專利名稱：安裝在機(jī)動車上幫助驅(qū)動和/或自動啟動該機(jī)動車上所設(shè)置系統(tǒng)的光學(xué)傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以安裝在機(jī)動車上并且可以用于幫助驅(qū)動和/或自動致動(或啟動)該機(jī)動車上的車載系統(tǒng)的光學(xué)傳感器裝置。
特別地，本發(fā)明涉及一種光學(xué)傳感器裝置，它包括呈CCD或CMOS陣列形式的光學(xué)傳感器，其具有在其中限定出多個子區(qū)域的感光區(qū)域，每個子區(qū)域設(shè)計成用于與監(jiān)控機(jī)動車前方的景象和/或檢測環(huán)境參數(shù)相對應(yīng)的特定光學(xué)功能；和多個具有不同光軸方向和/或視場的光學(xué)系統(tǒng)，其設(shè)計成向所述陣列的感光區(qū)域的相應(yīng)的子區(qū)域發(fā)送光學(xué)信號以執(zhí)行上述功能，其中至少一些所述子區(qū)域由所述陣列的感光區(qū)域中的專用于不同光學(xué)功能的不同和分開的部分所限定；且其中陣列的感光區(qū)域的所述不同和分開部分至少包括感光區(qū)域的頂部的第一部分，其限定出用于檢測機(jī)動車前方的霧的第一子區(qū)域；感光區(qū)域的第二不同部分，其限定出用于檢測曙暮光狀況的第二子區(qū)域；感光區(qū)域的底部，其限定出與所述第一子區(qū)域和與所述第二子區(qū)域分開用于監(jiān)控機(jī)動車前方的景象的第三子區(qū)域；感光區(qū)域的頂部的其他部分，其限定出與第一、第二和第三子區(qū)域不同并分開、用于檢測機(jī)動車的擋風(fēng)玻璃上或者后窗上雨或水霧(或雨滴或霧氣)存在性的第四子區(qū)域；用于傳送光學(xué)信號到用于檢測霧的所述第一子區(qū)域上的第一光學(xué)系統(tǒng)，其包括用于在機(jī)動車前方的空間的方向上發(fā)射光的光發(fā)射器、用于接收機(jī)動車前方可能存在的霧所散射的光的接收器、和用于將所接收到的光僅定向到所述陣列的感光區(qū)域的所述第一子區(qū)域上的光學(xué)裝置；和第二光學(xué)系統(tǒng)、第三光學(xué)系統(tǒng)和第四光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置為將光學(xué)信號定向到所述陣列的感光區(qū)域的所述第二、第三和第四子區(qū)域上，以分別用于檢測曙暮光、用于通過對本車輛交會在相對方向上接近的另一車輛的狀況或者對穿過隧道狀況的特別參照來監(jiān)控車輛前方的景象、和用于檢測機(jī)動車的車窗上的雨或水霧。
背景技術(shù)：
具有全部上述特征的傳感器裝置構(gòu)成了以本申請人名義遞交的歐洲專利申請No.EP 1 418 089 A2的主題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是進(jìn)一步改進(jìn)先前提出的裝置，特別是出于以下目的增大“集成度”水平，即在給定相同的陣列感光區(qū)域時允許更多數(shù)量的集成功能，或者在給定相同功能時允許感光區(qū)域的減小以及由此陣列的減?。粶p小光學(xué)系統(tǒng)的尺寸以及由此減小傳感器裝置的整體尺寸；更好地控制光學(xué)元件相對于彼此和相對于陣列的感光區(qū)域的位置和取向；更好地控制陣列的感光區(qū)域的子區(qū)域之間的分隔；和簡化傳感器裝置的制造和組裝過程。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其他目的，本發(fā)明的主題是具有所附權(quán)利要求1中闡明的特征的傳感器裝置。
此外本發(fā)明的優(yōu)選和有利特征在從屬權(quán)利要求中指明。


現(xiàn)在將通過純粹以非限制性目的提供的附圖描述本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的實(shí)施例的示例與對應(yīng)的支撐系統(tǒng)的立體圖；圖2包括三個在圖1的實(shí)施例的示例中使用的傳感器裝置的支撐容器的立體圖；圖3和4是兩個圖1中所示的支撐件的立體圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的主要部件的分解立體圖；圖6是表示光學(xué)系統(tǒng)的工作原理的示意性立體圖，其利用反向散射輻射的發(fā)射和接收來檢測車輛的周圍環(huán)境中的霧或者一般而言其可見度；圖7是圖5中箭頭VII所示的光學(xué)系統(tǒng)的示意性立體圖；圖8是圖5中箭頭VIII所示的光學(xué)系統(tǒng)的示意性立體圖；圖9是圖5中箭頭IX所示的光學(xué)系統(tǒng)的示意性立體圖；圖10是圖5中箭頭X所示的光學(xué)系統(tǒng)的示意性立體圖；和圖11是根據(jù)本發(fā)明的裝置中使用的光學(xué)傳感器陣列的感光區(qū)域的示意性主視圖，其表示所述感光區(qū)域優(yōu)選分成專用于特定功能的子區(qū)域。
具體實(shí)施例方式
圖1圖示出了根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的實(shí)施例的示例，其設(shè)計成應(yīng)用到鄰近機(jī)動車的擋風(fēng)玻璃，以允許光學(xué)監(jiān)控車前的景象。但是，根據(jù)本發(fā)明的裝置也可以安裝到機(jī)動車的其他區(qū)域，例如鄰近后窗的內(nèi)表面，以允許監(jiān)控車后的景象。在圖示的示例的情況下，整體由附圖標(biāo)記1指示的傳感器裝置包括支撐結(jié)構(gòu)2，該支撐結(jié)構(gòu)2由機(jī)動車的內(nèi)后視鏡的常用支撐件進(jìn)行相應(yīng)修改而成。支撐件2具有設(shè)計成粘附到擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面的頂表面2a，并具有帶空腔3的主體，該空腔3朝前面(即在機(jī)動車的前進(jìn)方向上，在圖1中由箭頭A表示)開口(也參照圖3和4)。上述空腔設(shè)計成容納任何已知類型的照明裝置(未示出)，該照明裝置設(shè)計成照明擋風(fēng)玻璃的表面，以允許通過反射光輻射的光學(xué)接收器檢測擋風(fēng)玻璃上雨滴或者霧氣的存在性，如以下將詳細(xì)討論的那樣。
空腔3還被用于電連接在傳感器單元4上設(shè)置的光學(xué)傳感器的扁平電纜穿過(或橫穿)，該傳感器單元4以可分離的方式連接到從支撐件2的主體的下端在前方突伸出的裝接臂5上(也參照圖3)。支撐件2的主體也在對應(yīng)其下端的位置具有通道2b，其在前部開口，并且在將頂端具有通道2c(圖4)，其在背部開口。通道2b、2c分別允許橫穿主體2的扁平電纜在傳感器單元4的方向和機(jī)動車車載電路方向上的出口。再次參照圖1、3和4，空腔3側(cè)向上通過具有狹縫2d的壁來限定，狹縫2d用于空腔3內(nèi)設(shè)置的照明裝置的通風(fēng)。最后，圖4示出了在背部從支撐件2的下端突出的附件2e，其設(shè)計成允許根據(jù)本身已知的技術(shù)固定機(jī)動車的內(nèi)部后視鏡。
參照圖2，在圖示的特定示例的情況下，傳感器單元4具有在圖2A、B、C中總體上以附圖標(biāo)記6指示的輔助支撐結(jié)構(gòu)。輔助支撐結(jié)構(gòu)6包括后板7，后板7設(shè)置有用于連接到支撐件2的裝接件5的附件7a，以及用于被引導(dǎo)穿過支撐件2的扁平電纜的通路的出口7b。
后板7在其前表面上具有一對平行的垂直軌7c，它們設(shè)定成彼此分開一定距離(圖2A)，一對支撐件8、9在它們彼此分開一定距離的位置(圖2A)和它們彼此靠近的位置(圖2B)之間滑動的安裝在垂直軌7c上，該對支撐件8、9設(shè)計成在它們之間夾持傳感器模塊10。圖1圖示出了在其被安裝在設(shè)定為彼此橫靠的兩個支撐件8、9之間的傳感器模塊的狀態(tài)。圖5圖示出了傳感器模塊10的分解立體圖。
參照圖5，傳感器模塊10具有由印刷電路板(PCB)11構(gòu)成的后板，該印刷電路板11在背部設(shè)置有用于連接到一個或多個扁平導(dǎo)體的連接器12，并且在前部承載有由CCD或CMOS類型光學(xué)傳感器陣列構(gòu)成的光學(xué)傳感器13。
附圖中的圖11是附加板中傳感器陣列13的感光區(qū)域的示意圖，并表示出該區(qū)域如何被劃分成專用于不同特定功能的子區(qū)域。如以下將詳細(xì)說明的那樣，實(shí)際上，傳感器裝置設(shè)置有多個光學(xué)系統(tǒng)，每個光學(xué)系統(tǒng)都設(shè)計成執(zhí)行一系列可能功能中的特定光學(xué)功能，例如通過對另一迎面接近車輛的交會、或者對穿過隧道的特別參照來監(jiān)控車前的景象、或者對曙暮光的檢測、或者對擋風(fēng)玻璃上雨滴或水霧存在性的檢測、或者對機(jī)動車前部霧的檢測等。如將了解到的那樣，每個所述光學(xué)系統(tǒng)以如下方式被預(yù)先進(jìn)行布置，即在上述子區(qū)域中的一個特定的子區(qū)域中在其輸入處接收光學(xué)信號，以允許該系統(tǒng)同時執(zhí)行所有上述特定功能。這樣，該系統(tǒng)能夠根據(jù)所檢測到的環(huán)境條件，對駕駛員在駕駛機(jī)動車和/或自動致動機(jī)動車的一個或多個車載系統(tǒng)方面提供有用的幫助。
如可從圖11觀察到，陣列13的感光區(qū)域的頂部的鄰近該區(qū)域右上頂點(diǎn)(當(dāng)在圖11中圖示的示例中觀察時)的一部分專用于經(jīng)由主動技術(shù)檢測霧，即通過在專用于該目的的光發(fā)射器照明后檢測由霧散射的光輻射來檢測霧。
在圖示的示例情況下，允許利用主動技術(shù)檢測霧的光發(fā)射器由在支撐件8的前表面上制成的座15(圖2)中容納的LED源14(圖1)構(gòu)成。
圖6是在擋風(fēng)玻璃W的內(nèi)表面上的安裝位置中的傳感器裝置1的示意圖，并示出了LED14的照明圓錐區(qū)14a。該圖還示出了圓錐區(qū)16a，其構(gòu)成由機(jī)動車前可能存在的任何霧所散射的光輻射的接收器的視場，該接收器包括設(shè)計成安裝在板支撐件17的座16b中，該板支撐件17在框架18插入的情況下通過接合到在支撐件17、18和11中分別形成的孔17a、18a和11a的螺釘而被擰緊到板11上。
用作檢測霧的發(fā)射器的LED14是近紅外LED。透鏡16優(yōu)選地是平凸會聚透鏡，帶通濾波器19(參見圖9)與透鏡16相關(guān)聯(lián)。如圖所示，透鏡16取向?yàn)槠涔廨S不與擋風(fēng)玻璃W正交(圖6)，因?yàn)榭紤]到車窗的反射這可能產(chǎn)生問題，這種反射可能比大氣反向散射信號更強(qiáng)。結(jié)果，已選擇透鏡16的光軸不與擋風(fēng)玻璃正交的取向(圖6)。此外，LED14和透鏡16取向?yàn)樵趽躏L(fēng)玻璃W之外的點(diǎn)中接收器的視場重疊在離開LED的光束上(圖6)。
再次參照圖9，濾光器19的下游串聯(lián)設(shè)置兩個光闌20、21，它們限制到達(dá)陣列13的光束的孔徑。
返回圖11，在圖示的示例情況下，傳感器陣列13的感光區(qū)域具有與感光區(qū)域的左下頂點(diǎn)相鄰的專用于檢測曙暮光的第二子區(qū)域。來自包括光纖(圖5)的光學(xué)系統(tǒng)的光信號傳送到所述子區(qū)域上，該光纖具有相對于車輛的行進(jìn)方向向上和向右取向的一端22a。所述取向是從向上取向傳感器的需要、其他光學(xué)系統(tǒng)的存在引起的空間限制和盡可能容納傳感器的整體尺寸的需要之間的折衷而獲得的。
光纖后端22b發(fā)射出發(fā)散的錐形光束，此光束經(jīng)由雙凸透鏡23而會聚到陣列13上(也參照圖10)。
再次參照圖11，在圖示的示例情況下，陣列13的感光區(qū)域具有與感光區(qū)域的右下頂點(diǎn)(當(dāng)在圖11中觀察時)相鄰的第三子區(qū)域，其專用于在對交會相反方向上行進(jìn)的另一車輛的檢測和對通過被動技術(shù)對霧的檢測(例如只利用由景象發(fā)射的輻射而不利用發(fā)射器發(fā)射的光散射)進(jìn)行特別參照來監(jiān)控車前景象。容納在所述子區(qū)域內(nèi)的是專用于檢測經(jīng)過隧道狀況的又一子區(qū)域。這些功能借助于在圖7中示意性圖示并且其比例放大的光學(xué)系統(tǒng)24來執(zhí)行，該光學(xué)系統(tǒng)24將發(fā)自其中的光學(xué)信號引導(dǎo)朝向上述子區(qū)域。光學(xué)系統(tǒng)24包括一對透鏡25、26，將一個透鏡設(shè)置在另一個透鏡的下游并具有在車輛行進(jìn)方向上取向的光軸。所述功能的光隔離已經(jīng)利用尺寸接近成像平面的尺寸的矩形場闌27獲得。設(shè)置在兩個透鏡25和26之間的是光闌28；更確切地，光闌28設(shè)置在從不同角度離開透鏡25的光束相交的區(qū)域中，并且實(shí)際上這通過在支撐件17中制出小圓開口290(圖5)來實(shí)現(xiàn)。此外場闌還優(yōu)選地由在支撐件17的后部中制出的矩形開口構(gòu)成。
再次參照圖11，陣列13的感光區(qū)域最后具有與左上頂點(diǎn)(在圖11中觀察時)相鄰的子區(qū)域，其專用于借助主動技術(shù)即利用來自在支撐件2的空腔3中設(shè)置的發(fā)射器(圖1、3、4)的光輻射的反射來檢測擋風(fēng)玻璃上雨滴或水霧的存在性。由上述發(fā)射器所發(fā)出并被擋風(fēng)玻璃上的雨滴或水霧所反射的光輻射被光學(xué)系統(tǒng)29(圖5)接收，此光學(xué)系統(tǒng)29在圖8中以放大比例圖示出。光學(xué)系統(tǒng)29包括NIR濾光器30、第一透鏡31、第二透鏡32、棱鏡33和第三透鏡34，它們一個設(shè)置在另一個的下游。光學(xué)系統(tǒng)29聚焦擋風(fēng)玻璃W的一部分。為此，該系統(tǒng)面對擋風(fēng)玻璃的端部的光軸與擋風(fēng)玻璃正交，同時該系統(tǒng)面對傳感器13的端部的光軸與傳感器陣列正交。利用在全反射中操作的棱鏡33，或者利用鏡面來獲得偏轉(zhuǎn)(例如，在60°區(qū)域中)。在全反射情況下，相對于入射平面對兩種極化狀態(tài)反射系數(shù)最大，同時，對于利用金屬鏡面的解決方案，離法線60°處的反射系數(shù)不是最大(對于鋁約0.9)并且其在平行于入射平面的極性中(0.86)小于在正交極性中(0.95)。光學(xué)系統(tǒng)29設(shè)置對裝置的主要幾何約束。離擋風(fēng)玻璃的距離和對所監(jiān)控的表面的刮擦狀況實(shí)際上確定了傳感器裝置1在車輛中的位置。對于雨功能，由近紅外LED和平凸光束成形透鏡構(gòu)成的系統(tǒng)照明所關(guān)注的全部區(qū)域。對于水霧功能，單個窄發(fā)散紅外LED產(chǎn)生足夠小的輻射斑，其確切地辨識成像平面上水霧的存在性，并由此將擋風(fēng)玻璃的內(nèi)側(cè)上的水霧與外側(cè)的水霧區(qū)別開。兩個照明器(未示出)集成在支撐件2的空腔3中并對準(zhǔn)擋風(fēng)玻璃的監(jiān)控區(qū)域。
如圖5所示，用于前部監(jiān)控的光學(xué)系統(tǒng)24和用于檢測霧的光學(xué)系統(tǒng)16、用于檢測雨的光學(xué)系統(tǒng)的后透鏡34、和用于光纖聚焦以檢測曙暮光狀況的透鏡23集成在支撐件17中，該支撐件17例如由陽極化金屬材料制成。其余光學(xué)器件插入輔助支撐件35中，該輔助支撐件35還設(shè)置有用于裝配到支撐件17、框架18和板11的固定孔35a。支撐件35包括用于光學(xué)系統(tǒng)29的殼體35b。設(shè)置定距片(或多個定距片)以應(yīng)用在板11和支撐件17之間從而獲得聚焦，不考慮傳感器13的制造公差。
根據(jù)一種變型，用于檢測迎面接近車輛的交會的光學(xué)系統(tǒng)24可以由光學(xué)微變焦系統(tǒng)構(gòu)成，以增大可以利用一個或相同的光學(xué)器件執(zhí)行的前部監(jiān)控功能的數(shù)量。這樣，可以順序(相繼的操作)執(zhí)行以其自身特定視場和范圍為特征的功能。
傳感器13可以是根據(jù)集成的功能的數(shù)量和類型具有不同分辨率的單色或彩色的CCD或CMOS類型。傳感器陣列可以集成像素或芯片級的預(yù)處理功能。
根據(jù)優(yōu)選的特征，CMOS傳感器具有對數(shù)響應(yīng)以代表作為像素光強(qiáng)的函數(shù)的可見度準(zhǔn)線性曲線(以米表達(dá))，并且由此代表高于100米可見度水平的更大分辨率。
根據(jù)其他優(yōu)選的特征，彩色的CMOS傳感器能夠提高可見度評估算法的鞏固性。在有霧情況下的RGB水平進(jìn)入飽和，使得圖像不太亮并且趨于發(fā)白。
根據(jù)本發(fā)明的多功能傳感器可以在不同機(jī)動車應(yīng)用中使用，例如具有不同構(gòu)形和功能組合的轎車、卡車、公共汽車、有軌電車、農(nóng)用機(jī)器、推土裝置。
如果該裝置被集成，如圖上述示例中的情況一樣，則在擋風(fēng)玻璃的附近，除了以上已經(jīng)說明的那些外，執(zhí)行的功能可以包括以下功能，例如檢測車輛的高低水平、車道檢測(用于控制相適應(yīng)的大燈或者用于為更換車道的警示功能)、夜視、NIR景象檢測、路標(biāo)檢測、行人檢測和“黑匣子”功能。
該裝置也可以集成到機(jī)動車的后窗附近。在此情況下，有用的功能是曙暮光的檢測、車窗雨/水霧(內(nèi)部和外部)和冰的檢測、可見度(霧)的檢測、以及后部監(jiān)控(例如作為泊車輔助)。作為泊車功能的增加或者替代而可以增加的其他功能是監(jiān)控盲角、監(jiān)控車輛高低水平、車道檢測(更換車道的警示)、和黑匣子功能。
根據(jù)本發(fā)明的裝置也可以集成到機(jī)動車的外部后視鏡中。在此情況下，有用的功能是曙暮光的檢測、可見度的檢測、后部監(jiān)控、和后視鏡盲角的消除。可以集成的其他功能是幫助泊車、檢測高低水平、車道檢測(更換車道的警示)、和黑匣子。為了消除后視鏡的盲角，可以提供視野的兩個不同變化以覆蓋不同的方向和范圍。
根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置專用于其的功能當(dāng)然允許為駕駛員的駕駛或者自動致動車載裝置提供幫助。
例如，曙暮光狀況的檢測或者經(jīng)過隧道的檢測可以用于自動致動機(jī)動車燈的接通和斷開。
霧的檢測可以用于自動致動前霧燈和后霧燈，或者用于后燈強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。
雨的檢測可以用于自動致動或者自動解除致動擋風(fēng)玻璃雨刷裝置，和用于調(diào)節(jié)擋風(fēng)玻璃雨刷裝置的速度。
與迎面接近車輛交會的檢測可以用于相應(yīng)地控制機(jī)動車的遠(yuǎn)光。
行進(jìn)車道的檢測可以用于產(chǎn)生對不期望車道變換或者對在彎道上確定大燈定向報警。
機(jī)動車高低水平的狀況的檢測可以用于自動調(diào)節(jié)大燈在垂直平面上的取向。
根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置允許將接收到的信號記錄在存儲器中，由此具有下載的可能性，在發(fā)生事故后，圖像對于判斷責(zé)任或者對于檢測其他車輛的號碼牌可能有用。
最后，無線通信被構(gòu)想為用于傳送數(shù)據(jù)到例如車輛上使用的識別器裝置，也用于其他功能，例如存儲車輛數(shù)據(jù)、個性化車輛和允許打開車門和啟動發(fā)動機(jī)。
當(dāng)然，在不脫離本發(fā)明原理的情況下，構(gòu)造和實(shí)施例的細(xì)節(jié)相對于此處說明和圖示的內(nèi)容可以進(jìn)行很大地變化，而不會由此背離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)傳感器裝置，包括呈CCD或CMOS陣列形式的光學(xué)傳感器，其具有其中限定出多個子區(qū)域的感光區(qū)域，每個所述子區(qū)域設(shè)計成用于與監(jiān)控機(jī)動車前方的景象和/或檢測環(huán)境參數(shù)相對應(yīng)的特定光學(xué)功能；和多個帶有不同光軸方向和/或視場的光學(xué)系統(tǒng)，其設(shè)計成向所述陣列的所述感光區(qū)域的相應(yīng)的所述子區(qū)域發(fā)送光學(xué)信號，以執(zhí)行所述功能；其中至少一些所述子區(qū)域由所述陣列的所述感光區(qū)域中專用于不同光學(xué)功能的不同和分開的部分所限定；且其中所述陣列的所述感光區(qū)域的所述不同和分開部分至少包括所述感光區(qū)域的頂部的第一部分，限定出用于檢測機(jī)動車前方的霧的第一子區(qū)域；所述感光區(qū)域的第二不同部分，限定出用于檢測曙暮光狀況的第二子區(qū)域；所述感光區(qū)域的底部，限定出與所述第一子區(qū)域和與所述第二子區(qū)域分開用于監(jiān)控機(jī)動車前方的景象的第三子區(qū)域；所述感光區(qū)域的頂部的其他部分，限定出與第一、第二和第三子區(qū)域不同并分開、用于檢測機(jī)動車的擋風(fēng)玻璃上或者后窗上的雨滴或水霧存在性的第四子區(qū)域；用于傳送光學(xué)信號到用于檢測霧的所述第一子區(qū)域上的第一光學(xué)系統(tǒng)，其包括用于在機(jī)動車前方的空間的方向上發(fā)射光的光發(fā)射器、用于接收機(jī)動車前方可能存在的霧所散射的光的接收器、和用于將所接收到的光僅定向到所述陣列的所述感光區(qū)域的所述第一子區(qū)域上的光學(xué)裝置；和第二光學(xué)系統(tǒng)、第三光學(xué)系統(tǒng)和第四光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置為將光學(xué)信號定向到所述陣列的所述感光區(qū)域的所述第二、第三和第四子區(qū)域上，以分別用于檢測曙暮光狀況、用于通過對本車輛在相對方向上交會接近的另一車輛的狀況或者對穿過隧道狀況的特別參照來監(jiān)控車輛前方的景象、和用于檢測機(jī)動車的車窗上的雨滴或水霧，所述光學(xué)傳感器裝置的特征在于所述陣列(13)的所述感光區(qū)域的所述第一、第二、第三和第四子區(qū)域占據(jù)所述陣列(13)的所述感光區(qū)域中彼此分開一定距離、并且分別與所述陣列(13)的所述感光區(qū)域的四個不同頂點(diǎn)相鄰的部分；所述陣列由形成傳感器模塊(10)一部分的板(11)支撐，所述傳感器模塊包括所述光學(xué)系統(tǒng)的至少一部分；所述傳感器模塊(10)安裝在支撐結(jié)構(gòu)(2、8、9)內(nèi)；所述支撐結(jié)構(gòu)(2、8、9)支撐專用于檢測霧的功能的所述發(fā)射器(14)、和專用于檢測機(jī)動車的車窗上的雨和/或水霧的功能的另一發(fā)射器；接收由霧散射的輻射的所述光學(xué)系統(tǒng)(16)這樣取向，按照其向上指向的并且朝向機(jī)動車的一側(cè)的不與擋風(fēng)玻璃正交的軸線，并且按照位于擋風(fēng)玻璃之外的區(qū)域中與所述發(fā)射器(14)的照明錐形(14a)交叉的錐形(16)；設(shè)計用于前方監(jiān)控功能的所述光學(xué)系統(tǒng)(24)包括至少一個其光軸與行進(jìn)的方向平行的透鏡(25)；用于檢測曙暮光狀況的所述光學(xué)系統(tǒng)(22)包括光纖(22)，所述光纖具有向上取向并且相對于車輛的行進(jìn)方向位于一側(cè)上的前端(22a)，和用于使發(fā)出光束會聚在所述陣列(13)的相應(yīng)的所述子區(qū)域上的后端，與之相關(guān)聯(lián)的是透鏡(23)；和用于檢測機(jī)動車的車窗上的雨或水霧的所述光學(xué)系統(tǒng)(29)在其一端處包括透鏡(30)，所述透鏡(30)面對機(jī)動車的車窗并且其光軸垂直于所述車窗，并且在另一端處包括其光軸垂直于所述陣列(13)的透鏡(34)，并且光學(xué)裝置(33)設(shè)置在所述透鏡(30、34)之間用于將來自所述第一透鏡(30)的光束偏轉(zhuǎn)向所述第二透鏡(34)，所述光學(xué)部件安裝在承載所述陣列(13)的所述后部板(11)上固定的支撐件(17、35)中，所述支撐件與所述光學(xué)部件一起構(gòu)成所述傳感器模塊(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，在用于檢測霧的所述透鏡(16)的下游設(shè)置濾光器(19)和一個或多個光闌(20、21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，在用于檢測在相對方向上前進(jìn)的交會的另一車輛和經(jīng)過隧道的所述至少一個透鏡(25)的下游，設(shè)置另一透鏡(26)和光闌(27)，用于限制來自光學(xué)系統(tǒng)的定向到所述陣列(13)的相應(yīng)的所述子區(qū)域的光束的橫截面積，另一光闌(28)設(shè)置在兩個所述透鏡(25、26)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，與所述光纖(22)的后端相關(guān)聯(lián)的所述透鏡(23)是雙凸透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，用于檢測霧功能和用于檢測機(jī)動車的車窗上的雨或水霧的功能的所述發(fā)射器裝置由近紅外LED源構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，所述傳感器模塊(10)的支撐結(jié)構(gòu)(17、35)包括螺紋連接到一起并螺紋連接到承載傳感器陣列(13)的后板(11)的兩個分開的支撐板(17、35)，所述支撐板中的第一支撐板(17)承載用于監(jiān)控前方可見度的光學(xué)器件(16、24)、用于雨功能的后透鏡(34)和與所述光纖(22)相關(guān)聯(lián)的用于檢測曙暮光狀況的聚焦透鏡(23)，第二支撐板(35)承載其余光學(xué)部件并且特別地包括專用于檢測雨的光學(xué)系統(tǒng)(29)的外殼(35a)，所述光學(xué)系統(tǒng)(29)除了所述第一透鏡(30)還包括串聯(lián)設(shè)置在所述第一透鏡(30)下游的兩個其他透鏡(31、32)和全內(nèi)反射棱鏡(33)，所述全內(nèi)反射棱鏡(33)將來自所述其他透鏡(31、32)的光束偏轉(zhuǎn)朝向所述系統(tǒng)的面對傳感器陣列(13)的端部處的所述透鏡(34)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳感器裝置，其特征在于，在承載所述陣列(13)的所述后部板(11)和所述支撐板(17、35)之間設(shè)置為所述系統(tǒng)的聚焦而選擇的定距片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，用于檢測在相對方向上前進(jìn)的交會的另一車輛的功能的光學(xué)系統(tǒng)包括光學(xué)微變焦系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，所述陣列(13)是具有對數(shù)響應(yīng)的OMOS類型。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，所述陣列(13)是彩色CMOS類型。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的傳感器裝置，其特征在于，所述傳感器裝置與電子控制單元相關(guān)聯(lián)，所述電子控制單元設(shè)計成作為從所述傳感器裝置接收到的信號的功能而自動啟動機(jī)動車的一個或多個車載系統(tǒng)。
全文摘要
一種可以安裝在機(jī)動車上用于根據(jù)檢測到的環(huán)境狀況而幫助駕駛和/或用于自動啟動一個或多個車載系統(tǒng)的光學(xué)傳感器裝置，它包括具有CCD或CMOS類型陣列的傳感器模塊(10)，該陣列的感光區(qū)域分成專用于不同功能的子區(qū)域，這些子區(qū)域彼此分開并設(shè)置為分離一定距離，并且位于鄰近陣列的感光區(qū)域的四個頂點(diǎn)。
文檔編號G01N21/53GK1953191SQ20061013984
公開日2007年4月25日 申請日期2006年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者N·帕拉羅 申請人:C.R.F.阿西安尼顧問公司