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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Anmeldung betrifft eine fahrzeuginterne Kamera.
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Stand der Technik
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In den letzten Jahren wurden Fahrerassistenzsysteme (ADAS) zur Implementierung einer Kollisionsverhinderung, einer Steuerung zum Folgen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, einer Spurhaltesteuerung und dergleichen in hohem Umfang in die Praxis umgesetzt. In dem ADAS werden zum Beispiel Objekte wie etwa vorausfahrende Fahrzeuge, entgegenkommende Fahrzeuge und querende Fußgänger sowie Informationen bezüglich der Verkehrsinfrastruktur wie etwa Fahrstreifen (Fahrstreifeninformationen), Verkehrszeichen, Verkehrsschilder und Verkehrssignale durch eine fahrzeuginterne Kamera erkannt, welche an einem oberen Teil der Frontscheibe eines Fahrzeugs bereitgestellt ist.
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Um die Objekte, die Informationen bezüglich der Verkehrsinfrastruktur und dergleichen genau zu erkennen, ist es notwendig, die Signale, welche in jeder einer Vielzahl von Übertragungsleitungen gruppiert sind, welche von einem Abbildungselement ausgegeben werden, welches sich hinter dem Objektivtubus befindet, an eine auf einer Leiterplatte montierte Bildverarbeitungsschaltung phasengleich miteinander zu übertragen. Aus diesem Grund ist es erstrebenswert, dass die Bildverarbeitungsschaltung auf einer geraden Linie angeordnet ist, welche durch Projizieren einer optischen Achse des Objektivtubus auf die Leiterplatte erlangt wird, sodass die Übertragungswege von dem Abbildungselement zu der Bildverarbeitungsschaltung einfach in einer gleichen Länge angeordnet sein können.
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Dann wird das Abbildungselement oder der Objektivtubus durch die Wärmebewegung der durch die Bildverarbeitungsschaltung erwärmten Luft erwärmt und insbesondere wird, wenn die Temperatur eine obere Grenztemperatur übersteigt, bei welcher der Objektivtubus, welcher eine optische Vorrichtung ist, korrekt in Betrieb sein kann, eine genaue Erkennung behindert. Daher ist, um Wärme effizient abzuleiten, um ein direktes Aufbringen erwärmter Luft auf das Abbildungselement zu vermeiden, eine fahrzeuginterne Kamera offenbart, in welcher das Abbildungselement und die Bildverarbeitungsschaltung in einen vertikal unterteilten oberen und unteren Raum separat angeordnet sind, und durch eine Ausnehmung in einer Leiterplatte, welche hinter der Abbildungsvorrichtung bereitgestellt ist, Konvektion vertikal verursacht wird (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
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Liste der Bezugnahmen
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Patentdokument
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Patentdokument 1: offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. 2017 -
118445 (Absätze 0012 bis 0038,
2 bis
5)
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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Jedoch wird selbst dann, wenn die Position der Ausnehmung in Bezug auf die Abbildungsvorrichtung in der Links-Rechts-Richtung verlagert wird, die in der Bildverarbeitungsschaltung erzeugte Wärme an die Leiterplatte gleich oberhalb übertragen und die Temperatur der Abbildungsvorrichtung oder des Objektivtubus gleich oberhalb der Leiterplatte kann so ansteigen, dass sie ein Problem verursacht.
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Die vorliegende Anmeldung offenbart eine Technik, um das oben beschriebene Problem zu lösen, und eine Aufgabe davon besteht in dem Erlangen einer hochgradig zuverlässigen fahrzeuginternen Kamera, welche imstande ist, Wärme effizient abzuleiten, ohne eine Erhöhung der Temperatur des Objektivtubus zu verursachen.
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Mittel zur Lösung der Probleme
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Eine in der vorliegenden Anmeldung offenbarte fahrzeuginterne Kamera weist auf einen Objektivtubus, um ein Bild von Licht von einem Subjekt auf einer Sensorfläche eines Abbildungselements zu bilden; eine Leiterplatte, auf welcher eine Bildverarbeitungsschaltung montiert ist, wobei die Bildverarbeitungsschaltung mit dem Abbildungselement drahtverbunden ist und eine Bildverarbeitung durchführt, um das Subjekt aus einem Videosignal zu erkennen, welches von dem Abbildungselement ausgegeben wird; und ein Gehäuse, aufweisend eine Einbaufläche, welche an einer Innenfläche einer Frontscheibe oder einer Heckscheibe eines Fahrzeugs anzubringen ist, welche sich in einer Vorne-Hinten-Richtung neigt, ein Lüftungsloch, welches an jedem von Enden ausgebildet ist, welche sich auf einer Unterseite und einer Oberseite befinden, wenn die Einbaufläche entlang der Innenfläche angebracht ist, und einen Haltemechanismus, um den Objektivtubus zu halten, wobei ein Abschnitt davon von der Einbaufläche derart freiliegt, dass sich eine optische Achse in Richtung eines Äußeren eines Fahrzeugs erstreckt, wobei das Gehäuse die Leiterplatte unterbringt und gleichzeitig die Bildverarbeitungsschaltung und den Objektivtubus in einer Richtung voneinander trennt, welche parallel zu der Einbaufläche verläuft und senkrecht zu der optischen Achse verläuft, wobei ein Ventilationsdurchgang, welcher das Lüftungsloch auf der Unterseite und das Lüftungsloch auf der Oberseite verbindet, auf einem Weg, welcher von dem Objektivtubus entfernt ist und einen Bereich durchläuft, in welchem die Bildverarbeitungsschaltung angeordnet ist, zwischen einer Innenfläche auf einer Seite der Einbaufläche des Gehäuses und der Leiterplatte ausgebildet ist.
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Wirkung der Erfindung
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Gemäß der in der vorliegenden Anmeldung offenbarten fahrzeuginternen Kamera ist es, da die durch das wärmeerzeugende Element erwärmte Luft so abgeführt wird, dass sie den Objektivtubus umgeht, möglich, eine hochgradig zuverlässige fahrzeuginterne Kamera zu erlangen, welche imstande ist, die Wärme effizient abzuleiten.
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Figurenliste
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- 1: 1A und 1B sind jeweils eine Draufsicht zur Darstellung einer Anordnung von Komponenten auf einer Leiterplatte in einer fahrzeuginternen Kamera und eine perspektivische Ansicht der gesamten fahrzeuginternen Kamera gemäß Ausführungsform 1.
- 2 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Darstellung eines Zustands, in welchem die fahrzeuginterne Kamera gemäß Ausführungsform 1 in einem Fahrzeug montiert ist.
- 3 ist eine zerlegte Ansicht zur Darstellung eines Zustands vor Montieren der fahrzeuginternen Kamera gemäß Ausführungsform 1.
- 4: 4A und 4B sind jeweils eine perspektivische Ansicht eines oberen Gehäuses, welches die fahrzeuginterne Kamera gemäß Ausführungsform 1 bildet, bei Betrachtung von der Unterseite und eine teilweise ausgeschnittene perspektivische Ansicht, in welcher Hauptkomponenten innerhalb des oberen Gehäuses aufgenommen sind, bei Betrachtung von der Oberseite.
- 5: 5A und 5B sind jeweils eine perspektivische Ansicht eines oberen Gehäuses, welches eine fahrzeuginterne Kamera gemäß einer Variation von Ausführungsform 1 bildet, bei Betrachtung von der Unterseite und eine teilweise ausgeschnittene perspektivische Ansicht, in welcher Hauptkomponenten innerhalb des oberen Gehäuses aufgenommen sind, bei Betrachtung von der Oberseite.
- 6: 6A und 6B sind jeweils eine perspektivische Ansicht eines oberen Gehäuses, welches eine fahrzeuginterne Kamera gemäß einer Variation von Ausführungsform 1 bildet, bei Betrachtung von der Hinterseite in einem Zustand, in welchem Hauptkomponenten aufgenommen sind, und eine teilweise ausgeschnittene perspektivische Ansicht bei Betrachtung von der Unterseite.
- 7: 7A und 7B sind jeweils eine Draufsicht zur Darstellung einer Anordnung von Komponenten auf einer Leiterplatte, welche eine fahrzeuginterne Kamera gemäß Ausführungsform 2 bilden, und eine teilweise ausgeschnittene perspektivische Ansicht, in welcher Hauptkomponenten innerhalb eines oberen Gehäuses aufgenommen sind, bei Betrachtung von der Unterseite.
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Arten und Weisen zur Verwirklichung der Erfindung
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Ausführungsform 1
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1 bis 4 sind Schaubilder zur Beschreibung einer fahrzeuginternen Kamera gemäß Ausführungsform 1, 1 ist eine Draufsicht (1A) zur Darstellung einer Anordnung von Hauptkomponenten wie etwa eines Objektivtubus und wärmeerzeugender Elemente auf einer Leiterplatte, welche die fahrzeuginterne Kamera bilden, und ist eine perspektivische Ansicht (1B) zur Darstellung der gesamten fahrzeuginternen Kamera bei Betrachtung von einem oberen linken Teil der Oberseite und 2 ist eine schematische Querschnittsansicht, aufweisend eine optische Achse und eine vertikale Linie, zur Darstellung eines Zustands, in dem die fahrzeuginterne Kamera an einem Fahrzeug montiert ist.
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3 ist eine zerlegte Ansicht zur Darstellung eines Zustands, bevor das Kameramodul und die Leiterplatte der fahrzeuginternen Kamera in ein Gehäuse aufgenommen sind, und 4 ist eine perspektivische Ansicht (4A) zur Darstellung einer Innenflächenseite eines oberen Gehäuses bei Betrachtung von der Unterseite und ist eine teilweise ausgeschnittene perspektivische Ansicht (4B) zur Visualisierung einer Innenstruktur, in welcher das Kameramodul und die Leiterplatte in das obere Gehäuse aufgenommen sind, bei Betrachtung aus demselben Winkel wie in 1B.
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Wenn die fahrzeuginterne Kamera 10 gemäß jeder Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung zur Vorwärtsüberwachung verwendet wird, ist wie in 2 dargestellt die fahrzeuginterne Kamera 10 in einem Bereich einer Frontscheibe 901 eines Fahrzeugs, welcher die Sicht eines Fahrers nicht versperrt, zum Beispiel auf einer Seite vor einem Rückspiegel 902 angeordnet. Ein Gehäuse 7 ist eingerichtet, um imstande zu sein, an einer Halterung 75 lösbar verbaut zu sein, welche an der Innenfläche 901fi der Frontscheibe 901 befestigt ist.
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Es sei angemerkt, dass die Frontscheibe 901, an welcher die fahrzeuginterne Kamera 10 zu verbauen ist, nicht vertikal (parallel zu der Vertikalrichtung Dv) liegt, sondern sich in Richtung der Vorderseite nach unten neigt. Auch in den folgenden Ausführungsformen ist jedoch hinsichtlich der Richtung der fahrzeuginternen Kamera 10 die der Frontscheibe 901 zugewandte Fläche (Innenfläche 901fi) als die Oberfläche (Oberseite) definiert, die gegenüberliegende Seite ist als die Unterfläche (Unterseite) definiert und die Vertikalrichtung oder die Dickenrichtung ist als die z-Richtung definiert. Ferner ist die Seite in der Vorderrichtung eines Fahrzeugs (die abzubildende Seite) die Vorderseite, die Seite in der hinteren Richtung ist die Hinterseite, die Vorne-Hinten-Richtung ist als die y-Richtung angezeigt und die Links-Rechts-Richtung ist als die x-Richtung angezeigt.
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Zudem wird durch Fixieren der optischen Achse Xo des Objektivtubus 1 in einer festgelegten Position und Ausrichtung eine Ansicht in einem vorbestimmten Bereich auf der Vorwärtsseite eines Fahrzeugs innerhalb des Sichtwinkels β gemäß den Spezifikationen der Linse festgesetzt und kann zur Erkennung von Objekten, der Informationen bezüglich der Verkehrsinfrastruktur und dergleichen in Anwendung gebracht werden. Es sei angemerkt, dass die Ausgestaltung und Funktionsweise der fahrzeuginternen Kamera 10 der vorliegenden Anmeldung unter der Annahme beschrieben werden, dass die fahrzeuginterne Kamera 10 an der Frontscheibe befestigt ist, sie jedoch ebenso auf einen Fall angewendet werden können, in dem sie an einer Heckscheibe befestigt ist. In diesem Fall ist die Vorderseite als die Seite in Richtung der Heckscheibe, das heißt die Hinterseite eines Fahrzeugs für die Abbildungsseite auszulegen.
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Hierbei werden vor der Beschreibung der charakteristischen Ausgestaltung der fahrzeuginternen Kamera 10 der vorliegenden Anmeldung die Grundausgestaltung und Funktionsweise der fahrzeuginternen Kamera 10 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. In der fahrzeuginternen Kamera 10 sind ein Kameramodul 3 und ein Steckverbinder 6 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit Vorrichtungen innerhalb eines Fahrzeugs auf einer Leiterplatte 5 montiert, auf welcher eine Bildverarbeitungsschaltung 41 zur Durchführung einer Bildverarbeitung montiert ist, wobei das Kameramodul 3 ein Modul ist, in welchem eine Kameraplatine 2, auf welcher ein Abbildungselement 21 montiert ist, und ein Objektivtubus 1 integriert sind. Ferner weist das Gehäuse 7 auf ein oberes Gehäuse 71, welches eine Position und einen Winkel des Objektivtubus 1 fixiert, das Kameramodul 3 und die Leiterplatte 5 von oben bedeckt und eine Öffnung 7a zum Freilegen des Objektivtubus 1 aufweist, und ein unteres Gehäuse 72, welches den unteren Teil der Leiterplatte 5 bedeckt.
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In dem Montagezustand wie in 2 dargestellt bildet das von der Vorderseite eines Fahrzeugs einfallende Licht ein Bild auf der Sensorfläche des Abbildungselements 21 durch eine Linse (Bezugszeichen nicht dargestellt), welche in dem wie in 1B dargestellt von der Öffnung 7a freiliegenden Objektivtubus 1 aufgenommen ist, und wird in dem Abbildungselement 21 in ein elektrisches Signal umgewandelt. Videoinformationen auf der Vorwärtsseite eines Fahrzeugs (als Videosignal bezeichnet), welche in das elektrische Signal umgewandelt sind, werden mittels Verdrahtung in der Kameraplatine 2, welche das Kameramodul 3 bildet, und eines flexiblen Kabels an die Leiterplatte 5 übertragen.
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Das an die Leiterplatte 5 übertragene Videosignal wird in eine Bildverarbeitungsschaltung 41, welche in einem einzelnen Element als Ein-Chip-System (SoC) ausgebildet ist, welches auf einer Montagefläche 5fb (3) auf der Unterseite der Leiterplatte 5 montiert ist, mittels einer Übertragungsleitung eingegeben, welche in einer Oberflächenschicht oder einer Innenschicht der Leiterplatte 5 verdrahtet ist. Außerdem ist ein Speicher 42 zur Sicherung eines Speicherplatzes, welcher für die Verarbeitung notwendig ist, wenn die Bildverarbeitungsschaltung 41 die Bildverarbeitung ausführt, in der unmittelbaren Nähe der Bildverarbeitungsschaltung 41 montiert. Zum Beispiel kann ein Niedrigenergie-DDR4 (LPDDR4) als der Speicher 42 verwendet werden.
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Bei dieser Grundausgestaltung erstreckt sich die optische Achse Xo des Objektivtubus 1 auf der y-z-Ebene ohne x-Richtungskomponente in der fahrzeuginternen Kamera 10 so, dass sie sich in dem Montagezustand gerade nach vorne erstreckt. Aus optischen Erwägungen zum Fokussieren des Bilds, welches durch den Objektivtubus 1 auf der Sensorfläche des Abbildungselements 21 gesammelt wird, ist das Positionsverhältnis zwischen dem Objektivtubus 1 und dem Abbildungselement 21 derart festgelegt, dass die Mitte der optischen Achse Xo des Objektivtubus 1 mit der Mitte C21 der Sensorfläche des Abbildungselements 21 übereinstimmt.
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Indes wird das von dem Abbildungselement 21 ausgegebene Videosignal zum Beispiel in einer Hochgeschwindigkeitsübertragungsspezifikation: Mobile Industry Processor Interface Camera Serial Interface 2 (MIPI CSI-2) in die Bildverarbeitungsschaltung 41 eingegeben. In diesem Fall ist es, da das Videosignal separat in eine Vielzahl von Übertragungsleitungen strömt, notwendig, das Videosignal synchron miteinander in derselben Phase zu übertragen, und somit ist es notwendig, die Längen von Drähten physisch gleich zu machen. Folglich ist es wie in Patentdokument 1 offenbart erstrebenswert, dass eine Vielzahl von Kanälen zur Übertragung des Videosignals von dem Abbildungselement an die Bildverarbeitungsschaltung linear liegen und parallel zueinander verdrahtet sind.
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Die Bildverarbeitungsschaltung und der Speicher sind mit Hochgeschwindigkeitsübertragung von zum Beispiel einer Busbreite von 32 Bit und einer Taktfrequenz von 1,6 GHz elektrisch verbunden und sind durch die Vielzahl von Übertragungsleitungen verbunden. In diesem Fall müssen, da die Übertragungsleitungen miteinander synchronisiert sein müssen, die Übertragungsleitungen zwischen der Bildverarbeitungsschaltung und dem Speicher ebenso linear angeordnet und in einer gleichen Länge verbunden sein. Daher ist es erstrebenswert, dass die Vielzahl von Kanälen linear liegen und parallel zueinander verdrahtet sind.
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Daher besteht in der herkömmlichen fahrzeuginternen Kamera wie in Patentdokument 1 dargestellt insofern ein Problem, als dass die Bildverarbeitungsschaltung in einem Bereich angeordnet ist, in dem eine optische Achse auf die Leiterplatte projiziert ist, und durch Halbleiterelemente wie etwa die Bildverarbeitungsschaltung und den Speicher erzeugte Wärme den Betrieb des Kameramoduls 3 negativ beeinflusst. Im Gegensatz dazu ist in der fahrzeuginternen Kamera 10 der vorliegenden Anmeldung wie in 1A dargestellt die Anordnung des Objektivtubus 1 und der Bildverarbeitungsschaltung 41 derart festgelegt, dass die Bildverarbeitungsschaltung 41 in der Links-Rechts-Richtung (x-Richtung: rechte Seite in dem vorliegenden Beispiel) von der Linie verlagert ist, auf welcher die optische Achse Xo auf die Leiterplatte 5 projiziert ist.
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Konkret ist außer der optischen Achse Xo ebenso der Außenumfangsabschnitt des Objektivtubus 1 um einen Abstand G1 von der Bildverarbeitungsschaltung 41 so beabstandet, dass er keine Überschneidung in der Links-Rechts-Richtung aufweist. Ferner ist ein Abstand G21 so bereitgestellt, dass sich ein Endabschnitt des Abbildungselements 21 nicht in der Links-Rechts-Richtung mit der Bildverarbeitungsschaltung 41 überschneidet. Außerdem ist die Montageposition des Speichers 42 nicht in der Vorne-Hinten-Richtung der Bildverarbeitungsschaltung 41, sondern in der Links-Rechts-Richtung zu einer Position verlagert, welche weiter von dem Objektivtubus 1 entfernt ist (rechte Seite in dem vorliegenden Beispiel).
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Das heißt, die wärmeerzeugenden Elemente 4 (die Bildverarbeitungsschaltung 41 und der Speicher 42) in der fahrzeuginternen Kamera 10 sind angeordnet, ohne eine Überschneidung in der Links-Rechts-Richtung auf der Leiterplatte 5 in Bezug auf den Objektivtubus 1 und das Abbildungselement 21 aufzuweisen, und ferner sind die Abstände G1 und G21 bereitgestellt. Die wärmeerzeugenden Elemente 4 selbst sind ebenso auf der Leiterplatte 5 angeordnet, ohne eine Überschneidung miteinander in der Links-Rechts-Richtung aufzuweisen, und sind voneinander beabstandet. Der Steckverbinder 6 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit Vorrichtungen innerhalb eines Fahrzeugs ist auf der linken Seite des Objektivtubus 1 (einer Ebene, welche die optische Achse Xo aufweist und senkrecht zu einer Oberfläche 7ft liegt) bereitgestellt, welche sich auf der gegenüberliegenden Seite der wärmeerzeugenden Elemente 4 befindet.
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Wie oben beschrieben ist es durch Verlagern der Bildverarbeitungsschaltung 41 von dem Objektivtubus 1 in der Links-Rechts-Richtung nicht notwendig, Hauptschaltungskomponenten auf der Vorderseite des Kameramoduls 3 anzuordnen. Daher ist in dem vorliegenden Beispiel ein Ausnehmungsabschnitt 5n auf der Hinterseite der Leiterplatte 5 bereitgestellt, das Kameramodul 3 ist in den Ausnehmungsabschnitt 5n eingepasst und die Kameraplatine 2 ist angeordnet, um die Leiterplatte 5 in der Dickenrichtung (z-Richtung) zu überbrücken.
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Ferner sind wie in 4 dargestellt eine Belüftungsöffnung 7vi und eine Entlüftungsöffnung 7vx jeweils auf der Vorderseite und der Hinterseite des oberen Gehäuses 71 auf der rechten Seite bereitgestellt, auf der sich die wärmeerzeugenden Elemente 4 befinden. Die Belüftungsöffnung 7vi ist breiter geöffnet als ein Anordnungsbereich der wärmeerzeugenden Elemente 4, um so den Bereich in der Links-Rechts-Richtung abzudecken, in dem die wärmeerzeugenden Elemente 4 angeordnet sind. Der linke Endabschnitt der Entlüftungsöffnung 7vx (der näher an dem Objektivtubus 1 liegende Endabschnitt) befindet sich jedoch näher an dem rechten Ende als der linke Endabschnitt der Belüftungsöffnung 7vi und ist schmaler geöffnet als der Anordnungsbereich der wärmeerzeugenden Elemente 4.
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Indes ist von der Oberfläche 7ft des oberen Gehäuses 71, welche als Einbaufläche an der Frontscheibe 901 dient, eine vorderseitige Oberfläche 7ftf in vielen Bereichen nicht mit der Halterung 75 bedeckt, um so das Sichtfeld des von der Öffnung 7a freiliegenden Objektivtubus 1 nicht zu versperren. Die Oberfläche 7ft weist eine Zwei-Stufen-Struktur auf, in welcher die vorderseitige Oberfläche 7ftf eine Stufe niedriger als eine hinterseitige Oberfläche 7ftr liegt. Daher weist eine Innenfläche 71fi eine Zwei-Stufen-Struktur auf, in welcher sich eine hinterseitige Innenfläche 71fir tiefer als eine vorderseitige Innenfläche 71fif befindet. Der Abschnitt zwischen der vorderseitigen Innenfläche 71fif und der hinterseitigen Innenfläche 71fir, in dem sich ein Winkel ändert, ist jedoch derart verbunden, dass der Querschnitt davon auf der y-z-Ebene eine glatte Kurve ist, welche durch Verbinden von Kreisbögen gebildet ist. Es sei angemerkt, dass in der Dickenrichtung (z-Richtung) gleich oberhalb des Bereichs, in dem die wärmeerzeugenden Elemente 4 angeordnet sind, die vorderseitige Innenfläche 71fif liegt, jedoch ein Spalt zwischen der vorderseitigen Innenfläche 71fif und einer oberen Fläche 5ft der Leiterplatte 5 bereitgestellt ist.
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Außerdem ist eine Ventilationsführung 7g, welche sich in Richtung der Entlüftungsöffnung 7vx erstreckt, in einem Bereich in der hinterseitigen Innenfläche 71fir bereitgestellt, in dem die wärmeerzeugenden Elemente 4 in der Links-Rechts-Richtung angeordnet sind. Die Ventilationsführung 7g ist gemäß der Breitendifferenz zwischen der Belüftungsöffnung 7vi und der Entlüftungsöffnung 7vx in dem Maße in Richtung der rechten Seite geneigt, in dem sie von dem Objektivtubus 1 in Richtung der Hinterseite entfernt ist, und erstreckt sich im Wesentlichen gerade in der Vorne-Hinten-Richtung (parallel zu der y-Richtung) auf der nahe an der Hinterseite liegenden Seite. Die Höhe der Ventilationsführung 7g von der hinterseitigen Innenfläche 71fir ist höher als die vorderseitige Innenfläche 71fif festgelegt, um so im Wesentlichen keinen Spalt zwischen der Ventilationsführung 7g und der Leiterplatte 5 herzustellen, wenn sie mit der Leiterplatte 5 kombiniert ist.
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Obwohl angenommen wird, dass das Gehäuse 7 ein Aluminium-Druckgussprodukt ist, ist es nicht darauf beschränkt und ein Material mit hervorragender elektrischer Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit wie etwa ein Harzformartikel, welcher einen Wärmeübertragungsfüllstoff, einen leitfähigen Füllstoff oder dergleichen enthält, ist erstrebenswert. Außerdem ist im Hinblick auf Wärmeübertragung die Ventilationsführung 7g vorzugsweise mit dem oberen Gehäuse 71 einstückig geformt.
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Ferner ist es im Hinblick auf eine Abschirmung elektromagnetischer Wellen auf Grundlage der elektrischen Leitfähigkeit erstrebenswert, dass Abmessungen der praktisch durchgehenden Öffnung (in der Längsrichtung) der Belüftungsöffnung 7vi und der Entlüftungsöffnung 7vx ein Viertel oder weniger der Freiraumwellenlänge von elektromagnetischem Wellenrauschen betragen sollten, welche angenommen wird, um ein Eindringen oder ein Austreten des elektromagnetischen Wellenrauschens zu verhindern. Zum Beispiel ist es bei dem Strahlungstest für fahrzeuginterne elektronische Vorrichtungen auf Grundlage des in ISO 11452-2 vorgegebenen ALSE-Verfahrens erstrebenswert, die Öffnungsabmessung für die Funkwellen von 200MHz bis 4GHz als 1/4 der kürzesten Wellenlänge von 74,5 mm in 4GHz auf 18 mm oder weniger festzulegen.
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Es sei angemerkt, dass „praktisch durchgehend“ bedeutet, dass selbst dann, wenn die Öffnungsabmessung der Entlüftungsöffnung 7vx selbst 30 mm durchgehend ist, die Abmessung (in der Längsrichtung) des geteilten Öffnungsabschnitts lediglich 18 mm oder weniger erfordert, wenn die Entlüftungsöffnung 7vx durch die Ventilationsführung 7g mit dem leitfähigen Material geteilt ist. Folglich ist es möglich, das Eindringen von Funkwellen zu unterbinden, welche durch die Öffnungen der Belüftungsöffnung 7vi und der Entlüftungsöffnung 7vx beeinflusst werden können.
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Es sei angemerkt, dass das untere Gehäuse 72, welches die Unterfläche 7fb des Gehäuses 7 bildet, im Grunde flach ausgebildet ist und eine Innenfläche 72fi (3) eine gewisse Distanz von der Montagefläche 5fb der Leiterplatte 5 aufweist. Die Bildverarbeitungsschaltung 41 und der Speicher 42, welche auf der Montagefläche 5fb der Leiterplatte 5 montiert sind, werden direkt oder durch ein Wärmeübertragungselement mit der Innenfläche 72fi in Kontakt gebracht, um mit dem unteren Gehäuse 72 thermisch verbunden zu sein.
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Die Funktionsweise wird auf Grundlage der oben genannten Ausgestaltung beschrieben. Wenn die fahrzeuginterne Kamera 10 betrieben wird, erzeugen sowohl die Bildverarbeitungsschaltung 41 als auch der Speicher 42, welche die wärmeerzeugenden Elemente 4 sind, Wärme, da sie ein hohes Maß an Bildverarbeitung durchführen. Obwohl der Temperaturanstieg aufgrund der Wärmeerzeugung andere benachbarte Elemente beeinflusst und diese selbst schwierig stabil zu betreiben macht, wird ein Großteil der erzeugten Wärme direkt an die Innenfläche 72fi übertragen und kann durch das untere Gehäuse 72 zu der Außenluft abgeleitet werden.
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Dann kann auf der gegenüberliegenden Seite der Fläche, auf welcher die wärmeerzeugenden Elemente 4 montiert sind, zudem erwogen werden, dass die obere Fläche 5ft und die vorderseitige Innenfläche 71fif miteinander in Kontakt gebracht oder thermisch miteinander verbunden werden und die Wärme durch das obere Gehäuse 71 zu der Außenluft abgeleitet wird. Da die vorderseitige Oberfläche 7ftf der Oberfläche 7ft in dem oberen Gehäuse 71 einen großen Bereich aufweist, welcher nicht durch die Halterung 75 bedeckt ist, kann die vorderseitige Oberfläche 7ftf jedoch Sonnenlicht ausgesetzt sein. Daher besteht die Möglichkeit, dass die Temperatur der Leiterplatte 5 durch die durch Sonnenlicht erzeugte Wärme angehoben werden kann, sodass es notwendig ist, einen Spalt zwischen der Leiterplatte 5 und dem oberen Gehäuse 71 (insbesondere der vorderseitigen Innenfläche 71fif) bereitzustellen, um die Leiterplatte 5 von dem oberen Gehäuse 71 thermisch zu isolieren, und somit ist eine Wärmeableitung aufgrund von Wärmeübertragung von der Seite der oberen Fläche 5ft nicht erwartbar.
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Indes muss der Objektivtubus 1 mit einer Linse eine mechanische Genauigkeit aufrechterhalten, um eine optische Leistung aufrechtzuerhalten. Das heißt, der Objektivtubus 1 ist anfälliger für die Wärmewirkung wie etwa die Wirkung einer optischen Verzerrung, welche durch Wärmedehnung verursacht wird, als auf der Leiterplatte 5 montierte elektronische Komponenten usw. und der Temperaturbereich, über welchen die Leistung gewährleistet werden kann, ist schmal (die obere Temperaturgrenze ist niedrig). Daher kann selbst dann, wenn die Temperatur der elektronischen Komponenten durch die Wärmeableitung von dem unteren Gehäuse 72 innerhalb des Temperaturbereichs gesteuert werden kann, in welchem sie im Normalbetrieb sind, die Temperatur des Objektivtubus 1 in einen Temperaturbereich fallen, in welchem keine optisch genaue Abbildung möglich ist. In einem solchen Fall wird das Bild verzerrt sein und die Kamera wird nicht imstande sein, die auf Subjekterkennung bezogene Funktion und Leistung zu besitzen, welche als die fahrzeuginterne Kamera 10 erwartet werden.
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Im Gegensatz dazu sind in der fahrzeuginternen Kamera 10 der vorliegenden Erfindung die wärmeerzeugenden Elemente 4 von dem Objektivtubus 1 in der Links-Rechts-Richtung (x-Richtung) verlagert und die Belüftungsöffnung 7vi und die Entlüftungsöffnung 7vx sind vor und hinter den wärmeerzeugenden Elementen 4 angeordnet. Somit überschneidet sich, wenn eine Neigung in Richtung der Vertikalrichtung von vorne nach hinten bei dessen Einbau in einem Fahrzeug (Einbau an der Frontscheibe 901) auftritt, der Anordnungsbereich des Objektivtubus 1, welcher sich oberhalb eines Montagebereichs der wärmeerzeugenden Elemente 4 in der oberen Fläche 5ft befindet, nicht in der Links-Rechts-Richtung mit dem Montagebereich. Indes befindet sich in dem Raum, welcher zwischen der oberen Fläche 5ft der Leiterplatte 5 und der Innenfläche 71fi des oberen Gehäuses 71 ausgebildet ist, der Bereich der wärmeerzeugenden Elemente 4 auf dem Weg, welcher die Belüftungsöffnung 7vi und die Entlüftungsöffnung 7vx in der kürzesten Distanz verbindet.
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Daher ist der Weg einer Luftströmung von der Belüftungsöffnung 7vi zu der Entlüftungsöffnung 7vx, welche in dem Raum relativ zu der Innenfläche 71fi des oberen Gehäuses 71 erzeugt wird und welche durch die Erwärmung der Luft in dem Abschnitt des Montagebereichs der wärmeerzeugenden Elemente 4 in der oberen Fläche 5ft verursacht wird, von dem Anordnungsbereich des Objektivtubus 1 entfernt. Das heißt, die in dem Montagebereich der wärmeerzeugenden Elemente 4 erwärmte Luft strömt in einem Bereich außer dem Anordnungsbereich des Objektivtubus 1, welcher sich stromabwärts (oberhalb) befindet.
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Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das linke Ende der Entlüftungsöffnung 7vx (auf der näher an dem Objektivtubus 1 liegenden Seite) auf der rechten Seite (auf der weiter von dem Objektivtubus 1 entfernten Seite) des Endes der Belüftungsöffnung 7vi, welches auf der näher an dem Objektivtubus 1 liegenden Seite liegt. Daher ist der Weg der Luftströmung derart ausgebildet, dass in dem Maße, in dem sich die Luft in Richtung der Hinterseite bewegt, sie weiter von dem Montagebereich des Objektivtubus 1 weg strömt. Daher erreicht die heiße Luft den Anordnungsbereich des Objektivtubus 1 nicht. Dann strömt, da der Abschnitt zwischen der vorderseitigen Innenfläche 71fif und der hinterseitigen Innenfläche 71fir, in dem sich der Winkel ändert, durchgehend ist und eine glatte Kurve aufweist, die Luft gleichmäßig von der vorderseitigen Innenfläche 71fif entlang der hinterseitigen Innenfläche 71fir und Turbulenz wie etwa eine Trennung von der Wandfläche und Wirbelerzeugung kann unterbunden werden.
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Ferner kann, da die von der Innenfläche 71fi vorstehende Ventilationsführung 7g die erwärmte Luft, welche entlang der Innenfläche 71fi strömt, von dem Objektivtubus 1 isoliert, der Einfluss der Wärme auf den Objektivtubus 1 reduziert werden. Insbesondere wird, da die Ventilationsführung 7g ausgebildet ist, um an einem Abschnitt in der Vorne-Hinten-Richtung vor Erreichen des Anordnungsbereichs des Objektivtubus 1 eine Neigung in Richtung der rechten Seite in dem Maße aufzuweisen, in dem sie sich der Hinterseite annähert, die Luftströmung weiter in einer von dem Objektivtubus 1 wegführenden Richtung geführt, wodurch eine Wirkung des Reduzierens des thermischen Einflusses auf den Objektivtubus 1 in höherem Maße herbeigeführt wird.
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Ferner ist von den auf der Leiterplatte 5 montierten Komponenten der Steckverbinder 6 mit der größten Dicke außer dem Objektivtubus 1 in Bezug auf den Objektivtubus 1 auf der gegenüberliegenden Seite der wärmeerzeugenden Elemente 4 in der Links-Rechts-Richtung angeordnet und somit kann der Steckverbinder 6 aus dem oben beschriebenen Weg der Luftströmung beseitigt werden. Da der Steckverbinder 6 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit Vorrichtungen innerhalb eines Fahrzeugs dicker als andere Komponenten ist, ist er im Grunde auf der Hinterseite der Leiterplatte 5 angeordnet. Ferner ist, da er dicker als andere Schaltungskomponenten ist, der Steckverbinder auf der Seite der oberen Fläche 5ft in der Leiterplatte 5, welche der hinterseitigen Innenfläche 71fir zugewandt ist, als Bereich montiert, in dem die Distanz zu dem Gehäuse 7 gesichert werden kann.
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Wenn der Steckverbinder 6 in Bezug auf den Objektivtubus 1 auf derselben Seite wie die wärmeerzeugenden Elemente 4 angeordnet ist, kann der dicke Steckverbinder 6 jedoch ein Hindernis sein, um die Luftströmung zu behindern, wenn die durch die Wärmeerzeugung in den wärmeerzeugenden Elementen 4 verursachte Luftströmung entlang der Innenfläche 71fi strömt. Folglich diffundiert ein Teil der erwärmten Luft in der Links-Rechts-Richtung, was die Luft dazu bringen kann, in den Anordnungsbereich des Objektivtubus 1 zu strömen, welcher durch Wärme leicht beeinflusst wird.
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Im Gegensatz dazu kann, da der Steckverbinder 6 wie in der fahrzeuginternen Kamera 10 der vorliegenden Anmeldung beschrieben in Bezug auf den Objektivtubus 1 auf der den wärmeerzeugenden Elementen 4 gegenüberliegenden Seite in der Links-Rechts-Richtung angeordnet ist, die erwärmte Luft nach außen abgeführt werden, ohne die Luftströmung durch den Steckverbinder 6 zu beeinträchtigen und ohne die Luft zu veranlassen, sich dem Objektivtubus 1 anzunähern.
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Ferner ist es in der fahrzeuginternen Kamera 10 notwendig, einer Vielzahl von Schaltungskomponenten wie etwa dem Abbildungselement 21, der Bildverarbeitungsschaltung 41 und dem Speicher 42 eine Vielzahl von Typen von Stromversorgungsspannungen zuzuführen. Daher müssen zum Beispiel eine Vielzahl von Typen von Stromversorgungsschaltungen für Spannungen wie etwa 1,0 V, 1,1 V, 1,2 V, 1,8 V, 3,3 V und 5,0 V auf der Leiterplatte 5 montiert sein. Da die Vielzahl von Typen von Stromversorgungsschaltungen in Bezug auf die Montageposition des Kameramoduls 3 als Grundposition in der Nähe des Steckverbinders 6 ausgebildet sind, ist ein breiter Stromversorgungsschaltungsbereich auf der Seite erforderlich, auf der der Steckverbinder 6 angeordnet ist.
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Daher ist mit dem Objektivtubus 1 als Grenze auf der Seite, auf der der Steckverbinder 6 angeordnet ist, in der Links-Rechts-Richtung ein größerer Montagebereich als auf der Seite erforderlich, auf der die wärmeerzeugenden Elemente 4 angeordnet sind, was im Hinblick auf die Wärmeableitung scheinbar als unvorteilhaft betrachtet wird. Wie oben beschrieben wird jedoch ein Großteil der erzeugten Wärme direkt von den wärmeerzeugenden Elementen 4 auf der Seite der unteren Montagefläche 5fb an das untere Gehäuse 72 übertragen, um sich über das gesamte untere Gehäuse 72 zu verteilen, und kann zu der Außenluft abgeleitet werden.
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Daher ist es hinsichtlich der auf der Seite der oberen Fläche 5ft übertragenen Wärme wichtig, sich auf eine Steuerung der Wirkung auf andere Komponenten zu konzentrieren und die Verweilzeit der erwärmten Luft in dem Gehäuse 7 zu verkürzen. In dieser Hinsicht ist wie in der vorliegenden Anmeldung der Raum auf der Seite, auf der sich die Wärmequelle (wärmeerzeugenden Elemente 4) befindet, ausgebildet, um schmal zu sein, sodass die Konzentration der durch die erwärmte Luft erzeugten Aufwärtsluftbewegung eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit verursacht, um die erwärmte Luft schnell an das Äußere des Gehäuses 7 abzuführen.
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Durch Steuern der Luftströmung wie oben beschrieben kann der Einfluss der Wärme auf den Objektivtubus 1 unterbunden werden und der Einfluss der Wärme auf das Abbildungselement 21, welches Seite an Seite mit dem Objektivtubus 1 in der Vorne-Hinten-Richtung als das Kameramodul 3 angeordnet ist.
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Indes betrug ein Sichtwinkel α in der Horizontalrichtung der fahrzeuginternen Kamera zu dem Zweck der Vorwärtsüberwachung herkömmlicherweise ungefähr 50 Grad. Der Sichtwinkel a, welcher für fahrzeuginterne Kameras in ADAS erforderlich ist, hat sich jedoch Jahr für Jahr erhöht, und ein breiter Sichtwinkel α von 100 Grad oder mehr war zudem erforderlich. Dementsprechend ist es bevorzugt, dass eine Weitwinkellinse, welche zur Implementierung des Sichtwinkels α von 100 Grad oder mehr notwendig ist, und ein Abbildungselement mit einer höheren Auflösung angewendet werden sollten und gleichzeitig hinsichtlich der Außenform der fahrzeuginternen Kamera selbst die Abmessung des Gehäuses in der Links-Rechts-Richtung (x-Richtung) vergrößert werden sollte.
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Im Gegensatz dazu ist es in der Struktur, in welcher wie in der vorliegenden Anmeldung die Bildverarbeitungsschaltung 41 in Bezug auf den Objektivtubus 1 in der Links-Rechts-Richtung verlagert ist, möglich, das Gehäuse 7 mit einer Struktur mit Abmessungen, welche in der Links-Rechts-Richtung verlängert und in der Vorne-Hinten-Richtung verkürzt sind, welche zur Verbreiterung des Sichtwinkels erforderlich ist, einfach zu implementieren. Folglich ist es möglich, durch Verbauen der fahrzeuginternen Kamera an dem oberen Ende der Fahrzeugscheibe (Frontscheibe 901) ein breites Sichtfeld eines Fahrers zu sichern.
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Variation
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In Ausführungsform 1, welche oben beschrieben ist, wurde die Struktur der Ventilationsführung zur Isolierung der in dem Anordnungsbereich der wärmeerzeugenden Elemente erzeugten heißen Luft von dem Objektivtubus beispielhaft dargestellt. In der vorliegenden Variation wird ein Beispiel beschrieben, in welchem die Ventilationsführung als Wärmeabsorptionsrippe fungiert. 5 und 6 sind Schaubilder zur Beschreibung einer fahrzeuginternen Kamera gemäß einer Variation von Ausführungsform 1 und 5 ist eine perspektivische Ansicht (5A) einer Innenflächenseite entsprechend 4A bei Betrachtung von der Unterseite des oberen Gehäuses und ist eine teilweise ausgeschnittene perspektivische Ansicht (5B) zur Visualisierung einer Innenstruktur entsprechend 4B, welche einen Zustand zeigt, in dem die Leiterplatte in dem oberen Gehäuse aufgenommen ist. 6 ist eine perspektivische Ansicht ( 6A) der in dem oberen Gehäuse aufgenommenen Leiterplatte bei Betrachtung von der Hinterseite und ist eine teilweise ausgeschnittene perspektivische Ansicht ( 6B) einer Innenstruktur bei Betrachtung von der Unterseite.
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Wie in 5 und 6 dargestellt ist die fahrzeuginterne Kamera 10 gemäß der vorliegenden Variation mit drei oder mehr Ventilationsführungen 7g versehen, deren Abstände verschmälert sind. Somit kann die erwärmte Luft, welche in einem Bereich entsprechend jedem der Vielzahl von wärmeerzeugenden Elementen 4 erzeugt wird, individuell in Richtung der Entlüftungsöffnung 7vx geführt werden. Dann sind die Ventilationsführungen 7g mit dem oberen Gehäuse 71 so einstückig ausgebildet, dass sie sich von der hinterseitigen Innenfläche 71fir der Innenfläche 71fi gleich unterhalb der hinterseitigen Oberfläche 7ftr erstrecken, welche keinem Sonnenlicht ausgesetzt ist. Daher ist der Flächeninhalt der Innenfläche des oberen Gehäuses 71 vergrößert, die Wärmeabsorptionswirkung wird gesteigert und die Kühlung der durch die wärmeerzeugenden Elemente 4 verursachten erwärmten Luft kann durch die Kühlkörperwirkung des oberen Gehäuses 71 selbst gefördert werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Wärme aufgrund von Sonnenlicht nicht durch die Ventilationsführungen 7g übertragen und verursacht keinen Temperaturanstieg.
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Ausführungsform 2
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In Ausführungsform 1 erfolgte keine konkrete Beschreibung hinsichtlich der Fläche der Leiterplatte, welche der Montagefläche der wärmeerzeugenden Elemente gegenüberliegt. In Ausführungsform 2 wird ein Beispiel beschrieben, in welchem eine thermische Masse in einem Bereich entsprechend dem Anordnungsbereich der wärmeerzeugenden Elemente auf der Fläche bereitgestellt ist, welche der Montagefläche der wärmeerzeugenden Elemente gegenüberliegt. 7 weist Schaubilder zur Beschreibung einer fahrzeuginternen Kamera gemäß Ausführungsform 2 auf und zeigt eine Draufsicht (7A) entsprechend 1A von Ausführungsform 1, welche eine Anordnung von Komponenten auf der Leiterplatte zeigt, und eine teilweise ausgeschnittene perspektivische Ansicht zur Visualisierung einer Innenstruktur, wenn die in dem oberen Gehäuse aufgenommene Leiterplatte von der Unterseite betrachtet wird. Es sei angemerkt, dass in 7B ein Teil der Zeichnung in der Ventilationsführung, der Entlüftungsöffnung und dergleichen zur Vereinfachung nicht abgebildet ist, die Ausgestaltung außer der thermischen Masse jedoch dieselbe wie die in Ausführungsform 1 beschriebene ist.
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Wie in 7 dargestellt ist in der fahrzeuginternen Kamera 10 gemäß Ausführungsform 2 die thermische Masse 8 in einem Bereich der oberen Fläche 5ft der Leiterplatte 5 bereitgestellt, welcher dem Anordnungsbereich der wärmeerzeugenden Elemente 4 in der Montagefläche 5fb entspricht. Die thermische Masse 8 umfasst eine thermische Masse 81 in einer Position entsprechend der Anordnungsposition der Bildverarbeitungsschaltung 41 und eine thermische Masse 82 in einer Position entsprechend der Anordnungsposition des Speichers 42 und sie sind so angeordnet, dass sie die jeweiligen Anordnungsbereiche der Bildverarbeitungsschaltung 41 und des Speichers 42 bedecken.
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In Ausführungsform 1 ist, um zu verhindern, dass die von den wärmeerzeugenden Elementen 4 an die obere Fläche 5ft übertragene Wärme die Komponenten wie etwa den Objektivtubus 1 beeinflusst, welcher durch Wärme leicht beeinflusst wird, der Ventilationsweg ausgebildet, um von dem Objektivtubus 1 getrennt zu sein. In Ausführungsform 2 ist der Flächeninhalt des wärmeerzeugenden Abschnitts an der oberen Fläche 5ft erhöht, sodass die Wärmeableitung zu der strömenden Luft gegenüber der Wärmeübertragung innerhalb der Leiterplatte 5 Vorrang hat. Somit wird der durch die wärmeerzeugenden Elemente 4 verursachte wärmeerzeugende Bereich auf der oberen Fläche 5ft eingeschränkt und ferner wird die Wärmeableitung zu der Luft gefördert, sodass die Erreichungstemperatur gesenkt wird und der Einfluss auf den Objektivtubus 1 reduziert wird.
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Es sei angemerkt, dass üblicherweise wie beispielhaft dargestellt die thermische Masse 8, welche einen größeren Flächeninhalt als der Anordnungsbereich aufweist, so verwendet wird, dass sie die wärmeerzeugenden Elemente 4 bedeckt. Unter Berücksichtigung dessen, dass die Wärme hauptsächlich von der Seite des unteren Gehäuses 72 abgeleitet wird, können jedoch zum Beispiel die thermische Masse 81 und die thermische Masse 82 jeweils kleiner als die Anordnungsbereiche der Bildverarbeitungsschaltung 41 und des Speichers 42 sein und können in deren Innenbereichen ausgebildet sein.
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Wenn die Wärme von den wärmeerzeugenden Elementen 4 an die Seite der oberen Fläche 5ft übertragen wird, breitet sich der wärmeerzeugende Bereich mehr aus als der Anordnungsbereich, durch Bereitstellen der thermischen Masse 8, welche kleiner als der Anordnungsbereich ist, wird die Wärme jedoch verstärkt an die thermische Masse 8 übertragen und der wärmeerzeugende Bereich kann kleiner als der Anordnungsbereich gemacht werden. Dies reduziert weiter den Einfluss der durch die wärmeerzeugenden Elemente 4 erzeugten Wärme auf den Objektivtubus 1. Obwohl die thermische Masse 8 in den Figuren in einer Winkelform gezeichnet ist, kann die thermische Masse 8 so in glatter Form ausgebildet sein, dass sie die Luftströmung nicht stört, und kann in einer Rippenform wie etwa die Ventilationsführung 7g ausgebildet sein.
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Es sei angemerkt, dass, obwohl verschiedene Ausführungsbeispiele und Beispiele in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind, verschiedene Merkmale, Aspekte und Funktionen, welche in einer oder mehreren Ausführungsformen beschrieben sind, keiner konkreten Ausführungsform eigen sind und allein oder in deren verschiedenen Kombinationen auf jede Ausführungsform anwendbar sein können. Dementsprechend sind zahllose Variationen, welche nicht veranschaulicht sind, innerhalb des Rahmens der hier offenbarten Technik vorgesehen. Zum Beispiel sind der Fall, in dem mindestens eine Komponente modifiziert, hinzugefügt oder darauf verzichtet wird, und der Fall enthalten, in dem mindestens eine Komponente entnommen und mit einer Komponente in einer anderen Ausführungsform kombiniert wird.
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Zum Beispiel können die wärmeerzeugenden Elemente 4 ebenso andere Komponenten als die Bildverarbeitungsschaltung 41 und den Speicher 42 aufweisen. Ferner sind, obwohl die Belüftungsöffnung 7vi und die Entlüftungsöffnung 7vx jeweils auf der Vorderseite und der Hinterseite bereitgestellt sind, sie nicht auf diese beschränkt und können zum Beispiel auf der Oberfläche 7ft oder Seiten auf der linken und rechten Seite bereitgestellt sein, sofern das Verhältnis der Unterseite und der Oberseite in dem montierten Zustand gebildet sein kann.
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Wie oben beschrieben weist die fahrzeuginterne Kamera 10 gemäß jeder Ausführungsform auf den Objektivtubus 1, um ein Bild von Licht von einem Subjekt auf einer Sensorfläche des Abbildungselements 21 zu bilden; die Leiterplatte 5, auf welcher die Bildverarbeitungsschaltung 41 montiert ist, wobei die Bildverarbeitungsschaltung mit dem Abbildungselement 21 drahtverbunden ist und eine Bildverarbeitung durchführt, um das Subjekt aus einem Videosignal zu erkennen, welches von dem Abbildungselement 21 ausgegeben wird; und das Gehäuse 7, aufweisend die Einbaufläche (Oberfläche 7ft), welche an der Innenfläche (901fi) eines vorderen Fensters (der Frontscheibe 901) oder eines hinteren Fensters eines Fahrzeugs anzubringen ist, welche sich in der Vorne-Hinten-Richtung neigt (in Bezug auf die vertikale Linie geneigt ist), ein Lüftungsloch (Belüftungsöffnung 7vi, Entlüftungsöffnung 7vx), welches an jedem der Enden ausgebildet ist, welche sich auf der Unterseite und der Oberseite befinden, wenn die Einbaufläche (Oberfläche 7ft) entlang der Innenfläche (901fi) angebracht ist, und einen Haltemechanismus (Bezugszeichen ist nicht dargestellt), um den Objektivtubus 1 (in einem Winkel in Bezug auf die Einbaufläche) zu halten, wobei ein Abschnitt davon von der Einbaufläche (Oberfläche 7ft) derart freiliegt, dass sich die optische Achse Xo in Richtung des Äußeren eines Fahrzeugs erstreckt, wobei das Gehäuse 7 die Leiterplatte 5 unterbringt und gleichzeitig die Bildverarbeitungsschaltung 41 (und die wärmeerzeugenden Elemente 4, aufweisend den Speicher 42 und dergleichen) und den Objektivtubus 1 in der Richtung voneinander trennt, welche parallel zu der Einbaufläche (Oberfläche 7ft) verläuft und senkrecht zu der optischen Achse Xo (Links-Rechts-Richtung: x-Richtung) verläuft. Daher kann, wenn die fahrzeuginterne Kamera derart eingerichtet ist, dass ein Ventilationsdurchgang, welcher das Lüftungsloch (die Belüftungsöffnung 7vi) auf der Unterseite und das Lüftungsloch (die Entlüftungsöffnung 7vx) auf der Oberseite verbindet, auf einem Weg, welcher von dem Objektivtubus 1 entfernt ist und einen Bereich durchläuft, in welchem die Bildverarbeitungsschaltung 41 (dieselbe wie oben) angeordnet ist, zwischen der Innenfläche 71fi auf der Seite der Einbaufläche (Oberfläche 7ft) des Gehäuses 7 und der Leiterplatte 5 ausgebildet ist, eine hochgradig zuverlässige fahrzeuginterne Kamera erlangt werden, welche die Wärme effizient ableiten kann, da die durch die wärmeerzeugenden Elemente 4 erwärmte Luft (heiße Luft) außerhalb des Gehäuses 7 so abgeführt wird, dass sie den Objektivtubus 1 umgeht.
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In der Richtung, welche parallel zu der Einbaufläche (Oberfläche 7ft) verläuft und senkrecht zu der optischen Achse Xo (Links-Rechts-Richtung: x-Richtung) verläuft, weist ein Öffnungsbereich des Lüftungslochs auf der Unterseite (der Belüftungsöffnung 7vi) einen Bereich auf, in welchem die Bildverarbeitungsschaltung 41 (und die wärmeerzeugenden Elemente 4, aufweisend den Speicher 42 und dergleichen) angeordnet ist. Zudem ist ein Öffnungsbereich des Lüftungslochs auf der Oberseite (der Entlüftungsöffnung 7vx) schmaler als der Öffnungsbereich des Lüftungslochs auf der Unterseite (der Belüftungsöffnung 7vi) und ein näher an dem Objektivtubus 1 liegendes Ende davon befindet sich innerhalb des Bereichs, in welchem die Bildverarbeitungsschaltung 41 (dieselbe wie oben) angeordnet ist. Daher nimmt die Luft außerhalb des Gehäuses 7, welche von der Belüftungsöffnung 7vi einströmt, die Wärme in dem Anordnungsbereich der wärmeerzeugenden Elemente 4 mit und wenn die dadurch erwärmte Luft in Richtung der Entlüftungsöffnung 7vx strömt, wird die Luft von dem Objektivtubus 1 weggeführt und somit kann der Einfluss der heißen Luft auf den Objektivtubus 1 weiter reduziert werden.
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Wenn die Innenfläche 71fi mit der Ventilationsführung 7g ausgebildet ist, welche in Richtung der Leiterplatte 5 vorsteht und sich von der Unterseite in Richtung der Oberseite (in der y-Richtung) erstreckt, kann der Weg des Ventilationsdurchgangs sicher gesteuert werden. Insbesondere fungiert, wenn die Ventilationsführung 7g auf der hinterseitigen Innenfläche 71fir ausgebildet ist, die Ventilationsführung 7g als die Wärmeabsorptionsrippe, ohne durch Sonnenlicht beeinflusst zu werden, und die Wärme kann von der heißen Luft mitgenommen und durch das Gehäuse 7 abgeleitet werden.
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Wenn das Gehäuse 7 aus einem leitfähigen Material wie etwa einem Aluminiumdruckguss gebildet ist und die Abmessung der durchgehenden Öffnung in dem Lüftungsloch (Belüftungsöffnung 7vi, Entlüftungsöffnung 7vx) gleich oder kleiner als 18 mm ist, wird ein Eindringen oder ein Austreten des elektromagnetischen Rauschens bis zu 4GHz verhindert und eine Betriebszuverlässigkeit wird weiter verbessert.
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Wenn der Steckverbinder 6 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einer anderen in einem Fahrzeug bereitgestellten Vorrichtung in Bezug auf die Ebene, welche die optische Achse Xo aufweist und senkrecht zu der Einbaufläche (Oberfläche 7ft) liegt, auf der gegenüberliegenden Seite der Bildverarbeitungsschaltung 41 (und der wärmeerzeugenden Elemente 4, aufweisend den Speicher 42 und dergleichen) angeordnet ist, kann die heiße Luft gleichmäßig abgeführt werden, da kein Hindernis in dem Ventilationsdurchgang vorhanden ist. Ferner können die wärmeerzeugenden Elemente 4 in einem schmalen Bereich in der Links-Rechts-Richtung versammelt werden und die Aufwärtsluftströmung in dem Ventilationsdurchgang kann effizient erzeugt werden.
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Ferner kann, wenn die Leiterplatte 5 in dem Gehäuse 7 untergebracht ist, wobei eine Montagefläche 5fb der Bildverarbeitungsschaltung 41 (und der wärmeerzeugenden Elemente 4, aufweisend den Speicher 42 und dergleichen) der Seite zugewandt ist, welche der Seite der Einbaufläche (Oberfläche 7ft) gegenüberliegt, und ein Wärmeübertragungsweg (direkt oder indirekt) zwischen der Bildverarbeitungsschaltung 41 (derselben wie oben) und der Fläche (Innenfläche 72fi), welche der Montagefläche 5fb zugewandt ist, in der Innenfläche des Gehäuses 7 ausgebildet ist, ein Großteil der durch die wärmeerzeugenden Elemente 4 erzeugten Wärme durch das Gehäuse 7 (hauptsächlich das untere Gehäuse 72) abgeleitet werden, ohne durch Sonnenlicht beeinflusst zu werden.
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Außerdem wird, wenn die thermische Masse 81 (thermische Masse 8, ebenso aufweisend die thermische Masse 82) in dem Anordnungsbereich der Bildverarbeitungsschaltung (und der wärmeerzeugenden Elemente 4, aufweisend den Speicher 42 und dergleichen) auf der Fläche (oberen Fläche 5ft) der Leiterplatte 5 angeordnet ist, welche der Montagefläche 5fb gegenüberliegt, die auf der Seite der oberen Fläche 5ft übertragene Wärme effizient in die durch den Ventilationsdurchgang strömende Luft abgeleitet und der Einfluss der Wärme auf den Objektivtubus 1 kann unterbunden werden.
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Es sei angemerkt, dass wenn der Ausnehmungsabschnitt 5n in dem Abschnitt (der Seite auf der Hinterseite) bereitgestellt ist, welcher sich auf der Oberseite in der Leiterplatte 5 befindet, und die Platine (Kameraplatine 2), auf welcher das Abbildungselement 21 montiert ist, in den Ausnehmungsabschnitt 5n eingepasst ist, die Abmessung in der Vorne-Hinten-Richtung verkürzt werden kann, um den breiten Winkel auszunutzen, und es möglich ist, die fahrzeuginterne Kamera kompakt zu machen, sodass die Sicht des Fahrers nicht versperrt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Objektivtubus,
- 10
- fahrzeuginterne Kamera,
- 2
- Kameraplatine,
- 21
- Abbildungselement,
- 3
- Kameramodul,
- 4
- wärmeerzeugendes Element,
- 41
- Bildverarbeitungsschaltung,
- 42
- Speicher,
- 5
- Leiterplatte,
- 6
- Steckverbinder,
- 7
- Gehäuse,
- 71
- oberes Gehäuse,
- 71fi
- Innenfläche,
- 72
- unteres Gehäuse,
- 72fi
- Innenfläche,
- 75
- Halterung,
- 7ft
- Oberfläche (Einbaufläche),
- 7g
- Ventilationsführung,
- 7vi
- Belüftungsöffnung (Lüftungsloch auf der Unterseite),
- 7vx
- Entlüftungsöffnung (Lüftungsloch auf der Oberseite),
- 8
- thermische Masse,
- 81
- thermische Masse,
- 82
- thermische Masse,
- 901
- Frontscheibe (Glas),
- 901fi
- Innenfläche,
- G1
- Abstand (zu Objektivtubus),
- G21
- Abstand (zu Abbildungselement),
- Xo
- optische Achse,
- α
- Sichtwinkel (in der Horizontalrichtung),
- β
- Sichtwinkel (in der Vertikalrichtung)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2017 [0005]
- JP 118445 [0005]
