用于车辆的摄像机装置和具有该种摄像机装置的车辆制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于车辆(6)的摄像机装置(1)，其中，所述摄像机装置(1)至少具有：摄像机(2)，其具有摄像机光学器件(11)和图像传感器(12)；光学耦合体(3，)，所述光学耦合体具有用于与车辆玻璃(5)的内侧(5a)贴靠的贴靠面(3a)，其中，所述光学耦合体(3，)由光学透明的材料构造并且布置在所述摄像机(2)的检测区域中，其中，固定装置(4)设置在所述摄像机(2)和所述光学耦合体(3，)之间，用于相对于所述摄像机(2)相对地定位所述光学耦合体(3，)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于车辆的摄像机装置以及该种车辆，所述摄像机装置尤其可以安装在车辆的内部空间中。
技术介绍
所述摄像机装置尤其用于检测车辆周围环境，例如用于驾驶员辅助系统。所述摄像机装置在此具有摄像机，所述摄像机例如通过摄像机保持装置粘接在车辆的车辆玻璃、尤其前玻璃的内侧上，或者也固定在车辆的后视镜或者车顶上。此外已知，借助摄像机也实施附加的二次功能、例如车辆玻璃上的对象的探测、尤其雨滴的检测。为了检测例如车辆周围环境，尤其也检测其他交通参与者和道路标牌，可以使用可视光谱范围中的光，其中在夜视系统中的使用时也可以使用红外区域中的光、例如IR辐射。WO2010/76065示出了一种摄像系统，其将车辆周围环境成像为一次图像并且将车辆玻璃的外表面的区域检测为二次图像。为了检测二次图像，在检测区域的下方部分中设置第一镜并且在镜组的上方设置另一镜。因此，通过借助镜组的两个镜来检测基本上粘附在镜组上方在玻璃外侧上的薄层。在所述系统中，相应地需要足够的用于布置转向镜的结构空间或者空间。然而，具有例如如在WO2010/76065A1中那样的镜的摄像机附加光学器件的构造是相对耗费的并且需要附加的光学模块以及摄像机相对于车辆玻璃的适合的定位和定向。WO2012/098192A1描述了棱镜在车辆玻璃的内侧上的安装，其中所述棱镜构成光学耦合体。在此，如此构造所述棱柱形的耦合体，使得波长选择的射束扩展通过棱镜的色散不出现在成像器模块上，因为射束扩展位于图像传感器的分辨率以下。因此，所述光从车辆周围环境经过车辆玻璃、经过位于车辆玻璃的内侧上的光学耦合体延伸至摄像机光学器件并且到达图像传感器上。然而，在安装所述耦合体时，一般而言不明确地确定耦合体和摄像机之间的相对位置，因此存在错误调节的危险。WO03/074333A1和WO03/074964A2描述了通过附加的保持模块或者固定模块将摄像机密封地固定在风挡玻璃上，例如粘结在内侧上的镜筒状的对象，所述对象因此妨碍散射光并且在重要的区域中防止风挡玻璃的污染或者结雾。一般而言，所述成像系统的设备方面的耗费和其光学校准是相当高的。在检测车辆周围环境、例如对于降雨传感机构时，大多设置有布置在检测区域下方的镜，所述镜使射束朝天空方向转向。由此在白天、尤其在例如通过太阳照射非常明亮时，光学成像特性和降雨传感机构受消极影响。此外，所述系统的光学成像路径是相当短的，从而可能部分地损害光学特性。此外，所述摄像系统需要通过车辆玻璃的自由的透视，例如在车顶的区域中。在车辆玻璃、尤其风挡玻璃的上方区域中安装所述摄像机装置时，也相应地空出可能设置的黑色印刷或者另一遮光装置。特别地，为此所需的自由空间由于车辆玻璃的倾斜调节部分地是巨大的。因此，在所述区域中安置附加功能时，也可能出现空间不足。
技术实现思路
根据本专利技术设置一种固定装置，其确保摄像机相对于安装在车辆玻璃的内侧上的光学耦合体的相对定位。由此已经实现以下优点：保证好的光学成像以及尽可能准确的相对于彼此的定位。光学耦合体优选位于摄像机的摄像机光学器件和车辆周围环境之间的区域中；例如在车辆周围环境的可视范围或者IR范围中的光因此通过车辆玻璃、光学耦合体以及摄像机光学器件成像在图像传感器上。所述光学耦合体在此尤其单件地实施，即设置成一个唯一的部件并且可以定位在车辆玻璃上。根据一种构造，所述耦合体可以由均质的材料构造；由此可以实现成本有利的构造的优点，例如作为成形部件，例如由软的光学透明的材料、例如硅酮材料构成。根据另一实施方式能够实现多层的构造，例如具有设置用于安置在车辆玻璃的内侧上的由更软的材料、尤其透明的硅酮材料构成的外层，即具有更小的肖式硬度，并且具有与其贴靠的更硬的或者更形状刚性的内层，例如由矿物质玻璃或者塑料玻璃构成的玻璃板。通过所述多部件的构造得出以下优点：通过更硬的内层能够实现高的形状刚性并且均衡软的外层的按压力，以便也可以尽可能防止例如软的外层和车辆玻璃之间的空气区域的影响。根据一种实施方式，所述光学耦合体具有第一耦合体区域，所述第一耦合体区域基本上双平面地构造，即第一耦合体区域具有用于与车辆玻璃的内侧贴靠的用作用于光的第一入射面的贴靠面以及第一出射面。所述两个面基本上彼此平行；当光的由此引起的波长色散的扇形扩展位于例如图像传感器的分辨率以下时，可能存在具有棱柱形构造的轻的非平行性。因此，第一耦合体区域可以通过单件的均质的材料构造，或者例如也可以通过上述外层和内层构造。所述光学耦合体的优点如下：由此可以减小摄像机光学器件与车辆玻璃的光学路径长度。在此，所述光学耦合体可以具有车辆玻璃的区域中的光学密度或者折射率。因此，射束路径的相对于车辆玻璃斜向的延伸从摄像机光学器件沿着光学轴线延伸经过更短的区域；由此的结果是，通过车辆玻璃接收的检测区域可以借助更短的横向延伸构造。因此，用于检测车辆周围环境的检测区域需要更小的通过车辆玻璃的穿透区域。因此，例如黑色印刷或者车辆玻璃的任何另一遮盖装置可以延伸经过更大的区域，因此设置为用于检测车辆周围环境的光学自由空间的空隙可以构造在车辆玻璃上的具有更短的横向延伸的所述遮挡区域中，以便所述空隙在光学上不如此显露。此外，光学耦合体对于附加的功能性具有第二耦合体区域，所述第二耦合体区域具有用于光、即例如光学范围中的光的或者IR辐射的第二入射面和第二出射面。因此，第二入射面和第二出射面不仅仅构成第一耦合体区域的第一入射面和第一出射面的延长；第二入射面尤其不平行于第一入射面。第二入射面和第二出射面例如可以共同地构成一棱镜或者以轻微的倾斜彼此延伸，例如从车辆玻璃远离地逐渐尖细。因此，第二出射面例如可以相对于第一出射面形成更大的角、例如约90°或者例如在30°和120°之间。由此，具有以下其他优点：通过一个唯一的光学耦合体可以保证好的功能性；可以构成由摄像机光学器件和第一耦合体区域构成的用于例如以大的物距、例如以无限的物距检测车辆周围环境、例如车辆前方的道路区域的第一成像系统。此外，通过摄像机光学器件和第二耦合体区域构造第二成像系统，所述第二成像系统例如用于降雨传感机构、即用于具有更小的物距的功能性。在此，例如可以成像车辆玻璃的外侧或者车辆玻璃的外侧上的对象，即以在车辆玻璃的外侧近前方的物距。成像特性的其他优点在第二入射面和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆(6)的摄像机装置(1)，其中，所述摄像机装置(1)至少具有：摄像机(2)，其具有摄像机光学器件(11)和图像传感器(12)；光学耦合体(3，103)，其具有用于与车辆玻璃(5)的内侧(5a)贴靠的贴靠面(3a)，其中，所述光学耦合体(3，103)由光学透明的材料构造并且布置在所述摄像机(2)的检测区域(17，18)中，其特征在于，固定装置(4，104，204，304)设置在所述摄像机(2)和所述光学耦合体(3，103)之间，以便相对于所述摄像机(2)相对地定位所述耦合体(3，103)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.22 DE 102013205165.41.一种用于车辆(6)的摄像机装置(1)，其中，所述摄像机装置(1)
至少具有：
摄像机(2)，其具有摄像机光学器件(11)和图像传感器(12)；
光学耦合体(3，103)，其具有用于与车辆玻璃(5)的内侧(5a)贴
靠的贴靠面(3a)，其中，所述光学耦合体(3，103)由光学透明的材料构
造并且布置在所述摄像机(2)的检测区域(17，18)中，
其特征在于，
固定装置(4，104，204，304)设置在所述摄像机(2)和所述光学耦
合体(3，103)之间，以便相对于所述摄像机(2)相对地定位所述耦合体
(3，103)。
2.根据权利要求1所述的摄像机装置(1)，其特征在于，所述图像传
感器(12)和所述摄像机光学器件(11)确定所述摄像机(2)的光学轴线
(A)；
所述光学耦合体(3，103)具有双平面的耦合体区域(3-1)，所述耦
合体区域具有贴靠面(3a)和基本上平行于所述贴靠面(3a)延伸的第一
出射面(3b)，
其中，所述光学轴线(A)延伸经过构造第一入射面的贴靠面(3a)、
第一耦合体区域(3-1)和所述光学耦合体(3，103)的第一出射面(3b)，
所述第一入射面用于通过所述车辆玻璃(5)入射的光(16a)。
3.根据权利要求2所述的摄像机装置(1)，其特征在于，所述光学耦
合体(3)还包括第二耦合体区域(3-2)，所述第二耦合体区域与所述第一
耦合体区域(3-1)贴靠，其中，在所述第二耦合体区域(3-2)上构造用于
通过所述车辆玻璃(5)入射的光(16b)的第二入射面(3c)和用于从所
述第二耦合体区域(3-2)出射的光(16b)的第二出射面(3d)，以便将第
二射束路径构造到所述摄像机光学器件(11)中，
其中，所述第二入射面(3c)不平行于所述贴靠面(3a)并且不平行

\t于所述第二出射面(3d)地延伸。
4.根据权利要求3所述的摄像机装置(1)，其特征在于，所述第二耦
合体区域(3-2)棱柱形地构造，其中，所述第二入射面(3c)和所述第二
出射面(3d)在远离所述贴靠面(3a)地指向彼此的方向上地延伸。
5.根据权利要求3或4所示的摄像机装置(1)，其特征在于，由所述
摄像机光学器件(11)和所述第二耦合体区域(3-2)构成的第二成像系统
(22)比通过所述摄像机光学器件(11)和所述第一耦合体区域(3-1)构
成的第一成像系统(21)具有更短的物距。
6.根据权利要求5所述的摄像机装置(1)，其特征在于，所述第二成
像系统(22)构造用于成像所述车辆玻璃(5)的外侧(5b)或者成像所述
车辆玻璃(5)的外侧(5b)上的对象(20)，
其中，所述第二成像系统(22)的光路径设计成经过所述车辆玻璃(5)、
所述车辆玻璃(5)和所述耦合体(3)之间的射束路径(24)、所述第二入
射面(3c)、所述第二出射面(3d)和所述摄像机光学器件(11)到所述图
像传感器(12)上的光穿透。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的摄像机装置(1)，其特征在于，
具有所述第一耦合体区域(3-1)和所述第二耦合体区域(3-2)的所述光学
耦合体(3)单件地由一种均质的材料构造，例如构造为成形部件。
8.根据权利要求3至6中任一项所述的摄像机装置(1)，其特征在于，
所述光学耦合体(3，103)多层地构造，所述光学耦合体具有由较软的材
料构成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·塞格，N·鲍尔，C·赫尔特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE