CN114205492A - 传感器设备 - Google Patents

Abstract

本文描述了一种传感器设备。该传感器设备包括具有前板和后板的壳体。前板包括安装孔，而后板包括第二安装孔和对准孔。传感器设备包括被壳体包围的印刷电路板，其中，印刷电路板包括图像传感器、图像传感器处理器和串行器。

Description

传感器设备

技术领域

本发明涉及一种传感器设备。

背景技术

诸如自动或半自动车辆的车辆可以包括无数的传感器，其提供从车辆的周围环境捕获的连续的传感器数据流。例如，无人驾驶或半自动车辆可以包括相机、光检测和测距(LiDAR)传感器、雷达、全球定位系统(GPS)设备，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自动驾驶车辆执行原本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、用于碰撞警告或避免碰撞的后端雷达、停车辅助、交叉-交通监控、紧急制动和自动距离控制。这些传感器的功能和实现对于支持日益增加的自主性的车辆将变得越来越重要。

发明内容

在一些实施例中，本文描述了一种传感器设备。传感器设备可以包括壳体，该壳体包括前板和后板。前板包括一个或多个第一安装孔。后板包括一个或多个第二安装孔和对准孔。传感器设备还包括被壳体包围的印刷电路板。印刷电路板包括图像传感器、图像传感器处理器和串行器。在一些实施例中，传感器设备可以仅包括单个印刷电路板。

在一些实施例中，前板还包括在深度方向上延伸到前板的一部分中的凹口，其中该凹口设置在前板的拐角处。

在一些实施例中，凹口还包括半圆形区域，该半圆形区域的侧面是在第一接合点处侧接的第一平坦区域和在第二接合点处侧接的第二平坦区域。

在一些实施例中，第一接合点与横穿第一安装孔的中心和第二安装孔的第二中心的第一平面相交；第二接合点与第二平面相交，第二平面横穿第一安装孔的中心和第三安装孔的第三中心；并且第二平面垂直于第一平面。

在一些实施例中，第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔是从所述凹口终止的平面开始在深度方向上延伸穿过前板的该部分的其余部分的通孔。

在一些实施例中，前板还包括相机镜筒，并且相机镜筒从前板向外延伸并且包括透镜底座；透镜底座是安装有透镜的螺纹孔。

在一些实施例中，透镜包括远摄透镜、广角透镜和变焦透镜中的至少一种。

在一些实施例中，前板还包括垫圈，以密封后板和前板之间的间隙。

在一些实施例中，前板还包括设置在前板的顶部处的螺纹孔，并且清洁器、偏振器或衍射器附接到该前板上。

在一些实施例中，后板联接到连接器板，同轴电缆供电(PoC)电缆的尾纤连接到该连接器板；并且后板包括垫圈以密封连接器板与后板之间的间隙。

在一些实施例中，一个或多个安装孔装配有M4螺钉。

在其他实施例中，传感器设备可以包括壳体和被壳体包围的印刷电路板。印刷电路板可以在顶表面上包括图像传感器、图像传感器处理器和串行器，其中图像传感器处理器沿垂直轴设置在图像传感器和串行器之间。

在一些实施例中，图像传感器相对于中心垂直轴居中，该中心垂直轴将印刷电路板的表面平分为两个相等的部分，并且图像传感器偏离中心水平轴。中心水平轴将印刷电路板的表面平分为两个相等的第二部分，并且垂直于中心垂直轴。

在一些实施例中，图像传感器处理器沿着水平轴设置在图像传感器和串行器之间；图像传感器处理器的中心与图像传感器的中心之间的水平距离大于串行器的中心与图像传感器处理器的中心之间的水平距离。

在一些实施例中，印刷电路板还包括布置在印刷电路板的拐角处的暴露表面，该暴露表面将由图像传感器、图像传感器处理器和串行器产生的热量传递到壳体，暴露表面中的每个包括安装孔，并且暴露表面中的至少一个包括对准孔，其中，暴露表面中的第一暴露表面与至少一个其他暴露表面相比沿着垂直轴垂直延伸得更远。

在一些实施例中，暴露表面中的第二暴露表面与至少一个其他暴露表面相比沿着水平轴水平延伸得更远。

在一些实施例中，在暴露表面中的每个暴露表面处的安装孔水平对准的，使得水平平面横穿安装孔的中心和第二安装孔的第二中心；并且在暴露表面中的每个暴露表面处的安装孔垂直对准的，使得垂直平面横穿安装孔的中心和第三安装孔的第三中心。

在一些实施例中，对准孔水平和垂直地偏离安装孔。

在一些实施例中，暴露表面中的一个暴露表面延伸的水平距离长于串行器的水平长度。

在一些实施例中，暴露表面中的每个暴露表面包括半圆形区域，该半圆形区域的侧面是在第一接合点处侧接的第一平坦区域和在第二接合点处侧接的第二平坦区域。

在其他实施例中，传感器设备可以包括壳体和被壳体包围的印刷电路板。印刷电路板可以包括捕获图像数据的图像传感器、处理图像数据的图像传感器处理器、将与图像数据相关联的一个或多个数据通道转换为单个数据通道的串行器、以及一个或多个暴露表面。一个或多个暴露表面可以将由图像传感器、图像传感器处理器和串行器产生的热量从印刷电路板传递到壳体。

在一些实施例中，壳体包括前板和后板，并且印刷电路板固定到壳体的前板。

在一些实施例中，一个或多个暴露表面设置在印刷电路板的每个拐角处。

在一些实施例中，一个或多个暴露表面中的每一个包括通孔，该通孔是安装孔。

在一些实施例中，印刷电路板通过机械紧固件在一个或多个暴露表面处固定到壳体的前板。

在一些实施例中，暴露表面中的至少一个包括第二通孔，该第二通孔是对准孔。

在一些实施例中，印刷电路板还包括：多个导电层，其传导与图像传感器、图像传感器处理器和串行器相关联的信号；设置在多个导电层之间的多个非导电层，其中，多个非导电层使多个导电层绝缘。

在一些实施例中，印刷电路板还包括：多个导热通道，其布置在图像传感器、图像传感器处理器和串行器的下方。

在一些实施例中，多个导热通道包括延伸穿过印刷电路板的深度并且穿透多个导电层和多个非导电层的通道。

在一些实施例中，多个导热通道与多个导热层绝缘。

在一些实施例中，多个导热通道联接到多个导电层中的一个导电层，并且其中，该导电层与多个导电层中的其他导电层绝缘。

在一些实施例中，导电层联接到印刷电路板的一个或多个暴露表面。

在一些实施例中，多个导热通道包括铜通道。

在一些实施例中，印刷电路板还包括热化合物，该热化合物将由图像传感器、图像传感器处理器和串行器产生的热量从印刷电路板传递到壳体。

在一些实施例中，在与图像传感器相对应的位置处将热化合物施加到印刷电路板的下侧，热化合物与壳体的后板接触。

在一些实施例中，热化合物被施加到图像传感器处理器的顶侧，热化合物与壳体的前板接触。

在一些实施例中，热化合物被施加到串行器的顶侧，热化合物与壳体的前板接触。

在一些实施例中，图像传感器设置在印刷电路板上，并且图像传感器相对于中心垂直轴居中，该中心垂直轴将印刷电路板的表面平分；并且图像传感器偏离中心水平轴，该中心水平轴将印刷电路板的表面平分并且垂直于中心垂直轴。

在一些实施例中，图像传感器处理器设置在印刷电路板上，并且相对于中心水平轴居中，该中心水平轴将印刷电路板的表面平分；并且图像传感器偏离中心垂直轴，该中心垂直轴将印刷电路板的表面平分并且垂直于中心水平轴。

在一些实施例中，串行器设置在印刷电路板上，并且偏离中心垂直轴，该中心垂直轴平分印刷电路板的表面；并且串行器偏离中心水平轴，该中心水平轴将印刷电路板的表面平分并且垂直于中心水平轴。

本公开的各种实施例提供了一种由如上所述的系统实现的方法。

本文公开的设备、系统、方法和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和功能以及零件的组合和制造的经济性参考附图考虑以下描述和所附权利要求将变得更加显而易见，所有这些均形成了本说明书的一部分，其中，相似的附图标记在各个附图中表示相应的部分。然而，应该明确地理解，附图仅出于说明和描述的目的，并且不旨在作为对本发明的限制的定义。

附图说明

在所附权利要求中具体阐述了本技术的各种实施例的某些特征。通过参考下面的详细说明，可以更好地理解本技术的特征和优点，所述详细说明阐述了说明性实施例，其中利用了本发明的原理，在本发明的附图中：

图1A-图1B示出了根据本发明的各个实施例的相机。

图1C示出了根据本发明的各个实施例的相机的连接板。

图2示出了根据本发明的各个实施例的相机系统的框图。

图3A示出了根据本发明的各个实施例的与相机相关联的电路板。

图3B示出了根据本发明的各个实施例的相机的前板。

图3C示出了根据本发明的各个实施例的安装有印刷电路板的相机的前板。

图4A示出了根据本发明的各个实施例的相机的印刷电路板的剖视图。

图4B示出了根据本发明的各个实施例的相机的剖视图。

图4C示出了根据本发明的各个实施例的相机的印刷电路板的剖视图。

图5示出了根据本发明的各个实施例的自动驾驶车辆的传感器结构。

图6是可以在其上实现本文描述的任何实施例的计算机系统的示意性框图。

具体实施方式

在诸如自动驾驶车辆的自动驾驶应用中使用的相机通常具有堆叠的印刷电路板(PCB)架构。在具有堆叠式PCB架构的相机中，大小和尺寸相似的电路板在相机壳体中彼此相邻布置。具有堆叠式PCB架构的相机可能有许多缺点。这样的缺点之一是热性能。在具有堆叠式PCB架构的相机中，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等电子部件产生的热量需要从一个电路板传递或散发到下一个电路板，直到热量到达散热器为止。这样的散热方案可能不理想，因为通过电路板的散热效率不高。另一个缺点是对准性能。具有堆叠式PCB架构的相机通常缺少集成的安装点，这些安装点允许将相机直接固定或安装到诸如车辆结构的表面上。为此，可能需要定制支架或适配器才能将摄像机固定在地面上。在这种配置下，由定制支架固定在适当位置的相机可能会随着时间的流逝而变得松动并偏离其原始固定或安装位置，从而导致相机未对准。另一个缺点是电性能。如上所述，在具有堆叠的PCB架构的相机中，电路板彼此相邻地布置。因此，为了允许电路板之间的通信，使用了互连。互连是带有带状电缆或电线的连接器，它们在电路板之间传送信号。当信号传播或通过互连时，信号完整性和质量会下降。因此，对于具有堆叠式PCB 架构的相机，可能需要附加的信号调节电路来补偿信号完整性的损失。

在此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动驾驶车辆或机器人的自动驾驶应用的相机。相机可以包括相机壳体，该相机壳体包括前板和后板。与相机相关联的电路板(诸如印刷电路板或PCB)可以被容纳在前、后板之间的相机壳体内或被这种相机壳体包围。通过采用单个PCB架构，本发明通过消除对互连的需求而避免了上述的电性能缺陷。在一些实施例中，相机壳体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透镜底座。一个或多个安装孔是可用于将相机固定或安装到诸如自动驾驶车辆的传感器结构之类的结构的通孔。例如，可以使用机械联接器或紧固件(诸如螺钉、螺母和螺栓)通过一个或多个安装孔将相机固定到该结构上。通过将安装孔集成到相机壳体中，本发明消除了对用于固定相机的定制托架的需要，同时确保了所有六个运动自由度都得到了保证。一个或多个对准孔可帮助将相机对准该结构。例如，自动驾驶车辆的传感器结构可以在与相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，通过将相机的一个或多个对准孔放置在一个或多个对准销上，可以将相机对准传感器结构上的相机对准位置。在某些情况下，一个或多个对准孔可将相机锁定在适当的位置，并防止相机随时间推移而移位或漂移。例如，假设将相机固定在传感器结构上的螺钉会随着时间的流逝而变得松动。在该示例中，因为相机在一个或多个对准销上方安装至传感器结构，所以一个或多个对准销防止相机移出相机对准位置。一个或多个适配器孔是可安装各种增强设备的螺纹孔。增强设备可以向相机添加附加功能。透镜底座是可以将各种透镜安装或安置到相机的突起。

在一些实施例中，电路板可以包括与相机相关联的电子部件。可以将电子部件表面安装并焊接到电路板上的特定位置。在一些实施例中，电子部件可以包括；至少一个图像传感器，捕获图像数据；图像传感器处理器，处理图像数据；以及串行器，在诸如高速数据通道之类的单个数据通道中输出图像数据以进行处理。在一些实施例中，电路板可以包括设置在电子部件的下方的多个导热通道或热通孔。热通孔是电路板内的金属通道，其可通过将热量从电子部件中传导出去来促进由电子部件产生的热量的散发。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。所述一个或多个暴露表面联接到热通孔。一个或多个暴露表面还可以将由电子部件产生的热量从电路板散发到相机壳体。另外，可以使用一个或多个对准销将电路板固定到相机壳体。在此更详细地描述本发明。

图1A-图1B示出了根据本发明的各个实施例的相机100。图1A提供了相机 100的俯视图、侧视图和两个等距视图。图1B提供了相机100的正视图和后视图。在一些实施例中，如图1A所示，相机100可以包括相机壳体102和容纳在相机壳体102内或由相机壳体102包围的电路板(未示出)。相机壳体102可以由任何合适的材料制成。例如，相机壳体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相机壳体102。

在一些实施例中，相机壳体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，后板106可以包括一个或多个安装孔149、159、169和179，相机100可通过这些安装孔安装。例如，可以使用诸如螺钉或螺母和螺栓的机械联接器将相机100通过一个或多个安装孔148、 158、168、178、149、159、169和179固定或安装到结构上。一个或更多个安装孔148、158、168、178、149、159、169和179可以是通孔，这些通孔在相同的相应位置处布置在前板104和后板106的拐角附近。以这种方式，当将前板104和后板106组装到相机壳体102中时，成对的一个或多个安装孔(诸如 148和149、158和159、168和169以及178和179)在前板104与后板106之间匹配或对齐。在一些实施例中，相机壳体102可以包括相机壳体垫圈，该相机壳体垫圈可被实现为图3C的相机壳体垫圈364。相机壳体垫圈可以设置在前板104和后板106之间。在一个实施方式中，相机壳体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。壳体垫圈可以防止诸如水、雨水或灰尘之类的碎屑进入相机壳体102而随后污染电路板。

在一些实施例中，如图1A-图1B所示，前板104可以包括凹口140、150、160和170，相对于相机100的俯视图，这些凹口沿图1A所示的z轴的负z方向穿透或延伸到前板104的部分中。在一些实施例中，凹口140、150、160和 170中的每个可以在负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沿z轴的负z方向终止于平行于x-y平面的平面之后，一个或多个安装孔148、158、168和178可沿z轴延伸穿过前板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中的每个可以包括半圆形区域(例如，分别为142、152、162和172)，该半圆形区域的侧面侧接两个平面区域或平坦区域(例如，分别为141和143、151和153、161和163以及171和173)或者与该两个平面区域或平坦区域相邻。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之间的接合点或相交点的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和平坦区域143 之间的接合点或相交点的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安装孔148的中心的位置。因此，每个半圆形区域142、152、162和172可在半圆形区域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终止。作为说明性示例，位于前板104的左上角附近的半圆形区域142可以终止于第一位置，在该第一位置处，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，在该第二位置处，半圆形区域142 与平面或轴线180相交，该平面或轴线180连接设置在前板104的左侧附近的安装孔148和168的中心。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，在该第一位置处，半圆形区域152与平面或轴线185相交，该平面或轴线185连接设置在前板104的顶部附近的安装孔148和158的中心。半圆形区域152可终止于第二位置，在该第二位置处，半圆形区域152与连接沿前板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可终止于第一位置，在该第一位置处，半圆形区域168与平面或轴线195相交，该平面或轴线195连接沿安装板的底侧设置的安装孔168和178的中心。半圆形区域168可终止于第二位置，在该第二位置处，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，在该第一位置处，半圆形区域178与平面或轴线195相交，该平面或轴线195连接沿着前部的底部设置的安装孔168和178的中心。半圆形区域178 可终止于第二位置，在该第二位置处，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和透镜底座 112。一个或多个适配器孔110可以是设置在前板10的顶侧处或附近的平坦表面上的螺纹孔，在该前板104上可以安装或安置各种增强设备，诸如图5的增强设备506。增强设备可以向相机100添加附加能力或功能。例如，可以通过一个或多个适配器孔110将诸如高压空气流、擦拭器或清洁溶液分配器之类的透镜清洁设备安装至相机100，以清洁相机100的透镜表面。作为另一示例，神经过滤器设备可以通过一个或多个适配器孔110安装到相机100，以改变相机100 看到的光的透射率。许多变化是可行的。

在一些实施例中，透镜底座112可以是从前板104的前表面向外延伸的圆形突起。透镜底座112可以包括螺纹孔，可以在其上安装各种类型的透镜。例如，可以将远摄透镜、广角透镜或变焦透镜拧到透镜底座112中，以更改与相机100相关联的焦距。在一些实施例中，透镜底座112可以包括透镜底座垫圈，该透镜底座垫圈密封透镜底座112与安装在透镜底座112上的透镜之间的间隔或间隙。透镜安装垫圈可以防止诸如水、雨水或灰尘之类的碎屑进入相机壳体 102而随后污染电路板。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-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，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或定位销孔可有助于将相机100对准到结构。例如，如图5所示，车辆的传感器结构可以在打算安装相机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将相机100固定到传感器结构之前，通过将一个或多个对准孔114放置在一个或多个突出的对准销上，可以将相机100与传感器结构对准。因此，一个或多个对准孔114确保相机100 将被安装在其预期位置而无需另外对准。在一些情况下，一个或多个对准孔114 可以提高相机100的对准稳定性。例如，一个或多个对准孔114可以通过防止相机100一旦安装就移位或漂移到不适当的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-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，可以有任何数量的安装孔和对准孔。例如，在一些实施例中，一个或更多个对准孔114的数量可以超过一个或更多个安装孔148、158、168和178的数量。许多变化是可行的。

在一些实施例中，连接器板116可以是具有圆形顶端的菱形板。连接器板 116可以将电缆118电联接或连接到相机壳体102所包围的电路板。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和后板106之间，并且紧固或固定在连接器板116和后板106之间。类似于相机壳体垫圈364，在一实施方式中，连接器板垫圈128可以是橡胶垫圈，其可以填充连接器板116和后板106之间的间隔或间隙。连接器板垫圈128可以防止诸如水、雨水或灰尘之类的碎屑通过后板106进入相机壳体102，并且此后污染电路板。

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(PoC)电缆)，其将与相机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为相机100 的电路板供电所需的电力，而第二组双绞线可以传输信号数据。在该示例中，第二组双绞线可具有比第一双绞线高的线规。通常，使用接地到电缆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。在另一示例中，电套管或编织物可以包括铝和聚酯或铝和卡普顿(Kapton)的组合。在另一示例中，电套管或编织物可以包括具有铝、聚酯和第二铝层的层压箔、以及镀锡铜编织物。在一些实施例中，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)之类的通信协议来发送与相机100相关联的图像数据。在一些实施例中，电缆118可以承载为相机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，可以使用一个或多个螺钉122(诸如菲利普头螺钉)将后板106固定到前板104。

如图1A-图1B所示，相机100通常具有高而纤细的轮廓。对于与具有堆叠的PCB架构的相机相关联的更立体或正方形的轮廓而言，这种轮廓可能是优选的。通常，在自动驾驶车辆应用中，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，在自动驾驶汽车的前部或后部的宽度尺寸以及侧面的长度尺寸上只能安装固定数量的相机，而通过将摄像头彼此堆叠，可以在自动驾驶汽车的高度方向上安装更多相机。因此，通过适应高而纤细的外形，与具有堆叠式PCB架构的相机相比，可以在车辆的前部、后部或侧面安装更多的相机。此外，这样的轮廓允许紧密或紧凑地布置相机100类型的相机，从而允许相机具有相似的视野。相似的视野可以简化相机对准。

在一些实施例中，可以使用相机壳体垫圈364和连接器板垫圈128将相机100密封到入口保护(IP)标准。例如，可以将相机100水密封到至少IP67标准，该标准证明相机100在浸入一米深的水中三十分钟后仍能生存或能够操作。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的尾纤直接连接到连接器板116并用粘合剂密封，可以从相机壳体102中去除一个连接器。这样，灰尘、水或其他碎屑进入相机 100的“开口”较少。

图1C示出了根据本发明的各个实施例的相机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。在各个实施例中，索环126可以是具有中心开口的圆形橡胶，电缆118可以穿过该中心开口。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，可以在索环126和电缆118之间施加粘合剂，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。以此方式，当将连接器板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示出了根据本发明的各个实施例的相机系统200的框图。在一些实施例中，相机系统200可以包括相机模块202和图像处理模块204。在一些实施例中，相机模块202可以用图1A-图1B的相机100来实现。相机模块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相机模块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。一旦识别出对象，则图像处理模块204可以将标签与每个识别出的对象相关联。例如，图像处理模块204可以将标记为“车辆”的标签与图像数据中识别的汽车、卡车等相关联。作为另一示例，图像处理模块204将标记为“行人”的标签与图像数据中标识的人相关联。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交通信号灯、速度限制等相关联。许多变化是可行的。通常，当以后访问图像数据时，可以在标识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可以突出显示或勾勒出在图像数据中识别出的对象。例如，图像处理模块204可以通过用矩形或方形框封装车辆、行人或交通标志来突出显示在图像数据中标识的车辆、行人或交通标志。在某些情况下，矩形或正方形框可能是彩色的。例如，可以以红色提供封装在图像数据中识别出的车辆的矩形框。许多变化是可行的。

在一些实施例中，相机模块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相机100 的电路板上。图像传感器212可以是被配置为捕获光子(光)并将光子转换成多个数据通道(诸如，数据管线和/或包括图像数据的数据通道)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，其将在给定的时间段内它接收或捕获的光子转换成相应的电荷，诸如电压。可以通过与图像传感器212相关联的一个或多个模数(A/D)转换器将由图像传感器212捕获的光子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个离散表示形式的数据通道的8位A/D转换器。特别地，每个像素数据可以由256个离散色级的 8位数据表示。在一些情况下，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 个离散颜色级别的16位数据表示。在一些情况下，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1600万个离散颜色级别的24位数据表示。许多变化是可行的。

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。在一些情况下，可以使用电荷联接器件(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。像素的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，该高动态范围(HDR)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可以执行各种降噪以改善图像质量。图像传感器处理器214可以例如通过抑制陀螺仪传感器检测到的振动来执行去马赛克、降噪、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合并为一个高速数据通道，从而允许相机模块202通过单个电连接或诸如图1A-图1B的电缆118的电线将图像数据输出到图像处理模块204，而不是通过多个电连接来输出图像数据，其中，每个电连接对应于多个数据通道中的一个数据通道。

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，以使串行器216可以将由图像处理模块204捕获并由图像传感器处理器214处理的图像数据适当地输出到图像处理模块204。

图3A示出了根据本发明的各个实施例的与相机100相关联的电路板300。在一些实施例中，电路板300可以是印刷电路板302，该印刷电路板302具有设置在其拐角处或附近的一个或多个暴露表面309、311、313和/或315。在一些实施例中，一个或多个暴露表面309、311、313和/或315可以是可以促进散热的暴露金属(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散发或传递到诸如前板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26)。虽然没有在图3A 中示出，但是印刷电路板302可以包括其他电子部件，诸如存储器(诸如图2 的非易失性存储器218)、与相机100相关联的电阻器、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以及印刷电路板302 上的其他有源电子部件可以由通过电缆118供应给相机100的电压和电流来供电。传感器处理器306可以沿着垂直y轴设置在图像传感器304和串行器308 之间。也就是说，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和串行器308之间。也就是说，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，诸如被多个非导电层隔开并绝缘的金属层，也称为绝缘层。可以用各种导电迹线或多个迹线蚀刻多个导电层，这些导电迹线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之类的电子部件发送和/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一个导电层从印刷电路板302散发到一个或多个暴露表面309、311、313和/或315。这里将参考图4A更详细地讨论一个导电层。

在一些实施例中，印刷电路板302可以包括多个导热通道或热通孔。多个导热通道可相对于印刷电路板302的电子部件从深度方向沿平行于z轴的方向延伸。在一些实施例中，多个导热通道可以对应于散发相对大量热量的电子部件而布置或直接布置在该电子部件的下方，而不是在每个部件上。在一些实施例中，可以对应于大多数或全部电子部件来设置导热通道。多个导热通道可以是金属，诸如铜，可以联接或连接到印刷电路板302的一个导电层的通道或线。例如，多个导热通道可延伸穿过印刷电路板302的深度，该深度垂直于印刷电路板302的位于x-y平面中的表面，在该x-y平面上布置有电子部件。多个导热通道可以延伸穿过多个导电层和非导电层，到达一个导电层。当图像传感器304、图像传感器处理器306和串行器308被焊接到它们在印刷电路板302上的相应位置上时，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的底面联接或连接到一个导热层。以此方式，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多个导热通道从它们各自的下侧被传导、传递或散发到一个传导层。然后，可以将这种热量从一个导电层传导到一个或多个暴露表面309、311、313和/或315。这里将参考图4A更详细地讨论多个导热通道。

在一些实施例中，印刷电路板302可以包括诸如热膏或热垫的热化合物316。导热化合物316是在电绝缘的同时导热的物质。换句话说，当应用于电子部件时，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，可以将热化合物 316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以散发由图像传感器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，可以将热化合物316施加到图像传感器处理器306 的顶侧，以将由图像传感器过程306产生的热量散发到相机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底面的导热胶316可以帮助将由图像传感器304产生的热量散发到相机100的后板106。尽管未在图3A中显示，但在一些情况下，可以将热化合物316施加到串行器308的顶侧，以将由串行器308产生的热量散发到相机 100的前板104。此处将参考图4B更详细地讨论热化合物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可以是可用于将印刷电路板302固定或安装到相机100的前板104的通孔。例如，诸如螺钉之类的机械联接器可用于通过暴露表面309、311、313和/或315 的每个安装孔319、321、323或325将印刷电路板302固定至前板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可与安装孔323水平对准，使得水平平面380可横穿或穿过安装孔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可以是当将印刷电路板302安装到前板104中时可以帮助将图像传感器304对准到透镜底座的通孔。对准孔314可以水平和垂直地偏离一个或多个安装孔319、321、323和/或325中的任何一个并且不与一个或多个安装孔319、321、323和/或325中的任何一个对准。如所示，平面368、 370、378或380中的任何一个都不穿过对准孔314中的任何一个。图像传感器304与透镜底座112的对准将在这里参考图3B进行更详细地讨论。

在一些实施例中，如图3A所示，暴露表面309、311、313和/或315中的每个暴露表面的轮廓可以包括半圆形区域，该半圆形区域的侧面在相应接合点处侧接平直区域。例如，暴露表面309可以包括半圆形区域305，该半圆形区域 305的侧面侧接平坦区域307和303。暴露表面309还可以包括弯曲区域301。暴露表面309的沿y轴的垂直长度(其为从平坦区域307到印刷电路板302的弯曲区域301的末端处的顶部测量的长度)可以大于其他暴露表面311、313和 315各自的垂直长度。因此，与其他暴露表面315、311和313从印刷电路板302 的最近的水平顶部或最近的底部边缘延伸到的距离相比，暴露的表面309可以从印刷电路板302的最近的水平上部边缘在y轴的方向上垂直延伸得更远。暴露表面311可以包括半圆形区域355，该半圆形区域355的侧面侧接平坦区域 357和353。暴露表面311还可以包括弯曲区域351和359。暴露表面313还可以包括半圆形区域365，该半圆形区域365的侧面侧接平坦区域367和363。暴露表面313还可以包括弯曲区域361和369。暴露表面315可以包括半圆形区域375，该半圆形区域375的侧面侧接平坦区域377和373。暴露表面315还可以包括弯曲区域371和379。可以沿着x轴测量暴露表面315的水平长度，该暴露表面315为从弯曲区域371终止于印刷电路板302的底部的位置到弯曲区域379 终止于印刷电路板的右边缘的位置。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垂直右边缘延伸到的距离相比，暴露的表面315可以从印刷电路板302的最近的垂直右边缘在x轴的方向上水平延伸得更远。

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的表面的中心垂直轴318或相对于该中心垂直轴318居中。中心垂直轴318可将印刷电路板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设置或相对于该中心水平轴320居中。中心水平轴320可将印刷电路板302分成两个相等的部分。中心水平轴320和中心垂直轴318可以彼此垂直。在一些实施例中，图像传感器304可以被布置在印刷电路板302上的中心水平轴320、图像传感器处理器306和串行器308上方或偏离该中心水平轴320、图像传感器处理器306和串行器308。在一些实施例中，图像传感器处理器306可以布置到中心垂直轴318的右侧或偏离该中心垂直轴318。在一些实施例中，串行器308可以偏离中心垂直轴318和中心水平轴320。图像传感器304在印刷电路板302上相对于图像传感器处理器306和串行器308的这种放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的热化合物316掉落的任何碎屑都不会妨碍或阻碍图像传感器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 上方的目的是简化印刷电路板302的总线布线和/或干线布线。例如，印刷电路板302上的导电迹线可以按照收集、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 以及串行器308。以此方式，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之间传播的距离(诸如导电迹线的长度)可以被最小化，从而改善了信号完整性。

图3B示出了根据本发明的各个实施例的相机100的前板104。图3B提供了前板104的内视图和倾斜视图。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上的相机镜筒334。在一些实施例中，一个或多个平台329、331、333和/或335可相对于内表面336 升高或偏离，并且可具有基本镜像反映印刷电路板302的一个或多个暴露表面 309、311、313和/或315的形状。以此方式，当印刷电路板302被安装到前板 104中时，一个或多个暴露表面309、311、313和/或315与一个或多个平台329、331、333和/或335接触，从而使从印刷电路板302到前板104的接触和散热最大化。在一些实施例中，一个或多个平台329、331、333和/或335可具有与前板104不同的饰面。例如，一个或多个平台329、331、333和/或335可具有暴露的金属饰面，而前板104可具有保护饰面。在一些实施例中，相机镜筒334 可以从内表面336向外延伸到前板104的透镜底座112。相机镜筒334可以是允许光的光子通过透镜底座112进入相机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中的每个可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互补的螺纹孔。螺纹安装孔339、341、343和345可以以如下方式设置：当将印刷电路板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对准。以此方式，可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，将诸如螺钉之类的机械联接器用于将印刷电路板302固定至前板 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，布置在前板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可以垂直和水平地偏离每个安装孔319、321、323和325。当将印刷电路板302放置在前板104上时，印刷电路板302的每个对准孔314直接布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与相机镜筒334的对准。在一些实施例中，电路板对准销338可通过在相机100经受冲击或振动时将印刷电路板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向下压到前板104的螺钉可能随着时间而变松。在该示例中，因为电路板对准销338“锁定”印刷电路板302或将印刷电路板302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与相机镜筒334的对准。

在一些实施例中，前板104可以包括一个或多个相机壳体组件孔342。一个或多个相机壳体组装孔342是可用于组装前板104和后板106以形成相机壳体102的螺纹孔。例如，在将印刷电路板302安装到前板104中之后，可以通过拧紧穿过后板106并拧入一个或多个相机组装孔342的螺钉来组装并固定前板104 和后板106。

图3C示出了根据本发明的各个实施例的安装有印刷电路板302的相机100 的前板104。图3C提供了安装有印刷电路板302的前板104的内视图和倾斜视图。在图3C中，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并进入每个螺纹安装孔339、341、343和345，印刷电路板302 已经被安装、安置或固定到前板104中。在一些实施例中，前板104可以包括相机壳体垫圈364，其可以被实现为针对图1A-图1B描述的相机壳体垫圈。相机壳体垫圈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。如上所述，相机壳体垫圈364可以防止诸如水、雨水、灰尘等碎屑进入相机壳体102并且此后污染印刷电路板302。

图4A示出了根据本发明的各个实施例的相机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可以被多个非导电层404隔开和绝缘，该多个非导电层404可以被实现为图3A的多个非导电层。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或粘结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来发送和/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 或热通孔，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)，其从印刷电路板302的顶部到底部延伸穿过多个导电层401、 402、403和多个非导电层404。多个导热通道412可以联接或连接至电子部件 406的底侧以散发由电子部件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。在此示例中，设置在图像传感器处理器306下方的热通孔可以将图像传感器处理器306所产生的热量从图像传感器处理器306散发出去或转移开。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。以此方式，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，可以被实现为图3A的一个导电层的多个导电层401、402 和403中的一个导电层414可以被联接或连接到多个导热通道412。一个导电层 414通常朝向印刷电路板302的底部设置。一个导电层414可以与多个导电层 401、402和403中的其他导电层电绝缘并且不导电。一个导电层414可以提供热路径，以进一步传递或散发由电子部件406产生的热量。例如，在一些实施例中，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和一个导电层414从电子部件406散发到暴露表面310。

图4B示出了根据本发明的各个实施例的相机100的剖视图450。如图4B 中所示，印刷电路板302可以被安装到相机100的前板104并且被布置在相机 100的前板104和后板106之间。印刷电路板302还可以包括热化合物316。可以在图像传感器304被表面安装的位置处或对应于该位置将热化合物316施加到图像传感器处理器306的顶表面和印刷电路板302的下侧表面。在一些实施例中，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，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。如箭头452所示，热化合物316 可通过直接传导到前板104来帮助散发由图像传感器处理器306产生的热量。如箭头454所示，导热化合物316可通过从印刷电路板302的下侧到后板106 的直接传导来帮助将由图像传感器304产生的热量散发出去。另外，如箭头456 和458所示，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还可以通过印刷电路板302的一个导电层414和一个或多个暴露表面 309、311、313和315将热量散发到前板104。

图4C示出了相机100的印刷电路板302的剖视图，示出了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)可以包括电力平面470、471和472。通常，电力平面是嵌入多个导电层中的金属层。这些电力平面专用于承载操作印刷电路板302的电子部件所需的电力(例如电压和电流)。例如，导电层的电力平面可以被配置为承载2.8伏，并且通过该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可以包括电力平面470、471和472，其可以被配置为分别承载2.8伏、1.2伏和0.9伏。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)可以包括专用接地平面，诸如接地平面460和480。类似于电力平面，接地平面是嵌入在多个导电层中的金属层，这些导电层专用于电接地。在一些实施例中，如图4C所示，印刷电路板302可以被配置为使得导电层的电力平面被布置在两个导电层的两个接地平面之间。例如，电力平面470、471和 472可以布置在两个接地平面460和480之间。这种配置可以改善电子部件的高频响应。例如，将导电层的电力平面放置在两个接地平面之间可减小与诸如去耦电容器491和492之类的去耦电容器相关联的寄生电感，从而确保从电力平面470、471和472向电子部件的平稳供电。接地平面460和480可以加大尺寸以超过电力平面470、471和472中的至少一个或全部的组合表面积。去耦电容器491和492可以分别在一个端子处联接到接地平面460并且在另一端子处联接到电力平面470和472。去耦电容器491和492可以彼此平行且相差180度或相反极性地布置。去耦电容器491和492可以通过大块电力平面472连接，而不是通过迹线连接。将去耦电容器大块连接可以进一步减小寄生电感。这样，可以将高频信号(例如，高速信号)分配给包括电力平面并被两个接地平面“夹在中间”的导电层，以实现更好的相机电性能，诸如具有更好的ISO性能(例如，对光的敏感性)。

图5示出了根据本发明的各个实施例的自动驾驶车辆的传感器结构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 和多个相机504。多个相机504可以用图1A-图1B的相机100来实现。如参考图1A-图1B所讨论的，多个相机504通常具有高而纤细的轮廓，其允许多个相机504以紧凑的布置来布置。这样的布置允许多个相机504具有相似的视野，从而简化相机对准。在一些实施例中，多个相机504可以包括增强设备506，该增强设备506经由前板104的顶部处的螺纹孔附接到相机504。螺纹孔可以包括 M3个螺纹孔。如参考图1A-图1B所讨论的，增强设备506可以向多个相机504 提供附加的能力或功能。例如，增强设备506可以是透镜清洁设备，诸如可以围绕增强设备506旋转的清洁喷嘴。作为另一示例，增强设备506可以附加地或替代地包括改变由多个相机504捕获的光的透射率的神经过滤器设备。作为另一示例，增强设备506可以附加地或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，该处理器确定在与多个相机504相关联的一个或多个安装孔和/或对准孔处的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相差超过阈值量，处理器508可以输出警报和/或命令，诸如使自动驾驶车辆之类的车辆减速。处理器508可以基于机械联接器或紧固件施加的扭矩来确定车辆的最大速度以使得任何相机504的振动或运动都不会超过阈值振动或运动，并将此命令输出到单独的控制器，该控制器基于确定的最大速度控制车辆的转向、制动或驾驶组件。处理器508可以包括人工智能(AI)处理器，该人工智能处理器基于车辆的速度和/或其他道路状况(例如颠簸)来预测任何相机504 的振动或运动，这可以通过国际粗糙度指数(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以及与输入相对应的相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)下预测最大车辆速度，以使得多个相机504中的任何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，该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，使得多个相机504中的任何一个的振动都不会超过阈值振动。响应于这种确定，处理器508可以输出警报和/或命令使车辆减速。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，以使得多个相机 504中的任何一个的振动或运动将不超过阈值振动或运动，并且将命令输出至控制器，该命令可以基于所确定的最大速度控制车辆。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)，并确定机械联接器或紧固件是否被充分紧固，使得多个相机504中任何一个的振动或移动量不会超过路线中的阈值振动或运动。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。在确定为否时，处理器508可以输出警告和/或预测量，机械联接器或紧固件中的一个或多个应通过该预测量被紧固。

例如，本文描述的技术由一个或多个专用计算设备实现。专用计算设备可能会硬连线以执行这些技术，或可以包括电路或数字电子设备(诸如被永久性地编程为执行这些技术的一个或多个专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA))，或可以包括一个或多个硬件处理器，该硬件处理器被编程为根据固件、存储器、其他存储设备或组合中的程序指令来执行技术。

图6是示出了可以在其上实现本文描述的任何实施例的计算机系统600的框图。计算机系统600包括总线602或用于传达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。设备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还包括联接到总线602的主存储器606(诸如随机存取存储器(RAM)、高速缓存和/或其他动态存储设备)，用于存储将由处理器604执行的信息和指令。主存储器606还可用于在执行要由处理器604执行的指令期间存储临时变量或其他中间信息。这些指令在被存储在处理器604可访问的存储介质中时将计算机系统600渲染成专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或其他静态存储设备，用于存储用于处理器604的静态信息和指令。提供诸如磁盘、光盘或USB拇指驱动器(闪存驱动器)等的存储设备610，并将其联接到总线 602以存储信息和指令。

计算机系统600可以经由总线602联接至输出设备612，诸如阴极射线管 (CRT)或LCD显示器(或触摸屏)，以向计算机用户显示信息。包括字母数字键和其他键的输入设备614联接到总线602，用于将信息和命令选择传达给处理器604。另一类型的用户输入设备是光标控件616。计算机系统600还包括联接到总线602的通信接口618。

除非上下文另外要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”及其变体(诸如“包括”和“包含”)将以开放的、包容性的意义来解释，即为“包括但不仅限于”。在整个说明书中对数值的数值范围的引用旨在用作速记符号，分别指代落入包括限定范围的值的范围内的每个单独的值，并且每个单独的值都包含在说明书中，如本文中单独叙述的那样。另外，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数参照对象，除非上下文另外明确指出。短语“…中的至少一个”、“选自…的组中至少一个”或“选自由…组成的组中的至少一个”等将以反意连接词(例如，不被解释为A中的至少一个和B中的至少一个)解释。

在整个说明书中对“一实施例”或“一个实施例”的引用是指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中各处出现的短语“在一实施例中”或“在一个实施例中”不一定都指的是同一实施例，而是在一些情况下可能出现。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式来组合特定特征、结构或特性。

被实现为另一组件的组件可以被解释为以与另一组件相同或相似的方式操作的组件和/或包括与另一组件相同或相似的特征、特性和参数。

如本文中所使用的，术语“或”可以以包括性或排他性的意义来解释。此外，可以为本文中描述为单个实例的资源、操作或结构提供多个实例。另外，各种资源、操作、程序模块、引擎和/或数据存储之间的边界在某种程度上是任意的，并且在特定说明性配置的上下文中示出了特定操作。可以预见功能的其他分配，并且可以落入本发明的各种实施例的范围内。通常，在示例配置中表示为单独资源的结构和功能可以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可以实现为单独的资源。这些和其他变型、修改、添加和改进落入由所附权利要求表示的本发明的实施例的范围内。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。

如本文中所使用的，计算机可读存储介质是非暂时性介质的形式，并且可以是能够保留和存储指令以供指令执行设备使用的任何有形设备。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质(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示例的非穷举列表包括以下内容：便携式计算机软盘，诸如软盘或软磁盘；硬盘；随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦可编程只读存储器(EPROM或闪存)，静态随机存取存储器(SRAM)或任何其他存储芯片或盒式磁带；便携式光盘只读存储器(CD-ROM)；数字多功能光盘 (DVD)；记忆棒；固态驱动器；磁带或任何其他磁性数据存储介质；机械编码的设备，诸如打孔卡或凹槽中的凸起结构，其记录有指令，或者带有孔图案的任何物理介质；相同的任何网络版本；以及上述内容的任何适当组合。

非暂时性介质不同于传输介质，因此，本文所使用的计算机可读存储介质不应被理解为是暂时性信号，诸如无线电波或其他自由传播的电磁波，通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，穿过光纤的光脉冲)或通过电线传输的电信号。然而，非暂时性介质可以与传输介质一起操作。特别地，传输介质可以参与非暂时性介质之间的信息传递。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导线。传输介质也可以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声波或光波。

本文所述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者通过网络(例如，互联网、局域网(LAN)、广域网(WAN) 和/或无线网络)下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光传输光纤、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/处理设备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的计算/处理设备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以是汇编程序指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微码、固件指令、状态设置数据、或以一种或多种编程语言(包括面向对象的编程语言，诸如Smalltalk，C++ 等)和常规过程编程语言(诸如“C”编程语言或类似编程语言)的任何组合编写的源代码或目标代码。计算机可读程序指令可以完全在用户计算机上，部分在用户计算机上，作为独立软件包执行，部分在用户计算机上并且部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括LAN或WAN)连接到用户的计算机，或者可以与外部计算机建立连接(例如，使用Internet服务提供商(ISP)通过Internet 进行连接)。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)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息个性化电子电路来执行计算机可读程序指令，以执行本发明的各个方面。

Claims (20)

1.一种传感器设备，包括：

壳体，所述壳体包括前板和后板，其中：

所述前板包括一个或多个第一安装孔；并且

所述后板包括一个或多个第二安装孔和对准孔；以及

印刷电路板，其被所述壳体包围，其中，所述印刷电路板包括：

图像传感器；

图像传感器处理器；以及

串行器。

2.根据权利要求1所述的传感器设备，其中，所述前板还包括在深度方向上延伸到所述前板的一部分中的凹口，其中，所述凹口设置在所述前板的拐角处。

3.根据权利要求2所述的传感器设备，其中，所述凹口还包括半圆形区域，所述半圆形区域的侧面是在第一接合点处侧接的第一平坦区域和在第二接合点处侧接的第二平坦区域。

4.根据权利要求3所述的传感器设备，其中：

所述第一接合点与第一平面相交，所述第一平面横穿第一安装孔的中心和第二安装孔的第二中心；

所述第二接合点与第二平面相交，所述第二平面横穿所述第一安装孔的中心和第三安装孔的第三中心；并且

所述第二平面垂直于所述第一平面。

5.根据权利要求2所述的传感器设备，其中，所述第一安装孔、所述第二安装孔和所述第三安装孔是从所述凹口终止的平面开始在所述深度方向上延伸穿过所述前板的剩余部分的通孔。

6.根据权利要求1所述的传感器设备，其中：

所述前板还包括相机镜筒；

所述相机镜筒从所述前板向外延伸并包括透镜底座；并且所述透镜底座是安装有透镜的螺纹孔。

7.根据权利要求6所述的传感器设备，其中，所述透镜包括远摄透镜、广角透镜和变焦透镜中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的传感器设备，其中，所述前板还包括垫圈，以密封所述后板与所述前板之间的间隙。

9.根据权利要求1所述的传感器设备，其中，所述前板还包括设置在所述前板的顶部处的螺纹孔，并且清洁器、偏振器或衍射器附接到所述前板上。

10.根据权利要求1所述的传感器设备，其中，

所述后板联接到连接器板，同轴电缆供电(PoC)电缆的尾纤连接到所述连接器板；并且

所述后板包括垫圈以密封所述连接器板与所述后板之间的间隙。

11.根据权利要求1所述的传感器设备，其中，所述一个或多个安装孔装配有M4螺钉。

12.一种传感器设备，包括：

壳体；以及

印刷电路板，其被所述壳体包围，所述印刷电路板在顶表面上包括：

图像传感器；

图像传感器处理器；以及

串行器，其中，所述图像传感器处理器沿垂直轴设置在所述图像传感器与所述串行器之间。

13.根据权利要求12所述的传感器设备，其中，

所述图像传感器相对于中心垂直轴居中，所述中心垂直轴将所述印刷电路板的表面平分为两个相等部分；并且

所述图像传感器偏离中心水平轴，

所述中心水平轴将所述印刷电路板的所述表面平分为两个相等的第二部分；并且

所述中心水平轴垂直于所述中心垂直轴。

14.根据权利要求12所述的传感器设备，其中：所述图像传感器处理器沿着水平轴设置在所述图像传感器与所述串行器之间；并且

所述图像传感器处理器的中心与所述图像传感器的中心之间的水平距离大于所述串行器的中心与所述图像传感器处理器的中心之间的水平距离。

15.根据权利要求12所述的传感器设备，其中，所述印刷电路板还包括设置在所述印刷电路板的拐角处的暴露表面，所述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传递到所述壳体，所述暴露表面中的每个包括安装孔，并且所述暴露表面中的至少一个包括对准孔，其中，所述暴露表面中的第一暴露表面与至少一个其他暴露表面相比沿着所述垂直轴垂直延伸得更远。

16.根据权利要求15所述的传感器设备，其中，所述暴露表面中的第二暴露表面与至少一个其他暴露表面相比沿着水平轴水平延伸得更远。

17.根据权利要求15所述的传感器设备，其中，

在所述暴露表面中的每个暴露表面处的所述安装孔水平对准，使得水平平面横穿所述安装孔的中心和第二安装孔的第二中心；并且

在所述暴露表面中的每个暴露表面处的所述安装孔垂直对准，使得垂直平面横穿所述安装孔的中心和第三安装孔的第三中心。

18.根据权利要求15所述的传感器设备，其中，所述对准孔水平地和垂直地偏离所述安装孔。

19.根据权利要求15所述的传感器设备，其中，所述暴露表面中的一个暴露表面延伸的水平距离长于所述串行器的水平长度。

20.根据权利要求15所述的传感器设备，其中，所述暴露表面中的每个暴露表面包括半圆形区域，所述半圆形区域的侧面是在第一接合点处侧接的第一平坦区域和在第二接合点处侧接的第二平坦区域。

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