一种车载TOF模组结构和车辆的制作方法

一种车载tof模组结构和车辆
技术领域
1.本实用新型涉及三维成像技术领域，具体涉及一种车载tof模组结构。


背景技术：

2.智能汽车的发展非常迅速，特别是在新能源电动车方面，越来越多的人工智能被应用到车辆上，以增强人机交互体验。随着3d感知技术在智能手机被广泛使用之后，智能汽车也开始关注这个3d感知技术的应用，其中一个重要的应用就是车门刷脸解锁，这对于人们摆脱需要携带钥匙或者记住密码来说，真的是非常棒的体验。
3.当前在车门刷脸解锁方面，是将单目摄像头安装在b柱上，或者双目摄像头安装在后视镜上，使用仍然是传统的2d人脸识别，使用体验虽好，但还是存在一些不足之处，特别是对光线复杂的情况下会比较明显。于是，使用tof技术方案的3d人脸识别，将会解决得到较好的效果。虽然tof模组已经在智能手机等消费电子或者工业产品上使用，但其的性能很难满足车规的要求，其中一个比较的问题是tof模组尺寸太厚，从而导致tof模组无法安装到车门或者b柱等部件上，从而带来车辆外观、结构、重量、承载力等方面必须进行过大的调整，这将会导致车辆调整变更所带来的诸多难题，使得基于tof 3d人脸识别的车门刷脸解锁的应用受阻。因此tof模组需要被做得越小越好，同时tof模组的性能仍然维持原有的水准。


技术实现要素：

4.鉴于上述，本实用新型提供了一种车载tof模组结构和车辆，采用该结构制造的车载tof相机非常轻薄，安装至车辆的车门或者b柱等部件上时，对车辆的外观、结构、重量、承载力影响极小。
5.一种车载tof模组结构，包括第一模块、第二模块和外壳，第一模块和第二模块位于外壳内；
6.外壳的正面开有窗孔；
7.第一模块包括第一线路板和镜头组件，镜头组件设置于第一线路板的正面，并且镜头组件的前端伸出窗孔；
8.第二模块包括第二线路板和光源组件，光源组件设置于第二线路板的正面，并且突出于外壳表面；
9.镜头组件的前端部与光源组件的前端部处于同一水平面，避免存大的高度差引起的光线干扰，影响深度探测精度；
10.第一线路板和第二线路板之间通过连接器连接。
11.优选的，镜头组件采用玻璃光学透镜，镜头组件的光学系统总长ttl≤12.5mm，有效焦距efl≤6.5mm，且efl/ttl≤0.52。
12.优选的，车载tof模组的总高度h0不超过18mm，第一模块100的总高度h1不超过16mm，且h1/h0<0.9。
13.优选的，连接器的总高度h2不超过6.5mm，外壳300的内腔总高度h3不小于7.5mm，且h2/h3<0.87。
14.优选的，第二线路板位于第一线路板与外壳的前壁之间；
15.连接器包括位于第一线路板顶面的第一连接器，以及位于第二线路板底面的第二连接器。
16.优选的，还包括软性线路板和扩展线路板；
17.软性线路板的一端与第二线路板连接，另一端伸出外壳并与扩展线路板连接；
18.光源组件安装于扩展线路板的前部，并通过扩展线路板和软性线路板与第二线路板电性连接；
19.扩展线路板的背面与外壳表面粘接，正面布置元器件。
20.优选的，外壳的本体后部开口，开口处设置有背板，外壳内部设置有不少于三个台阶面；
21.第一台阶面用于固定第二模块；
22.第二台阶面用于固定第一模块；
23.第三台阶面用于固定背板。
24.优选的，外壳本体的中部设置有至少两个矮柱，矮柱前端与外壳本体一体连接，后端与第二模块螺接固定；
25.矮柱的后端面即为第一台阶面；
26.外壳本体靠近四周处设置有至少两个长柱，长柱前端与外壳本体一体连接，后端与第一模块螺接固定；
27.长柱的后端面即为第二台阶面；
28.外壳本体的两侧边角分别设置有凸台柱，凸台柱的后部设置有螺孔；
29.凸台柱后端面与第三台阶面平齐；
30.背板上与凸台柱对应的位置设置有螺孔，并与凸台柱螺接固定。
31.优选的，第三台阶面与背板的接合处采用胶水进行密封处理。
32.一种车辆，具有车载tof模组结构，该结构包括第一模块、第二模块和外壳，第一模块和第二模块位于外壳内；
33.外壳的正面开有窗孔；
34.第一模块包括第一线路板和镜头组件，镜头组件设置于第一线路板的正面，并且镜头组件的前端伸出窗孔；
35.第二模块包括第二线路板和光源组件，光源组件设置于第二线路板的正面，并且突出于外壳表面；
36.镜头组件的前端部与光源组件的前端部处于同一水平面，避免存大的高度差引起的光线干扰，影响深度探测精度；
37.第一线路板和第二线路板之间通过连接器连接。
38.优选的，镜头组件采用玻璃光学透镜，镜头组件的光学系统总长ttl≤12.5mm，有效焦距efl≤6.5mm，且efl/ttl≤0.52。
39.优选的，车载tof模组的总高度h0不超过18mm，第一模块100的总高度h1不超过16mm，且h1/h0<0.9。
40.优选的，连接器的总高度h2不超过6.5mm，外壳300的内腔总高度h3不小于7.5mm，且h2/h3<0.87。
41.优选的，第二线路板位于第一线路板与外壳的前壁之间；
42.连接器包括位于第一线路板顶面的第一连接器，以及位于第二线路板底面的第二连接器。
43.优选的，还包括软性线路板和扩展线路板；
44.软性线路板的一端与第二线路板连接，另一端伸出外壳并与扩展线路板连接；
45.光源组件安装于扩展线路板的前部，并通过扩展线路板和软性线路板与第二线路板电性连接；
46.扩展线路板的背面与外壳表面粘接，正面布置元器件。
47.优选的，外壳的本体后部开口，开口处设置有背板，外壳内部设置有不少于三个台阶面；
48.第一台阶面用于固定第二模块；
49.第二台阶面用于固定第一模块；
50.第三台阶面用于固定背板。
51.优选的，外壳本体的中部设置有至少两个矮柱，矮柱前端与外壳本体一体连接，后端与第二模块螺接固定；
52.矮柱的后端面即为第一台阶面；
53.外壳本体靠近四周处设置有至少两个长柱，长柱前端与外壳本体一体连接，后端与第一模块螺接固定；
54.长柱的后端面即为第二台阶面；
55.外壳本体的两侧边角分别设置有凸台柱，凸台柱的后部设置有螺孔；
56.凸台柱后端面与第三台阶面平齐；
57.背板上与凸台柱对应的位置设置有螺孔，并与凸台柱螺接固定。
58.优选的，第三台阶面与背板的接合处采用胶水进行密封处理。
59.本实用新型的有益效果为：一种车载tof模组结构，包括第一模块、第二模块和外壳，第一模块和第二模块位于外壳内；外壳的正面开有窗孔；第一模块包括第一线路板和镜头组件，镜头组件设置于第一线路板的正面，并且镜头组件的前端伸出窗孔；第二模块包括第二线路板和光源组件，光源组件设置于第二线路板的正面，并且突出于外壳表面；镜头组件的前端部与光源组件的前端部处于同一水平面，第一线路板和第二线路板之间电性连接；采用该结构制造的车载tof相机非常轻薄，安装至车辆的车门或者b柱等部件上时，对车辆的外观、结构、重量、承载力影响极小。
附图说明
60.下面结合附图对本实用新型一种车载tof模组结构和车辆作进一步说明。
61.图1是车载tof模组结构的结构剖面示意图。
62.图2是第一模块结构示意图。
63.图3是第二模块结构示意图。
64.图4是外壳结构示意图。
65.图中：
66.100
‑
第一模块，110
‑
第一线路板，120
‑
镜头组件，130
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第一连接器，200
‑
第二模块，210
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第二线路板，211
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软性线路板，212
‑
扩展线路板，220
‑
光源组件，230
‑
第二连接器，300
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外壳，301
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窗孔，310
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第一台阶面，320
‑
第二台阶面，330
‑
第三台阶面，340
‑
背板，350
‑
矮柱，360
‑
长柱，370
‑
凸台柱。
具体实施方式
67.下面结合附图1～4对本实用新型一种车载tof模组结构和车辆作进一步说明。
68.一种车载tof模组结构，包括第一模块100、第二模块200和外壳300，第一模块100和第二模块200位于外壳300内；
69.外壳300的正面开有窗孔301；
70.第一模块100包括第一线路板110和镜头组件120，镜头组件120设置于第一线路板110的正面，并且镜头组件120的前端伸出窗孔301；
71.第二模块200包括第二线路板210和光源组件220，光源组件220设置于第二线路板210的正面，并且突出于外壳300表面；
72.镜头组件120的前端部与光源组件220的前端部处于同一水平面，第一线路板110和第二线路板210之间通过连接器连接；
73.第一线路板110厚度为0.2mm～2mm之间，如0.3mm，0.4mm，0.8mm，1.0mm，1.2mm，1.6mm等，优选厚度为1.2mm。
74.本实施例中，镜头组件120采用玻璃光学透镜，镜头组件120的光学系统总长ttl≤12.5mm，有效焦距efl≤6.5mm，且efl/ttl≤0.52。
75.本实施例中，车载tof模组的总高度h0不超过18mm，第一模块100的总高度h1不超过16mm，且h1/h0<0.9；
76.如图1所示，h1为第一模块100前端面至第一线路板110的间距。
77.本实施例中，连接器的总高度h2不超过6.5mm，外壳300的内腔总高度h3不小于7.5mm，且h2/h3<0.87；
78.如图1所示，h2为第一线路板110的正面至第二线路板210的背面的间距，h3为第三台阶面330至外壳300的前壁内侧面的间距。
79.本实施例中，第二线路板210位于第一线路板110与外壳300的前壁之间；
80.连接器包括位于第一线路板110顶面的第一连接器130，以及位于第二线路板210底面的第二连接器230；
81.第一连接器130和第二连接器230的连接可以采用固定式连接，也可以采用浮动式连接；
82.一般情况下，母座的连接器的厚度不得超过4.5mm,公座的连接器的厚度不得超过3.0mm，本实施例中公座的厚度为2.7mm，母座的连接器为4.3mm，在合上后的总高度是5.0mm。
83.本实施例中，还包括软性线路板211和扩展线路板212；
84.软性线路板211的一端与第二线路板210连接，另一端伸出外壳300并与扩展线路板212连接；
85.光源组件220安装于扩展线路板212的前部，并通过扩展线路板212和软性线路板211与第二线路板210电性连接；
86.扩展线路板212的背面与外壳300表面粘接，正面布置元器件。
87.本实施例中，外壳300的本体后部开口，开口处设置有背板340，外壳300内部设置有不少于三个台阶面；
88.第一台阶面310用于固定第二模块200；
89.第二台阶面320用于固定第一模块100；
90.第三台阶面330用于固定背板340。
91.本实施例中，外壳300本体的中部设置有至少两个矮柱350，矮柱350前端与外壳300本体一体连接，后端与第二模块200螺接固定；
92.矮柱350的后端面即为第一台阶面310；
93.外壳300本体靠近四周处设置有至少两个长柱360，长柱360前端与外壳300本体一体连接，后端与第一模块100螺接固定；
94.长柱360的后端面即为第二台阶面320；
95.外壳300本体的两侧边角分别设置有凸台柱370，凸台柱370的后部设置有螺孔；
96.凸台柱370后端面与第三台阶面330平齐；
97.背板340上与凸台柱370对应的位置设置有螺孔，并与凸台柱370螺接固定。
98.本实施例中，第三台阶面与背板340的接合处采用胶水进行密封处理。
99.一种车辆，具有车载tof模组结构，该结构包括第一模块100、第二模块200和外壳300，第一模块100和第二模块200位于外壳300内；
100.外壳300的正面开有窗孔301；
101.第一模块100包括第一线路板110和镜头组件120，镜头组件120设置于第一线路板110的正面，并且镜头组件120的前端伸出窗孔301；
102.第二模块200包括第二线路板210和光源组件220，光源组件220设置于第二线路板210的正面，并且突出于外壳300表面；
103.镜头组件120的前端部与光源组件220的前端部处于同一水平面，第一线路板110和第二线路板210之间通过连接器连接；
104.第一线路板110厚度为0.2mm～2mm之间，如0.3mm，0.4mm，0.8mm，1.0mm，1.2mm，1.6mm等，优选厚度为1.2mm。
105.本实施例中，镜头组件120采用玻璃光学透镜，镜头组件120的光学系统总长ttl≤12.5mm，有效焦距efl≤6.5mm，且efl/ttl≤0.52。
106.本实施例中，车载tof模组的总高度h0不超过18mm，第一模块100的总高度h1不超过16mm，且h1/h0<0.9；
107.如图1所示，h1为第一模块100前端面至第一线路板110的间距。
108.本实施例中，连接器的总高度h2不超过6.5mm，外壳300的内腔总高度h3不小于7.5mm，且h2/h3<0.87；
109.如图1所示，h2为第一线路板110的正面至第二线路板210的背面的间距，h3为第三台阶面330至外壳300的前壁内侧面的间距。
110.本实施例中，第二线路板210位于第一线路板110与外壳300的前壁之间；
111.连接器包括位于第一线路板110顶面的第一连接器130，以及位于第二线路板210底面的第二连接器230；
112.第一连接器130和第二连接器230的连接可以采用固定式连接，也可以采用浮动式连接；
113.一般情况下，母座的连接器的厚度不得超过4.5mm,公座的连接器的厚度不得超过3.0mm，本实施例中公座的厚度为2.7mm，母座的连接器为4.3mm，在合上后的总高度是5.0mm。
114.本实施例中，还包括软性线路板211和扩展线路板212；
115.软性线路板211的一端与第二线路板210连接，另一端伸出外壳300并与扩展线路板212连接；
116.光源组件220安装于扩展线路板212的前部，并通过扩展线路板212和软性线路板211与第二线路板210电性连接；
117.扩展线路板212的背面与外壳300表面粘接，正面布置元器件。
118.本实施例中，外壳300的本体后部开口，开口处设置有背板340，外壳300内部设置有不少于三个台阶面；
119.第一台阶面310用于固定第二模块200；
120.第二台阶面320用于固定第一模块100；
121.第三台阶面330用于固定背板340。
122.本实施例中，外壳300本体的中部设置有至少两个矮柱350，矮柱350前端与外壳300本体一体连接，后端与第二模块200螺接固定；
123.矮柱350的后端面即为第一台阶面310；
124.外壳300本体靠近四周处设置有至少两个长柱360，长柱360前端与外壳300本体一体连接，后端与第一模块100螺接固定；
125.长柱360的后端面即为第二台阶面320；
126.外壳300本体的两侧边角分别设置有凸台柱370，凸台柱370的后部设置有螺孔；
127.凸台柱370后端面与第三台阶面330平齐；
128.背板340上与凸台柱370对应的位置设置有螺孔，并与凸台柱370螺接固定。
129.本实施例中，第三台阶面与背板340的接合处采用胶水进行密封处理。
130.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。