目標探測裝置以及用於該裝置的不規則物體探測設備的製作方法
2023-04-28 16:09:51
專利名稱：目標探測裝置以及用於該裝置的不規則物體探測設備的製作方法
技術領域：
本發明的示例性實施例涉及一種利用電磁波(例如光波)來探測目標的目標探測裝置，以及目標探測裝置的不規則物體的探測設備。該目標探測裝置可置於第一車輛之中或之上以便探測第一車輛附近的目標或者探測第一車輛和一個目標(比如第二車輛)之間的距離。
背景技術：
在安裝於車輛上的現有的距離探測裝置中，可以利用雷射束探測該車輛和一個目標(比如另一車輛，在具有該現有的距離探測裝置的車輛之前)之間的距離。該距離探測裝置間歇地從一個雷射二極體發射雷射束以照射前方的車輛並探測從該前方車輛反射的光。距離探測裝置基於光發射時間和光接收時間的差值探測從該車輛至前方車輛的距離。
例如，現有的距離探測裝置包括用於發射雷射束的發射部、多角鏡(例如截六角錐形的旋轉掃描鏡)以及用於接收從前方車輛反射回來的光的雷射接收部。在這種現有的距離探測裝置中，從發射部發射的雷射可以被多角鏡反射並且被從前側引入到具有現有的距離探測裝置的車輛中。然而，在這種配置中，如果傳感表面(比如用於讓雷射束穿過的透明表面)上有灰塵或其它不規則物體，就不能準確的探測出距離。
發明內容
本發明提供了一種用於目標探測裝置的不規則物體探測設備，其能探測目標探測裝置的傳感窗口部件上的不規則物體。
本發明提供了一種不規則物體探測設備，其能利用一個或多個直接接收的光束、一個或多個反射光束或它們的結合來探測不規則物體。
本發明提供了一種不規則物體探測設備，其能利用兩個或多個測量的光量探測傳感窗口部件上的不規則物體。
本發明提供了一種不規則物體探測設備，其能利用至少兩個測量的光通量的比值探測不規則物體。
本發明提供了一種不規則物體探測設備，其能利用兩個或多個測量的光通量探測不規則物體，其中至少一個光通量是基準值。
本發明提供了一種目標探測裝置，其能通過探測傳感窗口部件上的不規則物體來準確地探測目標。
本發明提供了一種安裝至車輛的目標探測裝置，其能準確地探測該車輛附近的目標和/或該車輛和該目標之間的距離。
本發明提供了一種目標探測裝置，其能通過探測傳感窗口部件上的不規則物體準確地探測目標並且對此進行補償或從傳感窗口部件上移除該不規則物體。
在本發明的一個示例性實施例中，不規則物體可以是任何改變波路徑的東西，例如入射到其上的電磁波。不規則物體可包括任何類型的土，比如灰塵、泥、石頭等；任何類型的降水，比如水、雨、雨雪、雪、冰、冰雹等；任何類型的汽車副產物，比如黑煙、剎車灰塵、廢氣、油漆等；任何類型的昆蟲、植物、草、雜草等；任何類型的裂紋、劃痕、刻痕、碎屑等；或者任何其它類型的波障礙物。
在本發明的一個示例性實施例中，目標可以是另一車輛，比如汽車、卡車、公共汽車或摩託車，或者車輛以外的其它目標，例如建築物、燈杆、交通燈杆、任何類型的路旁或停車標誌、樹、行人等。
在一個示例性實施例中，本發明針對一種用於探測目標或距該目標距離的目標探測裝置。該目標探測裝置包括置於殼體中用於產生和發射搜索電磁波的電磁波發生部件、置於殼體中並且具有由透波材料構成的用於讓由電磁波發生部件產生的搜索電磁波穿過其中的波穿過表面的發射窗口部件、置於殼體中用於接收搜索電磁波從目標反射回來的反射波的電磁波接收部件、以及置於殼體中的入射窗口部件。該入射窗口部件具有由透波材料構成的用於讓電磁波在被接收到電磁波接收部件之前穿過其中的波穿過表面；在該目標探測裝置中，第一光接收元件置於殼體中以便探測從至少一個傳感窗口部件(例如發射窗口部件和/或入射窗口部件)進入的光的直流部分的光通量，並且不規則物體確定部件至少利用第一光接收元件的探測光通量確定傳感窗口部件中至少一個的狀態。於是，就能探測到傳感窗口部件(例如發射窗口部件和入射窗口部件)上的不規則物體。因此，通過探測並且補償或從發射窗口部件或入射窗口部件移除該不規則物體，目標探測設備能準確地探測目標或距該目標的距離。
在一個示例性實施例中，第一光接收元件可置於殼體中用來探測從發射窗口部件進入的光的直流部分的光通量，並且目標探測裝置還能包括第二光接收元件，其置於殼體中用來探測從入射窗口部件進入的光的直流部分的光通量。在一個示例性實施例中，不規則物體確定部件基於第一光接收元件的探測光通量和第二光接收元件的探測光通量來確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的狀態。
可選地，目標探測裝置可包括光接收窗口部件，其設在殼體中一個不同於發射窗口部件和入射窗口部件的位置處以讓來自殼體外面的光的直流部分穿過其中；以及第二光接收元件，其置於殼體中用於探測從光接收窗口部件進入的光的直流部分的光通量。在這種情況下，不規則物體確定部件基於第一光接收元件的探測光通量和第二光接收元件的探測光通量來確定發射窗口部件和入射窗口部件的狀態。
可選地，目標探測裝置可包括置於殼體外面以便探測光通量的光通量探測單元。在一個示例性實施例中，不規則物體確定部件基於第一光接收元件的探測光通量以及光通量探測單元的探測光通量來確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的狀態。
在一個示例性實施例中，第一和第二光接收元件的每一個相應於所接收的直流部分的光通量產生輸出電壓，並且不規則物體確定部件基於第一和第二光接收元件所產生的輸出電壓的比值來確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的狀態。
在目標探測裝置中，不規則物體確定部件可設在殼體內部的控制部件中。而且，殼體可置於車輛中以使得目標探測裝置探測該車輛附近的目標或者該車輛與該目標之間的距離。
根據本發明的另一示例性實施例，目標探測裝置具有置於殼體中一個位置處的光接收元件，在該位置處從發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個進入的光的直流部分被限制而不被接收，以便探測直流部分的散射光部分，該散射光部分在不規則物體出現在發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個上時發生。在這種情況下，不規則物體確定部件利用光接收元件的探測光通量確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的狀態。
根據本發明的另一示例性實施例，用於具有傳感窗口部件的目標探測裝置的不規則物體探測設備包括布置用於探測從傳感窗口部件進入的光通量的光接收元件，以及利用光接收元件的探測光通量確定傳感窗口部件的狀態的不規則物體確定部件。
例如，光接收元件包括第一光接收部件和第二光接收部件，用於接收從傳感窗口部件不同位置進入的光的直流部分的光通量。在一個示例性實施例中，不規則物體確定部件基於第一和第二光接收部件的探測光通量確定傳感窗口部件的狀態。
從以下參考附圖的示例性實施例的詳細描述中，本發明將會更加清楚。在附圖中圖1是根據本發明一個示例性實施例的目標探測裝置的橫截面視圖；圖2是根據本發明一個示例性實施例的目標探測裝置的示意圖；圖3是根據本發明一個示例性實施例的不規則物體探測設備的示意圖；圖4是根據本發明另一示例性實施例的不規則物體探測設備的示意圖；圖5是根據本發明又一示例性實施例的不規則物體探測設備的示意圖；和圖6是根據本發明再一示例性實施例的不規則物體探測設備的示意圖；具體實施方式
以下參考圖1-3描述示例性實施例。如圖1-3所示的目標探測裝置能置於一車輛(比如汽車、卡車、公共汽車或摩託車)之中或之上以便探測該車輛附近的目標(例如另一車輛)或以便探測該車輛與該目標之間的距離。這個目標可以是該車輛前方、後方或側面(左邊或右邊)的另一車輛。作為選擇，這個目標也可以是車輛以外的其它目標(例如建築物、燈杆、交通燈杆、任何類型的路旁或停車標誌、樹、行人等)。
在一個示例性實施例中，目標探測裝置能使用車輛中的雷射雷達以自動(或自適應)導航控制(ACC)模式探測該車輛前方的目標或探測車輛和目標之間的距離。在一個示例性實施例中，目標探測裝置能如此地布置在車輛中以使得該目標探測裝置的一側(在圖1的示例中為右側)朝前(在車輛行進的方向上)。
如圖1所示，目標探測裝置包括大致立方體的殼體1。殼體1包括第一殼體部分1a和第二殼體部分1b。第一殼體部分1a具有至少一個開口側並形成一個各種部件能布置於其中的容納空間。第一殼體部分1a可由樹脂材料製成。
第一殼體部分1a包括一個或多個傳感窗口部件，比如，發射窗口部件1c和入射窗口部件1d。發射窗口部件1c和入射窗口部件1d可設置在第一殼體部分1a的表面中，朝著車輛的前側並且可置於如圖2所示的水平方向上。在一個示例性實施例中，發射窗口部件1c和/或入射窗口部件1d可由半透明材料製成，例如玻璃或丙烯樹脂。
在一個示例性實施例中，第二殼體部分1b可由樹脂材料製成。第二殼體部分1b由密封件1e連接在第一殼體部分1a中開口的周邊處。
如圖1所示，在一個示例性實施例中，連接器1f布置為和第二殼體部分1b一起從殼體1突出。殼體1的內部可通過連接器1f電連接至殼體1的外面。
在一個示例性實施例中，殼體1內的部件包括發射部2、反射鏡3、多角鏡4、光接收部5和電路板6。電路板6可包括用於控制目標探測裝置的傳感運行的控制部件6a。
發射部2可基於由控制部件6a供應的電流而被驅動從而朝著反射鏡3發射雷射。例如，發射部2構造為具有雷射二極體以產生脈衝雷射(例如雷射束或搜索束)。
反射鏡3將從發射部2發射的雷射朝著多角鏡4反射。反射鏡3由一個相對於殼體1可移動(比如傾動或晃動)的支撐件7所支撐。支撐件7可固定至可通1的內壁。
反射鏡3被一個由控制部件6a驅動的馬達(未示出)所傾動或晃動，因此反射鏡3的反射角能相對於軸線(比如垂直於圖1紙面的軸線)調整。例如，反射鏡3的反射角相對於軸線調整小於1度或1度或者更多。
在一個示例性實施例中，多角鏡4形成為截六角錐形。多角鏡4在殼體1的頂面處由殼體1轉動地支撐以使得能繞著六角錐的軸線旋轉。多角鏡4可被一個由控制部件6a操縱的馬達(未示出)所驅動和轉動。因為多角鏡4的所有表面都用作反射鏡，所以多角鏡4作為掃描鏡工作。
當從發射部2發射的雷射被反射鏡3反射時，從反射鏡3反射的光還被多角鏡4反射。來自多角鏡4的反射光可通過第一殼體部分1a的發射窗口部件1c導向至車輛前側。而且，當多角鏡4被馬達驅動時，多角鏡4每個側面的角度可根據多角鏡4的轉動而改變，並且來自多角鏡4的反射光的發射角也可以改變從而掃描車輛前側的預期範圍。
在一個示例性實施例中，光接收部件5可包括菲涅耳(Fresnel)透鏡5a和/或光接收元件5b，如圖2所示。例如，光接受元件5b包括光電二極體。在光接受部件5中，雷射被菲涅耳透鏡5a聚集。當聚集的雷射從菲涅耳透鏡5a發射到光接收元件5b時，產生了對應於所接收光的強度的輸出電流或輸出電壓。於是，光接收部件5能探測照射到殼體1上(例如圖2中的頂面)的雷射。
在一個示例性實施例中，光接收部件5布置在多角鏡4的一側處並且在垂直於多角鏡4旋轉軸的方向上與多角鏡4偏移，如圖2所示。
在一個示例性實施例中，構成控制部件6a的各種部件安裝在電路板6上。控制部件6a包括一個具有距離確定部件和/或不規則物體確定部件的目標探測部件。設在電路板6上的控制部件6a輸出用於探測目標或探測從該目標至車輛的距離的各種信號，並且通過接收來自光接收部件5的輸出信號來確定目標或者從該目標至車輛的距離。而且，控制部件6a的不規則物體確定部件通過接收來自一個或多個光接收元件10、11的輸出信號(輸出值)來確定不規則物體。如圖3所示，第一和第二光接收元件10、11能設置在殼體1內。
在一個示例性實施例中，第一光接收元件10布置為與發射窗口部件1c相對。第一光接收元件10能接收環境光(包括陽光以及殼體1外部周圍的光)，以及來自該車輛以及其它車輛的車燈(例如迎面而來的車輛的前燈)的直流光(下文中稱為「DC光」)，例如通過發射窗口部件1c進入。第一光接收元件10能基於所接收的光通量產生輸出電壓或輸出電流。在一個示例性實施例中，第一光接收元件10安裝在電路板6上以便電連接至控制部件6a。
在一個示例性實施例中，第二光接收元件11布置為與入射窗口部件1d相對。第二光接收部件11能接收由入射窗口部件1d進入的DC光並且基於接收的光通量產生輸出電流或輸出電壓。在一個示例性實施例中，第二光接收元件11安裝在電路板6上以便電連接至控制部件6a。
現在描述根據本發明一個示例性實施例安裝在車輛上用於探測目標(例如車輛附近的目標)和/或該目標與車輛之間的距離的目標探測裝置的操作。
在一個示例性實施例中，目標探測裝置能探測目標(例如在具有該目標探測裝置的車輛強前方的車輛)並且能以自動(或自適應)導航控制(ACC)模式探測該目標與車輛之間的距離。
在一個示例性實施例中，當雷射的發射輸出是一個處於與運行車輛一致的範圍內的數值時，可以基於來自驅動電路的驅動信號來驅動鏡馬達，並且反射鏡3可調節至預期角度。
雷射從發射部件2以預期的定時發射，由反射鏡3和多角鏡4反射，並從發射窗口部件1c照射車輛的前方。當出現目標(例如前方車輛)時，來自發射窗口部件1c的照射雷射被目標所反射，通過入射窗口部件1d在菲涅耳透鏡5a處聚集，並且照射到光接收部件5的光接收元件5b上。
在一個示例性實施例中，光接收元件5b根據光接收元件5b所接收的雷射強度產生輸出電流或輸出電壓。由光接收元件5b所產生的輸出電流或輸出電壓被放大電路(未示出)放大，並且被輸入到設在電路板6中的控制部件6a中的計算部中。計算部利用發射雷射之時和探測雷射之時的時間差Δt計算車輛和目標之間的距離。在一個示例性實施例中，控制部件的計算部基於公式(1)利用雷射的速度S和時間差Δt計算車輛和目標之間的距離L。
L＝S×Δt/2 …(1)當車輛和目標(例如前方車輛)之間的距離被確定時，一個相應於已確定距離的輸出從控制部件6a通過殼體1外面的連接器1f輸出到，例如發動機電控單元(ECU)和/或剎車ECU。發動機輸出和/或剎車力可以由發動機ECU和/或剎車ECU控制，因此能將車輛和目標(例如前方車輛)之間的距離保持在預定範圍(例如預定距離)。
在一個示例性實施例中，當車輛處於自動(或自適應)導航控制(ACC)模式時，控制部件6a的不規則物體確定部件在傳感窗口部件上進行不規則物體確定。當來自一個或多個光接收元件10、11等的輸出值被輸入到控制部件6a時，輸出值被設在控制部件6a中的A/D轉換器轉換成數字的輸出值。不規則物體確定部件基於一個或多個光接收元件10、11等的輸出值確定傳感窗口部件(例如發射窗口部件1c和/或入射窗口部件1d)的不規則狀態。
例如，當第一和第二光接收元件10、11根據DC光的光通量產生輸出電壓時，可以計算出光接收元件10、11的已被數字轉化的輸出電壓之間的比值，從而基於這個比值能確定傳感窗口部件的不規則狀態。
如果在發射窗口部件1c或入射窗口部件1d上表現了不規則物體，入射DC光可能會由於這個不規則物體而被不規則地反射。例如，如果發射窗口部件1c或入射窗口部件1d上有灰塵，入射DC光可能會被灰塵不規則地反射。而且，光接收元件10、11等的輸出值之間的比值基於發射窗口部件1c或入射窗口部件1d的不規則狀態而改變。在一個示例性實施例中，不規則物體確定部件確定發射窗口部件1c或入射窗口部件1d中至少一個的狀態，因此目標探測裝置能準確地探測目標或距該目標的距離。
在一個示例性實施例中，不規則物體可以是任何改變入射到其上的波(例如電磁波)的路徑的東西。不規則物體包括任何類型的土(比如灰塵、泥、石頭等)；任何類型的降水(比如水、雨、雨雪、雪、冰、冰雹等)；任何類型的汽車副產物(比如黑煙、剎車灰塵、廢氣、油漆等)；任何類型的昆蟲、植物、草、雜草等；任何類型的裂紋、劃痕、刻痕、碎屑等；或者任何其它類型的波障礙物。
例如，當光接收元件10、11的輸出值之間的比值大於第一值或者小於比第一值小的第二值時，控制部件6a的不規則物體確定部件就能確定在發射窗口部件1c或入射窗口部件1d上有不規則物體。在這種情況下，目標或車輛與目標之間的距離就不能準確地確定。
當控制部件6a的不規則物體確定部件確定發射窗口部件1c和入射窗口部件1d有不規則物體時，一個不規則物體發生信號通過連接器1f輸出到殼體1的外面。在這種情況下，在車輛的車廂中產生報警信號，例如設在車輛的車廂的儀錶板上的告警燈可以被點亮以顯示目標或車輛與目標之間距離的自動探測的異常狀態。
作為選擇，在另一示例中，可以在儀錶板上設置一個詢問是否車輛的駕駛員願意繼續自動(或自適應)導航控制(ACC)模式的指示器。
在本發明一個示例性實施例的目標探測裝置中，可以基於從發射窗口部件1c進入的DC光以及從入射窗口部件1d進入的DC光探測發射窗口部件1c或入射窗口部件1d上的不規則物體。因而，即使沒有提供用於探測不規則物體的光源，也能利用進入的DC光來進行不規則物體探測。而且，在探測到不規則物體時，不規則物體的探測信息被提供給車輛的駕駛員。因此，就可能通過移除這個不規則物體從而更準確地探測一個目標或該目標與車輛之間的距離。
根據上述示例性實施例，目標探測裝置可包括不規則物體探測設備，該設備用於探測發射窗口部件1c和入射窗口部件1d中至少一個上的不規則物體。不規則物體探測設備可帶有用於探測進入發射窗口部件1c的直流部分的光通量的第一光接收元件10，以及用於探測從入射窗口部件1d進入的直流部分的光通量的第二光接收元件11。
在示例性實施例中，不規則物體探測設備的不規則探測部件可利用所探測的第一和第二光接收元件10、11的光通量來確定發射窗口部件1c或入射窗口部件1d的狀態。也就是說，通過比較第一和第二光接收元件10、11的探測光通量的比值，可以確定發射窗口部件1c或入射窗口部件1d的狀態。
在示例性實施例中，一個或多個第一光接收元件10可位於發射窗口1c之前。在示例性實施例中，一個或多個第二光接收元件11可位於入射部分窗口1d之前。在示例性實施例中，一個或多個第一光接收元件10可位於發射窗口1c之前並且一個或多個第二光接收元件11可位於入射部分窗口1d之前。
在示例性實施例中，雷射可以是任何類型的波，例如雷達、超聲波、聲納、微波、紅外線，可以是主動的或被動的，和/或可以是任何波長，例如無線電、微波、紅外線、可見光、紫外線、x射線、γ射線。
在示例性實施例中，雷射可以由任何類型的雷射器產生。
現在參考圖4描述本發明的其它示例性實施例。
在其它示例性實施例中，殼體1外面的車輛的光通量傳感器20(光通量探測單元)可以用於外加到第二(或另外的)光接收元件11上或代替之。例如，光通量傳感器20是一個通常用於當車輛的前燈自動打開或關閉時探測車輛周圍光通量的光傳感器。
在其它示例性實施例中，控制部件6a的不規則物體確定部件利用光通量傳感器20的輸出值和光接收元件之一(例如第一光接收元件10)的輸出值來確定發射窗口部件1c或入射窗口部件1d的狀態。因為進入發射窗口部件1c或入射窗口部件1d的DC光的光通量能通過光通量傳感器20的輸出值而被探測，就能基於光接收元件(例如第一光接收元件10)的輸出值和光通量傳感器20的輸出值之間的關係探測出不規則物體。例如，當第一光接收元件10的輸出值降低而光通量傳感器20所探測的光通量不變時，可以確定存在著與發射窗口部件1c相關的不規則物體。
類似於上述示例性實施例，第一光接收元件10和光通量傳感器20的輸出值可以被數字地轉換，並且可以由控制部件6a的不規則物體確定部件基於第一光接收元件10和光通量傳感器20的數字轉換的輸出值之間的比值探測發射窗口部件1c的狀態。
在利用圖4的示例性實施例中，圖4的其它部件類似於圖3中的部件。
在上述示例性實施例中，一個或多個第一光接收元件10可位於發射窗口1c之前。在上述示例性實施例中，一個或多個第二光接收元件11可位於入射部分窗口1d之前。在上述示例性實施例中，一個或多個第一光接收元件10可位於發射窗口1c之前並且一個或多個第二光接收元件11可位於入射部分窗口1d之前。
現在參考圖5描述本發明的另外示例性實施例。在示例性實施例中，無需提供第二(或下一個)光接收元件11，並且第一光接收元件10`布置為不直接面對發射窗口部件1c的傳感表面。在一個示例性實施例中，第一光接收元件10`布置在DC光不直接地從發射窗口部件1c進入的位置。而且，可以只利用第一光接收元件10`的輸出值就能確定一個目標或該目標與車輛之間的距離。
在一個示例性實施例中，當發射窗口部件1c上沒有不規則物體時，DC光的主體部分沒有被不規則地反射，並且DC光的主體部分沒有直接進入第一光接收元件10`。當發射窗口部件1c上有不規則物體時，例如當灰塵附著於發射窗口部件1c上時，DC光被發射窗口部件1c上的不規則物體不規則地反射，並且DC光被不規則物體所散射的散射光部分可以進入第一光接收元件10`。於是，第一光接收元件10`的輸出值根據發射窗口部件1c上是否有不規則物體而改變。因而，控制部件6a的不規則物體確定部件能基於第一光接收元件10`輸出值的變化來確定發射窗口部件1c的狀態。
在圖5的示例性實施例中，一個或多個第一光接收元件10`可位於發射窗口1c之前。在圖5的示例性實施例中，一個或多個第二光接收元件11`可位於入射部分窗口1d之前。在圖5的示例性實施例中，一個或多個第一光接收元件10`可位於發射窗口1c之前並且一個或多個第二光接收元件11`可位於入射部分窗口1d之前。這裡，第二光接收元件11`布置為探測DC光被不規則物體所散射的散射光部分，類似於第一光接收元件10`。
儘管已經參考附圖描述了本發明的示例性實施例，應當說明的是各種變化和修改對於本領域的技術人員來說是很明顯的。
在一些上述的示例性實施例中，第一光接收元件10可布置在發射窗口部件1c一側，第二光接收元件11可布置在入射窗口部件1d一側。然而，這只是一個示例，第一光接收元件10和第二光接收元件11的布置位置可以適當地改變。作為一個示例，當發射窗口部件1c和入射窗口部件1d整體地形成以便形成一個光接收和照射窗口時，第一和第二光接收元件10、11可以布置在光接收和照射窗口的不同位置處，並且可以基於第一和第二光接收元件10、11的輸出值探測不規則物體。
而且，第一和第二光接收元件10、11之一可布置為面對發射窗口部件1c和入射窗口部件1d的一個位置，並且第一和第二光接收元件10、11的另一個可布置在一個不同於可接收DC光的窗口部件1c、1d的位置。
例如，當第一光接收元件10布置為面對發射窗口部件1c和入射窗口部件1d之一時，一個用於引入待探測DC光的光入射部件1e可設在殼體1的另一表面(例如側面)上，並且可提供一個光接收元件13以便接收從光入射窗口1e進入的光，如圖6所示。
通常，不規則物體不大可能在殼體1的側面上出現。於是，可以利用光接收元件13的輸出值作為基準輸出值來探測發射窗口部件1c或入射窗口部件1d的狀態。因此，通過利用第一光接收元件10的輸出值和光接收元件13的輸出值，能探測出布置有第一光接收元件10的發射窗口部件1c或入射窗口部件1d的狀態。
在圖6的示例性實施例中，一個或多個第一光接收元件10可位於發射窗口1c之前。在圖6的示例性實施例中，一個或多個第二光接收元件11可位於入射部分窗口1d之前。在圖6的示例性實施例中，一個或多個第一光接收元件10可位於發射窗口1c之前並且一個或多個第二光接收元件11可位於入射部分窗口1d之前。
此外，在其它示例性實施例中，第一和第二光接收元件10、11可布置在發射窗口部件1c和入射窗口部件ld之一中的不同位置處。在這樣的示例性實施例中，第一和第二光接收元件10、11的輸出值之一可用作基準輸出值，並且能探測發射窗口部件1c和入射窗口部件1d之一的狀態。
在一些上述示例性實施例中，能利用第一和第二光接收元件10、11之一探測發射窗口部件1c或入射窗口部件1d的狀態。也就是說，當一個沒有不規則物體的基準值存儲在控制部件6a的不規則物體確定部件中時，只利用第一和第二光接收元件10、11之一就能探測發射窗口部件1c或入射窗口部件1d的狀態。
在一些上述示例性實施例中，第一光接收元件10(10`)可布置在光發射窗口部件1c側；然而，第一光接收元件10(10`)可布置在入射窗口部件1d側。
而且，發射窗口部件1d和入射窗口部件1e在目標探測裝置中的布置可以適當的改變。例如，在圖1中發射窗口部件1d和入射窗口部件1e可在垂直方向上布置。
在上述示例性實施例中，可以利用來自發射部件2的雷射光波探測一個目標或該目標與車輛之間的距離。然而，也可以使用包括電磁波的其它波，比如毫米波。在示例性實施例中，發射窗口部件1c和入射窗口部件1d可包括由透波材料構成的用於讓反射的波穿過其中的波穿過表面。
在上述示例性實施例中，來自電磁波發生部件的輸出電磁波可以由例如反射鏡3和多角鏡4所反射，並且反射的電磁波可被電磁波接收部件所接收。然而，在其它示例性實施例中，也可以使用在其它布置中包括鏡面或根本不包括鏡面的其它結構。
雖然已經參考示例性實施例描述了本發明，應當理解的是本發明並不限於示例性實施例。本發明應當涵蓋各種修改、變型和等同布置。另外，雖然示例性實施例的各種元件以不同的組合和構造示出，但是這些不同的組合和構造只是示例，並且包括更多、更少甚至只有一個元件的其它組合和構造也在本發明的主旨和範圍內。
權利要求
1.一種用於探測目標或距該目標的距離的目標探測裝置，該目標探測裝置包括殼體(1，1a，1b)；電磁波發生部件(2)，其置於殼體中用於產生和發射搜索電磁波；置於殼體中的發射窗口部件(1c)，該發射窗口部件具有由透波材料構成、用於讓由電磁波發生部件產生的搜索電磁波穿過其中的波穿過表面；電磁波接收部件(5)，其置於殼體中用於接收搜索電磁波從目標反射回來的反射波；置於殼體中的入射窗口部件(1d)，該入射窗口部件具有由透波材料構成、用於讓電磁波在被接收到電磁波接收部件之前穿過其中的波穿過表面；第一光接收元件(10，11)，置於殼體中用於探測從發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個進入的光的直流部分的光通量；不規則物體確定部件(6a)，其至少利用第一光接收元件的探測光通量確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的狀態。
2.如權利要求1所述的目標探測裝置，其中第一光接收元件(10)置於殼體中用來探測從發射窗口部件進入的光的直流部分的光通量，該裝置還包括第二光接收元件(11)，其置於殼體中用來探測從入射窗口部件進入的光的直流部分的光通量，其中不規則物體確定部件基於第一光接收元件的探測光通量和第二光接收元件的探測光通量來確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的狀態。
3.如權利要求1所述的目標探測裝置，還包括光接收窗口部件(1e)，其設在殼體中一個不同於發射窗口部件和入射窗口部件的位置處以讓來自殼體外面的光的直流部分穿過其中；和第二光接收元件(13)，其置於殼體中用於探測從光接收窗口部件進入的光的直流部分的光通量，其中不規則物體確定部件基於第一光接收元件的探測光通量和第二光接收元件的探測光通量來確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的狀態。
4.如權利要求3所述的目標探測裝置，其中第一光接收元件探測從發射窗口部件進入的光通量。
5.如權利要求2所述的目標探測裝置，其中第一和第二光接收元件中的每一個根據所接收的直流部分的光通量產生輸出電壓；和不規則物體確定部件基於第一和第二光接收元件所產生的輸出電壓的比值來確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的狀態。
6.如權利要求1所述的目標探測裝置，還包括置於殼體外面以便探測光通量的光通量探測單元(20)，其中不規則物體確定部件基於第一光接收元件(10，11)的探測光通量以及光通量探測單元(20)的探測光通量來確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的狀態。
7.如權利要求1-6中任一所述的目標探測裝置，其中不規則物體確定部件設在殼體內部的控制部件中。
8.如權利要求1-6中任一所述的目標探測裝置，其中殼體置於車輛中以便探測該車輛附近的目標或者該車輛與該目標之間的距離。
9.一種用於探測目標或距該目標的距離的目標探測裝置，該目標探測裝置包括殼體(1，1a，1b)；電磁波發生部件(2)，其置於殼體中用於產生和發射搜索電磁波；置於殼體中的發射窗口部件(1c)，該發射窗口部件具有由透波材料構成、用於讓由電磁波發生部件產生的搜索電磁波穿過其中的波穿過表面。電磁波接收部件(5)，其置於殼體中用於接收搜索電磁波從目標反射回來的反射波；置於殼體中的入射窗口部件(1d)，該入射窗口部件具有由透波材料構成、用於讓電磁波在被接收到電磁波接收部件之前穿過其中的波穿過表面；光接收元件(10`)，其置於殼體中一個位置處，在該位置處從發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個進入的光的直流部分被限制而不被接收，以便探測直流部分的散射光部分，該散射光部分在灰塵附著於發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個上時發生；和不規則物體確定部件(6a)，其利用光接收元件的探測光通量確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的狀態。
10.如權利要求1-6中任一所述的目標探測裝置，其中不規則物體確定部件確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的有灰塵狀態。
11.一種用於目標探測裝置的不規則物體探測設備，該目標探測裝置包括傳感窗口部件(1c，1d)，從電磁波發生部件(2)朝著目標的電磁波以及來自目標的反射電磁波穿過該傳感窗口部件，該不規則物體探測設備包括光接收元件(10，10`，11)，布置成用於探測從傳感窗口部件進入的光通量；和不規則物體確定部件(6a)，其利用光接收元件的探測光通量確定傳感窗口部件的狀態。
12.如權利要求11所述的不規則物體探測設備，其中光接收元件包括第一光接收部件(10)和第二光接收部件(11)，用於接收從傳感窗口部件不同位置進入的光的直流部分的光通量；和不規則物體確定部件基於第一和第二光接收部件的探測光通量確定傳感窗口部件的狀態。
13.如權利要求12所述的不規則物體探測設備，其中第一和第二光接收部件中每一個相應於所接收的光通量產生輸出電壓；和不規則物體確定部件基於第一和第二光接收部件產生的輸出電壓的比值確定搜索窗口部件的狀態。
14.如權利要求11所述的不規則物體探測設備，還包括光通過其中進入的光接收窗口部件(1e)，該光接收窗口部件設在一個不同於傳感窗口部件的位置；和另一光接收元件(13)，布置為探測從光接收窗口部件進入的光通量，其中不規則物體確定部件基於光接收元件的探測光通量以及另一光接收元件的探測光通量確定傳感窗口部件的狀態。
15.如權利要求11所述的不規則物體探測設備，其中光接收元件置於殼體中一個位置處，在該位置處從傳感窗口部件進入的光的直流部分被限制而不被接收，以便探測直流部分的散射光部分，該散射光部分在不規則物體出現在傳感窗口部件時發生。
16.如權利要求11所述的不規則物體探測設備，還包括光通量探測單元(20)，其置於殼體外面以便探測光通量，其中不規則物體確定部件基於第一光接收部件(10，11)的探測光通量以及光通量探測單元(20)的探測光通量確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的狀態。
17.如權利要求11-16中任一所述的不規則物體探測設備，其中不規則物體確定部件確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的有灰塵狀態。
全文摘要
一種用於探測目標或距該目標的距離的目標探測裝置，其包括至少一個光接收元件(10，10′，11)，用於探測從例如傳感窗口部件(1c，1d)進入的光通量、發射窗口部件和入射窗口部件，從電磁波發生部件朝著目標的電磁波以及從目標的反射電磁波穿過該傳感窗口部件。而且，不規則物體確定部件(6a)至少利用光接收元件的探測光通量確定發射窗口部件和入射窗口部件中至少一個的狀態。例如，光接收元件包括接收從第一和第二光接收部件進入的光的直流部分的光通量的第一光接收元件和第二光接收元件。
文檔編號B60R21/00GK1670471SQ20051005581
公開日2005年9月21日 申請日期2005年3月16日 優先權日2004年3月16日
發明者安藤隆雅, 帆足善明, 照井武和 申請人:株式會社電裝