用于车辆的相机模块的制作方法

1.本发明涉及用于车辆的相机模块。


背景技术：

2.国际专利申请wo 2019/164724 a1公开了一种相机模块组件。用于相机模块的外部壳体包括后部外壳和具有窗口的前部外壳。相机芯包括透镜组件、传感器组件和传感器壳体。传感器组件设置在传感器壳体内，并且传感器壳体固定到透镜组件。
3.国际专利申请wo 2018/219951 a1涉及用于机动车辆的相机模块。该相机模块用于在乘客室中进行驾驶员监测。相机模块具有至少一个印刷电路板和用于包封所述印刷电路板的屏蔽件。该屏蔽件至少包括第一屏蔽部分和第二屏蔽部分。
4.美国专利申请us 2019/208091 a1公开了一种用于车辆视觉系统的相机模块。该相机模块包括金属前部壳体、透镜支架和金属后部壳体。前部壳体容纳印刷电路板，该印刷电路板具有在其处设置的成像仪。透镜支架附接在壳体的前部部分处，使得透镜组件与成像仪光学对准。
5.美国专利申请us 2018/222402 a1公开了一种相机壳体部分，该相机壳体部分在相机壳体部分的底座部分处具有成像传感器。透镜系统位于相机壳体部分的第一部分处。提供了一种第一电路板，该第一电路板包括与成像传感器相关联的电路，该成像传感器设置在与第一电路板形成板对板电连接的第二电路板处。相机壳体部分和连接器部分接合在一起以封装第一电路板和第二电路板。
6.美国专利申请us us 2017/187931 a1公开了一种车载相机。相机电路板位于图像传感器后面并且安装有图像传感器。板状的主电路板位于相机主组件的下侧，并且沿前后方向和左右方向延伸。
7.美国专利申请us 2018/054553 a1公开了一种电子装置，该电子装置包括上部盖单元，该上部盖单元包括至少一个第一相机和多个第二相机对。壳体包括多个第一开口，多个第二相机对至少部分地联接到该多个第一开口以暴露于外部。
8.美国专利申请us 2004/021792 a1公开了一种具有柔性基板的相机模块，其中第一相机单元和第二相机单元安装在柔性基板的同一面上。相机模块可以提供其中两个相机单元的视场的方向彼此反向的配置。
9.美国专利us 9 066 446 b1公开了用于发热电子装置(诸如相机或灯)的热提取架构。电子装置诸如摄像头可以包括壳体、壳体内的印刷电路板(pcb)以及定位在壳体与pcb之间以将热量从pcb传递到壳体和外部环境的热提取元件。
10.美国专利申请us 2017/036600 a1公开了一种用于查看挂钩与拖车的联接的双相机系统。当车辆反向时，通过臂和连杆自动打开的两个门会暴露摄像机。
11.通常，视觉相机越来越多得存在于车辆中。它们用于扫描车辆的环境以及驾驶员和乘客，将数据发送到ecu(电子控制单元)，该ecu处理数据并向驾驶员发出警告或作用于车辆制动器。最先进的视觉相机使用以立体配置工作的也用于输出距离的两个相机。使用
算法，并且ecu接收据对象的距离。
12.如果相机对准，则算法工作良好。然而，当相机失去对准时，出现读数误差。目前，相机直接安装在相机壳体中，并且然后印刷电路板安装并连接到相机。这意味着相机安装在其中的相机壳体需要非常紧密的公差。这产生了对生产壳体的高成本。由铝制成的壳体的热变形由热变化引起。热变形在视觉轴的偏差中平移，这导致读数误差。此外，相机到壳体的安装过程花费许多时间。
13.目前，视觉系统使用v形凹槽设计以及相机模块中的三个球体，该v形凹槽设计集成在壳体中，该三个球体在安装和使用中产生问题，尤其是在热变化下。针对驾驶员监测系统，使用相机，该相机具有集成在壳体中的透镜和安装在印刷电路板上的图像传感器，这些部件产生组装问题。


技术实现要素：

14.本发明的目的是提供一种用于车辆的相机模块，该相机模块具有至少一个相机，其中至少一个相机的对准不受温度变化影响，并且相机模块易于制造并且是廉价的。
15.上述目的通过包括根据权利要求1所述的特征的用于车辆的相机模块来实现。
16.根据本发明的实施方案，用于车辆的相机模块包括印刷电路板。该印刷电路板承载用于至少一个相机的载体，其中载体直接安装到印刷电路板。载体具有用于至少一个相机的安装结构，其中安装结构具有一对轨道和至少一对柔性翼形件。至少一个相机的芯片壳体与载体的轨道以形状配合的方式配合。至少一个相机的透镜主体与载体的柔性翼形件以形状和力配合的方式配合。电子部件和连接器也安装到印刷电路板。
17.根据本发明的实施方案，用于至少一个相机的载体承载至少一个照明装置。例如，至少一个照明装置包括至少一个ir(红外)发光二极管。
18.本发明的优点在于，利用用于至少一个相机的载体，相机模块以及因此每个相机的对准不受温度变化影响。
19.根据本发明的实施方案，载体具有用于至少一个相机的安装结构。该安装结构包括一对轨道和至少一对柔性翼形件。在另一个实施方案中，相机具有芯片壳体，该芯片壳体与载体的轨道以形状配合的方式配合。相机的透镜主体与载体的柔性翼形件以形状和力配合的方式配合。
20.优点在于，每个相机可以简单的方式安装到载体，并且安装的相机也以简单的方式对准，这节省了组件的时间和金钱。
21.载体也可以具有用于至少一个照明装置的安装结构。例如，用于至少一个照明装置的安装结构包括具有周围边缘的平坦邻接表面。照明装置通过卡扣配合来固定到安装结构。
22.在一个实施方案中，使用壳体，该壳体围绕具有所有安装的部件的相机模块。该相机模块通过印刷电路板安装在壳体中。在一个实施方案中，壳体包括壳体底座和壳体盖，该壳体底座和壳体盖两者接合在一起并形成壳体。在一个实施方案中，所接合的壳体底座和壳体盖限定用于至少一个相机的切口、用于至少一个照明装置的切口和用于连接器的切口。在将印刷电路板安装在壳体中之后，相机模块的至少一个相机、至少一个照明装置和连接器与相应的切口对准。
23.相机模块具有至少一个相机和至少一个照明装置(例如，ir发光二极管)的载体，连接器和电子部件布置在印刷电路板上。印刷电路板适于在车辆的外部壳体中安装到车辆。
24.根据优选实施方案，相机模块的印刷电路板和壳体具有定位特征部以居中并引导这两者进入彼此。壳体(例如，壳体底座)可以具有用于将印刷电路板直接固定到壳体(即该示例中的壳体底座)的螺杆孔。在一个实施方案中，壳体(即接合的壳体底座和壳体盖)具有用于至少一个相机的切口特征部、用于照明装置(例如，至少一个ir-led)的切口和用于连接器的切口。根据另一个实施方案，壳体可以仅具有用于载体的一个大切口，至少一个相机和至少一个照明装置(例如，至少一个ir-led)安装在该载体上。
25.根据优选实施方案，壳体由emi(电磁干扰)屏蔽材料制成或具有emi屏蔽材料的涂层。壳体可以具有用于电子部件的冷却塔，该电子部件产生大量热量。另外，壳体可以在其表面上具有冷却翅片。热胶可以用作热塔与需要冷却的电子部件之间的接触桥。壳体可以具有安装在其表面上的风扇；在这种情况下，用于风扇连接器的切口优选地设置在壳体中。在一个实施方案中，壳体通过安装螺栓穿过车辆接口固定到ecu。壳体的安装不限于用于安装螺栓的孔。壳体还可以具有用于引导到车辆接口的特殊孔或销。壳体可以具有用于将其安装到车辆接口的特殊夹紧特征部。
26.根据另一个实施方案，出于保护原因，至少一个相机和至少一个照明装置(例如，至少一个ir-led)具有外部盖，该外部盖也覆盖壳体和印刷电路板的组件。印刷电路板本身承载载体、连接器、电子部件、至少一个相机和至少一个照明装置(ir-led)。如果需要附加的冷却，则可以在印刷电路板与壳体盖之间使用热垫。壳体盖可以通过使用螺杆安装并固定到壳体底座，但也可以使用夹紧特征部或其他合适的固定构件。另外，在将壳体盖和壳体底座安装在一起之前，可以将胶/硅胶分配在该壳体盖或壳体底座上。
27.根据本发明的实施方案，具有至少一个ir-led的用于至少一个相机的载体是主动安全保护系统的集成部分。在一个实施方案中，具有至少一个ir-led的用于至少一个相机的载体安装在车辆上。在一个实施方案中，具有至少一个ir-led的用于至少一个相机的载体直接组装到印刷电路板。在一个实施方案中，具有至少一个ir-led的用于至少一个相机的载体可以承载一个或多个相机。在一个实施方案中，具有至少一个ir-led的用于至少一个相机的载体可以承载一个或多个ir-led。在一个实施方案中，具有至少一个ir-led的用于至少一个相机的载体在载体内具有迹线，通过这些迹线，在至少一个相机与印刷电路板之间以及在至少一个照明装置与印刷电路板之间提供电连接。在一个实施方案中，具有至少一个ir-led的用于至少一个相机的载体具有到相机的连接接口。在一个实施方案中，具有至少一个ir-led的用于至少一个相机的载体具有到至少一个ir-led的连接接口。在一个实施方案中，具有至少一个ir-led的用于至少一个相机的载体具有到印刷电路板的连接接口。在一个实施方案中，具有至少一个ir-led的用于至少一个相机的载体安装在组件中，该组件具有印刷电路板、相机、至少一个ir-led、电子部件和连接器。在一个实施方案中，具有至少一个ir-led的用于至少一个相机的载体能够与车辆中的其他安全ecu通信。在一个实施方案中，具有至少一个ir-led的用于至少一个相机的载体能够将信号发送到车辆中的另一ecu。在一个实施方案中，具有至少一个ir-led的用于至少一个相机的载体具有壳体底座和壳体盖。
附图说明
28.本领域技术人员参考附图可以更好地理解本公开的许多优点，在附图中：
29.图1是根据本发明的实施方案的具有至少一个前视相机模块的机动车辆的平面图。
30.图2是根据本发明的另一个实施方案的在机动车辆的驾驶员处观察的相机模块的放置的示意图。
31.图3是根据本发明的实施方案的可以应用于相机模块的至少一个相机的电子控制单元的示意图。
32.图4是根据本发明的实施方案的用于安装至少一个相机的载体的透视图。
33.图5是根据本发明的实施方案的相机模块的安装在印刷电路板上的部件的透视图。
34.图6是相机模块和壳体的透视分解图，该壳体包封图4和图5所示的相机模块。
具体实施方式
35.在各个附图的整个中，相同附图标号是指相同元件或类似功能的元件。此外，附图中仅示出了对相应附图的描述所必需的附图标号。所示实施方案仅表示本发明可以如何进行的示例。这不应被解释为对本发明的限制。
36.图1示出了机动车辆2的平面图。根据本发明的实施方案的相机模块1安装在车辆2的挡风玻璃3处，使得相机模块1的相机(参见图3)观察驾驶方向d。
37.图2示出了根据本发明的另一个实施方案的相机模块1的布置。相机模块1的透镜4在车辆2的驾驶员5处观察。
38.图3示出了根据本发明的实施方案的可以应用于相机模块1的至少一个相机141、142、
…
、14n的电子控制单元12的示意图。电子控制单元12可以应用于相机模块1，其中相机模块1包括至少一个外视相机141、142、
…
、14n(参见图1)或查看相机141、142、
…
、14n的至少一个驾驶员5(参见图2)。相机模块1由印刷电路板11构成，载体10、连接器19和电子部件18安装在该印刷电路板上。在本发明的上下文中，微控制器单元(未示出)也是电子部件18的一部分。在一个实施方案中，载体10具有迹线(未示出)，通过这些迹线，在至少一个相机141、142、
…
、14n与印刷电路板11之间以及在至少一个照明装置161、162、
…
、16m与印刷电路板11之间提供电连接。载体10被设计用于安装至少一个相机141、142、
…
、14n，该至少一个相机也通过载体10固定在适当的位置。在相机模块1用于监测驾驶员的情况下，载体10也具有用于至少一个照明装置161、162、
…
、16m的空间。至少一个照明装置161、162、
…
、16m可以被配置作为ir(红外)发光二极管(ir-led)。
39.至少一个相机141、142、
…
、14n与载体10之间的电子连接件13可以通过表面贴装技术(smt)制造，但不限于此。载体10与印刷电路板11之间的电子连接件13还可以通过smt制造，但不限于此。在一个实施方案中，印刷电路板11具有引导特征部(未示出)和孔(未示出)，该引导特征部和孔两者促进印刷电路板11的安装。出于保护原因，相机模块1包封在壳体底座82和壳体盖81内，该壳体底座和壳体盖两者在接合时形成壳体7。
40.图4是根据本发明的实施方案的用于安装至少一个相机141、142、
…
、14n的载体10的透视图。载体10可以由但不限于塑料、复合材料、铸造合金或金属片制成。此处所示的载
体10被配置用于安装并固定至少一个相机141、142、
…
、14n和至少一个照明装置161、162、
…
、16m。根据此处所示的实施方案，用于至少一个相机141、142、
…
、14n的安装结构20包括一对轨道21和至少一对柔性翼形件22。用于至少一个照明装置161、162、
…
、16m的载体10的安装结构25包括具有周围边缘27的平坦邻接表面26。
41.图5是根据本发明的实施方案的相机模块1的安装在印刷电路板11上的部件的透视图。载体10、连接器19和电子部件18安装在印刷电路板11上。载体10安装并固定至少一个相机141、142、
…
、14n和至少一个照明装置161、162、
…
、16m。在所示的实施方案中，至少一个相机141、142、
…
、14n具有芯片壳体17和透镜主体15。芯片壳体17与载体10的轨道21以形状配合的方式配合。透镜主体15与载体10的柔性翼形件22以形状和力配合的方式配合。至少一个照明装置161、162、
…
、16m通过与载体10中的边缘27的卡扣配合来固定在安装结构25中。照明装置161、162、
…
、16m包括被配置成发射ir光的至少一个发光二极管30。当相机模块1使上述部件已组装时，该相机模块充分工作，并且电子部件18(例如微控制器(mcu))使所需固件闪烁。
42.图6是相机模块1和壳体7的透视分解图，该壳体包封如图4和图5所示的相机模块1。出于保护原因，具有至少一个相机14(参见图5)和至少一个照明装置16(参见图5)的载体10包封在壳体7中。壳体7包括壳体底座82和壳体盖81。根据此处所示的实施方案，壳体底座82和壳体盖81接合在一起并形成壳体7，该壳体具有用于至少一个相机14的切口31和用于至少一个照明装置16的切口32。另外，壳体底座82和壳体盖81具有用于连接器19的切口33。
43.据信，本公开和其许多伴随的优点将由前述描述理解，并且将显而易见的是，在不脱离所公开的主题或不牺牲所有其材料优势的情况下，可以部件的形式、构造和布置来进行各种改变。所描述的形式仅仅是解释性的，并且以下权利要求书的意图涵盖并包括此类改变。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求书限制。
44.附图标号列表
[0045]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
相机模块
[0046]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆
[0047]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
挡风玻璃
[0048]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
透镜
[0049]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
驾驶员
[0050]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
壳体
[0051]
81ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
壳体盖
[0052]
82ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
壳体底座
[0053]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
载体
[0054]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
印刷电路板
[0055]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电子控制单元
[0056]
13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电子连接件
[0057]
141、142、
…
、14nꢀꢀꢀꢀ
相机
[0058]
15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
透镜主体
[0059]
161、162、
…
、16mꢀꢀꢀꢀ
照明装置
[0060]
17
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
芯片壳体
[0061]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电子部件
[0062]
19
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接器
[0063]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
安装结构
[0064]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轨道
[0065]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
翼形件
[0066]
25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
安装结构
[0067]
26
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
邻接表面
[0068]
27
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
边缘
[0069]
30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
发光二极管
[0070]
31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切口
[0071]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切口
[0072]
33
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切口
[0073]dꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
驾驶方向