JP2022504473A - 自動車用の移動可能な偏向装置を有する周囲センサー - Google Patents

Abstract

本発明は、車両、特に自動車用のセンサーシステム２００、３００であって、センサーハウジングと、アクティブ又はパッシブセンサー１０２であって、センサーハウジング内に配置され、放射線検出及びセンサー１０２に割り当てられた測定装置に基づくセンサー技術を有し、センサーハウジングは、センサー１０２の検出方向に位置する側面にセンサー１０２用の信号透過性のカバー１０６を有し、信号透過性カバー１０６の領域内のセンサー１０２の検出範囲は、信号透過性カバー１０６よりも低い範囲を有する、センサーとを備え、センサーシステム２００、３００は、センサー１０２の放射線を偏向するために、制御装置に結合された移動可能な偏向装置２０１がセンサー１０２に割り当てられ、測定装置は、センサー１０２の検出範囲内で、信号透過性カバー１０６が信号透過性の低下した領域２０２、３０２を有するかどうか、そしてどの区間に有するかを確認するのに好適であるように設計され、測定装置は、偏向装置２０１の制御装置と対話して、制御装置が偏向装置２０１の位置を、信号透過性の低下した領域２０２、３０２がセンサー１０２の検出範囲外にあるように変更することができるようにすることを特徴とする、センサーシステムに関する。本発明は更に、そのようなセンサーシステム２００、３００を動作させる方法、及びそのようなセンサーシステム２００、３００を備える自動車に関する。
【選択図】図２ｂ

Description

本発明は、車両、特に自動車用のセンサーシステムであって、センサーハウジングと、アクティブ又はパッシブセンサーであって、センサーハウジングに収容され、放射線検出及びセンサーに関連付けられた測定デバイスに基づくセンサー技術を有し、センサーハウジングは、センサーの検出方向に位置する側面にセンサー用の信号透過性カバーを有し、信号透過性カバーの領域内のセンサーの検出領域は、信号透過性カバーよりも小さい範囲を有する、センサーと、を備える、センサーシステムに関する。本発明は更に、そのようなセンサーシステムを動作させる方法、及びそのようなセンサーシステムを備える自動車に関する。

運転支援システムは、運転の快適性及び安全性を高めるように設計された自動車の設備である。先進運転支援システムは、高度に自動化された自律運転さえも可能にする。そのような半自律車及び完全な自律車では、環境センサーの機能に特に高い需要がある。環境センサーは、例えば、デジタルカメラ、レーダー及びＬｉＤＡＲ技術に基づく。カメラは、環境の高解像度の画像を撮影するフォトセルを有する小型光学系である。レーダー（無線探知及び測距：ＲＡＤＡＲ：Radio Detection and Ranging）センサー、及びＬＡＤＡＲ（レーザー検知測距：Laser Detection and Ranging）としても知られるＬｉＤＡＲ（光検知測距：Light Detection And Ranging）センサーは、カメラ及び場合によっては他のセンサーの種類と共に、データ融合及び高い信号冗長性に基づくデジタルセンサーネットワークを形成する。リアルタイムでの正確な物体認識、物体分類、及びデジタル環境マップの生成により、センサーシステムは、異なる運転、道路、及び天候条件において安全な自律運転を可能にする。

半自律運転及び完全な自律運転には、機能するフェイルセーフなセンサーが基本前提条件である。重要な技術的課題は、天候及び使用の影響により汚れるか又は損傷を受けるセンサー保護カバーの後ろにあるセンサーの機能を維持することである。

付着物は、例えば、頑固なほこり、虫、鳥の糞、ぬかるみ、乾燥して付着した泥水、及び道路から舞い上がるあらゆる種類の粒子又は液体により生じる。付着物はまた、センサー保護カバーの内側にこびりついたほこり、及びあらゆる種類の粒子又は液体によって生じる可能性がある。センサー保護カバーへの損傷は、ガラス自体の本体の平面カバー、又はその構成要素、例えばラッカー層、接着剤層、又は装飾要素のうちの少なくとも１つの摩耗、ひっかき傷、腐食、ひび、欠け、変形、膨張、濁り、及び変色等を含む。付着物及び損傷は、センサーによって検出される電磁波、及び放出波（赤外線、無線、又はマイクロ波の種類による）を、吸収、反射、又は発散により減衰又は偏向させる。これは、異なる感覚挙動の障害、特に部分的なものから完全なものまでの信号不良、センサー領域の欠落、位置解像度の低下、物体検出及び速度ベクトル化の誤差につながる可能性がある。

従来技術では、汚れたセンサーカバーをきれいにする対策が取られている。したがって、特許文献１は、洗浄液をセンサー保護カバーのうちの少なくとも１つに高圧で噴霧する少なくとも１つのスプレーノズルを有し、洗浄液用のヒーターと共に、低温でも高い洗浄性能を達成する洗浄装置を記載している。

特許文献２では、センサー正面のガラスをきれいにすることができる付加的なワイパーが記載されている。

特許文献３では、特にレーダーカバーを加熱するために使用される加熱可能な表面素子が記載されている。カバーを加熱することにより、泥並びに氷及び雪の覆いを融かすことができ、水分を減少させることができるため、レーダー波の透過率が改善される。

従来技術では、信号損失に対処するソフトウェアベースの解決策を、いわゆるブラインドセンサー、又は不明瞭なセンサー信号に見ることができる。特許文献４は、センサー信号が失われる場合、特定不可能なセンサー信号の場合、又は不確かなセンサー信号の場合であっても、車両の自律動作を維持することを可能にする複数のセンサーからの信号の相関（センサー融合）を記載している。

特許文献５は、汚れ及び目隠し（blindness）に対してセンサー状態を検出する同様の手順及び装置を記載している。これらは、電子センサー知能の一部であるため、コスト効率の良い解決策である。

従来技術には、センサー保護カバーの通常の摩耗の結果として生じる障害、又は外部の機械的な若しくは天候に関連する作用によりセンサー保護カバーに生じる他の損傷の内界センサーによる補正に対する対処に関する教示がない。引用したセンサー知能及びセンサー融合の例は、信号不良の原因ではなく、センサーネットワークにおける信号損失の影響を除去することしかできないため、自律運転に関連する増大した安全性リスクが残る。

独国特許出願公開第１０２０１００５５１１３号 米国特許出願公開第２０１５／００９０２９１号 独国特許出願公開第１０２０１３２０７４８２号 米国特許出願公開第２０１０／０２３５１２９号 独国特許出願公開第１９９４５２６８号

したがって、本発明の目的は、センサーの機能に影響する汚れ又はセンサー保護カバーに対する局所的に限定された損傷の場合に、このためにセンサーを交換又は修理せずとも、センサーの機能を自動的に復帰させることができる自動車用のセンサーシステムを提供することにある。

この目的は、送信され、センサーによって受信される信号用の移動可能な偏向デバイスを有し、欠陥が入力及び／又は出力される信号を妨害する場合に、この偏向デバイスは、対応する信号が欠陥を通過するように導かれるように特に向きを変えられることができる本発明により達成される。偏向デバイスの移動は、例えば、照準を絞った横方向の変位及び／又は回転によって行うことができる。

したがって、本発明は、車両、特に自動車用のセンサーシステムであって、センサーハウジングと、アクティブ又はパッシブセンサーであって、センサーハウジング内に収容され、放射線検出及びセンサーに関連付けられた測定デバイスに基づくセンサーシステムを有し、センサーハウジングは、センサーの検出方向に位置する側面にセンサー用の信号透過性カバーを有し、信号透過性カバーの領域内のセンサーの検出領域は、信号透過性カバーよりも小さい範囲を有する、センサーとを備え、センサーシステムは、センサーの放射線を偏向するために、制御デバイスに結合された移動可能な偏向デバイスがセンサーに割り当てられ、測定デバイスは、センサーの検出領域内で、信号透過性カバーが信号透過性の低下した領域を有するどうか、そしてどの区間に有するかを確認するのに好適であるように設計され、測定デバイスは、偏向デバイスの制御デバイスと協働して、制御デバイスが偏向デバイスの位置を、信号透過性の低下した領域がセンサーの検出領域外となるように変更することができるようにすることを特徴とする、センサーシステムに関する。

本発明の基本概念は、とりわけ、偏向デバイスにより、例えば、センサー技術のための横方向にずれたビームの代替経路が設定され、この代替経路により、センサービームが、信号透過性の低下した領域のそばを通過することができることにある。

本発明によるセンサーシステムの好ましい実施の形態によれば、センサーは、レーダーセンサー、光センサー、特にレーザー又は発光ダイオードと、例えば反転カメラ、前方カメラ又は環境カメラに用いられる画像取得センサーとに基づくＬｉＤＡＲセンサーから選択される。

センサーは、送信デバイスと、別個の受信デバイスとを有することができる。

偏向デバイスは、好ましくは全空間方向に移動可能であり、全ての軸を中心に回転可能及び／又は傾斜可能であるように設計される。これにより、信号透過性の低下した領域を迂回し、センサーの機能を維持するようにシステムを非常に柔軟に調整することができる。偏向デバイスは、例えば好適なブラケット又はキャリッジに取り付けられてもよい。

偏向デバイスの移動は、例えば、偏向デバイスに割り当てられた電気モーター、圧電素子、又は油圧素子のうちの少なくとも１つにより行うことができる。

偏向デバイスは更に、センサーハウジングの、特に信号透過性カバーとセンサーとの間に固定されてもよい。この固定は、偏向デバイスを静止させておくものではなく、上記の調整可能性の実現性を可能にするように設計される。特に、ベルト伝動、特にＶベルト伝動、スライディングキャリッジ、回転板等の回転デバイスによる、又はジンバルサスペンションでの偏向デバイスの移動は、好適な駆動装置により行うことができる。

偏向デバイスは、少なくとも１つのミラー、プリズム、補正板、ウェッジウィンドウ、段付レンズ、ブレーズ格子、回折光学素子、ホログラフィック光学素子、又はその組み合わせを含むことができる。

偏向デバイスは、単体であっても、少なくとも２つの結合された偏向素子から構成されていてもよく、少なくとも２つの結合された偏向素子は、制御デバイスにより一緒に又は個別に移動可能であるように設計されることができるか、又は偏向素子のうちの少なくとも１つが、センサーシステム内に静止して配置され、静止した偏向素子は、好ましくは信号透過性カバーの内側に固定される。

本発明によるセンサーシステムの好ましい実施の形態によれば、偏向デバイスは、センサーの検出領域外の受動位置からセンサー１０２の検出領域内の能動位置へ移動可能であるように設計される。その結果、偏向デバイスは、正常状態においてセンサーの動作を妨げず、或る区間において信号透過性カバーが信号透過性の低下した領域を有する場合に、センサーのビーム経路内に移動することにより、センサー信号に信号透過性の低下した領域を通過させることができる。

偏向デバイスは、放射波の検出のための事前に選択されたビームオフセット経路、又はセンサー１０２の自己較正によって求められたビームオフセット経路を設定できるように制御可能に設計することができる。

信号透過性カバーが信号透過性の低下した領域を有するかどうか、そしてどの区間に有するかの確認は、原則的には、当業者がこの目的で知る任意の方法で、好ましくは測定デバイスに割り当てられた計算ユニットにより行うことができる。この目的で、計算ユニットは、データ処理プログラムを有して設計することができ、このデータ処理プログラムにより、信号透過性カバーが信号透過性の低下した領域を有するかどうか、そしてどの区間に有するかの確認を、同一のセンサー又は異なるセンサーを用いた差分画像認識により行うことができ、異なるセンサーを使用する場合に特にセンサー融合が用いられる。センサー融合の好適な方法は、例えば、特許文献４に開示されている。

好ましくは、制御デバイスは、偏向デバイスの位置を変化させた後、この新たな位置を車両の車載ネットワークへ送り、そこで、新たなビーム経路が元のビーム経路と比較して補正変数として含まれるように、センサーによって供給されたデータの変換を行うことができるように設計される。この変換は、位置が補正された信号が既にセンサーシステムから車両の車載ネットワークに送信されていることができるように、センサーシステムの計算ユニットにおいて行うこともできる。

測定デバイス及び制御デバイスは、センサーハウジングの内側又は外側に互いに独立して位置付けすることができる。いくつかの場合には、測定デバイス及び制御デバイスをセンサーハウジング内に配置することが好ましい場合がある。これは、ユニット全体を１つの部品にし、エネルギー供給及び車両のデータネットワークへの接続とは別に、漏洩問題につながる可能性のある付加的な電線をセンサーハウジングに通す必要がないためである。

本発明によるセンサーシステムの好ましい実施の形態によれば、測定デバイスは、偏向デバイスの位置を、信号透過性の低い領域がセンサーの検出領域外となるように変更することができない場合にエラー信号を出力できるように設計される。このエラー信号は、車両の車載電子機器に転送してもよく、そこで、車両使用者が欠陥のあるセンサーに頼ってしまい、車両等に損傷が生じないように、センサーを交換する必要性及び／又は不適切な機能を示すエラーコードをトリガーしてもよい。

センサーシステムは、更に好ましくは、信号透過性カバーが信号透過性の低下した領域を有するかどうか、そしてどの区域に有するかの確認は、センサーシステムに電源を投入したとき、及び／又は自由に選択可能な時間間隔で行うことができるように設計される。これは、センサーが規則的な間隔で確認され、その機能が保証されることを保証する。

本発明によるセンサーシステムは、好ましくはハウジングカバーの横方向の内壁まで延びる信号透過性の内側保護カバーが、センサーと信号透過性カバーとの間に設けられるように更に設計されてもよい。こうすることで、内界センサーは、例えば信号透過性カバーにひび又は穴があっても有害な影響から保護され続けることができる。

信号透過性カバー及び／又は信号透過性の内側保護カバーは、透明プラスチック又はガラスから構成することができ、透明プラスチックは特にポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタラート、三酢酸セルロース、非晶質ポリアミド、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコールから、又はこれらの混合物若しくはコポリマーから選択される。光学的及び機械的な性質によりここで特に好ましいのは、ポリカーボネート及びポリメタクリル酸メチル、特に、極めて丈夫な挙動のためにポリカーボネートである。

本発明の別の目的は、自動車用のセンサーシステムを動作させる方法であって、当該センサーシステムは、センサーハウジングと、アクティブ又はパッシブセンサーであって、センサーハウジングに収容され、放射線検出に基づくセンサー及び当該センサーに関連付けられた測定デバイスを有し、センサーハウジングは、センサーの検出方向の側面にセンサー用の信号透過性カバーを有し、センサーの検出領域は、信号透過性カバーの領域内で信号透過性カバーよりも小さい範囲を有する、センサーとを備え、方法は、センサーの放射線を偏向するために、制御デバイスに結合された移動可能な偏向デバイスがセンサーに割り当てられ、測定デバイスにより、信号透過性カバーが信号透過性の低下した領域を有するかどうか、そしてセンサーの検出領域のどの区画に有するかの確認が行われ、信号透過性の低下した領域が検出された場合、偏向デバイスの位置は、制御デバイスにより、信号透過性の低下した領域がセンサーの検出領域外となるように変えられることを特徴とする、方法に関する。

本発明による方法の好ましい発展によれば、信号透過性カバー上のセンサーの検出領域の少なくとも１％の連続領域において、センサーの検出領域内の信号透過性カバーの残りの領域と比べて、センサーシステムにより検出される信号の少なくとも５％のダンピングが生じることにより、信号透過性の低下した領域が特定される。

本発明は、本発明による少なくとも１つのセンサーシステムを備える車両、特に自動車に更に関する。センサーシステムは、例えば車両の前部、後部又は側面領域の、例えばバンパー、ラジエーターグリル、ヘッドライト、フロントパネル、リアパネル、リアライト、ルーフピラー、スクリーン、又はエクステリアミラー等のアタッチメントに用いることができる。センサーシステムは、車体外部の開口部に取り付けることができる。好ましくは、センサーシステムは、車両部の表面にシームレスに一体化される。特に好ましくは、外側車体部は、同時にセンサー保護カバーでもある。センサーを車体部品の後ろに位置付けすることは、独立型のセンサーに対していくつかの利点、特に審美的、空気力学的、及び修理上の利点がある。いわゆる先進運転支援システム（ＡＤＡＳ：Advanced Driver Assistance Systems）を有するセンサーシステムが、特に考慮に適している。これらは、例えば、ＬｉＤＡＲセンサー、走査型ＬｉＤＡＲセンサー、フラッシュＬｉＤＡＲセンサー、近距離検出用から遠距離検出用までのＧＨｚ及びＴＨｚレーダー、可視光又は赤外線波長スペクトラム用のカメラである。可能な好ましい応用は、高度に自動化された自律運転のための３６０度の周囲検出である。別の応用分野として、これらのＡＤＡＳセンサーは、エンドカスタマーに関連する快適機能、例えば非接触でのドア及びテールゲートの開閉のためのシステム等の電子機械的な快適機能、又は例えば照明に基づく快適機能及びディスプレイに基づく快適機能を提供することができる。

本発明は特に、以下の実施の形態に関する。

第１の実施の形態によれば、本発明は、車両、特に自動車用のセンサーシステム２００、３００であって、センサーハウジングと、アクティブ又はパッシブセンサー１０２であって、センサーハウジング内に配置され、放射線検出及びセンサー１０２に割り当てられた測定デバイスに基づくセンサー技術を有し、センサーハウジングは、センサー１０２の検出方向に位置する側面にセンサー１０２用の信号透過性カバー１０６を有し、信号透過性カバー１０６の領域内のセンサー１０２の検出領域は、信号透過性カバー１０６よりも小さい範囲を有する、センサーとを備え、センサーシステム２００、３００は、センサー１０２の放射線を偏向するために、制御デバイスに結合された移動可能な偏向デバイス２０１がセンサー１０２に割り当てられ、測定デバイスは、センサー１０２の検出領域内で、信号透過性カバー１０６が信号透過性の低下した領域２０２、３０２を有するどうか、そしてどの区間に有するかを確認するのに好適であるように設計され、測定デバイスは、偏向デバイス２０１の制御デバイスと協働して、制御デバイスが偏向デバイス２０１の位置を、信号透過性の低下した領域２０２、３０２がセンサー１０２の検出領域外となるように変更することができるようにすることを特徴とし、偏向デバイス２０１は、少なくとも２つの結合された偏向素子２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂから構成され、偏向デバイス２０１、又は偏向素子２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂのうちの少なくとも１つは、センサー１０２の検出領域外の受動位置からセンサー１０２の検出領域内の能動位置へ移動させることができる、センサーシステムに関する。

第２の実施の形態によれば、本発明は、第１の実施の形態によるセンサーシステムであって、センサー１０２は、レーダーセンサー、光センサー、特にレーザー又は発光ダイオードと、画像取得センサーとに基づくＬｉＤＡＲセンサーから選択されることを特徴とする、センサーシステムに関する。

第３の実施の形態によれば、本発明は、第１又は第２の実施の形態によるセンサーシステムであって、センサー１０２は、送信デバイスと、別個の受信デバイスとを有することを特徴とする、センサーシステムに関する。

第４の実施の形態によれば、本発明は、第１～第３の実施の形態のうちの１つによるセンサーシステムであって、偏向デバイス２０１は、全ての空間方向に移動可能であり、全ての軸を中心に回転可能及び／又は傾斜可能であるように設計されることを特徴とする、センサーシステムに関する。

第５の実施の形態によれば、本発明は、第１～第４の実施の形態のうちの１つによるセンサーシステムであって、偏向デバイス２０１には、その移動のために電気モーター、圧電素子、又は油圧素子が少なくとも割り当てられることを特徴とする、センサーシステムに関する。

第６の実施の形態によれば、本発明は、第１～第５の実施の形態のうちの１つによるセンサーシステムであって、偏向デバイス２０１は、センサーハウジングの、特に信号透過性カバー１０６とセンサー１０２との間に固定されていることを特徴とする、センサーシステムに関する。

第７の実施の形態によれば、本発明は、第１～第６の実施の形態のうちの１つによるセンサーシステムであって、偏向デバイス２０１は、少なくとも１つのミラー、プリズム、補正板、ウェッジウィンドウ、段付レンズ、ブレーズ格子、回折光学素子、ホログラフィック光学素子、又はその組み合わせを含むことを特徴とする、センサーシステムに関する。

第８の実施の形態によれば、本発明は、第１～第７の実施の形態のうちの１つによるセンサーシステムであって、少なくとも２つの結合された偏向素子２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂは、制御デバイスにより一緒に又は個別に移動可能であるように配置されるか、又は偏向素子２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂのうちの少なくとも１つが、センサーシステム内で静止することを特徴とする、センサーシステムに関する。

第９の実施の形態によれば、本発明は、第８の実施の形態によるセンサーシステムであって、少なくとも２つの結合された偏向素子２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂは、制御デバイスによって一緒に移動させることしかできないように設計され、偏向素子２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂのうちの少なくとも１つはセンサーシステム内に固定され、静止した偏向素子３０１ｂは、信号透過性カバー１０６の内側に固定されることを特徴とする、センサーシステムに関する。

第１０の実施の形態によれば、本発明は、第１～第９の実施の形態のうちの１つによるセンサーシステムであって、偏向デバイス２０１は、事前に選択されたビームオフセット経路を放射線検出に設定することができるか、又はセンサー１０２の自己較正によって求められたビームオフセット経路を放射線検出に設定することができるように制御することができることを特徴とする、センサーシステムに関する。

第１１の実施の形態によれば、本発明は、第１～第１０の実施の形態のうちの１つによるセンサーシステムであって、信号透過性カバー１０６が信号透過性の低下した領域２０２、３０２を有するかどうか、そしてどの区間に有するかの確認は、測定デバイスに割り当てられた計算ユニットにより行うことができ、計算ユニットは、特にデータ処理プログラムにより動作し、このデータ処理プログラムにより、信号透過性カバー１０６が信号透過性の低下した領域２０２、３０２を有するかどうか、そしてどの区間に有するかの確認が、同一のセンサー１０２又は異なるセンサーを用いた差分画像検出により行われ、異なるセンサーを用いる場合にはセンサー融合が好ましくは用いられることを特徴とする、センサーシステムに関する。

第１２の実施の形態によれば、本発明は、第１～第１１の実施の形態のうちの１つによるセンサーシステムであって、測定デバイス及び制御デバイスは、センサーハウジングの内側又は外側に互いに独立して位置付けされることを特徴とする、センサーシステムに関する。

第１３の実施の形態によれば、本発明は、第１～第１２の実施の形態のうちの１つによるセンサーシステムであって、測定デバイスは、偏向デバイス２０１の位置を、信号透過性の低い領域２０２、３０２がセンサー１０２の検出領域外となるように変更することができない場合にエラー信号を出力できるように設計されることを特徴とする、センサーシステムに関する。

第１４の実施の形態によれば、本発明は、第１～第１３の実施の形態のうちの１つによるセンサーシステムであって、センサーシステム２００、３００は、信号透過性カバー１０６が信号透過性の低下した領域２０２、３０２を有するかどうか、そしてどの区域に有するかの確認は、センサーシステム２００、３００に電源を投入したとき、及び／又は自由に選択可能な時間間隔で行うことができるように設計されることを特徴とする、センサーシステムに関する。

第１５の実施の形態によれば、本発明は、第１～第１４の実施の形態のうちの１つによるセンサーシステムであって、好ましくはハウジングカバーの横方向の内壁まで延びる信号透過性の内側保護カバーが、センサー１０２と信号透過性カバー１０６との間に設けられ、偏向デバイスは、特に好ましくは、内側保護カバーとセンサー１０２との間に位置することを特徴とする、センサーシステムに関する。

第１６の実施の形態によれば、本発明は、第１～第１５の実施の形態のうちの１つによるセンサーシステムであって、信号透過性カバー１０６及び／又は信号透過性の内側保護カバー３０２は透明プラスチック又はガラスから構成され、透明プラスチックは特にポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタラート、三酢酸セルロース、非晶質ポリアミド、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコールから、又はこれらの混合物若しくはコポリマーから選択され、透明プラスチックは、好ましくはポリカーボネート又はポリメタクリル酸メチルであることを特徴とする、センサーシステムに関する。

第１７の実施の形態によれば、本発明は、自動車用のセンサーシステム２００、３００を動作させる方法であって、センサーシステムは、センサーハウジングと、アクティブ又はパッシブセンサー１０２であって、センサーハウジング内に配置され、放射線検出及びセンサー１０２に割り当てられた測定デバイスに基づくセンサー技術を有し、センサーハウジングは、センサー１０２の検出方向に位置する側面にセンサー１０２用の信号透過性カバー１０６を有し、信号透過性カバー１０６の領域内のセンサー１０２の検出領域は、信号透過性カバー１０６よりも小さい範囲を有する、センサーとを備え、当該方法は、センサー１０２の放射線を偏向するために、制御デバイスに結合された移動可能な偏向デバイス２０１がセンサー１０２に割り当てられ、測定デバイスにより、信号透過性カバー１０６が信号透過性の低下した領域２０２、３０２を有するかどうか、そしてセンサー１０２の検出領域のどの区間に有するかの確認が行われ、信号透過性の低下した領域２０２、３０２が検出された場合、偏向デバイス２０１の位置は、制御デバイスにより、信号透過性の低下した領域２０２、３０２がセンサー１０２の検出領域外となるように変更されることを特徴とし、偏向デバイス２０１は、少なくとも２つの結合された偏向素子２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂから構成され、偏向デバイス２０１、又は偏向素子２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂのうちの少なくとも１つは、センサー１０２の検出領域外の受動位置からセンサー１０２の検出領域内の能動位置へ移動させることができる、方法に関する。

第１８の実施の形態によれば、本発明は、第１７の実施の形態による方法であって、信号透過性カバー１０６上のセンサー１０２の検出領域の少なくとも１％の連続領域において、センサー１０２の検出領域内の信号透過性カバー１０６の残りの領域と比べて、センサーシステムによって検出すべき信号の少なくとも５％の減衰が生じることにより、信号透過性の低下した領域２０２、３０２が特定されることを特徴とする、方法に関する。

第１９の実施の形態によれば、本発明は、第１～第１６の実施の形態のうちの１つによる、少なくとも１つのセンサーシステム２００、３００を備える車両、特に自動車に関する。

本発明を、図１～図３ｂに基づき更に詳細に説明する。

従来技術による概略的なセンサー構造を示す図である。 移動可能な偏向デバイスが、歪んだセンサー信号の位置にある、本発明によるセンサーを示す図である。 移動可能な偏向デバイスが、偏向デバイスによって信号が偏向された後の歪みのないセンサー信号の位置にある、本発明によるセンサーを示す図である。 空間的に離れた偏向ユニットが、歪んだセンサー信号の位置にある、本発明による別の実施形態を示す図である。 空間的に離れた偏向ユニットが、偏向デバイスによって信号が偏向された後の歪みのないセンサー信号の位置にある、本発明による別の実施形態を示す図である。

図１において、自動車用のセンサーシステム１０１を横断面図で概略的に示す。センサーシステム１０１はＬｉＤＡＲセンサーである。センサーシステム１０１は、センサーハウジング１１０と、その中に配置されたセンサー１０２とを備え、センサー１０２は、検出領域１０８、１０９によって画定される検出角１０７を有する送信機１０３及び受信機１０４からなる。センサー１０２は、この場合に、飛行時間測定を有するレーザーセンサーとして設計される。測定デバイス１０５が、センサー信号を処理するためにセンサー１０２に割り当てられる。センサーハウジング１１０は、センサーの検出方向に位置する側面にセンサー１０２用の信号透過性カバー１０６を有する。

図２ａは、本発明によるセンサーシステム２００を示す。これは、２つの偏向素子２０１ａ及び２０１ｂを有する水平移動可能な偏向デバイス２０１を含み、当該水平移動可能な偏向デバイス２０１により、信号を損なう損傷２０２がポリカーボネートの信号透過性カバー１０６上で検出されると直ちに、センサー１０２の信号経路を変更することができる。信号を損なう損傷２０２は、センサー１０２の検出領域の第１の部分２０３ａに影響するため、センサー１０２は、第２の副区間でしか信号を送受信することができない。偏向デバイス２０１は、ここでは受動位置、すなわちセンサー１０２の送受信領域外にある。

図２ｂには、センサー１０２の信号経路２０３ｂが損傷２０２のそばを通り、よってセンサー１０２がその検出角全体にわたって再び機能する領域内へ偏向デバイス２０１を水平移動した後の図２ａのセンサーシステム２００を示す。

図３ａ及び図３ｂは、本発明によるセンサーシステム３００の更なる実施形態を示す。主な違いは、ここに示すセンサーシステム３００が、空間的に離れた偏向デバイスを備えることであり、当該偏向デバイスは、移動可能な第１の偏向素子３０１ａと、信号透過性カバー１０６の内側に取り付けられた静止した第２の偏向素子３０１ｂとを有する。したがって、第１の偏向素子３０１ａ及び第２の偏向素子３０１ｂは共に偏向デバイスを形成する。図３ａにおいて、第１の偏向素子３０１ａは受動位置、すなわちセンサー１０２の放射及び受信範囲外にある。ここでは、センサー１０２の信号経路３０３ａは、信号を損なう損傷３０２により妨害されている。

図３ｂでは、移動可能な第１の偏向素子３０１ａは、その受動位置から能動位置、すなわちセンサー１０２の信号経路内へ移動されている。その結果、新たな信号経路３０３ｂが設定されるため、信号は、移動可能な第１の偏向素子３０１ａ及び静止した第２の偏向素子３０１ｂを介して、信号を損なう損傷３０２を通り過ぎる。

１０１ センサーシステム（従来技術）
１０２ センサー
１０３ 送信機
１０４ 受信機
１０５ 測定デバイス
１０６ 信号透過性カバー
１０７ 検出角
１０８ 検出領域
１０９ 検出領域
１１０ センサーハウジング
２００ センサーシステム（本発明）
２０１ 水平移動可能な偏向デバイス
２０１ａ 第１の偏向素子
２０１ｂ 第２の偏向素子
２０２ 信号を損なう損傷
２０３ａ 妨害されている信号経路
２０３ｂ 妨害されていない信号経路
３００ センサーシステム（本発明）
３０１ａ 移動可能な偏向素子
３０１ｂ 第２の固定偏向素子
３０２ 信号を損なう損傷
３０３ａ 妨害されている信号経路
３０３ｂ 妨害されていない信号経路

Claims (17)

1. 車両、特に自動車用のセンサーシステム（２００、３００）であって、
   センサーハウジングと、
   アクティブ又はパッシブセンサー（１０２）であって、前記センサーハウジング内に配置され、放射線検出及び該センサー（１０２）に割り当てられた測定デバイスに基づくセンサー技術を有し、前記センサーハウジングは、該センサー（１０２）の前記検出方向に位置する側面に該センサー（１０２）用の信号透過性カバー（１０６）を有し、該信号透過性カバー（１０６）の前記領域内の該センサー（１０２）の前記検出領域は、該信号透過性カバー（１０６）よりも小さい範囲を有する、センサーと、
   を備え、
   前記センサー（１０２）の前記放射線を偏向するために、制御デバイスに結合された移動可能な偏向デバイス（２０１）が該センサー（１０２）に割り当てられ、前記測定デバイスは、該センサー（１０２）の前記検出領域内で、前記信号透過性カバー（１０６）が信号透過性の低下した領域（２０２、３０２）を有するどうか、そしてどの区間に有するかを確認するのに好適であるように設計され、該測定デバイスは、前記偏向デバイス（２０１）の前記制御デバイスと協働して、該制御デバイスが該偏向デバイス（２０１）の前記位置を、前記信号透過性の低下した領域（２０２、３０２）が前記センサー（１０２）の前記検出領域外となるように変更することができるようにすることを特徴とし、
   前記偏向デバイス（２０１）は、少なくとも２つの結合された偏向素子（２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂ）から構成され、
   前記偏向デバイス（２０１）、又は前記偏向素子（２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂ）のうちの少なくとも１つは、前記センサー（１０２）の前記検出領域外の受動位置から該センサー（１０２）の該検出領域内の能動位置へ移動させることができる、センサーシステム。
2. 前記センサー（１０２）は、レーダーセンサー、光センサー、特にレーザー又は発光ダイオードと、画像取得センサーとに基づくＬｉＤＡＲセンサーから選択されることを特徴とする、請求項１に記載のセンサーシステム。
3. 前記センサー（１０２）は、送信デバイスと、別個の受信デバイスとを有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のセンサーシステム。
4. 前記偏向デバイス（２０１）は、全ての空間方向に移動可能であり、全ての軸を中心に回転可能及び／又は傾斜可能であるように設計されることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のセンサーシステム。
5. 前記偏向デバイス（２０１）には、その前記移動のために電気モーター、圧電素子、又は油圧素子が少なくとも割り当てられることを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載のセンサーシステム。
6. 前記偏向デバイス（２０１）は、前記センサーハウジングの、特に前記信号透過性カバー（１０６）と前記センサー（１０２）との間に固定されていることを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載のセンサーシステム。
7. 前記偏向デバイス（２０１）は、少なくとも１つのミラー、プリズム、補正板、ウェッジウィンドウ、段付レンズ、ブレーズ格子、回折光学素子、ホログラフィック光学素子、又はその組み合わせを含むことを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載のセンサーシステム。
8. 前記少なくとも２つの結合された偏向素子（２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂ）は、前記制御デバイスにより一緒に又は個別に移動可能であるように設計されるか、又は該偏向素子（２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂ）のうちの少なくとも１つが、前記センサーシステム内に固定して配置されることを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載のセンサーシステム。
9. 前記少なくとも２つの結合された偏向素子（２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂ）は、前記制御デバイスによって一緒に移動させることしかできず、該偏向素子（２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂ）のうちの少なくとも１つは前記センサーシステム内に固定して配置され、該固定された偏向素子（３０１ｂ）は、前記信号透過性カバー（１０６）の前記内側に取り付けられることを特徴とする、請求項８に記載のセンサーシステム。
10. 前記信号透過性カバー（１０６）が信号透過性の低下した領域（２０２、３０２）を有するかどうか、そしてどの区間に有するかの前記確認は、前記測定デバイスに割り当てられた計算ユニットにより行うことができ、該計算ユニットは、特にデータ処理プログラムにより動作し、該データ処理プログラムにより、前記信号透過性カバー（１０６）が信号透過性の低下した領域（２０２、３０２）を有するかどうか、そしてどの区間に有するかの前記確認が、同一のセンサー（１０２）又は異なるセンサーを用いた差分画像検出により行われ、異なるセンサーを用いる場合にはセンサー融合が好ましくは用いられることを特徴とする、請求項１～９のいずれか１項に記載のセンサーシステム。
11. 前記測定デバイス及び前記制御デバイスは、前記センサーハウジングの内側又は外側に互いに独立して位置付けされることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか１項に記載のセンサーシステム。
12. 前記測定デバイスは、前記偏向デバイス（２０１）の前記位置を、前記信号透過性の低い領域（２０２、３０２）が前記センサー（１０２）の前記検出領域外となるように変更することができない場合にエラー信号を出力できるように設計されることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか１項に記載のセンサーシステム。
13. 前記センサーシステム（２００、３００）は、前記信号透過性カバー（１０６）が信号透過性の低下した領域（２０２、３０２）を有するかどうか、そしてどの区域に有するかの前記確認は、該センサーシステム（２００、３００）に電源を投入したとき、及び／又は自由に選択可能な時間間隔で行うことができるように設計されることを特徴とする、請求項１～１２のいずれか１項に記載のセンサーシステム。
14. 前記信号透過性カバー（１０６）は透明プラスチック又はガラスから構成され、該透明プラスチックは特にポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタラート、三酢酸セルロース、非晶質ポリアミド、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコールから、又はこれらの混合物若しくはコポリマーから選択され、前記透明プラスチックは、好ましくはポリカーボネート又はポリメタクリル酸メチルであることを特徴とする、請求項１～１３のいずれか１項に記載のセンサーシステム。
15. 自動車用のセンサーシステム（２００、３００）を動作させる方法であって、該センサーシステムは、センサーハウジングと、アクティブ又はパッシブセンサー（１０２）であって、該センサーハウジング内に配置され、放射線検出及び該センサー（１０２）に割り当てられた測定デバイスに基づくセンサー技術を有し、前記センサーハウジングは、該センサー（１０２）の前記検出方向に位置する側面に該センサー（１０２）用の信号透過性カバー（１０６）を有し、該信号透過性カバー（１０６）の前記領域内の該センサー（１０２）の前記検出領域は、該信号透過性カバー（１０６）よりも小さい範囲を有する、センサーとを備え、該方法は、
    前記センサー（１０２）の前記放射線を偏向するために、制御デバイスに結合された移動可能な偏向デバイス（２０１）が該センサー（１０２）に割り当てられ、前記測定デバイスは、前記信号透過性カバー（１０６）が信号透過性の低下した領域（２０２、３０２）を有するかどうか、そして前記センサー（１０２）の前記検出領域のどの区間に有するかを確認するために用いられ、信号透過性の低下した領域（２０２、３０２）が検出された場合、前記偏向デバイス（２０１）の前記位置は、前記制御デバイスにより、前記信号透過性の低下した領域（２０２、３０２）が前記センサー（１０２）の前記検出領域外となるように変更されることを特徴とし、
    前記偏向デバイス（２０１）は、少なくとも２つの結合された偏向素子（２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂ）から構成され、
    前記偏向デバイス（２０１）、又は前記偏向素子（２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂ）のうちの少なくとも１つは、前記センサー（１０２）の前記検出領域外の受動位置から該センサー（１０２）の該検出領域内の能動位置へ移動させることができる、方法。
16. 前記信号透過性カバー（１０６）上の前記センサー（１０２）の前記検出領域の少なくとも１％の連続領域において、前記センサー（１０２）の前記検出領域内の前記信号透過性カバー（１０６）の残りの領域と比べて、前記センサーシステムによって検出すべき前記信号の少なくとも５％の減衰が生じることにより、信号透過性の低下した領域（２０２、３０２）が特定されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
17. 請求項１～１４のいずれか１項に記載の少なくとも１つのセンサーシステム（２００、３００）を備える車両、特に自動車。

Images