用於檢測嵌板上的溼度的傳感器裝置製造方法

2023-05-03 17:42:06

用於檢測嵌板上的溼度的傳感器裝置製造方法
【專利摘要】本發明名稱為用於檢測嵌板上的溼度的傳感器裝置。在一種用於檢測嵌板上的溼度的傳感器裝置中，所述傳感器裝置包括至少一個發射器，所述至少一個發射器發射光，所述光在所述嵌板處反射並且由至少一個接收器接收，在發射器和接收器之間設置光學系統，所述光學系統引起所述嵌板和所述光學系統之間的多次反射。由此，使特別好的測量成為可能。
【專利說明】用於檢測嵌板上的溼度的傳感器裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於檢測嵌板上的溼度的傳感器裝置，所述傳感器裝置包括發射器，所述發射器發射光，所述光在嵌板處反射並且由接收器接收，其中在發射器和接收器之間設置光學系統，所述光學系統在所述嵌板與所述光學系統之間引起多次反射。
【背景技術】
[0002]例如在EP I 389 565 BI中描述了傳感器裝置，所述傳感器裝置也稱作「雨傳感器」或「雨光傳感器」。在此與用於攝像機的支撐板組合設置雨傳感器，其中，在分別具有發射器的三個不同的光學導向元件中，發射測量射束到嵌板中，所述測量射束在嵌板外側處反射並且由接收器接收。光在嵌板的外側處反射。如果嵌板外側是溼的，則反射特性變化，並且光的較大部分被耦合輸出(couple out)並且沒有被反射。然後，可以根據如此變化的信號推斷出嵌板表面上溼度的存在並且因此推斷出雨的存在。
[0003]在DE 10 2008 044 003 Al和DE 103 55 205 Al中描述了與攝像機模塊組合的類似雨光傳感器。另外的傳感器裝置在DE 198 15 748 C2、DE 42 09 680 AUDE 103 47977 Al、DE 197 46 351 Al、DE 10 2004 015 040 Al、US 7 847 255 B2 和 EP O 444 520A2中描述了。

【發明內容】

[0004]本發明所基於的任務是，提供一開始提到的類型的傳感器裝置，藉助所述傳感器裝置，特別好的測量是可能的。
[0005]在一種用於檢測嵌板上的溼度的傳感器裝置中一所述傳感器裝置包括發射器，所述發射器發射光，所述光在嵌板上反射並且由接收器接收，其中，光學系統設置在發射器和接收器之間，所述光學系統引起嵌板和光學系統之間的多次反射一，作為本發明的要點而規定:傳感器裝置具有能夠緊固到嵌板上的框架；所述光學系統以環形形狀圍繞整個框架延伸；以及，所述傳感器裝置的框架用於保持另外的部件，尤其是攝像機。該框架被設置以及設計用於另外的部件。因此，在比較小的安裝空間中能夠實現特別好的測量。所述測量的精度通過多次反射而明顯提高。
[0006]為此，傳感器裝置優選具有反射鏡，所述反射鏡與嵌板平行地布置。在該反射鏡和嵌板之間多次來回反射光束。如果嵌板是溼的，則所述光束的一部分不是在嵌板處反射，而是耦合輸出，從而使反射的部分減少。在此所使用的光可以在可見光範圍內、在紅外線範圍內或在紫外線範圍內。發射器和接收器優選配置為相應的二極體。發射器和接收器彼此隔開地布置在光學系統的端部處、尤其是布置在反射鏡的端部處。
[0007]在本發明的一個優選實施例中，所述傳感器裝置具有框架。所述框架能夠優選緊固在嵌板上。所述框架可以是圓形的、橢圓形的或有角的、優選是四邊形的。優選地，所述框架在內部區域中具有開口，通過所述開口可能使另外的傳感器或其它部件接近嵌板。所述傳感器裝置的框架優選也用作用於另外的部件、尤其是用於攝像機的保持件。因而，在這種情況下，攝像機具有通過框架開口的投影區域。框架優選是四邊形的，並且尤其優選是梯形的。因此，傳感器裝置能夠優選利用所述框架用於兩個目的，即首先用於提供雨光傳感器，並且另一方面用於容納攝像機或攝像機模塊或其它的傳感器元件。由此，實現兩個元件的安裝空間的整合和特別節省空間的布置。
[0008]在本發明的一個優選實施例中，傳感器裝置的光學系統布置在所述框架的內側上。因而，包括所屬的電子設備的光學系統可以作為獨立的組件布置在框架內。例如可以藉助彈簧元件來實現光學系統在框架上的固定。基本上，如下也是可行的:將光學系布置在框架的外側上或框架的在縱向上延伸的凹部中。光學系統至少在框架的子區域上延伸。然而，優選的是，光學系統沿著框架的至少一側布置，並且優選在框架的至少兩側上布置。在一個特別優選實施例中，光學系統以環形形狀在整個框架上延伸。因此，實現對可能的可探測面積的最大利用，並且因此實現特別精確的測量。光學系統優選設計成使得入射光以40°和60°之間的角度在光學系統、尤其是光學系統的反射鏡與擋風玻璃之間反射。
[0009]在本發明的一個優選實施例中，光學系統包括特殊的光學校正兀件，所述光學校正元件布置在光學系統上、即在擋風玻璃對面，並且用於對入射光束進行準直以及對出射光束進行聚焦。通過這種方式，可能以高強度在光學系統與擋風玻璃之間進行多次反射。優選地，光學系統設計成使得在光學系統處的反射角度比在嵌板處的反射角度更大。優選地，在光學系統處實現低於46°的反射,在嵌板處實現低於44°的反射。
[0010]傳感器裝置優選被設置用於機動車以及用於附連到擋風玻璃上。因而，所使用的攝像機用作用於監視機動車前方道路的前部攝像機。
[0011]本發明的另一個方面涉及給機動車提供擋風玻璃以及布置在該擋風玻璃上的上述類型的傳感器裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]隨後，根據在附圖中所示的優選示範實施例更詳細地解釋本發明。用示意圖詳細示出:
圖1示出根據本發明的傳感器裝置的第一實施方式的俯視圖；
圖2示出根據本發明的傳感器裝置的第二實施方式的俯視圖；
圖3示出根據本發明的傳感器裝置的剖面側視圖；
圖4示出本發明的第一應用情況的剖面側視圖；
圖5示出本發明的第二應用情況的剖面側視圖。
【具體實施方式】
[0013]圖1示出具有框架10的傳感器裝置I。所述框架在此成形為梯形的。框架的四側用11、12、13和14表示。在框架的內側上設置光學系統，所述光學系統在此劃分為四個分段，所述四個分段分配給各個框架元件。各個光學系統用6、7、8和9表示。在框架的四個角區域中設置發射二極體2和接收二極體4。這些二極體可以配置為單獨的二極體或配置為單一二極體，所述單一二極體承擔兩個功能。在圖1中所示的實施例中，四個測量段沿著各個直的段形成。發射二極體2發射光束。所述光束可以是在可見光範圍內、在紅外線範圍內或在紫外線範圍內的。所述光束由合適的光學系統以相對於嵌板約45°的角度引導，在所述嵌板處，所述光束被反射並且返回到相應段6、7、8、9的光學系統上，並且從所述光學系統再次以約45°的角度反射。因此，沿著這些段6、7、8、9進行對光束的多次反射，直至所述光束再次由接收器4接收，所述接收器由二極體形成。從光束強度的減少可以確定已耦合輸出所述光的什麼分數。所述光的該分數取決於嵌板的潤溼程度。框架10設有且配備有其四個框架側11、12、13、14，用於附連到嵌板上、尤其是機動車的擋風玻璃上。該框架在中央區域中具有貫穿開口 15。通過所述開口為其他部件、尤其是為攝像機或攝像機模塊開啟通過嵌板的投影區域，所述攝像機或攝像機模塊緊固在或將被緊固在框架10上。
[0014]圖2示出本發明的第二實施例。相同的部分以相同的參考標記表示。在此，各個光學元件6、7、8、9的發射二極體2和3和接收二極體4和5沒有布置在角中，而是布置在兩個相對的側上。在這些角中設置相應地進行反射的偏轉光學系統，從而使由發射器2和3所發射的光束運行直至相應的接收器4和5。
[0015]圖3示出光學系統9的剖面圖。左邊外側上可以看出框架部件14，鄰近所述框架組件布置了發射器2。發射器2配置為二極體，所述二極體向上發射光束19。該光束由光學元件20折射，並且由此以約45°的角度、優選小於44°的角度發射到嵌板17上，所述嵌板優選是機動車的擋風玻璃並且然後在該嵌板17處以該角度反射。所反射的光束19然後在光學系統9的反射鏡18處反射，並且以約45°的角度、優選以46°的角度反射回該嵌板。反射鏡18優選配置為反射鏡層，所述反射鏡層與嵌板17平行地布置。通過這種方式，射束19在反射鏡18和嵌板17之間來回多次反射。由於所述多次反射，傳感表面被放大多倍。如果水滴撞到嵌板17的該表面，則反射射束因而減小。
[0016]圖4以側剖視圖示出嵌板25，所述嵌板在圖4中從左下向右上延伸。先前描述的傳感器裝置I緊固在該嵌板上。在該側剖視圖中，尤其可以以剖面看出該框架的下面的框架側12和上面的框架側14。在框架10上，在其內側上布置光學系統的測量段9和7，藉助所述測量段來確定嵌板的潤溼程度。因此，所述光學系統也可以稱作「雨光學元件」。在此，傳感器模塊26附連在該框架上、尤其插在框架上或夾在框架上。傳感器模塊26被配置為蓋或蓋的方式，並且不同的傳感器布置在傳感器模塊26的內部，所述傳感器如此定位，使得傳感區域通過框架10的貫穿開口 15定向到嵌板25上或定向通過嵌板25 (比較圖1和圖2)。尤其是在此布置光傳感器27、太陽能傳感器28和HUD(Head-Up-DiSplay:平視顯示器)傳感器29。此外，傳感器模塊26在此有利地還具有溼度傳感器30，所述溼度傳感器探測嵌板的內側的溼度，並且與至少用於數據評估的傳感器模塊26連接。溼度傳感器30可以藉助於連接板緊固在傳感器模塊26的殼體上，並且然後在裝配期間與嵌板25接觸。
[0017]在圖5中的本發明的另一個實施例中再次示出嵌板25連同布置在其上的根據本發明的傳感器裝置。在此，也在框架10的側剖視圖中可以看出框架側12和14以及布置在所述框架側上內側的具有測量段9和7的雨光學元件。替代圖4中的傳感器模塊26，在此，攝像機模塊32現在緊固在該框架上。該攝像機模塊32尤其包括攝像機33和所屬的電子設備34，攝像機33具有相應的光學元件。所述攝像機取代各個傳感器。僅僅雨光學元件不能由攝像機模擬。在此方面，在根據圖5的實施例中，存在雨光學元件與攝像機的適當組
入
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【權利要求】
1.一種傳感器裝置，所述傳感器裝置用於檢測嵌板(17)上的溼度，所述傳感器裝置包括至少一個發射器(2，3)，所述至少一個發射器發射光，所述光在所述嵌板(17)處反射並且由至少一個接收器(4，5)接收， 其中，在所述發射器(2，3)和所述接收器(4，5)之間設置光學系統(6，7，8，9)，所述光學系統引起所述嵌板(17)和所述光學系統(6，7，8，9)之間的多次反射， 其特徵在於 所述傳感器裝置(I)具有框架(10)，所述框架能夠緊固在所述嵌板(17)上， 所述光學系統出，7，8，9)以環形形狀在所述整個框架(10)上延伸，以及 所述傳感器裝置(I)的框架(10)用於保持另外的部件、尤其是攝像機。
2.根據權利要求1所述的傳感器裝置，其特徵在於，所述光學系統(6，7，8，9)具有反射鏡(18)，所述反射鏡與所述嵌板(17)平行地布置。
3.根據權利要求1或2所述的傳感器裝置，其特徵在於，發射器(2，3)和接收器(4，5)配置為二極體。
4.根據權利要求中任一項所述的傳感器裝置，其特徵在於，所述光學系統(6，7，8，9)布置在所述框架(10)的內側上。
5.根據以上權利要求中任一項所述的傳感器裝置，其特徵在於，所述光學系統(6，7，8，9)的設計使得發生以40°和60°之間的角度的多次反射。
6.根據以上權利要求中任一項所述的傳感器裝置，其特徵在於，所述光學系統(6，7，8，9)配置成使得在所述嵌板(17)處的反射角度比在所述光學系統(6，7，8，9)中的反射角度、尤其是布置在所述光學系統中的反射鏡(18)中的反射角度更小。
7.一種機動車，所述機動車具有擋風玻璃和布置在所述擋風玻璃上的、根據以上權利要求中任一項所述的傳感器裝置。
【文檔編號】G01N21/84GK103940740SQ201410021607
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2013年1月17日
【發明者】T.尼曼, T.埃格斯 申請人:赫拉胡克公司