(57)【要約】放熱効率を改善したステレオカメラを提供することである。本発明によるステレオカメラは、複数の撮像部と、前記複数の撮像部を収容する筐体と、電子部品を実装する回路基板と、を備えたステレオカメラであって、前記筐体は、放熱部に繋がる台座部を有し、前記台座部は、前記放熱部の側と反対側に端面を有し、前記端面は上下方向と平行な面であり、前記回路基板の前記電子部品を実装する実装面は上下方向と平行な面である、ことを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮像部と、前記複数の撮像部を収容する筐体と、電子部品を実装する回路基板と、を備えたステレオカメラであって、
前記筐体は、放熱部に繋がる台座部を有し、
前記台座部は、前記放熱部の側と反対側に端面を有し、
前記端面は上下方向と平行な面であり、
前記回路基板の前記電子部品を実装する実装面は上下方向と平行な面である、ことを特徴とするステレオカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のステレオカメラであって、
前記放熱部は、前記台座部から延びる複数のフィンであり、
前記端面は、前記台座部の前記複数のフィンが延びる側と反対側の面である、ことを特徴とするステレオカメラ。
【請求項３】
請求項２に記載のステレオカメラであって、
前記端面は、前記撮像部の光軸と直交する面であり、
前記実装面は、前記撮像部の光軸と直交する面であり、
前記端面は、前記実装面と対向する面である、ことを特徴とするステレオカメラ。
【請求項４】
請求項３に記載のステレオカメラであって、
前記端面と前記実装面に実装された前記電子部品との間に熱伝導部材を配置した、ことを特徴とするステレオカメラ。
【請求項５】
請求項４に記載のステレオカメラであって、
前記熱伝導部材は、放熱グリス、である、ことを特徴とするステレオカメラ。
【請求項６】
請求項２に記載のステレオカメラであって、
前記複数のフィンは、前記複数の撮像部の画角に被らない位置に配置されている、ことを特徴とするステレオカメラ。
【請求項７】
請求項６に記載のステレオカメラであって、
前後方向において、前記複数の撮像部の前方向先端は、前記複数のフィンの前方向先端よりも前方向に位置している、ことを特徴とするステレオカメラ。
【請求項８】
請求項２に記載のステレオカメラであって、
前記複数のフィンは、少なくとも上部に、後方が高く前方が低いテーパ部を有する、ことを特徴とするステレオカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステレオカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
車載撮像装置であるステレオカメラは、一対の撮像部によって撮像された一対の撮像画像に映し出された対象物に関する水平方向のズレ（視差）を特定し、この特定された視差に基づき、三角測量の原理を用いて対象物までの距離を測定することができる。【０００３】
また、ステレオカメラは、距離の特定と同時に、撮像した物体の形状・大きさから、それらが車両であるのか、歩行者であるのか、或いは、それ以外であるのかを判別する機能も併せ持っている。【０００４】
このようなステレオカメラシステムにおいては、一対の撮像画像に含まれる画素情報の中から相互の画像に共通する特徴点の画素位置の特定と、その特徴点が一対の撮像画像相互でずれている画素数(以下、視差と呼ぶ)を求める処理を行う専用のＬＳＩ（Large Scale Integration）が搭載されているのが一般的である。ステレオカメラは、上述の一対の撮像部やＬＳＩのほか、これらを駆動するための電源回路などを搭載した回路基板を内部に備える。このため、ステレオカメラは、日射からの受熱や各回路の自己発熱により高温となることが考えられる。【０００５】
ステレオカメラ内の回路基板では、搭載された素子が耐熱温度を超えないように、定められた温度に達したことを温度センサにより検知すると、ステレオカメラの機能を制限もしくは停止させる制御が働くことが一般的である。【０００６】
車載システムでは頻繁な機能制限、停止は商品性を損ねることにつながるため、ステレオカメラ内の回路基板の適切な放熱が必要であり、冷却ファンを使用した車載システムも存在するが、小型化、低価格化、高信頼性の観点からステレオカメラ筐体による自然冷却の高効率化が要求される。【０００７】
国際公開第２０１７／１６３５８４号では、レンズに向けて放熱する放熱構造を有するステレオカメラを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１６３５８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、国際公開第２０１７／１６３５８４号に記載のステレオカメラでは、放熱効率に改善の余地があった。【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、放熱効率を改善したステレオカメラを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した課題を解決するために本発明は、複数の撮像部と、前記複数の撮像部を収容する筐体と、電子部品を実装する回路基板と、を備えたステレオカメラであって、前記筐体は、放熱部に繋がる台座部を有し、前記台座部は、前記放熱部の側と反対側に端面を有し、前記端面は上下方向と平行な面であり、前記回路基板の前記電子部品を実装する実装面は上下方向と平行な面である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、放熱効率を改善したステレオカメラを提供することができる。【００１３】
上記した以外の本発明の課題、構成、作用及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るステレオカメラを前側から見た分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るステレオカメラの背面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るステレオカメラを後側から見た分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るステレオカメラを上から見た平面図である。
【図５】図４のステレオカメラを、上下方向と直交する面で切断して示す平断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るステレオカメラを、被保持部の側から見た右側断面図である。
【図７】車両のフロントガラスとステレオカメラとの位置関係の一例を示す側面図である。
【図８】車両のフロントガラスとステレオカメラとの位置関係の図７とは別の例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。また、直交、平行といったときは、完全な直交、完全な平行のほか、完全な直交、完全な平行から例えば４５度以内のずれを許容するものである。また、本実施形態では、各図に示した上下、前後、左右の矢印で、各図の方向を示している。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係るステレオカメラ１０を前側から見た分解斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係るステレオカメラ１０の背面図である。図３は、本発明の一実施形態に係るステレオカメラ１０を後側から見た分解斜視図である。図１の斜視図及び図２の背面図では、背面（後側の面）のカバー１８の図示を省略している。本実施形態のステレオカメラ１０は、車両のフロントガラスに取付けられ、進行方向の画像を撮影する。本実施形態では、車両の進行方向を前方向と呼び、進行方向と逆の方向を後方向と呼ぶ。また、鉛直方向を上下方向と呼ぶ。また、前を向いたときの右手方向を右方向と呼び、左手方向を左方向と呼ぶ。
【００１７】
ステレオカメラ１０は、例えばアルミダイキャスト製の筐体１１と、筐体１１の左右両側に配置された一対のレンズ１２と、一対のレンズ１２それぞれの後方に配置されてレンズ１２を介して結像した画像を撮影する左右一対の撮像素子１３と、ステレオカメラ１０の機能を実現する電子部品１７を実装した回路基板１４と、筐体１１の開口１１ａを塞ぐカバー１８と、を有して構成される。カバー１８は、平板形状であり、この形状であることで取り付け作業性が向上する。
【００１８】
筐体１１は、放熱部である複数のフィン１５を有する。筐体１１は、放熱部を有するものであり、放熱部の形状はフィン形状に限られるものではなく、既知の如何なる形状であっても構わない。筐体１１は、上下方向と平行且つ左右方向と平行な方向に延びる板状部である台座部１５ａを有する。台座部１５ａは、複数のフィン１５の後側（根本側）の端部である端部１５ｃ（図５に後述）に繋がる。台座部１５ａは、後側の端面である端面１５ｂを有する。端面１５ｂは、上下方向と平行且つ左右方向と平行な面（前後方向と直交する面）である。複数のフィン１５及び台座部１５ａは放熱構造を構成する。複数のフィン１５のそれぞれは、上下方向と平行且つ前後方向と平行な方向に延びる板状部であって、端部１５ｃが台座部１５ａに繋がる。端部１５ｃは、上下方向に延びる。複数のフィン１５及び台座部１５ａは筐体１１と一体であり、複数のフィン１５及び台座部１５ａもアルミダイキャスト製である。
【００１９】
フィン１５は、左右方向に所定の間隔をおいて複数配置されている。複数のフィン１５同士の間隔は、上下方向に抜けており、この複数のフィン１５同士の間隔を流れる気流によって対流が発生し、フィン１５の放熱効率を向上させることができる。複数のフィン１５同士の間隔は、放熱効率の良い適正値に設定される。
【００２０】
筐体１１は、前後方向前方の複数のフィン１５の中央に被保持部１６ａを有し、左右方向の両端に被保持部１６ｂ及び１６ｃを有する。この被保持部１６ａ、１６ｂ及び１６ｃが、フロントガラスに貼り付けられたホルダーの保持部によって保持され、これにより、ステレオカメラ１０は、ホルダーによって３点支持で保持される。被保持部１６ａ、１６ｂ及び１６ｃの位置は、図示した位置に限られるものではなく、被保持部１６ａの位置に、被保持部１６ａに代えてフィン１５を設けてもよい。
【００２１】
筐体１１は、後方に開口１１ａを有し、この開口１１ａから筐体１１内にレンズ１２、撮像素子１３及び回路基板１４を収容する。筐体１１の開口１１ａは、筐体１１内にレンズ１２、撮像素子１３及び回路基板１４を収容した状態で、カバー１８によって後方から塞がれる。レンズ１２は、その光軸が前後方向と平行な方向となるように配置される。ステレオカメラ１０は、レンズ１２と撮像素子１３との組み合わせを、一対設けているが、本発明はこれに限られるものではなく、レンズ１２と撮像素子１３との組み合わせを３つ以上設けてもよい。
【００２２】
回路基板１４は、図２に示すように、固定部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄによって筐体１１に固定される。固定部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、筐体１１に設けたネジ穴と、回路基板１４を貫通して筐体１１のネジ穴に螺合するネジと、で構成される。また、カバー１８は、図２に示すように、固定部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ及び１８ｄによって筐体１１に固定される。固定部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ及び１８ｄは、筐体１１に設けたネジ穴と、カバー１８を貫通して筐体１１のネジ穴に螺合するネジと、で構成される。
【００２３】
回路基板１４は、電子部品１７を実装する。電子部品１７は、電力が供給されて動作することで自己発熱を生じる。回路基板１４の、電子部品１７を実装する実装面は、上下方向と平行且つ左右方向と平行な面である。なお、回路基板１４は、実装面が台座部１５ａの端面１５ｂと対向する位置に配置されてもよい。なお、回路基板１４は、実装面の裏面が台座部１５ａの端面１５ｂと対向する位置に配置されてもよい。このように回路基板１４を配置することで、回路基板１４を、その実装面が前後方向と平行になるように配置した場合と比べて、ステレオカメラ１０の前後方向のサイズを小型化することができる。また、このように回路基板１４を配置することで、回路基板１４に実装した電子部品１７を、台座部１５ａの端面１５ｂに近づけることができる。これにより、電子部品１７の発熱を効率よく台座部１５ａに伝達することができ、台座部１５ａに繋がる複数のフィン１５によって効率よく放熱することができる。
【００２４】
ステレオカメラ１０を後側から見たとき、固定部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄと、固定部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ及び１８ｄと、は交互に配置されている。この配置により、固定部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄと、固定部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ及び１８ｄと、が前後方向で重ならずに、回路基板１４及びカバー１８の個々を筐体１１に固定することができる。このため、ステレオカメラ１０の前後方向のサイズを小型化することができる。また、この固定部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄによって回路基板１４を筐体１１に固定することで、回路基板１４の実装面が、上下方向と平行且つ左右方向と平行になるように、回路基板１４を配置することができる。
【００２５】
また、回路基板１４の実装面が、上下方向と平行且つ左右方向と平行になるように、回路基板１４を配置することで、ステレオカメラ１０の上下方向に対する曲げに対する強度を高めることができる。
【００２６】
図４は、本発明の一実施形態に係るステレオカメラ１０を上から見た平面図である。図５は、図４のステレオカメラ１０を、上下方向と直交する面で切断して示す平断面図である。複数のフィン１５それぞれの前側（先端側）の端部である端部１５ｄの左右方向の幅は、端部１５ｃの左右方向の幅よりも狭い。これにより、端部１５ｃでは台座部１５ａとの接続面積を大きくして熱伝達の効率を向上し、端部１５ｄでは隣接するフィン１５との間隔を広げて、対流する領域を広げ、放熱効率を向上させている。
【００２７】
図４及び図５において、θはレンズ１２の画角を表している。フィン１５は、画角θに被らない位置に配置されている。例えば、前後方向において、レンズ１２の前方向先端は、フィン１５の前方向先端と同じ位置に位置している。また例えば、前後方向において、レンズ１２の前方向先端は、フィン１５の前方向先端よりも前方向に位置している。
【００２８】
図６は、本発明の一実施形態に係るステレオカメラ１０を、被保持部１６ｂの側から見た右側断面図である。本実施形態では、回路基板１４の実装面が前後方向と直交する位置に回路基板１４を配置し、台座部１５ａの端面１５ｂを前後方向と直交する面とした。従って、回路基板１４の実装面と台座部１５ａの端面１５ｂとを平行に配置した。これにより、回路基板１４の実装面と台座部１５ａの端面１５ｂとが平行ではない場合と比べて、回路基板１４の実装面に実装した電子部品１７を、より端面１５ｂに近づけることができ、電子部品１７の発熱を外部に放熱する効率を高めることができる。電子部品１７と端面１５ｂとの間には隙間を設けて配置してもよいし、電子部品１７と端面１５ｂとを接触させてもよいし、図６のように電子部品１７と端面１５ｂとの間を放熱グリス、放熱ゲル、放熱シートなどの熱伝導部材１６ｈで埋めてもよい。このようにすることで、より放熱効率を高めることができる。
【００２９】
フィン１５は、テーパ部１５ｅ及び１５ｆを有し、これにより、上下方向における端部１５ｃの長さよりも、上下方向における端部１５ｄの長さが短い。テーパ部１５ｅは、フィン１５の上側のテーパ部である。テーパ部１５ｆは、フィン１５の下側のテーパ部である。テーパ部１５ｅの角度は、ステレオカメラ１０を取り付ける車両のフロントガラスの角度に応じた角度であることが望ましい。複数のフィン１５は、上部に、後方が高く前方が低いテーパ部１５ｅを有する、
図７は、車両のフロントガラスとステレオカメラ１０との位置関係の一例を示す側面図である。図８は、車両のフロントガラスとステレオカメラ１０との位置関係の図７とは別の例を示す側面図である。図７の例では、車両のフロントガラス２１ａは、車両が例えばセダンタイプの車種であり、水平と成す角度が約３０度の場合を示している。図８の例では、車両のフロントガラス２１ｂは、車両が例えばトラックタイプの車種であり、水平と成す角度が約７５度の場合を示している。
【００３０】
図７に示すように、ステレオカメラ１０のテーパ部１５ｅが水平と成す角度は、フロントガラス２１ａが水平と成す角度は同じである。すなわち、テーパ部１５ｅとフロントガラス２１ａとは平行である。この構造によれば、フィン１５をフロントガラス２１ａに近づけて、ステレオカメラ１０をフロントガラス２１ａに取付けることができる。フィン１５がフロントガラス２１ａに近づくことにより、フィン１５からの排熱がフロントガラス２１ａに伝わり曇り防止効果が期待できる。
【００３１】
また、図７のフロントガラス２１ａに応じた角度のテーパ部１５ｅを有するステレオカメラ１０は、図８に示すように、水平と成す角度がフロントガラス２１ａよりも大きいフロントガラス２１ｂにも取付けることができる。このステレオカメラ１０は、テーパ部１５ｅを設けたことで、フィン１５がフロントガラス２１ｂに衝突しないで、フロントガラス２１ｂに取付けることができる。また、前後方向でフィン１５がレンズ１２よりも前に突出しないことで、フロントガラス２１ｂにレンズ１２をより近づけることができ、レンズ１２の画角がワイパ払拭エリア内に入るように配置することができる。
【００３２】
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である
【符号の説明】
【００３３】
１０  ステレオカメラ
１１  筐体
１２  レンズ
１３  撮像素子
１４  回路基板
１５  フィン
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  被保持部
１７  電子部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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