CN109969135A - 车辆用拍摄装置以及加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用拍摄装置，具备：拍摄装置，其配设于在车辆设置的窗部的内侧且接收透过了窗部的拍摄光；加热器，其是配设于窗部的内侧且在从电源供给电力时发热的电热丝；被加热部，其供加热器固定，从加热器受到热量从而向窗部传递辐射热；以及一对电力供给线，其分别与加热器的两端部连接且将电源的电力供给至加热器，两端部与加热器的所述两端部以外的部位相比，每单位时间的发热量较小，在沿被加热部的厚度方向观察时，加热器的两端部位于被加热部的外周侧。

Description

车辆用拍摄装置以及加热装置

技术领域

本发明涉及例如在车辆的前窗的车内侧设置的车辆用拍摄装置以及加热装置。

背景技术

存在在车辆的前窗的车内侧设置照相机的情况。照相机利用拍摄元件将被位于车辆前方的被摄体(例如，车辆)反射的反射光(被摄体像)转换为拍摄数据(电信号)，将该拍摄数据发送至车辆的控制装置。

然而，若在车辆的外部空气的温度亦即车外温度较低的情况下在车辆内使用暖风，则存在前窗产生结露的情况。另外，在车外温度较低的情况下，存在在前窗的车外侧面附着冰以及/或者霜的情况。若在前窗产生这样的现象，则存在照相机的拍摄元件所生成的拍摄数据成为表示不清楚的被摄体像的数据、拍摄元件无法拍摄到车辆前方的物标的担忧。

因此，在专利文献1的车辆的前窗的车内侧，设置有作为电热丝的加热器、供加热器固定且将从加热器受到的热量作为辐射热而传递给前窗的被加热部。在加热器的两端部，分别焊接有构成电路的一部分的一对电力供给线的一端。

该加热器经由供电线与车辆的电源连接。若电源的电力被供给至加热器则加热器产生热量，利用该加热器所产生的热量对被加热部进行加热，将被加热部所产生的辐射热传递给前窗。而且，若使加热器的温度为规定的温度范围内的值，则前窗成为露点温度以上的温度。因此，在前窗产生的结露消失。并且，附着于前窗的车外侧面的冰以及霜消失。因此，若利用加热器以及被加热部对前窗进行加热，则能够减少拍摄元件拍摄到不清楚的被摄体像、无法拍摄到障碍物的担忧。

专利文献1：日本特愿2017－185896号公报

在专利文献1中，在沿被加热部的厚度方向观察时，加热器整体在上述厚度方向上与被加热部对置。而且，在沿被加热部的厚度方向观察时，加热器的两端部在上述厚度方向上与被加热部的外周部对置。

在电力被供给至加热器时，借助焊料与一对电力供给线的端部分别连接的加热器的两端部实质上不发热。并且，加热器的在上述厚度方向上与被加热部的外周部对置的两端部相比加热器的在上述厚度方向上与被加热部的中心部对置的部位而言，容易散热。

因此，加热器的两端部(焊料)与加热器的其他的部位相比，容易成为低温。换言之，被加热部的与加热器的两端部对置的部位所产生的热量比被加热部的与加热器的两端部以外的部位对置的部位所产生的热量少。因此，被加热部不会均匀地产生辐射热。即，在专利文献1中，存在无法利用由被加热部产生的辐射热将产生于前窗的结露、冰、以及霜高效地除去的担忧。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的。即，本发明的一个目的在于提供一种能够使被加热部均匀地产生辐射热的车辆用拍摄装置以及加热装置。

用于实现上述目的的本发明所涉及的车辆用拍摄装置(10)构成为具备：

拍摄装置(30)，其配设于在车辆设置的窗部(85)的内侧且接收透过了上述窗部的拍摄光；

加热器(43b)，其是配设于上述窗部的内侧且在被供给来自电源的电力时发热的电热丝；

被加热部(41a)，其供上述加热器固定，通过从上述加热器受热而向上述窗部传递辐射热；以及

一对电力供给线(44c、63)，它们分别与上述加热器的两端部连接且将上述电源的电力供给至上述加热器，

上述两端部与上述加热器的其他的部位(43b1)相比，每单位时间的发热量较小，

在沿上述被加热部的厚度方向观察时，上述加热器的上述两端部位于上述被加热部的外周侧。

用于实现上述目的的本发明所涉及的加热装置(95)与拍摄装置(30)一同配设于在车辆设置的窗部(85)的内侧，在上述加热装置中，构成为具备：

加热器(43b)，其是在被供给来自电源的电力时发热的电热丝；

被加热部(41a)，其供上述加热器固定，通过从上述加热器受热而向周围传递辐射热；以及

一对电力供给线(44c、63)，它们分别与上述加热器的两端部连接且将上述电源的电力供给至上述加热器，

上述两端部与上述加热器的其他的部位(43b1)相比，每单位时间的发热量较小，

在沿上述被加热部的厚度方向观察时，上述加热器的上述两端部位于上述被加热部的外周侧。

在本发明中，在沿被加热部的厚度方向观察时，加热器的两端部位于被加热部的外周侧。加热器在被供给电力时产生热量，但两端部与加热器的两端部以外的部位相比，每单位时间的发热量较小。因此，若使加热器的两端部以外的部位与被加热部整体对置，则能够使被加热部均匀地产生辐射热。

在上述说明中，为了有助于本发明的理解，对于与后述的实施方式对应的发明的结构，以加括号的方式添加在该实施方式中使用的名称以及/或者附图标记。然而，本发明的各构成要素并不限定于由上述附图标记规定的实施方式。对于本发明的其他目的、其他特征以及随带的优点，能够从针对参照以下的附图而记述的本发明的实施方式的说明中容易地理解。

附图说明

图1是从本发明的实施方式所涉及的车辆用拍摄装置以及前窗的前方观察的立体图。

图2是沿着图1的II－II箭头线的剖视图。

图3是从车辆用拍摄装置的上方观察的立体图。

图4是从车辆用拍摄装置的上方观察的分解立体图。

图5是从遮光加热单元的下方观察的分解立体图。

图6是从遮光加热单元的下方观察的立体图。

图7是从被加热部、加热器组件、熔断器组件以及线缆组件的下方观察的示意图。

图8是在穿过熔断器的位置切断的遮光加热单元的剖视图。

图9是沿着图7的IX－IX箭头线的剖视图。

图10是电路的示意图。

图11是本发明的变形例的与图9相当的剖视图。

附图标记的说明

10...车辆用拍摄装置；30...照相机单元；43b...加热器；85...前窗(窗部)；85a...透光部；95...加热装置；100...控制装置。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的车辆用拍摄装置(包括加热装置)进行说明。

(结构)

如图1所示，实施方式所涉及的车辆用拍摄装置10(以下，称为“拍摄装置10”)设置于车辆的前窗85的车内侧。前窗85由透光性的玻璃形成。对于前窗85而言，只要具有透光性，则也可以由玻璃以外的材料(例如，树脂)成型。如图2所示，前窗85以随着从上方朝向下方而缓缓趋向车辆的前方的形态，相对于车体倾斜。

如图1所示，在前窗85的后表面(即，车内侧的面)的上缘部以及其附近部，粘贴有整体形状呈大致T字形的遮光板86。在遮光板86的中央部，形成有朝向前斜下方延伸的前方延伸突出部86a。在前方延伸突出部86a的前端附近部，形成有呈大致梯形形状的透光孔86b。前窗85的与透光孔86b对置的部位构成透光部85a。拍摄装置10以与透光部85a对置的形态配设于前窗85的车内侧。

如图3以及图4所示，对于拍摄装置10而言，作为主要的构成要素，具备托架20、照相机单元30、遮光加热单元40以及盖50。

托架20为硬质树脂制。在托架20，作为支承部21而形成有大致梯形形状的贯通孔。并且，在托架20的上表面形成有多个接合面22。

照相机单元30包括壳体31以及拍摄部32。壳体31是树脂制的一体成型品且构成照相机单元30的外形。在壳体31的上表面，设置有俯视观察时呈大致梯形形状的帽安装用凹部31a。拍摄部32固定于帽安装用凹部31a的后端面。如图2所示，拍摄部32具备透镜32a、和位于透镜32a的紧后的拍摄元件32b。拍摄元件32b是复眼型的元件。拍摄元件32b接收被位于照相机单元30的前方的障碍物向后方反射且透过了透镜32a的反射光(拍摄光)。对于照相机单元30而言，其上部卡止于托架20且被托架20支承。

对于图4～图8(特别是，图5)所示的遮光加热单元40而言，作为主要的构成要素而具备遮光帽41、双面胶带42、加热器组件43、熔断器组件44、隔热件45以及线缆组件461。

遮光帽41是硬质树脂制的一体成形品。遮光帽41具备被加热部41a和侧壁部41b。被加热部41a是正三角形状的(即，在正面观察时呈正三角形状)板状体。侧壁部41b是从被加热部41a的左右两侧边缘部的每一个向上方延伸的一对凸缘部。侧壁部41b的高度随着从前端趋向后端而缓缓变大。

加热器组件43具有PET板43a以及加热器43b。

PET板43a由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)成型。PET板43a具有：与被加热部41a大致同一形状的主体部43a1；和从主体部43a1的左侧边缘部向侧方突出的大致矩形形状的被支承部43a2。PET板43a的绝缘性良好。

加热器43b是由在通电时发热的金属(例如，黄铜)构成的电热丝。加热器43b通过印刷而形成于PET板43a的上表面的几乎整体。加热器43b的两端部由与作为其他部分的主体部43b1相比宽度较宽(每单位长度的面积较大)且形成于被支承部43a2的一对焊盘43c、43d构成。并且，焊盘43c、43d的一部分是在被支承部43a2的上下两面露出的连接部43c1、43d1。并且，在被支承部43a2的上表面，通过印刷而形成有与焊盘43c以及焊盘43d不同的焊盘43e。在焊盘43e，形成有在被支承部43a2的上下两面露出的一对连接部43e1、43e2。

双面胶带42是与PET板43a大致相同的形状。即，双面胶带42具有与主体部43a1对应的主体部42a1、和与被支承部43a2对应的支承部42a2。在PET板43a的主体部43a1的上表面，以覆盖主体部43b1的方式贴有主体部42a1的下表面，并且在被支承部43a2的上表面，以覆盖焊盘43c、43d、43e的方式贴有支承部42a2的下表面。双面胶带42的主体部42a1的上表面相对于被加热部41a的下表面粘贴，并且支承部42a2(以及被支承部43a2)位于被加热部41a的左侧(参照图7)。其结果是，加热器组件43固定于遮光帽41。双面胶带42的热传导性良好。PET板43a的周缘部与双面胶带42的周缘部重叠。

熔断器组件44是具有双面胶带44a、熔断器44b以及两根导线44c、44d的一体件。

双面胶带44a是图5所示的形状的片状部件，其两面为粘着面。双面胶带44a的热传导性比遮光帽41、双面胶带42以及PET板43a的任一个都低。

熔断器44b是电流限制元件，具有圆筒状的绝缘外壳、和固定于绝缘外壳内的具有导电性的可熔金属。熔断器44b的绝缘外壳粘贴于双面胶带44a的上表面的大致中央部。

两根导线44c、44d以图示的形态粘贴于双面胶带44a的上表面。两根导线44c、44d的一端都位于熔断器44b的绝缘外壳内且分别与可熔金属的两端连接。另一方面，作为两根导线44c、44d的另一端的连接端44c1、44d1均位于双面胶带44a的外周侧。

双面胶带44a的上表面相对于PET板43a的主体部43a1的下表面粘贴。由此，熔断器组件44固定于加热器组件43。如图7所示，熔断器组件44整体位于PET板43a的主体部43a1的外周缘部的内周侧。

熔断器44b以及导线44c、44d(其中，除了连接端44c1、44d1外)与PET板43a的下表面接触。即，熔断器44b以及导线44c、44d(其中，除了连接端44c1、44d1外)与加热器43b的主体部43b1通过位于两者之间的PET板43a而相互绝缘。

隔热件45由具有绝缘性的部件构成，并且是与被加热部41a大致相同的形状。即，隔热件45是正三角形状的片状部件。隔热件45的热传导性比遮光帽41、双面胶带42，PET板43a以及双面胶带44a的任一个都低。

隔热件45的上表面相对于双面胶带44a的下表面粘贴。隔热件45的上表面的不与双面胶带44a对置的部位和PET板43a的下表面接触。另外，隔热件45的周缘部在被加热部41a以及PET板43a的周缘部的外周侧与遮光帽41接触。

如图5～图9所示，线缆组件46具备第一供电用线缆60、第二供电用线缆63、与第一供电用线缆60及第二供电用线缆63的一端连接的连接器66(参照图4、图10)、以及捆束管67。

第一供电用线缆60具备由导电性良好的金属线构成的电线61、和将电线61的除了两端部外的外周面覆盖的包覆管62。同样地，第二供电用线缆63具备由导电性良好的金属线构成的电线64、和将电线64的除了两端部外的外周面覆盖的包覆管65。

在连接器66的内部设置有两个金属制的接头(省略图示)。两个接头的一方为阳极，另一方为阴极。第一供电用线缆60以及第二供电用线缆63的一端与连接器66连接。电线61的一端与作为阳极的接头连接且电线64的一端与作为阴极的接头连接。

并且，如图4以及图6所示，包覆管62以及包覆管65的除了前后两端部外的部分插入于单一的捆束管67内。即，捆束管67将包覆管62与包覆管65以不相互分离的方式捆扎在一起。

如图9所示，在被支承部43a2的连接部43c1的下表面，经由焊料71而连接有导线44c的连接端44c1。并且，在连接部43e1的下表面，经由焊料72而连接有导线44d的连接端44d1。并且，在连接部43e2的下表面，经由焊料73而连接有第一供电用线缆60的电线61的端部。并且，虽然省略了图示，但在焊盘43d的连接部43d1的下表面，经由焊料而连接有第二供电用线缆63的电线64的端部。并且，如图7以及图9所示，在被支承部43a2的下表面，以覆盖连接部43c1、43d1、43e1、43e2、连接端44c1、44d1、电线61、64、以及各焊料71、72、73(进而连接部43d1用的焊料)的方式，固定有大致矩形形状的密封材料75。

如图3以及图4所示，遮光加热单元40的遮光帽41嵌入于照相机单元30的帽安装用凹部31a，进而拍摄部32的前部穿过左右的侧壁部41b的后端部间的缝隙而位于被加热部41a的后端部的正上方。并且，如图2以及图3所示，托遮光加热单元40的遮光帽41与架20的支承部21嵌合，盖50以覆盖照相机单元30以及遮光加热单元40的方式，借助其上表面而固定于托架20。

线缆组件46的连接器66穿过盖50的后端开口而被向盖50的后方拉出。

如图1以及图2所示，如此地一体化的拍摄装置10利用在托架20的各接合面22涂覆的粘合剂(省略图示)，相对于遮光板86的前方延伸突出部86a的车内侧面固定。这样，在遮光板86的与透光孔86b对置的位置，配置有托架20的支承部21、遮光加热单元40的被加热部41a以及照相机单元30的拍摄部32。因此，对于从前窗85的前方朝向后方且在后方透过了透光部85a以及遮光板86的透光孔86b的拍摄光而言，其在透过拍摄部32的透镜32a后被拍摄元件32b接收。

如图10所示，车辆具备电气控制装置(省略图示。以下，称为“控制装置”)100。控制装置100是ECU。ECU是Electric Control Unit的简称，具备包含CPU、ROM以及RAM等存储装置在内的微型计算机。CPU通过执行储存于ROM的指令(程序)来实现各种功能。

车辆具备用于对车辆外的温度进行测定的车外温度传感器101。并且，在控制装置100连接有照相机单元30以及车外温度传感器101。

如图10所示，遮光加热单元40的连接器66与设置于车体侧的车体侧连接器66a连接。实际上，连接器66以及车体侧连接器66a各自为一体件，但在图10中为了明确接线关系，在将连接器66以及车体侧连接器66a分别二分割的状态下进行描述。

更具体而言，第一供电用线缆60经由连接器66、车体侧连接器66a、供电线EL1以及点火开关(IG/SW)而与车载电源(IG电源)(电池)的阳极连接。IG电源的阴极接地。第二供电用线缆63经由连接器66以及车体侧连接器66a而与开关元件89的一端连接。开关元件89的另一端接地。该开关元件89的状态通过控制装置100而在ON状态(导通状态、连接状态)与OFF状态(非导通状态、截断状态)之间进行切换。在本例中，开关元件89为半导体开关元件，但也可以为继电器式开关。

以上说明的遮光加热单元40以及控制装置100是加热装置95的构成要素。

(工作)

接着对车辆以及拍摄装置10的动作进行说明。若对省略了图示的点火钥匙进行操作，则点火开关(IG/SW)闭合，IG电源的阳极与供电线EL1连接。并且，IG电源经由省略了图示的供电线与控制装置100、照相机单元30、以及车外温度传感器101连接。其结果是，控制装置100相对于照相机单元30开始进行拍摄。照相机单元30每当经过规定时间就使用拍摄部32来取得拍摄数据。

更具体而言，拍摄部32的拍摄元件32b对被位于搭载有拍摄装置10的车辆的前方的物标(例如，其他车辆)向后方反射且透过了前窗85的透光部85a、遮光板86的透光孔86b以及透镜32a的反射光进行拍摄而生成拍摄数据。照相机单元30对拍摄数据进行处理，并且每当经过规定时间就向控制装置100发送。控制装置100对接收到的拍摄数据进行分析，从而取得与存在于车辆的前方的物标(其他车辆以及障碍物等)有关的信息(前方信息)，并基于其前方信息而控制车辆。

例如，控制装置100基于前方信息，执行“自动制动器控制、车道保持辅助控制(车道跟踪辅助控制)以及自适应远光控制”等、实施自动驾驶、发出警报。以下，将基于前方信息的这样的控制称为驾驶辅助控制。

并且，若点火开关闭合，则在发动机执行动作的期间以规定时间为单位反复执行车外温度传感器101的检测动作。在发动机执行动作的期间，车外温度传感器101始终向控制装置100持续发送与检测结果有关的信号。

然而，在车外温度较低的情况下，存在在前窗85的透光部85a产生结露的情况。当在车室内使用暖风的情况下，更容易产生结露。并且，在车外温度较低的情况下，存在在透光部85a附着冰以及/或者霜的情况。若产生这样的现象，则存在拍摄元件32b所生成的拍摄数据成为表示不清楚的被摄体像的数据、或拍摄部32无法拍摄到车辆前方的物标的担忧。在这样的情况下，存在控制装置100无法正确地实施利用了拍摄数据的上述驾驶辅助控制的担忧。

因此，对于控制装置100而言，在温度传感器101所检测到的温度成为预先设定的设定温度以下时，反复执行如下动作：将处于OFF状态的开关元件89切换为ON状态持续规定时间，之后将开关元件89切换为OFF状态持续规定时间。若开关元件89被设定为ON状态，则IG电源的电力向图9所示的电路供给。这样，电力被向由电热丝构成的加热器43b供给，因此加热器43b发热。

加热器43b的两端部由与主体部43b1相比宽度较宽(每单位长度的面积较大)且形成于被支承部43a2的一对焊盘43c、43d构成。因此，在向加热器43b供给电力后，焊盘43c、43d虽然也微微产生热量，但其每单位时间的热量与主体部43b1相比较小。换言之，主体部43b1每单位时间产生的热量比焊盘43c、43d大。而且，在本实施方式中，主体部43b1在被加热部41a的厚度方向上与被加热部41a对置。换言之，在沿被加热部41a的厚度方向观察时，在被加热部41a的比外周缘部靠内周侧的位置配置有主体部43b1，而未配置有焊盘43c、43d。因此，只要以在被加热部41a的厚度方向观察时，在被加热部41a的整个区域均衡地配置有主体部43b1的方式将加热器43b形成于PET板43a，被加热部41a整体就均匀地产生辐射热。

如上述那样，隔热件45的热传导性比遮光帽41、PET板43a、双面胶带42以及双面胶带44a低。因此，几乎不存在由加热器43b产生的热量从隔热件45的下表面以及圆周面向外部逸出的担忧。因此，由加热器43b产生的热量大致从加热器43b经由双面胶带42向被加热部41a的下表面高效地传递，进而向被加热部41a整体传递。

其结果是，从被加热部41a的上表面(前表面)释放出来的辐射热大致均匀地向光透过部85a整体传递，利用该辐射热将光透过部85a上的结露等除去。其结果是，“透光部85a中的结露的产生以及冰以及霜等向透光部85a的附着”的可能性减少。

此外，在上述电路不具备熔断器44b的情况下，若在电路以图10的“短路”的方式产生短路(接地短路)，则即使在控制装置100将开关元件89的状态设定为OFF状态的情况下，也向加热器43b供给IG电源的电力。即，在该情况下，IG电源的电力会长时间且连续地向加热器43b供给。因此，加热器43b、被加热部41a以及它们的周边部会变得过度高温。

但是，本实施方式的拍摄装置10具备设置在上述电路上的熔断器44b。熔断器44b的可熔金属借助从加热器43b经由导线44c、44d传递的热量以及从被加热部41a传递的热量而被加热。

当以图10的“短路”的方式在上述电路产生短路的情况下，加热器43b以及被加热部41a变为高温。这样，熔断器44b的温度成为规定值以上的温度，其结果是该熔断器44b熔断。这样，IG电源的电力不向加热器43b流动，因此阻止加热器43b、被加热部41a以及它们的周边部变得过度高温。

以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明目的的范围内进行各种变更。

也可以将被支承部43a2设置于PET板43a的与上述不同的部位。例如，也可以将被支承部43a2与主体部43a1的右侧边缘部连接。在该情况下，将双面胶带42的支承部42a2与主体部42a1的右侧边缘部连接。并且，在沿被加热部41a的厚度方向观察时，支承部42a2以及被支承部43a2位于比被加热部41a靠右侧的位置。

例如，如图11所示，也可以代替设置焊料71、72、73(进一步而言，连接部43d1用的焊料)地，在被支承部43a2的连接部43c1的下表面固定有铆接部件80。铆接部件80由金属(导电性材料)构成。并且，铆接部件80具有铆接部81。并且，在导线44c的连接端44c1形成有贯通孔44c2，铆接部件80将贯通孔44c2贯通。而且，通过将铆接部81相对于连接端44c1铆接而使连接端44c1与连接部43c1接触。并且，虽然省略了图示，但在连接部43d1、43e1、43e2的下表面也固定有铆接部件80，利用上述各铆接部件80，使导线44d的连接端44d1与连接部43e1的下表面接触，使第一供电用线缆60的电线61的端部与连接部43e2的下表面接触，且使第二供电用线缆63的电线64的端部与连接部43d1的下表面接触。并且，在该变形例中，在被支承部43a2的下表面，也以覆盖连接部43c1、43d1、43e1、43e2、连接端44c1、44d1、电线61、64、以及铆接部件80的方式固定有密封材料75。

也可以将车辆用拍摄装置安装于与前窗不同的窗部。例如，也可以在车辆的后窗安装车辆用拍摄装置，以便能够对位于车辆的后方的障碍物进行检测。

Claims (2)

1.一种车辆用拍摄装置，其中，具备：

拍摄装置，其配设于在车辆设置的窗部的内侧且接收透过了所述窗部的拍摄光；

加热器，其是配设于所述窗部的内侧且在被供给来自电源的电力时发热的电热丝；

被加热部，其供所述加热器固定，通过从所述加热器受热而向所述窗部传递辐射热；以及

一对电力供给线，它们分别与所述加热器的两端部连接且将所述电源的电力供给至所述加热器，

所述两端部与所述加热器的所述两端部以外的部位相比，每单位时间的发热量较小，

在沿所述被加热部的厚度方向观察时，所述加热器的所述两端部位于所述被加热部的外周侧。

2.一种加热装置，被与拍摄装置一同配设于在车辆设置的窗部的内侧，其中，具备：

加热器，其是在被供给来自电源的电力时发热的电热丝；

被加热部，其供所述加热器固定，通过从所述加热器受热而向周围传递辐射热；以及

一对电力供给线，它们分别与所述加热器的两端部连接且将所述电源的电力供给至所述加热器，

所述两端部与所述加热器的所述两端部以外的部位相比，每单位时间的发热量较小，

在沿所述被加热部的厚度方向观察时，所述加热器的所述两端部位于所述被加热部的外周侧。