CN110891171A

CN110891171A - 用于定焦相机模块评估的测试模块

Info

Publication number: CN110891171A
Application number: CN201910836049.3A
Authority: CN
Inventors: J·帕特森
Original assignee: ZF Active Safety and Electronics US LLC
Current assignee: ZF Active Safety and Electronics US LLC
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2019-09-05
Publication date: 2020-03-17
Anticipated expiration: 2039-09-05
Also published as: CN110891171B; US20200084436A1; US10855981B2

Abstract

本发明涉及用于定焦相机模块评估的测试模块。该测试模块能连接到具有壁的热腔室以便用于评估温度对定焦相机模块的影响，该壁具有进出口。测试模块包括沿着中心轴线在第一端和第二端之间延伸的窗口壳体。通道沿着中心轴线延伸穿过壳体。窗口被接纳在通道中。准直器支架被固定到窗口壳体的第一端。准直器支架适于将准直器附接到窗口壳体。相机支架被固定到窗口壳体的第二端。相机支架适于将定焦相机模块附接到窗口壳体。

Description

用于定焦相机模块评估的测试模块

技术领域

本发明涉及定焦相机模块，并且具体地，涉及用在定焦相机模块的热评估中的测试模块。

背景技术

定焦相机模块是其中相机的镜头和成像器二者被固定在适当位置使得镜头不移动、变焦或以其他方式改变图像平面的位置的设备。定焦相机模块的一个示例使用是在驾驶员辅助系统(DAS)中。定焦相机可附接到车辆，以给出车辆外部区域的DAS视觉数据。DAS监视车辆周围的环境，并且向其他车辆系统提供与周围环境相关的信息以辅助车辆的操作。例如，DAS可监视潜在的车辆碰撞状况、车道或道路偏离发生、道路标志信息、行人信息和/或交通信息。

通常，通过图像处理模块分析定焦相机模块的输出。控制器使用定焦相机模块的原始视频输出，并且为车辆的车载计算机提供可用于与其他车辆系统交互的信息。然后，车载计算机可根据来自图像处理模块的反馈向车辆操作者提供警告、可感触触觉反馈和/或自主车辆控制。

环境温度可致使定焦相机模块的各种部件膨胀或收缩。这种膨胀或收缩最终可致使定焦相机模块失焦并且不期望地损害相机输出。因此，已知评估定焦相机模块在指定操作温度范围内的焦点。在图1中示意性示出了用于评估定焦相机模块在指定操作温度范围内的焦点的一种已知布置。该布置包括专用热腔室20。热腔室20包括由专用玻璃制成的至少一个壁22。定焦相机模块24被放置在热腔室20的内部空间26中。定焦相机模块24的相机28透过玻璃壁22看着用于测量相机28的焦点的测试设备30。测试设备30位于热腔室20的外部。

虽然这种布置可用于令人满意地评估温度对定焦相机模块24的相机28的焦点的影响，但是并非没有缺点。例如，热腔室20的制造成本可非常高。又如，热腔室20的尺寸可显著大于定焦相机模块24的尺寸。尽管定焦相机模块24是唯一需要处于期望测试温度的部件，但是整个热腔室20(可以是30”×30”×30”)必须处于期望测试温度处以便进行准确评估。整个热腔室20的加热或冷却可花费相当长的时间，这妨碍了评估过程。

标准化的热腔室是已知的。标准化的热腔室的制造成本比以上提到的专用热腔室低得多。此外，容易获得其尺寸更接近地逼近定焦相机模块的尺寸(例如，5”×5”×5”)的标准化热腔室。然而，目前并不存在用于使这些标准化热腔室适用于定焦相机模块测试的布置。

发明内容

根据本发明的一方面，测试模块能连接到具有壁的热腔室以便用于评估温度对定焦相机模块的影响，该壁具有进出口。测试模块包括沿着中心轴线在第一端和第二端之间延伸的窗口壳体。通道沿着中心轴线延伸穿过壳体。窗口被接纳在通道中。准直器支架被固定到窗口壳体的第一端。准直器支架适于将准直器附接到窗口壳体。相机支架被固定到窗口壳体的第二端。相机支架适于将定焦相机模块附接到窗口壳体。

附图说明

现在，将只以举例方式参照附图来描述本发明的实施方式，在附图中：

图1是评估定焦相机模块在指定操作温度范围内的焦点的现有技术的布置的示意图；

图2是本发明的测试模块和附接到测试模块的定焦相机模块的立体图；

图3是图2的分解图；

图4是构成图2的测试模块的一部分的准直器支架的立体图；

图5是图4的准直器支架的另一立体图；

图6是构成图2的测试模块的一部分的窗口壳体的立体图；

图7是图6的窗口壳体的另一立体图；

图8是构成图2的测试模块的一部分的相机支架的立体图；

图9是图8的相机支架的另一立体图；以及

图10是安装在热腔室的进出口中的图2的测试模块的剖视图。

具体实施方式

测试模块200(图2和图3)能连接到标准化的热腔室50(图10)，以用于评估温度对定焦相机模块100的相机102的影响。在一个示例中，热腔室50(图10)具有多个壁52，这些壁52被布置成形成长方体形状并且限定内部空间54。至少一个口56被设置在所述多个壁52中的一个上。通常，口56被设置成允许线缆和其他布线(未示出)穿过热腔室50的壁52。

测试模块200包括窗口壳体300(图3、图6和图7)。窗口壳体300沿着中心轴线302在第一端304和第二端306之间延伸。通道308沿着中心轴线302延伸穿过窗口壳体300。窗口310被接纳在通道308中、在第一端302和第二端304之间。预料到，可在通道中、在第一端302和第二端304之间设置不止一个窗口。在一个示例中，窗口310是双层玻璃的。玻璃之间的空间可填充有惰性气体。然而，窗口310可以是任何期望的构造。窗口310可设置有抗反射涂层和疏水涂层。抗反射涂层防止在窗口310上形成眩光，并且疏水涂层防止窗口310起雾。然而，窗口310可设置有任何其他期望的涂层或者没有任何涂层。窗口壳体300包括设置在窗口310的径向外侧的多个紧固件孔312。每个紧固件孔312延伸穿过窗口壳体300。

准直器支架400(图3至图5)被固定到窗口壳体300的第一端304。准直器支架400包括接合第一端304的凸缘402。准直器接纳部404从凸缘402背离第一端304延伸。一对槽405沿着准直器接纳部404的纵向长度延伸。在一个示例中，准直器接纳部404包括两个槽405。然而，预料到，准直器接纳部404可包括任何期望数量的槽405。通道406沿着准直器支架400的中心轴线408延伸穿过准直器接纳部404和凸缘402。

准直器412被接纳在通道406中。在准直器接纳部404上设置槽405允许准直器接纳部404扩大以接纳准直器412并且将准直器412牢固地保持在通道406中。准直器412呈现了用于在定焦相机模块100的热评估期间测量相机102的焦点的目标。在一个示例中，准直器412是定焦类型的并且被配置为评估定焦相机模块100的相机102的轴上焦点。然而，预料到，准直器412可以是任何期望的类型(例如，聚焦准直器)并且被配置为测量定焦相机模块100的任何期望的性能度量。多个切口410沿着凸缘402的周边设置在准直器接纳部404的径向外侧。

相机支架500(图3、图7和图9)被固定到窗口壳体300的第二端306。相机支架500包括接合第二端306的凸缘502。相机接纳部504从凸缘502背离第二端306延伸。通道506沿着相机支架500的中心轴线508延伸穿过相机接纳部504和凸缘502。相机接纳部504的端面512被配置为充当用于定焦相机模块100的底座，用于将定焦相机模块100附连到相机支架500。在一个示例中，诸如螺母和螺栓这样的机械紧固件(未示出)将定焦相机模块100附连到相机支架500。然而，可使用任何期望的紧固装置。当定焦相机模块100附连到相机支架500时，定焦相机模块100的相机102的相机镜头104被接纳在通道506中。多个切口510沿着凸缘502的周边设置在相机接纳部504的径向外侧。相机支架500能被定制，以允许将任何期望的定焦相机模块附接到窗口壳体300。

多个紧固件702、704将窗口壳体300、准直器支架400和相机支架500彼此固定。在一个示例中，多个紧固件702、704被设置为螺母702和螺栓704。然而，可使用任何期望的紧固件。每个螺栓704被接纳在相机支架500的凸缘502上的切口510中、窗口壳体300上的紧固件孔312以及准直器支架400的凸缘402上的切口410中的相应一个中。每个螺母702被拧到螺栓704中的相应一个上。螺母702和螺栓704组件相配合，以将窗口壳体300夹持在准直器支架400和相机支架500之间。当组装好时，准直器支架400的中心轴线408与窗口壳体300的中心轴线302对准，窗口壳体300的中心轴线302进而与相机支架500的中心轴线508对准。因此，准直器支架400、窗口壳体300和相机支架500的通道406、308、506分别彼此对准。因此，当定焦相机模块100附连到相机支架500时，相机镜头104透过相机支架500的通道506、窗口壳体300的窗口310看着由准直器412所呈现的目标。

测试模块200包括由可压缩的弹性材料制成的密封塞600(图3和图10)。在一个示例中，密封塞600被成形为空心圆柱体。然而，密封塞600可以是任何期望的形状。密封塞600具有第一壁602和在第一壁602的径向外侧间隔开的第二壁604。第一壁602限定接纳空间606并且具有直径d₁，直径d₁基本上对应于窗口壳体300的直径d₂，使得在窗口壳体300和密封塞600的第一壁602之间形成密封。第二壁604的直径d₃基本上对应于口56的直径d₄。

现在，将说明测试模块200的示例使用。首先，如上所述，将准直器支架400和相机支架500附接到窗口壳体300。接下来，将准直器412插入通道406中。然后，将定焦相机模块100附连到相机接纳部504的端面512。然后，将组装好的准直器支架400、窗口壳体300和相机支架500定位在密封塞600的接纳空间606中。然后，将该组件装载到热腔室50的口56中，使得定焦相机模块100位于内部空间54中并且准直器412位于热腔室50外的情况下。该组件被定位在口56中，使得窗口壳体300的窗口310基本上与口56所处的壁52对准。密封塞600的可压缩弹性构造在壁52和测试模块200之间形成基本上气密的密封。然后，可按期望加热或冷却热腔室50，以进行在各种温度下测试定焦相机模块100的相机102的焦点所必需的测试。

测试模块200允许更快且成本更低地评估定焦相机模块。可定制的相机支架500允许任何期望的定焦相机模块附接到窗口壳体300。另外，因为热腔室50更接近地逼近定焦相机模块的尺寸，所以能更快地实现热腔室50的加热和/或冷却。此外，测试模块200可不再使用具有由专用玻璃制造的壁的成本高的专用热腔室。

以上描述的是本公开的示例。当然，出于描述本公开的目的，不可能描述部件或方法的每个可料想组合，但是本领域的普通技术人员将认识到本公开的许多其他组合和置换是可能的。例如，尽管窗口壳体300、准直器支架400、相机支架500和密封塞600被示出为大体圆柱形，但是这些部件中的任一个可被设置为任何期望的形状和布置。又如，尽管测试模块200被描述为与密封塞600一起使用，但是预料到密封塞600可被省略，并且窗口壳体300、准直器支架400和/或相机支架500可被确定尺寸并且被配置为在热腔室50的壁52的口56中形成基本上气密的密封。因此，本公开旨在涵盖落入本申请(包括所附权利要求书)范围内的所有这些改变形式、修改形式和变化形式。

Claims

1.一种测试模块，该测试模块能连接到具有壁的热腔室以便用于评估温度对定焦相机模块的影响，所述壁具有进出口，所述测试模块包括：

窗口壳体，该窗口壳体沿着中心轴线在第一端和第二端之间延伸，通道沿着所述中心轴线延伸穿过所述窗口壳体，窗口被接纳在所述通道中；

准直器支架，该准直器支架被固定到所述窗口壳体的所述第一端，所述准直器支架适于将准直器附接到所述窗口壳体；以及

相机支架，该相机支架被固定到所述窗口壳体的所述第二端，所述相机支架适于将所述定焦相机模块附接到所述窗口壳体。

2.根据权利要求1所述的测试模块，其中，所述准直器支架包括凸缘、从所述凸缘延伸的准直器接纳部以及延伸穿过所述凸缘和所述准直器接纳部的通道，所述凸缘接合所述窗口壳体的所述第一端，所述准直器被接纳在所述通道中。

3.根据权利要求1所述的测试模块，其中，所述准直器是定焦准直器。

4.根据权利要求1所述的测试模块，其中，所述相机支架包括凸缘、从所述凸缘延伸的相机接纳部以及延伸穿过所述凸缘和所述相机接纳部的通道，所述凸缘接合所述窗口壳体的所述第二端。

5.根据权利要求4所述的测试模块，其中，所述相机接纳部的端面被配置为充当用于所述定焦相机模块的底座以将所述定焦相机模块附连到所述相机支架，当所述定焦相机模块附连到所述相机支架时，所述定焦相机模块的相机镜头被接纳在所述通道中。

6.根据权利要求1所述的测试模块，其中，所述窗口是双层玻璃窗口，所述窗口的玻璃之间的空间填充有惰性气体。

7.根据权利要求6所述的测试模块，其中，所述窗口设置有抗反射涂层和疏水涂层中的至少一者。

8.根据权利要求1所述的测试模块，其中，所述密封塞被确定尺寸并且被配置为在标准化的所述热腔室的所述壁和所述测试模块之间形成基本上气密的密封。

9.根据权利要求1所述的测试模块，所述测试模块还包括密封塞，所述密封塞具有限定接纳空间的第一壁和与所述第一壁径向向外间隔的第二壁，所述窗口壳体、所述准直器支架和所述相机支架位于所述接纳空间中。

10.根据权利要求2所述的测试模块，其中，所述准直器支架包括沿着所述准直器接纳部的纵向长度延伸的槽。

11.根据权利要求1所述的测试模块，其中，所述准直器是聚焦准直器。

12.根据权利要求1所述的测试模块，其中，所述定焦相机模块用于驾驶员辅助系统。