KR20150002741A

KR20150002741A - 최적화된 수신 레벨 감소에 적합한 수신 유닛을 갖는 광전자 센서 장치, 특히 레이저 스캐너

Info

Publication number: KR20150002741A
Application number: KR1020147030812A
Authority: KR
Inventors: 하이너 바이하; 페터 호르바쓰; 옌스 니콜라이
Original assignee: 발레오 샬터 운트 센소렌 게엠베아
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2015-01-07
Also published as: CN104272133B; US9606222B2; EP2834661A1; KR101638273B1; JP2015518144A; DE102012006869A1; JP6067835B2; CN104272133A; WO2013149852A1; US20150177368A1

Abstract

본 발명은 자동차의 주변에 위치된 물체를 탐지하기 위한 자동차용 광전자 센서 장치(1)로서, 광 전송 신호(5)를 발광하기 위한 전송 유닛(2)과, 물체에 의해 반사된 전송 신호(5)인 수신 신호(8)를 수신하기 위한 수신 유닛(7)으로서, 수신 유닛(7)은 분포 방향(12)을 따라 분포 배열되는 적어도 2개의 수신 요소(9, 10, 11), 및 수신 신호(8)의 전파 방향(14)으로 수신 요소(9, 10, 11)의 앞에 위치설정되는 수광 소자(13), 특히 수신 렌즈를 구비하는, 상기 수신 유닛(7)과, 수광 소자(13)를 고정하기 위한 고정 장치(22)와, 수신 신호(8)의 강도를 감소시키기 위한 다이어프램(21, 21')을 구비하는, 상기 자동차용 광전자 센서(1)에 관한 것으로서, 상기 다이어프램(21, 21')은 고정 장치(22)에 고정되어 있다.

Description

최적화된 수신 레벨 감소에 적합한 수신 유닛을 갖는 광전자 센서 장치, 특히 레이저 스캐너{OPTOELECTRONIC SENSOR DEVICE, PARTICULARLY LASER SCANNER, WITH AN ADAPTED RECEIVING UNIT FOR OPTIMIZED RECEPTION LEVEL REDUCTION}

본 발명은 센서 장치가 자동차의 주변에 위치된 물체를 탐지하도록 설계되는 자동차를 위한, 광전자 센서 장치, 특히 레이저 스캐너 또는 레이더 장치에 관한 것이다. 센서 장치는 광 전송 신호 또는 전송 광 빔을 발광하기 위한 전송 유닛뿐만 아니라, 물체에 의해 반사된 전송 신호인 수신 신호를 수신하기 위한 수신 유닛을 포함한다. 수신 유닛은 분포 방향을 따라 분포 배열되는 적어도 2개의 수신 요소(예를 들면, 포토 다이오드)를 구비한다. 또한, 수신 요소는, 수신 신호의 전파 방향에서 수신 요소의 앞에 위치되고, 예를 들면 수신 신호를 수신 요소에 집중시키는 역할을 하는 수광 소자(receiving optic), 특히 수신 렌즈를 포함한다. 또한, 센서 장치는 수광 소자를 고정하기 위한 고정 장치뿐만 아니라, 수신 신호의 강도를 감소시키는 다이어프램을 포함한다. 또한, 본 발명은 이러한 광전자 센서 장치를 구비하는 자동차에 관한 것이다.

여기서의 관심은 특히 레이저 스캐너에 있다. 이러한 센서 장치는 이미 종래 기술로부터 알려져 있고, 예를 들어, 이동 동안에 또는 자동차의 운전 동안에, 자동차의 주변을 탐지하기 위해 자동차에 부착된다. 이러한 센서 장치는 광 펄스 전파 시간법에 따라 자동차와 물체 사이의 거리를 측정하는, 자동차 주변의 영역의 물체 또는 장애물을 탐지하기 위한 주사 광학 측정 장치이다. 이러한 레이저 스캐너는 예를 들면, 특허 문헌 제 DE 101 43 060 A1 호로부터 공지된 것으로 추정될 수 있다. 예를 들면, 레이저 다이오드를 포함하는 전송 유닛은, 자동차의 주변에 위치된 물체에 반사되어, 수신 신호 또는 수신 광 빔의 형태로 레이저 스캐너의 수신 유닛에 도달하는 광 빔을 발광한다. 수신 유닛은 보통 수신 요소, 특히 애벌런치 포토다이오드(avalanche photodiode)로 불리는 수신 요소로서, 복수의 동일한 포토다이오드를 포함하고, 이 복수의 동일한 포토다이오드는 직선으로 분포 배열된다. 탐지된 물체의 정확한 분해능을 달성하기 위해서, 일반적으로 적어도 3개 또는 4개의 이러한 포토다이오드가 필요하고, 이러한 포토다이오드는 자동차의 수직 방향으로, 다시 말해서 중첩하여 분포된다. 이러한 방식으로, 특정 심도(depth)는 회색 배경과 구별되는 예를 들면, 다른 자동차와 같은 물체를 허용하는 3D 레코딩과 유사한 방식으로 달성될 수 있다.

전송기에 의해 출력되는 광 빔은 보통 적합한 굴절 장치, 예를 들면 미러 요소를 사용하여, 수직 방향으로 그리고, 적절하다면, 수평 방향으로 또한 선회되고 그 결과 자동차의 주변이 말하자면, 스캐닝된다. 전송 유닛은 여기에, 예를 들면 전송 유닛과 함께 수직 방향으로 분포 배열되는 특정 포토다이오드의 위에 위치된다. 따라서, 이것은, 포토다이오드가 물리적인 측면에서 동일한 설계를 갖더라도, 이러한 포토다이오드는 시간순의 오프셋으로 탐지된 물체를 "관찰(see)"하므로, 각 포토다이오드에서의 수신 신호의 강도가 상이한 상황을 야기한다. 포토다이오드에서의 광 강도의 이러한 분포은 이미 언급한 바와 같이, 포토다이오드 위에 위치되는 전송 유닛에 대한 포토다이오드에서의 광 강도의 배열에 의해 직접 결정된다. 그 다음에 포토다이오드의 과변조를 회피하기 위해, 또는 수신 감도를 감소시키고, 그러므로 또한 특정 시간 동안 레이저 스캐너의 "블라인드니스(blindness)"를 방지하기 위해, 종래 기술에 있어서 광-불투과성의, 주로 블랙 스트라이프(black stripe)가 수용 렌즈 상에 페인팅되거나, 대응하는 접착 스트립이 그 렌즈 상에 접착된다. 그러나, 이것은 페인트의 코팅 또는 대응하는 접착 스트립의 이러한 도포는 비교적 고가이고, 게다가 특히, 플라스틱으로 제조된 렌즈의 경우에 시간-소모적이라는 단점을 갖는다.

본 발명의 목적은 도입부에 언급된 일반적인 유형의 센서 장치 내의 다이어프램의 제공에 대한 비용을 종래 기술과 비교하여 감소시킬 수 있는 해결책을 명시하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따라서 각 독립 청구항에 따른 특징을 갖는 광전자 센서 장치 및 자동차에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예는 종속 청구항, 상세한 설명 및 도면의 개시내용이다.

자동차를 위한 본 발명에 따른 광전자 센서 장치는, 자동차의 주변에 위치되는 물체를 탐지하도록, 특히 상세하게는 물체와 자동차 사이의 거리를 측정하도록 설계된다. 센서 장치는 광 전송 신호 또는 전송 광 빔을 발광하도록 설계되는 전송 유닛을 포함한다. 또한, 센서 장치는 물체에 의해 반사된 전송 신호인 수신 신호를 수신하도록 설계되는 수신 유닛을 포함한다. 수신 유닛은, 수신 신호의 전파 방향에서 수신 요소의 앞에 배열되고, 그러므로 수신 신호의 수신 경로 또는 전파 경로에 위치되는 수광 소자, 특히 수신 렌즈와 같은 분포 방향을 따라 분포 배열되는 적어도 2개의 수신 요소를 구비한다. 또한, 센서 장치는 수광 소자를 고정하도록 설계되는 고정 장치, 및 수신 신호의 강도를 감소시키도록 설계되는 다이어프램을 구비한다. 본 발명에 따라서, 고정 장치에 고정되는 다이어프램이 제공된다.

수광 소자 상에 다이어프램으로서, 대응하는 페인트 코팅, 아니면 접착 스트립을 위치시키는 대신에, 광 강도의 규정된 감소의 목적을 위해, 다이어프램이 고정 장치에 직접 고정되거나 이러한 고정 장치에 의해 지지되고, 그 결과 수광 소자가 고정 장치로부터 제거된 후에 다이어프램이 고정 장치에 유지될 수 있다. 이것은, 다이어프램이 최소 비용으로 사용될 수 있게 되고; 다이어프램이 예를 들어, 수광 소자를 위해 고정 장치와 일체형으로 구현될 수 있거나, 독립 요소로서 고정 장치에 부착되거나 특히, 래칭 연결부 등에 의해 고정 장치에 연결될 수 있다는 장점을 갖는다. 사실상 이 장착 단계에서 추가의 접착 스트립 또는 페인트의 층이 개별적으로 수광 소자에 더이상 제공될 필요가 없고, 그 결과 시간 및 비용에 대한 관련 단점을 갖는 추가의 장착 단계가 제거된다. 그러므로, 특히 큰 비용으로만 페인트의 층 또는 접착 스트립의 도포가 가능한 플라스틱으로 제조된 수신 렌즈를 사용하는 것이 또한 가능하다. 본 발명에 따른 센서 장치의 추가의 장점은 수광 소자의 특정 형상, 특히 특정 렌즈 형상이 또한 다양한 고정 장치와 조합될 수 있다는 것이다. 게다가, 소망된 감도 시나리오에 따르면, 상이한 센서 장치를 상이한 고정 장치 또는 상이한 다이어프램으로 상이한 설치 위치에 장착하는 것이 가능하다. 따라서, 센서 장치의 구성의 면에서, 페인트의 층 또는 접착 스트립의 형태로 구현되는 다이어프램의 경우보다 상당히 큰 가요성이 얻어진다.

광전자 센서 장치는 바람직하게 레이저 스캐너 아니면 레이더 장치(광 탐지 및 거리 측정)이다.

다이어프램은, 바람직하게 고정되므로 작동 동안에 부동이고, 수신 경로에, 다시 말해서, 수신 신호의 전파 경로에 배열되는 위치적으로 고정된 요소이다.

다이어프램은 근본적으로 수광 소자의 앞에 위치설정될 수 있다. 그러나 대안적으로, 다이어프램이 수신 신호의 전파 방향으로 수광 소자의 뒤에 배열되는 것이 제공될 수도 있다.

특히, 전송 신호는 바람직하게 선회될 수 있는, 더 정확히 말하면, 특히, 수신 요소의 분포 방향과, 특히 수직 방향과 일치하는 선회 방향으로 선회될 수 있는 전송 광 빔이다. 이러한 목적을 위해, 예를 들어, 이동식 굴절 요소, 예를 들면, 미러 요소는 예를 들면 특허문헌 제 DE 101 43 060 A1 호에 설명된 것과 같이 제공될 수 있다.

수신 요소는 바람직하게 포토다이오드, 특히 애벌런치 포토다이오드이다.

바람직하게, 적어도 3개의 이러한 수신 요소가 제공된다. 예를 들면, 센서 장치가 2개 또는 3개 또는 4개 또는 5개의 수신 요소를 구비하는 것이 제공 가능하다. 일 실시예에 있어서, 수신 유닛은 4개의 포토다이오드를 포함한다.

적어도 3개의 수신 요소는 바람직하게 직선을 따라 분포 배열되거나 수신 요소의 분포 방향으로 연장되는 공통의 가상 직선에 있다. 또한, 수신 요소는 바람직하게 등거리로 분포 배열된다.

센서 장치의 설치된 상태에 있어서, 전송 유닛은 바람직하게 수신 유닛 위에 위치된다. 또한, 일 실시예에 있어서 전송 유닛, 다시 말해서 전송 유닛의 적어도 하나의 다이오드가 수신 요소와 공통 직선에, 특히 상세하게는 수직선에 있는 것이 제공 가능하다.

전송 유닛은 바람직하게 전송 다이오드, 더 정확히 말하면, 특히 광 전송 신호를 발광하도록 설계되는 레이저 다이오드를 포함한다.

다이어프램은 바람직하게 알루미늄 합금으로 형성된다. 또한, 대안적으로 다이어프램이 플라스틱으로 제조되는 것이 제공 가능하다. 이에 대응하여, 고정 장치는 또한 알루미늄 합금 아니면 플라스틱으로 형성될 수 있다. 이것은 다이어프램이 고정 장치와 동일한 물질로 형성되는 경우에 바람직하다. 여기서, 특정 물질은 센서 장치의 하우징 내에 고정 장치 및 다이어프램의 저-비용 부착을 허용한다. 특히, 이것은 고정 장치의 물질이 고정 장치가 부착되는 하우징 부분의 물질에 대응하는 경우에 바람직하다. 이 하우징 부분은 예를 들면, 고정 장치를 위한 고정 플레이트일 수도 있다. 동일한 물질에 의해, 온도 변화의 경우에 상이한 팽창 계수 때문에, 수광 소자의 설정 또는 조정된 위치가 센서 장치의 작동 동안에 이동되는 것을 방지 가능하다.

일 실시예에 있어서, 다이어프램이 본질적인 강성 요소인 것이 제공된다. 그러므로, 고정 장치 상의 특히 안정한 배열이 가능해지고, 그러므로 이러한 배열은 수신 신호의 세기의 특히 정밀하고 규정된 감소를 보장할 수 있다. 게다가, 다이어프램이 또한 예를 들면, 수광 소자의 고정과 같은 추가의 기능을 가질 수 있다는 것이 보장된다.

일 실시예에 있어서, 다이어프램이 고정 장치와 일체형으로 구현되는 것이 제공 가능하다. 그러므로, 다이어프램은, 말하자면, 고정 장치의 구성요소이고, 수광 소자의 고정을 지지할 수 있다. 게다가, 전체 배열의 특히 높은 안정성이 보장되고, 고정 장치에 대한, 그리고 수광 소자에 대한 다이어프램의 위치가 자동차의 운전 동안에 센서 장치에 작용하는 힘 때문에 약간 변화될 수 있는 상황이 방지된다. 그러므로, 수광 소자에 대한 다이어프램의 일정 위치는 지속적으로 보장되고, 그러므로 다이어프램의 지속적인 일정 효과가 또한 보장된다.

대안적으로, 다이어프램은 또한 고정 장치에 연결되는 독립 요소일 수 있다.

또한, 다이어프램은 바람직하게 수광 소자를 위한 고정 기능을 가질 수 있으며, 그 결과 수광 소자가 적어도 다이어프램에 의해 지지하는 방식으로 고정된다. 그러므로, 다이어프램은 상세하게, 한편으로는 광 강도를 감소하는 기능, 및 다른 한편으로는 수광 소자를 고정하는 기능의 2개의 상이한 기능을 수행한다. 이러한 다이어프램의 2개의 기능의 결과로서, 비용 및 유용한 설치 공간 모두를 절약할 수 있다.

다이어프램은 기다란 설계를 갖는 것이 특히 바람직하며, 그 결과 수신 요소의 분포 방향을 따라 연장되는 기다란 요소의 형태로 이용 가능하다. 그 다음에, 각각의 수신 요소를 위한 수신 신호의 상이한 강도를 얻는 것이 가능하다. 이러한 실시예는 각 수신 요소에서 입사 수신 신호의 강도가 상세하게 각 수신 요소와 전송 유닛 사이의 거리의 함수로서 상이하다는 이해를 기반으로 한다.

바람직하게, 다이어프램은 본질적으로 수신 신호의 전파 방향에 대해 수직으로 배향되고, 그러므로 수광 소자의 평면에 평행한 평면에 있는 편평한 요소이다.

또한, 이것은 다이어프램이 수신 요소의 분포 방향으로 테이퍼지는 경우에 바람직하다. 특히, 다이어프램이 전송 유닛에 대해 가장 근접하게 위치설정되는 수신 요소의 방향으로 테이퍼지도록 설계되는 것이 제공된다. 이러한 실시예는 전송 유닛으로부터 가장 멀리 위치되는 수신 요소에서의 입사 수신 신호의 강도가 전송 유닛에 가장 근접하게 위치되는 수신 요소에서의 광 강도보다 훨씬 더 크다는 이해를 기반으로 한다. 그러므로, 가장 멀리 위치되는 수신 요소는 최대 광 강도를 받는다. 본 실시예에 따르면, 이것은 다이어프램이 전송 유닛의 방향으로 테이퍼지도록 설계된다는 점에서 보상될 수 있고, 그 결과로 각 수신 요소가 대략 동일한 광 강도를 받는다는 것을 달성할 수 있다. 그러므로, 각각의 수신 요소의 과-변조가 방지된다.

바람직하게, 다이어프램은 림이 직선 아니면 곡선일 수 있는 사다리꼴의 방식으로 구현된다. 각 림의 곡선 형상이 선택된다면, 이것은 이러한 림이 서로의 방향으로 오목하게 구현되는 경우에 유리하다. 그러므로, 다이어프램의 테이퍼진 형상은 큰 비용 없이 달성될 수 있다.

다이어프램은 바람직하게 수신 요소의 분포 방향에 대한 수직 방향에서 수광 소자에 대해 중심에 배열된다. 이것은 다이어프램이 수광 소자의 중심축 또는 대칭축에 대해 미러-대칭 방식으로 배열될 수 있다는 것을 의미한다. 그러므로, 수신 신호의 강도는 효과적으로 감소될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 다이어프램이 광 수신 신호에 대해 불-투명인 물질로 형성되는 것이 제공된다. 그러나, 광 강도의 규정된 감소를 달성하기 위해서, 다이어프램의 물질은 규정된 부분적인 투명성을 갖는 것이 제공 가능하다.

고정 장치의 구성에 대해서, 일 실시예에 있어서 고정 장치가 수광 소자를 유지하기 위한 프레임, 및 프레임의 2개의 대향 측부에 걸쳐 있거나 연결(bridge)하는 다이어프램, 특히 기다란 요소를 구비하는 것이 제공된다. 광 강도의 신뢰성있는 감소 이외에, 다이어프램이 여기서 적어도 수광 소자를 지지하는 역할을 할 수 있기 때문에, 프레임 상의 수광 소자의 특히 안정한 배열을 추가적으로 허용할 수 있다. 그 다음에, 2개의 상이한 실시예가 제공될 수 있다.

다이어프램은 프레임의 측부를 갖는 공통 평면에 위치될 수 있고, 수광 소자는 다이어프램과 접할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 다이어프램은 바람직하게 프레임과 일체형으로 구현되고, 그러므로, 그 자체로 프레임의 구성요소를 형성할 뿐만 아니라, 수광 소자의 특히, 평면의 배면측부를 위한 지지면으로서의 역할을 한다. 본 실시예에 있어서, 수광 소자는 예를 들면, 접착 연결부 및/또는 래치 연결부 및/또는 클립 연결부(clipped connection)를 거쳐서 프레임에 연결될 수 있다.

그러나, 대안적으로 다이어프램이 프레임에 대해 수광 소자를 가압하는 스프링 요소로서 구현되는 것이 또한 제공될 수 있다. 그러므로, 본 실시예는 다이어프램이 추가의 고정 기능을 수행하고, 그러므로 수광 소자를 프레임에 부착하는 역할을 한다는 장점을 갖는다. 스프링 요소는 예를 들면, 클립 연결부 및/또는 래치 연결부를 거쳐서 프레임에 연결될 수 있다. 그러나, 스프링 요소가 또한 프레임과 일체형으로 구현되는 것이 제공 가능하다. 그러므로, 스프링 요소는 바람직하게 수신 요소로부터 멀리 떨어진 수광 소자의 일측부 상에 위치된다. 수광 소자의 이러한 측부는 바람직하게 볼록 형상(belly-like) 또는 곡선 방식으로 구현되는 측부이다.

바람직하게, 수광 소자는 바람직하게 수신 신호를 각각의 수신 요소에 집중시키도록 설계되는 수신 렌즈이다. 수광 소자는 사각 형상의 단면을 가질 수 있다. 수광 소자는, 바람직하게 평면이고 수신 요소에 면하는 제 1 측부, 및 곡선 설계를 갖고 수신 요소로부터 멀리 떨어진 제 2 측부를 구비한다.

본 발명에 따른 자동차는 본 발명에 따른 광전자 센서 장치를 포함한다. 본 발명에 따른 센서 장치에 대해 설명되는 바람직한 실시예, 및 상기 실시예의 장점이 본 발명에 따른 자동차에 대응하여 제공된다.

본 발명의 추가의 특징은 특허청구범위, 도면 및 도면의 설명에서 발견할 수 있다. 명세서 내의 모든 특징 및 상기 명시된 특징의 조합뿐만 아니라, 도면의 간단한 설명의 이하에 명시되는 및/또는 단지 도면에서 도시되는 특징 및 특징의 조합은, 개시된 조합 각각 내에서 뿐만 아니라, 다른 조합 아니면 단독으로도 사용될 수 있다.

이제, 본 발명은 각각의 바람직한 예시적인 실시예를 토대로 할 뿐만 아니라, 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다. 이하에 설명된 예시적인 실시예가 본 발명의 바람직한 실시예만을 구성하고, 그러므로 본 발명은 이하의 예시적인 실시예로 제한되는 것은 아니라는 것이 강조된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광전자 센서 장치의 개략도,
도 2는 전송 유닛의 위치가 표시되어 있는, 고정 장치 및 수광 소자의 배면측부의 개략도,
도 3 및 도 4는 도 2에 따른 수광 소자를 갖는 고정 장치의 개략적인 사시도,
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정 장치, 수광 소자뿐만 아니라, 다이어프램의 개략도.

도 1에 개략적으로만 도시되는 센서 장치(1)는 예를 들면, 레이저 스캐너 아니면 레이더 장치이다. 센서 장치(1)는 자동차에 사용될 수 있고, 자동차를 둘러싸는 영역 내의 물체를 탐지하고, 특히, 한쪽 편의 자동차와 다른쪽 편의 자동차의 주변에 위치된 물체 사이의 거리를 측정하는 역할을 한다. 센서 장치(1)는 예를 들면, 범퍼 상에 또는 윈드 스크린 뒤에 아니면 측면 에지 상에 장착될 수 있다.

센서 장치(1)는 예시적인 실시예에서 레이저 다이오드인 전송 다이오드(3)를 구비하는 전송 유닛(2)을 포함한다. 상세하게, 송광 소자(4), 예를 들면 렌즈는 또한 전송 유닛(2)의 부분을 형성한다. 전송 유닛(2)은 광 전송 신호, 다시 말해서 레이저 빔 형태의 전송 광 빔을 발광한다.

전송 신호(5) 및 레이저 빔은 그 다음에 적합한 굴절 장치에 의해 수직 방향(6)으로 선회되고, 예를 들면, 특허문헌 제 101 43 060 A1 호에 이미 설명된 대로 굴절된다.

센서 장치(1)의 설치된 상태에 있어서, 전송 유닛(2)은 (자동차의 수직 방향에서 바라볼 때) 수신 신호(8)를 수신하는 역할을 하는 수신 유닛(7) 위에 위치된다. 이 수신 신호(8)는 근본적으로 물체에 의해 반사된 전송 신호(5)이다. 그러므로, 전송 신호(5)는 자동차의 주변의 물체에서 반사되고, 그 다음에 수신 신호(8)의 형태로 센서 장치(1)로 복귀한다. 수신 유닛(7)은 한쪽 편에서 다수의 수신 요소, 상세하게는 예시적인 실시예에서의 3개의 수신 요소(9, 10, 11)를 포함한다. 예시적인 실시예에 있어서 수신 요소(9, 10, 11)는 포토다이오드, 특히 상세하게는, 애벌런치 포토다이오드로 불리는 포토다이오드이다. 수신 요소(9, 10, 11)는 수직 방향(6)과 일치하는 분포 방향(12)을 따라 분포 배열된다. 수신 요소(9, 10, 11)는 공통 가상 직선상에, 상세하게는 공동 수직선상에 있다.

또한, 수신 유닛(7)은 다른쪽 편에서 수신 렌즈로서 여기에 구현되는 수광 소자(13)를 포함한다. 수신 신호(8)의 전파 방향(14)에 있어서, 이러한 수광 소자(13)는 수신 요소(9, 10, 11)의 앞에 위치되고, 그 결과 수광 소자(13)가 수신 요소(9, 10, 11)의 앞에 위치설정된다. 수광 소자(13)는 수신 요소(9, 10, 11)에 면하는 평면 배면측부(15), 및 수신 요소(9, 10, 11)로부터 멀리 떨어지고, 전파 방향(14)에 반대 방향으로 향하는 곡선 전방측부(16)를 구비한다. 그러므로, 수광 소자(13)는 수신 신호(8)의 전파 경로인 수신 경로(17) 내에 위치된다.

미리 언급한 바와 같이, 전송 신호(5)는 적어도 수직 방향(6)(또한 수평 방향일 수도 있음)으로 선회되고, 그 결과 수신 요소(9, 10, 11)가 상이한 시간에 수신 신호(8)를 수신한다. 보다 정확히 말하자면, 전송 유닛(2)으로부터 가장 멀리 위치되는 수신 요소(11)는 수신 광 빔(18)을 수신하고, 중간 수신 요소(10)는 다른 시간에 수신 광 빔(19)을 수신하며, 전송 유닛(2)에 가장 근접하게 위치설정되는 수신 요소(9)는 또 다른 시간에 추가의 수신 광 빔(20)을 수신한다. 수신 요소(11)에 의해 수신되고, 전송 유닛(2)으로부터 가장 멀리 있는 수신 광 빔(18)이 가장 큰 강도를 갖는 것으로 알려져 있다. 게다가, 수신 신호(8)의 강도는 또한 탐지된 물체와 센서 장치(1) 사이의 거리에 따라 달라진다. 그 다음에 각각의 수신 요소(9, 10, 11)의 눈부심(dazzling) 또는 과-변조를 회피하기 위해, 다이어프램(21)(추가의 도면에 도시함)을 사용하는 것이 제안되고, 이 다이어프램(21)에 의해, 수신된 수신 광 빔(18, 19, 20)의 강도가 상세하게는, 일부의 경우에서 수신 요소(9, 10, 11)를 위한 상이한 정도로 감소된다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수신 경로(14)에 수광 소자(13)를 고정하도록 설계되는 고정 장치(22)를 도시한다. 그러므로, 수광 소자(13)는 고정 장치(22)에 의해 설정 위치에 유지되고, 수광 소자(13)의 평면 배면측부(15), 다시 말해서 수신 요소(9, 10, 11)에 면하는 측부가 도 2에 도시된다. 배향의 목적을 위해, 전송 유닛(2)의 위치가 또한 (도면의 평면에 수직인) 수신 신호(8)의 전파 방향(14), 및 분포 방향(12) 및 수직 방향(6)과 같이 도 2에 개략적으로 도시된다.

도 2에 따른 예시적인 실시예에 있어서, 고정 장치(22)는 수광 소자(13)가 그들의 평면 배면측부(15)로 유지되는 마운트(mount)를 구성하는 프레임(23)에 의해 형성된다. 수광 소자(13)는 예를 들면, 접착 연결부 및/또는 래치 연결부에 의해 프레임(23) 내에 부착될 수 있다. 프레임(23)에 의해 형성되는 평면은 여기서 전파 방향(14)에 대해 수직으로 있게 된다. 그러므로, 수광 소자(13)는 프레임(23) 내에 있고, 프레임(23)의 총 4개의 측부(42, 25, 26, 27)로 수광 소자의 외주면 상에 직접 밀폐되거나 둘러싸인다. 또한 도 2로부터 명백한 바와 같이, 프레임(23)은 사각형 프레임이고, 그러므로, 수광 소자(13)의 사각 형상에 순응한다.

도 2에 따른 예시적인 실시예에 있어서, 상술된 다이어프램(21)은 프레임(23)과 일체형으로 형성되고, 프레임(23)의 대향하여 놓인 2개의 측부(24, 26) 사이에서 연장되고, 그 결과 다이어프램(21)이 프레임(23)의 2개의 대향 측부(24, 26)(다시 말해서, 하측부 및 상측부)를 연결하거나 걸쳐진다. 다이어프램(21)의 평면은 전파 방향(14)에 대해 수직으로 놓여 있고, 그러므로 프레임(23)의 평면과 일치한다. 따라서, 다이어프램(21)은 프레임(23)의 모든 측부(24 내지 27)를 갖는 공통 평면에 있고, 그러므로 수광 소자(13)의 배면측부(15)를 위한 지지부를 형성한다. 또한, 다이어프램(21)은, 분포 방향(6)으로 연장하고 수신 요소(9, 10, 11)를 갖는 중첩 배열의 전파 방향(14)으로 배열되는 기다란 요소이다. 또한, 다이어프램(21)은 전송 유닛(2)의 방향으로 테이퍼지도록 설계되고, 그 결과 다이어프램(21)의 폭이 분포 방향(6)뿐만 아니라 전파 방향(14)에 대한 수직 방향으로 지속적으로 또는 끊임없이 감소된다. 사다리꼴 방식으로 형성되는 다이어프램(21)이 도 2에서 곡선 림(28, 29)을 구비하더라도, 이러한 림(28, 29)은 근본적으로 선형 설계를 가질 수 있다. 이것은 본질적으로 각 수신 광 경로(18, 19, 20)의 강도의 감소가 달성되는 것에 따라 달라진다.

또한, 다이어프램(21)은 수직 방향(6)으로, 또는 분포 방향(12)을 따라서 연장되는 수광 소자(13)의 대칭축(30)을 따라 중심으로 연장된다.

다이어프램(21)을 포함하는 전체 프레임(23)은 예를 들면, 플라스틱 아니면 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다. 따라서, 프레임(23)뿐만 아니라 다이어프램(21)은 본질적인 강성 요소이다.

도 3 및 도 4는 도 2에 따른 프레임(23) 및 수광 소자(13)의 개략도를 각각 도시하고, 게다가 전송 유닛(2)의 위치가 도시된다. 도 2 내지 도 4로부터 명백한 바와 같이, 조정 요소(31, 32)는 또한 이 조정 요소가 프레임(23) 또는 수광 소자(13)의 조정을 위한 가이드를 구성하는 고정 장치(22)와 관련된다. 교정 단계에 있어서, 수광 소자(13)는 사실상 전파 방향(14)을 따라서 그리고 조정 요소(31, 32)를 따라서 수신 요소(9, 10, 11)에 대한 최적의 위치로 이동될 수 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 다이어프램(21)은 수광 소자(13)의 배면측부 상에 배열될 수 있으며, 그 결과 수광 소자(13)가 다이어프램(21) 상의 그들의 배면측부(15)를 지지한다. 그러나, 추가적으로 또는 대안적으로 다이어프램(21')이 수광 소자(13)의 전방측부(16) 상에 배열되는 것이 제공될 수 있다. 이러한 실시예가 도 5 내지 도 7에 도시된다. 이러한 실시예는 도 2 내지 도 4에 따른 실시예에 본질적으로 그리고, 특히 그 기능이 대응하며, 그에 따라 이들 사이의 차이점만이 이하에 보다 상세하게 설명된다.

도 5에 도시된 사시도에 있어서, 수신 요소(9, 10, 11)는 수광 소자(13)의 뒤에, 다시 말해서 도면의 평면의 뒤에 위치된다. 다이어프램(21')은 여기서 스프링 요소로서 구현되고, 이 스프링 요소에 의해 수광 소자(13)는 스프링력으로 프레임(23)에 클램핑된다. 즉, 다이어프램(21')은 마운트에 대해, 또는 프레임(23)에 대해 수광 소자(13)를 가압하고, 그 결과 수광 소자(13)가 스프링력에 의해 프레임(23)에 고정 또는 부착된다. 여기서, 다이어프램(21')은 예를 들면, 래치 연결부를 사용하여 프레임(23)에 부착될 수 있다. 이와 관련해서, 먼저 다이어프램(21')은, 프레임(23)의 하측부(26)의 리세스에서의 다이어프램의 자유 단부(33)에 의해 유지되고, 그 다음에 대향 단부(34) 상에 형성되는 래칭 요소(35)가 프레임(23)의 상측부(24)의 대응하는 래칭 개구부 내로 래치될 때까지, 수광 소자(13)의 방향으로 선회될 수 있다.

그러나, 대안적으로 다이어프램(21')이 프레임(23)과 일체형으로 구현되거나, 아니면 대안적으로 접착 연결부를 사용하여 프레임(23)에 연결되는 것이 제공될 수 있다.

전파 방향(14)에서 바라본 투영에 있어서, 다이어프램(21')은 본질적으로 도 2 내지 도 4에 따른 다이어프램(21)과 동일한 형상을 갖는다. 또한, 다이어프램(21')의 기능은 다이어프램(21)과 동일하다. 차이점은, 다이어프램(21')이 전파 방향(14)과 반대 방향으로 볼록 형상 또는 곡선이 되도록 구현되며, 그에 따라 수광 소자(13)의 전방측부(16)의 곡선 형상에 적합하다는 것이다.

또한, 다이어프램(21')은 본질적으로 림(28', 29')이 선형 아니면 곡선형일 수 있는 사다리꼴 방식으로 또는 사다리꼴 형태로 구현된다. 다이어프램(21)과 같이, 다이어프램(21')은 또한 전송 유닛(2)의 방향으로 테이퍼진 설계를 갖는다. 그러므로, 수신 요소(11)의 수신 광 빔(18)의 강도는 추가의 수신 요소(9, 10)의 수신 광 빔(19, 20)의 강도보다 훨씬 큰 정도로 감소된다.

Claims

자동차의 주변에 위치된 물체를 탐지하기 위한 자동차용 광전자 센서 장치(1)로서, 광 전송 신호(5)를 발광하기 위한 전송 유닛(2)과, 물체에 의해 반사된 상기 전송 신호(5)인 수신 신호(8)를 수신하기 위한 수신 유닛(7)으로서, 상기 수신 유닛(7)은 분포 방향(12)을 따라 분포 배열되는 적어도 2개의 수신 요소(9, 10, 11), 및 상기 수신 신호(8)의 전파 방향(14)에서 상기 수신 요소(9, 10, 11)의 앞에 위치설정되는 수광 소자(13), 특히 수신 렌즈를 구비하는, 상기 수신 유닛(7)과, 상기 수광 소자(13)를 고정하기 위한 고정 장치(22)와, 상기 수신 신호(8)의 강도를 감소시키기 위한 다이어프램(21, 21')을 구비하는, 상기 자동차용 광전자 센서 장치(1)에 있어서,
상기 다이어프램(21, 21')은 상기 고정 장치(22)에 고정되는 것을 특징으로 하는
자동차용 광전자 센서 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 다이어프램(21, 21')은 본질적인 강성 요소인 것을 특징으로 하는
자동차용 광전자 센서 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 다이어프램(21, 21')은 상기 고정 장치(22)와 일체형으로 구현되는 것을 특징으로 하는
자동차용 광전자 센서 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이어프램(21, 21')은 상기 수광 소자(13)를 위한 고정 기능을 갖고, 그 결과 상기 수광 소자(13)가 적어도 상기 다이어프램(21, 21')에 의해 지지 방식으로 고정되는 것을 특징으로 하는
자동차용 광전자 센서 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이어프램(21, 21')은 기다란 설계를 갖고, 상기 수신 요소(9, 10, 11)의 분포 방향(12)을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는
자동차용 광전자 센서 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이어프램(21, 21')은 상기 수신 요소(9, 10, 11)의 분포 방향(12)으로, 특히, 상기 전송 유닛(2)에 대해 가장 근접하게 위치설정되는 수신 요소(9, 10, 11)의 방향으로 테이퍼지는 것을 특징으로 하는
자동차용 광전자 센서 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이어프램(21, 21')은 직선 또는 곡선 림(28, 29; 28', 29')을 갖는 사다리꼴 방식으로 구현되는 것을 특징으로 하는
자동차용 광전자 센서 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이어프램(21, 21')은 상기 수신 요소(9, 10, 11)의 분포 방향(12)에 대해 수직 방향으로, 그리고 상기 수신 신호(8)의 전파 방향(14)에 대해 수직 방향으로, 상기 수광 소자(13)에 대해 중심에 배열되는 것을 특징으로 하는
자동차용 광전자 센서 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이어프램(21, 21')은 상기 광 수신 신호(8)에 대해서 불투명이거나, 규정된 부분적인 투명성을 갖는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는
자동차용 광전자 센서 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정 장치(22)는 상기 수광 소자(13)를 유지하기 위한 프레임(23)을 구비하고, 상기 다이어프램(21, 21')은 상기 프레임(23)의 2개의 대향 측부(24, 26)에 걸쳐 있는 것을 특징으로 하는
자동차용 광전자 센서 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 다이어프램(21, 21')은 상기 프레임(23)의 측부(24 내지 27)를 갖는 공통 평면에 위치되는 것을 특징으로 하는
자동차용 광전자 센서 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 다이어프램(21, 21')은 상기 프레임(23)에 대해 상기 수광 소자(13)를 가압하는 스프링 요소로서 구현되는 것을 특징으로 하는
자동차용 광전자 센서 장치.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 광전자 센서 장치(1)를 구비하는
자동차.