CN115042725A - 具有摄像头的车身结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有摄像头的车身结构，所述车身结构包括：光透射窗，该窗限定车厢；以及摄像头，该摄像头被设置成与所述窗的车厢侧表面相对，其中，所述窗具有形成在所述车厢侧表面的位于所述摄像头的图像捕获范围内的至少一部分上的蛾眼结构。

Description

具有摄像头的车身结构
技术领域
本发明涉及一种具有用于捕获车辆周围的图像的摄像头的车身结构。
背景技术
通常，作为防止显示器或光学元件的表面上的反射的技术，使用布置在表面上的具有多个微小凸起(不规则部)的蛾眼结构。
另外，作为形成蛾眼结构的技术，已知在表面上具有倒置蛾眼结构的包括玻璃碳层的蛾眼转印模具和制造蛾眼转印模具的方法(参见JP6467089B1)。
顺便提及，关于安装在汽车等的车厢中的摄像头，期望抑制由摄像头捕获的图像由于窗的内表面对光的反射和入射在窗上并在窗中传播的光的多次反射而劣化。
另一方面，现有技术文献描述了在汽车技术领域中蛾眼结构可以应用于车载摄像头用透镜、保护玻璃等。但是，在上述现有技术文献中，虽然示出了可以应用蛾眼结构的示例性部件，但是没有描述将蛾眼结构应用于安装在车厢中的摄像头或其周围的构件的具体方式。
发明内容
鉴于上述背景技术，本发明的主要目的在于提供一种车身结构，该车身结构能够抑制由摄像头捕获的图像由于窗的内表面(车厢侧表面)对光的反射以及入射在窗上并在窗中传播的光的多次反射而产生的劣化。
为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种具有摄像头的车身结构，所述车身结构包括：光透射窗11，所述窗限定车厢5；以及摄像头21，所述摄像头被设置成与所述窗的车厢侧表面11A相对，其中，所述窗具有形成在所述车厢侧表面11A的位于所述摄像头的图像捕获范围内的至少一部分上的蛾眼结构53。
根据该方面，由于窗的车厢侧表面的在摄像头的图像捕获范围内的至少一部分形成有蛾眼结构，因此能够抑制由摄像头捕获的图像由于窗的车厢侧表面(内表面)对光的反射以及入射在窗上并在窗中传播的光的多次反射而产生的劣化。
在上述方面中，优选地，所述车身结构还包括盖构件37，所述盖构件被设置成覆盖在所述摄像头的所述图像捕获范围内的位于所述窗和所述摄像头之间的空间35，并且所述盖构件设置有加热器38。
根据该方面，能够防止窗的车厢侧表面由于加热器的加热而起雾，同时防止窗的车厢侧表面(内表面)反射通过窗进入并由盖构件反射的光。此外，根据该方面，不需要为盖构件的表面(即，能够反射已经通过窗进入的光的表面)提供用于防止反射的结构(例如，不平坦表面形状)，因此，盖构件的结构可以是简单的。特别地，省略不平坦表面形状以简化盖构件的结构可以导致盖构件的厚度减小，并且这改善了由加热器产生的热传输到窗与摄像头之间的空间，由此可以有效地防止窗的起雾。
在上述方面中，优选地，在附接到所述窗的所述车厢侧表面的膜41上形成所述蛾眼结构，并且所述膜的一部分41A夹在窗和盖构件之间。
根据该方面，由于形成有蛾眼结构的膜通过盖构件相对于窗的车厢侧表面被稳定地固定，因此能够防止膜的剥离。
在上述方面中，优选地，在附接到所述窗的所述车厢侧表面的膜41上形成所述蛾眼结构，所述车身结构还包括连接到所述摄像头并且接触所述窗的接触构件45，并且所述膜的一部分41B夹在所述窗和所述接触构件之间。
根据该方面，形成有蛾眼结构的膜通过接触构件相对于窗的车厢侧表面被稳定地固定，因此能够防止膜的剥离。
在上述方面中，优选地，所述车身结构还包括支撑所述摄像头的支撑构件81，其中，所述支撑构件固定到所述窗的所述车厢侧表面11A以围绕所述摄像头的图像捕获范围，所述蛾眼结构形成在附接到所述窗的所述车厢侧表面的膜41L、41R上，所述膜仅附接到所述窗的所述车厢侧表面的在所述支撑构件的内侧的区域。
根据该方面，能够执行形成有蛾眼结构的膜的维护(例如更换)，而不移除支撑摄像头的支撑构件。
在上述方面中，优选地，所述摄像头是具有左摄像头21L和右摄像头21R的立体摄像头121，并且所述膜包括两个部分，所述两个部分附接到所述窗的所述车厢侧表面，以便分别对应于所述左摄像头和所述右摄像头。
根据该方面，能够有效地抑制由立体摄像头捕获的图像由于窗的内表面对光的反射以及入射在窗上并在窗中传播的光的多次反射而产生的劣化。
根据上述构造，能够提供一种车身结构，该车身结构能够抑制由摄像头捕获的图像由于窗的内表面对光的反射以及入射在窗上并在窗中传播的光的多次反射而产生的劣化。
附图说明
图1是设置有车身结构的车辆的立体图，该车身结构具有根据本发明的第一实施方式的摄像头；
图2是示出摄像头单元的立体图；
图3是示出摄像头单元和摄像头单元周围的结构的示意性截面图；
图4是示出蛾眼结构的示例的示意性截面图；
图5A和图5B是示出入射在挡风玻璃上的光对由摄像头捕获的图像的影响的说明图；
图6是根据本发明的第二实施方式的车辆的主要部分的立体图，该车辆设置有具有摄像头的车身结构；以及
图7是示出从车厢侧观察时根据第二实施方式的摄像头的安装结构的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图，将描述根据本发明的实施方式的设置有具有摄像头的车身结构的车辆。
(第一实施方式)
如图1所示，汽车(车辆)1包括形成其基本骨架的车身3。在由车身3限定的车厢5中，设置有用于捕获本车辆的周围环境的图像的摄像头单元7。摄像头单元7安装在作为窗的透明挡风玻璃11的车厢侧。
如图2和图3所示，摄像头单元7具有摄像头21和容纳摄像头21的壳体23。
摄像头21具有已知的硬件构造。摄像头21包括透明盖板25、包括透镜组的光学系统27、图像传感器29等。摄像头21被设置成与挡风玻璃11的内表面(面向车厢5的车厢侧表面)11A相对。摄像头21在由其视角31限定的图像捕获范围内，通过挡风玻璃11捕获车厢5的外部(诸如未在附图中示出的周围环境中的物体等)的图像。
壳体23被固定到汽车1的车顶(未图示)的内侧并支撑摄像头21以便图像捕获方向打开。壳体23包括盖构件37，该盖构件被设置成从下方覆盖在摄像头21的图像捕获范围内的位于挡风玻璃11与摄像头21之间的空间35。换句话说，在横截面(见图3)中观察的空间35是由挡风玻璃11、摄像头21和盖构件37围绕的(基本上封闭的)空间。
盖构件37具有基本上平板形状，并且从摄像头21的前部朝向挡风玻璃11倾斜向下延伸。盖构件37设置有加热器38。在摄像头21的图像捕获范围内，通过加热器38的加热防止挡风玻璃11的内表面11A的起雾。
挡风玻璃11由具有中间膜39的层压玻璃形成。在摄像头21的图像捕获范围内，挡风玻璃11的内表面11A形成有蛾眼结构。更具体地，形成有蛾眼结构的膜41(以下称为蛾眼膜41)附接(粘贴)到挡风玻璃11的内表面11A。
蛾眼膜41被设置成覆盖挡风玻璃11的内表面11A的在摄像头21的图像捕获范围内的区域。在基本上垂直于挡风玻璃11的方向上观察的视图中，蛾眼膜41为基本上矩形的。
盖构件37的下边缘形成有朝向挡风玻璃11突出的接触部43。如图2所示，接触部43在车身3的横向方向上延伸。蛾眼膜41的下边缘部分41A夹在设置在盖构件37的接触部43处的接触表面43A与挡风玻璃11的内表面11A之间。在横截面中观察时，接触表面43A相对于水平方向以与挡风玻璃11的内表面11A的角度基本上相同的角度倾斜。
由此，蛾眼膜41的下边缘部分41A通过盖构件37相对于挡风玻璃11的内表面11A被稳定地固定，因此能够防止蛾眼膜41的剥离。注意，仅需要蛾眼膜41的至少一部分夹在盖构件37与挡风玻璃11之间。
此外，在横截面中观察时，连接到摄像头21的上部分的相对于水平方向以与挡风玻璃11的内表面11A的角度基本上相同的角度倾斜的上壁(接触构件)45设置在壳体23的上部中。蛾眼膜41的上边缘部分41B夹在设置在壳体23的上壁45处的接触表面45A与挡风玻璃11的内表面11A之间。
由此，蛾眼膜41的上边缘部分41B通过壳体23的上壁45相对于挡风玻璃11的内表面11A被稳定地固定，因此能够防止蛾眼膜41的剥离。注意，仅需要蛾眼膜41的至少一部分夹在直接或间接连接到摄像头21的任意构件与挡风玻璃11的内表面11A之间。
接下来，参照图4，将描述蛾眼膜41的结构的示例。
例如，如图4所示，蛾眼膜41具有在由透明树脂制成的基膜51的平坦表面51A上形成具有多个凸起52(细微不规则部)的蛾眼结构53的结构。在蛾眼膜41附接到挡风玻璃11的状态下，进行布置使得每个凸起52的尖端部分基本上指向内(朝向车厢5)。蛾眼膜41的厚度小于至少挡风玻璃11的厚度。
多个凸起52具有小于用作发射波的毫米波段中的无线电波的波长的纳米级高度。多个凸起52的间隔L1例如被设定为100nm至300nm。
作为蛾眼膜41的制造方法，可以使用任何已知的技术。基膜51可以是例如丙烯酸膜、聚酯膜、聚碳酸酯膜等。形成蛾眼结构53的材料例如可以是与光聚合引发剂、自由基产生剂等混合的含有环氧基树脂、聚氨酯基树脂等的光固化树脂。
接下来，参照图5，将描述由挡风玻璃的内表面(车厢侧表面)对光的反射以及在挡风玻璃中传播的光的多次反射。
当蛾眼膜41没有附接到挡风玻璃11时，入射光60A可以在挡风玻璃11中传播，同时在其边界表面处被反射多次，例如如图5A中的虚线所示。由此，在摄像头21的图像捕获范围内产生了错误图像，并且这使捕获的图像劣化。
相反，在根据本实施方式的车身结构中，由于蛾眼膜41附接到挡风玻璃11，所以入射光60A穿过挡风玻璃11，使得抑制了挡风玻璃11内的边界表面处的多次反射。结果，抑制了由摄像头21捕获的图像的劣化。
此外，当蛾眼膜41未附接到挡风玻璃11时，例如，如图5A的虚线所示，已经穿过挡风玻璃11的入射光60B被盖构件37的表面37A反射，并且之后进一步被挡风玻璃11的内表面11A反射以进入摄像头21，这也使摄像头21捕获的图像劣化。
相反，在根据本实施方式的车身结构中，由于蛾眼膜41附接到挡风玻璃11，因此如图5A中的虚线所示，抑制了入射光60B在被盖构件37的表面37A反射后，被挡风玻璃11的内表面11A进一步反射。结果，抑制了由摄像头21捕获的图像的劣化。
此外，在根据本实施方式的车身结构中，如图5B所示，盖构件37的表面37A(即，能够反射通过挡风玻璃11进入的光的表面)可以设置有不平坦表面结构57以防止反射。这抑制了入射光60B在盖构件37的表面37A处的反射，如图5B所示。结果，更有效地抑制了由摄像头21捕获的图像的劣化。
(第二实施方式)
接下来，参照图6和图7，将描述根据本发明的第二实施方式的设置有具有摄像头的车身结构的车辆。在第二实施方式的描述中，与第一实施方式的部件相同的部件将由相同的附图标记表示。此外，第二实施方式的以下没有特别提及的特征与第一实施方式相同，并且可以省略其详细说明。
如图6所示，在第二实施方式中，设置在车厢5中的摄像头单元7包括立体摄像头121。立体摄像头121具有结构与上述摄像头21相同的左摄像头21L和右摄像头21R，并且可以基于两个摄像头21L、21R之间的视差产生图像捕获范围内的距离信息等。
如图7所示，用于摄像头单元7的托架81固定到挡风玻璃11的内表面11A。托架81是环形的，以包围左摄像头21L和右摄像头21R的图像捕获范围。注意，托架81不必需具有完全连续的环形结构，并且其一部分可以被切除。围绕托架81形成有黑色陶瓷部82。
摄像头单元7通过图中未示出的接合爪等可拆卸地附接到托架81。摄像头单元7从车厢5侧安装在托架81上以固定在挡风玻璃11上。
在挡风玻璃11的内表面11A的与左摄像头21L和右摄像头21R的图像捕获范围对应的区域中，附接有蛾眼膜41L、41R。在本实施方式中，附接有分别与左摄像头21L和右摄像头21R的图像捕获范围对应的两个蛾眼膜41L、41R。
蛾眼膜41L、41R在挡风玻璃11的内表面11A上均具有基本上矩形的形状和比左摄像头21L和右摄像头21R的图像捕获范围(这里为梯形形状)大的尺寸。蛾眼膜41L、41R被设置在挡风玻璃11的内表面11A上由托架81包围的区域中。因此，能够执行蛾眼膜41L、41R的维护(例如更换)而不移除支撑摄像头单元7的托架81。
注意，可以使用被设置成覆盖左摄像头21L和右摄像头21R的图像捕获范围的单个蛾眼膜。此外，蛾眼膜也可以被设置在托架81内的整个区域上。此外，在本实施方式中描述了立体摄像头121的示例，还可以使用与第一实施方式的摄像头21类似的单目摄像头。
以上，已经对本发明的具体实施方式进行了描述，但本发明并不限定于上述实施方式，并且可以以各种方式进行修改或改变。例如，在上述实施方式中，窗(挡风玻璃11)的内表面形成有蛾眼结构，但是窗的外表面可以类似地形成有蛾眼结构。此外，摄像头21被设置成与之相对的窗不限于挡风玻璃11，并且摄像头21可以被设置成与车辆的后窗或侧窗相对。

Claims (6)

1.一种具有摄像头的车身结构，所述车身结构包括：
光透射窗，所述窗限定车厢；以及
摄像头，所述摄像头被设置成与所述窗的车厢侧表面相对，
其中，所述窗具有形成在所述车厢侧表面的位于所述摄像头的图像捕获范围内的至少一部分上的蛾眼结构。
2.根据权利要求1所述的车身结构，所述车身结构还包括盖构件，所述盖构件被设置成覆盖在所述摄像头的所述图像捕获范围内的位于所述窗和所述摄像头之间的空间，并且
所述盖构件设置有加热器。
3.根据权利要求2所述的车身结构，其中，所述蛾眼结构形成在附接到所述窗的所述车厢侧表面的膜上，并且
所述膜的一部分夹在所述窗和所述盖构件之间。
4.根据权利要求1或2所述的车身结构，其中，所述蛾眼结构形成在附接到所述窗的所述车厢侧表面的膜上，
所述车身结构还包括连接到所述摄像头并接触所述窗的接触构件，并且
所述膜的一部分夹在所述窗和所述接触构件之间。
5.根据权利要求1所述的车身结构，所述车身结构还包括支撑所述摄像头的支撑构件，
其中，所述支撑构件固定到所述窗的所述车厢侧表面以围绕所述摄像头的所述图像捕获范围，
所述蛾眼结构形成在附接到所述窗的所述车厢侧表面的膜上，并且
所述膜仅附接到所述窗的所述车厢侧表面的在所述支撑构件的内侧的区域。
6.根据权利要求5所述的车身结构，其中，所述摄像头是具有左摄像头和右摄像头的立体摄像头，并且
所述膜包括两个部分，所述两个部分附接到所述窗的所述车厢侧表面，以便分别对应于所述左摄像头和所述右摄像头。
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