KR20180126399A - 광학 센서 보호 장치 및 연관된 운전 보조 시스템 - Google Patents

광학 센서 보호 장치 및 연관된 운전 보조 시스템 Download PDF

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프레데릭 브레타그노르
데니스 가르니에
니콜라 핀천
주세페 그라소
마르셀 트레부에
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발레오 시스뗌므 데쉬야지
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Abstract

본 발명은 자동차용 광학 센서(13)를 보호하기 위한 장치(3)에 관한 것으로, 상기 광학 센서(13)는 광학장치(14)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 보호 장치(3)는, 광학 센서(13)의 광학장치(14)의 상류에 배치되도록 구성되고 일반적인 비구면 형상의 적어도 하나의 표면(9a, 9b)을 갖는 광학 요소(9)를 포함한다.
본 발명은 또한 대응하는 운전자 보조 시스템에 관한 것이다.

Description

광학 센서 보호 장치 및 연관된 운전 보조 시스템{DEVICE FOR PROTECTING AN OPTICAL SENSOR, AND ASSOCIATED DRIVING ASSISTANCE SYSTEM}
본 발명은 운전자들을 보조하는 분야에 관한 것으로, 특히 특정 차량들에 설치되는 운전자 보조 시스템들에 관한 것으로, 운전자 보조 시스템은 아마도 예를 들어 대물렌즈를 포함하는, 특히 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 카메라와 같은 광학 센서를 포함한다. 특히, 본 발명은 이러한 광학 센서를 보호하기 위한 장치에 관한 것이다.
현재, 많은 자동차들에는 전방 뷰 카메라, 후방 뷰 카메라 또는 심지어 측면 뷰 카메라가 장착되어 있다. 이들 카메라는 특히 주차 보조 시스템들 또는 심지어 차선 이탈을 검출하기 위한 시스템들과 같은 운전자 보조 시스템들의 일부를 형성한다.
후방 윈드스크린/윈도우에 맞대어 차량의 승객석 내부에 설치되고 차량의 후방 윈드스크린을 통해 후방을 향하는 카메라들은 공지되어 있다. 이들 카메라는 외부 기후 현상들 및 무기 오염물 또는 유기 오염물로 인한 노폐물로부터 잘 보호된다. 그러나, 승객석의 내부에 설치된 그러한 카메라들에 관한 시야 각도는, 예를 들어 차량 후방에 가까이 위치하는 장애물들이 카메라들로 인해 보이지 않기 때문에, 특히 주차 보조 시스템들에는 최적인 것은 아니다.
그러므로 이러한 이유 때문에, 운전자 보조 시스템들의 카메라들을 원하는 용도에 따른 다양한 위치들에서, 예를 들어 차량의 전방 범퍼 또는 후방 범퍼와 같은 높이 또는 차량의 전방 번호판 또는 후방 번호판과 같은 높이로 차량들의 외부에 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 그로 인해 카메라는 노출이 많아져서, 카메라의 광학장치 상에 퇴적될 수 있고 그래서 카메라의 유효성을 저하시키거나 또는 심지어 카메라를 작동불능 상태로 만들 수 있는 유기 오물 또는 무기 오물이 튀게 된다. 특히, 습한 날씨의 기간 동안에는 비와 오물이 튀는 것이 관찰되며, 이렇게 튀는 것은 어쩌면 이러한 카메라를 포함하는 운전자 보조 시스템의 작동성에 크게 영향을 미칠 수 있다. 이들 카메라의 광학장치들의 표면들은 양호한 작동 상태를 유지하는 것을 보장하기 위해 세정되어야 한다.
카메라 상의 오물의 퇴적에 대응하기 위해, 시간이 지남에 따라 퇴적되는 오염 요소들을 제거하기 위해, 카메라의 광학장치를 세정하기 위한 장치, 일반적으로는 광학장치 가까이에 세정 액체의 분무기를 배치하는 것이 공지되어 있다. 그러나, 이들 분무기의 사용은 아주 많은 양의 세정 액체를 사용해야 하기 때문에 전술한 운전자 보조 시스템의 작동 비용을 증가시킨다.
하나의 공지된 해결책에 따르면, 카메라의 보호 윈도우로부터 오물을 떼어내기 위해 카메라의 보호 윈도우를 진동시키기 위한 수단이 제공된다. 그러나, 보호 윈도우의 진동에도 불구하고 들러붙어 덮인 노폐물 때문에 이러한 장치의 유효성이 제한될 수 있다는 것이 관찰되었다.
다른 해결책에 따르면, 카메라가 보호 장치 내에 배치된다. 그러나, 이러한 보호 장치는 설치하기에 매우 부피가 크다.
또한, 이러한 보호 장치를 사용하게 되면 항시 큰 시야를 달성되게 해주지는 않는다.
본 발명은 광학 센서를 보호하기 위한 대안적인 장치를 제공하여, 카메라와 같은 광학 센서 상에서의 노폐물의 퇴적을 방지하게 하면서 큰 시야를 보존하게 함으로써 전술한 단점들을 적어도 부분적으로 개선하는 것을 제안한다.
이러한 목적을 위해, 본 발명의 하나의 주제는 자동차용 광학 센서 - 상기 광학 센서는 광학장치를 포함함 - 를 보호하기 위한 장치이며, 보호 장치는, 광학 센서의 광학장치의 상류에 배치되도록 구성되고 일반적인 비구면 형상의 적어도 하나의 표면을 갖는 광학 요소를 포함하는 것을 특징으로 한다.
하나 이상의 비구면 형상은, 광선들의 과도한 편향 없이, 그리고 이에 따라 그러한 광학 요소 뒤에 배치될 광학 센서의 광학 성능의 과도한 열화 없이 소형의 보호 장치가 얻어지게 한다.
하나 이상의 비구면 형상은 이러한 표면의 표면 마감 및 거칠기와 무관하게 그 일반적인 프로파일에 관련하여 각각의 표면에 대해 정의된다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 광학 효과, 예컨대 산란 효과를 얻기 위해 또는 표면 상에 액체가 정체되는 것을 방지하기 위해 하나 이상의 범프가 광학 요소의 표면 상에 만들어지면, 이러한 범프들은 일반적인 형상의 광학 요소를 정의할 때 참여하는 것으로 간주되지 않으며 이에 따라 범퍼들은 그 비구면 특성의 평가에서 고려되지 않는다.
광학 센서를 보호하기 위한 상기 장치는 또한 개별적으로 또는 조합하여 다음과 같은 특징들 중 하나 이상을 가질 수 있다.
- 광학 요소는 적어도 부분적으로 투명하다.
- 상기 적어도 하나의 표면은 쌍곡선 표면이다.
- 광학 요소의 광학 축에 대한 반경방향 거리의 함수로서 광학 요소의 상기 적어도 하나의 표면의 휨(bow)은 다음 수학식(a)
Figure pat00001
에 의해 주어진다.
위 수학식에서,
* c는 광학 요소의 표면의 곡률에 해당하고,
* r은 광학 축에 대한 반경방향 거리에 해당하고,
* k는 원뿔 상수(conic constant)에 해당하고,
* αi [ 1, .., 4]는 비구면 계수들에 해당한다.
- 원뿔 상수는 -1미만, 바람직하게는 -50 미만이다.
- 원뿔 상수는 -50 내지 -200에 포함된다.
- 광학 요소의 상기 적어도 하나의 표면의 곡률은 1/15 mm-1 내지 1/5 mm-1에 포함된다.
- 광학 요소는 대향하는 내부 표면 및 외부 표면을 갖고, 내부 표면 및 외부 표면은 상이한 일반적 비구면 형상들을 갖는다.
- 내부 표면 및 외부 표면은 수학식(a)을 준수한다.
- 광학 요소의 내부 표면 및 외부 표면의 휨의 수학식(a)의 원뿔 상수들은 상이하다.
- 광학 요소의 내부 표면 및 외부 표면의 휨의 수학식(a)의 비구면 계수들은 상이하다.
- 광학 요소는 광학 센서의 광학장치로부터 5 mm 미만, 바람직하게는 광학 센서의 광학장치로부터 3 mm 미만의 거리에 배치되도록 구성된다.
- 광학 요소는 광학 요소의 광학 축이 광학 센서의 광학 축과 일치하도록 광학 센서의 광학장치의 상류에 배치되게 구성된다.
- 광학 요소는 회전축을 중심으로 회전할 수 있도록 장착된다.
- 광학 요소는 그 회전축을 기준으로 중심에 배치된다.
- 광학 요소는 광학 센서가 촬영하도록 구성된 도로 장면 이미지들과 마주하도록 보호 장치의 상류에 배치된다.
- 상기 장치는, 광학 요소에 견고하게 체결되는 하우징으로서, 광학 센서를 수용하도록 구성된 격실을 갖는 하우징을 포함한다.
- 내부 표면은 흐림 방지 특성을 가지며, 상기 광학 요소의 내부 표면은 특히 흐림 방지 코팅을 갖는다.
- 내부 표면 및/또는 외부 표면은 다음과 같은 목록, 즉 적외선 필터, 광촉매, 소수성, 초소수성, 소유성(lipophobic), 친수성, 초친수성, 스톤-칩 저항성(stone-chip resistant)으로부터 선택되는 적어도 하나의 특성을 갖는다.
본 발명은 또한 광학장치를 포함하는 광학 센서를 포함하는 운전자 보조 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 시스템은 위에서 정의된 바와 같은 광학 센서를 보호하기 위한 장치를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 광학 요소는 광학 센서로부터 떨어져 있다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은, 비제한적이고 예시적인 예로 주어진 다음과 같은 설명 및 첨부된 도면들을 읽어볼 때 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 운전자 보조 시스템을 포함하는 자동차를 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 운전자 보조 시스템의 광학 센서를 보호하기 위한 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 보호 장치의 부분 종단면도이다.
도 4는 운전자 보조 시스템의 광학 센서 및 광학 센서를 보호하기 위한 광학 요소를 부분적으로 그리고 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 광학 요소의 일반적인 비구면 형상의 표면을 개략적으로 도시한다.
도 6은 보호 장치의 일 변형예이다.
도 7은 보호 장치의 다른 변형예이다.
이들 도면에서, 동일한 요소들은 동일한 참조 부호들로 표시되었다.
다음의 구현예들은 예들이다. 설명은 하나 이상의 실시예들을 언급하지만, 이것은 필연적으로 각각 언급한 것이 동일한 실시예에 관련된다거나, 또는 특징들이 단지 하나의 실시예에만 적용된다는 것을 의미하는 것은 아니다. 다양한 실시예들의 단일의 특징들은 또한 다른 실시예들을 창출하기 위해 조합되거나 상호교환될 수 있다.
설명에서, 예를 들어 제 1 요소 또는 제 2 요소와 같은 특정 요소가 인덱싱(indexing)될 수 있다. 이 경우, 인덱싱은 단순히, 유사하지만 동일하지 않은 요소들을 구별하고 지칭내기 위해 사용된다. 이러한 인덱싱은 한 요소의 다른 요소에 대한 우선 순위를 암시하지는 않으며, 그러한 명칭들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 쉽게 상호교환될 수 있다. 이러한 인덱싱은 또한 시간 순서를 암시하지도 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 적어도 하나의 운전자 보조 시스템(1)을 장착한 자동차(100)를 도시한다.
운전자 보조 시스템(1)은 특히 적어도 하나의 광학 센서(13) 그리고 도 2 및 도 3에 도시된, 광학 센서(13)를 보호하기 위한 장치(3)를 포함한다.
광학 센서(13)(도 1 내지 도 3 참조)는 예를 들어 카메라와 같은 이미지 촬영용 광학 센서(13)이다. 이것은 소형 포토다이오드들의 매트릭스 어레이를 포함하는 전하 결합 소자(CCD, charge-coupled device) 센서 또는 CMOS 센서의 문제로 귀착될 수 있다. 다른 변형예에 따르면, 광학 센서는 LIDAR 센서일 수 있으며, LIDAR은 "광 검출 및 거리측정(light detection and ranging)"을 나타낸다.
도 2 및 도 3에서 보다 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 광학 센서(13)는 광학 축(15)의 광학장치(14)를 포함한다. 광학장치(14)는 예를 들어 대물렌즈이다. 대물렌즈는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있으며, 특히 시야 및 해상도에 따라, 복수의 렌즈, 예를 들면 두 개 내지 열 개의 렌즈, 일반적으로는 네 개 또는 다섯 개의 렌즈, 또는 심지어 어안(fish-eye)의 경우 열 개의 렌즈를 포함할 수 있다. 광학장치(14)의 렌즈들 중 적어도 하나는 볼록형(굴곡형)이고, 그 볼록 면은, 어안과 같이 광학 센서(13)의 외부를 향해 지향되어 있다.
광학 센서(13)는 또한 광학 센서(13)의 홀더(17)(도 3)를 형성하는 일부분을 포함할 수 있다. 이것은 여기서 광학장치(14)에 대향하는 쪽에서의, 광학 센서(13)의 후방 부분의 문제로 귀착된다.
도시된 실시예에서, 광학 센서(13)는 보호 장치(3)에 장착되는 것으로 의도된다. 보다 정확하게 말해서, 광학 센서(13) 및 특히 그 홀더(17)는 보호 장치(3)에 고정되게 장착되는 것으로 의도된다.
도 1에 도시된 예에서, 보호 장치(3)는 차량(100)의 전방에서 범퍼와 같은 높이로 설치된다. 물론, 변형예로서, 보호 장치(3)는 차량(100)의 후방에서, 예를 들어 범퍼 또는 번호판과 같은 높이로 설치될 수 있다. 보호 장치는 또한 차량의 측면들, 예를 들어 백미러들의 레벨에 설치될 수도 있다.
보호 장치(3)는 임의의 공지된 기술을 사용하여, 차량(100)의 임의의 요소(2)에, 예컨대 본체의 요소에 또는 범퍼, 백미러 또는 번호판과 같은 외부 요소에 체결될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 총망라하는 것은 아니지만, 클립 시스템, 나사고정 시스템 또는 심지어 접착제 접합 시스템이 언급될 수 있다.
보호 장치
보다 정확하게는 도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 보호 장치(3)는,
- 회전축(A1)을 중심으로 회전할 수 있도록 장착되고 광학 센서(13)를 보호하는 기능을 갖는, 자동차(100)용의 적어도 하나의 액세서리(4)(독자는 또한 도 1을 참조함);
- 액세서리(4)를 회전 구동하도록 구성된 액추에이터, 보다 정확하게는 모터(5)
를 포함한다.
그러므로 보호 장치(3)는 전동형 장치이다.
특히, 보호 장치(3)는 서로 분리되고 조립되는 제 1 서브어셈블리(B) 및 제 2 서브어셈블리(C)를 포함할 수 있다. 제 1 서브어셈블리(B)는 자동차(100)용 액세서리(4)를 형성할 수 있다. 제 2 서브어셈블리(C)는 제 1 서브어셈블리(B)를 회전 구동시키기 위해 모터(5)를 포함할 수 있다.
액세서리
액세서리(4) 또는 보호 수단은 적어도 부분적으로 투명할 수 있다.
기술된 실시예에서, 액세서리(4)는 광학 요소(9)를 포함한다. 이 실시예에서, 액세서리(4), 보다 일반적으로 보호 장치(3)는 또한 유리하게 광학 요소(9)에 견고하게 체결된 하우징(6)을 포함한다.
광학 요소(9) 및 하우징(6)은 단일 부분을 형성할 수 있다. 대안으로, 하우징(6) 및 광학 요소(9)는 견고하게 체결된 두 개의 개별 부품들일 수 있다.
광학 요소(9) 및 하우징(6)은 이하에서보다 상세히 설명된다.
도 2 내지 도 4에서 보다 명확하게 볼 수 있는 광학 요소(9)는 광학장치(14)를 손상시킬 수 있는 노폐물 또는 고체 잔해물이 잠재적으로 튀는 것으로부터 광학 센서(13)의 광학장치(14)를 보호하도록 의도된다. 그러므로 광학 요소(9)를 보호하기 위한 요소의 문제, 또는 보다 정확하게는 광학 센서(13)를 보호하기 위한 마스크의 문제로 귀착되며, 그리고 외부로부터 발생하는 침해들, 즉 물 튀김, 오염물들, 작은 돌 조각들뿐만 아니라 오염 퇴적물들 또는 물 얼룩들의 영향을 받는 것은 이러한 광학 요소(9)인 것이다.
기술된 실시예에서, 광학 요소(9)는 광학 센서(13)로부터 떨어져 있다.
이 광학 요소(9)는 광학 축(91)을 갖는다.
광학 요소(9)는 보호 장치(3)의 상류에 배치된다. 이 예에서, 광학 요소(9)는 보호 장치(3)의 전방에 배치된다. 다시 말해서, 광학 요소(9)는 액세서리(4)의 전방에, 또는 심지어 하우징(6)의 전방에 배치된다. "보호 장치(3)의 전방"이라는 표현은, 보호 장치(3)가 차량(100)에 설치될 때(도 1), 광학 센서(13)가 촬영하는 도로 장면 이미지들을 마주하여 배치되는 것으로 의도된 부분을 의미하는 것으로 이해된다. 그에 반해, 보호 장치(3)의 후방은 정면에 대향하는 부분이고, 그러므로 이는 광학 센서(13)가 촬영하는 도로 장면 이미지들로부터 가장 먼 부분의 문제로 귀착된다.
보다 정확하게 말해서, 광학 요소(9)는 광학 센서(13)의 상류에, 보다 정확하게는 광학장치(14)의 상류에 배치되도록 의도된다. 본 명세서에서, 상류라는 용어는 광학 축(15)과 관련하여 그리고 광학 센서(13)가 촬영하는 도로 장면 이미지들과 관련하여 정의된다. 다시 말하자면, "광학장치(14)의 상류"라는 표현은, 광학 센서(13)가 촬영하는 도로 장면 이미지들과 광학장치(14) 사이에 광학 요소(9)가 광학 축(15)을 따라 배치되는 위치를 의미하는 것으로 이해된다.
이러한 광학 요소(9)는 광학장치(14)의 모든 표면을 덮도록 하는 치수로 만들어지는 것이 유리하다.
광학 센서(13)의 시야 내에 배치된 광학 요소(9)는 광학 센서(13)의 유효성을 감소시키지 않기 위해 투명한 것이 유리하다. 이러한 광학 요소(9)는 유리 또는 폴리카보네이트와 같은 투명한 플라스틱으로 제조될 수 있다.
광학 요소(9)는 광학 센서(13)를 기준으로 중심에 배치될 수 있고, 보다 정확하게는 광학장치(14)를 기준으로 중심에 배치될 수 있다. 광학 요소(9)는 그 광학 축(91)이 광학 센서(13)의 광학 축(15)과 일치하도록 배치된다(도 4 참조).
또한, 광학 요소(9)는 일반적인 비구면 형상의 적어도 하나의 표면(9a, 9b)을 갖는다. 보다 정확하게 말해서, 광학장치(14)에 직접 마주하여 배열되도록 의도된 광학 요소(9)의 부분은 일반적인 비구면 형상의 상기 표면들(9a, 9b)을 갖는다.
광학 요소(9)의 비구면 표면들(9a, 9b)은 각각 구체의 형상에 꼭 맞지는 않는다. 다시 말해서, 이러한 비구면 표면(9a, 9b)의 곡률은 구체의 곡률과는 대조적으로 모든 점에서 일정하지 않다. 그러므로 광학 요소(9)는 단순한 구체의 형상을 갖지 않고 보다 복잡한 형상을 갖는다.
광학 요소는 여기서 비구면 형상인데, 즉 그 형상은 구체의 형상과 유사하다는 것과, 이러한 비구면 형상은 광학 요소의 주어진 두께에 대해 고려되어야 한다는 것을 유의하여야 하며, 상기 두께는 광학 요소의 내부 표면을 정의하는 프로파일과 이 광학 요소의 외부 표면을 정의하는 프로파일 사이에서 정의된다. 이것은 고려되어야 하는 외부 표면 및/또는 내부 표면의 일반적인 프로파일들이며, 특히 광학 요소의 외부 표면상의 범프들 및/또는 스터드들의 존재는 광학 요소의 비구면 형상을 정의함에 있어서 고려되지 않는다.
광학 요소(9)의 광학 축(91)에 대한 반경방향 거리(r)의 함수로서 각 비구면 표면(9a, 9b)의 휨(z)은 다음의 수학식(a)에 의해 주어진다.
[수학식 a]
Figure pat00002
이 수학식(a)에서, 파라미터(c)는 광학 요소(9)의 표면의 곡률에 대응한다. 이 파라미터(c)는 곡률 반경(R)의 역수이다(도 5 참조). 곡률 반경(R)은 광학 축(91)까지의 거리에 따라 변한다. 임의의 특정 점에서, 곡률 반경(R)은 해당 점의 표면에 접하는 원의 곡률 반경으로 정의될 수 있다. 이러한 원은 접촉원(osculating circle)이라고 부른다. 이러한 원은 도 5에서 개략적으로 점선으로 표현된다. 하나의 특정한 예시적인 실시예에서, 곡률 반경(R)은 5 mm 내지 15 mm에 포함된다. 따라서 곡률(c)은 1/15 mm-1 내지 1/5 mm-1 에 포함된다.
또한, 수학식(a)에서, 파라미터(r)는 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이 광학 축(91)에 대한 반경방향 거리에 해당한다.
도면에 도시되지 않은 파라미터(k)는 원뿔 상수(conic constant)에 해당하며, 원추 상수(conicity constant)라고도 부른다. 이것은 중심 부분과 가장자리들 사이의 표면의 곡률의 변동을 나타내는 수학적 값의 문제로 귀착된다. 다시 말해서, 파라미터(k)는 꼭지점으로부터의 거리에 따른 곡률 반경(R)의 변동을 특징으로 한다. 이러한 변동은 특정 광학 특성들을 갖는 비구면성의 전술한 특성을 갖는 표면들을 제공한다.
마지막으로, 파라미터들(αi [ 1, . . , 4 ])은 비구면 계수들에 해당한다. 위에서 주어진 수학식(a)에서, 다항식 항들(α1r2 내지 α4r8)은 반경방향 거리(r)의 8 제곱까지 연장되지만, 물론 이러한 다항식 항들은 더 적거나, 아니면 그 반대로 더 많을 수 있다.
이들 비구면 계수(αi)는 매우 작으며, 특히 1 미만이다. 비제한적인 예로서, α1은 0.01 내지 0.1에 포함되고, α2는 -10-5 내지 -10-6 에 포함되고, α3는 10-9 내지 10-10 에 포함되며, α3는 10-10 내지 10-11 에 포함된다.
하나의 특정 예에서, 비구면 표면은 원뿔 단면을 형성한다.
이 경우, 비구면 계수들(αi)은 0이다. 광학 요소(9)의 광학 축(91)에 대한 반경방향 거리(r)의 함수로서 광학 요소(9)의 휨(z)은 다음의 수학식(b)에 의해 주어진다.
[수학식 b]
Figure pat00003
이 수학식(b)에서, 파라미터들(c, k, r)은 수학식(a)에서와 동일하다. 다시 말해서, 수학식(b)은 수학식(a)에 대응하지만 계수들(αi)은 없다.
원뿔 상수(k)의 값에 따라, 비구면 표면(9a, 9b)은 타원형, 포물선 또는 심지어 쌍곡선 형상들과 같은 다양한 원뿔 형상들을 가질 수 있다.
바람직한 일 실시예에 따르면, 광학 요소(9)의 적어도 하나의 표면(9a, 9b)은 일반적인 쌍곡선 형상을 갖는다. 일반적인 쌍곡선 형상의 표면(9a, 9b)의 휨(z)은 수학식(b)에 의해 주어진다. 또한, 이 수학식(b)에서, 원뿔 상수(k)는 -1 미만, 특히 -1보다 매우 낮다. 바람직하게, 원뿔 상수(k)는 -50 미만이고, 원뿔 상수(k)는 특히 -50 내지 -200 에 포함된다.
또한, 광학 요소(9)는 대향하는 내부 표면(9a) 및 외부 표면(9b)을 갖는다. 내부 표면(9a) 및 외부 표면(9b)은 각각 일반적인 비구면 형상 및 특히 일반적인 쌍곡선 형상을 갖는다. 광학 요소(9)의 내부 표면(9a) 및 외부 표면(9b)의 비구면 형상들 또는 보다 정확하게는 쌍곡선 형상들은 상이하다. 전술한 바와 같이, 비구면 형상 및 특히 쌍곡선 형상을 평가할 때 고려되어야 하는 것은, 내부 표면 및 외부 표면의 일반적인 프로파일이고, 이러한 표면의 거칠기 및 표면 마감을 만들어내는 범프들 또는 스터드들의 존재는 무시되어야 한다.
특히, 내부 표면(9a)의 원뿔 상수(k)는 외부 표면(9b)의 원뿔 상수(k)와 상이하다. 하나의 특정한 비제한적이고 예시적인 실시예에서, 원뿔 상수(k)는 표면들 중 하나에 대해 약 -159이고 다른 표면에 대해 -76이다.
또한, 비구면 계수들(αi)은 내부 표면(9a)의 휨(z)에 대한 수학식(a) 및 외부 표면(9b)의 휨(z)에 대한 수학식(a)에서 상이하다.
물론, 대안으로, 내부 표면(9a) 및 외부 표면(9b)은 평행할 수 있으며, 즉 이러한 표면들(9a 및 9b)은 둘 다 휨(z)에 대한 수학식(a)에서 동일한 원뿔 상수(k) 및 동일한 계수(αi)를 가질 수 있다.
또한, 광학 요소(9)의 각 비구면 표면들(9a, 9b)은 볼록형 또는 오목형일 수 있다. 이 예에서, 광학 요소(9)는 일반적인 볼록 형상을 갖는다. 도시된 예에서, 이것은 실질적으로 이렇게 볼록 형상을 갖는 광학 센서(13)의 시야 내에 배치되도록 의도된 광학 요소(9)의 부분이다. 따라서, 광학 요소(9)의 비구면 표면들(9a, 9b)은 표면들의 볼록부들이 보호 장치(3)의 외부를 향해 지향되어 있는 상태에서 볼록형이다.
또한, 광학 요소(9)는 광학장치(14)로부터 5 mm 미만인 거리(d)(도 4 참조) 또는 심지어 광학장치(14)로부터 3 mm 미만의 거리, 예를 들어 약 2 mm의 거리에 배치될 수 있다. 그러므로 광학 요소(9)는 비구면 표면들(9a, 9b) 덕분에, 큰 시야 각도, 특히 110° 초과의 시야 각도 및 예를 들면 약 190°의 시야 각도 및 양호한 광학 성능을 보존하면서, 광학장치(14)에 매우 가깝게 배치될 수 있다. 이에 의해 보호 장치(3)는 매우 소형으로 만들어질 수 있게 된다. 구체적으로, 비구면 표면들(9a, 9b)은 일정한 구체의 표면들로 제조된 광학 요소에 비해 더 양호한 광학 성능을 제공한다. 광학 요소(9)의 내부 표면(9a) 및 외부 표면(9b)의 일반적인 쌍곡선 형상은 광학장치(14)와 광학 요소(9) 사이의 거리(d)가 이와 같이 작은 경우에 특히 유리하다.
마지막으로, 광학 요소(9)는 예를 들어 약 1 밀리미터의 매우 작은 두께를 가질 수 있다.
더욱이, 광학 요소(9)는 도 2 및 도 3에 개략적으로 도시된 회전 축(A1)을 중심으로 회전할 수 있도록 장착된다.
유리하게는, 광학 요소(9)의 회전 축(A1)은 광학 센서(13)의 광학 축(15)과 일치한다. 이 회전축(A1)은 또한 광학 요소(9)의 광학 축(91)과도 일치한다.
광학 요소(9)는 회전 축(A1)을 기준으로 중심에 배치될 수 있다. 이 광학 요소(9)는 회전 축(A1)을 기준으로 특히 축 대칭이다.
또한, 광학 센서(13)를 수용하는 보호 장치(3)가 차량(100)에 설치될 때(독자는 또한 도 1을 참조함), 광학장치(14) 및 광학 요소(9)는 차량(100)의 요소(2)에 제공된 개구로부터 유리하게 돌출한다. 이러한 구성에 따르면, 광학장치(14)와 차량(100)의 외부 사이에 광학 요소(9)가 존재하기 때문에(도 1), 광학 센서(13)는 큰 시야 각도를 가지며 광학장치(14)는 청결한 상태로 유지된다.
뿐만 아니라, 광학장치(14)와 광학 요소(9) 사이에서 형성되는 응축을 방지하기 위해, 광학 요소(9)의 내부 표면(9a)(도 3 내지 도 5 참조)은 흐림 방지 특성을 갖는 것이 유리하다. 광학 요소(9)의 내부 표면(9a)은 광학 센서(13)의 광학장치(14)와 마주하여 배치되도록 의도된 표면이다. 특히, 광학 요소(9)의 내부 표면(9a)은 흐림 방지 코팅을 갖는다.
변형예로서 또는 부가적으로, 광학 요소(9)의 내부 표면(9a) 및/또는 외부 표면(9b)은 다음과 같은 특성들, 즉 소수성, 적외선 필터, 광촉매, 초소수성, 소유성, 친수성 또는 심지어 초친수성, 스톤-칩 저항성, 또는 심지어 노폐물의 부착을 감소시키는 임의의 다른 표면 처리 중 하나 이상의 특성을 가질 수 있다. 특히, 광학 요소(9)의 외부 표면의 소수성 특성들로 인해, 물이 이러한 외부 표면에 부착될 수 없을 것이기 때문에 임의의 물방울들은 얼룩들을 남기지 않으면서 외부 표면에서 흘러 내릴 것이다. 따라서, 광학 요소(9)의 외부 표면(9b) 상의 층 또는 코팅은 무기 오염물질 또는 유기 오염물질의 부착 가능성 및 운전자 지원 시스템(1)의 정확한 작동에 악영향을 미칠 수 있는 광학 요소(9) 상의 물 얼룩들의 존재가 억제되게 할 수 있다. 유리하게, Rain-X®유형의 용액과 같은 액체 용액이 소수성 펠리클(pellicule)을 형성하기 위해 광학 요소(9)의 외부 표면(9b) 상에 침착될 수 있다.
이러한 예시적인 실시예들은 비제한적 예시로서 제공된다. 예를 들어, 관련 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 이러한 외부 표면(9b)에 대한 노폐물의 부착을 억제시킬 수 있는 다른 특성들을 갖춘 외부 표면(9b)을 갖는 투명한 광학 요소(9)를 사용할 수 있을 것이다.
선택적으로, 보호 장치(3)의 광학 요소(9)는 또한 운전자 지원 시스템(1)이 예를 들어 서리 제거 저항기 또는 필라멘트와 같이, 어떤 기상 조건들이든 정확하게 작동할 수 있음을 보장할 수 있도록 하기 위해 통합된 서리 제거 시스템 또는 성애 방지 시스템을 포함할 수도 있다.
하우징(6)에 관해 다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 하우징(6)은 회전축(A1)을 중심으로 회전할 수 있도록 장착된다.
바람직하게는, 하우징(6)은 밀봉 기밀 하우징이다. 하우징(6)은 관련 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 공지된 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다.
보다 정확하게 말해서, 이 하우징(6)은 모터(5)에 의해 회전 구동되도록 배치되고, 이에 의해 광학 요소(9)가 회전하게 된다. 그러므로, 이러한 특정 예에서, 광학 요소(9)는 하우징(6)과 함께 회전 구동되도록 구성되어, 광학 요소(9)가 원심 효과를 통해 세정될 수 있게 한다.
광학 요소(9)는 하우징(6)의 전방에 배치되도록 구성된다. "하우징(6)의 전방"이라는 표현은, 보호 장치(3)가 차량(100)에 설치될 때(독자는 또한 도 1을 참고), 광학 센서(13)가 촬영하는 도로 장면 이미지들을 마주하여 배치되도록 의도된 하우징(6)의 부분을 의미하는 것으로 이해된다. 그에 반해, "하우징(6)의 후방"이라는 표현은, 하우징(6)의 정면에 대향하는 하우징(6)의 부분을 의미하는 것으로 이해되고, 그러므로 이것은 광학 센서(13)가 촬영하는 도로 장면 이미지들로부터 가장 먼 부분이다.
또한, 광학 센서(13)는 이 예에서, 적어도 부분적으로 하우징(6) 내에 장착된다. 이를 달성하기 위해, 하우징(6)은 광학 센서(13)를 수용하도록, 예를 들어, 광학 센서(13)의 광학 축(15)이 하우징(6)의 회전 축(A1)과 일치하게 되도록, 구성된 격실(19)(도 3 참조)을 포함한다.
보다 상세히 말해서, 하우징(6)은 광학 센서(13)의 격실(19)을 정의하는 벽(21)을 포함한다. 이 벽(21)은 광학 요소(9) 및 하우징(6)의 회전축(A1)에 중심이 맞추어질 수 있다. 이 예에서, 벽(21)은 실질적으로 대체적인 원통형 형상을 갖는다.
제 1 변형예에 따르면, 벽(21) 및 광학 요소(9)는 단일 부품을 형성할 수 있다. 제 2 변형예에 따르면, 벽(21) 및 광학 요소(9)는 두 개의 별개의 부품들일 수 있고, 이 경우 벽(21)은 광학 요소(9)의 일 단부에 견고하게 체결된다. 특히, 벽(21)의 전방 단부는 광학 요소(9)에 견고하게 체결된다. 비제한적인 예로서, 벽(21) 및 광학 요소(9)는 초음파 용접에 의해 견고하게 고정될 수 있다. 따라서, 하우징(6) 및 광학 요소(9)는 하나 이상의 부품일 수 있다. 하우징(6)이 광학 요소(9)에 견고하게 체결되기 때문에, 이에 따라 광학 센서(13)를 수용하도록 의도된 하우징(6)의 내부로 노폐물이 들어가는 것을 방지하는 밀봉 기밀 유닛이 형성된다.
변형예로서 또는 부가적으로, 응축을 제한하기 위한 적어도 하나의 수단을 제공하는 것이 유리하며, 이 수단은 아래에서 응축 방지 수단이라고 지칭된다. 이러한 응축 방지 수단은 하우징(6)에 통합될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 응축 방지 수단은 하우징(6)의 벽(21) 상에 배치될 수 있다.
비제한적 예로, 응축 방지 수단은 하우징(6)에서, 이 예에서는 벽(21)에서 적어도 하나의 관통 오리피스(21)를 포함할 수 있다(도 3 참조). 하나 이상의 오리피스(210)는 드릴링 작업에 의해 만들어질 수 있다. 바람직하게, 복수의 오리피스(210)가 제공될 때, 이들 오리피스는 하우징(6)의 회전축(A1)을 기준으로 대칭적으로 배치된다.
도 3에 도시된 예에서, 두 개의 오리피스(210)가 제공되고, 상기 오리피스들은 하우징(6)의 회전축(A1)을 기준으로 대칭적으로 배치된다. 오리피스들(210)은, 보호 장치(3)가 조립되었을 때 하우징(6)의 내부와 하우징(6)의 외부 사이를 연통시킨다. 비제한적 예로, 각각의 오리피스(210)는 약 5 mm의 직경을 가질 수 있다.
또한, 하나 이상의 반투과성 멤브레인(211)이 제공될 수 있으며, 상기 멤브레인들은 각각 적어도 하나의 오리피스(210)에 배치된다. 도 3에 도시된 예에서, 두 개의 멤브레인(211)이 개략적으로 도시되어 있다. 각각의 멤브레인(211)은 예를 들어 접착제 접합에 의해 또는 심지어 초음파 용접에 의해, 연관된 오리피스(210)에 밀봉 기밀식으로 체결될 수 있다. 기술된 실시예에서, 이들 멤브레인(211)은 공기에 대해 투과성이고 물에 대해 불투과성이다. 따라서, 하나 이상의 멤브레인(211)은 하우징(6)의 내부에서 공기의 순환을 촉진시킨다. 이로 인해 광학장치(14)와 광학 요소(9) 사이에서 양호한 통풍이 달성되어, 응축물이 누적되는 것을 방지한다.
유리하게, 더 적은 중량의 오리피스(210) 또는 오리피스들(210)을 보상하기 위한 적어도 하나의 수단이 또한 제공된다. 도 3에 도시된 특정 예에서, 두 개의 멤브레인(211)은 하우징(6)의 회전축(A1)을 기준으로 대칭적으로 배치되며, 이것은 하우징(6)의 회전 중에 원심력에 대하여 중량 효과가 제한되게 하는 대칭적 배열이다.
모터
모터(5)에 관하여, 다양한 변형예들이 도 2, 도 3, 도 6 및 도 7에 도시되며, 모터는 특히 작은 크기의 전기 모터 또는 심지어 소형 전기 모터일 수 있다.
"작은 크기의 전기 모터"라는 표현은 본 발명의 맥락에서, 그 중량이 10 kg 미만 또는 심지어 1 kg 미만이고 특히 차량들의 장비를 작동시키는 데 사용되는 스텝 모터, 액추에이터, 브러시드 DC 모터 또는 브러시리스 DC 모터, 비동기 모터 또는 동기 모터를 의미하는 것으로 이해된다.
"소형 전기 모터"라는 표현은 본 발명의 맥락에서, 그 중량이 200 g 미만 또는 심지어 100 g 미만이고, 바람직하게는 30 g 내지 100 g 및 예를 들어 30 g 내지 60 g에 포함되는 스텝 모터, 액추에이터, 브러시드 DC 모터 또는 브러시리스 DC 모터, 비동기 모터 또는 동기 모터를 의미하는 것으로 이해된다.
모터(5)는 로터(51) 및 고정된 스테이터(53)를 포함하고, 로터(51)는 고정된 스테이터(53)를 기준으로 회전할 수 있다.
모터(5)는 하우징(6) 및 광학 요소(9)를 회전 구동하기 위해 하우징(6)에 결합된다. 기술된 실시예에서, 하우징(6) 및 광학 요소(9)는 모터(5)의 로터(51)에 견고하게 체결된다.
도 2, 도 3 및 도 6에 도시된 실시예에서, 로터(51)는 스테이터(53) 둘레에 배치된다. 그러므로 스테이터(53)는 내부에 있고 로터(51)는 외부에 있다. 또한, 도 6의 예에서, 스테이터(53)는 광학 센서(13)의 홀더(17)를 형성할 수 있다. 다시 말해서, 홀더(17)와 스테이터(53)는 단일 부품을 형성한다.
대안으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 스테이터(53)는 로터(51) 둘레에 배치될 수 있다.
또한, 도 2, 도 3, 도 6 및 도 7에 도시된 다양한 실시예들에서, 모터(5)는 보호 장치(3)의 후방에 배치되며, 보다 상세하게 말해서, 모터(5)는 하우징(6)의 후방에 조립된다. 다시 말해서, 모터(5)는 광학 요소(9)의 대향 측에서 하우징(6) 상에 조립된다.
따라서, 광학 센서(13)를 수용하도록 의도된 하우징(6)의 내부로 노폐물이 들어가는 것을 방지하는 밀봉 기밀 유닛이 형성된다.
뿐만 아니라, 이 예에서 모터(5)는 광학 센서(13)의 연장부에 배치된다.
모터(5)는 유리하게 중공 모터(5)이다. 모터는 광학 센서(13)를 적어도 부분적으로 수용할 수 있다.
내부 스테이터(53) 및 외부 로터(51)를 갖는, 도 3에 도시된 구성에서, 스테이터(53)는 광학 센서(13)의 홀더(17)를 적어도 부분적으로 수용할 수 있다.
광학 홀더(17)를 형성하는 스테이터(53) 및 외부 로터(51)를 갖는, 도 6에 도시된 구성에서, 중공 로터(51)는 광학 센서(13)의 홀더(17)를 형성하는 스테이터(53)를 적어도 부분적으로 수용할 수 있다.
내부 로터(51)를 갖는, 도 7에 도시된 구성에서, 광학 센서(13)의 홀더(17)를 적어도 부분적으로 수용할 수 있는 것은 내부 로터이다.
모터(5)는 예를 들면 차량(100)의 일반적인 전기 회로에 연결된 전력 공급 장치에 의해 전력을 공급받는다(독자는 또한 도 1을 참조함).
비제한적인 예로, 모터(5)는 특히 브러시리스 모터일 수 있다. 도 3에 도시된 예에서, 모터(5)는 로터(51)에 견고하게 체결된 적어도 하나의 자석(55) 및 미리 정의된 개수의 전자기 코일들(57), 특히 스테이터(53) 상에 장착된 적어도 세 개의 전자기 코일들(57)을 포함한다. 전자기 코일들(57)은, 로터(51)에 견고하게 체결된 자석(55)이 구동될 수 있도록 하기 위해 전력을 공급받도록 의도된다. 모터(5)는 이러한 목적을 위해 전자기 코일들(57)로의 전력 공급을 제어하기 위한 회로(59)를 포함한다. 이러한 제어 회로(59)는 차량(100)의 일반적인 전기 회로에 연결된 전력 공급 배선 하니스(61)에 연결될 수 있다(독자는 또한 도 1을 참조함).
모터(5)는 1000 내지 50000 회전/분, 바람직하게는 5000 내지 20000 회전/분, 보다 더 바람직하게는 7000 내지 15000 회전/분으로 이루어진 회전 속도를 가질 수 있다. 이러한 회전 속도들은, 광학 요소(9) 상에 퇴적된 임의의 노폐물이 원심 효과를 통해 제거되게 하고 그래서 운전자 보조 시스템(1)이 최적으로 작동함을 보장하기 위해 광학 센서(13)의 광학 장치(14)가 청결하게 유지될 수 있게 한다.
모터(5)는 액세서리(4), 즉, 이 예에서는 하우징(6) 및 이 하우징(6)에 견고하게 체결된 광학 요소(9)를 회전 구동하도록 구성된다.
모터(5)는 회전 축(A2)을 중심으로 회전할 수 있도록 장착된다. 모터(5)는 예를 들어 그 회전 축(A2)이 광학 요소(9)의 회전 축(A1)과 일치하도록, 그리고 광학 센서(13)의 광학 축(15)과 일치하도록 배치된다.
또한, 수증기 및/또는 다른 오염물들이 보호 장치(3)의 내부로 들어오는 것을 제한하기 위해, 케이블들 또는 와이어들을 모터(5)의 후방으로 통과시키기 위한 밀봉 기밀 구성을 제공하는 것이 유리하다.
그러므로 보호 장치(3)는 회전 부분(31)이라고도 부르는 가동 부분(31) 및 고정 부분(33)을 포함한다(도 3 참조).
가동 부분(31)은 적어도 모터(5)의 로터(51)를 포함하고, 고정 부분(33)은 적어도 모터(5)의 스테이터(53)를 포함한다.
전동형 장치(3)의 가동 부분(31)은 또한, 로터(51)에 견고하게 체결된 적어도 하나의 가동 요소, 예컨대 특히 액세서리(4), 즉 이 예에서는 하우징(6) 및 광학 요소(9)를 포함할 수 있다.
마찬가지로, 고정 부분(33)은 또한 스테이터(53)에 체결되는 요소 또는 홀더를 포함할 수 있다. 물론, 상기 요소 또는 상기 홀더는 스테이터(53)에 직접 체결될 수도 있고 체결되지 않을 수도 있다. 비제한적으로, 이 예에서, 전동형 장치(3)의 고정 부분(33)은 광학 센서(13)의 고정 홀더(17)를 포함한다. 이와 같은 고정 홀더(17)는 특히 스테이터(53)에 체결된다.
광학 센서(13)의 홀더(17) 및 스테이터(53)는 전력 공급 장치 배선 하니스(61)에 제어 회로(59)가 연결될 수 있도록 하기 위해 유리하게는 각각의 상보적인 개구들(63, 65)을 포함한다.
뿐만 아니라, 보호 장치(3)는 특히 도 3에 개략적으로 도시된 하나 이상의 베어링(27, 28)을 포함할 수 있다. 이 예에서, 보호 장치(3)는 두 개의 베어링(27, 28)을 포함한다.
이러한 베어링들(27, 28)은 각각 보호 장치(3)의 가동 부분(31)과 고정 부분(33) 사이에 배치된다. 베어링들(27, 28)은 실질적으로 일반적인 환형 형상을 갖는다. 또한, 두 개의 베어링(27, 28)은 모터(5)와 동심으로 배치된다.
도 3에 도시된 특정 예를 참조하면, 베어링들 중 하나, 예를 들어 베어링(27)은 로터(51)와 일부분, 특히 광학 센서(13)의 홀더(17)의 전방 부분 사이에 배치될 수 있다. 다른 베어링, 도 3의 예에서 베어링(28)은 모터(5)의 로터(51)와 스테이터(53) 사이에 배치된다.
대안으로, 두 개의 베어링(27, 28)은 로터(51)와 스테이터(53) 사이에 배치될 수 있다. 특히, 도 5에 도시된 변형 실시예에서, 두 개의 베어링(27, 28)은 광학 센서(13)의 홀더(17)를 형성하는 스테이터(53)와 로터(51) 사이에 배치된다.
또한, 이들 베어링(27, 28) 중 적어도 하나는 자기적 베어링(magnetic bearing)일 수 있다. 이러한 자기적 베어링은 기계적 베어링들을 사용하는 보호 장치(3)가 작동될 때 일반적으로 발생되는 소음 및 마찰이 방지될 수 있게 한다.
일 변형예에 따르면, 하나의 베어링은 자기적 베어링일 수 있고 다른 베어링은 볼 베어링과 같은 기계적 베어링일 수 있다. 다른 변형예에 따르면, 전동형 장치(3)는 하나의 자기적 베어링을 포함할 수 있다.
따라서, 광학 센서(13)의 광학장치(14)로부터 단지 수 밀리미터에, 전술한 복잡한 비구면 또는 심지어 쌍곡선 형상을 갖는 표면들(9a, 9b)을 가진 광학 요소(9)를 배치함으로써, 광학 센서(13)의 광학장치(14)를 외부 노폐물로부터 보호하면서, 예를 들어 약 190°의 비교적 큰 시야를 보장하는 소형의 보호 장치(3)가 얻어진다.
또한, 이러한 광학 요소(9)를 특히 하우징(6)을 통해 회전시키면, 광학 센서(13)의 시야는 항상 아무것도 없고 깨끗한 것이 보장된다. 광학 요소(9)의 회전은 후자가 경험하는 원심력을 통해 노폐물의 제거를 보장한다.

Claims (10)

  1. 자동차(100)용 광학 센서(13)를 보호하기 위한 보호 장치(3)로서, 상기 광학 센서(13)는 광학장치(14)를 포함하며,
    상기 보호 장치(3)는, 상기 광학 센서(13)의 상기 광학장치(14)의 상류에 배치되도록 구성되고 일반적인 비구면 형상의 적어도 하나의 표면(9a, 9b)을 갖는 광학 요소(9)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차용 광학 센서를 보호하기 위한 보호 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 표면(9a, 9b)은 쌍곡선 표면인 것인 자동차용 광학 센서를 보호하기 위한 보호 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 광학 요소(9)의 광학 축(91)에 대한 반경방향 거리(r)의 함수로서 상기 광학 요소(9)의 상기 적어도 하나의 표면(9a, 9b)의 휨(z; bow)은 수학식(a), 즉
    Figure pat00004

    에 의해 주어지고,
    여기서,
    - c는 광학 요소(9)의 표면의 곡률에 해당하고,
    - r은 광학 축(91)에 대한 반경방향 거리에 해당하고.
    - k는 원뿔 상수(conic constant)에 해당하고,
    - αi [ 1, .., 4]는 비구면 계수들에 해당하는 것인 자동차용 광학 센서를 보호하기 위한 보호 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 원뿔 상수(k)는 -1 미만, 바람직하게는 -50 미만이고, 상기 원뿔 상수(k)는 특히 -50 내지 -200인 것인 자동차용 광학 센서를 보호하기 위한 보호 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 광학 요소(9)의 상기 적어도 하나의 표면(9a, 9b)의 곡률(c)은 1/15 mm-1 내지 1/5 mm-1인 것인, 자동차용 광학 센서를 보호하기 위한 보호 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 요소(9)는 대향하는 내부 표면(9a) 및 외부 표면(9b)을 갖고, 상기 내부 표면(9a) 및 상기 외부 표면(9b)은 상이한 일반적 비구면 형상들을 갖는 것인 자동차용 광학 센서를 보호하기 위한 보호 장치.
  7. 제 3 항 및 제 6 항에 있어서, 상기 내부 표면(9a) 및 상기 외부 표면(9b)은 수학식(a)를 준수하며, 상기 광학 요소(9)의 상기 내부 표면(9a) 및 상기 외부 표면(9b)의 상기 휨(z)에 관한 수학식(a)의 상기 비구면 계수들(αi)은 상이한 것인 자동차용 광학 센서를 보호하기 위한 보호 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 요소(9)는 상기 광학 센서(13)의 상기 광학장치(14)로부터 5 mm 미만, 바람직하게는 상기 광학 센서(13)의 상기 광학장치(14)로부터 3 mm 미만의 거리(d)에 배치되도록 구성되는 것인 자동차용 광학 센서를 보호하기 위한 보호 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 요소(9)는 회전축(A1)을 중심으로 회전할 수 있도록 장착되는 것인 자동차용 광학 센서를 보호하기 위한 보호 장치.
  10. 광학장치(14)를 포함하는 광학 센서(13)를 포함하는 운전자 보조 시스템(1)으로서, 상기 운전자 보조 시스템(1)은 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 자동차용 광학 센서(13)를 보호하기 위한 보호 장치(3)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 운전자 보조 시스템.
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