CN117320925A - 用于车辆相机设备的光阱布置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种相机设备光阱布置(2)，包括适用于接收相机镜头组件(4)的镜头开口(3)，以及适用于与车辆挡风玻璃(21)相接并且具有在外边缘(6)与内边缘(7)之间延伸的宽度(w)的边沿框(5)。边沿框(5)避过内边缘(7)之内的区域(A)，并且包括多个第一通道(8、8’)，当装载边沿框(5)以与车辆挡风玻璃(21)相接时，这些通道流畅地连接外边缘(6)与内边缘(7)。每个通道(8、8’)包括内壁(13、14、15)和开口侧(16)，并且开口侧(16)适用于面向挡风玻璃(21)。第二多个通道(8、8’)中的通道(8、8’)被包括在第一多个通道中，沿至少两个不同的延伸方向(D1、D2；D1、D3)从外边缘(6)延伸至内边缘(7)。

Description

用于车辆相机设备的光阱布置

技术领域

本公开涉及一种用于车辆相机设备的光阱布置。当被装载(mount)至相机壳体时，光阱布置的目的是限制入射(incoming)向镜头组件的光。

背景技术

许多车辆环境检测系统包括一个或多个传感器诸如，例如雷达传感器、激光雷达传感器、相机设备和超声波传感器。这些传感器用于收集用于安全性布置和驾驶员辅助系统所需的数据。

关于相机设备，单独的光阱布置可以附接至相机壳体，该光阱布置靠挡风玻璃(windshield)放置，以最小化进入相机镜头视场(field of view，FOV)的杂散光线(straylight)。

挡风玻璃上在光阱布置中的视场以内的区域需要没有雾和冰，这可以通过设有加热线或使得车辆的空调系统的空气到达该区域来完成。由于光不应当进入该区域，因此应当将光阱布置中的开口(opening)设计成既能让空气进入，又能阻挡直射光(directlight)的方式。

文件US9783128公开了光阱布置中这种开口的几种类型，但仍需更有效、同时更鲁棒的解决方案。

发明内容

本公开的目的是提供一种关于封闭的挡风玻璃区域的通风(ventilation)的更多用并且更有效的光阱布置。

该目的是通过相机设备的光阱布置来实现的，该光阱布置包括适用于接收相机镜头组件的镜头开口，以及适用于与车辆挡风玻璃相接(abut)并且具有在外边缘(outsideedge)与内边缘(inside edge)之间延伸的宽度的边沿框(rim border)。该边沿框避过(circumvent)内边缘之内的区域，并且包括第一多个通道，当装载该边沿框以与车辆挡风玻璃相接时，该多个通道流畅地连接外边缘与内边缘。每个通道包括内壁(inner wall)和适用于面向挡风玻璃的开口侧。第二多个通道中的通道被包括在该第一多个通道中，沿至少两个不同的延伸方向从外边缘延伸至内边缘。

以这种方式，提供了一种光阱布置，相比于先前已知的光阱布置，该光阱布置在阻挡入射光的同时，关于与封闭的挡风玻璃区域相对应的区域的通风，该光阱布置在阻挡入射光的同时，是更多用并且更有效的。

根据一些方面，该第二多个通道中的通道以弧形方式延伸，从而形成多个不同的延伸方向。

以这种方式，光阱布置可以适应不同的环境和车辆特性。具有多个不同延伸方向增加光线(light ray)在进入相机或触及(hit)挡风玻璃之前触及内壁的次数，从而降低其在触及相机的可见表面之前的势能。

根据一些方面，该通道由哑光(matte)微结构覆盖(coat)。

以这种方式，尽量减少内壁的反射，并且因此通过反射避免触及内壁的光线传播。

根据一些方面，在用于模塑该光阱布置的注塑模具(injection molding tool)中形成哑光微观结构作为纹理。该纹理通过光蚀刻、放电加工(electrical dischargemachining)、磨料喷砂(abrasive sand blasting)和激光中的至少一种方式形成。

这意味着该纹理可以以多种方式形成。

根据一些方面，该第一多个通道与该第二多个通道相同。

根据一些方面，经由外边缘处的外开口进入该第二多个通道中的任何通道的任何光束都被遮挡，无法经由内边缘处的内开口离开该通道，每个开口由内壁和开口侧限定。

以这种方式，提供了一种光阱布置，关于与封闭的挡风玻璃区域相对应的区域的通风，相比于先前已知的光阱布置，该光阱布置在阻挡入射光的同时，是更多用并且更有效的。

根据一些方面，该光阱布置被包括在装载支架(bracket)中。

这使得紧凑的相机设备能够形成。

根据一些方面，该通道具有矩形横截面、三角形横截面或遵循波形图案的横截面。

选择合适的横截面形状使得光阱布置能够适应不同的环境和车辆特性，并且增加光线在进入相机或触及挡风玻璃之前触及内壁的次数，从而降低其在触及相机的可见表面之前的势能。

这个目的还可以通过与上述优点相关联的相机设备来实现。

附图说明

现在将参考附图对本公开进行更详细的描述，其中：

图1示出了具有相机设备的车辆的示意性切面(cut-open)部分；

图2示出了根据第一示例装载至光阱布置的镜头组件的示意性俯视图；

图3示出了根据第一示例装载至光阱布置的镜头组件的示意性前视图；

图4示出了根据第一示例的光阱布置的示意性俯视图；

图5A示出了根据第一示例在光阱布置中形成的通道的示意性放大视图；

图5B示出了图5A中的通道的剖视图；

图6A示出了根据第二示例在光阱布置中形成的通道的示意性俯视图；

图6B示出了根据第三示例在光阱布置中形成的通道的示意性俯视图；

图6C示出了根据第四示例在光阱布置中形成的通道的示意性俯视图；

图6D示出了根据第五示例在光阱布置中形成的通道的示意性俯视图；以及

图7示出了装载至光阱布置的镜头组件的示意性顶部透视图，该镜头组件被包括在装载支架中；

图8示出了光线在通道中行进(travel)的示意性俯视图，其中一些光线可以穿过该通道；以及

图9示出了光线在通道中行进的示意俯视图，其中没有光线可以穿过该通道。

具体实施方式

下面将参考附图对本公开的各个方面进行更全面的描述。然而，在本文中所公开的不同设备、系统、计算机程序和方法可以以多种不同的形式实现，不应被理解为仅限制于在本文中所阐述的方面。附图中的相同数字指代所有附图中的相同元素。

在本文中所使用的术语仅用于描述本发明所公开的各个方面，并不用于限制本发明。在本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。

图1示意性地示出了车辆24的切面部分，其中车辆24包括装载至挡风玻璃21上的数字相机设备1。数字相机设备1布置用于通过某些视场19捕捉车辆24外围的图像。数字相机设备1也可以，可选地，布置用于捕捉驾驶员23的图像，这些图像可以包括眼动，例如可以用于检测驾驶员的渴睡程度。

下面将参考图2至图5B来说明第一示例。图2示出了装载至光阱布置2的镜头组件4的示意性俯视图，图3示出了装载至光阱布置2的镜头组件4的示意性前视图，而图4示出了光阱布置2的示意性俯视图。图5A示出了图4中的一些通道的细节视图，而图5B示出了图5A中的通道的剖视图。

相机设备的光阱布置2包括镜头开口3(适用于接收摄像镜头组件4)和边沿框5(适用于与如图1中所示的车辆挡风玻璃21相接)。边沿框5具有在外边缘6与内边缘7之间延伸的为w的宽度，并且避过内边缘7之内的区域A。边沿框5包括第一个多个通道8、8’，当装载该边沿框5以与车辆挡风玻璃21相接时，这些通道流畅地连接外边缘6与内边缘7。每个通道8、8’包括内壁13、14、15和开口侧16，并且开口侧16适用于面向挡风玻璃21。

根据本公开，第二多个通道8、8’还被包括在第一多个通道中，第二多个通道8、8’中的通道8、8’沿至少两个不同的延伸方向D1，D2；D1，D3从外侧边缘6延伸至内侧边缘7。

以这种方式，提供了一种光阱布置，相比于先前已知的光阱布置，关于与封闭的挡风玻璃区域相对应的区域的通风，该布置在阻挡入射光的同时，是更多用并且更有效的。

根据一些方面，第一多个通道8与第二多个通道8相同。也可以设想一个或多个通道仅沿一个延伸方向延伸，这些通道被包括在第二多个通道8中。

在下文中，所讨论的通道是第二多个通道中的通道，即至少沿两个不同的延伸方向从外边缘6延伸至内边缘7的通道。

可以理解的是，虽然通道8、8’包括内壁13、14、15和适用于面向挡风玻璃21的开口侧16，但仍使用了通道一词。这意味着，仅当装载光阱布置2时，该通道才是封闭的；否则，通过开口侧16，该通道是开放通道。根据一些方面，每个通道由其内壁13、14、15和开口侧16限定。

此处有第一类型的通道8和第二类型的通道8’，其具有与第一类型的通道8的形状在中心对称线S上镜像的形状，该对称线S将光阱布置2划分成两部分；根据一些方面，划分成彼此镜像的两个对称部分。

这可以确保朝向封闭的挡风玻璃区域A的有效空气流。

根据一些方面，光阱布置可以仅包括一种类型的通道，也可以包括几种不同类型的通道。

以这种方式，光阱布置可以适应不同的环境和车辆特性。

此处，第一类型的通道包括沿第一延伸方向D1和第二延伸方向D2延伸的通道8，该第二延伸方向D2与该第一延伸方向D1不同。第二类型的通道包括沿第一延伸方向D1和第三延伸方向D3延伸的通道8’，该第三延伸方向D3与该第一延伸方向D1和该第二延伸方向D2不同。

图8示出了光线在第一版本的第二类型的通道8’a中行进的示意性俯视图，该通道包括沿着第一延伸段(extension)D1延伸的第一部分30和沿着第三延伸段D3延伸的第二部分31，延伸段D1、D3以第一角度αA区分。第一部分30具有为第一长度L1的最短边，而第二部分31具有为第二长度L2的最短边。第一部分30包括内开口10，而第二部分31包括外开口11。如图5B所示，开口10、11由内壁和开口侧限定。

此处，长度L1、L2和第一角度αA具有这种特性，即一些光线25、26可以在外部开口11与内部开口10之间延伸通过通道8’a，而其他光线则被遮挡而避免其延伸通过通道8’a。

图9示出了光线在第二类型的通道8’b中行进的示意性俯视图，该通道包括沿着第一延伸段D1延伸的第一部分32和沿着第三延伸段D3延伸的第二部分31，延伸段D1、D3以第二角度αB区分。第一部分32具有为第三长度L3的最短边，而第二部分31具有为第二长度L2的最短边。在本示例中，第二版本的第二类型的通道8’b的第二部分31与上述第一版本的第二类型的通道8’a的第二部分31相同。

第一部分32包括内开口12，而第二部分31包括外开口11。如图5B所示，开口11、12由内壁和开口侧限定。

此处，长度L2、L3和第二角度αB具有这种特性，即没有光线27、28、29可以在外开口11与内开口10之间延伸通过通道8’b，所有光线27、28、29都被遮挡而避免其无阻碍地(unhindered)延伸通过通道8’b。

在本具体示例中，这是通过第三长度L3超过第一长度L1，同时第一角度αA等于第二角度αB来实现的。当然，这也可以通过将不同的角度αA、αB与某些长度L1、L2；L1、L3相结合来实现。

当然，上述示例仅为可能性的示例，有很多不同的可以形成通道的方式，下面将介绍几种不同的方式。根据一些方面，优选的是，经由外边缘6处的外开口11进入第二多个通道8、8’中的任何通道的任何光束都被遮挡，无法经由内边缘7的内开口12离开通道8、8’，每个开口10、12由内壁13、14、15和开口侧16限定。

图6A示出了根据第二示例在光阱布置中形成的通道的示意性俯视图。根据一些方面，通道8a在内边缘7a与外侧边缘6a之间沿三个不同的延伸方向Da1、Da2、Da3延伸，从而获得倒“C”形。

图6B示出了根据第三实施例在光阱布置中形成的通道的示意性俯视图。根据一些方面，通道8b在内边缘7b与外边缘6b之间沿三个不同的延伸方向Db1、Db2、Db3延伸，从而获得“S”形。

图6C示出了根据第四实施例在光阱布置中形成的通道的示意性俯视图。根据一些方面，通道8c在内边缘7c与外边缘6c之间沿多个不同的延伸方向Dc1、Dc2延伸，从而获得“C”形。

图6D示出了根据第五示例的光阱布置中形成的通道的示意性俯视图。根据一些方面，通道8d在内边缘7d与外边缘6d之间沿多个不同的延伸方向Dd1、Dd2延伸，从而获得倒“S”形。

对于第四实施例和第五实施例，通道8c、8d以弧形方式延伸，从而形成多个不同的延伸方向Dc1、Dc2；Dd1、Dd2(仅表示几个延伸方向)。

根据一些方面，类似的延伸方向，诸如第三示例中的第一延伸方向Db1和第三延伸方向Db3，可以朝向共同的方向。

对于参考图6A至6D所述的示例，可以有两个多个通道，它们在对称线S中镜像，如第一示例所述。也可以仅有一个多个通道或两个以上多个通道。

根据一些方面，通道D1、D2；D1、D3由哑光微结构覆盖。以这种方式，尽量减少内壁13、14、15中的反射，并且因此通过反射防止照射到内壁上的光线传播。

根据一些方面，如图2所示，光阱布置2”包含在装载支架2”中。可以预装载这种装载支架2”，然后可以将相机设备1”的其余部分附接到装载支架2”上。

本公开并不局限于上述示例，而是可以在所附权利要求的范围内自由变化。例如，可以在用于模塑光阱布置2的注塑模具中形成哑光微结构作为纹理。例如，这种纹理可以通过光蚀刻、放电加工、磨料喷砂和激光中的至少一种方法形成。作为替代，可以在光阱布置2形成后增加哑光覆盖层。

已经提供了不同形状的通道示例，显然，在本公开的范围内，形状可以以多种不同的方式变化。相邻的通道可以具有不同的形状，并且沿着边沿框可以有多个不同的形状。或者，沿着边沿框仅使用一种形状，因此所有通道的形状都相同。

参考图1，数字相机设备1可以是任何合适的种类，并且可以放置在车辆24中的任何合适位置。

图中所示的通道具有恒定的宽度和恒定的深度，但当然也可以具有锥形和/或其他与宽度和深度有关的不同形状。图5B表示的是矩形横截面，当然也可以设想出许多其他横截面形状，诸如三角形或波形图案；甚至也可能横截面形状沿着通道延伸方向变化。

根据一些方面，数字相机设备1包括电源组件、接口组件和控制单元，其全部放置在相机壳体上处和/或在相机壳体内。

根据一些方面，光阱布置2由塑料材料制成。根据一些方面，相机壳体3由塑料材料和/或金属材料制成。

根据一些方面，光阱布置2被设计成在光线进入相机或触及挡风玻璃之前尽量增加光线触及内壁的次数，从而减少在光线触及相机可见表面之前的势能。

Claims (9)

1.一种相机设备光阱布置(2)，包括适用于接收摄像镜头组件(4)的镜头开口(3)，以及适用于与车辆挡风玻璃(21)相接并且具有在外边缘(6)与内边缘(7)之间延伸的宽度(w)的边沿框(5)，其中所述边沿框(5)避过所述内边缘(7)之内的区域(A)，并且包括第一多个通道(8，8’)，当装载所述边沿框(5)以与车辆挡风玻璃(21)相接时，所述第一多个通道流畅地连接所述外边缘(6)与所述内边缘(7)，其中每个通道(8，8’)包括内壁(13，14，15)和适用于面向挡风玻璃(21)的开口侧(16)，其特征在于，第二多个通道(8，8’)中的所述通道(8，8’)被包括在所述第一多个通道中，沿至少两个不同的延伸方向(D1，D2；D1，D3)从所述外边缘(6)延伸至所述内边缘(7)。

2.根据权利要求1所述的光阱布置(2)，其中所述第二多个通道(8c，8d)中的通道(8c，8d)以弧形方式延伸，从而形成多个不同的延伸方向(Dc1，Dc2；Dd1，Dd2)。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的光阱布置(2)，其中所述通道(D1，D2；D1，D3)由哑光微结构覆盖。

4.根据权利要求3所述的光阱布置(2)，其中在用于模塑所述光阱布置(2)的注塑模具中形成所述哑光微结构作为纹理，其中所述纹理是通过光蚀刻、放电加工、磨料喷砂和激光中的至少一种方法形成的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的光阱布置(2)，其中所述第一多个通道(8)与所述第二多个通道(8)相同。

6.根据前述权利要求中任一项所述的光阱布置(2)，其中经由所述外边缘(6)处的外开口(17)进入所述第二多个通道(8，8’)中的任何通道的任何光束都被遮挡而无法经由所述内边缘(7)处的内开口(18)离开所述通道(8，8’)，每个开口(17，18)由所述内壁(13，14，15)和所述开口侧(16)限定。

7.根据前述权利要求中任一项所述的光阱布置(2”)，其中所述光阱布置(2”)被包括在所述装载支架(2”)中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的光阱布置(2)，其中所述通道具有矩形横截面、三角形横截面或遵循波形图案的横截面。

9.一种相机设备(1)，适用于装载至车辆(30)中，其中所述相机设备(1)包括相机壳体(9)、镜头组件(4)和根据前述权利要求中任一项所述的光阱布置(2)。