CN114424514A - 车载摄像头 - Google Patents
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Abstract
包括镜头镜筒(1)、安装有进行用于根据影像信号对被摄体进行识别的图像处理的图像处理电路(41)的电路基板(5)以及具有吸气口(7vi)和排气口(7vx)且将图像处理电路(41)和镜头镜筒(1)在左右方向上分开地收纳电路基板(5)的机壳(7),在机壳(7)的装配面侧的内表面(71fi)与电路基板(5)之间,在远离镜头镜筒(1)且经过配置有图像处理电路(41)的区域的路径中形成有将吸气口(7vi)和排气口(7vx)相连的通风路。
Description
技术领域
本申请涉及一种车载摄像头。
背景技术
近年来,为了减轻驾驶员的负担,高级驾驶辅助系统(ADAS:Advanced Driver-Assistance Systems)得到广泛应用,其能实现预防碰撞、车辆跟踪控制、车道保持控制等。在ADAS中,例如,利用设置于车辆前方的挡风玻璃上部的车载摄像头,对前方车辆、迎面而来的车辆、人行横道的人等对象物、车道(车道信息)、交通标志、路面标志、交通信号灯等交通设施信息进行识别。
为了准确地识别对象物、交通设施信息等,需要将按照从位于镜头镜筒的后方的拍摄元件输出的多个传输线路的每一传输线路汇总后的信号的相位对齐而传输到安装于基板的图像处理电路。因此,期望图像处理电路配置于使镜头镜筒的光轴投影至基板而成的直线上,以便将从拍摄元件到图像处理电路的各传输路径等长地配置。
此时,若由于被图像处理电路加热的空气的热扰动而使得拍摄元件或镜头镜筒被加热,尤其当光学设备即镜头镜筒的温度超过能够正常动作的上限温度时,会对准确的识别造成阻碍。为此,公开了一种车载摄像头,将拍摄元件和图像处理电路分开配置于沿上下划分而成的空间,并且通过设置于拍摄元件的后方的基板部的缺口而沿上下产生对流,以能够在被加热的空气不与拍摄元件直接触碰的情况下高效地释放热量(例如,参照对比文件1。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-118445号公报(第0012段~第0038段、图2~图5)。
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,即使使缺口的位置相对于拍摄元件在左右方向上错开,图像处理电路中产生的热量也会传递至正上方的基板,位于其正上方的拍摄元件或镜头镜筒的温度会上升,从而可能发生故障。
本申请公开了用于解决上述问题的技术,其目的是获得一种车载摄像头,能够在不使镜头镜筒的温度上升的情况下高效地释放热量,其可靠性高。
解决技术问题所采用的技术方案
本申请公开的车载摄像头包括:镜头镜筒,所述镜头镜筒使来自被摄体的光在拍摄元件的传感器面成像;电路基板,所述电路基板安装有图像处理电路,所述图像处理电路与所述拍摄元件通过配线连接,所述图像处理电路进行图像处理,所述图像处理用于根据从所述拍摄元件输出的影像信号对所述被摄体进行识别;以及机壳,所述机壳具有装配面、通气口以及保持机构,所述装配面用于安装于在前后方向上倾斜的车辆的前侧窗或后侧窗的内表面,所述通气口形成于将所述装配面沿着所述内表面安装时分别位于下方侧和上方侧的端部,所述保持机构以使光轴朝向车外延伸的方式使所述镜头镜筒的一部分从所述装配面露出而对所述镜头镜筒进行保持,所述机壳在与所述装配面平行且与所述光轴垂直的方向上将所述图像处理电路和所述镜头镜筒分开地收纳所述电路基板,在所述机壳的所述装配面一侧的内表面与所述电路基板之间,在远离所述镜头镜筒且经过配置有所述图像处理电路的区域的路径中形成有将所述下方侧的通气口和所述上方侧的通气口相连的通风路。
发明效果
根据本申请公开的车载摄像头,由于被发热构件加热后的空气避开镜头镜筒而被排出,因此,能够获得一种能高效释放热量的可靠性高的车载摄像头。
附图说明
图1中,图1A和图1B分别是表示实施方式一的车载摄像头中的电路基板上的构件的配置的俯视图以及车载摄像头整体的立体图。
图2是表示将实施方式一的车载摄像头安装至车辆后的状态的剖视示意图。
图3是表示实施方式一的车载摄像头组装前的状态的展开图。
图4中,图4A和图4B分别是从下方侧观察到的构成实施方式一的车载摄像头的上部机壳的立体图以及从上方侧观察到的将主要部件装入上部机壳的内部后的状态的局部剖切立体图。
图5中,图5A和图5B分别是从下方侧观察到的构成实施方式一的变形例的车载摄像头的上部机壳的立体图以及从上方侧观察到的将主要部件装入上部机壳的内部后的状态的局部剖切立体图。
图6中,图6A和图6B分别是从背面侧和下方侧观察到的将主要部件装入构成实施方式一的变形例的车载摄像头的上部机壳的内部后的状态的立体图和局部剖切立体图。
图7中,图7A和图7B分别是表示构成实施方式二的车载摄像头的电路基板上的构件的配置的俯视图以及从下方侧观察到的将主要部件装入上部机壳的内部后的状态的局部剖切立体图。
具体实施方式
实施方式一
图1~图4是用于说明实施方式一的车载摄像头的附图,图1是表示构成车载摄像头的电路基板上的镜头镜筒以及发热构件等主要构件的配置的俯视图(图1A)以及从左上部前方观察到的车载摄像头整体的立体图(图1B),图2是表示将车载摄像头安装至车辆后的状态且包括光轴和铅垂线的剖视示意图。
此外,图3是表示将车载摄像头的摄像头模块和电路基板装入机壳前的状态的展开图,图4是从下方侧观察上部机壳而得到的内表面侧的立体图(图4A)以及使以图1B相同的角度观察将摄像头模块和电路基板装入上部机壳的内部后的状态时的内部结构可见的局部剖切立体图(图4B)。
在用于前方监视的情况下,本申请的各实施方式的车载摄像头10如图2所示的那样配置于作为车辆的前窗玻璃901的不妨碍驾驶员的视野的区域的、例如后视镜902的前方。此外,能够将机壳7以可自由拆装的方式安装至固定于前窗玻璃901的内表面901fi的支架75。
另外,车载摄像头10的安装对象即前窗玻璃901并非垂直(与铅垂方向Dv平行)的,而是以朝向前方下降的方式倾斜。不过,也包括以后的实施方式在内,在车载摄像头10的方向中,将与前窗玻璃901(内表面901fi)对置的面定义为顶面(上侧),将其相反一侧的面作为底面(下侧)而示出,将上下方向或厚度方向作为z方向而示出。此外,将朝向车辆前方的面(拍摄侧)表示为正面,将朝向后方的面表示为背面,将前后方向表示为y方向,将左右方向表示为x方向。
此外,由于镜头镜筒1的光轴Xo的设定位置和朝向被固定,因此,车辆前方的规定范围的景色包含在与镜头的规格对应的视场角β内,能够活用于对象物、交通设施信息的识别等。另外,本申请的车载摄像头10的结构、动作是以固定于前窗玻璃为前提进行说明的,不过,也适用于固定于后窗玻璃而使用的情况。在该情况下,只要将朝向后窗玻璃的一侧、也就是说拍摄目标即车辆的后方称为前方即可。
此处,在对本申请的车载摄像头10的特征性结构进行说明前,使用图3对车载摄像头10的基本结构和动作进行说明。在车载摄像头10中,在安装有进行图像处理的图像处理电路41的电路基板5上安装有摄像头模块3以及连接器6,其中,摄像头模块3是使供拍摄元件21安装的摄像头基板2和镜头镜筒1一体化而成的,连接器6进行与车辆内的设备的电连接。此外,将镜头镜筒1的位置以及角度固定,从上方覆盖摄像头模块3、电路基板5,并且,通过上部机壳71和下部机壳72构成了机壳7,其中,上部机壳71具有供镜头镜筒1露出的开口7a,下部机壳72覆盖电路基板5的下方。
此外,在图2这样的安装状态下,从车辆前方射入的光通过图1B所示的被装入从开口7a露出的镜头镜筒1内且未标注符号的镜头而在拍摄元件21的传感器表面上成像,并且在拍摄元件21内被转换成电信号。被转换成电信号的车辆前方的影像信息(称为影像信号)通过构成摄像头模块3的摄像头基板2内的配线、柔性线缆被传输至电路基板5。
被传输至电路基板5的影像信号经由布置于电路基板5的表层或内层的传输线路被输入至图像处理电路41,其中,图像处理电路41安装于电路基板5的下侧的安装面5fb(图3),作为SoC(片上系统)形成为一个元件。此外,在紧邻图像处理电路41处安装有存储器42,所述存储器42是用于当通过图像处理电路41执行图像处理时确保该处理所需的存储空间的。作为存储器42,例如,有时使用LPDDR4(低功耗DDR4)。
在上述这样的基本结构中,镜头镜筒1的光轴Xo在车载摄像头10内在不包括x方向分量的yz面内延伸,以在安装状态下朝向前方笔直地延伸。此外,出于为了使通过镜头镜筒1聚焦而成的像在拍摄元件21的传感器面成像的光学原因,镜头镜筒1与拍摄元件21的位置关系被设定成镜头镜筒1的光轴Xo的中心与拍摄元件21的传感器面的中心C21一致。
另一方面,拍摄元件21输出的影像信号例如通过高速传输MIPICSI-2(MIPI摄像头串行接口2)向图像处理电路41输入。此时,由于影像信号被分成多个传输线路且需要使各传输线路同步并且以相同的相位进行传输,因此,需要以在物理意义上等长的方式进行布线。其结果是,如专利文献1所记载的那样,期望将用于将影像信号从拍摄元件向图像处理电路传输的多个通道设为直线状,并且彼此平行地布线。
此外,关于图像处理电路与存储器的电连接,例如,通过总线宽度为32位且时钟频率为1.6GHz的高速传输进行连接,并且通过多个传输线路连接。此时,由于传送线路间也需要同步,因此,图像处理电路与存储器之间的传输线路也需要分别呈直线状地排列且分别等长地连接。因此,期望多个通道是直线状且彼此平行地布线。
因此,在现有的车载摄像头中,存在专利文献1所示那样的技术问题,即,在将光轴投影至电路基板而成的区域配置图像处理电路,图像处理电路、存储器等半导体元件发出的热量会对摄像头模块3的动作造成不良影响。与之相对地,在本申请的车载摄像头10中,如图1A所示的那样,以将图像处理电路41在左右方向(x方向:本例中是右侧)上从将光轴Xo投影至电路基板5而成的线上偏移的方式设定镜头镜筒1和图像处理电路41的配置。
具体而言,以不仅光轴Xo而且镜头镜筒1的外形部分相对于图像处理电路41在左右方向上不重叠的方式留出间隔G1。此外,以拍摄元件21的端部相对于图像处理电路41在左右方向上不重叠的方式留出间隔G21。此外,使存储器42的安装位置不在图像处理电路41的前后方向上而是在左右方向上偏移至进一步远离镜头镜筒1的位置(本例中是右侧)。
也就是说,以使车载摄像头10中的发热构件4(图像处理电路41、存储器42)相对于镜头镜筒1以及拍摄元件21在电路基板5上的左右方向上不重叠的方式配置,从而进一步留出间隔G1、G21。此外,以发热构件4彼此也在电路基板5上的左右方向上不重叠的方式配置,从而进一步留出间隔。另外,用于进行与车内设备的电连接的连接器6设置于相对于镜头镜筒1(与包含光轴Xo的顶面7ft垂直的面)位于发热构件4的相反侧的左侧。
如此,通过使图像处理电路41从镜头镜筒1在左右方向上偏移,不再需要将主要的电路构件配置于摄像头模块3的前方。因此,在本例中,以在电路基板5的背面侧设置缺口部5n、将摄像头模块3嵌入缺口部5n且摄像头基板2在厚度方向(z方向)上跨越电路基板5的方式配置。
此外,如图4所示,在上部机壳71的正面侧和背面侧的发热构件4所在的右侧部分分别设置有吸气口7vi和排气口7vx。另外,吸气口7vi的开口比发热构件4的配置范围更宽以覆盖配置有发热构件4的左右方向上的区域。不过,排气口7vx的左侧的端部(靠近镜头镜筒1的端部)位于比吸气口7vi的左侧的端部靠近右端的位置,其开口比发热构件4的配置范围窄。
另一方面,构成向前窗玻璃901安装的装配面的上部机壳71的顶面7ft中的前表面侧顶面7ftf未被支架75覆盖的区域较多以不妨碍从开口7a露出的镜头镜筒1的视野。此外,顶面7ft构成为两级结构,其中,前表面侧顶面7ftf比背面侧顶面7ftr低一级。因此,内表面71fi也构成为两级结构,其中,与前表面侧表面71fif相比,背面侧内表面71fir位于更深的位置。不过,前表面侧内表面71fif与背面侧内表面71fir之间角度变化的部分以其yz面的截面形状构成为将圆弧相连而成的平滑曲线的方式相连。另外,配置发热构件4的区域的厚度方向(z方向)的正上方构成前表面侧内表面71fif,不过,在前表面侧内表面71fif与电路基板5的上表面5ft之间设置有间隙。
此外,在背面侧内表面71fir的左右方向上配置有发热构件4的区域设置有朝向排气口7vx延伸的通风引导件7g。通风引导件7g与吸气口7vi和排气口7vx的宽度的差异对应地以随着朝向背面而远离镜头镜筒1的方式朝向右侧倾斜,在靠近背面的一侧,基本上在前后方向上笔直(与y方向平行)地延伸。通风引导件7g的从背面侧内表面71fir起算的高度被设定为下述程度:比前表面侧内表面71fif高,且在与电路基板5组合时与电路基板5之间不会产生间隙。
另外,假定机壳7是压铸铝制的,但不限于此,较为理想的是例如含有传热性填料、导电性填料等的树脂成型品等导电性和导热性优异的材料。此外,从传热性的观点来看,较为理想的是,通风引导件7g是与上部机壳71的一体成型品。
此外,从基于导电性的电磁波屏蔽的观点来看,较为理想的是,吸气口7vi、排气口7vx的实质上连续的(长度方向的)开口尺寸设为假定的电磁波噪声的自由空间波长的四分之一以下的尺寸,以防止电磁波噪声侵入或防止泄漏。例如,相对于在使用ISO 11452-2规定的ALSE法对车载电子设备进行的辐射测试中的200MHz~4GHz的电波,较为理想的是,作为最短的4GHz的波长74.5mm的1/4,开口尺寸设定为18mm以下。
另外,所记载的“实质上连续”例如是表示在排气口7vx自身的开口尺寸为30mm连续却被具有导电性材料的通风引导件7g分割的情况下,只要被分割的开口部分的(长度)尺寸为18mm以下即可。由此,能够抑制可能通过吸气口7vi、排气口7vx的开口造成影响的电波的流入。
另外,构成机壳7的底面7fb的下部机壳72基本平坦地形成,内表面72fi(图3)与电路基板5的安装面5fb具有一定的间隔。此外,安装在电路基板5的安装面5fb上的图像处理电路41、存储器42直接或通过传热构件与内表面72fi接触,与下部机壳72以能传热的方式接合。
基于上述结构,对动作进行说明。当使车载摄像头10动作时,发热构件4即图像处理电路41以及存储器42由于一起执行较多的图像处理而发热。此外,由于发热伴随的温度上升,会对其他相邻的元件造成影响,并且其自身也变得难以稳定工作,不过,所产生的大部分热量会直接传递至内表面72fi,通过下部机壳72向外部空气释放热量。
此时,在电路基板5的与安装有发热构件4的面相反一侧,例如,也可以认为,上表面5ft与前表面侧表面71fif接触或以能传热的方式接合,通过上部机壳71向外部空气释放热量。不过,由于上部机壳71的顶面7ft中的前表面侧顶面7ftf包括较多的未被支架75覆盖的区域,因此,有时会被阳光照射。因此,由于日照引起的发热可能反而会使电路基板5的温度上升,因此,需要在电路基板5与上部机壳71(尤其是前表面侧内表面71fif)之间设置间隙而进行隔热,无法期待通过来自上表面5ft侧的传热来释放热量。
另一方面,为了维持光学性能这一目的,具有镜头的镜头镜筒1需要保持机械精度。也就是说,与安装于电路基板5等的电子部件相比,镜头镜筒1容易受到热量的影响,例如会因为热应变而导致光学失真,能够保证性能的温度范围较窄(温度上限较低)。因此,也可以认为,即使通过来自下部机壳72的放热能够将温度控制在电子部件正常动作的温度范围,镜头镜筒1的温度也会进入无法在光学上进行准确拍摄的温度区域。在该情况下,像会发生失真,无法发挥作为车载摄像头10被期待的与被摄体的识别相关的功能、性能。
与之相对地,在本申请的车载摄像头10中,使发热构件4在左右方向(x方向)上从镜头镜筒1偏移,在发热构件4的前和后配置吸气口7vi和排气口7vx。由此,当由于车载(向前窗玻璃901进行安装)而产生了从前方向后方的上下方向上的倾斜时,相对于上表面5ft内的发热构件4的安装区域,位于上方的镜头镜筒1的配置区域在左右方向上不重叠。另一方面,在形成在电路基板5的上表面5ft与上部机壳71的内表面71fi之间的空间中,发热构件4的区域位于以最短的方式将吸气口7vi与排气口7vx连接的路径上。
因此,由于空气在上表面5ft的安装发热构件4的安装区域的部分被加热而在与上部机壳71的内表面71fi之间的空间内产生的从吸气口7vi朝向排气口7vx的气流的路径远离镜头镜筒1的配置区域。也就是说,被发热构件4的安装区域加热后的空气会流经位于下游(上方)的镜头镜筒1的配置区域以外的区域。
此时,排气口7vx的左侧(靠近镜头镜筒1的一侧)的端部位于比吸气口7vi的靠近镜头镜筒1的一侧的端部靠右侧(远离镜头镜筒1的一侧)的位置。因此,气流的路径形成为从远离镜头镜筒1的安装区域的区域随着朝向背面侧而向更远处流动。因此,热空气不会影响到镜头镜筒1的配置区域。此时,前表面侧内表面71fif与背面侧内表面71fir的角度变化的部分通过平滑曲线相连,因此,气流从前表面侧内表面71fif沿着背面侧内表面71fir顺畅地流动,能够抑制从壁面脱离、发生涡流等湍流的发生。
此外,通过从内表面71fi突出的通风引导件7g,将沿着内表面71fi流动的热空气与镜头镜筒1隔离开,因此,能够降低对镜头镜筒1的热影响。特别地,由于通风引导件7g在前后方向上到达镜头镜筒1的配置区域前的部分处具有随着朝向背面而向右侧的倾斜部,因此,气流的流动进一步向远离镜头镜筒1的方向被引导,从而起到进一步降低对镜头镜筒1的热影响的效果。
此外,通过将向电路基板5安装的安装部件中除镜头镜筒1以外最厚的连接器6配置在相对于镜头镜筒1在左右方向上的发热构件4的相反侧,能够将连接器6从上述气流的路径上排除出去。用于进行与车内的设备的电连接的连接器6的厚度与其他部件相比较厚,因此,基本上配置于电路基板5的背面侧。此外,由于与其他电路构件相比厚度较厚,因此,作为能够保证与机壳7的间隔的区域,安装在与背面侧内表面71fir对置的电路基板5的上表面5ft侧。
此时,若假定将连接器6相对于镜头镜筒1设置在与发热构件4相同侧,那么,当受到发热构件4加热而产生的气流沿着内表面71fi流动时,具有厚度的连接器6会构成障碍物,会妨碍气流。其结果是,被加热的空气的一部分在左右方向上扩散,作为结果,有可能流入不耐热的镜头镜筒1的配置区域。
不过,如本申请的车载摄像头10那样,由于将连接器6相对于镜头镜筒1设置在与发热构件4在左右方向上的相反侧,因此,连接器6不会对气流造成干扰,能够将被加热的空气在不靠近镜头镜筒1的情况下向外部排出。
此外,在车载摄像头10中,需要向拍摄元件21、图像处理电路41、存储器42等多个电路部件供给多种电源电压。因此,需要在电路基板5安装例如1.0V、1.1V、1.2V、1.8V、3.3V、5.0V等多种电源电路。这些多种的电源电路以摄像头模块3的安装位置为基准点形成于连接器6附近,因此,对于设置有连接器6的一侧而言,需要较大的电源电路区域。
因此,以镜头镜筒1为边界,在左右方向上配置有连接器6的一侧需要比配置有发热构件4的一侧更大的安装区域,从释放热量这点来看,这显然是不利的。不过,正如上文所述的那样,所产生的大部分热量从下侧的安装面5fb侧的发热构件4向下部机壳72直接传递,从而在整个下部机壳72中扩散,能够向外部空气释放。
因此,针对在上表面5ft侧传递的热量,最好专注于抑制其对其他构件的影响,缩短被加热的空气在机壳7内的滞留时间变得重要。从该观点来看,如本申请那样,通过使热源(发热构件4)所在侧的空间构成得较窄,能够使被加热的空气引起的上升气流集中且流速提高,从而能够迅速地排出至机壳7的外部。
通过上述气流控制,能够抑制热量对镜头镜筒1的影响,并且,作为摄像头模块3,对于配置成与镜头镜筒1在前后方向上排列的拍摄元件21而言,也同样能够抑制热量对其的影响。
另一方面,现有技术中,以前方监视为目的的车载摄像头的水平方向的视场角α保持在50度左右。然而,ADAS中的车载摄像头所需的视场角α逐年扩大,已经变得还需要100度以上的大视场角α了。与之伴随地,优选,应用实现100度以上的视场角α所需的广角镜头和具有更高分辨率的拍摄元件,同时,对于车载摄像头自身的外形,应扩大机壳的左右方向(X方向)的尺寸。
与之相对地,如本申请那样,在使图像处理电路41相对于镜头镜筒1在左右方向上偏移的结构中,能够容易地实现具有在左右方向上扩大且在前后方向上缩短这一尺寸结构的机壳7,而这正是广角化所需的。其结果是,通过设置于车辆挡风玻璃(前窗玻璃901)的上端部,能够保证驾驶员视野较宽。
变形例
在上述实施方式一中,对用于将在发热构件的配置区域产生的热空气与镜头镜筒隔开的通风引导件的结构进行了例示。在本变形例中,对使通风引导件作为吸热翅片起作用的例子进行说明。图5和图6是用于对实施方式一的变形例的车载摄像头进行说明的附图,图5是从上部机壳的下方侧观察到的与图4A对应的内表面侧的立体图(图5A)和使表示将电路基板装入上部机壳的内部后的状态的与图4B对应的内部结构可视的局部剖切立体图(图5B)。此外,图6是从背面侧观察到的将电路基板装入上部机壳的内部后的状态的立体图(图6A)和使从下方侧观察到的内部结构可见的局部剖切立体图(图6B)。
如图5和图6所示,在本变形例的车载摄像头10中,使间隔变窄而设置三根以上的通风引导件7g。由此,能够将在多个发热构件4分别对应的区域产生的被加热的空气分别朝向排气口7vx进行引导。此时,通风引导件7g以从内表面71fi中不被阳光照射的背面侧顶面7ftr的正下方的背面侧内表面71fir延伸的方式与上部机壳71一体地形成。因此,上部机壳71的内表面的表面积得以扩大,吸热效果提高,能够通过上部机壳71自身的散热效果来促动由于发热构件4而被加热的空气的冷却。此时,阳光照射产生的热量不会通过通风引导件7g进入内部,不会导致温度上升。
实施方式二
在上述实施方式一中,没有特别提及电路基板的与发热构件的安装面相反一侧的面。在本实施方式二中,对在发热构件的安装面的相反侧的面的与发热构件的配置区域对应的区域设置蓄热体的例子进行说明。图7是用于说明实施方式二的车载摄像头的附图,是表示电路基板上的构件配置且与实施方式一的图1A对应的俯视图(图7A)和使从下方侧观察到的将电路基板装入上部机壳后的状态的内部结构可见的局部剖切立体图。另外,在图7B中,为了简化,省略了通风引导件、排气口等一部分的描绘,不过,蓄热体以外的结构与实施方式一中说明的结构相同。
如图7所示,在本实施方式二的车载摄像头10中,在电路基板5的上表面5ft的与安装面5fb中的发热构件4的配置区域对应的区域设置有蓄热体8。蓄热体8设置有与图像处理电路41的配置对应的蓄热体81以及与存储器42的配置对应的蓄热体82,分别配置成覆盖图像处理电路41、存储器42的配置区域。
在实施方式一中,为了避免从发热构件4传递至上表面5ft的热量对镜头镜筒1等不耐热的构件造成影响,构成为通风路径远离镜头镜筒1。在本实施方式二中,扩大上表面5ft中的发热部分的表面积,与电路基板5内的传热相比,以向流通的空气释放热量为优先。由此,通过限定发热构件4在上表面5ft上的发热区域并促进向空气释放热量,从而降低了到达温度,降低了对镜头镜筒1的影响。
另外,通常而言,如例示的那样使用面积比配置区域的面积大的蓄热体8以覆盖发热构件4。不过,考虑到主要的热量释放是从下部机壳72侧进行的,例如,也可使蓄热体81和蓄热体82分别小于图像处理电路41的配置区域和存储器42的配置区域,并且形成于内侧部分。
当从发热构件4向上表面5ft侧传热时,虽然发热区域比配置区域大,但通过设置比配置区域小的蓄热体8,能够集中传热至蓄热体8,能够将发热区域设置得比配置区域小。由此,能够进一步降低发热构件4的发热对镜头镜筒1的影响。另外,在附图中,蓄热体8被描绘成棱角分明的形状,不过,也可平滑地形成以不妨碍气流,例如,也可形成为通风引导件7g这样的翅片形状。
另外,本申请记载有各种各样的例示的实施方式和实施例,但一个或多个实施方式所记载的各种各样的特征、方式以及功能并不局限于应用于特定的实施方式,能单独或以各种组合的方式应用于实施方式。因此,未被例示的无数的变形例被设想在本申请所公开的技术范围内。例如,包含对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况,另外,还包含将至少一个构成要素抽出并与其他实施方式的构成要素组合的情况。
例如,发热构件4也可以是图像处理电路41、存储器42以外的构件。此外,虽然示出了吸气口7vi、排气口7vx分别设置于前表面侧和背面侧的侧部的例子,但不限于此,只要在安装状态下能够形成下方、上方的关系,则例如也可设置于顶面7ft或左右的侧部。
如上所述,根据各实施方式的车载摄像头10,包括:镜头镜筒1,所述镜头镜筒1使来自被摄体的光在拍摄元件21的传感器面成像;电路基板5,所述电路基板5安装有图像处理电路41,所述图像处理电路41与拍摄元件21通过配线连接,进行用于根据从拍摄元件21输出的影像信号对被摄体进行识别的图像处理;以及机壳7,所述机壳7具有装配面(顶面7ft)、通气口(吸气口7vi、排气口7vx)以及保持机构,所述装配面用于安装于在前后方向上倾斜(相对于铅垂线倾斜)的车辆的前侧窗(前窗玻璃901)或后侧窗的内表面901fi,所述通气口形成于将装配面(顶面7ft)沿着内表面901fi安装时分别位于下方侧和上方侧的端部,所述保持机构以使光轴Xo朝向车外延伸的方式使镜头镜筒1的一部分从装配面(顶面7ft)露出而(相对于装配面呈角度地)保持镜头镜筒1,并且所述保持机构未标注符号,所述机壳7在与装配面(顶面7ft)平行且与光轴Xo垂直的方向(左右方向:x方向)上将图像处理电路41(以及包括存储器42等的发热构件4)和镜头镜筒1分开地收纳电路基板5,在机壳7中的装配面(顶面7ft)侧的内表面71fi与电路基板5之间,在远离镜头镜筒1且经过配置有图像处理电路41(同上)的路径中形成有将下方侧的通气口(吸气口7vi)和所述上方侧的通气口(排气口7vx)相连的通风路,由此,被发热构件4加热后的空气(热风)避开镜头镜筒1被排出至机壳7之外,因此,能够获得一种能够高效释放热量的可靠性高的车载摄像头。
在与装配面(顶面7ft)平行且与光轴Xo垂直的方向(左右方向:x方向)上,下方侧的通气口(吸气口7vi)的开口区域包含配置有图像处理电路41(以及包括存储器42等的发热构件4)的区域。此外,上方侧的通气口(排气口7vx)的开口区域比下方侧的通气口(吸气口7vi)的开口区域窄,并且,上方侧的通气口(排气口7vx)的开口区域的靠近镜头镜筒1的端部位于配置有图像处理电路41(同上)的区域的内侧。因此,当从吸气口7vi流入的机壳7外的空气夺取发热构件4的配置区域的热量而被加热的空气由此流向排气口7vx时,空气以远离镜头镜筒1的方式被引导,能够进一步降低热风对镜头镜筒1的影响。
若在内表面71fi形成有朝向电路基板5突出且从下方侧向上方侧(在y方向上)延伸的通风引导件7g,则能够可靠地控制通风路的路径。特别地,若将通风引导件7g形成于背面侧内表面71fir,则不会受到阳光的影响,通风引导件7g构成为吸热翅片,从热风夺取热量,从而能够通过机壳7释放热量。
若机壳7例如由压铸铝这样的导电性材料形成且通气口(吸气口7vi、排气口7vx)的连续开口尺寸为18mm以下,则能够防止高达4GHz的电磁波噪声的侵入或泄漏,动作可靠性进一步提高。
若用于与设置于车辆的其他设备进行电连接的连接器6相对于包括光轴Xo且与装配面(顶面7ft)垂直的面设置于图像处理电路41(以及包括存储器42等的发热构件4)的相反侧,则通风路上没有障碍物,能够顺畅地对热风进行排气。此外,能够将发热构件4集中在左右方向上的较窄区域,能高效地产生通风路内的上升气流。
此外,电路基板5以使图像处理电路41(以及包括存储器42等的发热构件4)的安装面5fb朝向装配面(顶面7ft)的相反侧的方式收纳于机壳7,机壳7的内表面中面向安装面5fb的对置面(内表面72fi)与图像处理电路41(同上)之间(直接或间接地)形成传热路径,由此,能够在不受到阳光的影响的情况下通过机壳7(主要是下部机壳72)释放发热构件4发出的大部分热量。
此时,若在电路基板5的与安装面5fb相反一侧的面(上表面5ft)中的图像处理电路(以及包括存储器42等的发热构件4)的配置区域设置有蓄热体81(以及包括蓄热体82的蓄热体8),则能够使传递至上表面5ft侧的热量高效地扩散至在通风路中流动的空气中,能够抑制热量对镜头镜筒1的影响。
另外,若在电路基板5的位于上方侧的部分(背面侧的边)设置有缺口部5n且安装有拍摄元件21的基板(摄像头基板2)嵌入缺口部5n,那么,能够发挥广角的优点而将前后方向的尺寸设得较短,不妨碍驾驶员的视野,能够实现紧凑化。
符号说明
1:镜头镜筒;10:车载摄像头;2:摄像头基板;21:拍摄元件;3:摄像头模块;4:发热构件;41:图像处理电路;42:存储器;5:电路基板;6:连接器;7:机壳;71:上部机壳;71fi:内表面;72:下部机壳;72fi:内表面;75:支架;7ft:顶面(装配面);7g:通风引导件;7vi:吸气口(下方侧的通气口);7vx:排气口(上方侧的通气口);8:蓄热体;81:蓄热体;82:蓄热体;901:前窗玻璃(玻璃);901fi:内表面;G1:(与镜头镜筒的)间隔;G21:(与拍摄元件的)间隔;Xo:光轴;α:(水平方向的)视场角;β:(垂直方向的)视场角。
Claims (8)
1.一种车载摄像头,其特征在于,包括:
镜头镜筒,所述镜头镜筒使来自被摄体的光在拍摄元件的传感器面成像;
电路基板,所述电路基板安装有图像处理电路,所述图像处理电路与所述拍摄元件通过配线连接,所述图像处理电路进行图像处理,所述图像处理用于根据从所述拍摄元件输出的影像信号对所述被摄体进行识别;以及
机壳,所述机壳具有装配面、通气口以及保持机构,所述装配面用于安装于在前后方向上倾斜的车辆的前侧窗或后侧窗的内表面,所述通气口形成于将所述装配面沿着所述内表面安装时分别位于下方侧和上方侧的端部,所述保持机构以使光轴朝向车外延伸的方式使所述镜头镜筒的一部分从所述装配面露出而对所述镜头镜筒进行保持,所述机壳在与所述装配面平行且与所述光轴垂直的方向上将所述图像处理电路和所述镜头镜筒分开地收纳所述电路基板,
在所述机壳的所述装配面一侧的内表面与所述电路基板之间,在远离所述镜头镜筒且经过配置有所述图像处理电路的区域的路径中形成有将所述下方侧的通气口和所述上方侧的通气口相连的通风路。
2.如权利要求1所述的车载摄像头,其特征在于,
在与所述装配面平行且与所述光轴垂直的方向上,
所述下方侧的通气口的开口区域包含配置有所述图像处理电路的区域,
所述上方侧的通气口的开口区域比所述下方侧的通气口的开口区域窄,并且,所述上方侧的通气口的开口区域的靠近所述镜头镜筒的端部位于配置有所述图像处理电路的区域的内侧。
3.如权利要求1或2所述的车载摄像头,其特征在于,
在所述内表面形成有朝向所述电路基板突出且从所述下方侧朝向所述上方侧延伸的通风引导件。
4.如权利要求1至3中任一项所述的车载摄像头,其特征在于,
所述机壳由导电性材料形成,所述通气口的连续开口尺寸为18mm以下。
5.如权利要求1至4中任一项所述的车载摄像头,其特征在于,
用于与设置于所述车辆的其他设备进行电连接的连接器相对于包括所述光轴且与所述装配面垂直的面设置于所述图像处理电路的相反侧。
6.如权利要求1至5中任一项所述的车载摄像头,其特征在于,
所述电路基板以使所述图像处理电路的安装面朝向所述装配面的相反侧的方式收纳于所述机壳,
所述机壳的内表面中面向所述安装面的对置面与所述图像处理电路之间形成有传热路径。
7.如权利要求6所述的车载摄像头,其特征在于,
所述电路基板的与所述安装面相反一侧的面的所述图像处理电路的配置区域设置有蓄热体。
8.如权利要求1至7中任一项所述的车载摄像头,其特征在于,
在所述电路基板的位于所述上方侧的部分设置有缺口部,
安装有所述拍摄元件的基板嵌入所述缺口部。
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