專利名稱：檢測器以及包括這樣檢測器的駕駛或導航輔助裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種紅外輻射檢測器，它包括有一個區(qū)別的基本傳感
器(differentiated elementary sensors)的組件，本發(fā)明也涉及 用于陸地，空中或海上交通工具的駕駛或導航輔助裝置，該裝置包括 配有按照本發(fā)明的檢測器的紅外攝像機，
因此，本發(fā)明涉及紅外輻射、特別是在這樣一種交通工具的駕駛 員或者領航員的視場(或視域)中的物體所發(fā)出的紅外輻射的檢測.
對于本申請來說，已經(jīng)接受如下觀點， 一種熱成像裝置可以提供
基本的信息，以幫助交通工具的駕駛員檢測到陣礙物或者物體，比如 在機動車應用的情況下的行人，騎自行車的人，或者車輛，不管要被 成像的物體是運動的還是靜止的。
背景技術：
為了幫助駕駛交通工具，已經(jīng)接近工業(yè)的規(guī)模開發(fā)出各種裝置， 用來將能夠檢測出上面所提到的物體的紅外攝像機裝備到汽車上.這
些駕駛輔助裝置包括裝有對于熱的紅外輻射的不冷卻的檢測器的紅外 攝像機(或紅外照相機).
事實上，不冷卻的檢測器使得產(chǎn)生出聚焦平面成為可能，這些聚 焦平面的成本和總體尺寸適宜于大規(guī)模的商業(yè)應用，比如機動車裝 備，相比之下，冷卻的紅外檢測器太昂責和/或太笨重和/或不夠可靠， 從而不能經(jīng)濟地生產(chǎn)出聚焦平面，用于大批生產(chǎn)的機動車中的車栽紅 外攝像機。
先有技術提出的交通工具輔助駕駛裝置包括一種紅外輻射檢測 器，這種紅外檢測器的工作因此不用冷卻，并且它由一個所有傳感器 都具有相同的熱時間常數(shù)的微輻射熱傳感器(microbolometric sensors)的陣列構成.這個熱時間常數(shù)典型地為5毫秒(ms)到30 毫秒(ms).因此，構成按照先有技術的紅外輻射檢測器的微輻射熱 傳感器在結構上和性能上彼此都相同，
在動態(tài)成像方面，微輻射熱傳感器的最重要的性能參數(shù)本質(zhì)上是 它們對于要檢測的紅外射線的靈敏度和它們轉換入射輻射的速度即響
應時間.然而，這兩個性能參數(shù)，速度和靈敏度相當不尋常。實際上 已經(jīng)知道，輻射熱傳感器越靈敏，它們就越慢，反之也是一樣。這個
規(guī)律也明顯地可以用于包括基本的微輻射熱傳感器的組件的紅外輻射
檢測器。
結果，將按照先有技術的紅外檢測器設計成在這兩個性能參數(shù)之 間取一折衷，從而可以足夠快地產(chǎn)生出相對較清晰的圖像。
盡管如此，這種折衷對于提供實際上有效的輔助駕駛方面不能令 人滿意.事實上，即使微輻射熱傳感器的陣列的讀出頻率相當高，人 們也會發(fā)現(xiàn)，車輛的運動在由安裝在交通工具上的車栽紅外檢測器中 所產(chǎn)生的圖像產(chǎn)生一種圖像運動效應。"圖像運動效應"這個詞通常 指的是圖像中的物體變模糊或者不清晰。
現(xiàn)已察覺到，發(fā)出輻射的物體的位置離車栽紅外攝像機的檢測視 場的瞄準線越遠，"圖像運動效應"變得越明顯。 一般說來，這個瞄 準線與交通工具行進的向前方向平行，并且與交通工具駕駛員的視場 的瞄準線重合。
結果，位于紅外攝像機的檢測視場的邊緣的物體比位于檢測視場 的中心，即靠近照相機瞄準線的物體要模糊。還有，隨著交通工具的
運動速度增大，圖像運動效應變得更明顯。
這種圖像運動效應主要是由于接收入射輻射的基本傳感器的速度 不適當，即，傳感器的響應時間過長.事實上，如果基本傳感器太慢， 因為膝光所要求的時間變得較長，基本傳感器慢到幾個相鄰的傳感器 接連地接收到物體的同 一 點所發(fā)出的紅外射線的程度，物體的圖像將 在聚焦平面的一部分上"擴展".
如杲交通工具駕駛輔助裝置包括設計用來識別檢測到的物體、并 且對檢測到的物體進行分類的自動圖像處理系統(tǒng)，圖像運動效應所產(chǎn) 生的圖像模糊將特別麻煩.事實上，如果物體的圖象太模糊，將會使 這樣的自動圖像處理系統(tǒng)失效，
圖1和2示出了圖IM:動效應中所涉及的參數(shù)，為了定量描述圖 像運動效應，下面將描述對于這種效應的公式的推導。
圖1示出了在道路2上以速度V運動的車輛l,車輛l裝備有視場
角為A特征的紅外攝像機3.視場角A實際上是一個立體角，因此， 該視場角為紅外攝像機3的檢測視場確定了邊界
位于道路2邊緣的一個物體O的位置在這個檢測視場內(nèi)，此物體 例如為一個行人。由這個行人朝向紅外攝像機3發(fā)射出的紅外線形成 相對于紅外攝像機3的瞄準線30的角度e。更嚴格地說并且如在圖2 中所示，在紅外攝像機3的瞄準線與紅外攝像機3的透鏡4的光學中
心c看到物體o的方向之間形成角度e.這個角度e表示物體o被紅
外攝像機3看到的角度.
因此，給定物體0在道路2的邊緣的位置，該物體位于離開紅外 攝像機3的瞄準線30的距離為L，而離開透鏡4的平面的距離為D.
按照定義，當被顯示的物體位于無限遠處時，包括基本的微輻射 熱傳感器陣列的焦平面5的位置在離開紅外攝像機3的透鏡4的平面 的焦距為F。
假定物體O是靜止的，并且車輛1以在地面參考坐標中的速度V 運動，在與車輛1關聯(lián)的參考坐標中物體0相對于紅外攝像機3以速 度-V運動。進而，如果Xj為物體0的圖像點I在照相機3的焦平面 5上的橫坐標，那么很顯然，在車輛l向前運動時，點I在焦平面5上 以速度Vj運動。假定按照圖1和2中示出的運動參數(shù)，人們可以寫出 下面的公式(其中8是微分符號)
Vj = SXj/St (根據(jù)定義)1] Xj = L.F/D (按照Thales ) [H
因此，如果將IIl式代入Ij式，將得出
Vj = S(L.F/D)/St，即，進行微分時，僅只D取決于時間tIII
Vj = - (L.F/D2) 5D/8t，IV] 因為V = SD/&t (根據(jù)定義)，并且VI tanG=L/D (根據(jù)定義)，VI
通過將[VI式和[VI1式代入[IV1式，可以最后得出 Vj = (V.F/L).tan2e。VIIJ
[VII式清楚地示出隨著速度v增大或者隨著角度e增大，即物
體0更靠近照相機3的檢測視場A的邊緣，圖像運動效應，即由行進 速度Vj表示的圖像不清晰度增大。
換句話說，因為圖像運動效應與光學圖像的一個點橫過尺寸為p
的熱成像裝置的一個像素的等待時間或過渡時間有關，因此，等于p/Vj
的這個過渡時間Tt隨著角度e或者速度v增大而增大。
因此，過渡時間Tt越短，圖像的清晰度越高。結果，為了評估由 紅外檢測器產(chǎn)生的圖像的清晰度，人們可以比較過渡時間Tt與該檢測
器的基本傳感器的特征熱時間常數(shù)Tth 時間常數(shù)T,h代表基本傳感器的
響應時間，即，獲得入射的紅外線所需要的時間。圖3示出了對于三 個不同的速度V 50 km/h， 90 km/h和130 km/h過渡時間1\作為角度的 函數(shù)的變型的一個示例。圖3中的曲線示出當角度e小于15度時， 過渡時間Tt快速地升高。
這些曲線是作為示例對于每個像素的側面尺寸為25微米(vim )的 一個像素陣列對于位置在離開紅外攝像機3的視線的距離L為5米的 物體給出的?？梢缘贸鋈缦率聦?，由檢測器檢測到的信號的強度為 S(t) = Sinf.(l-exp(-t/Tth))，
其中t為時間，而Sinf為用無限長時間積分得到的信號， 因此例如，如果過渡時間Tt等于Tth，實際上接收到的信號僅只為
同一傳感器接收到的且由靜止的物體發(fā)射出的信號的63%.假定這個 63%的比例，等于熱時間常數(shù)Tth的過渡時間Tt一般被看作為了獲得適
當?shù)臋z測靈敏度的最低要求。
對于時間常數(shù)為17毫秒(ms)，像素間距p為25微米(pm)和 熱分辨率(NetD (凈差)，或者噪音等價溫度差)為MmK的熱紅外 檢測器來說，當車輛以130km/h的速度運動時，對于觀察角度0為5。 的情況，不清晰度和靈敏度的損失將成為問題。
在實際應用中，因為角度e非常小，在圖像中表示的大多數(shù)物體
不清晰，或者甚至非常不清晰。結果，由按照先有技術的裝置提供的 對駕駛的幫助是不適當?shù)?，甚至是破壞性?disruptive)，并且這使 得牟栽的紅外檢測器變得無效.
因此，本發(fā)明的目的是提供一種紅外輻射檢測器，它不受在視場 的邊緣的非常大的圖像運動效應影響，同時能夠提供足夠高的靈敏 度，以使得可以自動地識別所遇到的物體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種紅外輻射檢測器，它使得可以在視場的邊緣實現(xiàn)
快速的檢測，并且在這個視場的中心實現(xiàn)靈敏的檢測，
本發(fā)明涉及一種紅外輻射檢測器，它包括一個能夠檢測這種輻射 的基本傳感器的組件。按照本發(fā)明，這個組件包括至少兩個分開的檢 測區(qū)域，笫一檢測區(qū)域包括具有第一熱時間常數(shù)的基本傳感器，而第 二檢測區(qū)域包括具有與所述第 一熱時間常數(shù)不同的第二熱時間常數(shù)的 基本傳感器。
換句話說，該紅外輻射檢測器包括至少一組"高速的"基本傳感 器和至少一組"靈敏的"基本傳感器。因此，作為本發(fā)明主題的檢測 器可以產(chǎn)生相當清晰的圖像，而不管物體在其檢測視場中的位置在哪 里，盡管如此，檢測器仍然非常靈敏。
在實踐中，第一檢測區(qū)域占據(jù)所述組件的中心，而第二檢測區(qū)域 占據(jù)所述組件的周邊，第二檢測區(qū)域包括具有熱時間常數(shù)比構成第一 檢測區(qū)域的基本傳感器的熱時間常數(shù)小的基本傳感器。
兩個分開的檢測區(qū)域的這種定位使得獲得下述效果成為可能，在 機動車應用中，限制位于檢測視場邊緣的物體所產(chǎn)生的圖像出現(xiàn)不清 晰，而對于遠離車輛且因此在檢測視場中心的物體產(chǎn)生非常清晰的圖 像。
按照本發(fā)明的一個實際的實施例，基本傳感器的組件可以為長方 形陣列的形狀。
因此，可以在一個長方形的屏幕上顯示檢測視場的圖像，每個駕 駛員都習慣于這種模式。
按照本發(fā)明的一個實施例，檢測器可以包括五個兩兩并列的分開 的檢測區(qū)域，即，中心區(qū)域，左手周邊區(qū)域，右手周邊區(qū)域，上周邊
區(qū)域和下周邊區(qū)域。
這樣一種檢測器使得可以按照賦予駕駛員的視場的各種中心區(qū)域 和周邊區(qū)域的優(yōu)先順序對這些區(qū)域進行有區(qū)別的處理。
按照本發(fā)明的這個實施例的一個特定實施方式，這個中心區(qū)域可 以為長方形，而四個周邊區(qū)域可以具有規(guī)則的梯形形狀，這些梯形的 側邊由形成基本傳感器的組件的長方形陣列的對角線來確定。
"規(guī)則的梯形"這個詞的意思是具有相等長度的斜邊的梯形。這 樣的長方形和梯形使得產(chǎn)生帶有"自然的"透視圖的圖像成為可能，
即，等角投影透視圖在檢測視場的中心帶有消影點(a vanishing
point)。
在本發(fā)明的一個具體實施例中，基本傳感器可以是輻射熱傳感 器，通過至少一個臂把每一個傳感器熱連接、機械連接且電連接到一 個與所述組件是共同的基底上，
這樣的傳感器的熱時間常數(shù)使得足夠快并足夠靈敏地產(chǎn)生發(fā)射出 熱紅外線的物體的圖像成為可能。
按照本發(fā)明的這個具體實施例的一個實施方式，構成分開的檢測 區(qū)域的輻射熱傳感器的熱阻可以分別是不同的。
以這樣的方式使屬于分開的區(qū)域的基本傳感器的熱阻不同使得獲 得不同的熱時間常數(shù)成為可能，從而可以不同地處理構成傳感器組件 的那些區(qū)域，其中該組件形成紅外檢測器.
在實踐中，構成分開的檢測區(qū)域的輻射熱傳感器的臂的長度可以 分別是不同的.
替代地，構成分開的檢測區(qū)域的輻射熱傳感器的臂的寬度可以分 別是不同的.
替代地，構成分開的檢測區(qū)域的輻射熱傳感器的臂的厚度可以分 別是不同的。
在各種基本傳感器的臂的幾何形狀特點方面的這種不同使得在基 本傳感器的組件中產(chǎn)生分開的區(qū)域成為可能。
按照本發(fā)明的這個具體實施例的另一實施方式，構成分開的檢測 區(qū)域的輻射熱傳感器的熱容量可以分別是不同的.
在基本傳感器的熱容量方面的這種不同使得在構成紅外檢測器的 傳感器組件中產(chǎn)生分開的區(qū)域(就它們的速度和靈敏度而言)成為可 能。
在實踐中，構成分開的檢測區(qū)域的輻射熱傳感器的厚度可以分別 是不同的.
在實踐中，構成分開的檢測區(qū)域的輻射熱傳感器的材料可以分別 是不同的。
在實踐中，構成分開的檢測區(qū)域的輻射熱傳感器的敏感區(qū)域的表 面積可以分別是不同的。
從生產(chǎn)傳感器的方法的觀點看來，這種布置具有如下優(yōu)點，在檢 測區(qū)域的每一點采用相同的材料和相同的厚度或者幾種厚度.通過在
這些敏感區(qū)域中調(diào)整它們的橫向尺寸或者通過在這些敏感區(qū)域中通過 沖孔或切割留下開孔可以改變敏感區(qū)域的表面積。
使這些參數(shù)(厚度，材料，表面積)中的其中一個參數(shù)不同使得 形成具有不同性能的基本傳感器成為可能，結果，可以產(chǎn)生出分開的 檢測區(qū)域。
按照一個實際的實施例，所述熱時間常數(shù)可以由5毫秒(ms)變 化到30毫秒(ms)。
這樣的熱時間常數(shù)可以與某些紅外檢測應用、特別是機動車領域 中的應用所要求的實時成像的要求相適應.
在實踐中，長方形陣列的節(jié)距為15微米(pm )到51微米(pm)。 這樣的節(jié)距可以與某些應用特別是輔助駕駛的應用所要求的圖像清晰 度相適應。
本發(fā)明也涉及一種車輛駕駛輔助裝置。按照本發(fā)明，它包括裝備 有如上面所解釋的檢測器的紅外攝像機，該紅外攝像機電連接到一個 能夠再現(xiàn)由所述檢測器觀察到的場景的發(fā)光顯示裝置上。
因此，這樣一種裝置使得通過在檢測視場的中心和邊緣以令人滿 意的清晰度顯示出物體、顯示出檢測器所觀察到的場景或者駕駛員所 看到的場景成為可能，同時使得駕駛員可以實時地監(jiān)視橫向物體的運 動。


可以實現(xiàn)本發(fā)明的途徑和其所產(chǎn)生的優(yōu)點將由下面的示例性的實 施例的描述以及對附圖的參考中看清楚，這些描述僅以示例的方式給 出，在附圖中
圖1是裝備有紅外攝像機的車輛的示意性頂視圖，這個附圖已經(jīng) 聯(lián)系著現(xiàn)有技術的狀態(tài)進行了描述；
圖2是紅外攝像機的示意性剖面圖；這個附圖已經(jīng)聯(lián)系著現(xiàn)有技 術的狀態(tài)進行了描述；
圖3示出了一個圖表，圖示出了作為視角和車輛速度的函數(shù)的橫 過一個基本傳感器的過渡時間的變化，這個附圖已經(jīng)聯(lián)系著現(xiàn)有技術 的狀態(tài)進行了描述；
圖4a是駕駛員所看到的一個駕駛場景的示意圖；圖4b是一個示意圖，示出了作為本發(fā)明的主題的檢測器的一個方
面；
圖5a是能夠配裝在按照本發(fā)明的檢測器中的第一種類型的微輻射 熱基本傳感器的示意性剖面圖；以及
圖5b是能夠配裝在按照本發(fā)明的檢測器中的第二種類型的微輻射 熱基本傳感器的示意性剖面圖。
具體實施例方式
因此，圖4a示出了一個車輛駕駛員在他的或者她的視場40中所 觀察到的一個典型的駕駛場景。這個場景包括樹44， 一輛車41， 一個 行人43和該駕駛員的車輛正在其上行進的道路42.大轎車41必然在 道路42上，它離駕駛員相當遠。因此，大轎車41出現(xiàn)在駕駛員的視 場40或者車栽紅外攝像機的檢測視場的中心區(qū)域45。相反，行人43 位于靠近車輛的車行道的邊緣。因此，行人43出現(xiàn)在靠近視場40的 右手邊緣的橫向區(qū)域46中。樹44沿著車行路42的邊緣分布，因此， 它們的位置分布在離開視場40直至中心區(qū)域45的橫向邊緣的橫向區(qū) 域46和47中，
如上面關于圖l和2解釋過的那樣，位于駕駛員視場40的中心區(qū) 域的物體比如大轎車41在視場40中以相對較低的速度運動，而位于 靠近視場40的左手邊緣和右手邊緣的橫向區(qū)域46和47中的物體比如 行人43在視場40中以相對較高的速度運動。
按照本發(fā)明，在圖4b中示意性地示出的紅外輻射檢測器包括一個 基本的輻射熱傳感器的組件，該組件包括五個分開(或單獨)的檢測 區(qū)域45-49，這些檢測區(qū)域兩兩地并列(are juxtaposed two by two)。 對于這五個區(qū)域而言，在中心區(qū)域45，左手周邊區(qū)域47和右手周邊區(qū) 域46，以及上周邊區(qū)域49和下周邊區(qū)域48之間進行區(qū)分。
按照本發(fā)明的一個實施例，形成紅外輻射檢測器的基本輻射熱傳 感器的組件具有長方形陣列的形狀，事實上，駕駛員對在長方形框中 顯示出的信息很習慣，這是因為在顯示屏幕設備中廣泛地采用這種方 式。此外，構成長方形的陣列相對比較簡單，因此比較經(jīng)濟。
進而，按照本發(fā)明的檢測器的中心區(qū)域45具有長方形的形狀，而 四個周邊區(qū)域具有梯形的形狀，檢測器的長方形陣列的對角線確定梯
形的側邊。這種將檢測區(qū)域45 - 49這樣分開的具體方式使得可以形成
與駕駛員的自然視覺即在視場的中心帶有消影點的等角投影圖的視覺 匹配的區(qū)段(扇形區(qū))。因此，將紅外檢測器的圖像輸出重新構成， 并且駕駛員可以自然地理解此圖像輸出，而且這使得駕駛員可以盡可 能快地作出反應。因此，將紅外檢測器分成區(qū)段45-49提供了特別有 效的車輛駕駛幫助。
按照本發(fā)明，分開的檢測區(qū)域45-49包括基本的傳感器，在這種 情況下，是輻射熱傳感器，取決于它們屬于那個特定的檢測區(qū)域，這 些傳感器具有不同的熱時間常數(shù)。因此，在中心區(qū)域45中的基本傳感 器的熱時間常數(shù)與屬于左手周邊區(qū)域47的基本傳感器的熱時間常數(shù)不 同.
實際上，在中心區(qū)域45中的基本輻射熱傳感器的特征熱時間常數(shù) 超過在橫向的周邊區(qū)域46和47中的熱時間常數(shù)。這樣，由靈敏度高 但是相對較慢的基本傳感器檢測位于視場40的中心區(qū)域45中的物體 比如大轎車41。盡管如此，因為大轎車41在視場40中移動的速度很 慢，由紅外檢測器產(chǎn)生的大轎車圖像足夠清晰，使得駕駛員或者自動 的圖像處理系統(tǒng)能夠識別它。
至于位置在橫向區(qū)域中特別是在靠近視場40的左邊緣和右邊緣的 左手周邊區(qū)域47和右手周邊區(qū)域46中的物體，由快速但是相對較不 靈敏的基本傳感器檢測這些物體，但是由于物體比較靠近車輛，其靈 敏度仍然足夠高.這樣，用較低的熱時間常數(shù)因此用較短的等待時間 或過渡時間檢測這些物體比如行人43或者第一棵樹44，這使得明顯地 降低或者甚至消除因圖像運動效應造成的圖像不清晰成為可能，這種 圖像運動效應會影響按照先有技術的檢測器。因此，盡管行人43相對 于車輛運動的速度很高，顯示出的圖像仍足夠地清晰和足夠地迅速，
使得車輛的駕駛員能夠將這些物體定位，并且監(jiān)視這些物體的運動。 這樣產(chǎn)生的圖像大大地消除了圖像運動效應。
因此，可以有利地將按照本發(fā)明的紅外輻射檢測器配裝在車輛的 車載駕駛輔助裝置中的紅外攝像機中，這種紅外攝像機提供特別有效 的駕駛幫助，對于橫向的物體44和43實現(xiàn)了高速成像，并且對于中 心的物體41實現(xiàn)了高的成像靈敏度。
進而，上周邊區(qū)域49和下周邊區(qū)域48裝備有與組成橫向區(qū)域46
和47的傳感器類似的基本輻射熱傳感器。對于檢測區(qū)域48和49優(yōu)先 考慮的是獲得圖像的速度。
盡管如此、并且如需要的那樣，可以設想使上周邊區(qū)域49和下周 邊區(qū)域48裝備有具有熱時間常數(shù)與橫向區(qū)域46和47以及中心區(qū)域45
的基本傳感器的熱時間常數(shù)不同的基本傳感器.類似地，可以設想使 上周邊區(qū)域49和下周邊區(qū)域48裝備有熱時間常數(shù)不同的基本傳感 器，就像可以使橫向區(qū)域46和47裝備有分開的基本傳感器那樣.這 樣使得例如對于橫向區(qū)域46，在右側行駛的國家中，此區(qū)域最靠近車 輛，可以特別快地獲得圖像，并且使橫向區(qū)域47裝備有中等靈敏度的 基本傳感器。
在實踐中，組成紅外輻射檢測器的基本傳感器是不冷卻的微輻射 熱傳感器，即，它們在室溫下工作.為了對于由車輛駕駛員觀察到的 場景實現(xiàn)實時的成像，這樣的傳感器實際上在靈敏度和速度方面提供 適當?shù)男阅?，并且，最重要的是，傳感器的成本和總體尺寸對于機動 車應用來說是適當?shù)摹D5a和5b示出了這樣的微輻射熱傳感器，這 些傳感器可以配備作為本發(fā)明的主題的檢測器的不同檢測區(qū)域。
通過至少一個臂52 - 55把形成紅外檢測器的微輻射熱傳感器50， 51中的每一個傳感器通過觸點56-59熱連接、機械連接和電連接到到
一個共同的基底上.對于這些傳感器來說，因為熱時間常數(shù)Tth是熱阻
Rth與基本輻射熱傳感器的熱容量Cth的乘積，所以本發(fā)明提出，為了形 成用來配備分開的檢測區(qū)域的基本傳感器，改變這兩個參數(shù)中的一個 參數(shù)和/或另一個參數(shù)。
因此，按照在圖5a和5b中所示的實施例，人們可以通過改變支 承輻射熱傳感器50， 51的臂52-55的長度來改變輻射熱傳感器的熱 阻，從而形成具有兩個不同的熱時間常數(shù)的兩種類型的基本傳感器.
這就是為什么第一種傳感器50的臂52和53的長度為Li，而第二 種傳感器51的臂54和55的長度為1^/2，即為第一種傳感器的臂長度 的一半。結果，第二種傳感器51的熱阻R化2是第一種傳感器50的熱 阻R加的一半，這是因為輻射熱傳感器的熱阻與它的支承臂的長度成 正比。
因此，笫一種傳感器50更靈敏，但是不如第二種傳感器51快速。 因此，人們可以采用第一種類型傳感器50構建紅外檢測器的中心區(qū)域
45，而采用第二種類型基本傳感器51構建周邊區(qū)域46-49,這樣產(chǎn)生 的檢測器有靈敏的中心區(qū)域必和快速的周邊區(qū)域46 一 49，以便獲得在 駕駛員的視場40中的物體的圖像。
基本傳感器的熱阻也取決于支承臂的寬度和厚度，這種依賴程度 使得也可以設想，為了形成具有不同熱時間常數(shù)的輻射熱傳感器，改 變支承臂的寬度和厚度。
類似地，為了形成分開的檢測區(qū)域，可以通過例如改變制成輻射 熱傳感器的材料的厚度或性質(zhì)來改變輻射熱傳感器的熱容量。
類似地，為了形成分開的檢測區(qū)域，也可以通過改變敏感的檢測 區(qū)域的表面積來改變輻射熱傳感器的熱容量.例如，為了減小這個表 面積，人們可以在傳感器中切出開孔或者沖出孔。
為了實時地產(chǎn)生出提供有效的駕駛幫助的圖像，希望這些輻射熱 傳感器的熱時間常數(shù)的范圍由5毫秒(ms)到30毫秒(ms)。最好， 構成中心檢測區(qū)域45的輻射熱傳感器的熱時間常數(shù)具有30毫秒 (ms)，而構成周邊區(qū)域46 - 49的輻射熱傳感器可以具有5亳秒(ms) 的熱時間常數(shù).
此外，在關于附圖描述過的示例中，構成組件的輻射熱傳感器的 節(jié)距為25微米(pm)，該組件形成紅外檢測器的長方形陣列，這樣使 得可以產(chǎn)生出有足夠精細分辨率的圖像，給駕駛員提供有效的駕駛幫 助。
本發(fā)明的其它實施例是可能的，而不超出本發(fā)明的范圍.例如， 可以用熱電傳感器或者鐵電傳感器替代輻射熱傳感器.
權利要求
1.一種紅外輻射檢測器，所述檢測器包括能夠檢測所述輻射的基本傳感器(50，51)的組件(5)，其特征在于，所述組件包括至少兩個分開的檢測區(qū)域(45-49)包括具有第一熱時間常數(shù)Rth1的基本傳感器(50)且占據(jù)所述組件(5)的中心的第一檢測區(qū)域(45)；以及包括具有比第一熱時間常數(shù)Rth1小的第二熱時間常數(shù)Rth2的基本傳感器(51)，且占據(jù)所述組件的周邊的以及第二檢測區(qū)域(46-49)。
2. 按照權利要求1所述的紅外輻射檢測器，其特征在于，所述組 件(5)具有長方形陣列的形狀。
3. 按照權利要求2所述的紅外輻射檢測器，其特征在于，所述檢 測器包括兩兩并列的五個分開的檢測區(qū)域(45-49)，即，中心區(qū)域(45)，左手周邊區(qū)域(47)，右手周邊區(qū)域(46)，上周邊區(qū)域(49) 和下周邊區(qū)域(48)。
4. 按照權利要求3所述的紅外輻射檢測器，其特征在于，所述中 心區(qū)域(45)具有長方形的形狀，而所述四個周邊區(qū)域(46-49)具 有規(guī)則的梯形形狀，所述梯形的側邊由所述長方形陣列的對角線確 定。
5. 按照前述權利要求中任一項所述的紅外輻射檢測器，其特征在 于，所述基本傳感器是輻射熱傳感器(50, 51)，通過至少一個臂(52 -53， 54-55)把每一個所述傳感器以熱連接、機械連接和電連接到與所述組件(5)共同的基底上，
6. 按照權利要求5所述的紅外輻射檢測器，其特征在于，構成分 開的檢測區(qū)域的所述輻射熱傳感器(50， 51)的熱阻(Rthl， Rth2)分 別是不同的。
7. 按照權利要求6所述的紅外輻射檢測器，其特征在于，構成所 述分開的檢測區(qū)域的所述輻射熱傳感器(50， 51)的臂(52-53， 54 -55)的長度(Lh 1^/2)分別是不同的。
8. 按照權利要求6所述的紅外輻射檢測器，其特征在于，構成所 述分開的檢測區(qū)域的所述輻射熱傳感器(50， 51)的臂(52 -53， 54-55)的寬度分別是不同的。
9. 按照權利要求6所述的紅外輻射檢測器，其特征在于，構成所 述分開的檢測區(qū)域的所述輻射熱傳感器(50， 51)的厚度分別是不同 的.
10. 按照權利要求5所述的紅外輻射檢測器，其特征在于，構成分 開的檢測區(qū)域的所述輻射熱傳感器(50， M)的熱容量(Cthl， Cth2) 分別是不同的。
11. 按照權利要求10所述的紅外輻射檢測器，其特征在于，構成 所述分開的檢測區(qū)域的所述輻射熱傳感器(50， 51)的厚度分別是不 同的。
12. 按照權利要求11所述的紅外輻射檢測器，其特征在于，構成 所述分開的檢測區(qū)域的輻射熱傳感器(50， 51)的材料分別是不同的。
13. 按照權利要求10所述的紅外輻射檢測器，其特征在于，構成 所述分開的檢測區(qū)域的所述輻射熱傳感器(50， 51)的表面積分別是 不同的。
14. 按照前述權利要求中任一項所述的紅外輻射檢測器，其特征在 于，所述熱時間常數(shù)(Tthl， Tth2)的范圍由5毫秒到30毫秒。
15. 按照權利要求2到14中任何一個所述的紅外輻射檢測器，其 特征在于，所述長方形陣列的節(jié)距為15微米到51微米，
16. —種車輛駕駛輔助裝置(1)，其特征在于，所述輔助裝置包 括裝備有按照權利要求1到15中任一項所述的檢測器的紅外攝像機(3)，并所述紅外攝像機電連接到能夠再現(xiàn)由所述檢測器觀察到的場 景的顯示裝置上。
全文摘要
本發(fā)明提出一種檢測器以及包括這樣檢測器的駕駛或導航輔助裝置，該檢測器包括一個能夠檢測輻射的基本傳感器的組件。這個組件包括至少兩個分開的檢測區(qū)域，第一檢測區(qū)域包括具有第一熱時間常數(shù)的基本傳感器，而第二檢測區(qū)域包括具有所述第一熱時間常數(shù)不同的第二熱時間常數(shù)的基本傳感器。
文檔編號G01J5/60GK101173871SQ200710136950
公開日2008年5月7日 申請日期2007年7月23日 優(yōu)先權日2006年8月14日
發(fā)明者J·-L·蒂索特 申請人:Ulis股份公司