CN112334735A - 立体摄像装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够改善在安装至前挡风玻璃时的布局的自由度的立体摄像装置。立体摄像装置(10)具备：左侧拍摄部(11L)和右侧拍摄部11(R)，其透过前挡风玻璃(2)拍摄该前挡风玻璃(2)的前方；控制电路基板(20)，其与左侧拍摄部(11L)和右侧拍摄部(11R)分别电连接；以及壳体(30)，其收纳左侧拍摄部(11L)、右侧拍摄部(11R)和所述控制电路基板(20)，且能通过设置在壳体(30)的前端中央的安装突起部(34)而安装至所述前挡风玻璃(2)。在壳体(30)的前端中央设置有收纳安装突起部(34)的凹部(33)。

Description

立体摄像装置

技术领域

本发明涉及一种立体摄像装置。

背景技术

最近正在急速推进使用有车载摄像机等外界识别传感器的先进驾驶辅助系统的普及。在车载摄像机中，立体摄像装置能够详细地掌握汽车周边的各种各样的对象物，其作为面向自动驾驶系统的前方传感摄像机尤其被关注。而且，关于立体摄像装置的至车辆的安装方法，已知有例如如专利文献1中所记载的那样通过螺丝等将摄像机支承件固定至车辆的壳体的方法，目前从设计性、舒适性的观点出发经由支架等构件安装至前挡风玻璃的方法成为主流。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2009-68906号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，将立体摄像装置安装于前挡风玻璃时有2个限制。首先，如图9的(a)所示，前挡风玻璃2上的立体摄像装置10的拍摄区域必须包含在刮水器2a的拂拭区域2b内。这是为了擦去附着在前挡风玻璃2上的污垢、雨天时的雨滴等，使立体摄像装置10正常动作，或确保拍摄的精度。其次，根据关于前挡风玻璃2的粘贴物、安装物等的法规，为了确保驾驶者的视觉辨认度，只能在由图9的(b)的虚线包围的区域2c(即不阻碍驾驶者的视觉辨认度的区域)内安装立体摄像装置10。由于以上两个限制，在前挡风玻璃上安装立体摄像装置时的布局的自由度大幅度地被限制。

本发明是为了解决这样的技术课题而完成的，目的是提供一种能够改善安装至前挡风玻璃时的布局的自由度的立体摄像装置。

解决问题的技术手段

本发明涉及一种立体摄像装置，其特征在于，具备：一对拍摄部，其透过前挡风玻璃拍摄所述前挡风玻璃的前方；控制电路基板，其与所述一对拍摄部分别电连接；以及壳体，其收纳所述一对拍摄部和所述控制电路基板，且能通过设置在所述壳体的前端中央的安装突起部而安装至所述前挡风玻璃，在所述壳体的前端中央设置有收纳所述安装突起部的至少一部分的凹部。

发明的效果

根据本发明，由于在壳体的前端中央设置有收纳安装突起部的至少一部分的凹部，所以能够接近前挡风玻璃地安装一对拍摄部。因而前挡风玻璃上的拍摄部的拍摄区域变小，所以能够改善将立体摄像装置安装至前挡风玻璃时的布局的自由度。

附图说明

图1的(a)为表示搭载有实施方式所涉及的立体摄像装置的车辆的概略俯视图，(b)为表示搭载有实施方式所涉及的立体摄像装置的车辆的概略侧视图。

图2为表示立体摄像装置的结构的分解立体图。

图3为表示立体摄像装置的俯视图。

图4为表示将立体摄像装置安装至前挡风玻璃的情况的示意性侧视图。

图5的(a)为用于说明立体摄像装置的凹部的俯视图，(b)为用于说明立体摄像装置的凹部的主视图。

图6为用于说明立体摄像装置的三点支承的俯视图。

图7为用于说明前挡风玻璃上的拍摄部的拍摄区域的示意图。

图8为用于说明设置有基板凹部的控制电路基板的范围的示意图。

图9的(a)为用于说明将立体摄像装置安装至前挡风玻璃安装时的限制(与刮水器的关系)的示意图，(b)为用于说明将立体摄像装置安装至前挡风玻璃时的限制(粘贴位置、安装位置)的示意图。

具体实施方式

下面，参考附图说明本发明的立体摄像装置的实施方式。

在附图说明中对于相同的要素附加相同的符号，省略其重复说明。此外，在下面的说明中，上下、左右、前后的位置或方向以立体摄像装置作为车载摄像机搭载于车辆的状态作为基准。

图1的(a)为表示搭载有实施方式所涉及的立体摄像装置的车辆的概略俯视图，图1的(b)为表示搭载有实施方式所涉及的立体摄像装置的车辆的概略侧视图。图2为表示立体摄像装置的结构的分解立体图，图3为表示立体摄像装置的俯视图。此外，本实施方式的立体摄像装置以上侧壳体配置在上方、下侧壳体配置在下方的状态安装在车辆上，但为了更容易理解上侧壳体的内部结构等，在图2中表示上侧壳体配置在纸的下侧、下侧壳体被配置在纸的上侧的状态。

如图1所示，本实施方式的立体摄像装置10被安装至例如车辆1的前挡风玻璃2的内侧，透过前挡风玻璃2而拍摄前挡风玻璃2的前方(即车辆前方)，通过根据所拍摄的图像计算视差来生成距离图像，进而根据所生成的距离图像识别车辆前方的对象物。

立体摄像装置10主要具备一对拍摄部(左侧拍摄部11L及右侧拍摄部11R)，它们以规定的间隔分开配置；控制电路基板20，其与左侧拍摄部11L及右侧拍摄部11R分别电连接；以及壳体30，其收纳左侧拍摄部11L、右侧拍摄部11R以及控制电路基板20。

左侧拍摄部11L与右侧拍摄部11R距离例如100mm-400mm的间隔，并配置为左侧拍摄部11L的光轴12L以及右侧拍摄部11R的光轴12R分别与车辆前后方向平行。由于左侧拍摄部11L以及右侧拍摄部11R的结构相同，下面只说明左侧拍摄部11L，与右侧拍摄部11R相关的名称以及符号以由括号括起的方式来表示，省略其详细说明。

左侧拍摄部11L(右侧拍摄部11R)具有：拍摄元件(未图示)，其由CCD、CMOS等构成；左侧拍摄基板13L(右侧拍摄基板13R)，其供该拍摄元件安装；左侧镜头部14L(右侧镜头部14R)，其配置于左侧拍摄基板13L(右侧拍摄基板13R)的前方；以及左侧电缆部15L(右侧电缆部15R)，其将左侧拍摄基板13L(右侧拍摄基板13R)和控制电路基板20电连接。左侧拍摄部11L(右侧拍摄部11R)被位置调整为其光轴12L(光轴12R)与车辆前后方向平行，通过左侧镜头部14L(右侧镜头部14R)的凸缘部16L(凸缘部16R)固定至壳体30的上侧壳体31。

左侧电缆部15L(右侧电缆部15R)具有例如将多根FFC(Flexible Flat Cable(柔性扁平电缆))电缆平行地排列而作成带状的构成，且各电缆的长度彼此相等。左侧电缆部15L(右侧电缆部15R)的一端部，例如与安装在左侧拍摄基板13L(右侧拍摄基板13R)上的连接器(未图示)相连接，另一端部与安装在控制电路基板20的左侧连接器21L(右侧连接器21R)相连接。

控制电路基板20接收由左侧拍摄部11L以及右侧拍摄部11R所拍摄的图像信号，根据所接收的图像信号进行图像处理，并输出车辆控制信号。在控制电路基板20上，除了安装有上述左侧连接器21L以及右侧连接器21R以外，还安装有用于构成电子电路的各种电子器件。在控制电路基板20的前端中央设置有大致矩形的基板凹部22。

基板凹部22为与后文叙述的壳体30的凹部33相对应而形成的结构，并被配置于左侧拍摄部11L与右侧拍摄部11R之间。换言之，左侧拍摄部11L与右侧拍摄部11R夹着该基板凹部22配置于控制电路基板20的左右两侧。并且，控制电路基板20例如由含有玻璃环氧等合成树脂的材料构成，并通过螺纹紧固等固定于壳体30的上侧壳体31上。

如图2所示，壳体30呈长度方向沿着车辆左右方向的扁平箱状，且由截面L字状的上侧壳体31和截面倒L字状的下侧壳体32构成。上侧壳体31和下侧壳体32例如通过对金属板实施冲裁加工和弯曲加工而分别形成，并通过螺纹紧固等互相固定。

上侧壳体31具有：前侧壁部311，其构成壳体30的前侧壁部；顶板部312，其构成壳体30的顶板部；左侧壁部313，其构成壳体30的左侧壁部，以及右侧壁部314，其构成壳体30的右侧壁部。在前侧壁部311的左侧端部上设置有能够将左侧拍摄部11L的左侧镜头部14L插入的左侧筒部311a，在右侧端部上设置有能够供右侧拍摄部11R的右侧镜头部14R插入的右侧筒部311b。此外，在左侧壁部313上设置有从该左侧壁部313向外侧(此处为车辆左侧)突出的圆柱状的左侧安装销315。与此相对应，在右侧壁部314上设置有从该右侧壁部314向外侧(此处为车辆右侧)突出的圆柱状的右侧安装销316。

此外，在上侧壳体31的前端中央设置有安装突起部34和收纳该安装突起部34的凹部33。凹部33通过使上侧壳体31的前侧壁部311的中央部分向车辆后方凹陷而形成。在凹部33的内部收纳有舌片状的安装突起部34。安装突起部34的中心轴与壳体30的中心轴S位于同轴上，并且从凹部33的底部朝向车辆前方突出。安装突起部34的基端在凹部33的底部与前侧壁部311接合。安装突起部34的前端位于前侧壁部311的前端后方，即，安装突起部34的整体收纳在凹部33的内部(参考图3)。

该安装突起部34是用于通过贴在前档风玻璃2侧的支架3(后文描述)将壳体30与上述的左侧安装销315及右侧安装销316一起安装至前挡风玻璃2的结构。

另一方面，下侧壳体32以关闭上侧壳体31的开口的方式配置在该上侧壳体31的下方，具有构成壳体30的底部的底部321、以及构成壳体30的后侧壁部的后侧壁部322。并且，配合上侧壳体31侧的凹部33，在下侧壳体32的与凹部33相对应的位置上设置有凹部323。

下面，参考附图4说明将本实施方式的立体摄影装置10安装至前挡风玻璃2的情况。

图4为表示将立体摄影装置安装至前挡风玻璃的情况的示意性侧视图。如图4所示，在前挡风玻璃2的内侧，用胶水等粘贴有支架3。支架3以长度方向沿车辆左右方向的方式配置，并具有中央支承部3a以及中央施力弹簧3b，所述中央支承部3a设置在长度方向的中央位置并且从下方与壳体30的安装突起部34相抵接而支承该安装突起部34，所述中央施力弹簧3b从上方向中央支承部3a侧对安装突起部34施力。另外，该中央支承部3a形成为能够插入到壳体30的凹部33内。

此外，支架3具有：设置在其长度方向的左侧端部、且从下方支承壳体30的左侧安装销315的左侧支承部3c，以及从上方向左侧支承部3c侧对左侧安装销315施力的左侧施力弹簧3d。如图4所示，在左侧支承部3c的与左侧安装销315相对应的位置上形成有V字状的槽部3e。并且，左侧安装销315以与该槽部3e相卡合的状态被左侧施力弹簧3d向下施力。

虽然未图示，但是支架3还具有：设置在其长度方向的右侧端部上、且从下方支承壳体30的右侧安装销316的右侧支承部3f，以及从上方向右侧支承部3f侧对右侧安装销316施力的右侧施力弹簧3g。与左侧支承部3c同样，在右侧支承部3f的与右侧安装销316相对应的位置上形成有V字状的槽部3h。中央施力弹簧3b、左侧施力弹簧3d以及右侧施力弹簧3g分别由板簧形成。

并且，立体摄影装置10在中央、左侧及右侧这3处被支架3支承(3点支承)，同时与该支架3固定。即，在中央，壳体30的安装突起部34以由支架3的中央支承部3a支承的状态被中央施力弹簧3b向下施力。并且，在左侧，壳体30的左侧安装销315以被支架3的左侧支承部3c支承的状态被左侧施力弹簧3d向下施力。进而，在右侧，壳体30的右侧安装销316以被支架3的右侧支承部3f支承的状态被右侧施力弹簧3g向下施力。因此，立体摄影装置10通过支架3安装至前挡风玻璃2。

以下，参照附图5的(a)和5的(b)说明立体摄影装置10的凹部33。图5的(a)是用于说明立体摄影装置的凹部的俯视图，图5的(b)是用于说明立体摄影装置的凹部的主视图。

如图5的(a)和5的(b)所示，在以凹部33的沿车辆左右方向的方向为宽度方向，以沿车辆前后方向的方向为进深方向，以沿车辆上下方向的方向为高度方向的情况下，凹部33的宽度W1、进深D1、高度H1满足以下关系式。

W1＝W2+C1+C2

D1＜D2

H1＜H2

在此，凹部33的高度H1以位于壳体30的最下方的底面(即位于下侧壳体32的最下方的底面)为基准，H2是从位于壳体30的最下方的底面到左侧筒部311a或右侧筒部311b的上端为止的距离。凹部33的进深D1是从该凹部33的底部到前侧壁部311的前端为止的距离。D2是从凹部33的底部到左侧筒部311a或右侧筒部311b的前端为止的距离。

此外，W2是安装突起部34的宽度，C1和C2是用于使支架3和框体30不干涉的间隙。

如果是满足上述关系式的凹部33的话，则使左侧拍摄部11L和右侧拍摄部11R接近前挡风玻璃2时，壳体30不会比左侧拍摄部11L和右侧拍摄部11R先与前挡风玻璃2干涉(换言之，与前挡风玻璃2接触)。假设在壳体30首先与前挡风玻璃2干涉的情况下，则不能使立体摄影装置10接近前挡风玻璃2。

此外，如上所述，壳体30由安装突起部34、左侧安装销315和右侧安装销316支承在支架3上，因此，如图6所示，若以直线连接安装突起部34、左侧安装销315以及右侧安装销316的3点，则构成以安装突起部34为顶点的等腰三角形。此外，图6中的黑点表示支架3的施力弹簧对壳体30的安装突起部34、左侧安装销315、右侧安装销316施加压力的位置(即施力点)。

在此，左侧安装销315侧的施力点及右侧安装销316侧的施力点之间的距离的一半即L1/2，与安装突起部34侧的施力点及左侧安装销315或右侧安装销316侧的施力点之间的距离L2优选满足L1/2≈L2。

这样一来，以安装突起部34为支点时，能够抑制因作用于左侧安装销315或右侧安装销316的重力方向的力(例如立体摄影装置10的自重、左侧施力弹簧3d向左侧安装销315的施力、右侧施力弹簧3g向右侧安装销316的施力等)而产生的光轴12L和12R的偏差。

根据本实施方式的立体摄影装置10，由于在壳体30的前端中央设置有收纳安装突起部34的凹部33，所以能够靠近前挡风玻璃2地安装左侧拍摄部11L和右侧拍摄部11R。因此，如图7所示，由于能够减小前挡风玻璃2上的左侧拍摄部11L和右侧拍摄部11R的拍摄区域40，所以能够改善将立体摄影装置10安装至前挡风玻璃2时的布局的自由度。

在靠近前挡风玻璃2地安装立体摄影装置10的情况下，立体摄影装置10的进深变窄，由此产生控制电路基板20的面积缩小的问题。对此，在本实施方式中，如图8所示，由于能够夹着凹部33将控制电路基板20的面积扩展到该凹部33的左右两侧的斜线部分50，所以能够使立体摄影装置10接近前挡风玻璃2，并且能够确保控制电路基板20的基板面积。进一步地，通过设置凹部33能够增加壳体30的表面积，因此能够期待提高立体摄影装置10的散热效率的效果。

另外，在本实施方式中，说明了凹部33的宽度W1、进深D1、高度H1满足上述关系式的情况，但是关于凹部33的形状，只要在使左侧拍摄部11L和右侧拍摄部11R接近前挡风玻璃2时，壳体30先与前挡风玻璃2接触而本实施方式的作用效果没被损坏，可以不满足上述关系式。例如，即使在H1＞H2的情况下，如果D1远远小于D2(即D1<<D2)，则能够得到与本实施方式相同的作用效果。相反，即使在D1＞D2的情况下，如果H1远远小于H2(即H1<<H2)，则能够得到与本实施方式相同的作用效果。

以上，详细说明了本发明的实施方式，但本发明不限定于上述实施方式，在不脱离权利要求书中记载的本发明的精神的范围内，能够进行各种设计变更。例如，在上述实施方式中，说明了安装突起部34整体被收纳在凹部33的内部的例子，但是也可以是安装突起部34的至少一部分收纳在凹部33内，例如安装突起部34的前端可以位于前侧壁部311的前端的前方。另外，在该情况下，安装突起部34的前端需要位于左侧拍摄部11L及右侧拍摄部11R的前端的后方。具体来说，安装突起部34的前端位于供左侧镜头部14L插入的左侧筒部311a的前端和供右侧镜头部14R插入的右侧筒部311b的前端中的任意一个的后方。这样，能够得到与上述实施方式相同的作用效果。

符号说明

1：车辆、2：前挡风玻璃、10：立体摄像装置、11L：左侧拍摄部、11R：右侧拍摄部、13L：左侧拍摄基板、13R：右侧拍摄基板、14L：左侧镜头部、14R：右侧镜头部、15L：左侧电缆部、15R：右侧电缆部、16L，16R：凸缘部、20：控制电路基板、21L：左侧连接器、21R：右侧连接器、22：基板凹部、30：壳体、31：上侧壳体、32：下侧壳体、33：凹部、34：安装突起部、311：前侧壁部、311a：左侧筒部、311b：右侧筒部、312：顶板部、313：左侧壁部、314：右侧壁部、315：左侧安装销、316：右侧安装销、321：底部、322：后侧壁部、323：凹部。

Claims (5)

1.一种立体摄像装置，其特征在于，具备：

一对拍摄部，其透过前挡风玻璃拍摄该前挡风玻璃的前方；

控制电路基板，其与所述一对拍摄部分别电连接；以及

壳体，其收纳所述一对拍摄部和所述控制电路基板，且能通过设置在所述壳体的前端中央的安装突起部而安装至所述前挡风玻璃，

在所述壳体的前端中央设置有收纳所述安装突起部的至少一部分的凹部。

2.如权利要求1所述的立体摄像装置，其特征在于，

所述控制电路基板具有在与所述凹部相对应的位置上设置的基板凹部。

3.如权利要求2所述的立体摄像装置，其特征在于，

所述一对拍摄部夹着所述基板凹部地配置在所述控制电路基板的两侧。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的立体摄像装置，其特征在于，

所述安装突起部的整体收纳在所述凹部内。

5.如权利要求1至3中的任一项所述的立体摄像装置，其特征在于，

所述安装突起部的前端位于所述一对拍摄部的前端的后方。

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