CN109572580A - 车载摄像机装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于在车辆中使用的车载摄像机装置。车载摄像机装置包括：至少一个图像捕获单元，其被配置成捕获车辆的外部环境的图像；至少一个壳体，其被配置成将所述至少一个图像捕获单元安装至所述至少一个壳体；以及安装部件，所述至少一个壳体经由该安装部件被安装至车辆。安装部件由具有比所述至少一个壳体更低的线性膨胀系数的材料制成。安装部件具有被配置成固定至车辆的至少一个第一部分和被配置成固定至所述至少一个壳体的多个第二部分。

Description

车载摄像机装置

技术领域

本发明涉及用于在车辆中使用的车载(或车上)摄像机装置。

背景技术

传统地，在车辆中，安装有包括用于捕获车辆周围环境的图像的图像捕获单元的车载摄像机装置。此外，存在这些车载摄像机装置被安装在容易使其经受高温的位置(例如，车顶下方)处的情况。在这些情况下，当图像捕获单元被安装至的车载摄像机装置的壳体由于因高温导致的热膨胀而变形时，图像捕获单元的位置或取向(即，图像捕获方向)可能变得与设计的原始位置或取向不同，使得不可能通过图像捕获单元捕获期望图像。

为了解决上述问题，日本专利申请公布第JPH11301365A号公开了一种车载摄像机装置，其中：固定部件被设置在摄像机承架(对应于壳体)的后端；并且固定部件经由具有低导热率的间隔物被安装至车辆侧安装部件。此外，在车载摄像机装置中，一对图像捕获单元的位置由设置在摄像机承架的前端处的肋限定。

然而，利用上述专利文献中公开的车载摄像机装置的配置，当摄像机承架被从图像捕获单元和/或任何其他部件传送至其的热量加热时，间隔物会变为阻碍摄像机承架的热量耗散至车身的屏障。因此，会变得不可能充分地抑制摄像机承架因热膨胀而变形。

通过详细研究，本申请的发明人发现，利用上述专利文献中公开的车载摄像机装置的配置，图像捕获单元的位置会由于因热膨胀导致的摄像机承架变形而偏离期望位置。此外，应当注意，下文中使用的术语“变形”包括尺寸上类似的扩大或减小。

发明内容

根据示例性实施方式，提供了用于在车辆中使用的车载摄像机装置。车载摄像机装置包括：至少一个图像捕获单元，其被配置成捕获车辆的外部环境的图像；至少一个壳体，其被配置成将所述至少一个图像捕获单元安装至所述至少一个壳体；以及安装部件，所述至少一个壳体经由该安装部件被安装至车辆。安装部件由具有比所述至少一个壳体更低的线性膨胀系数的材料制成。安装部件具有被配置成固定至车辆的至少一个第一部分和被配置成固定至所述至少一个壳体的多个第二部分。

利用上述配置，当所述至少一个壳体经受高温从而要热变形时，抑制了在分别被固定至安装部件的第二部分的所述至少一个壳体的那些部件之间的位置关系的变化。因此，抑制了由于所述至少一个壳体的热变形而导致的所述至少一个图像捕获单元的位置偏离期望位置。

附图说明

根据下文中给出的详细描述和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，而仅仅是出于解释和理解的目的。

在附图中：

图1是根据第一实施方式的车载摄像机装置的分解立体图；以及

图2是组装至彼此的车载摄像机装置的摄像机主体和加热器两者的立体图。

具体实施方式

在下文中将参照图1和图2描述示例性实施方式。

[第一实施方式]

图1示出了根据第一实施方式的车载摄像机装置1的整体配置。

如图1所示，车载摄像机装置1包括摄像机主体11、加热器13和金属支架15。摄像机主体11包括一对图像捕获单元3、第一壳体5、第二壳体7和电路板9。电路板9被配置成执行与图像捕获单元3有关的控制。

图像捕获单元3中的每一个具有在其第一表面上露出的镜头31。此外，图像捕获单元3中的每一个包括将由镜头31形成的图像转换成电信号的图像捕获元件(例如，CCD)。此外，为简单起见，图1中未示出图像捕获元件。

图像捕获单元3被安装至第一壳体5，使得：图像捕获单元3在第一壳体5的纵向方向上彼此对准；图像捕获单元3的两个第一表面面对相同的方向；并且图像捕获单元3的镜头31分别从在第一壳体5的纵向方向上彼此对准地形成在第一壳体5中的一对孔51露出。

更具体地，第一壳体5具有被形成为在相同方向上部分地凸出的一对接纳部分53。孔51被分别形成在接纳部分53中，以在接纳部分53的同一侧上开口。图像捕获单元3被分别接纳在接纳部分53中，其中图像捕获单元3的镜头31分别从孔51露出。

在下文中，为了方便起见，将使用右手坐标系来描述车载摄像机装置1的部件之间的位置关系，该右手坐标系的+X方向代表图像捕获单元3的两个第一表面面对的方向并且+Z方向代表第一壳体5的两个接纳部分53部分地凸出的方向。此外，应当注意，右手坐标系独立于使用车载摄像机装置1的车辆的向前、向后、左、右、向上和向下方向。

图像捕获单元3中的每一个具有分别在+Y和-Y方向上突出的两个凸缘33。凸缘33经由螺钉35被固定至在第一壳体5的对应的一个孔51周围的、第一壳体5的对应的一个接纳部分53的内壁表面。因此，两个图像捕获单元3被固定至第一壳体5并且由第一壳体5支承。

当在±Z方向上观察时，第一壳体5、电路板9和第二壳体7中的每一个具有其长边在±Y方向上延伸的大致矩形形状。此外，电路板9具有多个通孔91，多个通孔91沿着电路板9的纵向形状的外周形成，以在±Z方向上穿过电路板9。类似地，第二壳体7具有多个通孔71，多个通孔71沿着第二壳体7的纵向形状的外周形成，以在±Z方向上穿过第二壳体7。

在组装摄像机主体11时，第一壳体5、电路板9和第二壳体7从+Z侧至-Z侧以该顺序布置，以在±Z方向上彼此交叠。然后，从第二壳体7的-Z侧，将多个螺钉100分别通过第二壳体7的通孔71和电路板9的通孔91紧固到第一壳体5中。因此，第一壳体5、电路板9和第二壳体7被顺序地机械连接，形成如图2所示的摄像机主体11。

如图1和图2所示，加热器13被布置在第一壳体5的+Z侧以在±Z方向上与第一壳体5交叠。在第一壳体5的+Z侧的表面上，除了该表面的形成接纳部分53的这些区域和该表面的与加热器13交叠的区域以外，还形成有散热鳍片55。

加热器13被配置成具有一对罩部分131和发热部分133。罩部分131用作分别用于一对图像捕获单元3的摄像机罩。发热部分133在通电时生成热量。罩部分131和发热部分133在±Y方向上彼此连接，其中发热部分133介于罩部分131之间。

如图1所示，第一壳体5具有一对平坦部分57，平坦部分57中的每一个被形成在第一壳体5的一个孔51的+X侧以在-Z方向上凹进。此外，如图2所示，在第一壳体5的平坦部分57上，分别设置有加热器13的罩部分131。另一方面，加热器13的发热部分133被布置在第一壳体5的平坦部分59上，该平坦部分59没有在-Z方向上凹进并且在其上没有形成散热鳍片55(参见图1)。

第二壳体7具有突出部分，该突出部分被形成在第二壳体7的纵向形状的、在+X侧的较长侧的中心处，以在+X方向上从第一壳体5和电路板9两者突出。第二壳体7还具有一对突出部分，该对突出部分被分别形成在靠近第二壳体7的纵向形状的、在-X侧的较长侧的端部，以在-X方向上从第一壳体5和电路板9两者突出。也就是说，第二壳体7具有总共三个突出部分。此外，在三个突出部分中的每一个中，形成有通孔72，该通孔72在±Z方向上穿过突出部分并且具有比第二壳体7的通孔71和电路板9的通孔91两者更大的直径。此外，当在±Z方向上观察时，第二壳体7的在-X侧的通孔72中的每一个位于靠近在-X方向上从图像捕获单元3的对应的一个镜头31延伸的假想线的位置(参见图2)。

在本实施方式中，第一壳体5和第二壳体7两者通过铝压铸制成。另一方面，将在下面详细描述的金属支架15通过在铁(或钢)板上的压力加工制成。

如图1所示，金属支架15是被成型为具有三个顶点部分的三角形板。在三个顶点部分的每一个中，支承有螺栓151以在-Z方向上从顶点部分突出。也就是说，金属支架15具有总共三个设置在其中的螺栓151。

在组装车载摄像机装置1时，摄像机主体11与加热器13一起被附接至金属支架15，以使三个螺栓151分别延伸穿过第二壳体7的三个通孔72。然后，三个螺母160分别被紧固到三个螺栓151上。因此，第二壳体7被固定至金属支架15。此外，在将第二壳体7固定至金属支架15之前，如上所述组装了摄像机主体11并且如上所述加热器13被布置在第一壳体5的+Z侧。

金属支架15具有形成在其中心部分的中心孔152。中心孔152具有与金属支架15的外部形状(或轮廓)基本相似的三角形形状。

在将车载摄像机装置1安装至车辆时，金属支架15通过施加在金属支架15的+Z侧主表面153上的粘合剂粘接并且因此被固定至车辆的前风挡的上部。更具体地，金属支架15被固定至车辆的前风挡的上部，使得：上述右手坐标系的±Y方向与车辆的横向(或左右)方向一致；并且上述右手坐标系的+X和+Z方向两者都朝向车辆的前方。在将金属支架15固定至车辆的前风挡的上部之后，如上所述，通过将摄像机主体11和加热器13附接至金属支架15以使螺栓151分别延伸通过第二壳体7的通孔72并且将螺母160分别紧固到螺栓151上，将摄像机主体11和加热器13固定至金属支架15。

应当注意，金属支架15可以根据需要替选地以与上述不同的姿势被固定至车辆的前风挡的上部。此外，还应当注意，金属支架15可以根据需要替选地被固定至车辆的前风挡的其他部分而不是上部或者被固定至车辆的其他部件而不是前风挡。

此外，还应当注意，可以对金属支架15的+Z侧主表面153执行拉拔处理以提高金属支架15的强度。

根据本实施方式，可以实现以下有益效果。

(1)在本实施方式中，车载摄像机装置1包括一对图像捕获单元3、第一壳体5和第二壳体7以及金属支架15。图像捕获单元3被配置成捕获车辆的外部环境(或周围环境)的图像。第一壳体5和第二壳体7经由螺钉100被固定至彼此。第一壳体5具有安装至其的图像捕获单元3。金属支架15构成车载摄像机装置1的安装部件；经由安装部件，第一壳体5和第二壳体7被安装至车辆。金属支架15由铁制成，而第一壳体5和第二壳体7由铝制成。也就是说，金属支架15由具有比第一壳体5和第二壳体7更低的线性膨胀系数的材料制成。金属支架15具有被固定至车辆的前风挡的上部的+Z侧主表面153和通过螺母160被固定至第二壳体7的三个螺栓151。

利用上述配置，当第一壳体5和第二壳体7经受高温并且因此将发生热变形时，抑制了在螺栓151分别延伸通过的第二壳体7的通孔72之间的位置关系的变化。因此，抑制了由于第一壳体5和第二壳体7的热变形而导致的图像捕获单元3的位置偏离期望位置。

(2)在本实施方式中，第一壳体5具有形成在其+Z侧表面上的散热鳍片55。

利用散热鳍片55，可以使第一壳体5的热量消散。因此，可以更有效地抑制图像捕获单元3的位置偏离期望位置。

(3)在本实施方式中，车载摄像机装置1包括一对图像捕获单元3。也就是说，车载摄像机装置1被配置为立体摄像机装置。此外，图像捕获单元3被分别接纳在形成在第一壳体5中的接纳部分53中。也就是说，第一壳体5被配置成限定图像捕获单元3之间的位置关系。

利用上述配置，可以容易地由于第一壳体5的热变形而导致图像捕获单元3之间的位置关系改变。然而，如上所述，根据本实施方式，可以抑制图像捕获单元3的位置偏离相应的期望位置；因此，还可以抑制图像捕获单元3之间的位置关系的变化。

(4)在本实施方式中，一对图像捕获单元3在±Y方向上彼此对准，其间设置有间隙。此外，在设置在金属支架15中的三个螺栓151中，-X侧的两个螺栓151以包括该对图像捕获单元3之间的间隙的间隔在±Y方向上彼此间隔开。

更具体地，在本实施方式中，在三个螺栓151分别延伸通过的第二壳体7的三个通孔72中，-X侧的两个通孔72分别位于靠近分别从图像捕获单元3的镜头31在-X方向上延伸的假想线的位置(参见图2)。因此，三个螺栓151中的位于-X侧的那两个螺栓以至少包括一对图像捕获单元3之间的间隙的间隔在±Y方向上彼此间隔开。更具体地，在本实施方式中，一对图像捕获单元3之间的间隙由-Y侧图像捕获单元3的+Y侧凸缘33的边缘与+Y侧图像捕获单元3的-Y侧凸缘33的边缘之间的距离表示。

利用上述配置，可以更有效地抑制由于第一壳体5的热变形而导致的一对图像捕获单元3之间的间隙的变化。

(5)在本实施方式中，车载摄像机装置1包括加热器13，加热器13具有被整体形成在其中的一对罩部分131。罩部分131分别用作用于一对图像捕获单元3的摄像机罩。

利用上述配置，可以加热分别为图像捕获单元3设置的罩部分131。因此，利用罩部分131的热量，可以抑制图像捕获单元3的镜头31和车辆的前风挡被雾化。

(6)在本实施方式中，构成车载摄像机装置1的安装部件的金属支架15与第一壳体5和第二壳体7分开形成并且被固定在第一壳体5与车辆的前风挡之间。

利用上述配置，可以容易地形成车载摄像机装置1的安装部件(即，金属支架15)。此外，还可以经由安装部件将第一壳体5和第二壳体7容易地安装至车辆。

(7)在本实施方式中，构成车载摄像机装置1的安装部件的金属支架15是板状的。此外，金属支架15的、位于第一壳体5和第二壳体7的相对侧(即+Z侧)的主表面153构成安装部件的第一部分；第一部分被固定至车辆的前风挡的上部。另一方面，设置在金属支架15中以朝向第一壳体5和第二壳体7(即，在-Z方向上)突出的三个螺栓151分别构成安装部件的三个第二部分；三个第二部分被固定至第二壳体7。

利用上述配置，可以通过例如在铁板上的压力加工容易地形成金属支架15。此外，还可以容易地将金属支架15固定在车辆的风挡与第二壳体7之间。

(8)在本实施方式中，构成车载摄像机装置1的安装部件的金属支架15由铁制成，而第一壳体5和第二壳体7由铝制成。

利用上述配置，可以降低金属支架15的制造成本。此外，可以通过铝压铸形成第一壳体5和第二壳体7，从而以高精度和低成本实现第一壳体5和第二壳体7的复杂形状。

[第二实施方式]

根据第二实施方式的车载摄像机装置1具有与根据第一实施方式的车载摄像机装置1几乎相同的配置。因此，下文中仅描述它们之间的差异。

在第一实施方式中，第一壳体5和第二壳体7两者由铝制成。由铁制成的金属支架15构成车载摄像机装置1的安装部件，第一壳体5和第二壳体7经由该安装部件被安装至车辆。

相比之下，在本实施方式中，第二壳体7由铁制成，而第一壳体5由铝制成。第二壳体7构成车载摄像机装置1的安装部件；经由安装部件，第一壳体5被安装至车辆。此外，第二壳体7的通孔72分别构成安装部件的多个第一部分；第一部分被固定至车辆。另一方面，第二壳体7的通孔71分别构成安装部件的多个第二部分；第二部分被固定至第一壳体5。

如上所述，在本实施方式中，构成车载摄像机装置1的安装部件的第二壳体7由具有比铝制的第一壳体5更低的线性膨胀系数的材料(即，铁)制成。因此，可以实现第一实施方式中描述的有益效果(1)至(5)。

此外，在本实施方式中，可以从车载摄像机装置1中省略金属支架15，从而降低车载摄像机装置1的制造成本。在该情况下，三个螺栓151可以被设置在车辆中以例如从车辆的顶部突出。可以通过将车载摄像机装置1放置成使三个螺栓151分别延伸穿过第二壳体7的三个通孔72并且将螺母160分别紧固到螺栓151上来将车载摄像机装置1安装至车辆。

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，可以作出各种修改、变化和改进。

例如，在上述实施方式中，第二壳体7具有形成在其中的通孔71。通过将螺钉100分别通过第二壳体7的通孔71紧固到第一壳体5中来将第一壳体5和第二壳体7固定至彼此。替选地，第一壳体可以具有形成在其中的多个通孔；可以通过将螺钉100分别通过第一壳体5的通孔紧固到第二壳体7中来将第一壳体5和第二壳体7固定至彼此。此外，第一壳体5和第二壳体7可以替选地通过焊接或粘接被固定至彼此。

在以上描述的实施方式中，第一壳体5和第二壳体7被固定至彼此，电路板9介于其间。替选地，电路板9可以嵌入在第一壳体5与第二壳体7之间；并且第一壳体5和第二壳体7可以在电路板9的周边上直接固定至彼此。

在以上描述的实施方式中，在车载摄像机装置1的安装部件(即，金属支架15或第二壳体7)中，至少一个第一部分(即，金属支架15的主表面153或第二壳体7的通孔72)被形成为与多个第二部分(即，设置在金属支架15中的螺栓151或第二壳体7的通孔71)中的任何一个不同。替选地，至少一个第一部分可以形成为与多个第二部分中的任何一个相同。

在以上描述的实施方式中，车载摄像机装置1被配置为具有一对图像捕获单元3的立体摄像机装置。替选地，车载摄像机装置1可以被配置为具有单个图像捕获单元的单目摄像机装置。

在以上描述的第一实施方式中，加热器13被设置在车载摄像机装置1中的第一壳体5与金属支架15之间。然而，可以从车载摄像机装置1中省略加热器13。此外，车载摄像机装置1的部件可以替选地具有与图1和图2所示的形状不同的形状。例如，安装部件的第二部分(即，金属支架15的螺栓151)可以替选地被设置成使得全部第二部分在±Y方向上位于一对图像捕获单元3之间的间隙内。

在以上描述的实施方式中，车载摄像机装置1的安装部件(即，金属支架15或第二壳体7)由铁制成，而第一壳体5由铝制成。替选地，安装部件和第一壳体5可以由除铁和铝之外的其他材料制成，使得安装部件的材料具有比第一壳体5的材料更低的线性膨胀系数。

在以上描述的实施方式中，由单个元件执行的单个或多个功能可以替选地由多个元件执行。相比之下，由多个元件执行的单个或多个功能可以替选地由单个元件执行。此外，可以根据需要从车载摄像机装置1的配置中省略一个或更多个元件或对车载摄像机装置1的配置添加一个或更多个元件。

Claims (9)

1.一种用于在车辆中使用的车载摄像机装置，所述车载摄像机装置包括：

至少一个图像捕获单元，其被配置成捕获所述车辆的外部环境的图像；

至少一个壳体，其被配置成将所述至少一个图像捕获单元安装至所述至少一个壳体；以及

安装部件，所述至少一个壳体经由所述安装部件被安装至所述车辆，

其中，

所述安装部件由具有比所述至少一个壳体更低的线性膨胀系数的材料制成，并且

所述安装部件具有被配置成固定至所述车辆的至少一个第一部分和被配置成固定至所述至少一个壳体的多个第二部分。

2.根据权利要求1所述的车载摄像机装置，其中，所述安装部件由金属支架构成，所述金属支架与所述至少一个壳体分开形成，并且所述金属支架要被固定在所述至少一个壳体与所述车辆的一部分之间。

3.根据权利要求2所述的车载摄像机装置，其中，所述金属支架为板状，

所述安装部件的所述至少一个第一部分由所述金属支架的、在所述至少一个壳体的相对侧的主表面构成，并且

所述安装部件的每一个所述第二部分由设置在所述金属支架中以朝向所述至少一个壳体突出的螺栓构成。

4.根据权利要求1所述的车载摄像机装置，其中，所述至少一个壳体包括：第一壳体，其被配置成将所述至少一个图像捕获单元安装至所述第一壳体；以及第二壳体，所述第二壳体与所述第一壳体分开形成，并且

所述安装部件由所述第二壳体构成。

5.根据权利要求1所述的车载摄像机装置，其中，所述至少一个图像捕获单元包括一对图像捕获单元，并且

所述至少一个壳体被配置成限定所述一对图像捕获单元之间的位置关系。

6.根据权利要求5所述的车载摄像机装置，其中，所述一对图像捕获单元在预定方向上彼此对准，其间设置有间隙，并且

所述安装部件的至少两个所述第二部分以包括所述一对图像捕获单元之间的间隙的间隔在所述预定方向上彼此间隔开。

7.根据权利要求1所述的车载摄像机装置，其中，所述至少一个壳体具有形成在其表面上的多个散热鳍片。

8.根据权利要求1所述的车载摄像机装置，还包括加热器，所述加热器具有被整体形成在其中的至少一个罩部分，所述至少一个罩部分用作用于所述至少一个图像捕获单元的摄像机罩。

9.根据权利要求1所述的车载摄像机装置，其中，所述安装部件由铁制成，并且所述至少一个壳体由铝制成。