CN110071955A - 车载通信系统 - Google Patents
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Abstract
车载通信系统,包括以菊花链的形式将ECU连接在一起的通信线路,具有64字节或更多字节的最大可传送数据长度,并且从大于或等于2Mbps的多个传输速度之一中选择数据传送速度。每个ECU包括具有表面安装的连接器引脚的基板侧连接器。连接器引脚包括第一连接器引脚对和第二连接器引脚对。第一连接器引脚对具有长度彼此相等的引线。第二连接器引脚对具有高度彼此相等且与第二连接器引脚对的长度不同的引线。当以比高速CAN中的速度高的速度传输信号时,这使信号波形的失真最小化,从而使得能够增加节点的数目。
Description
技术领域
本公开内容大体上涉及车载通信系统。
背景技术
日本专利第3685388号教示了一种使用CAN总线(控制器区域网络总线)的车载通信系统。车载通信系统构造了提供500kbps的传输速度(即数据传送速率)的高速CAN和提供125kbps传输速度的低速CAN。在典型的CAN总线中,使用线路拓扑连接多个ECU(电子控制单元)和传输线缆。
在上面的系统中,传输速度低至500kbps。因此,需要实现高速传输。存在提供比高速CAN中的传输速度高的传输速度的汽车通信协议。当以比高速CAN中的传输速度高的速度建立通信时,会引起以下风险:使用线路拓扑会导致信号失真,从而导致可连接节点的数目减少。
发明内容
本公开内容的目的是提供一种克服以上问题的车载通信系统。
根据本公开内容的一方面,提供了一种车载通信系统,该车载通信系统包括:(a)多个ECU(电子控制单元);以及(b)以菊花链形式将ECU连接在一起的通信线路,通信线路中的每一个包括第一线对和第二线对,通信线路向ECU中的除了位于菊花链的末端处的ECU之外的至少一个ECU提供与第一线对和第二线对的连接。
车载通信系统具有64字节或更多字节的最大可传送数据长度,并且进行工作以从大于或等于2Mbps的多个传输速度之一中选择数据传送的传输速度。
每个ECU包括布线基板和基板侧连接器,基板侧连接器实现布线基板与通信线路的连接。基板侧连接器包括连接器壳体和布置在连接器壳体的外部并且连接至布线基板的多个表面安装的连接器引脚。
每个ECU的连接器引脚包括连接至第一线对的第一连接器引脚对和连接至第二线对的第二连接器引脚对。第一连接器引脚对具有相对于布线基板的表面的高度彼此相等的引线。第二连接器引脚对具有相对于布线基板的高度彼此相等的引线。第一连接器引脚对的引线的高度与第二连接器引脚对的引线的高度不同。
如根据上面的讨论所明显的,车载通信系统以2Mbps或更高的传输速度建立通信并且使用菊花链,从而致使与常规的总线拓扑相比减小了信号波形的失真。每个ECU的基板侧连接器使用表面安装的连接器引脚来实现与布线基板的连接,从而消除以下风险:通孔安装的连接器引脚的使用导致连接器引脚穿过布线基板并且在其反面之外作为短桩(stub)出现,这将导致不需要的反射波的产生,从而导致信号波形的失真。针对第一线对的第一连接器引脚的引线位于距布线基板的表面相同的高度处。类似地,针对第二线对的第二连接器引脚的引线位于距布线基板的表面相同的高度处。这使通过第一线对或第二线对传输的信号的对称性被恶化的风险最小化,从而减小了信号波形的失真。将第一连接器引脚对的引线的高度选择成与第二连接器引脚对的引线的高度不同,使得第二连接器引脚对不会布置在连接器壳体外部的第一连接器引脚对的突起之间。类似地,第一连接器引脚对不会布置在连接器壳体外部的第二连接器引脚对的突起之间。这使通过第一连接器引脚对和第二连接器引脚对传输的信号的对称性的风险最小化,这减小了信号波形的失真。
附图说明
根据下文中给出的详细描述以及根据本发明的优选实施方式的附图将更全面地理解本发明,然而,该附图不应被视为将本发明限制于特定实施方式,而是仅用于说明和理解的目的。
在附图中:
图1是示出根据第一实施方式的车载通信系统的说明图;
图2是示出ECU与通信线路的连接的框图;
图3是示出基板侧连接器与布线基板之间的连接的说明图;
图4是示出基板侧连接器的装配的说明图;
图5是示出布线基板上的焊盘和布线图案的布局的说明图;
图6是示出根据第一实施方式的配备有摄像机模块的车辆的正视图;
图7是示出根据第一实施方式的摄像机模块的剖视图;
图8是示出根据第一实施方式的摄像机模块的透视图;
图9是示出根据第一实施方式的摄像机模块的侧视图;
图10是示出根据第一实施方式的摄像机壳体的透视图;
图11是示出根据第一实施方式的图像组件和电路单元的侧视图;
图12是示出根据第一实施方式的图像组件和电路单元的透视图;
图13是示出在第一实施方式中形成的外部景物的示意性正视图;
图14是示出根据第一实施方式的透镜单元的剖视图;
图15是示出根据第一实施方式的透镜单元的透视图;
图16是示出根据第一实施方式的广角透镜的正视图;
图17是示出根据第一实施方式的成像器的正视图;
图18是示出了根据第二实施方式的摄像机模块的沿图21中的线II-II截取的剖视图;
图19是示出根据第二实施方式的摄像机模块的透视图;
图20是展示根据第二实施方式的透镜单元的图像捕获范围的示意图;
图21是示出第二实施方式中的透镜单元之间的位置关系的正视图;
图22(a)、图22(b)和图22(c)是示出经由穿过透镜单元的光得到的外部图像的示意性正视图。
具体实施方式
A.车载通信系统的结构
如图1所示,车辆2配备有安装在前风挡3内侧的摄像机模块1。摄像机模块1被设计成捕获车辆2的外部景物5。摄像机模块1的结构稍后将详细描述。车辆2配备有多个ECU110,并且车辆2中还构造有用作车载LAN的汽车通信系统100,汽车通信系统100包括将ECU110连接在一起的通信线路120。如稍后描述的,通信系统100被设计成建立高达2Mbps或更高的通信。摄像机模块1包括用作具有用于控制摄像机的操作的控制电路的摄像机ECU的ECU 110。其他ECU 110包括例如自动驾驶ECU、致动器控制ECU、制动控制ECU以及转向角控制ECU。
使用通信线路120以菊花链的形式将ECU 110连接在一起。通信线路120包括连接在线侧连接器122之间的线对120_1和120_2。通信线路120向ECU 110中的除了位于菊花链的末端处的ECU(其也将被称为第三ECU和第四ECU 110)之外的一些(或者至少一个)ECU(其也将被称为第一ECU和第二ECU 110))提供与通信线路120的第一线对120_1和第二线对120_2的连接。线对120_1和120_2具有相同的结构。例如,线对120_1和120_2中的每一个由一对绞线制成。
在该实施方式中,以菊花链的形式连接ECU 110的原因在于,当传输速度被设置为高达2Mbps或更高时,总线拓扑(也称为线路拓扑)导致通信信号波形的大的失真,这导致可以与通信线路120连接的节点(即,ECU 110)的数目减少。使用菊花链使得能够通过ECU 110传输信号而该信号没有大的失真,从而允许增加可连接节点的数目。
ECU 110中的每一个都配备有具有存储器114的处理器112、通信控制器116、收发器118、基板侧连接器130以及布线基板140。基板侧连接器130连接至线侧连接器122。收发器118被设计成可以通过布线基板140和连接器130和122与两个线对120_1和120_2连接。
第一线对120_1中的每一个都包括两个导体:高电压线120_1H和低电压线120_1L。高电压线120_1H用于传输电压比低电压线120_1L中的电压高的信号。与第一线对120_1类似,第二线对120_2包括两个导体:高电压线120_2H和低电压线120_2L。高电压线120_1H和120_2H是CAN总线(控制器区域网络总线)标准中的高线(即,CAN_H线)。低电压线120_1L和120_2L是CAN总线标准中的低线(即,CN_L线)。通过低线传输的信号是通过反转通过高线传输的信号的波形并使该信号电平移位而得到的差分配对信号。
为方便起见,线对120_1和120_2的附图标记中的“_1”和“_2”仅用于区分连接至每个ECU 110的两对导体。在附图标记“_1H”、“_1L”、“_2H”以及“_2L”中的每一个中使用的“H”和“L”分别表示每个线对的高线和低线。当不必在它们之间进行区分时,这里可以省略以上标记。这同样适用于其他要素。
优选地,使用在布线基板140上图案化的导体将高电压线120_1H和120_2H连接在一起。类似地,优选地,使用在布线基板140上图案化的导体来连接低电压线120_1L和120_2L。以这种方式,ECU 110的逻辑拓扑是总线拓扑,因此使得能够根据CAN总线标准实现传输。可替选地,可以以另一种方式或者根据除CAN总线标准以外的另一标准将ECU 110连接在一起。
如上所述的,ECU 110在物理上以菊花链的形式连接,并且在逻辑上以总线拓扑的形式连接。如本文所提及的“物理上的菊花链连接”意味着:ECU 110之间的通信线路120通过ECU 110的基板侧连接器130连接在一起,并且每个基板侧连接器130将相应的一个ECU110与两个线对120_1和120_2连接。如在典型CAN总线中使用的“总线拓扑”意味着:每个ECU110连接至从通信线路120引出的一个线对120_1H和120_1L或者120_2H和120_2L。
每个ECU 110中的通信控制器116调解处理器112与收发器118之间的信号传输,并且还控制与其他ECU 110的通信。收发器118进行工作以实现其自身与其他ECU 110之间的信号传输。在该实施方式中,汽车通信系统100被设计成具有64字节或更多字节的最大可传送数据长度。通信系统100能够从大于或等于2Mbps的多个传输速度之一中选择数据传送的速度(也称为传输速度或比特率)。例如,通信系统100选择性地使用五种传输速度中的一种:2Mbps、3Mbps、6Mbps、8Mbps以及10Mbps。通信系统100可以被设计成根据CAN FD(CAN灵活数据速率:ISO 11892-1:2015)协议以以上方式实现通信。
每个ECU 110的布线基板140上安装有基板侧连接器130,基板侧连接器130用于与通信线路120的线侧连接器122连接。布线基板140也将称为控制板。
如图3所示,每个基板侧连接器130包括连接器壳体134和布置在连接器壳体134外部的多个表面安装的连接器引脚131和132。为了简化说明,图3省略了除连接器130以外的电路部件。连接器引脚131和132连接至安装在布线基板140的表面上的多个焊盘142。
使用表面安装的连接器引脚131和132的原因在于:当传输速度被设置为高达2Mbps或更高时,信号的失真将减小。例如,通孔安装的连接器引脚的使用导致连接器引脚穿过布线基板140并且在布线基板140的反面之外作为短桩出现,这将导致不需要的反射波的产生。与之相比,表面安装的连接器引脚131和132的使用不会导致不需要的反射波的产生,从而致使信号失真的减小。
一对第一连接器引脚131_H和131_L是用于与第一线对120_1的线120_1H和120_1L连接的连接器端子。在图3中,X箭头和Y箭头指示布线基板140水平放置时的水平方向。Z箭头指示垂直方向。当布线基板140水平放置时,每个连接器引脚131包括从连接器壳体134水平延伸的突起131a、从突起131a的头部向下延伸的引线131b以及从引线131b的头部水平延伸的接触部131c。接触部131c被焊接至焊盘142。
一对第二连接器引脚132_H和132_L是用于与第二线对120_2的线120_2H和120_2L连接的连接器端子。当布线基板140水平放置时,每个连接器引脚132包括从连接器壳体134水平延伸的突起132a、从突起132a的头部向下延伸的引线132b以及从引线132b的头部水平延伸的接触部132c。接触部132c被焊接至焊盘142。
焊盘142包括针对第一线对120_1的第一高电压焊盘142_1H和第一低电压焊盘142_1L,以及针对第二线对120_2的第二高电压焊盘142_2H和第二低电压焊盘142_2L。第一连接器引脚131_H和131_L分别连接至第一高电压焊盘142_1H和第一低电压焊盘142_1L。第二连接器引脚132_H和132_L分别连接至第二高电压焊盘142_2H和第二低电压焊盘142_2L。
第一连接器引脚131(也将被称为第一连接器引脚对)的引线131b具有相对于布线基板140的表面的彼此相等的高度H1。第二连接器引脚132(也将被称为第二连接器引脚对)的引线132b具有相对于布线基板140的表面的彼此相同的高度H2。如本文所提及的,高度H1是每个引线131b自身的长度并且不同于高度H2,如本文所提及的,高度H2是每个引线132g自身的长度。在图3的示例中,高度(即长度)H1和H2被选择成满足H2<H1的关系,但是可替选地,它们可以被选择成具有H1<H2的关系。在该实施方式中,第一连接器引脚131的头部131b具有相同的高度H1。第二连接器引脚132的引线132b具有相同的高度H2。这提供了有益的优点:降低了通过线对120_1和120_2传输的信号的对称性恶化的风险。每个第一连接器引脚131的引线131b的高度H1不同于每个第二连接器引脚132的引线132b的高度H2,从而使得第二连接器引脚132不会存在于第一连接器引脚131的突起131a之间,换句话说,不会在方向Y上与第一连接器引脚131的突起131a对齐。类似地,第一连接器引脚131不会在方向Y上存在于第二连接器引脚132的突起132a之间。这种布局降低了通过第一连接器引脚131传输的信号的对称性和通过第二连接器引脚132传输的信号的对称性被恶化的风险,从而减小了信号波形的失真。
当布线基板140水平放置时,高电压连接器引脚131_H和132_H的在连接器壳体143上的突起131a和132a被布置成在垂直方向Z上彼此交叠。类似地,低电压连接器引脚131_L和132_L的在连接器壳体143上的突起131a和132a被布置成在垂直方向Z上彼此交叠。这种布局使连接器130在方向Y上具有减小的尺寸。还可以减小高电压连接器引脚131_H与132_H之间的距离和低电压连接器引脚131_L与132_L之间的距离,从而进一步减小信号波形的失真。在图3的示例中,突起131a和132a的垂直交叠是通过将突起131a和132a形成为L形来实现的。L形有利于突起131a和132a被布置成在垂直方向Z上彼此交叠的容易度。然而,突起131a和132a可以以另一种布局布置或者形成为另一种形状。
如图4所示,每个连接器壳体134具有装配部分136,该装配部分136在连接器壳体134的后表面中形成为插座的形状以用于将线侧连接器122(见图2)装配在其中。在图4的示例中,装配部分136以凹陷的形式成形。连接器引脚131和132的端部131p_H、131p_L、132p_H以及132p_L(下面也将称为装配引脚端部或者连接器引脚端部)从装配部分136突出。第一连接器引脚端部131p_H和131p_L连接至第一线对120_1。第二连接器引脚端部132p_H和132p_L连接至第二线对120_2。为方便起见,图4省略了图2中所示的线侧连接器122。第一连接器引脚131的连接器引脚端部131p_H与131p_L之间不存在连接器引脚端部,从而降低了通过连接器引脚端部131p传输的信号的对称性被恶化的风险,并且还减小了信号波形的失真。这同样适用于第二连接器引脚132的连接器引脚端部132p_H和132p_L。连接器引脚131和132的从连接器引脚端部131p和132p延续的部分直接穿过连接器壳体134,并且如图3所示在连接器壳体134的外侧延伸为突起131a和132a。
如图5清楚所示,第一高电压焊盘142_1H和第二高电压焊盘142_2H在布线基板140的表面上彼此相邻地布置,其间没有任何其他焊盘。高电压焊盘142_1H和142-2H通过布线基板140上的布线图案144_H连接在一起。第一低电压焊盘142_1L和第二低电压焊盘142_2L在布线基板140的表面上彼此相邻地布置,其间没有任何其他焊盘。这些低电压焊盘142_1L和142_2L通过布线基板140上的布线图案144_L连接在一起。这种布局使得能够减小布线基板140上的布线图案144_H与144_L之间的距离,这减小了信号波形的失真,并且还使得能够减小布线基板140上被线占据的面积。可以根据需要修改焊盘142和布线图案144的布局或配置。
如根据以上讨论明显的,该实施方式中的车载通信系统100能够以2Mbps或更高的传输速度建立通信,并且使用菊花链作为物理拓扑,从而与常规总线拓扑相比,致使信号波形的失真减小。每个ECU 110的基板侧连接器130使用表面安装的连接器引脚131和132来实现与布线基板140的连接,从而消除以下风险:通孔安装的连接器引脚的使用导致连接器引脚穿过布线基板140并且在布线基板140的反面之外作为短桩出现,这将导致不需要的反射波的产生,从而导致信号波形的失真。针对第一线对120_1的第一连接器引脚131的引线131b位于距布线基板140的表面相同的高度H1处。类似地,针对第二线对120_2的第二连接器引脚132的引线132b位于距布线基板140的表面相同的高度H2处。这使通过线对120_1或者线对120_2传输的信号的对称性被恶化的风险最小化,从而减小了信号波形的失真。
B.第一实施方式中的车载摄像机
下面将描述第一实施方式和第二实施方式中的可以与车载通信系统100一起使用的车载摄像机(即,摄像机模块)。
图6和图7示出了第一实施方式中的摄像机模块1。摄像机模块1安装在车辆2中以获得外部景物5的图像。在下面的讨论中,将水平定向的车辆2的上下方向称为垂直方向。将水平定向的车辆2的长度方向和宽度方向分别称为纵向方向和横向方向。
摄像机模块1附接至车辆2的前风挡3的内表面。前风挡3布置在车辆2中的驾驶员座椅的前方。前风挡3将乘员舱4与外部景物5隔离。前风挡3由透明材料例如玻璃制成以允许来自外部景物5的光进入乘员舱4。
摄像机模块1安装在前风挡3上的不会阻挡坐在乘员舱4中的驾驶员座椅上的驾驶员的视线的区域中。具体地,如图6所示,风挡3的可安装摄像机模块1的区域(也将称为摄像机可安装区域)的垂直尺寸被选择为范围Xv,范围Xv为支柱(框架)6的开窗6a的约20%,其在垂直方向上距风挡3的上边缘保留风挡3的外边缘。摄像机可安装区域的横向尺寸被选择为范围Xh,范围Xh为在横向方向上距开窗6a的中心正负15cm。因此,摄像机可安装区域位于擦拭器扫过前风挡3的擦拭范围Xr中,并且占据在纵向方向上以约22°至90°倾斜的风挡3的部分。
如图7、图8以及图9清晰所示,摄像机模块1配备有支架组件10、摄像机壳体20、成像组件30、罩40以及电路单元50。
支架组件10包括支架11、衬垫13和附接垫12。支架11由易于成形的硬质材料例如树脂制成并且整体具有板状的形状。支架11沿前风挡3的内表面3a布置。支架11配备有多个衬垫13,衬垫13由弹性体制成并用作缓冲器或减震器。
如图7和图8所示,支架11具有穿过其厚度的多个附接槽60。附接垫12被设置用于相应的附接槽60。每个附接垫12由树脂基部制成,用作缓冲器的粘合片附着至该树脂基部上。如图7所示,每个附接垫12的基部装配在相应的一个附接槽60中,从而将其固定至支架11。每个附接垫12的粘合片附着至前风挡3的内表面3a。利用这些布置,衬垫13布置在支架11与前风挡3之间。每个附接垫12可以通过由用作缓冲器的弹性体制成的吸垫来实现。
如图7、图9以及图10所示,摄像机壳体20由两个壳体构件21和22的组件制成。每个壳体构件21和22由具有高散热能力的硬质材料例如铝制成。壳体构件21和22附接至彼此以限定内室。壳体构件21和22也将分别称为上壳体和下壳体。
具有倒杯形状的上壳体构件21布置在支架组件10下方,以具有面向下即远离支架组件10的开口。上壳体构件21具有在其外周壁上形成的多个装配突起213。支架11具有多个装配突起61,每个装配突起61针对装配突起213中的每一个。装配突起61中的每一个例如以卡扣配合的形式附接至相应的一个装配突起213,从而通过支架组件10将摄像机壳体20固定至前风挡3的内表面。
上壳体构件21包括由面向风挡的壁210、弯曲壁211以及凹壁212构成的上壁。面向风挡的壁210通过支架组件10被定向成面向前风挡3的内表面3a。因此,面向风挡的壁210被布置成尽可能地靠近前风挡3。
弯曲壁211从面向风挡的壁210弯曲。弯曲壁211从面向风挡的壁210向前和向下延伸,以使弯曲壁211与面向风挡的壁210之间的边界上具有脊214。脊214在横向方向上在上壳体构件21的整个宽度上延伸,并且被布置成尽可能地靠近前风挡3。
凹壁212从弯曲壁211的下端向上弯曲。换句话说,凹壁212从弯曲壁211向前和向上延伸,使得它接近前风挡3。凹壁212的这种布局在凹壁212与前风挡3之间限定了存储室215,罩40布置在存储室215中。
下壳体构件22具有碟形的形状并且布置在上壳体构件21下方以具有面向上壳体构件21的上开口。使用螺钉将下壳体构件22接合至上壳体构件21以在壳体构件21和22的组件内限定存储室25,成像组件30和电路单元50布置在存储室25中。
如图7、图11和图12清楚所示,成像组件30包括组件保持器31、透镜单元33以及成像器34。组件保持器31由易于成形的硬质材料例如树脂以中空块的形状制成。组件保持器31在其中限定后光路室310,后光路室310将光学图像朝向布置在其中的成像器34引导。组件保持器31具有使用螺钉紧固至布置在组件保持器31上方的上壳体构件21的右端和左端311。
如图7、图8、图10、图11、图12以及图14所示,透镜单元33包括透镜镜筒35和广角透镜36。透镜镜筒35由易于成形的硬质材料例如树脂,整体上以中空柱的形状制成。透镜镜筒35在其中限定前光路室357,前光路室357引导从布置在其中的广角透镜36输出的光学图像。透镜镜筒35以与组件保持器31直接接触的方式固定至组件保持器31的前端,以实现前光路室357与后光路室310之间的光通信。
如图7和图10清楚所示,透镜镜筒35具有穿过弯曲壁211暴露在摄像机壳体20外部的前端部分。具体地,弯曲壁211具有在其中形成的、穿过其厚度的透镜窗口216。如图10中可见,透镜窗口216位于弯曲壁211的宽度方向的中央。透镜镜筒35穿过透镜窗口216,使其暴露在摄像机壳体20的外部。凹壁212还具有在其上表面中以凹陷形状形成的凹孔217。凹孔217位于凹壁212的宽度方向的中央,并且与透镜窗口216连通。
如图7、图8、图10以及图14所示,广角透镜36由透明材料例如玻璃以凹形弯月形透镜的形状制成。广角透镜36装配在透镜镜筒35的前端,以封闭前光路室357的前端。通过广角透镜36的主点Pp的光轴Aw在纵向方向上向前、向上或向下倾斜。可替选地,光轴Aw可以平行于纵向方向定向。
广角透镜36被设计成提供相对宽的视角(例如75°至150°),以实现整个透镜单元33的预期视角,但是可以被设计成产生更宽的视角。广角透镜36被设计成具有大于或等于2的f值,以确保作为整体的透镜单元33所需的给定场景亮度和光学分辨率。为了实现上面的视角和f值,广角透镜36的主点Pp与焦点Pf之间的焦距被选择得相对短,并且广角透镜36的尺寸如稍后详细描述地在光轴Aw的上侧被选择得较大。
图7和图17所示的成像器34通过彩色或黑白图像传感器例如CCD或CMOS来实现。成像器34可以具有安装在图像传感器前面的红外截止滤光器(未示出)。成像器34整体上具有矩形板形状。如图7清楚所示,成像器34安装在组件保持器31中,使得它布置在后光路室310内。广角透镜36的焦点Pf设置在前光路室357内,使得它位于成像器34的前方。
利用成像组件30的以上布置,来自外部景物5的穿过前风挡3的光进入具有广角透镜36的透镜单元33,以在成像器34中形成图像。具体地,由来自外部景物5中的图像捕获范围的光产生的光学图像在布置在广角透镜36的焦点Pf的后面的成像器34中形成为反转图像。成像器34获得反转图像来以电信号的形式输出如通过对外部景物5进行成像而得到的数据。
如图7和图8所示,罩40在树脂模制中与支架11一体地形成。换句话说,罩40被制成支架组件10的一部分。从罩40的上方看,其整体结构是在横向方向上相对于广角透镜36的光轴Aw对称的碟形形状。罩40包括基壁41、后壁42以及侧壁43。
基壁41被布置在凹壁212上方和光轴Aw下方,在弯曲壁211前面。基壁41布置在凹壁212与前风挡3之间的存储室215中。基壁41在弯曲壁211的前面向前延伸,以封闭距前风挡3的距离。基壁41具有基本上扁平的梯形形状并且具有穿过成像空间410的面向前风挡3的内表面3a的底表面31a(即,上表面)。其中成像器34进行工作以捕获外部景物5的图像的给定图像捕获范围中的光学图像穿过前风挡3,然后被引导至成像空间410。
基壁41具有布置在其上的多个光学块肋411。光学块肋411从基壁41的底表面41a朝向前风挡3即朝向成像空间410突出。每个光学块肋411以凸起或脊的形式直线延伸。具体地,光学块肋411在横向方向上延伸并且被布置成在纵向方向上以给定的间隔彼此远离。每两个相邻的光学块肋411具有面向彼此的壁,并且进行工作以实现在这些壁之间行进至基壁41的光的多次反射,从而捕获它。每个光学块肋411距基壁41的高度被选择为实现这种光学捕获的给定值。
后壁42被布置成在横向方向上具有中心线与光轴Aw重合的宽度。后壁42从基壁41的后边缘向上延伸。后壁42具有逐渐变宽以面向位于后壁41下方的弯曲壁211的宽度。后壁42相对于基壁41向后倾斜,以接近前风挡3。
后壁42具有形成在其中的、穿过其厚度的透镜窗口420。透镜窗口420位于后壁42的宽度的中心。透镜镜筒35的安装有广角透镜36的前端部分穿过透镜窗口216和透镜窗口420,并且暴露于基壁41上方的成像空间410。因此,进入成像空间410的图像捕获范围中的外部景物5的光学图像被传输至配备有广角透镜36的透镜单元33中。
如图7中可见,光学块肋411中的位于透镜镜筒35的暴露在透镜窗420外部的前部附近的至少一个光学块肋(下面也将称为特定肋411a)距基壁41的表面的高度大于布置在透镜镜筒35前面的其他光学块肋411的高度。换句话说,作为光学块肋411中的位于广角透镜36周围或附近的至少一个光学块肋的特定肋411a从基壁41向上突出,以具有比其他光学块肋411大的高度。图7和图8展示了被成形为高度大于其他光学块肋411的高度的特定肋411a的一些光学块肋411。特定肋411a的高度朝向透镜单位33的广角透镜36逐渐增加。
基壁41具有在横向方向上形成在底表面41a的宽度的中心的入射光线孔421。入射光线孔421具有凹陷形状并且位于透镜镜筒35的暴露前部附近以与透镜窗口420连通。形成在凹壁212中的凹孔217被成形以避免物理干扰入射光线孔421。入射光线孔421被形成为具有足够大的深度,以允许整个图像捕获范围内的外部景物5的光学图像进入透镜单元33。
侧壁43在横向方向上相对于光轴Aw对称地布置,使得它们在横向方向上位于成像空间410的相对侧。侧壁43从基壁41的右侧边缘和左侧边缘向上延伸。每个侧壁43基本垂直于基壁41的底表面41a,换句话说,沿垂直方向延伸。每个侧壁43具有梯形平坦内表面43a。左侧壁43和右侧壁43的内表面43a之间在横向方向上的间隔朝向基壁41的前部逐渐增大。如图7清楚所示,每个侧壁43具有距基壁41的朝向基壁41的前部减小的高度,从而在每个侧壁43与前风挡3的内表面3a之间产生气隙430。气隙430在纵向方向上在整个摄像机模块1上延伸。
具有上面描述的结构的罩40用于阻挡来自外部景物5中的图像捕获范围之外的不需要的光输入至透镜单元33中。例如,罩40阻挡或最小化由前风挡3的内表面3a反射的光进入透镜单元33。罩40还阻挡由光学块肋411捕获并且然后在基壁41上反射的光进入透镜单元33中。
如图7、图11和图12所示,电路单元50与成像组件30的部件31、33和34一起被定位在存储室25内。电路单元50由基板51、53和54以及电路52和55的组件组成。
如图7和图11所示,基板51是由刚性板例如玻璃环氧板和基本上矩形的平板制成的成像基板。使用螺钉将成像基板51固定至组件保持器31,以封闭后光路室310的后部。
成像基板51具有通过其厚度彼此相对的前安装表面510和后安装表面511。前安装室510暴露于后光路室310。后安装表面511暴露于存储室25。前安装表面510具有安装在其上的成像器34。前安装表面510和后安装表面511上安装有构成成像电路52的多个电路部件。成像电路52实现其自身与成像器34之间的信号或数据的传输。
图7、图11和图12所示的柔性基板53由例如FPC(柔性印刷电路)板制成。具体地,柔性基板53由树脂柔性基膜和安装在其上的导体制成,并且具有基本上矩形的形状。柔性基板53在其一端处连接至成像基板51的下端。
图7和图12中所示的控制基板54是刚性板例如玻璃环氧板。控制基板54在形状上是基本上矩形板。控制基板54具有通过其厚度彼此相对的上表面和下表面。上表面在存储室25中面向上,而下表面在存储室25中面向下。具体地,控制基板54具有面向上的上安装表面540和面向下的下安装表面541。控制基板54具有被放置成在多个位置处与上壳体构件21接触的外周边缘和上安装表面540。下安装表面541被放置成在多个位置处与下壳体构件22接触。这将控制基板54定位在壳体构件21与22之间。
控制基板54具有穿过其宽度的中心并且在上安装表面540和下安装表面541处开口的连接孔542。连接孔542具有基本上矩形的形状并且使成像基板51和组装保持器31部分地从中穿过。换句话说,成像基板51和组件保持器31布置在控制基板54的上侧和下侧。成像基板51的安装有成像器34的部分(下面也将其称为安装部分)至少位于控制基板54上方。在该实施方式中,成像基板51的安装部分被布置成位于控制基板54上方。安装部分可以在连接孔542内部、上方或下方具有下端。
如图7和图12所示,安装表面540和541具有构成控制电路55的多个电路部件。上安装表面540具有布置在其上的、暴露在摄像机壳体20外部的外部连接器544。外部连接器544连接至布置在摄像机壳体20的外面的外部电路。
如图7所示,下安装表面541具有布置在其上的、暴露于存储室25的内部连接器543。内部连接器543连接至位于控制基板54下方的柔性基板53的一端,使得控制基板54通过柔性基板53连接至成像基板51,以实现控制电路55与成像电路52之间的信号或数据的传输。
控制电路55具有安装在下安装表面541上的、作为电路部件之一的微计算机550。微计算机550包括处理器。控制电路55进行工作以与成像电路52一起处理从成像器34输出的图像,以产生图13中所示的外部图像551。产生其中在图像捕获范围内可以识别结构对象和/或障碍物的外部图像551。对图像捕获范围进行选择使得当车辆2已经接近其顶板上方的作为结构对象的交通灯5a时,可以在外部图像551中识别到交通灯5a的图像。也可以对图像捕获范围进行选择使得当车辆2的前保险杠接近交叉路口5b时,可以识别到进入交叉路口5b的前方障碍5c例如行人、自行车或汽车的图像。
控制电路55进行工作以控制成像器34的成像操作,包括成像器34与成像电路52一起拍摄图像时的曝光操作。控制电路55确定如图13所展示的有效像素551b的范围,该范围是通过从通过图像处理操作产生的外部图像551中去除车辆图像像素551a的范围而得到的,车辆图像像素551a的范围是外部图像551的下部并且其中车辆2的一部分(例如,发动机盖或发动机罩)出现在外部图像551中。控制电路55根据给定范围内的有效像素551b的像素值来控制用于下次捕获图像的曝光。在这种曝光控制中使用的像素值可以是仅一个或一些有效像素551b的灰度。
除了上面描述的图像处理操作和成像控制操作以外,控制电路55还可以被设计成执行图像识别操作以识别出现在外部图像551上的图像捕获范围内的结构对象或障碍物。控制电路55或成像电路52中的任一个可以被设计成执行图像处理操作和成像控制操作中的仅一个。
第一实施方式中的控制基板54对应于图2至图5中所示的布线基板140。控制电路55对应于图2中所示的ECU 110。外部连接器544对应于图2至图4中所示的基板侧连接器130。
下面将详细描述透镜单元33的结构。
如图14中清楚所示,透镜单元33包括透镜组37,透镜组37在透镜镜筒35中在光学上布置在广角透镜36的下游或者后面。换句话说,广角透镜36在光学上位于透镜组37的上游或者前方,即,在透镜单元33的透镜镜筒35内比透镜组37更靠近外部景物5。
透镜组37包括在纵向方向上对齐的多个后透镜371、372、373、374和375,并且进行工作以对通过广角透镜36光学处理的光学图像施加光学效果例如色差减小。后透镜371、372、373、374和375中的每一个具有相对的光学表面,该光学表面是非球面表面和球面表面中的任一个或两者。后透镜371、372、373、374和375被布置成具有作为透镜组37的光轴的公共光轴Al。光轴Al与广角透镜36的光轴Aw对齐,使得广角透镜36的光轴Aw和透镜组37的光轴Al通过广角透镜36的主点Pp。
具体地,位于透镜组37前部的第一后透镜371由透明材料例如玻璃以双凸透镜的形式制成。第一后透镜371位于广角透镜36后面的给定距离处。从前面开始处于第二个的第二后透镜372由透明材料例如玻璃以双凹透镜的形式制成。第二后透镜372位于第一后透镜371后面的给定距离处。从前面开始处于第三个的第三后透镜373由透明材料例如玻璃以放置在第二后透镜372的后光学表面上的双凸透镜的形式制成。从前面开始处于第四个的第四后透镜374由半透明材料例如玻璃以凸形弯月形透镜的形式制成。第四后透镜374位于第三后透镜373后面的给定距离处。从前面开始处于第五个的第五后透镜375由半透明材料例如玻璃以双凸透镜的形式制成。第五后透镜375位于第四后透镜374后面的给定距离处。
如图14、图15和图16所示的广角透镜36具有远离后透镜371、372、373、374和375面向外部景物5的广角光学表面360。广角光学表面360是球面或非球面。换句话说,广角透镜36的前光学表面形成广角光学表面360。如图14和图16中清楚示出的,广角光学表面360具有如图16可见的位于广角透镜36的光轴Aw和透镜组37的光轴Al下方并且被切割成平坦的下部。当从前面看时,广角光学表面360的外轮廓为具有凸圆弧360a和在圆弧360a的边缘之间延伸的直弦360b的部分圆形形状。圆弧360a由从其移除广角光学表面360的切割下部的完整圆的区段限定。由广角光学表面360的位于光轴Aw和光轴Al下方的切割部分限定的弦360b在具有恒定曲率的圆弧360a的右边缘与左边缘之间沿横向方向直线延伸。可以使用切割或模制技术来形成广角光学表面360的下部(即,弦360b)。
广角光学表面360具有处于弦360b的中心的最低点Pwl和处于圆弧360a的中心的最高点Pwu。当从广角光学表面360的正面观察广角光学表面360的投影时,最低点Pwl和最高点Pwu在垂直方向上关于广角光学表面360的几何中心Cwg对称。换句话说,从正面看,广角光学表面360的几何中心Cwg被限定在这样的点处,在被限定为在最低点Pwl与最高点Pwu之间直线延伸的线段上该点与广角光学表面360的最低点Pwl和最高点Pwu等距。
因此,广角光学表面360的几何中心Cwg偏移到广角透镜36的光轴Aw和透镜组37的光轴Al上方。因此,广角光学表面360具有位于光轴Aw和Al上方并且尺寸比位于光轴Aw和Al下方的下部大的上部。换句话说,广角光学表面360具有上部尺寸Rwu和下部尺寸Rwl。上部尺寸Rwu由光轴Aw和Al与光学表面360上的最高点Pwu之间的距离(即,圆弧360a的半径)限定。下部尺寸Rwl由光轴Aw和Al与光学表面360上的最低点Pwl之间的距离限定。上部尺寸Rwu大于下部尺寸Rwl。
如图14和图15所示,透镜镜筒35包括镜筒体350、间隔件351、352、353和354以及盖355和356。镜筒体350由易于成形的硬质材料例如树脂制成。镜筒体350具有限定前光学室357的两个存储壳350a和350b(下面也将其分别称为广角室和后室)。具体地,如图14所示,广角壳350a的内部轮廓为被成型为与广角光学表面360的外轮廓一致的部分圆柱形孔的形状。广角壳350a使广角透镜36的外周表面362装配至其前部。
后壳350b的内轮廓被成型为与后透镜371、372、374和375的外轮廓一致。第一后透镜371从后壳350b的前部装配至后壳350b中。第二透镜372和第三透镜373以及第四透镜374和第五透镜375的预组件从后壳350b的后部装配至后壳350b中。
第一间隔件351由易于成形的硬质材料例如树脂以环形板的形状制成,其中,环形板具有部分圆形的外轮廓和圆柱状孔形内轮廓。第一间隔件351从广角壳350a的前面装配至广角壳350a中。第一间隔件351保持广角透镜36的后部并且还保持第一后透镜371的前部。使用例如树脂与后壳350b一体地以圆形或环形形状来模制第二间隔件352。第二间隔件352与第一后透镜371的后部接合以将第一后透镜371保持在其自身与第一间隔件351之间。第二间隔件352还与第二后透镜372的前部接合。
第三间隔件353和第四间隔件354由易于成形的硬质材料例如树脂以中空圆柱的形状制成。第三间隔件353和第四间隔件354从后壳350b的后部装配至后壳350b中。第三间隔件353与第二后透镜272的后部接合以将第二后透镜272保持在其自身与第二间隔件352之间,并且还保持第四后透镜374的前部。第四间隔件354与第四后透镜374的后部接合以将第四后透镜374保持在其自身与第三间隔件353之间,并且还与第五后透镜375的前部接合。
如图14和15所示,前盖355由例如易于成形的硬质材料例如树脂以环形板的形状制成,其中环形板具有部分圆形的外轮廓和内轮廓。前盖355装配在广角壳350a的前部。可取的是,前盖355粘附至广角壳350a。前盖355与广角透镜36的前部接合,以将广角透镜36保持在其自身与第一间隔件351之间。
前盖355具有保持广角透镜36的广角光学表面360的倒钩或爪形钩355a。在前盖355装配在广角壳350a上之前,使用例如树脂以部分环形的形状模制钩355a。在第一实施方式中,广角透镜36的与钩355a接合的一部分在广角光学表面360的外轮廓的圆周方向上延伸,并且从弦360b的最低点Pwl朝向圆弧360a的最高点Pwu逐渐向后偏移。
如图14所示,后盖356由例如易于成形的硬质材料例如树脂以环形的形状制成。后盖356装配在后壳350b的后部。可取的是,后盖356旋入或者粘附至后壳350b的后部。后盖356与第五后透镜375的后部接合,以将第五后透镜375保持在其自身与第四间隔件354之间。
如此构造的透镜单元33能够利用布置在存储壳体350a和350b中的部件通过每个存储壳350a与350b之间的间隙在镜筒体350的前光路室357与外部之间进行呼吸(例如,空气吹扫)。
下面将详细描述成像器34的结构。
图7中所示的成像器34被设计成具有图17中所展示的有效成像范围340,其中,成像器34能够捕获通过广角透镜36和透镜组37形成的光学图像的反转图像。具体地,有效成像范围340由成像器34的前部轮廓中的平面区域限定,在该平面区域中,成像器34对外部景物5的穿过广角透镜36和透镜组37的光敏感。有效成像范围340还限定在成像器34的前表面340e上,有效成像范围340基本上垂直于广角透镜36的光轴Aw和透镜组37的光轴Al延伸并且围绕光轴Aw和Al。因此,从成像器34的正面看,有效成像范围340的轮廓是具有四个边的矩形形状:上边340a和下边340b以及右边340d和左边340c。上边340a和下边340b基本上在横向方向上延伸,而右边340d和左边340c基本上在垂直方向上直线延伸或者从其下部到上部略微向前或向后倾斜。
有效成像范围340具有最低点Pil和最高点Piu。最低点Pil限定在下边340b的中间。最高点Piu限定在上边340a的中间。从成像器34的正面看,最低点Pil与最高点Piu在垂直方向上关于有效成像范围340的几何中心Cig对称。换句话说,从前面看,有效成像范围340的几何中心Cig被限定在这样的点处,在被限定为在最低点Pil与最高点Piu之间直线延伸的线段上该点与最低点Pil和最高点Piu等距。
因此,有效成像范围340的几何中心Cig偏移到广角透镜36和透镜组37的光轴Aw和Al下方,使得它具有在光轴Aw和Al上方的上部和在光轴Aw和Al下方的下部。上部具有比下部的尺寸Ril小的尺寸Riu。具体地,上部尺寸Riu由光轴Aw和Al与有效成像范围340中的最高点Piu之间的距离限定。下部尺寸Ril由光轴Aw和Al与有效成像范围340中的最低点Pil之间的距离限定。
第一实施方式提供了以下有益优点。
透镜单元33具有在成像器34上形成车辆2的外部景物5的光学图像并且被定位成靠近外部景物5的广角透镜36。广角光学表面360具有在广角透镜36的光轴Aw上方的上部尺寸和在广角透镜36的光轴Aw下方的下部尺寸。上部尺寸比下部尺寸大。另外,广角光学表面360的尺寸也被设定为在后透镜组37的经过广角透镜36的主点Pp的光轴Al(即,后透镜371、372、373、374和375的光轴)上方比在光轴Al下方大。换言之,广角光学表面360的位于光轴Aw和Al上方的其中几乎不对车辆2成像的上部部分的尺寸大于广角光学表面360的位于光轴Aw和Al下方的其中通常对车辆2成像的下部部分的尺寸。因此,广角光学表面360的大尺寸上部部分进行工作以形成车辆2上方的外部景物5的上部部分的可识别图像。广角光学表面360的其中外部景物5的图像捕获范围被车辆2阻挡或变窄的下部部分在尺寸上比广角光学表面360的上部部分小,但是能够在由车辆2限制的图像捕获范围中形成所需图像。这使得能够减小摄像机模块1的总体尺寸。
在成像器34上形成车辆2的外部景物5的光学图像的透镜单元33的广角透镜36具有面向外部景物5的广角光学表面360。广角光学表面360被成形为几何中心Cwg偏移到广角透镜36的光轴Aw上方。另外,广角光学表面360的几何中心Cwg也偏移到透镜组37的经过广角透镜36的主点Pp的光轴Al(即,后透镜371、372、373、374和375的光轴)上方。换言之,广角光学表面360的几何中心Cwg位于光轴Aw和Al的上方,其中几乎不对车辆2成像,而不是在光轴Aw和Al的下方,其中,通常对车辆2成像。因此,取决于几何中心Cwg的偏移,尺寸比广角光学表面360的下部部分的尺寸更大的广角光学表面360的上部部分能够形成车辆2上方的范围内的外部景物2的可识别图像。广角光学表面360的其中外部景物5的图像捕获范围被车辆2阻挡或变窄的下部部分取决于几何中心Cwg的偏移在尺寸上比广角光学表面360的上部部分小,但是能够在由车辆2限制的图像捕获范围内形成所需图像。这使得能够减小摄像机模块1的总体尺寸。
如上所述,成像器34被设计成具有其中成像器34能够捕获车辆的外部景物5的光学图像的反转图像的有效成像范围340。有效成像范围340具有在广角透镜36的光轴Aw上方的上部部分和在光轴Aw下方的下部部分。下部部分在尺寸上比上部部分大。另外,有效成像范围340的尺寸也被设定成在后透镜组37的经过广角透镜36的主点Pp的光轴Al(即,后透镜371、372、373、374和375的光轴)下方比在光轴Al上方大。有效成像范围340的大尺寸下部部分确保有效成像范围340的其中形成车辆2上方的外部景物5的一部分的反转图像的一部分,从而使成像器34在车辆2上方的图像捕获范围尽可能大。
如上所述,成像器34被设计成具有其中形成车辆2的外部景物5的光学图像的反转图像的有效成像范围340的几何中心Cig。几何中心Cig偏移到广角透镜36的光轴Aw下方。另外,几何中心Cig也偏移到后透镜组37的经过广角透镜36的主点Pp的光轴Al(即,后透镜371、372、373、374和375的光轴)下方。因此,取决于几何中心Gig的偏移,在尺寸上比有效成像范围340的上部部分大的有效成像范围340的下部部分确保了有效成像范围340的其中形成车辆2上方的外部景物5的一部分的反转图像的一部分的期望区域,从而使得成像器34在车辆2上方的图像捕获范围尽可能大。
具有位于主点Pp下方的切割部分的广角透镜36的广角光学表面360被成形为在主点Pp的上方的尺寸比在主点Pp的下方的尺寸大,从而使得能够捕获车辆2上方的外部景物5的可识别图像的广角透镜36能够被制造成具有紧凑尺寸。
摄像机壳体20具有设置在其中的透镜单元33和成像器34。如上所述,透镜单元33中的广角光学表面360被成形为具有在尺寸上比上部部分小的下部部分。这使得摄像机壳体20的尺寸能够被最小化,而无需牺牲存储成像器34所需的空间。
具有安装在控制基板54上的用于控制成像器34的操作的控制电路55的控制单元50与透镜单元33和成像器34一起设置在摄像机壳体20中。如上所述,透镜单元33中的广角光学表面360被成形为具有在尺寸上比上部部分小的下部部分。这使得摄像机壳体20的尺寸能够最小化,而无需牺牲存储电路单元50以及成像器34所需的空间。
如上所述,控制电路55确定有效像素551b的范围,该有效像素551b的范围是通过从由图像处理操作产生的外部图像551中去除车辆图像像素551a的范围而得到的。控制电路55根据有效像素551b的像素值来控制成像器34中的用于下次捕获图像的曝光。换言之,控制电路55使用很好地响应于外部景物5的亮度的有效像素551b的像素值来确定曝光,因为车辆2未在有效像素551b上被成像,从而确保了适于识别车辆2上方的外部景物5的一部分的图像的曝光程度。
电路单元50具有成像基板51和控制基板54,成像基板51上设置有成像器34,控制基板54上制造有控制电路55。成像基板51和控制基板54使用柔性基板53连接,柔性基板53吸收其制造公差并且在摄像机壳体20内布置就位。至少在控制基板54上方安装有成像器34的成像基板51被布置成在控制基板54的上方和下方延伸,从而使得安装电路单元50所需的空间尺寸能够在垂直方向上减小。
摄像机壳体20具有弯曲壁211,该弯曲壁211相对于面向前风挡3的面向风挡的壁210弯曲。弯曲壁211倾斜以在其自身与前风挡3之间具有变化的间隔,该间隔随着距面向风挡的壁210的距离的增加而增加。这使得摄像机壳体20能够被固定至前风挡3的内表面,其中,在面向风挡的壁210与弯曲壁211之间的边界上的脊214靠近前风挡3定位,其中,通过弯曲壁211透镜单元33暴露在摄像机壳体20的外部。这使得能够在弯曲壁211与前风挡3之间创建从外部景物5到透镜单元33的光学路径,以及确保车辆2中的乘员的期望视野以在视觉上感知外部景物5。
罩40用于阻挡外部景物5的从成像器5的图像捕获范围外部传输到透镜单元33中的光,从而防止不需要的光进入视场被广角透镜36加宽的透镜单元33并且被添加至从图像捕获范围内部传输的光的光学图像。
罩40的基壁41被布置成面向前风挡3并且在其上设置有朝向前风挡3突出的多个光学块肋411,从而使反射光到透镜单元33中的进入最小化。这阻挡了在面向前风挡3的基壁41上反射的光,使得更多的光进入基壁41,而非被添加至从图像捕获范围内部传输的光的光学图像。
罩40配备有特定肋411a,该特定肋411a是光学块肋411中的至少一个并且位于透镜镜筒35附近。特定肋411a具有距基壁41的表面的更大的高度并且进行工作以阻挡在基壁41上反射并且被传输至广角透镜36的光。这防止不需要的光进入视场被广角透镜36加宽的透镜单元33并且被添加至从图像捕获范围内部传输的光的光学图像。
通信系统100进行工作以将由设计为安装在ECU 110之一中的车载摄像机的摄像机模块1捕获的图像传输至其他ECU 110。这有助于例如自主驾驶ECU使用由摄像机模块1捕获的图像来帮助操作者驾驶车辆的容易性。
C.第二实施方式中的车载摄像机
图18和图19示出了根据第二实施方式的作为车载摄像机的摄像机模块1a。
摄像机模块1a配备有支架组件610、摄像机壳体620、多个透镜单元630、罩640和成像系统650。出于方便起见,图19省略了摄像机单元1a的一些组成部分。
支架组件610包括支架611和附接垫612。支架611由易于成形的硬质材料例如树脂以平板形状制成。支架611沿前风挡3的内表面3a延伸。如图18所示,支架611具有装配在其中的多个附接垫612。附接垫612中的每一个粘附至前风挡3的内表面3a,从而将具有支架组件610的摄像机模块1a相对于车辆2在适当位置固定至前风挡3。
摄像机壳体620由两个壳体构件621和622的组件组成。壳体构件621和622中的每一个由具有高的散热能力并且形成为中空形状的硬质材料例如铝制成。
倒杯形状的上壳体构件21布置在支架组件610下方,以具有面向下——即远离支架组件610——的开口。上壳体构件621装配在支架611上以通过支架组件610将摄像机壳体620定位在前风挡3内部。该布局限定了存储室212,在存储室212中,罩640设置在上壳体构件621与前风挡3之间。
下壳体构件622具有碟形形状并且被布置在上壳体构件621下方以具有面向上壳体构件621的上开口。使用螺钉将下壳体构件622接合至上壳体构件621以在壳体构件621和622的组件内限定存储室625,存储室625中设置有透镜单元630和成像系统650。
多个透镜单元630(第二实施方式中的两个透镜单元630)设置在摄像机壳体620的存储室625中。如图18和图19清楚地示出的,透镜单元630中的每一个具有通过形成在上壳体构件621的垂直壁910中的公共透镜窗口911暴露在摄像机壳体620外部的前端部分。透镜单元630分别具有彼此偏移的光轴Aw、光轴An和光轴At。如图20清楚所示,透镜单元603在光轴Aw、An和At周围限定不同的视角θw、θn和θt,使得外部景物5的光学图像在视角θw、θn和θt内被输入到各个透镜单元630中。
如图18和图19所示,使用树脂将罩640与支架611一体模制,使得罩640形成支架611的一部分。从罩640的上方看,其整体构造是在横向方向上关于透镜单元630的光轴Aw、An和At对称的盘状。罩640包括基壁641和侧壁643。
如图18所示,基壁641设置在上壳体构件621与前风挡3之间的存储室912中。基壁641被放置成朝向前风挡3的前端更靠近前风挡3。换言之,基壁641的前端布置成最靠近前风挡3。基壁641的底表面641a以基本上平坦的平面形状扩展并且通过图18和图19所示的光轴Aw、An和At上限定的成像空间710面向前风挡3的内表面3a。来自外部景物5的光穿过前风挡3和成像空间710,并且然后以成像系统650的图像捕获范围内的光学图像的形式进入透镜单元630中的每一个。
侧壁643关于光轴Aw、An和At彼此对称地延伸,使得它们在横向方向上围绕成像空间710。侧壁643从基壁641的侧边缘向上延伸并且呈平板形状。侧壁643之间在横向方向上的间隔朝向罩640的前部逐渐增大。透镜单元630的前端通过侧壁643的后端之间的间隙暴露于成像空间710。侧壁643中的每一个具有距基壁641的高度,该高度朝向基壁641的前部减小,从而如图18清楚所示,在侧壁643中的每一个与前风挡3的内表面3a之间产生空气间隙730。空气间隙730在纵向方向上在整个摄像机模块1a上延伸。
利用以上布置,罩640取决于透镜单元630的视角θw、θn和θt限定成像空间710,以允许来自图像捕获范围内的外部景物5的光进入透镜单元630。罩640还限定成像空间710以阻挡来自图像捕获范围外部的外部景物5的光——例如,从前风挡3的内表面3a反射的光——进入透镜单元630中的每一个中。
成像系统650包括与控制基板654和控制电路655一起组装的多个成像器单元651。成像系统650的这些部件651、654和655安装在摄像机壳体620的存储室625中。
多个成像器单元651(第二实施方式中的三个成像器单元651)各自在透镜单元630中的一个之后布置就位。成像器单元651在纵向方向上根据透镜单元630的焦距彼此偏移,透镜单元630的焦距是根据彼此不同的视角θw、θn和θt而确定的。成像器单元651中的每一个包括成像基板810、图像传感器811和成像电路812。成像基板810由诸如玻璃环氧板的刚性板形成为大致矩形平板的形状。
图像传感器811由诸如CCD或CMOS的彩色成像器或黑白成像器实现。图像传感器811安装在成像基板810上。图像传感器811配备有以矩阵形状排列的多个像素,该矩阵形状由在垂直方向和横向方向上延伸的垂直阵列和水平阵列构成。成像电路812包括对图像传感器811的输出进行处理的多个电路部件并且被安装在成像基板810上。
在成像器单元651中的每一个中,来自外部景物5的光穿过前风挡3,并且然后通过透镜单元630中的相应一个以光学图像的形式输入到图像传感器811中。成像器单元651中的每一个的图像传感器811进行工作以捕获光学图像并且输出在成像电路812中被处理的图像信号或数据。
控制基板654是刚性板,例如玻璃环氧板。控制基板654呈大致矩形板的形状。控制基板654定位在壳体构件621与壳体构件622之间。控制基板654上安装有暴露在摄像机壳体620外部的外部连接器842。外部连接器842连接至设置在摄像机壳体620外部的外部电路。外部连接器842安装在控制基板654的凸基板部分843上,凸基板部分843从后边缘844向后突出。尽管未示出,但是取决于在不会干扰乘员舱4中的电子镜或后视镜的杆的情况下摄像机模块1a固定至前风挡3的位置,凸基板部分843与摄像机壳体620一起布置。
控制电路655由包括微型计算机的多个电路装置组成并且安装在控制基板654上。使用各自由FPC(柔性印刷电路)板制成的柔性基板840将控制电路655连接至成像器单元651的成像电路812。控制基板654中形成有各个柔性基板840穿过的多个窗口841。具体地,连接至控制基板654上方的成像器单元651的成像电路812的柔性基板840在垂直方向上穿过窗口841,并且然后连接至控制基板654下方的控制电路655。
控制电路655与成像器单元651中的成像电路812一起工作,以控制成像器单元651的图像传感器811的包括曝光操作的成像操作。控制电路655还与成像器单元651的成像电路812一起工作,以对来自成像器单元651的图像传感器811的输出执行图像处理。这些成像控制操作和图像处理操作在由透镜单元630的视角θw、θn和θt限定的外部景物5的范围内创建外部图像。产生外部图像,使得在视角θw、θn和θt内存在的障碍或结构对象是可识别的。以上述方式,由各个成像器单元651使用穿过透镜单元630的光产生外部图像。控制电路655或成像器单元651中的每一个的成像电路812可以被设计成执行成像控制操作和图像处理操作中的至少一者。
控制电路655具有图像识别功能,以识别出现在外部图像上的对象。具体地,控制电路655识别对象的类型——例如,确定行人、自行车和另一车辆中的哪一个被对象表示为障碍物或者信号(或交通信号灯)、交通标志和建筑物中的哪一个被对象表示为结构对象。作为图像识别功能,控制电路655还执行例如对准,以校正在由穿过透镜单元630的光线产生的外部图像内的表示如图22示范的相同点Pw、Pn和Pt的像素的位置坐标与光轴Aw、An和At上定义的参考点的偏差。具体地,当表示每个相同点Pw、Pn和Pt(例如,消失点)的位置坐标在垂直方向(即,y轴)和横向方向(即,x轴)中的至少一个方向上偏离光轴Aw、An和At上的参考点时,控制电路655对这种偏差进行补偿。
第二实施方式中的控制基板654与图2至图5所示的布线基板140相对应。控制电路655与图2所示的ECU 110相对应。外部连接器842与图2至图4所示的基板侧连接器130相对应。
下面将详细描述透镜单元630中的每一个的结构。
图18、图19和图21所示的作为透镜单元630之一的广角单元630w包括广角透镜镜筒632w和广角透镜634w。广角透镜镜筒632w由易于成形的硬质材料例如树脂以中空形状制成。使用螺钉或粘合剂将广角透镜镜筒632w固定至上壳体构件621。广角透镜634w由诸如玻璃的半透明材料以凹形弯月形透镜的形式制成。广角透镜634w与用于使色差最小化的后透镜组一起设置在广角透镜镜筒632w中。广角透镜镜筒632w被定位成将广角透镜634w放置在离开前风挡3的内表面3a的给定间隔处。广角透镜634w位于广角单元630w的前端,在前述后透镜组前方。
如图18、图20和图21所示,广角单元630w具有从其后部向其前部略微向上或向下倾斜或者在纵向方向上笔直地延伸的光轴Aw。使用广角透镜634w将广角单元630w的视角θw设定为120°的广角,但是可以选比120°更宽的角度。由广角透镜634w将广角单元630w的视角θw中的视场深度Dw设定为外部景物5中的靠近车辆2中的乘员的近点Dwc(其也将被称为近侧)与远离乘员的远点Dwf(其也将被称为远侧)之间的给定范围。
如图18、图19和图21所示,作为透镜单元630之一的窄角单元630n包括窄角透镜镜筒632n和窄角透镜634n。窄角透镜镜筒632n由易于成形的硬质材料例如树脂以中空形状制成。使用螺钉或粘合剂将窄角透镜镜筒632n固定至上壳体构件621。窄角透镜634n由诸如玻璃的半透明材料以凹形弯月形透镜的形式制成。窄角透镜634n与用于使色差最小化的后透镜组一起设置在窄角透镜镜筒632n中。窄角透镜镜筒632n被定位成将位于窄角单元603n前端、在前述后透镜组前方的窄角透镜634n保持为在纵向方向和横向方向上均被移位至正好在广角透镜634w的上方。利用这些布置,广角单元630w的前端并非比窄角单元630n的前端更靠近摄像机模块1a的前部。
如图18、图20和图21所示,窄角单元630n具有从其后部向其前部略微向上或向下倾斜或者在纵向方向上笔直地延伸的光轴An。窄角单元630n的光轴An仅在垂直方向上从广角单元630w的光轴Aw偏移。换言之,窄角单元630n的光轴An在纵向方向上平行于广角单元630w的光轴Aw延伸,而在横向方向上从光轴Aw没有任何偏移。如在图20中可以看出,借助于窄角透镜634n将窄角单元630n的视角θn设定为比广角单元630的视角θw小的中间角度,例如60°。这使得窄角单元630n和广角单元630w的视角θn和θw彼此交叠。由窄角透镜634n将窄角单元630n的视角θn中的视场深度Dn设定为外部景物5中的靠近车辆2中的乘员的近点Dnc与远离乘员的远点Dnf之间的给定范围。
特别地,在第二实施方式中,广角单元630w的远点Dwf被定位成比窄角单元630n的近点Dnc更靠近摄像机模块1a的前部。窄角单元630n的近点Dnc被定位成比广角单元630w的近点Dwc更靠近摄像机模块1a的前部。窄角单元630n的远点Dnf被定位成比广角单元630w的远点Dwf更靠近摄像机模块1a的前部。广角单元630w的远点Dwf位于窄角单元630n的近点Dnc与远点Dnf之间。这使得窄角单元630n和广角单元630w的视场深度Dn和Dw在交叠范围Rnw中彼此交叠。
如图18、图19和图21所示,作为透镜单元630之一的远摄单元630t包括远摄透镜镜筒632t和远摄透镜634t。远摄透镜镜筒632t由易于成形的硬质材料例如树脂以中空形状制成。使用螺钉或粘合剂将远摄透镜镜筒632t固定至上壳体构件621。远摄透镜634t由诸如玻璃的半透明材料以凹透镜的形式制成。远摄透镜634t与用于使色差最小化的后透镜组一起设置在远摄透镜镜筒632t中。远摄透镜镜筒632t被定位成将位于远摄单元603t的前端、在前述后透镜组前方的远摄透镜634t保持为在纵向方向和横向方向上均被移位至正好在窄角透镜634n的上方。利用这些布置,窄角单元630n的前端并非被定位成比远摄单元630t的前端更靠近摄像机模块1a的前部。广角单元630w的前端也并非被定位成比远摄单元630t更靠近摄像机模块1a的前部。
如图18、图20和图21所示,远摄单元630t具有从其后部向其前部略微向上或向下倾斜或者在纵向方向上笔直地延伸的光轴At。远摄单元630t的光轴At仅在垂直方向上从广角单元630w和窄角单元630n的光轴Aw和Aw偏离。换言之,远摄单元630t的光轴At在纵向方向上平行于广角单元630w和窄角单元630n的光轴Aw和Aw延伸,而在横向方向上从光轴Aw和Aw没有任何偏离。如在图20中可以看出,借助于远摄透镜634t将远摄单元630t的视角θt设定为比广角单元630w和窄角单元630n的视角θw和θn小的窄角度,例如35°。这使得远摄单元630t和窄角单元630n的视角θt和θn彼此交叠,并且使得远摄单元630t和广角单元630w的视角θt和θw彼此交叠。由远摄透镜634t将远摄单元630t的视角θt中的视场深度Dt设定为外部景物5中的靠近车辆2中的乘员的近点Dtc与远离乘员的远点Dtf之间的给定范围。
特别地,在第二实施方式中,窄角单元630n的远点Dnf被定位成比远摄单元630t的近点Dtc更靠近摄像机模块1a的前部。远摄单元630t的近点Dtc被定位成比窄角单元630n的近点Dnc以及广角单元630w的近点Dwc和远点Dwf更靠近摄像机模块1a的前部。此外,远摄单元630t的远点Dtf被定位成比窄角单元630n的远点Dnf和广角单元630w的远点Dwf更靠近摄像机模块1a的前部。窄角单元630n的远点Dnf位于远摄单元630t的近点Dtc与远点Dtf之间。这使得远摄单元630t和窄角单元630n的视场深度Dt和Dn在交叠范围Rtn中彼此交叠。然而,广角单元630w的远点Dwf位于远摄单元630t的近点Dtc与远点Dtf之间的间隔之外,使得远摄单元630t和广角单元630w的视场深度Dt和Dw在它们之间没有任何交叠的情况下偏移。
如从以上论述明显的是,第二实施方式具有在垂直方向上彼此交叠的透镜单元630的第一组合至第四组合。具体地,第一组合由广角单元630w和窄角单元630n构成,它们被放置成在垂直方向上彼此交叠。第二组合由广角单元630w和远摄单元630t构成,它们被放置成在垂直方向上彼此交叠。第三组合由窄角单元630n和远摄单元630t构成,它们被放置成在垂直方向上彼此交叠。第四组合由广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t构成,它们被放置成在垂直方向上彼此交叠。
提供透镜单元630的第一组合至第四组合的广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t具有被选择以满足下面的等式1的远点Dwf、Dnf、和Dtf。这使得其中经由穿过广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t的光得到的图像可识别的限制范围分别取决于远点Dwf、Dnf和Dtf。
Lf=F·Sf/Wf (1)
其中,Lf是广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t中的每一个与远点Dwf、Dnf和Dtf中的相应一个之间的距离,F是广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t中的每一个的焦距(即,透镜634w、634n和634t中的每一个与后透镜组中的相应一个的合成焦距范围),并且Sf是其图像在广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t的远点Dwf、Dnf和Dtf中的每一个处可识别的对象的最小尺寸。例如,最小尺寸Sf被选择为存在于外部电路中的车辆控制所需的每个远点Dwf、Dnf和Dtf处的对象的尺寸,并且被设定为对象的取决于对象的类型而在水平方向和垂直方向上预定的尺寸的最小值。在等式1中,Wf表示由成像系统650的广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t中的每一个的成像器传感器811识别图像所需的最小像素宽度。例如,最小像素宽度Wf通过图像传感器811的在其垂直方向和横向方向上排列的相同数目像素的组或矩阵的总宽度给出,并且还被选择为使用模式匹配技术识别如由图像传感器811产生的图像所需的最小像素数目的总宽度。在图像传感器811由彩色成像器实现的情况下,将用于各个RGB滤色器的多个子像素定义为一个像素,以确定最小像素宽度Wf。
另外,提供透镜单元630的第一组合至第四组合的广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t具有各自被选择以满足以下等式2的近点Dwc、Dnc和Dtc。这产生其中经由穿过广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t的光得到的图像在视觉上对焦的聚焦限制范围。
Lc=F·Dc/Pc (2)
其中,Lc是广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t中的每一个与近点Dwc、Dnc和Dtc中的相应一个之间的距离,F与等式1中一样是广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t中的每一个的焦距,并且Dc是广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t中的每一个的有效直径。例如,选择有效直径Dc作为透镜镜筒632w、632n和632t中的每一个的窗口的直径,其中通过该窗口,透镜634w、634n和634t暴露在广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t的外部。在等式2中,Pc表示用于成像系统650的广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630t的成像器单元651中的每一个中的多个像素的像素间距。例如,像素间距Pc被设定为图像传感器811的在垂直方向和横向方向上排列的相邻像素之间的公共距离。在由彩色成像器实现图像传感器811的情况下,将用于各个RGB滤色器的多个子像素定义为一个像素以确定像素间距Pc。
第二实施方式提供了以下有益优点。
提供透镜单元630的第一组合至第四组合以具有视角θw、θw和θt,θw、θw和θt彼此不同并且围绕垂直偏移的光轴Aw、An和At被定义,并且它们中的至少两个被放置成彼此交叠。透镜单元630在车辆2的垂直方向上彼此相邻地布置,使得光轴Aw、An和At中的至少两个在车辆2的横向方向上彼此靠近地定位。这使在由穿过提供第一组合至第四组合的各个透镜单元630的光产生的图像内像素的位置坐标在横向方向上与光轴Aw、An和At中的相应一个的偏差最小化,其中如图22所示的,在该像素的位置坐标上,相同点Pw、Pn和Pt中的每一个出现,从而提高了由穿过第一组合至第四组合的透镜单元630的光形成的图像的在横向方向上的位置的精度。参照第二组合作为示例,广角单元630w和被设计为与窄角单元630n不同的窄角单元并且视角还比广角单元630w的视角θw更窄的远摄单元630t用于提供图像的在横向方向上的位置的增强的精度。
提供透镜单元630的第一组合至第四组合以具有光轴Aw、An和At,光轴Aw、An和At中的至少两个仅在车辆2的垂直方向上彼此偏移,从而减小了在由穿过提供第一组合至第四组合的各个透镜单元630的光产生的图像内表示如图22所示的相同点Pw、Pn和Pt的像素的位置坐标之间在横向方向上的差异。这有助于补偿横向方向上的以上偏差的容易性。
垂直交叠透镜单元630的第一组合至第三组合提供了被定义为产生交叠范围Rnw和Rtn的视场深度Dw、Dn和Dt,其中,视场深度Dw、Dn和Dt中的至少两个彼此交叠。这使得由穿过第一组合至第三组合的透镜单元630的光产生的图像能够聚焦在包括交叠范围Rnw和Rtn的更宽范围内,以提高图像的在横向方向上的位置的精度。
在第一组合至第四组合中提供宽视角θw的广角单元630w和提供窄视角θn的窄角单元630n被放置成在垂直方向上彼此相邻以具有在横向方向上彼此靠近地布置的光轴Aw和An,从而使在由穿过广角单元630w和窄角单元630n的光形成的图像上表示相同点Pw和Pn的像素的位置坐标之间在横向方向上的差异最小化。这使得由穿过窄角单元630n和广角单元630w的光产生的图像能够被聚焦在包括其中视场深度Dn和视场深度Dw彼此交叠的交叠范围Rnw的更宽的范围内,从而提高了图像的在横向方向上的位置的精度,其中,广角单元630w的视场深度Dw的远点Dwf被定位成比视场深度Dn的近点Dnc更靠近摄像机模块1a的前部。
垂直交叠透镜单元630的第四组合:广角单元630w、窄角单元630n以及视角θt比广角单元630w和窄角单元630n的视角小的远摄单元630t,具有被定位成在横向方向上彼此靠近的光轴Aw、An和At,从而使在由穿过广角单元630w、窄角单元630n和远摄单元630的光形成的图像上表示相同点Pw、Pn和Pt的像素的位置坐标之间在横向方向上的差异最小化。这使得由穿过远摄单元630t、窄角单元630n和具有视场深度Dw的广角单元630w的光产生的图像能够被聚焦在包括其中视场深度Dt、Dn和Dw中的两个彼此交叠的交叠范围Rtn和Rnw的更宽范围内,从而提高了图像的在横向方向上的位置的精度,其中,窄角单元630n的视场深度Dn的远点Dnf被定位成比远摄单元630t的视场深度Dt的近点Dtc更靠近摄像机模块1a的前部。
第一组合的视角θn和θw彼此交叠的透镜单元630具有视场深度Dn和Dw。视场深度Dw的远点Dwf被设定在外部景物5中的视场深度Dn的近点Dnc与远点Dnf之间,从而产生其中视场深度Dn和Dw彼此交叠的交叠范围Rnw。在透镜单元630的第一组合中的远点Dnf和Dwf定义了其中由穿过各个透镜单元630的光得到的图像可识别的限制范围。因此,可以在其中视场深度Dn和Dw彼此交叠的交叠范围Rnw内识别或确定在由穿过第一组合的透镜单元630中的每一个的光得到的图像上出现的移动对象。这确保了在捕获的外部图像上的交叠范围Rnw中识别或确定移动对象的稳定性而不会丢失它。
第三组合的视角θt和θn彼此交叠的透镜单元630具有视场深度Dt和Dn。视场深度Dn的远点Dnf被设定在外部景物5中的视场深度Dt的近点Dtc与远点Dtf之间,从而产生其中视场深度Dt和Dn彼此交叠的交叠范围Rtn。在透镜单元630的第三组合中的远点Dtf和Dnf定义了其中由穿过各个透镜单元630的光得到的图像可识别的限制范围。因此,可以在其中视场深度Dt和Dn彼此交叠的交叠范围Rtn内识别或确定在由穿过第三组合的透镜单元630中的每一个的光得到的图像上出现的移动对象。这确保了在捕获的外部图像上的交叠范围Rtn中识别或确定移动对象的稳定性而不会丢失它。
第一组合和第三组合的透镜单元630具有被选择以满足以上等式1的远点Dwf、Dnf和Dtf。远点Dwf、Dnf和Dtf精确定义了其中由穿过各个透镜单元630的光得到的图像可识别的限制范围。这消除了由于识别移动对象出现的图像的失败而引起的交叠范围Rnw或Rtn内的移动对象丢失的风险。
第一组合和第三组合的透镜单元630具有被选择以满足上面的等式2的近点Dwc、Dnc和Dtc。近点Dwc、Dnc和Dtc精确定义了其中由穿过各个透镜单元630的光得到的图像被聚焦的聚焦限制范围。这消除了由于聚焦移动对象出现的图像失败而引起的交叠范围Rnw或Rtn内的移动对象丢失的风险。
通过车载通信系统100将由安装有ECU 110之一的摄像机模块1a捕获的图像以高速传输至其他ECU 110。这有助于例如自动驾驶ECU使用由摄像机模块1a捕获的图像来帮助操作者驾驶车辆的容易性。
尽管已经根据优选实施方式公开了本发明以便更好地理解本发明,但是应该理解的是,在不脱离本发明的原理的情况下,可以以各种方式实现本发明。因此,本发明应该被理解为包括所有可能的实施方式和对所示实施方式的修改,这些实施方式和修改可以在不脱离所附权利要求书中阐述的本发明的原理的情况下被实现。
Claims (4)
1.一种车载通信系统(100),包括:
多个电子控制单元ECU(110);以及
通信线路(120),所述通信线路以菊花链的形式将所述ECU连接在一起,所述通信线路中的每一个包括第一线对(120_1)和第二线对(120_2),所述通信线路向所述ECU中的除了位于所述菊花链的末端处的ECU之外的至少一个ECU提供与所述第一线对和所述第二线对的连接,
其中,所述车载通信系统具有64字节或更多字节的最大可传送数据长度,并且进行工作以从大于或等于2Mbps的多个传输速度之一中选择数据传送的传输速度,
其中,所述ECU中的每一个包括布线基板(140)和基板侧连接器(130),所述基板侧连接器实现所述布线基板与所述通信线路的连接,所述基板侧连接器包括连接器壳体(134)和布置在所述连接器壳体外部并且连接至所述布线基板的多个表面安装的连接器引脚(131,132),并且
其中,所述ECU中的每一个的所述连接器引脚包括连接至所述第一线对的第一连接器引脚对(131)和连接至所述第二线对的第二连接器引脚对(132),所述第一连接器引脚对具有长度(H1)彼此相等的引线(131b),所述第二连接器引脚对具有长度(H2)彼此相等的引线(132b),所述第一连接器引脚对的所述引线的长度与所述第二连接器引脚对的所述引线的长度不同。
2.根据权利要求1所述的车载通信系统,其中,所述布线基板具有连接至所述ECU中的相应ECU的所述连接器引脚的多个焊盘(142),其中,所述多个焊盘包括连接至所述第一线对的第一高电压焊盘(142_1H)和第一低电压焊盘(142_1L),并且还包括连接至所述第二线对的第二高电压焊盘(142_2)和第二低电压焊盘(142_2L),其中,所述第一高电压焊盘和所述第二高电压焊盘彼此相邻地布置且其间没有任何焊盘,所述第一高电压焊盘和所述第二高电压焊盘通过所述布线基板上的第一布线图案(144_H)连接在一起,并且其中,所述第一低电压焊盘和所述第二低电压焊盘彼此相邻地布置且其间没有任何焊盘,所述第一低电压焊盘和所述第二低电压焊盘通过所述布线基板上的第二布线图案(144_L)连接在一起。
3.根据权利要求2所述的车载通信系统,其中,所述第一连接器引脚对包括连接至所述第一高电压焊盘的第一高电压连接器引脚(131_H)和连接至所述第一低电压焊盘的第一低电压连接器引脚(131_L),其中,所述第二连接器引脚对包括连接至所述第二高电压焊盘的第二高电压连接器引脚(132_H)和连接至所述第二低电压焊盘的第二低电压连接器引脚(132_L),其中,当所述布线基板水平放置时,所述第一高电压连接器引脚和所述第二高电压连接器引脚具有暴露在所述连接器壳体外部并且被布置成在所述布线基板的垂直方向上彼此交叠的突起(131a,132a),并且其中,所述第一低电压连接器引脚和所述第二低电压连接器引脚具有暴露在所述连接器壳体外部并且被布置成在所述垂直方向上彼此交叠的突起(131a,132a)。
4.一种车载通信系统(100),包括:
多个电子控制单元ECU(110);以及
通信线路(120),所述通信线路以菊花链的形式将所述ECU连接在一起,所述通信线路中的每一个包括第一线对(120_1)和第二线对(120_2),所述通信线路向所述ECU中的除了位于所述菊花链的末端处的ECU之外的至少一个ECU提供与所述第一线对和所述第二线对的连接,
其中,所述车载通信系统具有64字节或更多字节的最大可传送数据长度,并且进行工作以从大于或等于2Mbps的多个传输速度之一中选择数据传送的传输速度,
其中,所述ECU包括用于控制车载摄像机(1,1a)的摄像机ECU,
其中,所述ECU中的每一个包括布线基板(140)和基板侧连接器(130),所述基板侧连接器实现所述布线基板与所述通信线路的连接,所述基板侧连接器包括连接器壳体(134)和布置在所述连接器壳体外部并且连接至所述布线基板的多个表面安装的连接器引脚(131,132),并且
其中,所述ECU中的每一个的所述连接器引脚包括连接至所述第一线对的第一连接器引脚对(131)和连接至所述第二线对的第二连接器引脚对(132),所述第一连接器引脚对具有长度(H1)彼此相等的引线(131b),所述第二连接器引脚对具有长度(H2)彼此相等的引线(132b),所述第一连接器引脚对的所述引线的长度与所述第二连接器引脚对的所述引线的长度不同。
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