汽车车载前视相机系统及车辆的制作方法

本实用新型涉及汽车配件技术领域，更具体地说，涉及一种汽车车载前视相机系统，还涉及一种包括汽车车载前视相机系统的车辆。

背景技术：

目前，家用轿车的挡风玻璃一般在20-50度之间，而汽车上安装的前视相机通常设置于车内挡风玻璃后方，由于前视相机的观测角度主要集中于车辆正前方和下方，这就造成了在做机械结构设计的时候，相机必须离开挡风玻璃较远的距离，才能满足相机对观测角度和安装空间的要求。通常，相机会安装于挡风玻璃内侧的遮光结构内，同时相机具有一定的水平和垂直探测视角即视场，比如左右方向30度等等。此时，在遮光结构中必须留出一定的空间，并且遮光结构相对挡风玻璃内侧的入光口大小也必须合适，才能让此角度内的所有光线顺利通过，进入摄像头。由于探测视角(视场)外的光线(杂散光)在某些情况下可能进入相机系统，干扰成像，所以要将遮光结构相对挡风玻璃内侧的开口周围部分涂黑漆，遮挡杂散光，而且涂黑可以从车外遮蔽遮光结构和相机系统，提高车辆外观美观。

然而，若相机的遮光结构在玻璃内侧的入光口开口面积较大，挡风玻璃则会留下一个较大的涂黑区域，这对汽车外观的美观和驾驶员的视线都带来了破坏。另外，因为现有遮光结构只起到遮挡杂散光的效果，它并不能将整个相机和玻璃很好地封闭起来，长时间使用后，相机表面会沾染灰尘，内部也会受到水汽侵蚀，从而影响了相机的使用效果。

因此，如何减小挡风玻璃上的涂黑区域以及降低灰尘水汽对相机的影响是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种汽车车载前视相机系统，能够减小遮光外壳上相对挡风玻璃内侧的入光口的面积，从而减小挡风玻璃上的黑漆面积，提高驾驶员的舒适度和车辆外观的美观度，还能够降低灰尘水汽对汽车车载前视相机系统的影响。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种汽车车载前视相机系统，包括摄像头以及将通过所述摄像头的光线转化为图像信号的图像传感器，还包括：

用于将车外光线向靠近垂直于挡风玻璃表面的法线的方向折射，并将折射后的光线导入所述摄像头的导光装置；

用于将所述导光装置与挡风玻璃连接的连接部件；

开设有进光口的遮光外壳，所述进光口与所述挡风玻璃相对并连接构成密闭空间，其内部依次设置有所述连接部件、所述导光装置、所述摄像头以及所述图像传感器。

优选的，在上述汽车车载前视相机系统中，所述连接部件的外侧面与所述挡风玻璃曲率半径一致且与所述挡风玻璃贴合，所述连接部件的内侧面为平面，所述连接部件的四周边缘与所述进光口的边缘连接。

优选的，在上述汽车车载前视相机系统中，所述导光装置包括：

第一导光部件，第一外侧面为平面且与所述连接部件内侧面贴合，第一内侧面为平面且与所述挡风玻璃之间具有能够使所述车外光线在所述第一内侧面发生折射的夹角；

第二导光部件，第二外侧面与所述第一内侧面平行并贴合，第二内侧面为用于汇聚所述车外光线至所述摄像头的凹面。

优选的，在上述汽车车载前视相机系统中，所述夹角的范围为0°-15°。

优选的，在上述汽车车载前视相机系统中，所述第二内侧面的曲率半径范围为1800-16000mm。

优选的，在上述汽车车载前视相机系统中，所述第一导光部件的折射率与所述第二导光部件的折射率不同，所述第一导光部件的折射率范围为1.5-1.55，所述第二导光部件的折射率范围为1.55-1.65。

优选的，在上述汽车车载前视相机系统中，所述第一导光部件与所述第二导光部件的阿贝数不同，所述第一导光部件的阿贝数范围为50-65，所述第二导光部件的阿贝数范围为30-45。

优选的，在上述汽车车载前视相机系统中，所述第一导光部件与所述第二导光部件通过透明胶水黏贴。

优选的，在上述汽车车载前视相机系统中，所述连接部件为柔性硅胶层，所述柔性硅胶层的光学折射率范围为1.4-1.55。

从上述技术方案可以看出，本实用新型通过在汽车挡风玻璃内表面和摄像头之间增加导光装置，能够使汽车前方和正下方通过的光线被挡风玻璃第一次折射后进入车载前视相机导光装置进行二次折射，将车外光线向靠近垂直于挡风玻璃表面的法线的方向折射，使得接收折射光线的摄像头的安装角度相对于挡风玻璃适当倾斜，摄像头更加贴近挡风玻璃内侧，缩短了摄像头与挡风玻璃之间的距离，从而减小遮光外壳与所述挡风玻璃相对的进光口的面积，减小挡风玻璃上的黑漆面积，提高驾驶员的舒适度和车辆外观的美观度。此外，遮光外壳与挡风玻璃构成封闭空间，使得内部的连接部件、导光装置、摄像头以及图像传感器包围免受灰尘、水汽的影响，提高成像清晰度和使用寿命。

本实用新型还提供一种车辆，包括上述任一项所述的汽车车载前视相机系统。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种汽车车载前视相机导光装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种汽车车载前视相机系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的一种汽车车载前视相机导光装置结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的一种汽车车载前视相机系统结构示意图。

首先，需要指出的是，在本文中所有涉及到的内侧面均为远离挡风玻璃的一面，涉及到的外侧面均为靠近挡风玻璃的一面。

在具体的一种实施方式中，包括摄像头300以及将通过所述摄像头的光线转化为图像信号的图像传感器400，还包括：用于将车外光线向靠近垂直于挡风玻璃100表面的法线的方向折射，并将折射后的光线导入所述摄像头300的导光装置；用于将所述导光装置与挡风玻璃100连接的连接部件；设置有与所述挡风玻璃100相对的进光口的遮光外壳500，开设有进光口的遮光外壳500，所述进光口与所述挡风玻璃100相对并连接构成密闭空间，其内部依次设置有所述连接部件201、所述导光装置、所述摄像头300以及所述图像传感器400。

挡风玻璃100的倾斜角度通常在20-50度之间，随着挡风玻璃100倾斜角度的增加，现有的汽车车载前视相机系统在挡风玻璃100表面因遮光需要而产生的黑漆面积也相应增大。通过在汽车挡风玻璃100内表面和摄像头300之间增加导光装置，能够使汽车前方和正下方通过的光线被挡风玻璃100第一次折射后进入车载前视相机导光装置进行二次折射，将车外光线向靠近垂直于挡风玻璃表面的法线的方向折射，使得接收折射光线的摄像头300的相对于挡风玻璃100的适当倾斜，摄像头300更加贴近挡风玻璃100内侧，缩短了摄像头300与挡风玻璃100之间的距离，相应的减小遮光外壳500的入光口的开口面积，相应的减小挡风玻璃100上的黑漆面积，提高驾驶员的舒适度和车辆外观的美观度。

此外，为了避免杂散光线对汽车车载前视相机系统的干扰，遮光外壳500与挡风玻璃100连接，将连接部件201、导光装置、摄像头300、图像传感器400及电路包围进来，进光口的面积可以大于或者等于连接部件201的面积，均在保护范围之内。遮光外壳500与挡风玻璃100或者遮光外壳500与连接部件201构成相对封闭环境，从而使摄像头300、导光装置以及图像传感器400及电路免受灰尘、水汽的影响，提高成像清晰度和使用寿命。

进一步的，所述连接部件的外侧面与所述挡风玻璃曲率半径一致且与所述挡风玻璃贴合，所述连接部件的内侧面为平面，所述连接部件的四周边缘与所述进光口的边缘连接。所述连接部件的外侧面与所述挡风玻璃曲率半径一致保持一致的目的是使得连接部件与挡风玻璃紧密粘贴，连接更加牢靠。连接部件的四周边缘与进光口的边缘连接目的是进一步缩小进光口的面积，从而减小挡风玻璃100上的黑漆面积，提高驾驶员的舒适度和车辆外观的美观度。

具体的，所述导光装置包括：第一导光部件202，第一外侧面为平面且与所述连接部件内侧面贴合，第一内侧面为平面且与所述挡风玻璃之间具有能够使所述车外光线在所述第一内侧面发生折射的夹角α；第二导光部件203，第二外侧面与所述第一内侧面贴合，第二内侧面为用于汇聚所述车外光线至所述摄像头的凹面。

进一步的，在上述汽车车载前视相机系统中，所述夹角α的范围为0°-15°。第一导光部件202与第二导光部件203的界面2301和挡风玻璃100的夹角α依据观测视角和挡风玻璃100的倾斜度设置，使光线按照一定的角度在界面处发生二次折射，目的是使得折射后的光线被摄像头300收集时，摄像头300的安装位置更靠近挡风玻璃100的内表面。

更进一步的，在上述汽车车载前视相机系统中，所述第二侧面的曲率半径范围为1800-16000mm。第二侧面设置为凹面的目的是汇聚光线至摄像头300中，从而有效地减小遮光外壳的入光口的开口面积。

在上述实施方式的基础上，所述第一导光部件的折射率与所述第二导光部件的折射率不同，所述第一导光部件的折射率范围为1.5-1.55，所述第二导光部件的折射率范围为1.55-1.65。为了保证车外光线经过第一导光部件以及第二导光部件时能够发生折射，第二导光部件的折射率应该大于第一导光部件的折射率。

进一步的，所述第一导光部件202与所述第二导光部件203的阿贝数不同，所述第一导光部件202的阿贝数范围为50-65，所述第二导光部件203的阿贝数范围为30-45。通过采用色散性质完全不同的第一导光部件202以及第二导光部件203，可以消除导光装置带来的光学色差影响，有效控制光线折射后的色散偏差，提高汽车车载前视相机系统的解像力。

进一步的，在上述汽车车载前视相机系统中，所述第一导光部件202与所述第二导光部件203通过透明胶水黏贴。具体的，第一导光部件202的第一内侧面2031与第二导光部件203的第二外侧面用胶水胶合在一起，第一内侧面2031与第二外侧面的皆为平面。透明胶水连接二者，既不会导致光路发生变化，又不会遮挡光线传播。当然，第一导光部件202与第二导光部件203还可以通过透明软胶层等固定连接，均在保护范围之内。

在上述实施方式的基础上，在上述汽车车载前视相机系统中，所述连接部件201为柔性硅胶层，所述柔性硅胶层的光学折射率范围为1.4-1.55。柔性硅胶层内表面与第一导光部件202的第一外侧面相接，两者都为平面，紧密贴合在一起，起到了连接以及密闭的作用，防止水汽或者灰尘进入二者之间的缝隙。

本实用新型还提供了一种车辆，包括上述任一项所述的汽车车载前视相机系统。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。