,201,800号中所描述的边框，所述专利由此以全文引用的方式并入本文中。

应了解，本文中所描述的本公开的实施例可由一个或多个常规处理器和独特的存储程序指令构成，所述存储程序指令控制一个或多个处理器以结合某些非处理器电路实施如本文中所描述的顶置式模块的功能中的某些、大部分或所有。非处理器电路可包含但不限于信号驱动器、时钟电路、电源电路和/或用户输入装置。因而，这些功能可解释为用于使用或构造分类系统的方法的步骤。或者，一些或所有功能可通过不具有存储程序指令的状态机实施，或在一个或多个专用集成电路(ASIC)中实施，其中每个功能或某些功能的一些组合实施为定制逻辑。当然，可使用两个做法的组合。因此，本文中已经描述用于这些功能的方法和装置。此外，且不管可能付出巨大努力以及由例如可用时间、当前技术和经济考量促动的许多设计选择，预期技术人员在由本文中所公开的概念和原理引导时将能够很容易地利用最少实验产生此类软件指令和程序以及IC。

所属领域的技术人员应理解，所描述的公开和其它组件的构造不限于任何具体材料。除非在本文中另外描述，否则本文中所公开的本公开的其它示范性实施例可由广泛多种材料形成。

出于本公开的目的，术语“联接”(以其所有形式couple、coupling、coupled等)通常意味着两个组件(电气的或机械的)彼此直接或间接接合。此类接合在本质上可以是静止的或在本质上可移动。此类接合可使用两个组件(电气的或机械的)和与两个组件一体地形成为单个整体的任何额外的中间构件实现。除非另外说明，否则此类接合本质上可以是永久性的，或本质上可移除或可释放。

还值得注意的是，如在示范性实施例中所示出的本公开的元件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细地描述了本创新的少数实施例，但审阅本公开的所属领域的技术人员应容易了解，在不实质上脱离所陈述主题的新颖教示和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、色彩、定向等的变体)。举例来说，示出为一体地形成的元件可由多个部分构造而成，或示出为多个部分的元件可一体地形成，可颠倒或以其它方式改变接口的操作，可改变结构的长度或宽度和/或系统的构件或连接器或其它元件，可改变在元件之间提供的调整位置的性质或数目。应注意，系统的元件和/或组合件可由提供足够强度或耐久性的广泛多种材料中的任一种构造而成，且可呈广泛多种色彩、纹理和组合中的任一种。因此，所有此类修改希望包含在本发明创新的范围内。可在不脱离本发明创新的精神的情况下在所要和其它示范性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其它替代、修改、改变和省略。

应理解，任何描述的过程或在描述的过程内的步骤都可与其它所公开的过程或步骤组合以形成在本公开的范围内的结构。本文中所公开的示范性结构和过程用于说明性目的，而不应理解为限制性的。

还应理解，在不脱离本公开的概念的情况下，可对前述结构和方法进行变化和修改，且进一步应理解，此类概念旨在由所附权利要求涵盖，除非这些权利要求的措辞另有明确叙述。

Claims (20)

1.一种用于车辆的顶置式模块，包括：

底板，其被配置成与车顶可操作地联接；

外部壳体，其与所述底板可操作地联接；

内部壳体，其接近于所述外部壳体且包含界定密封平面的成像器密封部分，所述内部壳体界定内腔；

成像器模块，其安置在所述腔中且与穿过所述外部壳体界定的观察孔径连通；和

成像器安装特征，其安置于所述成像器模块与所述内部壳体之间，所述成像器安装特征施加在正交于所述密封平面的方向上作用的力。

2.根据权利要求1所述的顶置式模块，其中所述内部壳体包含内壁，所述内壁使所述内腔分成前向电子器件室和后向成像器模块室。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的顶置式模块，其中所述观察孔径界定延伸通过所述成像器模块的后壁的观察窗。

4.根据权利要求3所述的顶置式模块，进一步包括：

透明聚合物盖透镜，其在所述观察窗上方延伸且与所述成像器模块的所述后壁大体上齐平。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的顶置式模块，其中所述成像器模块可操作地联接到邻近于所述底板的侧向电路板。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的顶置式模块，其中在所述内部壳体与所述外部壳体之间接近所述观察孔径界定空间，其中所述成像器安装特征延伸到所述空间中。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的顶置式模块，进一步包括：

观察孔径，其界定在所述底板中，其中所述车辆与所述成像器模块之间的数据连接延伸通过所述观察孔径。

8.一种用于车辆的顶置式模块，包括：

底板，其包含成像器密封部分；

外部壳体，其与所述底板可操作地联接；

内部壳体，其接近于所述外部壳体且包含界定密封平面的成像器密封部分，所述内部壳体包含界定前向电子器件室和后向成像器模块室的内壁；

成像器模块，其安置在腔中且与穿过所述外部壳体界定的观察孔径连通；和

成像器安装特征，其安置于所述成像器模块与所述内部壳体之间，所述成像器安装特征施加平行于所述密封平面的力。

9.根据权利要求8所述的顶置式模块，其中所述观察孔径界定延伸通过所述成像器模块的后壁的观察窗。

10.根据权利要求8和9中任一项所述的顶置式模块，进一步包括：

透明聚合物盖透镜，其在观察窗上方延伸且与所述成像器模块的后壁大体上齐平。

11.根据权利要求8到10中任一项所述的顶置式模块，其中所述成像器模块可操作地联接到邻近于所述底板的侧向电路板。

12.根据权利要求8到11中任一项所述的顶置式模块，其中在所述内部壳体与所述外部壳体之间接近所述观察孔径界定空间，其中所述成像器安装特征延伸到所述空间中。

13.根据权利要求8到12中任一项所述的顶置式模块，进一步包括：

观察孔径，其界定在所述底板中，其中所述车辆与所述成像器模块之间的数据连接延伸通过所述观察孔径。

14.一种用于车辆的顶置式模块，包括：

底板，其被配置成与车顶可操作地联接；

壳体组合件，其与所述底板可操作地联接，且包含界定密封平面的成像器密封部分；

成像器模块，其安置在所述壳体组合件中且与穿过所述壳体组合件界定的观察孔径连通；和

成像器安装特征，其安置于所述成像器模块与所述壳体组合件之间，所述成像器安装特征施加在正交于所述密封平面的方向上作用的力。

15.根据权利要求14所述的顶置式模块，其中所述壳体组合件包含界定前向电子器件室和后向成像器模块室的内壁。

16.根据权利要求14和15中任一项所述的顶置式模块，其中所述观察孔径界定延伸通过所述成像器模块的后壁的观察窗。

17.根据权利要求16所述的顶置式模块，进一步包括：

透明聚合物盖透镜，其在所述观察窗上方延伸且与所述成像器模块的所述后壁大体上齐平。

18.根据权利要求14到17中任一项所述的顶置式模块，其中所述成像器模块可操作地联接到邻近于所述底板的侧向电路板。

19.根据权利要求16所述的顶置式模块，其中所述观察窗安置在所述成像器模块的后壁上。

20.根据权利要求14到19中任一项所述的顶置式模块，进一步包括：

观察孔径，其界定在所述底板中，其中所述车辆与所述成像器模块之间的数据连接延伸通过所述观察孔径。