CN113966288B - 具有摄像头防污特征的后视镜置换系统 - Google Patents

具有摄像头防污特征的后视镜置换系统 Download PDF

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Abstract

一种用于车辆后视镜置换系统的摄像头臂(16)包括具有外表面(38)的壳体(22)。摄像头臂(16)还包括安装到壳体(22)上的摄像头组件(32)，摄像头组件(32)具有镜头(34)。摄像头臂(16)还包括从外表面(38)延伸并且至少部分地环绕摄像头组件(32)的外周壁(36)。摄像头臂(16)还包括设置在外周壁(36)上的不连续部(41)，该不连续部(41)被配置为靠近镜头(34)产生高压区域(PH)，该高压区域响应于在外周壁(36)上的流体流动而促使碎屑(52)移离镜头(34)。

Description

具有摄像头防污特征的后视镜置换系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年5月14日提交的美国临时申请第62/847,601号的优先权，该申请通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及车辆内利用摄像头和显示器的后视镜置换系统(mirror replacementsystem)。
后视镜置换系统利用布置在车辆外部的摄像头向驾驶员提供传统上由侧视后视镜提供的视角(view)。在一种类型的配置中，在车辆驾驶室内靠近每个A柱设置显示器。每个显示器都提供车辆那一侧的朝后的视角。在商业卡车运输应用中，摄像头臂安装在车辆驾驶室的左右两侧，以提供至少II级视角(Class II view)和IV级视角。
在每个摄像头臂中设置至少一个摄像头组件，用于将图像提供给显示器。摄像头组件及其相关联的镜头朝后并且相对不受天气和碎屑的影响。然而，摄像头镜头可能在车辆操作期间积聚污迹或污垢，这至少部分地阻碍或包含提供给显示器的视角。
发明内容
在一个示例性实施方式中，一种用于车辆后视镜置换系统的摄像头臂包括具有外表面的壳体等。摄像头臂还包括安装到壳体上的摄像头组件，摄像头组件具有镜头。摄像头臂还包括从外表面延伸并至少部分地环绕(circumscribe)摄像头组件的外周壁。摄像头臂还包括设置在外周壁上的不连续部，该不连续部被配置为靠近镜头产生高压区域，该高压区域响应于在外周壁上的流体流动而促使碎屑移离镜头。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，摄像头被配置为向显示器提供包括II级视角和IV级视角中的至少一种视角的视场，该显示器与摄像头通信并且被配置为显示视场。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，壳体包括被配置为固定到车辆上的基座。臂被配置为相对于基座铰接，该臂提供外表面和外周壁。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，外周壁包括提供开口的端面，并且摄像头组件布置在开口中。镜头相对于端面凹进。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，不连续部由靠近端面周向地围绕外周壁布置的凸缘提供。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，凸缘布置在端面处。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，外周壁包括凹槽。凹槽与凸缘相邻并提供凸缘。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，外周壁沿着摄像头中心线在第一方向上延伸。凹槽在第一方向上具有宽度。外周壁在与第一方向垂直的第二方向上具有直径，宽度至少为直径的3％。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，外周壁沿着摄像头中心线在第一方向上延伸。外周壁在与第一方向垂直的第二方向上具有直径。凹槽在第二方向上具有深度，该深度至少为直径的5％。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，凸缘在端面的约1mm内开始。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，壳体封装提供夜视和视频处理中的至少一项的电子设备。
在另一个示例性实施方式中，用于车辆的摄像头后视镜系统包括具有视场的摄像头等。该系统还包括与照摄像头通信的显示器，该显示器被配置为描绘视场。该系统还包括具有外表面的壳体。该系统还包括安装到壳体上的摄像头组件。摄像头组件具有镜头。该系统还包括从外表面延伸并至少部分地环绕摄像头组件的外周壁。该系统还包括设置在外周壁上的不连续部。不连续部被配置为靠近镜头产生高压区域，该高压区域响应于在外周壁上的流体流动而促使碎屑移离镜头。该系统还包括控制器，该控制器包括视频处理器，该视频处理器被配置为向显示器提供视频信号。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，摄像头被配置为向显示器提供包括II级视角和IV级视角中的至少一种视角的视场，该显示器与摄像头通信并被配置为显示视场。外表面在围绕外周壁并且大致平坦的紧邻区域中，并且相对于车辆的正常向前行驶方向面向后、向下和向外，以提供II级视角和IV级视角中的至少一种。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，壳体包括被配置为固定到车辆上的基座。臂被配置为相对于基座铰接。视频处理器布置在臂中，臂提供外表面和外周壁。外周壁包括提供开口的端面。摄像头组件布置在开口中。镜头相对于端面凹进。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，不连续部由靠近端面周向地围绕外周壁布置的凸缘提供。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，凸缘布置在端面处。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，外周壁包括凹槽。凹槽与凸缘相邻并提供凸缘。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，外周壁沿着摄像头中心线在第一方向上延伸。凹槽在第一方向上具有宽度。外周壁在与第一方向垂直的第二方向上具有直径。宽度至少为直径的3％。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，外周壁沿着摄像头中心线在第一方向上延伸。外周壁在与第一方向垂直的第二方向上具有直径。凹槽在第二方向上具有深度。深度至少为直径的5％。
在上述任一个实施方式的进一步实施方式中，凸缘在端面的约1mm内开始。
附图说明
通过参照下面结合附图考虑时的详细描述，可以进一步理解本公开，其中：
图1是具有用于提供II级和IV级视角的摄像头镜系统(CMS)的商用卡车的示意图。
图2A是用于CMS的一个示例摄像头臂的侧视图。
图2B是图2A所示的摄像头臂的后视图。
图3是具有布置在壳体内的摄像头组件的摄像头臂的一部分的示意图，摄像头臂具有不连续部。
图4A示意性描绘了围绕摄像头镜头的相对压力，其产生远离镜头的力。
图4B示出了由于相对压力而导致的碎屑从图3所示的壳体流开。
图5是具有另一个不连续部实施方式的另一个示例摄像头臂壳体配置。
前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施方式、例子和替代方案，包括它们的各个方面或各自的单独特征中的任何一个，可以被独立地或以任何组合的方式被采用。结合一个实施方式描述的特征适用于所有实施方式，除非这些特征不兼容。
具体实施方式
在图1中示出商用车辆10的示意图。车辆10包括用于牵引拖车14的车辆驾驶室12。驾驶员和乘客侧摄像头臂16安装在车辆驾驶室12上。如果需要，摄像头臂16也可以包括与其集成的常规后视镜。在驾驶员侧和乘客侧中的每一侧，在车辆驾驶室12内靠近A柱布置有第一显示器和第二显示器18(在图1中示意性示出)，以在车辆10的每一侧显示II级视角和IV级视角。
在每个摄像头臂16内布置朝后的摄像头20。摄像头20提供包括II级视角和IV级视角中的至少一种视角的视场FOV1、FOV2。如果需要，也可以在每个摄像头臂16上使用多个摄像头。尽管图1示出了商用卡车，但应当理解，所公开的壳体可用于其他车辆应用，例如客车。
图2A和图2B示出了一个示例摄像头臂16。摄像头臂16包括壳体22，壳体22具有固定到例如驾驶室12上的基座24。臂26由基座24支撑并且可以相对于该基座24铰接。例如，臂26可由两个壳体结构提供。第一壳体结构提供基座24，第二壳体结构由具有摄像头20的臂26的外部提供。外部可以围绕大致垂直的枢轴主动地(通过致动)或被动地(通过与另一个物体接触)相对于基座24旋转。例如，壳体22可以封装被配置为提供摄像头后视镜置换系统的各种特征的电子设备28。在一个例子中，电子设备28可以涉及用于在低光车辆操作条件期间提供夜视的IR LED布置。电子设备28也可以提供视频处理或其他功能。在这种配置中，从摄像头臂16向驾驶室12中的显示器18提供视频信号。
壳体22包括开口30，该开口接收具有镜头34的摄像头组件32。图像捕获单元布置在镜头32下方并连接至视频处理器，该视频处理器向显示器18提供视频信号。理想的是保持镜头34没有碎屑，以确保向显示器18提供品质图像。
在一个示例配置中，壳体22包括外表面38，外表面38提供用于整体美感和空气动力学性能的摄像头臂26的基本形状。通常设置为至少部分圆柱形的突出部的外周壁36从外表面38向外延伸。在该例子中，在围绕外周壁36的紧邻区域中的外表面38大致是平坦的，并且相对于车辆的正常向前行驶方向面向后、向下和向外，以提供法律要求的视角(例如，II/IV级视角)。该外周壁36环绕开口30以提供相对于周围外表面38的凸起区域。在该例子中，外周壁36的长度在其周边周围是不均匀的。外周壁36为圆柱形形状，并且在外表面38处被截断以在它们的界面处提供椭圆形状。尽管外周壁36的外表面被示为圆柱形，但壁可具有其他外部形状。外周壁36延伸到端面40，并且镜头34从端面40凹进以至少部分地掩护和保护镜头34免受不希望的碎屑的影响。在该示例中，端面40为圆形形状。
参照图3，外周壁36包括不连续部41，该不连续部41被配置为中断在容纳镜头34的外周壁36上的流动。不连续部41靠近镜头34产生相对于更加远离镜头34的低压力区域PL的高压区域PH，高压区域PH产生将碎屑52带离镜头34的力FP，如图4A和图4B所示。
在一个例子中，不连续部41由靠近端面40布置(例如，在端面40的大约1mm内)的凸缘48提供。在另一个例子中，凸缘48可以布置在端面40处或与端面40齐平，并包括与这些表面邻接的光滑倒角。在所示的例子中，凸缘48围绕外周壁36的周边布置并且融合到外表面38中，这可以在图3的左侧看到，其中端面40与外表面38相交。凸缘48可以由周向凹槽42提供，周向凹槽42在对应于摄像头组件32的中心线的第一方向上具有宽度44。凹槽42还在与第一方向垂直的第二方向(即，相对于中心线的径向)上具有深度46。
在该例子中，凸缘48具有与外周壁36的不包括凹槽42的其余部分(即，外周壁36的主体或直接邻接外表面38的部分)相同的直径。凹槽42具有邻接凸缘48和外周壁36的主体的锋利边缘。在一个例子中，宽度44(大致在摄像头中心线CL的方向上延伸)是外周壁36的直径的至少3％，并且深度46(大致横向于摄像头中心线CL的方向延伸)是直径的至少5％。凸缘48以凸缘的起点(即凹槽42的端部)的宽度49为直径的至少2％，如图3所示。如图3和图4B所示，凹槽42是弓形的，因为它不环绕外周壁36和整个360°，而是凹槽42终止于外表面38中。
参照图5，图5示出了另一个实施方式，凹槽42在摄像头中心线的方向上从凸缘148延伸到外表面138，使得外周壁136相对于凸缘148的周向周边周向地凹进。
还应理解的是，虽然在所示实施方式中公开了特定的部件布置，但其他布置将得益于此。尽管示出、描述和要求保护特定的步骤顺序，但应当理解，除非另有说明，否则步骤可以以分开或组合的任何顺序执行并且仍将得益于本发明。
尽管不同的示例具有图示中所示的特定部件，但是本发明的实施方式不限于那些特定组合。可以将来自一个示例的一些部件或特征与来自另一个示例的特征或部件结合使用。
虽然已经公开了示例实施方式，但是本领域的普通技术人员将认识到某些修改将落入权利要求的范围内。因此，应研究以下权利要求以确定其真实范围和内容。

Claims (15)

1.一种用于车辆后视镜置换系统的摄像头臂，该摄像头臂包括：
具有外表面的壳体；
安装到所述壳体上的摄像头组件，该摄像头组件具有镜头；
从所述外表面延伸并至少部分地环绕所述摄像头组件的外周壁；以及
设置在所述外周壁上的不连续部，该不连续部被配置为靠近所述镜头产生高压区域，所述高压区域响应于在所述外周壁上的流体流动而促使碎屑移离所述镜头，其中，所述外周壁包括提供开口的端面，所述摄像头组件布置在所述开口中，所述镜头相对于所述端面凹进，并且所述不连续部由靠近所述端面周向地围绕所述外周壁布置的凸缘提供。
2.根据权利要求1所述的摄像头臂，其中，所述摄像头被配置为向显示器提供包括II级视角和IV级视角中的至少一种视角的视场，所述显示器与所述摄像头通信并且被配置为显示所述视场。
3.根据权利要求1所述的摄像头臂，其中，所述壳体包括被配置为固定到车辆上的基座和被配置为相对于所述基座铰接的臂，所述臂提供所述外表面和所述外周壁。
4.根据权利要求1所述的摄像头臂，其中，所述凸缘布置在所述端面处。
5.根据权利要求4所述的摄像头臂，其中，所述外周壁包括凹槽，所述凹槽与所述凸缘相邻并提供所述凸缘。
6.根据权利要求5所述的摄像头臂，其中，所述外周壁沿着摄像头中心线在第一方向上延伸，所述凹槽在所述第一方向上具有宽度，所述外周壁在与所述第一方向垂直的第二方向上具有直径，并且所述宽度至少为所述直径的3％。
7.根据权利要求6所述的摄像头臂，其中，所述外周壁沿着摄像头中心线在第一方向上延伸，所述外周壁在与所述第一方向垂直的第二方向上具有直径，所述凹槽在所述第二方向上具有深度，并且所述深度至少为所述直径的5％。
8.根据权利要求1所述的摄像头臂，其中，所述凸缘在所述端面的约1mm内开始。
9.根据权利要求1所述的摄像头臂，其中，所述壳体封装提供夜视和视频处理中的至少一项的电子设备。
10.一种用于车辆的摄像头后视镜系统，该摄像头后视镜系统包括：
具有视场的摄像头；
与所述摄像头通信的显示器，该显示器被配置为描绘所述视场，其中所述摄像头被配置为向显示器提供包括II级视角和IV级视角中的至少一种视角的视场，所述显示器与所述摄像头通信并且被配置为显示所述视场；
具有外表面的壳体；
安装到所述壳体上的摄像头组件，该摄像头组件具有镜头；
从所述外表面延伸并至少部分地环绕所述摄像头组件的外周壁，其中在围绕所述外周壁的紧邻区域中的所述外表面是大致平坦的，并且相对于所述车辆的正常向前行驶方向面向后、向下和向外，以提供所述II级视角和所述IV级视角中的至少一种，其中所述壳体包括被配置为固定到车辆上的基座、被配置为相对于所述基座铰接的臂，其中视频处理器布置在所述臂中，并且所述臂提供所述外表面和所述外周壁，其中所述外周壁包括提供开口的端面，并且所述摄像头组件布置在所述开口中，所述镜头相对于所述端面凹进；
设置在所述外周壁上的不连续部，该不连续部被配置为靠近所述镜头产生高压区域，所述高压区域响应于在所述外周壁上的流体流动而促使碎屑移离所述镜头，其中所述不连续部由靠近所述端面周向地围绕所述外周壁布置的凸缘提供；以及
包括视频处理器的控制器，所述视频处理器被配置为向所述显示器提供视频信号。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述凸缘布置在所述端面处。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述外周壁包括凹槽，所述凹槽与所述凸缘相邻并提供所述凸缘。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述外周壁沿着摄像头中心线在第一方向上延伸，所述凹槽在所述第一方向上具有宽度，所述外周壁在与所述第一方向垂直的第二方向上具有直径，并且所述宽度至少为所述直径的3％。
14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述外周壁沿着摄像头中心线在第一方向上延伸，所述外周壁在与所述第一方向垂直的第二方向上具有直径，所述凹槽在所述第二方向上具有深度，并且所述深度至少为所述直径的5％。
15.根据权利要求10所述的系统，其中，所述凸缘在所述端面的约1mm内开始。
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