CN114205491A - 具有增强信号完整性和导热性的单pcb车载摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有增强信号完整性和导热性的单PCB车载摄像机。本文描述了一种传感器装置。所述传感器装置包括外壳和由所述外壳包围的印刷电路板。所述印刷电路板包括图像传感器，所述图像传感器捕获图像数据；图像传感器处理器，所述图像传感器处理器处理所述图像数据；串行器，所述串行器将与所述图像数据相关联的一个或多个数据通道转换成单个数据通道；以及一个或多个暴露表面。所述一个或多个暴露表面将由所述图像传感器、所述图像传感器处理器和所述串行器产生的热量从所述印刷电路板耗散到所述外壳。

Description

具有增强信号完整性和导热性的单PCB车载摄像机

背景技术

诸如自主或半自主车辆的车辆可以包括提供从车辆的周围环境捕获的连续的传感器数据流的无数传感器。例如，自主或半自主车辆可以包括摄像机、光检测和测距(LiDAR)传感器、雷达、全球定位系统(GPS)装置、基于声纳的传感器、超声传感器、加速计、陀螺仪、磁力计、惯性测量单元(IMU)和远红外(FIR)传感器。这种传感器数据可以使得自主车辆能够执行在其他方面由操作员执行的许多驾驶功能。这些驾驶功能可以例如包括各种车辆导航任务，诸如车辆加速和减速、车辆制动、车辆车道改变、自适应巡航控制、盲点检测、用于碰撞警告或碰撞避免的后端雷达、停车辅助、交叉车流监测、紧急制动和自动距离控制。

发明内容

在一些实施例中，本文描述了传感器装置。所述传感器装置可以包括外壳和由所述外壳包围的印刷电路板。所述印刷电路板可以包括图像传感器，所述图像传感器捕获图像数据；图像传感器处理器，所述图像传感器处理器处理所述图像数据；串行器，所述串行器将与所述图像数据相关联的一个或多个数据通道转换成单个数据通道；以及一个或多个暴露表面。所述一个或多个暴露表面可以将由所述图像传感器、所述图像传感器处理器和所述串行器产生的热量从所述印刷电路板转移到所述外壳。在一些实施例中，所述传感器装置可以仅包括单个印刷电路板。

在一些实施例中，所述外壳包括前板和后板，并且所述印刷电路板固定到所述外壳的所述前板。

在一些实施例中，在所述印刷电路板的每个拐角处设置所述一个或多个暴露表面。

在一些实施例中，所述一个或多个暴露表面中的每一个包括通孔，所述通孔是安装孔。

在一些实施例中，所述印刷电路板在所述一个或多个暴露表面处通过机械紧固件固定到所述外壳的前板。

在一些实施例中，所述暴露表面中的至少一个包括第二通孔，所述第二通孔是对准孔。

在一些实施例中，所述印刷电路板还包括：多个导电层，所述多个导电层传导与所述图像传感器、所述图像传感器处理器和所述串行器相关联的信号；以及多个非导电层，所述多个非导电层设置在所述多个导电层之间，其中所述多个非导电层使所述多个导电层绝缘。

在一些实施例中，所述印刷电路板还包括：多个导热通道，所述多个导热通道设置在所述图像传感器、所述图像传感器处理器和所述串行器下方。

在一些实施例中，所述多个导热通道包括延伸穿过所述印刷电路板的深度的通道并且穿透所述多个导电层和所述多个非导电层。

在一些实施例中，所述多个导热通道与所述多个导电层绝缘。

在一些实施例中，所述多个导热通道联接到所述多个导电层中的导电层，并且其中该导电层与所述多个导电层中的其他导电层绝缘。

在一些实施例中，所述导电层联接到所述印刷电路板的所述一个或多个暴露表面。

在一些实施例中，所述多个导热通道包括铜通道。

在一些实施例中，所述印刷电路板还包括导热化合物，所述导热化合物将由所述图像传感器、所述图像传感器处理器和所述串行器产生的所述热量从所述印刷电路板转移到所述外壳。

在一些实施例中，所述导热化合物在对应于所述图像传感器的位置处施加到所述印刷电路板的下侧，所述导热化合物与所述外壳的后板接触。

在一些实施例中，所述导热化合物施加到所述图像传感器处理器的顶侧，所述导热化合物与所述外壳的前板接触。

在一些实施例中，所述导热化合物施加到所述串行器的顶侧，所述导热化合物与所述外壳的前板接触。

在一些实施例中，所述图像传感器设置在所述印刷电路板上，并且：相对于平分所述印刷电路板的表面的中心竖轴而居中；并且偏离中心水平轴，所述中心水平轴平分所述印刷电路板的所述表面并且垂直于所述中心竖轴。

在一些实施例中，所述图像传感器处理器设置在所述印刷电路板上，并且：相对于平分所述印刷电路板的所述表面的中心水平轴而居中；并且偏离中心竖轴，所述中心竖轴平分所述印刷电路板的所述表面并且垂直于所述中心水平轴。

在一些实施例中，所述串行器设置在所述印刷电路板上，并且：偏离平分所述印刷电路板的表面的中心竖轴；并且偏离中心水平轴，所述中心水平轴平分所述印刷电路板的表面并且垂直于所述中心竖轴。

本公开的各种实施例提供了由如上所述的系统实现的方法。

在参考附图考虑了以下描述和所附权利要求书后，本文中公开的设备、系统、方法以及非暂时性计算机可读介质的这些和其他特征，以及结构的相关元件的操作方法和功能还有零件的组合和制造的经济性将变得更显而易见，所有这些形成了本说明书的一部分，其中相似附图标记在各个图中标示对应部分。然而，应明确地理解，附图仅出于说明和描述目的，并且不意图作为对本发明的限制的限定。

附图说明

所附权利要求书中特别地阐述了本技术的各种实施例的某些特征。通过参考以下详细描述，将获得对本技术的特征和优点的更好的理解，以下详细描述阐述了说明性实施例，说明性实施例中利用了本发明的原理，并且在说明性实施例的附图中：

图1A至图1B示出根据本发明的各种实施例的摄像机。

图1C示出根据本发明的各种实施例的摄像机的连接器板。

图2示出根据本发明的各种实施例的摄像机系统的框图。

图3A示出根据本发明的各种实施例的与摄像机相关联的电路板。

图3B示出根据本发明的各种实施例的摄像机的前板。

图3C示出根据本发明的各种实施例的安装有印刷电路板的摄像机的前板。

图4A示出根据本发明的各种实施例的摄像机的印刷电路板的剖视图。

图4B示出根据本发明的各种实施例的摄像机的剖视图。

图4C示出根据本发明的各种实施例的摄像机的印刷电路板的剖视图。

图5示出根据本发明的各种实施例的自主车辆的传感器结构。

图6是本文描述的实施例中的任一个可以在其上实现的计算机系统的示意性框图。

具体实施方式

在诸如自主车辆的自主应用中使用的摄像机通常具有堆叠式印刷电路板(PCB)架构。在具有堆叠式PCB架构的摄像机中，大小和尺寸相似的电路板在摄像机外壳中彼此相邻布置。实施堆叠式PCB架构的缺点包括导热性、机械稳定性和信号完整性受损。在具有堆叠式PCB架构的摄像机中，因为电路板彼此相邻布置，所以由电路板上的诸如传感器和处理器的电子部件产生的热量需要从一个电路板转移或耗散到下一个电路板，直到热量到达散热器。这种热耗散方案可能不理想，因为通过电路板的热耗散不具有热效率。另一个缺点是对准性能。具有堆叠式PCB架构的摄像机通常缺少集成安装点，所述安装点允许摄像机直接固定或安装到车辆的诸如结构的表面。这样做，需要定制的支架或适配器以将摄像机固定到表面。在这种构造下，由定制支架保持在适当位置的摄像机可能随时间的推移变松并且从其原始固定或安装位置偏移，从而导致摄像机未对准。又一个缺点是电气性能。如上所提及，在具有堆叠式PCB架构的摄像机中，电路板彼此相邻布置。因此，为了允许电路板之间的通信，使用了互连器。互连器是具有带状电缆或电线的连接器，所述带状电缆或电线在电路板之间传送信号。当信号行进或通过互连器时，信号完整性和质量下降。因此，对于具有堆叠式PCB架构的摄像机，可能需要附加的信号调节电路来补偿信号完整性的损失。

本文描述的是解决上述问题的解决方案。在各种实施例中，本发明可以包括被设计用于诸如自主车辆或机器人中的自主应用中的摄像机。摄像机可以包括摄像机外壳，所述摄像机外壳包括前板和后板。诸如印刷电路板或与摄像机相关联的PCB的电路板可以容纳在摄像机外壳内或由摄像机外壳包围在前板和后板之间。通过适配单个PCB架构，本发明通过消除对互连器的需求避免上述的电气性能缺陷。在一些实施例中，摄像机外壳可以包括一个或多个安装孔、一个或多个对准孔、一个或多个适配器孔以及镜头支架。一个或多个安装孔是可以用于将摄像机固定或安装到自主车辆的诸如传感器结构的结构的通孔。例如，机械联接器或紧固件(诸如螺钉、螺母和螺栓)可以用于通过一个或多个安装孔将摄像机固定到结构。通过将安装孔集成到摄像机外壳中，本发明消除对用于固定摄像机的定制支架的需求，同时确保所有六个自由度被固定。一个或多个对准孔可以帮助将摄像机对准到结构。例如，自主车辆的传感器结构可以在与摄像机对准位置相对应的位置处具有一个或多个对准销。在该示例中，通过将摄像机的一个或多个对准孔放置到一个或多个对准销上，可以将摄像机对准到传感器结构上的摄像机对准位置。在某些情况下，一个或多个对准孔可以将摄像机锁定在适当的位置，并且防止摄像机随时间的推移而移动或漂移。例如，假设将摄像机按下到传感器结构的螺钉随时间的推移而变松。在该示例中，因为摄像机安装到一个或多个对准销上方的传感器结构，所以一个或多个对准销防止摄像机移位。一个或多个适配器孔是各种增强设备可以安装在其上的螺纹孔。增强设备可以向摄像机添加附加的能力或功能。镜头支架是允许将各种镜头安装或架置到摄像机的突起部。

在一些实施例中，电路板可以包括与摄像机相关联的电子部件。电子部件可以表面安装并焊接到电路板上的特定位置上。在一些实施例中，电子部件可以至少包括用于捕获图像数据的图像传感器、用于处理图像数据的图像传感器处理器以及用于在诸如高速数据通道的单数据通道中输出图像数据以进行处理的串行器。在一些实施例中，电路板可以包括设置在电子部件下方的多个导热通道或散热孔。散热孔是电路板内的金属通道，其通过将热量从电子部件中传导离开来促进电子部件产生的热量的耗散。在一些实施例中，电路板还可以包括在电路板的拐角处的一个或多个暴露表面。一个或多个暴露表面联接到散热孔。一个或多个暴露表面可以进一步将电子部件产生的热量远离电路板而耗散到摄像机外壳。本文更详细地描述本发明。

图1A至图1B示出根据本发明的各种实施例的摄像机100。图1A提供摄像机100的顶视图、侧视图和两个等距视图。图1B提供摄像机100的前视图和后视图。在一些实施例中，如图1A所示，摄像机100可以包括摄像机外壳102和容纳在摄像机外壳102内或由摄像机外壳102包围的电路板(未示出)。摄像机外壳102可以由任何合适的材料制成。例如，摄像机外壳102可以由阳极氧化铝、碳钢、不锈钢、陶瓷、塑料或可以为电路板提供机械、结构和/或环境保护的任何其他合适的材料制成。可以使用包括但不限于三维(3D)打印技术的各种制造技术来制造摄像机外壳102。

在一些实施例中，摄像机外壳102可以包括前板104和后板106。前板104可以包括一个或多个安装孔148、158、168和178，并且后板106可以包括一个或多个安装孔149、159、169和179，摄像机100可以通过安装孔安装。例如，可以通过一个或多个安装孔148、158、168、178、149、159、169和179使用诸如螺钉或螺母和螺栓的机械联接器将摄像机100固定或安装到结构。一个或多个安装孔148、158、168、178、149、159、169和179可以是通孔，所述通孔设置在前板104和后板106的拐角附近的相同的相应位置处。以这种方式，当前板104和后板106组装到摄像机外壳102中时，多对一个或多个安装孔，诸如148和149、158和159、168和169以及178和179在前板104和后板106之间匹配或者排列。在一些实施例中，摄像机外壳102可以包括摄像机外壳垫圈，其可以被实现为图3C的摄像机外壳垫圈364。摄像机外壳垫圈可以设置在前板104和后板106之间。在一个实施方式中，摄像机外壳垫圈可以是橡胶垫圈，其可以填充前板104和后板106之间的间隔或间隙。摄像机外壳垫圈可以防止诸如水、雨水或灰尘的碎屑进入摄像机外壳102并且此后防止污染电路板。

在一些实施例中，如图1A至图1B所示，前板104可以包括凹口140、150、160和170，所述凹口相对于摄像机100的顶视图在图1A所示的z轴的负z方向上穿透或延伸到前板104的一部分中。在一些实施例中，凹口140、150、160和170中的每一个可以在负z方向上延伸到前板104的厚度的一半以上。在凹口140、150、160和170终止于沿着z轴的负z方向平行于x-y平面的平面之后，一个或多个安装孔148、158、168和178可以延伸穿过沿z轴的前板104的厚度的整个剩余部分。凹口140、150、160和170可以设置在前板104的拐角附近。在一些实施例中，凹口140、150、160和170中的每一个可以包括半圆形区域(例如分别为142、152、162和172)，所述半圆形区域的侧面为两个平面或平坦区域(例如分别为141和143、151和153、161和163，以及171和173)或所述半圆形区域与所述两个平面或平坦区域相邻。在一些实施例中，如图1B所示，凹口140的半圆形区域142与平坦区域141之间的接合或相交的y坐标可以与安装孔148和158的中心的y坐标匹配。凹口140的半圆形区域142与平坦区域143之间的接合或相交的x坐标可以与安装孔148和168的中心的x坐标匹配。换句话说，半圆形区域142可以终止于与安装孔148的中心对准并且偏离所述中心的位置处。因此，每个半圆形区域142、152、162和172可以终止于半圆形区域142、152、162和172与连接安装孔148、158、168和178的中心的平面或轴线相交的位置处。作为说明性示例，设置在前板104的左上角附近的半圆形区域142可以终止于第一位置处，在所述第一位置处，半圆形区域142与连接设置在前板104的顶部附近的安装孔148和158的中心的平面或轴线185相交。半圆形区域142可以终止于第二位置处，在所述第二位置处，半圆形区域142与连接设置在前板104的左侧附近的安装孔148和168的中心的平面或轴线180相交。沿着前板104的右上角设置的半圆形区域152可以终止于第一位置处，在所述第一位置处，半圆形区域152与连接设置在前板104的顶侧附近的安装孔148和158的中心的平面或轴线185相交。半圆形区域152可以终止于第二位置处，在所述第二位置处，半圆形区域152与连接沿着前板104的右侧设置的安装孔158和178的中心的平面或轴线190相交。设置在前板104的左下角附近的半圆形区域168可以终止于第一位置处，在所述第一位置处，半圆形区域168与连接沿着前板104的底侧设置的安装孔168和178的中心的平面或轴线195相交。半圆形区域168可以终止于第二位置处，在所述第二位置处，半圆形区域168与连接安装孔148和168的中心的平面或轴线180相交。设置在前板104的右下角附近的半圆形区域178可以终止于第一位置处，在所述第一位置处，半圆形区域178与连接沿着前板104的底部设置的安装孔168和178的中心的平面或轴线195相交。半圆形区域178可以终止于第二位置处，在所述第二位置处，半圆形区域178与连接两个安装孔158和178的中心的平面或轴线190相交。

在一些实施例中，前板104可以包括一个或多个适配器孔110和镜头支架112。一个或多个适配器孔110可以是设置在前板104的顶侧处或附近的平坦表面上的螺纹连接孔，诸如图5的增强设备506的各种增强设备可以安装或架置在前板104的顶侧上。增强设备可以向摄像机100添加附加的能力或功能。例如，可以通过一个或多个适配器孔110将镜头清洁设备(诸如高压气流、刮水器或清洁溶液分配器)安装到摄像机100，以清洁摄像机100的镜头表面。作为另一个示例，神经滤波器设备可以通过一个或多个适配器孔110安装到摄像机100，以改变摄像机100看到的光的透射率。许多变化是可能的。

在一些实施例中，镜头支架112可以是从前板104的前表面向外延伸的圆形突起部。镜头支架112可以包括螺纹孔，各种类型的镜头可以安装在螺纹孔上。例如，远摄镜头、广角镜头或变焦镜头可以螺纹连接到镜头支架112上，以改变与摄像机100相关联的焦距。在一些实施例中，镜头支架112可以包括镜头支架垫圈，所述镜头支架垫圈密封镜头支架112与安装到镜头支架112上的镜头之间的间隔或间隙。镜头支架垫圈可以防止诸如水、雨水或灰尘的碎屑进入摄像机外壳102并且此后防止污染电路板。下面将参考图3B更详细地讨论与前板104相关联的附加特征。

在一些实施例中，如图1A至图1B所示，后板106可以包括一个或多个对准孔114、连接器板116和电缆118，所述电缆118可以包括联接或连接到连接器板116的尾纤(pigtail)。一个或多个对准孔114或定位销孔可以有助于将摄像机100对准到结构。例如，如图5所示，车辆的传感器结构可以在旨在安装摄像机100的特定位置处包括一个或多个突出的对准销。在该示例中，在通过一个或多个安装孔148、158、168和178和/或149、159、169和179将摄像机100固定到传感器结构之前，通过将一个或多个对准孔114放置到一个或多个突出的对准销上，可以将摄像机100与传感器结构对准。因此，一个或多个对准孔114确保摄像机100将安装在其预期位置处而无需附加对准。在一些情况下，一个或多个对准孔114可以提高摄像机100的对准稳定性。例如，一个或多个对准孔114可以通过防止摄像机100一旦安装就移位或漂移出适当位置而提高对准稳定性。在一些实施例中，一个或多个对准孔114或定位销孔的直径可以为3mm。在一些实施例中，一个或多个安装孔148、158、168和178可以装配有M4螺钉。如图1A至图1B所示，一个或多个安装孔148、158、168和178可以包括四个孔，并且一个或多个对准孔114可以包括两个孔。因此，一个或多个安装孔148、158、168和178的数量可以超过一个或多个对准孔114的数量。通常，可以存在任意数量的安装孔和对准孔。例如，在一些实施例中，一个或多个对准孔114的数量可以超过一个或多个安装孔148、158、168和178的数量。许多变化是可能的。

在一些实施例中，连接器板116可以是具有圆形顶点的菱形板。连接器板116可以将电缆118电联接或连接到由摄像机外壳102包围的电路板。可以使用一个或多个六角头螺钉120(诸如艾伦螺钉)将连接器板116固定或安装到后板106。在一些实施例中，如图1C所示，连接器板垫圈128可以设置在连接器板116与后板106之间，并且紧固或固定在连接器板116与后板106之间。类似于摄像机外壳垫圈364，在一种实施方式中，连接器板垫圈128可以是橡胶垫圈，其可以填充连接器板116与后板106之间的间隔或间隙。连接器板垫圈128可以防止诸如水、雨水或灰尘的碎屑通过后板106进入摄像机外壳102并且此后防止污染电路板。

在一些实施例中，电缆118可以是同轴电缆，诸如同轴电缆供电(Power overCoax，PoC)电缆，其将与摄像机100相关联的图像数据传输到图像处理模块以进行处理。在一些实施例中，电缆118可以包括高速数据传输线和电力线。例如，在一些实施例中，电缆118可以包括多组双绞线。至少第一组双绞线可以传输对摄像机100的电路板供电所需的电力，并且第二组双绞线可以传输信号数据。在该示例中，第二组双绞线可以具有比第一双绞线的线规更高的线规。通常，使用接地到电缆的连接器的电套管或编织物，可以将多组双绞线中的每组分别屏蔽电磁干扰(EMI)、射频干扰(RFI)和静电干扰(ESI)。在一个示例中，电套管或编织物可以包括镀锡、镀银或镀镍的铜箔和玻璃纤维。在另一个示例中，电套管或编织物可以包括铝和聚酯、或铝和聚酰亚胺的组合。在另一个示例中，电套管或编织物可以包括具有铝、聚酯和第二铝层以及镀锡铜编织物的层压箔。在一些实施例中，与摄像机100相关联的图像数据可以利用诸如UART(通用异步接收和传输)和/或I2C(内部集成电路)的通信协议来传输。在一些实施例中，电缆118可以承载为摄像机100的电路板供电所需的电力。例如，电缆118可以承载操作电路板上的图像传感器所需的电力。在一些实施例中，如图1B所示，后板106可以使用一个或多个螺钉122(诸如菲利普头螺钉)固定到前板104。

如图1A至图1B所示，摄像机100通常具有高且纤细的轮廓。相比于与具有堆叠式PCB架构的摄像机相关联的更立体或正方形的轮廓，这种轮廓可以是优选的。通常，在自主车辆应用中，沿着车辆的宽度和长度的空间比沿着车辆的高度的空间更受限制。例如，沿着自主车辆的前部或后部处的宽度尺寸以及沿着自主车辆的侧面处的长度尺寸，仅可以安装固定数量的摄像机，而通过将摄像机堆叠在彼此的顶部上可以沿着自主车辆的高度尺寸安装更多摄像机。因此，与具有堆叠式PCB架构的摄像机相比，通过适应高且纤细的轮廓，更多摄像机可以安装到车辆的前部、后部或侧面。此外，这种轮廓允许紧密或紧凑地布置摄像机100类型的摄像机，从而允许摄像机具有相似的视野。相似的视野可以简化摄像机对准。

在一些实施例中，摄像机100可以使用摄像机外壳垫圈364和连接器板垫圈128来密封而达到进入保护(IP)标准。例如，摄像机100可以被水密封成至少IP67标准，这证明摄像机100当浸入一米深的水中三十分钟时能够生存或能够操作。在一些实施例中，连接器板116的设计可以进一步帮助进行IP认证。例如，如图1C所示，通过使电缆118直接尾纤式地连到连接器板116并用粘合剂密封，可以从摄像机外壳102中消除一个连接器。以这种方式，灰尘、水或其他碎屑进入摄像机100的“开口”少了一个。

图1C示出根据本发明的各种实施例的摄像机100的连接器板116。在一些实施例中，连接器板116可以包括将电缆118联接到连接器板116的索环126。在各种实施例中，索环126可以是具有中心开口的圆形橡胶，电缆118可以穿过所述中心开口。索环126可以保护电缆118免受损坏或磨损。例如，索环126可以防止电缆118摩擦连接器板116的孔口或边缘。在一些实施例中，粘合剂可以施加在索环126与电缆118之间，以密封可能由于电缆118穿过索环126的中心开口而导致的任何间隔或间隙。在一些实施例中，电缆118可以端接到连接器124。在一些实施例中，连接器124可以是与公连接器互补的母连接器。以这种方式，当连接器板116固定或安装到后板106时，连接器124可以向电路板供电并且将图像数据从电路板输出。

图2示出根据本发明的各种实施例的摄像机系统200的框图。在一些实施例中，摄像机系统200可以包括摄像机模块202和图像处理模块204。在一些实施例中，摄像机模块202可以用图1A至图1B的摄像机100来实现。摄像机模块202可以被配置为从周围环境捕获图像数据。图像处理模块204可以被配置为处理由摄像机模块202捕获的图像数据。例如，图像处理模块204可以对图像数据执行对象检测和/或识别以识别由图像数据捕获的对象。一旦识别了对象，图像处理模块204就可以将标签与每个所识别的对象相关联。例如，图像处理模块204可以将标记为“车辆”的标签与在图像数据中识别的汽车、卡车等相关联。作为另一个示例，图像处理模块204将标记为“行人”的标签与在图像数据中识别的人相关联。作为又一个示例，图像处理模块204可以将标记为“交通标志”的标签与在图像数据中识别的红绿灯、速度限制等相关联。许多变化是可能的。通常，当之后访问图像数据时，可以在所识别的对象附近显示或呈现标签。

在一些实施例中，图像处理模块204可以突出或勾勒出在图像数据中识别的对象。例如，图像处理模块204可以通过用矩形或正方形框包封车辆、行人或交通标志来突出在图像数据中识别的车辆、行人或交通标志。在某些情况下，矩形或正方形框可以是有颜色的。例如，可以用红色提供包封在图像数据中识别的车辆的矩形框。许多变化是可能的。

在一些实施例中，摄像机模块202可以包括图像传感器212、图像传感器处理器214、串行器216和非易失性存储器218。图像传感器212、图像传感器处理器214和串行器216以及非易失性存储器218可以被表面安装或焊接到摄像机100的电路板上。图像传感器212可以是被配置为捕获光子(光)并且将光子转换成多个数据通道(诸如数据管道和/或包括图像数据的数据通路)的半导体器件。图像数据包括与图像传感器212的像素相对应的像素数据。通常，像素可以是图像传感器212的电路元件，所述电路元件将它在给定的时间段内接收或捕获的光子转换成对应的电荷，诸如电压。由图像传感器212捕获的光子可以通过与图像传感器212相关联的一个或多个模数(A/D)转换器转换成多个数据通道。在一些实施例中，一个或多个A/D转换器可以是将光子转换成256个离散表示的数据通道的8位A/D转换器。具体地，每个像素数据可以由256个离散色级的8位数据表示。在某些情况下，一个或多个A/D转换器可以是将光子转换成65536个离散表示的数据通道的16位A/D转换器。例如，每个像素数据可以由65536个离散色级的16位数据表示。在某些情况下，一个或多个A/D转换器可以是将光子转换成超过1600万个离散表示的数据通道的24位A/D转换器。例如，每个像素数据由超过1600万个离散色级的24位数据表示。许多变化是可能的。

在一些实施例中，可以使用互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器来实现图像传感器212。在某些情况下，可以使用电荷耦合器件(CCD)传感器来实现图像传感器212。图像传感器212可以具有任何合适数量的像素。像素数量指示图像传感器212的分辨率。通常，图像传感器具有的像素越多，需要更多的处理时间来处理由图像传感器捕获的图像数据。例如，为了减少图像处理时间，具有较小像素数的图像传感器可能优于具有较大像素数的图像传感器。

在一些实施例中，图像传感器处理器214可以被配置为从图像传感器212接收多个数据通道。图像传感器处理器214可以在将图像数据输出到图像处理模块204进行进一步处理之前，处理与多个数据通道相对应的图像数据。例如，在一些实施例中，图像传感器处理器214可以执行高动态范围(HDR)处理，所述高动态范围处理将图像数据中的多个图像曝光组合以形成HDR图像。作为另一个示例，图像传感器处理器214可以执行运动补偿以减少图像数据中的运动抖动或模糊。作为又一个示例，图像传感器处理器214可以执行各种噪声降低以改善图像质量。图像传感器处理器214可以例如通过抑制由陀螺仪传感器检测的振动来执行去马赛克、噪声降低、自动曝光、自动聚焦、自动白平衡以及稳定数据。非易失性存储器218可以存储指令，诸如可以指示图像传感器处理器214执行上述各种处理的机器代码、二进制代码。一旦图像传感器处理器214处理图像数据，图像传感器处理器214就可以将多个数据通道输出到串行器216。

在一些实施例中，串行器216可以被配置为接收由图像传感器处理器214处理的多个数据通道。串行器216可以将多个数据通道组合成单个数据通道。串行器216可以通过单个数据通道将图像数据输出到图像处理模块204。通常，串行器216可以多路复用以将多个数据通道组合成单个高速数据通道，从而允许摄像机模块202通过单个电气连接或电线(诸如图1A至图1B的电缆118)而不是通过其中每个电气连接对应于多个数据通道中的数据通道的多个电气连接而将图像数据输出到图像处理模块204。

在一些实施例中，串行器216可以生成包括时钟信号的命令以控制图像传感器212和图像传感器处理器214。这些命令可以使图像传感器212、图像传感器处理器214和串行器216之间的数据处理操作同步，使得串行器216可以适当地将由图像处理模块204捕获并由图像传感器处理器214处理的图像数据输出到图像处理模块204。

图3A示出根据本发明的各种实施例的与摄像机100相关联的电路板300。在一些实施例中，电路板300可以是具有设置在其拐角处或在其拐角附近的一个或多个暴露表面309、311、313和/或315的印刷电路板302。在一些实施例中，一个或多个暴露表面309、311、313和/或315可以是可以促进热耗散的暴露金属(诸如铜)表面。例如，来自印刷电路板302的热量可以通过一个或多个暴露表面309、311、313和/或315从印刷电路板302耗散或转移到诸如前板104的散热器。在一些实施例中，印刷电路板302可以至少包括图像传感器304(诸如图2的图像传感器212)、图像传感器处理器306(诸如图2的图像传感器处理器214)、以及串行器308(诸如图2的串行器216)。尽管在图3A中未示出，但是印刷电路板302可以包括与摄像机100相关联的其他电子部件，诸如存储器，诸如图2的非易失性存储器218、电阻器、电容器和/或电感器。通常，图像传感器304、图像传感器处理器306、串行器308和印刷电路板302上的其他有源电子部件可以由通过电缆118供应给摄像机100的电压和电流供电。图像传感器处理器306可以沿着垂直y轴设置在图像传感器304与串行器308之间。即，图像传感器处理器306的y坐标可以在图像传感器304的y坐标与串行器308的y坐标之间。图像传感器处理器306可以沿着水平x轴设置在图像传感器304与串行器308之间。即，图像传感器处理器306的x坐标可以在图像传感器304的x坐标与串行器308的x坐标之间。

在一些实施例中，印刷电路板302可以包括多个导电层，诸如由多个非导电层(在其他方面已知为绝缘层)分开并绝缘的金属层。可以用各种导电轨迹或迹线蚀刻多个导电层，所述导电轨迹或迹线允许诸如图像传感器304、图像传感器处理器306和串行器308的电子部件发送和/或接收信号或以其他方式彼此通信。多个导电层中的一个导电层可以联接或连接到一个或多个暴露表面309、311、313和/或315。以这种方式，由电子部件产生的热量可以通过该一个导电层从印刷电路板302耗散到一个或多个暴露表面309、311、313和/或315。本文将参考图4A更详细地讨论该一个导电层。

在一些实施例中，印刷电路板302可以包括多个导热通道或散热孔。多个导热通道可以相对于印刷电路板302的电子部件在平行于z轴的方向上从深度方向延伸。在一些实施例中，多个导热通道可以被设置成对应于耗散相对大量热量的电子部件或在所述电子部件的正下方，而不是关于每个部件。在一些实施例中，导热通道可以被设置成对应于大多数或全部电子部件。多个导热通道可以是可以联接或连接到印刷电路板302的一个导电层的金属(诸如铜)通道或线。例如，多个导热通道可以垂直于位于x-y平面中的印刷电路板302的表面延伸穿过印刷电路板302的深度，电子部件设置在所述表面上。所述多个导热通道可以延伸穿过所述多个导电层和非导电层，以到达所述一个导电层。当将图像传感器304、图像传感器处理器306和串行器308焊接到它们在印刷电路板302上的相应位置上时，所述多个导热通道可以将图像传感器304、图像传感器处理器306和串行器308的下侧联接或连接到所述一个导电层。以这种方式，由图像传感器304、图像传感器处理器306和串行器308产生的热量可以通过所述多个导热通道从它们相应的下侧传导、转移或耗散到所述一个导电层。这种热量然后可以从所述一个导电层传导到所述一个或多个暴露表面309、311、313和/或315。本文将参考图4A更详细地讨论所述多个导热通道。

在一些实施例中，印刷电路板302可以包括诸如热胶或导热片的导热化合物316。导热化合物316是在电绝缘的同时导热的物质。换句话说，当施加到电子部件时，导热化合物316可以将由电子部件产生的热量从电子部件传导到散热器，同时防止电子部件被电短路或接地到散热器。在一些实施例中，导热化合物316可以施加到图像传感器304和图像传感器处理器306，或者在某些情况下，施加到串行器308以耗散由图像传感器304、图像传感器处理器306和/或串行器308产生的热量。如图3A所示，导热化合物316可以施加到图像传感器处理器306的顶侧，以将由图像传感器处理器306产生的热量耗散到摄像机100的前板104(散热器)。同样在图3A中示出，可以在与图像传感器304被焊接的位置相对应的位置处将导热化合物316施加到印刷电路板302的下侧(由虚线示出)。施加到印刷电路板302的下侧的导热化合物316可以帮助将由图像传感器304产生的热量耗散到摄像机100的后板106。尽管未在图3A中示出，但是在某些情况下，导热化合物316可以施加到串行器308的顶侧，以将由串行器308产生的热量耗散到摄像机100的前板104。本文将参考图4B更详细地讨论导热化合物316。

在一些实施例中，一个或多个暴露表面309、311、313和/或315中的每一个可以包括相应的安装孔319、321、323和/或325。安装孔319、321、323和/或325可以是可以用于将印刷电路板302固定或安装到摄像机100的前板104的通孔。例如，诸如螺钉的机械联接器可以用于通过暴露表面309、311、313和/或315的每个安装孔319、321、323或325将印刷电路板302固定到前板104。在一些实施例中，安装孔319和323可以分别与安装孔321和325水平对准。在一些实施例中，安装孔319和321可以分别与安装孔323和325垂直对准。例如，安装孔319可以与安装孔321水平对准，使得水平面370可以横穿或穿过安装孔319和321的中心。安装孔319可以与安装孔323垂直对准，使得垂直平面368可以横穿或穿过安装孔319和323的中心。安装孔321可以与安装孔325垂直对准，使得垂直平面378可以横穿或穿过安装孔321和325的中心。安装孔325可以与安装孔323水平对准，使得水平面380可以横穿或穿过安装孔323和325的中心。在一些实施例中，一个或多个暴露表面309、311、313和/或315中的一些暴露表面还可以包括对准孔314。例如，如图3A所示，分别设置在印刷电路板302的左上角和右下角上的一个或多个暴露表面309和315还可以包括对准孔314。对准孔314可以是通孔，当印刷电路板302安装到前板104中时，所述通孔可以有助于将图像传感器304对准到镜头支架112。对准孔314可以与一个或多个安装孔319、321、323和/或325中的任一个水平且垂直地偏移且未对准。如所示出的，平面368、370、378或380均不横穿任何对准孔314。本文将参考图3B更详细地讨论图像传感器304与镜头支架112的对准。

在一些实施例中，如图3A所示，暴露表面309、311、313和/或315中的每一个的轮廓可以包括在相应的接合处两侧是平坦区域的半圆形区域。例如，暴露表面309可以包括两侧是平坦区域307和303的半圆形区域305。暴露表面309还可以包括弯曲区域301。在弯曲区域301的末端处从平坦区域307到印刷电路板302的顶部测量的沿y轴的暴露表面309的垂直长度可以大于其他暴露表面311、313和315的相应的垂直长度。因此，与其他暴露表面315、311和313从印刷电路板302的最近的水平顶部边缘或底部边缘延伸的距离相比，暴露表面309可以在y轴的方向上从印刷电路板302的最近的水平顶部边缘垂直地延伸得更远。暴露表面311可以包括两侧是平坦区域357和353的半圆形区域355。暴露表面311还可以包括弯曲区域351和359。暴露表面313可以包括两侧是平坦区域367和363的半圆形区域365。暴露表面313还可以包括弯曲区域361和369。暴露表面315可以包括两侧是平坦区域377和373的半圆形区域375。暴露表面315还可以包括弯曲区域371和379。可以沿着x轴并且从弯曲区域371终止于印刷电路板302的底部中的位置到弯曲区域379终止于印刷电路板的右边缘来测量暴露表面315的水平长度。暴露表面315的水平长度可以超过串行器308的水平长度。暴露表面315的水平长度也可以超过其他暴露表面309、311和313的相应的水平长度。因此，与其他暴露表面309、311和313从印刷电路板302的最近的垂直左边缘或右边缘延伸的距离相比，暴露表面315可以在x轴的方向上从印刷电路板302的最近的垂直右边缘水平地延伸得更远。

在一些实施例中，如图3A所示，图像传感器304可以沿着平行于y轴并且平分印刷电路板302的表面的中心竖轴318设置或相对于所述中心竖轴318居中。中心竖轴318可以将印刷电路板302分成两个相等的部分。图像传感器处理器306可以沿着平行于x轴并且平分印刷电路板302的表面的中心水平轴320设置或相对于所述中心水平轴320居中。中心水平轴320可以将印刷电路板302分成两个相等的部分。中心水平轴320和中心竖轴318可以彼此垂直。在一些实施例中，图像传感器304可以设置在印刷电路板302上的中心水平轴320、图像传感器处理器306和串行器308上方或与其偏离。在一些实施例中，图像传感器处理器306可以设置到中心竖轴318的右边或偏离中心竖轴318。在一些实施例中，串行器308可以偏离中心竖轴318和中心水平轴320两者。图像传感器304相对于图像传感器处理器306和串行器308在印刷电路板302上的这种布置可以具有许多优点。例如，通过将图像传感器304放置在图像传感器处理器306上方，可能从施加到图像传感器处理器306的导热化合物316掉落的任何碎屑都不会阻碍或妨碍图像传感器304的视野。将图像传感器304放置在图像传感器处理器306和串行器308上方的另一个优点是简化印刷电路板302的总线布线和/或干线布线。例如，印刷电路板302上的导电迹线可以根据收集、处理并输出图像数据的方式或顺序，以基本上单向的方式在同一平面内从图像传感器304路由到图像传感器处理器306和串行器308。以这种方式，信号需要在图像传感器304、图像传感器处理器306和串行器308之间行进的距离，诸如导电迹线的长度，可以最小化，从而改善信号完整性。

图3B示出根据本发明的各种实施例的摄像机100的前板104。图3B提供前板104的内部视图和倾斜视图。如图3B所示，前板104可以包括一个或多个平台329、331、333和/或335，以及在前板104的内表面336上的摄像机筒334。在一些实施例中，一个或多个平台329、331、333和/或335可以从内表面336升高或偏移，并且可以具有基本上镜像于印刷电路板302的一个或多个暴露表面309、311、313和/或315的形状。以这种方式，当印刷电路板302安装到前板104中时，一个或多个暴露表面309、311、313和/或315接触一个或多个平台329、331、333和/或335，从而最大化从印刷电路板302到前板104的接触和热耗散。在一些实施例中，一个或多个平台329、331、333和/或335可以具有与前板104不同的饰面。例如，一个或多个平台329、331、333和/或335可以具有暴露的金属饰面，而前板104可以具有保护饰面。在一些实施例中，摄像机筒334可以从内表面336向外延伸到前板104的镜头支架112。摄像机筒334可以是允许光的光子通过镜头支架112进入摄像机100的开口或孔口。

在一些实施例中，一个或多个平台329、331、333和/或335中的每一个可以分别包括螺纹安装孔339、341、343和/或345。螺纹安装孔339、341、343和/或345中的每一个可以是与印刷电路板302的每个安装孔319、321、323和325互补的螺纹安装孔。螺纹安装孔339、341、343和345可以被设置成使得当印刷电路板302放置到前板104中时，印刷电路板302的每个安装孔319、321、323和325分别与每个螺纹安装孔339、341、343和345对齐。以这种方式，通过将螺钉穿过每个安装孔319、321、323和325并拧入每个螺纹安装孔339、341、343和345中，诸如螺钉的机械联接器可以用于将印刷电路板302固定到前板104。在一些实施例中，一个或多个平台329、331、333和/或335中的一些平台还可以包括电路板对准销338。例如，如图3B所示，设置在前板104的右上角和左下角附近的一个或多个平台329和335可以包括电路板对准销338。电路板对准销338是与印刷电路板302的对准孔314互补的突出销。对准孔314可以与每个安装孔319、321、323和325垂直且水平地偏移。当印刷电路板302放置到前板104上时，印刷电路板302的每个对准孔314直接设置在每个电路板对准销338上方。以这种方式，可以通过固定印刷电路板302与前板104之间的空间关系来固定图像传感器304与摄像机筒334的对准。在一些实施例中，电路板对准销338可以通过在摄像机100遭受冲击或振动的同时将印刷电路板302保持在适当位置来提供对准稳定性。例如，将印刷电路板302按下到前板104的螺钉可能随时间的推移而变松。在该示例中，因为电路板对准销338将印刷电路板302“锁定”或保持在适当位置，所以螺钉的任何松动都不会改变图像传感器304与摄像机筒334的对准。

在一些实施例中，前板104可以包括一个或多个摄像机外壳组件孔342。一个或多个摄像机外壳组件孔342是可以用于组装前板104和后板106以形成摄像机外壳102的螺纹孔。例如，在印刷电路板302已经安装到前板104中之后，可以通过将螺钉穿过后板106拧入一个或多个摄像机组件孔342来组装并固定前板104和后板106。

图3C示出根据本发明的各种实施例的安装有印刷电路板302的摄像机100的前板104。图3C提供安装有印刷电路板302的前板104的内部视图和倾斜视图。在图3C中，已经通过一个或多个螺钉362穿过印刷电路板302的每个安装孔319、321、323和325将印刷电路板302安装、架置或固定到前板104中并且到每个螺纹安装孔339、341、343和345中。在一些实施例中，前板104可以包括摄像机外壳垫圈364，其可以被实现为关于图1A至图1B描述的摄像机外壳垫圈。摄像机外壳垫圈364可以是橡胶垫圈，其可以填充前板104和后板106之间的间隔或间隙。如所讨论的，摄像机外壳垫圈364可以防止诸如水、雨水、灰尘等的碎屑进入摄像机外壳102并且此后防止污染印刷电路板302。

图4A示出根据本发明的各种实施例的摄像机100的印刷电路板302的剖视图400。在一些实施例中，印刷电路板302可以包括可以被实现为图3A的多个导电层的多个导电层401、402和403。多个导电层401、402和403可以由可以被实现为图3A的多个非导电层的多个非导电层404分开并绝缘。多个导电层401、402和403可以是在印刷电路板302的电子部件之间传导电信号的金属层。例如，多个导电层401、402和403可以是铜层。多个导电层401、402和403可以包括在电子部件之间路由电信号的导电轨迹或迹线的蚀刻。多个非导电层404是不传导电信号的绝缘层。例如，多个非导电层404可以是层压的玻璃纤维环氧树脂层。

在一些实施例中，电子部件406，诸如图3A的图像传感器304、图像传感器处理器306或串行器308，可以经由粘合剂408或结合剂表面安装到印刷电路板302。电子部件406可以被焊接410到印刷电路板302上，以通过多个导电层401、402和403发送和/或接收信号或以其他方式与印刷电路板302上的其他电子部件通信。在一些实施例中，印刷电路板302可以包括多个导热通道412或散热孔，诸如图3A的多个导热通道。多个导热通道412是可以从电子部件406的下方延伸的通道。在一些实施例中，如图4A所示，多个导热通道412可以是金属(诸如铜)通道，其穿过多个导电层401、402和403和多个非导电层404从印刷电路板302的顶部延伸到底部。多个导热通道412可以联接或连接到电子部件406的下侧以耗散由电子部件406产生的热量。例如，当处理由图像传感器304捕获的图像数据时，图像传感器处理器306可以产生热量。在该示例中，设置在图像传感器处理器306下方的散热孔可以将由图像传感器处理器306产生的热量从图像传感器处理器306耗散或转移掉。通常，多个导热通道412可以与多个导热层401、402和403电绝缘和热绝缘。以这种方式，多个导热通道412不干扰在多个导热层401、402和403上发生的信号传输。

在一些实施例中，所述多个导电层401、402和403中的一个导电层414(其可以被实现为图3A的一个导电层)可以联接或连接到多个导热通道412。该一个导电层414通常朝向印刷电路板302的底部设置。该一个导电层414可以与所述多个导电层401、402和403中的其他导电层电绝缘并且不传导电信号。该一个导电层414可以提供热路径，以进一步转移或耗散由电子部件406产生的热量。例如，在一些实施例中，该一个导电层414可以进一步联接或连接到印刷电路板302的暴露表面310，其可以被实现为图3A的一个或多个暴露表面309、311、313和315中的任意两个。在该示例中，由电子部件406产生的热量可以通过多个导热通道412和该一个导电层414从电子部件406耗散到暴露表面310。

图4B示出根据本发明的各种实施例的摄像机100的剖视图450。如图4B所示，印刷电路板302可以安装到前板104并且设置在摄像机100的前板104和后板106之间。印刷电路板302还可以包括导热化合物316。在图像传感器304被表面安装的位置处或对应于所述位置可以将导热化合物316施加到图像传感器处理器306的顶部表面和印刷电路板302的下侧表面。在一些实施例中，导热化合物316的尺寸和/或形状可以与图像传感器304和/或图像传感器处理器306的尺寸匹配。在其他实施例中，导热化合物316的尺寸可以小于图像传感器304和/或图像传感器处理器306的尺寸。导热化合物316可以通过直接传导到前板104来帮助耗散由图像传感器处理器306产生的热量，如箭头452所指示。导热化合物316可以通过从印刷电路板302的下侧到后板106的直接传导来帮助耗散由图像传感器304产生的热量，如箭头454所指示。另外，设置在图像传感器304和图像传感器处理器306下方的多个导热通道412可以进一步通过所述一个导电层414和印刷电路板302的所述一个或多个暴露表面309、311、313和315将热量耗散到前板104，如箭头456和458所指示。

图4C示出摄像机100的印刷电路板302的剖视图，示出改善动力传输的机构。在一些实施例中，如图4C所示，多个导电层中的一些导电层，诸如导电层402，可以包括电源层470、471和472。通常，电源层是嵌入多个导电层中的金属层。这些电源层专用于承载操作印刷电路板302的电子部件所需的电源(例如电压和电流)。例如，导电层的电源层可以被配置为承载2.8伏，并且通过导电层的导电迹线将该2.8伏传送到图像传感器304。在一些示例中，导电层402可以包括可以被配置为分别承载2.8伏、1.2伏和0.9伏的电源层470、471和472。在一些实施例中，多个导电层中的一些导电层，诸如导电层401和403，可以包括专用接地层，诸如接地层460和480。类似于电源层，接地层是嵌入多个导电层中的金属层，所述金属层专用于电接地。在一些实施例中，印刷电路板302可以被配置为使得导电层的电源层设置在两个导电层的两个接地层之间，如图4C所示。例如，电源层470、471和472可以设置在两个接地层460和480之间。这种构造可以改善电子部件的高频响应。例如，将导电层的电源层放置在两个接地层之间减小与诸如去耦电容器491和492的去耦电容器相关联的寄生电感，从而确保电源从电源层470、471和472向电子部件的平稳传送。接地层460和480可以加大尺寸以超过电源层470、471和472中的至少一个或全部的组合表面区域。去耦电容器491和492可以分别在一个终端处联接到接地层460并且在另一终端处联接到电源层470和472。去耦电容器491和492可以彼此平行且异相180度、或相反极性地设置。去耦电容器491和492可以通过大块电源层472连接，而不是通过迹线连接。将去耦电容器与大块连接进一步减小寄生电感。以这种方式，高频信号(例如，高速信号)可以分配到导电层，所述导电层包括电源层并由两个接地层“夹在中间”以实现更好的摄像机电气性能，诸如具有更好的ISO性能(例如，对光的敏感性)。

图5示出根据本发明的各种实施例的自主车辆的传感器结构500。在一些实施例中，传感器结构500可以包括光检测和测距(LiDAR)传感器502和多个摄像机504。多个摄像机504可以用图1A至图1B的摄像机100来实现。如参考图1A至图1B所讨论的那样，多个摄像机504通常具有高且纤细的轮廓，其允许多个摄像机504以紧凑的布置来布置。这种布置允许多个摄像机504具有相似的视野，并且从而简化摄像机对准。在一些实施例中，多个摄像机504可以包括经由前板104的顶部处的螺纹孔附接到摄像机504的增强设备506。螺纹孔可以包括M3螺纹孔。如参考图1A至图1B所讨论的那样，增强设备506可以向多个摄像机504提供附加的能力或功能。例如，增强设备506可以是镜头清洁设备，诸如可以围绕增强设备506旋转的清洁喷嘴。作为另一个示例，增强设备506可以附加地或可替代地包括改变由多个摄像机504捕获的光的透射率的神经滤波器设备。作为另一个示例，增强设备506可以附加地或可替代地包括偏振器或衍射器。

在一些实施例中，传感器结构500还可以包括处理器508，所述处理器508确定在与多个摄像机504相关联的一个或多个安装孔和/或对准孔处由机械联接器或紧固件(诸如螺钉、螺母和螺栓、或销)施加的扭矩。响应于处理器508确定由至少一个机械联接器或紧固件施加的扭矩与由其他机械联接器或紧固件施加的扭矩偏离超过阈值量，处理器508可以输出警报和/或命令车辆(诸如自主车辆)减速。处理器508可以基于机械联接器或紧固件的所施加的扭矩来确定车辆的最大速度，使得摄像机504中的任一个的振动或运动不会超过阈值振动或运动，并且将这种命令输出到单独的控制器，所述控制器基于确定的最大速度来控制车辆的转向、制动或驾驶部件。处理器508可以包括人工智能(AI)处理器，所述人工智能处理器基于车辆的速度和/或其他道路状况(诸如颠簸)来预测摄像机504中的任一个的振动或运动，这可以通过国际糙度指标(IRI)来测量。可以通过车辆速度、道路状况、所施加的扭矩的先前输入和对应于输入的摄像机的振动量的输出来训练AI处理器。AI处理器可以在当前参数(诸如当前道路的预测道路状况和所施加的当前扭矩)下预测最大车速，使得多个摄像机504中的任一个的预测振动不超过阈值振动。例如，处理器508可以向控制器输出命令，所述控制器可以控制车辆在路线的整个持续时间内保持在确定的最大速度内，或者仅在某些紧急情况下超过确定的最大速度。

在一些实施例中，处理器508可以确定由至少一个机械联接器或紧固件施加的扭矩小于阈值扭矩。在给定的车辆速度和/或道路状况下，阈值扭矩可以是最小扭矩，使得多个摄像机504中的任一个的振动不会超过阈值振动。响应于这种确定，处理器508可以输出警报和/或命令车辆减速。处理器508可以基于机械联接器或紧固件的当前施加的扭矩来确定最大速度，使得多个摄像机504中的任一个的振动或运动不会超过阈值振动或运动，并且将命令输出到控制器，所述控制器可以基于确定的最大速度来控制车辆。在一些实施例中，在车辆开始路线之前，处理器508可以估计或确定路线的预测颠簸或其他驾驶条件，诸如IRI，并且确定机械联接器或紧固件是否被充分拧紧，使得多个摄像机504中的任一个的振动或运动量在路线期间不会超过阈值振动或运动。可以使用卫星地图、历史数据或其他数据来获得路线的预测颠簸或其他驾驶条件。在否定确定时，处理器508可以输出警告和/或预测量，通过所述警告和/或预测量，机械联接器或紧固件中的一个或多个应被紧固。

本文描述的技术例如由一个或多个专用计算装置实现。专用计算装置可以被硬接线以执行技术，或者可以包括被持久性地编程为执行技术的电路或数字电子装置，诸如一个或多个专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)，或者可以包括被编程为依据固件、存储器、其他存储设备或组合中的程序指令来执行技术的一个或多个硬件处理器。

图6是示出可以在其上实现本文所述的实施例中的任一个的计算机系统600的框图。计算机系统600包括总线602或用于通信信息的其他通信机制、用于处理信息的与总线602联接的一个或多个硬件处理器604。装置执行任务的描述旨在表示硬件处理器604中的一个或多个执行。

计算机系统600还包括主存储器606，诸如随机存取存储器(RAM)、高速缓存和/或其他动态存储装置，其联接到总线602，用于存储将由处理器604执行的信息和指令。主存储器606还可以用于在将要由处理器604执行的指令的执行期间存储临时变量或其他中间信息。此类指令在存储在处理器604可访问的存储介质中时将计算机系统600呈现成被定制用于执行指令中指定的操作的专用机器。

计算机系统600还包括联接到总线602的只读存储器(ROM)608或其他静态存储装置，用于存储用于处理器604的静态信息和指令。诸如磁盘、光盘或USB拇指驱动器(闪存驱动器)等的存储装置610被提供并且联接到总线602用于存储信息和指令。

计算机系统600可以经由总线602联接到输出装置612，诸如阴极射线管(CRT)或LCD显示器(或触摸屏)，用于向计算机用户显示信息。包括字母数字和其他键的输入装置614联接到总线602，用于将信息和命令选择传递给处理器604。用户输入装置的另一种类型是光标控件616。计算机系统600还包括联接到总线602的通信接口618。

除非上下文另有要求，否则贯穿本说明书和权利要求书，字词“包括(comprise)”及其变体诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”应以开放性的、包含性的含义解释，即，被解释为“包括，但不限于。”贯穿本说明书对值的数值范围的叙述意图用作单独地提及落入该范围内的每个独立值(包括限定该范围的值)的速记表示，并且每个独立值并入本说明书中，如同在本文中单独地叙述一样。另外地，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指称。短语“中的至少一个”、“选自包括以下项的组的至少一个”或“选自由以下项组成的组的至少一个”等将以反意连接词解释(例如，不解释为A中的至少一个和B中的至少一个)。

贯穿本说明书提及“一个实施例”或“实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征、结构、操作或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各处出现短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指相同实施例，但在一些情况下可指相同实施例。此外，特定特征、结构或特性可在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。

被实现为另一部件的部件可以被解释为以与另一部件相同或相似的方式操作的部件，和/或包括与另一部件相同或相似的特征、特性和参数。

如本文所使用，术语“或”可以包括性或排他性意义来解释。此外，可提供在本文中被描述为单个实例的资源、操作或结构的多个实例。另外，在各种资源、操作、程序模块、引擎和/或数据存储之间的边界在一定程度上是任意的，并且在具体说明性配置的上下文中说明了特定操作。可设想功能性的其他分配，并且这些可落入本发明的各种实施例的范围内。一般来讲，在示例配置中呈现为独立资源的结构和功能性可被实现为组合结构或资源。类似地，呈现为单个资源的结构和功能性可被实现为独立资源。这些和其他变型、修改、添加和改进落入如所附权利要求书所表示的本发明的实施例的范围内。因此，说明书和附图被认为是说明性的，而不是限制性的。

计算机可读存储介质，如在本文中使用该术语时，是非暂时性介质的形式，并且可为可保留和存储指令以供指令执行装置使用的任何有形装置。计算机可读存储介质可为例如但不限于电子存储装置、磁性存储装置、光学存储装置、电磁存储装置、半导体存储装置或前述项的任何合适的组合。计算机可读存储介质以及更一般地，非暂时性介质，可以包括非易失性介质和/或易失性介质。计算机可读存储介质的更具体的示例的非穷举性列表包括：便携式计算机软盘，诸如软盘或柔性盘；硬盘；随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、静态随机存取存储器(SRAM)或任何其他存储器芯片或盒式磁带；便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)；数字多功能盘(DVD)；存储棒；固态驱动器；磁带或任何其他磁性数据存储介质；机械地编码的装置，诸如打孔卡或其上记录有指令的凹槽中凸起结构或具有孔图案的任何物理介质；上述项的任何联网版本；以及上述项的任何合适的组合。

非暂时性介质不同于传输介质，并且因此如本文所使用，计算机可读存储介质不应被理解为本身是瞬时信号，诸如无线电波或其他自由地传播的电磁波、通过波导或其他传输介质(例如，通过光纤电缆的光脉冲)传播的电磁波或通过接线传输的电信号。然而，非暂时性介质可以与传输介质结合操作。具体地，传输介质可以参与在非暂时性介质之间传送信息。例如，传输介质可以包括同轴电缆、铜线和/或光纤，包括包含总线中的至少一些的接线。传输介质也可采用声波或光波的形式，诸如在无线电波和红外数据通信期间生成的那些。

可经由例如互联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)和/或无线网络等网络将本文中描述的计算机可读程序指令从计算机可读存储介质下载到相应计算/处理装置或下载到外部计算机或外部存储装置。网络可以包括铜传输电缆、光传输纤维、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理装置中的网络适配器卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令并转发计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理装置内的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可为汇编程序指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或用一种或多种编程语言(包括面向对象的编程语言(例如Smalltalk、C++等)和常规过程编程语言(例如“C”编程语言或类似编程语言))的任意组合编写的源代码或对象代码。计算机可读程序程序代码可完全地在用户的计算机上执行，部分地在用户的计算机上执行，作为独立的软件包执行，部分地在用户的计算机上且部分地在远程计算机上执行，或者完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可通过任何类型的网络(包括LAN或WAN)连接到用户的计算机，或者可连接到外部计算机(例如，通过使用互联网服务提供商(ISP)的互联网)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、FPGA或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路系统可通过利用计算机可读程序指令的状态信息以个性化电子电路系统来执行计算机可读程序指令，以便执行本发明的方面。

Claims (20)

1.一种传感器装置，其包括：

外壳；以及

由所述外壳包围的印刷电路板，其中所述印刷电路板包括：

图像传感器，所述图像传感器捕获图像数据；

图像传感器处理器，所述图像传感器处理器处理所述图像数据；以及

串行器，所述串行器将与所述图像数据相关联的一个或多个数据通道转换成单个数据通道；以及

一个或多个暴露表面，所述一个或多个暴露表面将由所述图像传感器、所述图像传感器处理器和所述串行器产生的热量转移到所述外壳。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述外壳包括前板和后板，并且所述印刷电路板固定到所述外壳的所述前板。

3.根据权利要求1所述的传感器装置，其中在所述印刷电路板的每个拐角处设置所述一个或多个暴露表面。

4.根据权利要求3所述的传感器装置，其中所述一个或多个暴露表面中的每一个包括通孔，所述通孔是安装孔。

5.根据权利要求4所述的传感器装置，其中所述印刷电路板在所述一个或多个暴露表面处通过机械紧固件固定到所述外壳的前板。

6.根据权利要求3所述的传感器装置，其中所述暴露表面中的至少一个包括第二通孔，所述第二通孔是对准孔。

7.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述印刷电路板还包括：

多个导电层，所述多个导电层传导与所述图像传感器、所述图像传感器处理器和所述串行器相关联的信号；以及

多个非导电层，所述多个非导电层设置在所述多个导电层之间，其中所述多个非导电层使所述多个导电层绝缘。

8.根据权利要求7所述的传感器装置，其中所述印刷电路板还包括：

多个导热通道，所述多个导热通道设置在所述图像传感器、所述图像传感器处理器和所述串行器下方。

9.根据权利要求8所述的传感器装置，其中所述多个导热通道包括延伸穿过所述印刷电路板的深度的通道并且穿透所述多个导电层和所述多个非导电层。

10.根据权利要求9所述的传感器装置，其中所述多个导热通道与所述多个导电层绝缘。

11.根据权利要求8所述的传感器装置，其中所述多个导热通道联接到所述多个导电层中的导电层，并且其中与所述多个导热通道联接的所述导电层与所述多个导电层中的其他导电层绝缘。

12.根据权利要求11所述的传感器装置，其中所述导电层联接到所述印刷电路板的所述一个或多个暴露表面。

13.根据权利要求8所述的传感器装置，其中所述多个导热通道包括铜通道。

14.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述印刷电路板还包括：

导热化合物，所述导热化合物将由所述图像传感器、所述图像传感器处理器和所述串行器产生的所述热量从所述印刷电路板转移到所述外壳。

15.根据权利要求14所述的传感器装置，其中所述导热化合物在对应于所述图像传感器的位置处施加到所述印刷电路板的底部表面，所述导热化合物接触所述外壳的后板。

16.根据权利要求14所述的传感器装置，其中所述导热化合物施加在所述图像传感器处理器的表面的顶上，所述导热化合物接触所述外壳的前板。

17.根据权利要求14所述的传感器装置，其中所述导热化合物施加在所述串行器的表面的顶上，所述导热化合物接触所述外壳的前板。

18.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述图像传感器设置在所述印刷电路板上，并且相对于平分所述印刷电路板的表面的中心竖轴而居中，并且偏离平分所述印刷电路板的所述表面且垂直于所述中心竖轴的中心水平轴。

19.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述图像传感器处理器设置在所述印刷电路板上，并且相对于平分所述印刷电路板的表面的中心水平轴而居中，并且偏离平分所述印刷电路板的所述表面且垂直于所述中心水平轴的中心竖轴。

20.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述串行器设置在所述印刷电路板上，并且偏离平分所述印刷电路板的表面的中心竖轴，并且偏离平分所述印刷电路板的表面且垂直于所述中心竖轴的中心水平轴。

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