CN209191835U - 车载相机及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载相机，所述车载相机包括：壳体机构和设置在所述壳体机构内部的电路板；所述壳体机构包括具有至少一个开口的主壳体、设置在至少一个开口处的散热件，所述电路板与所述散热件之间能进行热传导换热。本申请能够提高车载相机内部电路板向外散热的效果。本申请还公开了一种汽车。

Description

车载相机及汽车

技术领域

本实用新型涉及一种图像采集装置，特别涉及一种车载相机及汽车。

背景技术

通常在自动驾驶车辆的驾驶室室外顶部安装有智能相机，该种相机具有图像采集、信息处理和姿态信息采集等功能。由于相机处于户外环境，户外的温度范围比较大，会存在低温环境和高温环境，尤其是在高温环境下，高功率的相机在散热方面会出现困难。例如，在夏天太阳直射的情况下车顶相机的表面温度将高达60度左右，相机内部的电路板、芯片在运行时因自身发热，相机无法及时散热，其内部温度将不断升高，当温度达到一定程度后，相机的性能将大大降低，严重时则会重启、死机，甚至出现损毁。若出现上述状况便会影响相机的图像采集、信息处理和姿态信息采集功能，进而影响到自动驾驶车辆的自动控制。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种车载相机及汽车，其能够提高车载相机内部电路板向外散热的效果。

本实用新型实施例的具体技术方案是：

一种车载相机，所述车载相机包括：

壳体机构和设置在所述壳体机构内部的电路板；所述壳体机构包括具有至少一个开口的主壳体、设置在至少一个开口处的散热件，所述电路板与所述散热件之间能进行热传导换热。

优选地，所述电路板与所述散热件之间填充有导热材料。

优选地，至少一个所述开口处设置有第一密封垫以使所述散热件与所述主壳体之间密封。

优选地，所述车载相机还包括：设置在所述壳体机构内部的风扇。

优选地，所述壳体机构上安装有防水透气阀。

优选地，所述车载相机还包括设置在所述主壳体的一个开口处的透镜和透镜压板，所述透镜与所述主壳体的开口之间设置有第二密封垫，所述透镜压板用于压紧所述透镜和所述第二密封垫。

优选地，所述壳体机构还包括设置在所述主壳体的一个开口处的副壳体，所述车载相机还包括安装在所述壳体机构内的镜头模组、安装在所述副壳体上的IMU惯性测量单元，IMU惯性测量单元中一个轴与所述镜头模组的轴心同向，所述IMU惯性测量单元用于判断所述车载相机与车体之间的位置是否发生了变化。

优选地，所述副壳体与所述主壳体的开口之间设置有第三密封垫；所述副壳体上开设有缺口，所述缺口上设置有线缆盖板，所述线缆盖板与所述副壳体的缺口之间设置第四密封垫。

优选地，所述线缆盖板上开设有孔洞，所述孔洞中穿设有线缆，所述孔洞处填充有密封胶水以使所述线缆与所述线缆盖板之间密封。

优选地，所述车载相机还包括：安装支架机构，所述安装支架机构包括平板支架和支撑架，所述支撑架具有沿水平方向延伸的本体和沿竖直方向延伸的用于连接所述车载相机的支撑部，本体上开设有圆弧状的第一缺口，所述第一缺口中安装有连接所述本体与所述平板支架的第一固定件，所述本体相对所述平板支架能沿垂直方向的轴线进行转动。

优选地，所述支撑架的所述支撑部上开设有圆弧状的第二缺口，所述第二缺口中安装有连接所述支撑部与所述车载相机的第二固定件，所述车载相机相对所述支撑部能沿水平方向的轴线进行转动。

一种汽车，所述汽车包括如上述任一所述的车载相机。

本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：

本申请实施例中的车载相机壳体机构中的主壳体的开口处设置有散热件，散热件一方面用于对主壳体的开口进行封闭，另外一方面散热件直接与壳体机构内的电路板之间能够进行热传导换热，从而通过热传导的方式将电路板产生的热量通过散热件直接释放到壳体机构外部，如此使得电路板能够较好的进行散热，将电路板与环境温度差控制在理想数值之内。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型实施例中车载相机的爆炸图；

图2为本实用新型实施例中车载相机的剖面图；

图3为本实用新型实施例中车载相机的安装支架示意图。

以上附图的附图标记：

1、主壳体；2、开口；3、散热件；4、第一密封垫；5、透镜压板；6、透镜；7、第二密封垫；8、副壳体；9、第三密封垫；10、线缆盖板；11、第四密封垫；12、防水透气阀；13、镜头模组；14、电路板；15、IMU惯性测量单元；16、风扇；17、安装支架机构；18、平板支架；19、支撑架；20、本体；201、第一缺口；21、第一固定件；22、支撑部；221、第二缺口。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了适应自动驾驶汽车在各种环境场景中正常工作，自动驾驶汽车上安装的车载相机必须具有严格的环境指标要求，通常而言，在环境温度为60度、无空气流动的情况下，相机内部的电子元器件的温升尽可能的需要控制在10度以内，因此，为了提高车载相机内部电路板14向外散热的效果，在本申请中提出了一种车载相机，图1为本实用新型实施例中车载相机的爆炸图，图2为本实用新型实施例中车载相机的剖面图，如图1和图2所示，该车载相机可以包括：壳体机构和设置在壳体机构内部的电路板14；壳体机构包括具有至少一个开口2的主壳体1、设置在至少一个开口2处的散热件3，电路板14与散热件3之间能进行热传导换热。

本申请实施例中的车载相机壳体机构中的主壳体1的开口2处设置有散热件3，散热件3一方面用于对主壳体1的开口2进行封闭，另外一方面散热件3直接与壳体机构内的电路板14进行热传导换热，从而通过热传导的方式将电路板14产生的热量通过散热件3直接释放到壳体机构外部，如此使得电路板14能够较好的进行散热，将电路板14与环境温度差控制在理想数值之内。

为了能够更好的理解本申请中的车载相机，下面将对其做进一步解释和说明。车载相机可以包括：壳体机构和设置在壳体机构内部的电路板14。壳体机构可以由多个部件连接而成，壳体机构可以包括具有至少一个开口2的主壳体1、设置在至少一个开口2处的散热件3。散热件3与主壳体1之间可以通过螺钉相连接在一起。主壳体1和散热件3均可以采用金属材料制成，如此可以使其强度满足使用要求，为了满足散热、强度以及轻便要求，金属材料可以采用铝或铝合金。主壳体1的内部呈中空状态，以用于安装电路板14等电子元器件。散热件3一方面用于对主壳体1的开口2进行封闭，另外，散热件3的外壁上具有多个散热翅片部以加强与车载相机外部的空气进行对流换热。壳体机构内的电路板14与散热件3可以相贴合设置，以便于电路板14产生的热量能够以热传导的方式传递给散热件3，散热件3再将热量释放到外部空气中，从而达到车载相机冷却的目的。

如图1所示，本申请实施例中主壳体1上位于上端的开口2处设置有一个散热件3，该散热件3上贴合设置有一块电路板14。主壳体1上位于下端的开口2处设置有另一个散热件3，该散热件3上贴合设置有另一块电路板14。

在一种优选的实施方式中，为了提高散热件3与电路板14之间的热传导效率，在电路板14与散热件3之间可以填充有导热材料，例如，导热材料可以采用导热硅脂。

在一种优选的实施方式中，由于车载相机可能安装在车顶，因此其防尘防水要求壳体机构的防护等级需达到IP67，因此该壳体机构中各个部件之间设置有密封垫以进行防尘防水目的，密封垫可以采用具有弹性的能够形变的密封垫，例如橡胶垫。因此，如图1所示，至少一个开口2处设置有第一密封垫4以使散热件3与主壳体1之间密封，通过螺钉可以使得散热件3、第一密封垫4和主壳体1之间保持压紧状态。

在一种优选的实施方式中，为了进一步使得壳体机构中的电路板14导热至壳体机构上，如图1所示，车载相机还可以包括：设置在壳体机构内部的风扇16，风扇16能够使得壳体机构内的空气加速流动，从而加速壳体机构内部的热源和空气温度达到平衡，以便通过壳体机构将热量传导至壳体机构外。在一种可行的实施方式中，风扇16可以安装在某一块电路板14上，从而加强电路板14与壳体机构内空气的换热。

在应用场景中，车载相机安装在车辆的支架上，因此，车载相机与支架之间没有较大的接触面积，车载相机与支架不易通过热传导散热，如此只能通过热辐射和热对流进行散热，通过对流换热计算公式Q＝hA△t,其中，Q表示对流散热量；h表示换热系数；A表示有效的换热面积；△t表示换热表面与流体的温差，通过上述公式可以计算得到在设定环境下需要的壳体机构表面的散热面积。车载相机在长时间实测60度的高温下正常工作，通过控制散热件3表面的散热面积以及风扇16引起的壳体机构内的热对流可以使得车载相机内部的电子元器件与环境温度差控制在8度以下。

如图1和图2所示，车载相机还可以包括设置在主壳体1的一个开口2处的透镜6和透镜压板5，透镜6、透镜压板5通过螺钉的方式固定在主壳体1的开口2处，为了保证透镜6与主壳体1的之间的密封性，在透镜6与主壳体1的开口2之间可以设置有第二密封垫7，通过拧紧螺钉使得透镜压板5压紧透镜6和第二密封垫7。车载相机还可以包括安装在壳体机构内的镜头模组13，镜头模组13朝向主壳体1的开口2处的透镜6，从而达到镜头模组13采集图像的功能。镜头模组13与电路板14之间可以通过柔性连接线缆FPC相连接，不同的电路板14之间也可以通过板间连接器实现电性连接。

如图1和图2所示，壳体机构还可以包括设置在主壳体1的一个开口2处的副壳体8，副壳体8与主壳体1的开口2之间设置有第三密封垫9，副壳体8与主壳体1通过螺钉连接在一起，通过拧紧螺钉从而挤压第三密封垫9，进而实现副壳体8与主壳体1之间的密封。副壳体8上还开设有缺口，缺口上设置有线缆盖板10，副壳体8与线缆盖板10之间通过螺钉相连接，线缆盖板10与副壳体8的缺口之间设置第四密封垫11，通过拧紧螺钉从而挤压第四密封垫11，进而实现副壳体8与线缆盖板10之间的密封。

在室外温差气压变化下，由于车载相机壳体机构之间的密闭性，其内部容易产生积水，主壳体1开口2处的密封垫受压容易损坏，因此，如图1所示，壳体机构上安装有防水透气阀12，从而使得车载相机壳体机构内外部的气压保持平衡，经过实际测试该车载相机的防护等级可以达到IP68。在本实施方式中，防水透气阀12安装在副壳体8上。

如图1所示，线缆盖板10上开设有孔洞，孔洞中穿设有线缆，该线缆用于连接车载相机内部的电子元器件与车载相机外部，孔洞处填充有密封胶水以使线缆与线缆盖板10之间密封。上述线缆可以包括RJ45网线、USB线缆、DC电源线等。

图3为本实用新型实施例中车载相机的安装支架示意图，如图3所示，车载相机还可以包括：安装支架机构17，安装支架机构17用于将车载相机的壳体机构与汽车相连接在一起。安装支架机构17可以包括平板支架18和支撑架19，平板支架18通过螺钉与汽车的某一板面相连接，支撑架19则通过螺钉与车载相机的壳体机构相连接。在一个可行的实施方式中，支撑架19具有沿水平方向延伸的本体20和沿竖直方向延伸的用于连接车载相机的支撑部22，本体20上开设有圆弧状的第一缺口201，第一缺口201可以为两个，两个第一缺口201可以形成一个圆的部分轨迹，两个第一缺口201的中心可以拧入一固定平板支架18和支撑架19的螺钉或螺栓。第一缺口201中安装有连接本体20与平板支架18的第一固定件21，第一固定可以是螺钉，本体20相对平板支架18能沿垂直方向的轴线进行转动，即绕两个第一缺口201的中心处的螺钉或螺栓进行转动，当需要对平板支架18和支撑架19之间进行锁紧定位时，拧紧第一固定件21和两个第一缺口201的中心处的螺钉或螺栓。

如图3所示，支撑架19的支撑部22上开设有圆弧状的第二缺口221，第二缺口221可以为两个，两个第二缺口221可以形成一个圆的部分轨迹，两个第二缺口221的中心可以拧入一固定支撑部22和车载相机的壳体机构的螺钉或螺栓。第二缺口221中安装有连接支撑部22与车载相机的壳体机构的第二固定件，车载相机相对支撑部22能沿水平方向的轴线进行转动，即绕两个第二缺口221的中心处的螺钉或螺栓进行转动，当需要对支撑部22和壳体机构之间进行锁紧定位时，拧紧第二固定件和两个第二缺口221的中心处的螺钉或螺栓。上述安装支架机构17为车载相机提供了两个转轴下可调式的自由度，即调节车载相机的俯仰角度与水平转向角度。

如图1和图2所示，车载相机还包括安装在副壳体8上的IMU惯性测量单元15，IMU惯性测量单元15可以设置在副壳体8的下方，与副壳体8之间通过螺钉相连接。IMU惯性测量单元15可以包括三个单轴的加速度计、三个单轴的陀螺，加速度计用于检测物体在载体坐标体系独立三轴的加速度，而陀螺用于检测载体相对于导航坐标系的角速度，通过IMU惯性测量单元15可以丈量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿势。IMU惯性测量单元15中一个轴与镜头模组13的轴心同向，IMU惯性测量单元15用于判断车载相机与车体之间的位置是否发生了变化。由于车载相机在车上长期使用中可能会产生两个轴向的转动，车载相机的视角就会产生变化，所采集的图像数据就会不满足算法需求，本申请中的车载相机可以通过IMU惯性测量单元15测量的数据可以判断该车载相机是否与车体发生了位置变化，并判断出是哪一个轴向发生了转动，同时通过IMU惯性测量单元15所采集的信息进行算法补偿或者通过人工或自动机械调整的方式对车载相机在两个转向轴内的机械位置进行调整，最终使得车载相机采集的图像数据满足算法需求。

在本申请中还提出了一种汽车，汽车包括如上述任一的车载相机，车载相机安装在汽车的车体上。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

以上所述仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种车载相机，其特征在于，所述车载相机包括：

壳体机构和设置在所述壳体机构内部的电路板；所述壳体机构包括具有至少一个开口的主壳体、设置在至少一个开口处的散热件，所述电路板与所述散热件之间能进行热传导换热。

2.根据权利要求1所述的车载相机，其特征在于，所述电路板与所述散热件之间填充有导热材料。

3.根据权利要求1所述的车载相机，其特征在于，至少一个所述开口处设置有第一密封垫以使所述散热件与所述主壳体之间密封。

4.根据权利要求1所述的车载相机，其特征在于，所述车载相机还包括：设置在所述壳体机构内部的风扇。

5.根据权利要求1所述的车载相机，其特征在于，所述壳体机构上安装有防水透气阀。

6.根据权利要求1所述的车载相机，其特征在于，所述车载相机还包括设置在所述主壳体的一个开口处的透镜和透镜压板，所述透镜与所述主壳体的开口之间设置有第二密封垫，所述透镜压板用于压紧所述透镜和所述第二密封垫。

7.根据权利要求1所述的车载相机，其特征在于，所述壳体机构还包括设置在所述主壳体的一个开口处的副壳体，所述车载相机还包括安装在所述壳体机构内的镜头模组、安装在所述副壳体上的IMU惯性测量单元，IMU惯性测量单元中一个轴与所述镜头模组的轴心同向，所述IMU惯性测量单元用于判断所述车载相机与车体之间的位置是否发生了变化。

8.根据权利要求7所述的车载相机，其特征在于，所述副壳体与所述主壳体的开口之间设置有第三密封垫；所述副壳体上开设有缺口，所述缺口上设置有线缆盖板，所述线缆盖板与所述副壳体的缺口之间设置第四密封垫。

9.根据权利要求8所述的车载相机，其特征在于，所述线缆盖板上开设有孔洞，所述孔洞中穿设有线缆，所述孔洞处填充有密封胶水以使所述线缆与所述线缆盖板之间密封。

10.根据权利要求1所述的车载相机，其特征在于，所述车载相机还包括：安装支架机构，所述安装支架机构包括平板支架和支撑架，所述支撑架具有沿水平方向延伸的本体和沿竖直方向延伸的用于连接所述车载相机的支撑部，本体上开设有圆弧状的第一缺口，所述第一缺口中安装有连接所述本体与所述平板支架的第一固定件，所述本体相对所述平板支架能沿垂直方向的轴线进行转动。

11.根据权利要求10所述的车载相机，其特征在于，所述支撑架的所述支撑部上开设有圆弧状的第二缺口，所述第二缺口中安装有连接所述支撑部与所述车载相机的第二固定件，所述车载相机相对所述支撑部能沿水平方向的轴线进行转动。

12.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1至11中任一所述的车载相机。