CN113497876B - 红外摄像头模块盖 - Google Patents

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Abstract

所述技术提供一种摄像头模块盖，其防止红外光泄漏到相邻的摄像头的透镜中。摄像头模块盖可以用于车载环境，诸如乘客区域和行李箱，以及红外照明与光学摄像头系统共同定位的其它室内位置和地方。红外发光器单元与摄像头相邻定位，例如使得红外光均匀地分布或分散在摄像头透镜周围。摄像头模块盖具有包含红外透明材料的表面，以促进红外光的均匀分布。为了避免泄漏到摄像头透镜中，红外不透明或另外的阻挡材料设置在盖内从而在红外发光器单元和摄像头透镜之间。红外透明材料和红外阻挡材料可以通过双注塑成型形成为单个部件。

Description

红外摄像头模块盖
技术领域
本申请涉及一种摄像头模块盖。
背景技术
车辆(诸如手动操作的车辆和自主车辆)可以采用车载摄像头作为驾驶员辅助系统的一部分。这样的摄像头能够在某些照明条件下提供高质量的图像。可以使用光学或红外照明来提高低光条件下的图像质量。然而，如果照明装置没有相对于摄像头被合适地定位，这可能对摄像头的图像质量产生不利影响。
发明内容
该技术涉及一种摄像头模块盖，其防止红外(IR)光泄漏到相邻摄像头的透镜中。摄像头模块盖可以用于在手动和自主驾驶模式下操作的车辆、室内位置和其它地方，其中红外照明提供有摄像头系统。
根据一个方面，提供一种用于红外照明的摄像头模块的摄像头模块盖。摄像头模块盖包括在其中具有开口的红外透明表面，其中该开口配置为接收摄像头模块的透镜。红外透明表面配置为使来自基座单元的红外发射器的红外光从其穿过以照射外部环境。摄像头模块盖还包括围绕红外透明表面延伸的外侧壁以及设置在该开口内并直接联接到红外透明表面的红外阻挡构件。红外阻挡构件包括内侧壁，该内侧壁配置为阻挡来自红外发射器的红外光进入摄像头模块的透镜。
在一个示例中，红外阻挡构件还包括邻接红外透明表面的斜边缘。斜边缘远离红外透明表面成角度，使得当摄像头模块被摄像头模块盖覆盖时，摄像头模块的透镜设置在红外透明表面的平面之下。红外阻挡构件还可以包括邻接斜边缘并与内侧壁相邻的凸缘。内侧壁、斜边缘和凸缘可以都由单件红外阻挡材料形成。
在示例中的任一个中，外侧壁可以由与红外透明表面相同的材料形成。
外侧壁和红外透明表面可以形成为一个单元。所述一个单元可以通过注塑成型形成。在一个示例中，红外阻挡构件通过注塑成型形成为第二单元。这里，第一单元和第二单元可以通过双注塑成型工艺形成。
内侧壁和外侧壁可以彼此间隔开，在它们之间形成开口区域，使得红外光能够不受阻碍地穿过该开口区域。红外透明表面可以具有矩形或其它几何形状(例如椭圆形、圆形等)。开口可以沿着红外透明表面居中地设置。
根据另一方面，一种摄像头模块组件包括：如上所述的任何配置中的摄像头模块盖；以及基座单元的红外发射器。在一个示例中，摄像头模块组件还包括摄像头模块。
根据另一方面，提供一种制造摄像头模块盖的方法。该方法包括：形成在其中具有开口的红外透明表面，该开口配置为接收摄像头模块的透镜，该红外透明表面配置为使来自基座单元的红外发射器的红外光从其穿过以照射外部环境；形成围绕红外透明表面延伸的外侧壁；以及形成红外阻挡构件，使得红外阻挡构件设置在该开口内并且联接到红外透明表面，该红外阻挡构件包括内侧壁，该内侧壁配置为阻挡来自红外发射器的红外光进入摄像头模块的透镜。
外侧壁可以使用注塑成型与红外透明表面同时形成。红外阻挡构件可以使用注塑成型形成。该方法还可以包括沿着红外透明表面的开口固定红外阻挡构件。这里，沿着红外透明表面的开口固定红外阻挡构件可以在双注塑成型工艺期间执行。
除了上述之外，形成红外阻挡构件可以包括：形成邻接红外透明表面的开口的斜边缘，该斜边缘远离红外透明表面成角度，使得当摄像头模块被摄像头模块盖覆盖时，摄像头模块的透镜设置在红外透明表面的平面之下；以及形成邻接斜边缘且与内侧壁相邻的凸缘。
附图说明
图1A-图1B示出配置为随所述技术的方面使用的示例乘用型车辆。
图2示出根据所述技术的方面的图1A-图1B的车辆的内部视图。
图3是根据所述技术的方面的示例车辆的系统的框图。
图4A-图4B示出根据所述技术的方面的车辆的内部部分的示例视图。
图5A-图5F示出根据所述技术的方面的车辆区域和优先级。
图6A-图6B示出根据所述技术的方面的摄像头模块组件的示例。
图7A-图7F示出根据所述技术的方面的摄像头模块盖的示例。
图8示出根据所述技术的方面的图7A-图7F的摄像头模块盖的剖视图。
具体实施方式
根据本技术的摄像头模块盖能够阻挡红外光进入摄像头的透镜。IR发光器单元可以与摄像头相邻地定位，例如，使得IR光均匀地分布或分散在摄像头周围。盖包括促进IR光的均匀分布的IR透明材料。然而，由于进入摄像头透镜的泄漏可能对图像的质量产生不利影响，所以IR不透明材料在发光器单元和透镜之间设置在所述盖内。下面讨论这些和其它特征。
示例车辆系统
如上所述，摄像头模块盖可以用于车载成像系统以及用于其它环境。图1A示出示例乘用车辆100的透视图，诸如小型货车、运动型多用途车辆(SUV)或其它车辆。图1B示出乘用车辆100的俯视图。如所示的，乘用车辆100包括各种外部传感器，用于获得关于车辆的外部环境的信息，这使得车辆能够以自主驾驶模式操作。例如，车顶壳体102可以包括激光雷达(lidar)传感器以及各种摄像头、雷达单元、红外和/或声学传感器。位于车辆100的前端处的壳体104以及车辆的在驾驶员和乘客侧面上的壳体106a、106b可以每个包括激光雷达、雷达、摄像头和/或其它传感器。例如，壳体106a可以沿着车辆的侧围板(quarter panel)位于驾驶员侧的门的前面。如所示的，乘用车辆100还包括也朝向车辆的后部车顶部分定位的用于雷达单元、激光雷达和/或摄像头的壳体108a、108b。额外的激光雷达、雷达单元和/或摄像头(未示出)可以位于沿着车辆100的其它位置。例如，箭头110表示传感器单元(图1B中的112)可以沿着车辆100的后部定位，例如在保险杠上或与保险杠相邻。箭头114表示沿着车辆的前向方向布置的一系列传感器单元116。在一些示例中，乘用车辆100还可以包括用于获得关于车辆的内部空间的信息的各种传感器(未示出)。
例如，每个外部传感器单元可以包括一个或更多个传感器，诸如激光雷达、雷达、摄像头(例如光学或IR)、声学(例如麦克风或声纳型传感器)、惯性(例如加速度计、陀螺仪等)或其它传感器(例如定位传感器，诸如GPS传感器)。尽管本公开的某些方面可能与特定类型的车辆结合时尤其有用，但是车辆可以是任何类型的车辆，包括但不限于小汽车、卡车、摩托车、公共汽车、休闲车辆等。
存在不同程度的自主性，其可以对于以部分或完全自主驾驶模式操作的车辆发生。美国国家公路交通安全管理局和汽车工程师协会已经确定不同的等级，以表明车辆控制驾驶的多少。例如，等级0没有自动化，驾驶员进行所有与驾驶相关的决策。最低的半自主模式(等级1)包括一些驾驶辅助，诸如巡航控制。等级2具有某些驾驶操作的部分自动化，而等级3涉及有条件的自动化，其能够使驾驶员座位上的人根据规定取得控制。相比之下，等级4是高自动的等级，其中车辆能够在选择的条件下完全自主驾驶而没有人工辅助。等级5是完全自主模式，其中车辆能够在所有的情况下驾驶而不用辅助。这里描述的架构、部件、系统和方法可以在半自主或全自主模式(例如，等级1-5，其在这里被称为自主驾驶模式)中的任一种下起作用。因此，对自主驾驶模式的提及包括部分和完全自主两者。
转到图2，此附图示出在车辆100的驾驶室内的示例视图200，例如如从前部座椅可见的。在此视图中，包括内部电子显示器204的仪表板或控制台区域202是可见的。尽管车辆100包括方向盘、汽油(加速)踏板或制动器(减速)踏板，其允许半自主或手动驾驶模式，其中乘客将通过传动系统直接控制车辆的转向、加速和/或减速，但这些输入对于完全自主驾驶模式不是必需的。相反，乘客输入可以通过与车辆的用户接口系统互动和/或对于乘客的移动电话或其它个人计算设备上的应用的无线网络连接来提供。例如，内部电子显示器204可以包括触摸屏或其它用户输入装置，用于乘客输入信息，诸如目的地等。替代地，内部电子显示器204可以仅向乘客(们)提供信息而不需要包括触摸屏或其它接口以用于用户输入。
在图2中还示出传感器单元206、208和210，其可以位于驾驶室和储藏区域内的不同位置。传感器单元可以每个包括一个或更多个摄像头(例如光学和/或IR成像器件、能够高动态范围(HDR)的摄像头等)、飞行时间传感器、IR发光器、麦克风、压力传感器或其它传感器。从传感器获得的信息可以被发送到车载计算机系统以实时地进行处理和/或分析，以确定例如车辆的状态，包括任何乘客的座位位置、是否在座椅上、在车内地面上、在杯架中存在包裹或其它物体等。所获得的信息可以首先由传感器单元部分地或完全地处理，或者原始数据或部分处理的数据可以被发送到车载计算机系统。例如，HDR摄像头同时捕获具有不同曝光水平的多个图像(例如2-4个图像)。摄像头传感器单元可以预处理图像以获得单个图像，然后该单个图像被发送到计算机系统以用于进一步的图像处理。基于此信息，车辆可以采取某些动作或与远程系统通信，该远程系统可以安排服务或提供辅助。例如，评估摄像头图像的神经网络可以确定摄像头是否需要清洁或者是否存在摄像头的障碍物。在第一种情况下，计算机系统可以致动诸如刮水器的清洁元件以清洁摄像头透镜。在第二种情况下，可能需要服务呼叫来纠正障碍物。
图3示出以自主驾驶模式操作的示范性车辆(诸如乘用车辆100)的各种部件和系统的框图300。如所示的，框图300包括一个或更多个计算装置302，诸如包含通用计算装置中通常存在的一个或更多个处理器304、存储器306和其它部件的计算装置。存储器306存储由所述一个或更多个处理器304可访问的信息，包括可由处理器(们)304执行或以其它方式使用的指令308和数据310。计算系统可以当在自主驾驶模式下操作时控制车辆的整个操作。
存储器306存储由处理器304可访问的信息，包括可由处理器304执行或以其它方式使用的指令308和数据310。存储器306可以是能够存储处理器可访问的信息的任何类型，包括计算装置可读的介质。存储器是非暂时性介质，诸如硬盘驱动器、存储卡、光盘、固态盘等。系统可以包括前述的不同组合，从而指令和数据的不同部分存储在不同类型的介质上。
指令308可以是由处理器(们)直接执行(诸如机器代码)或间接执行(诸如脚本)的任何一组指令。例如，指令可以存储为计算装置可读的介质上的计算装置代码。在这方面，术语“指令”、“模块”和“程序”可以在这里可互换地使用。指令可以存储为用于由处理器直接处理的对象代码格式，或者存储为任何其它计算装置语言，包括被按需解释或预先编译的独立源代码模块的脚本或集合。数据310可以根据指令308通过一个或更多个处理器304检索、存储或修改。在一个示例中，存储器306的一些或全部可以是配置为存储车辆诊断和/或获得的传感器数据的事件数据记录器或其它安全数据存储系统，其可以在车辆上或是远程的，取决于实现方式。数据可以包括例如检查或操作清单或可乘车前、乘车中和/或乘车后使用的其它用例。数据还可以包括训练集、物体模型或其它信息，以对不同类型的物体(例如乘客、宠物或服务动物、袋子或其它包、移动电话或其它个人计算机装置等)进行物体识别。
处理器304可以是任何常规处理器，诸如可购买到的CPU。替代地，每个处理器可以是专用装置，诸如ASIC或其它基于硬件的处理器。尽管图3在功能上示出计算装置302的处理器、存储器和其它元件在同一方框内，但是这样的装置可以实际上包括多个处理器、计算装置或存储器，其可以储存在或可以不储存在同一物理壳体内。类似地，存储器306可以是位于与处理器(们)304的壳体不同的壳体中的硬盘驱动器或其它存储介质。因此，对处理器或计算装置的引用将被理解为包括对可并行操作或不能并行操作的处理器或计算装置或存储器的集合的引用。
在一个示例中，计算装置302可以形成结合到车辆100中的自主驾驶计算系统。自主驾驶计算系统配置为与车辆的各种部件通信。例如，计算装置302可以与车辆的各种系统通信，该各种系统包括驾驶系统，包括减速系统312(用于控制车辆的制动)、加速系统314(用于控制车辆的加速)、转向系统316(用于控制车轮的方向和车辆的方向)、信号系统318(用于控制转向信号)、导航系统320(用于将车辆导航到一位置或在物体周围)以及定位系统322(用于确定车辆的位置，例如包括车辆的姿势)。自主驾驶计算系统可以根据导航系统320、定位系统322和/或该系统的其它部件而采用规划模块324，例如用于确定从起点到目的地的路线、或考虑到当前或预期的牵引条件而对各种驾驶方面进行修改。
计算装置302还可操作地联接到感知系统326(用于检测车辆的内部和外部环境中的物体)、动力系统328(例如电池和/或汽油或柴油动力的发动机)和传动系统332，以在自主驾驶模式下根据存储器306的指令308控制车辆的运动、速度等，该自主驾驶模式不要求或需要来自车辆的乘客的连续或周期性的输入。轮子/轮胎330的一些或全部被联接到传动系统332，并且计算装置32能够接收可能影响自主模式下的驾驶的关于轮胎压力、平衡和其它因素的信息。
通过控制各种部件，计算装置302可以控制车辆的方向和速度，例如通过规划模块324。例如，计算装置302可以使用来自地图信息和导航系统320的数据完全自主地将车辆导航到目的地位置。计算装置302可以使用定位系统322来确定车辆的位置，并使用感知系统326以在需要安全到达该位置时检测和响应于物体。为了这样做，计算装置302可以使车辆加速(例如，通过经由加速系统314增加向发动机提供的燃料或其它能量)、减速(例如，通过经由减速系统312减少供应到发动机的燃料、改变齿轮和/或通过施加制动器)、改变方向(例如，通过经由转向系统316使车辆100的前轮或其它轮子转向)并用信号通知这样的变化(例如，通过信号系统318的发光的转向信号)。因此，加速系统314和减速系统312可以是动力传动系统或其它类型的传动系统332的一部分，其包括在车辆的发动机和车辆的轮子之间的各种部件。此外，通过控制这些系统，计算装置302还可以控制车辆的传动系统332以自主地操纵车辆。
导航系统320可以由计算装置302使用以便确定和遵循到一位置的路线。在这方面，导航系统320和/或存储器306可以存储地图信息，例如计算装置302能够用于导航或控制车辆的高度详细的地图。作为示例，这些地图可以识别道路的形状和高度、车道标记、交叉点、人行横道、速度限制、交通信号灯、建筑物、标志、实时交通信息、植被或其它这样的物体和信息。车道标记可以包括诸如实心或虚线的双或单车道线、实心或虚线的车道线、反射体等特征。给定车道可以与限定该车道的边界的左和/或右车道线或其它车道标记相关联。因此，大多数车道可以由一个车道线的左边缘和另一车道线的右边缘作为边界。
仅举例来说，感知系统326可以包括一个或更多个光检测和测距(激光雷达)传感器、雷达单元、摄像头(例如光学和/或IR成像装置，具有或没有中性密度(ND)滤波器)、定位传感器(例如陀螺仪、加速度计和/或其它惯性部件)、声学传感器(例如麦克风或声纳换能器)和/或任何其它检测装置。此外，IR发光器也可以与摄像头协同地使用，例如用于在驾驶室内照射或紧挨着车辆照射。感知系统326的这样的传感器可以检测车辆外部的物体及其特性，诸如位置、取向、尺寸、形状、类型(例如车辆、行人、骑自行车的人等)、行进方向、相对于车辆的运动速度等。为了帮助对物体的检测和分类，一个或更多个发光器可以具有IR和可见光的组合以获得特定颜色信息。因此，发光器可以配置为也在可见光谱的至少一部分中发射光。
如图3所示，感知系统326包括用于检测车辆外部的物体的一个或更多个外部传感器334。传感器334位于车辆周围的一个或更多个传感器单元中。检测到的物体可以是其它车辆、道路中的障碍物、交通信号、标志、树木、骑自行车的人、行人等。传感器334还可以检测天气或其它环境条件的某些方面，诸如在道路上的雪、雨或喷水、或水坑、冰或其它材料。
感知系统326还包括在车辆内的其它传感器336，以检测车辆内的物体和条件，诸如在乘客室和行李箱区域中。例如，这样的传感器可以检测例如一个或更多个人、宠物、包等以及车辆内和/或外部的条件诸如温度、湿度等。这可以包括检测乘客(们)在车辆内坐在何处(例如，前乘客座位与第二或第三排座位、车辆的左侧与右侧等)、评估驾驶员的意识以及其它情况。内部传感器336可以检测乘客相对于乘客室的一个或更多个显示装置的接近、位置和/或视线，例如以确定在乘车期间如何最佳地向乘客提供信息。
由传感器获得的原始数据可以由感知系统336处理和/或当数据由感知系统336生成时被周期性地或连续地发送到计算装置302以进一步处理。计算装置302可以使用定位系统322以确定车辆的位置并使用感知系统326以在需要时检测和响应于物体从而安全地到达位置，例如经由规划模块324做出的调整。此外，计算装置302可以执行各个传感器、特定传感器组件中的所有传感器、或在不同传感器组件或其它物理壳体中的传感器之间的校准。
如图1A-图1B和图2所示，感知系统326的某些传感器可以结合到车辆外部和内部的一个或更多个传感器组件或壳体中。在一个示例中，这些可以被集成到车辆上的侧视镜中。在另一示例中，另一些传感器可以是车顶壳体102、或其它传感器壳体或单元106a、106b、108a、108b、112和/或116的部分。在另外的示例中，摄像头和共同定位的IR发光器可以沿着顶棚、A、B、C或D柱等设置在车辆内。计算装置302可以与位于车辆上或以其它方式沿着车辆分布的传感器组件通信。每个组件可以具有一种或更多种类型的传感器，诸如上述那些。
返回到图3，计算装置302可以包括通常与计算装置结合使用的所有部件诸如上述处理器和存储器、以及用户接口子系统338。用户接口子系统338可以包括一个或更多个用户输入340(例如鼠标、键盘、触摸屏和/或麦克风)和一个或更多个显示装置342(例如具有屏幕的监视器或可操作以显示信息的任何其它电装置)。在这方面，内部电子显示器可以位于车辆的驾驶室(例如图2中的204)内，并可以由计算装置302使用以向车辆内的乘客提供信息。例如，显示器可以例如沿着仪表板、在前排座椅的后部上、在前排座椅之间的中央控制台上、沿着车辆的门、从扶手延伸等来定位。诸如扬声器(们)344的其他输出装置也可以位于乘用车辆内。乘客(们)可以通过一个或更多个装置输入346而与车辆直接通信。输入346可以包括在内部电子显示器上的触摸屏、用于接收口头指令的麦克风、用于接收物理反馈的触觉传感器等。
车辆还包括通信系统348。例如，通信系统348还可以包括一个或更多个无线配置，以促进与其它计算装置诸如车辆内的乘客计算装置、车辆外部的计算装置(诸如在道路上的另一附近车辆中)和/或远程服务器系统进行通信。网络连接可以包括短程通信协议诸如蓝牙TM、蓝牙TM低能量(LE)、蜂窝连接以及包括因特网、万维网、内联网、虚拟专用网络、广域网、本地网络、使用一个或更多个公司独占的通信协议的专用网络、以太网、WiFi和HTTP的各种配置和协议，以及前述的各种组合。因此，通信系统348可以包括位于驾驶室内和/或在车辆的车顶上的一个或更多个天线以及联接到天线的一个或更多个收发器模块，以用于提供无线通信。
尽管图3的部件和系统大体关于乘用车辆布置来描述，但是如上所述，所述技术可以用于其它类型的车辆，诸如公共汽车、房车、货物车辆等。在较大的车辆中，可以分布用户接口元件诸如显示器、麦克风和扬声器，使得每个乘客具有他或她自己的信息呈现单元和/或一个或更多个公共单元，所述公共单元可以向更大群组的乘客呈现状态信息。类似地，感知系统326的内部传感器336可以被布置(例如基于一个或更多个覆盖优先级)以具有涵盖整个车辆的不同区域的视野。
示例车辆的实现方式
考虑到在以上描述并在附图中示出的结构和配置，现在将根据所述技术的方面来描述各种方面。
人工驾驶的车辆或具有低自主等级的车辆可以包括驾驶员辅助系统。具有能够在没有人工操作的情况下执行驾驶动作的等级4或等级5的自动驾驶车辆可以具有独特的要求和能力。这包括基于计划的路线、接收到的交通信息和由车载传感器检测到的外部环境中的物体来做出驾驶决策。它还包括在接到乘客之前、在将乘客运送到他或她的目的地时以及在乘客离开车辆之后确定车辆的状态。在这样的情况下，为了确定驾驶员和/或车辆状态并相应地操作，车辆可以依赖于从分布在整个车辆的内部传感器获得的传感器数据，诸如在乘客舱和行李箱中。
图4A示出示例车辆(诸如图1的车辆100)的车辆驾驶室的俯视图400。如所示的，驾驶室包括前座区域402和后座区域404。中央控制台406可以设置在前座之间。图4B示出车辆的行李箱区域或其它货物空间412的透视图410。如上所述，理想地，内部传感器系统可以具有传感器，其具有涵盖车辆内的所有区域的视野。
图5A-图5F示出用于示范性车辆(诸如车辆100)的车辆驾驶室和行李箱的不同区域。所述区域被示出用于传感器检测的三个不同区域。具体地，图5A呈现车辆的后座的第一视图500，图5B呈现后座的第二视图510。如所示的，存在三种类型的区域，即点线的区域502、短划线的区域504以及点划线的区域506。控制台508也示出在两个后座之间。在此示例中，某些区域(诸如区域502)可以为比其它区域(诸如区域504和506)更高的优先级。例如，更高的优先级区域可以在夜晚、阴天或其它低光情况下从IR照明获益。
图5C呈现车辆的前座的背部的视图520。这里，在前座的背部上的区域506以点划线示出。还示出控制台522，其位于前座之间。在各种实施方式中，一个或两个控制台508和522可以在车辆内，或者根本没有被包括。图5D呈现驾驶室的前座部分的第一视图530，面向座椅。图5E呈现从面向车辆前部的乘客(们)的视点的前座部分的第二视图540。图5F呈现车辆的行李箱或其它储存区域的视图550(例如当后座被折叠时)。这里，可以存在由点划线区域504所围绕的主货物区域以及由短划线区域502围绕的入口区域。入口区域可以是例如乘客或其它人倾斜以将包放在主货物区域的地方。例如，当车辆确定是否关闭行李箱时，此区域的覆盖可能非常重要。
在每个区域中检测到的视觉信息可以对于每个区域通过车载(或远程)处理系统来分析。这可以例如使用机器学习技术进行以识别驾驶室的一部分是否与基准(“清洁”)配置不同。然而，识别这样的差异的能力可能取决于数据的质量，包括传感器分辨率。例如，对于具有大约1-4百万像素(MP)的分辨率的光学摄像头的一个约束是检测预定尺寸的无光泽黑色物体的能力。例如，物体可以在70x40x5mm和110x90x20mm之间。尽管更高分辨率的成像器能够令人满意地检测小于上述示例的物体，但是这可能需要车载处理能力和/或数据存储的增加的量。其它约束可以是在5：1和15：1之间(或更大，或更小)的低光信号与噪声的比率(SNR)以及大约0.8x10-4至1.5x10-4的杂散光抑制比，例如具有不大于≤6.0°的最大源半径。杂散光抑制比越高，系统能够处理可能降低图像质量的光的来源(例如由于图像光斑)越好。这可能来自仪表板或窗口反射，或者从用户设备(例如手机闪光开启等)。源的半径表示多大空间的杂散光源被拍摄在图像中。
驾驶室和储存区域的不同区域和/或不同的优先等级可以由分布在各个位置的一组摄像头来覆盖。图2示出摄像头和其它传感器206、208和/或210可定位的地方的一个示例。在另一些示例中，摄像头和共同定位的IR发光器可以定位在内部的其它区域中，诸如沿着柱(诸如A、B、C或D柱)、在控制台中、在门中或邻近门、在头枕或扶手中等。无论确切位置如何，传感器应当被布置为提供足以覆盖感兴趣的所选择的区或区域(例如座椅、车内地面、储存位置)的视野。例如，较窄的FOV摄像头可以在车辆中设置在多个地方，或更大的FOV设置在较少的地方。在许多情况下，每行座位设置至少一个摄像头，对于行李箱或其它货物空间设置一个摄像头。对于具有过道的车辆，一对摄像头可以定位在每行过道的每侧。无论摄像头的设置如何，所述部件都需要满足任何适用的安全标准，包括FMVSS 201U(内部冲击的乘员保护)。
在一种情况下，存在布置为观看前座区域的至少一个摄像头模块以及布置为观看后座区域的至少一个摄像头模块。额外的摄像头模块可以布置为提供各种驾驶室区域的足够覆盖，考虑到如上所述的优先等级。例如，光学摄像头可以是具有IR照明的鱼眼透镜型摄像头。例如，IR照明可以为大约800至1000nm。
根据一个方面，IR照明能够覆盖与共同定位的摄像头相同的视野。然而，一个约束是IR发光器(们)被设置为使得该照明不降低图像质量(例如，由于泄漏或光斑)。例如，IR发光器(们)可以在关于杂散光抑制的相同约束下。
在一些情况下，IR照明可以影响颜色精度。这可能潜在影响正确识别图像中检测到的物体的能力。因此，在一个方面中，可以校准摄像头以最大化颜色精度。基于主驾驶室内的环境光条件、车辆的头灯是否开启和/或其它标准，可以激活用于驾驶室内摄像头的IR照明。对于观看行李箱区域的摄像头(们)，可以没有IR照明，IR照明根据行李箱中的环境光条件触发，或仅在乘车前或乘车后的车辆检查期间IR照明。
可以使用各种摄像头和发光器来对驾驶室区域和/或行李箱执行乘车前和/或乘车后的车辆检查。额外的检查可以在乘车期间进行(例如“乘车中间(mid-ride)”检查)。如何执行这样的乘车中间检查可以取决于当日时间、驾驶条件、车辆配置和/或其它因素。例如，在夜间或其它低环境光的情况下，不应打开内部可见驾驶室灯来执行检查，因为这可能对乘客(们)是分心的，并且还可能使由摄像头(们)拍摄的图像变差。车辆是否具有固体车顶、玻璃天窗或可开式车顶可能也影响成像方法。在一个示例中，对于给定检查的曝光时间可以为大约50-150ms(例如100ms)、或更多或更少。可以使用自动曝光算法来限定每个摄像头的增益和曝光时间。这将引起环境光的量和来自杂散光源的潜在光斑。
内部传感器可以在各种使用情境下采用，所述各种使用情境通常落入乘车前情境、乘车后情境以及在将一个或更多个乘客运送到其目的地的乘车中间。
来自摄像头的图像可以通过有线链路(例如数据线供电)或无线链路传送到车载的车辆控制系统。然后该系统可以执行实时物体识别(例如通过机器学习技术)，以识别不同的条件或情况，诸如乘客不正确地系安全带、物体已经被无意地留在车辆中、需要清洁、某些区域是否是清洁的(例如，使得行李箱门可以被关闭或窗户升起)、以及在驾驶员的座椅中的人是否将他们的手放在方向盘上。替代地或另外地，某些图像可以被发送到远程辅助服务以进行处理。例如，远程辅助服务可以具有更多的处理资源或更强大的机器学习图像处理技术，其能够识别车辆中的特定物品或其它物体。
示例摄像头模块配置
图6A示出根据所述技术的方面的摄像头模块组件600的一个示例。如所示的，摄像头模块组件包括基座602(以虚线示出)、摄像头模块盖604和透镜606。盖604可以是大体矩形的，以容纳(file)基座602或以另外的方式装配在车辆内的指定空间中。盖604可以替代地具有其他几何形状，例如圆形，椭圆形等。
如在图6A和图6B的分解视图620中可见，透镜606容纳在盖604内。其定位为使得盖604的斜边缘608围绕透镜606，使得盖604的顶表面610在透镜606之上。具体地，透镜606将设置在顶表面610的平面之下。如所示的，该顶表面为大体矩形，其可以具有倒圆的拐角。该顶表面的外周边可以倾斜或弯曲。
根据图6B的分解视图620，透镜单元622(例如鱼眼透镜型摄像头)被基座602围绕，基座602可以具有IR照明表面624。一个或更多个离散的IR发光器可以设置在基座602内。为了防止来自IR发光器(们)的光不利地影响由摄像头单元拍摄的图像，盖604可以如下布置。
图7A-图7B分别示出图6A-图6B的摄像头模块盖604的顶部和底部透视图的示例700。如所示的，盖单元包括顶表面610、适于接收摄像头单元的透镜的中央开口702以及围绕顶表面610的周边连续延伸的外侧壁704。斜边缘608被固定或一体地连接到内侧壁706，内侧壁706向下延伸到盖604中、远离顶表面610。如所示的，内侧壁706可以是圆柱形的，或者可以具有另外的几何形状。
内侧壁706、周向凸缘708和斜边缘608由IR阻挡材料或其它非透明材料形成。例如，内侧壁706可以具有与顶表面的IR透明材料相同的外观(例如，有光泽的黑色)；然而，它阻挡IR光泄漏到摄像头单元的透镜。在一个示例中，该顶表面扩散或以其它方式均匀地分布从基座发射的IR光，而内侧壁阻挡到透镜的IR泄漏。
顶表面610对IR光是完全或基本上透明的。例如，当大约800至1000nm的IR光由基座602中的IR发光器(们)发射时，顶表面610能够使85％至100％之间的该光穿过到外部环境中。在一个示例中，顶表面610包括塑料，该塑料可以被着色以与车辆的内部内的其它部件或部分融为一体。例如，塑料可以在视觉上是有光泽的黑色或其它颜色。如在图7B的底部透视图中可见，内侧壁706是连续的。周向凸缘或边缘708延伸到中央开口中，并邻接盖604的斜边缘608。
图7C-图7D分别示出盖604的正视图和侧视图。如所示的，外侧壁704可以包括凸缘710，该凸缘710例如邻接基座602的顶部边缘，例如当压配合或卡扣配合在一起时。图7E-图7F分别示出盖604的俯视图和仰视图。
图8示出摄像头模块盖604的剖视图800。如所示的，内侧壁和外侧壁彼此间隔开，在它们之间形成空隙或其它开口区域。来自IR发光器(们)的红外光能够穿过内侧壁和外侧壁之间的空间，然后通过顶表面610输出。
外侧壁704和顶表面610可以诸如通过注塑成型形成为第一IR透明材料的一个连续件。斜边缘608、凸缘708和内侧壁706也可以形成为第二IR阻挡材料的一个连续件。斜边缘608和凸缘708可以相交并形成延伸到中央开口702中的连续突起。在一个示例中，这两件材料通过双注塑成型形成为单个部件。成型工艺可以顺序地执行，先形成IR透明材料或先形成IR阻挡材料，或者同时形成。在另一示例中，这两件可以被压配合、用紧固件联接在一起、或者使用粘合剂或其它接合剂固定。
由于IR阻挡材料的布置以及在IR发射材料的顶表面之下的透镜设置，摄像头模块盖防止到摄像头透镜中的泄漏。这使摄像头模块能够通过来自设置在透镜周围的一个或更多个IR发射器的IR照明而获得高质量的图像。
最后，如上所述，所述技术可应用于各种类型的车辆，包括乘用车、公共汽车、休闲车辆(RV)和卡车或其它货物运输车辆，以及在其它内部位置。
除非另外说明，前述可替代示例不是互斥的，而是可以以各种组合实施来实现独特的优势。由于可以利用上面讨论的特征的这些和其它变化以及组合，而没有脱离权利要求所限定的主题，所以实施方式的以上描述应当以说明的方式来考虑，而不是以限制权利要求所限定的主题的方式。此外，这里描述的示例的提供以及如“诸如”、“包括”等的短语不应被解释为将权利要求的主题限制到具体示例；而是，示例旨在仅示出许多可能的实施方式中的一种。此外，在不同附图中的相同的附图标记可以标识相同或相似的元件。除非这里另外地明确指出，否则可以以不同的顺序或同时地执行所述工艺或其它操作。
本申请涉及2020年3月18日提交的共同未决的美国申请第16/822,272号，其全部公开内容通过引用结合于此。

Claims (21)

1.一种用于红外照明的摄像头模块的摄像头模块盖，所述摄像头模块盖包括：
红外透明表面，所述红外透明表面具有第一侧和第二侧并具有穿过其的开口，所述开口配置为接收摄像头模块的透镜，所述第一侧配置为面对外部环境，所述第二侧与所述第一侧相反并配置为面对所述摄像头模块的基座单元，并且所述红外透明表面配置为使来自所述基座单元的红外发射器的红外光从其通过以照射所述外部环境；
外侧壁，围绕所述红外透明表面延伸；以及
红外阻挡构件，设置在所述开口内并直接联接到所述红外透明表面，所述红外阻挡构件包括内侧壁和邻接所述红外透明表面并通过所述红外透明表面暴露的斜边缘，所述内侧壁配置为围绕所述摄像头模块的所述透镜并阻挡来自所述红外发射器的所述红外光进入所述摄像头模块的所述透镜，所述斜边缘远离所述红外透明表面成角度，使得当所述摄像头模块被所述摄像头模块盖覆盖时，所述摄像头模块的所述透镜设置在所述红外透明表面的平面之下。
2.根据权利要求1所述的摄像头模块盖，其中所述红外阻挡构件还包括凸缘，所述凸缘邻接所述斜边缘并与所述内侧壁相邻。
3.根据权利要求2所述的摄像头模块盖，其中所述内侧壁、所述斜边缘和所述凸缘由单件红外阻挡材料形成。
4.根据权利要求1所述的摄像头模块盖，其中所述外侧壁由与所述红外透明表面相同的材料形成。
5.根据权利要求1所述的摄像头模块盖，其中所述外侧壁和所述红外透明表面形成为一个单元。
6.根据权利要求5所述的摄像头模块盖，其中所述一个单元通过注塑成型形成。
7.根据权利要求6所述的摄像头模块盖，其中所述红外阻挡构件通过注塑成型形成为第二单元。
8.根据权利要求7所述的摄像头模块盖，其中所述一个单元和所述第二单元通过双注塑成型工艺形成。
9.根据权利要求1所述的摄像头模块盖，其中所述内侧壁和所述外侧壁彼此间隔开，在它们之间形成开口区域，使得所述红外光能够不受阻碍地穿过所述开口区域。
10.根据权利要求1所述的摄像头模块盖，其中所述红外透明表面具有矩形形状。
11.根据权利要求10所述的摄像头模块盖，其中所述开口沿着所述红外透明表面居中地设置。
12.根据权利要求1所述的摄像头模块盖，其中所述内侧壁是圆柱形的。
13.根据权利要求1所述的摄像头模块盖，其中所述内侧壁从所述红外透明表面的所述第二侧朝向所述基座单元延伸。
14.一种摄像头模块组件，包括：
权利要求1所述的摄像头模块盖；以及
所述基座单元的所述红外发射器。
15.根据权利要求14所述的摄像头模块组件，还包括所述摄像头模块。
16.一种制造摄像头模块盖的方法，所述方法包括：
形成具有第一侧和第二侧并具有穿过其的开口的红外透明表面，所述开口配置为接收摄像头模块的透镜，所述第一侧配置为面对外部环境，所述第二侧与所述第一侧相反并配置为面对所述摄像头模块的基座单元，所述红外透明表面配置为使来自所述基座单元的红外发射器的红外光从其穿过以照射所述外部环境；
形成围绕所述红外透明表面延伸的外侧壁；以及
形成红外阻挡构件，使得所述红外阻挡构件设置在所述开口内并且联接到所述红外透明表面，所述红外阻挡构件包括内侧壁和邻接所述红外透明表面的所述开口并通过所述红外透明表面暴露的斜边缘，所述内侧壁配置为围绕所述摄像头模块的所述透镜并阻挡来自所述红外发射器的所述红外光进入所述摄像头模块的所述透镜，所述斜边缘远离所述红外透明表面成角度，使得当所述摄像头模块被所述摄像头模块盖覆盖时，所述摄像头模块的所述透镜设置在所述红外透明表面的平面之下。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述外侧壁使用注塑成型与所述红外透明表面同时形成。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述红外阻挡构件使用注塑成型形成。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括沿着所述红外透明表面的所述开口固定所述红外阻挡构件。
20.根据权利要求19所述的方法，其中在双注塑成型工艺期间执行沿着所述红外透明表面的所述开口固定所述红外阻挡构件。
21.根据权利要求16所述的方法，其中形成所述红外阻挡构件包括：
形成邻接所述斜边缘并与所述内侧壁相邻的凸缘。
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