用于檢測(cè)嵌板上的濕度的傳感器裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明名稱為用于檢測(cè)嵌板上的濕度的傳感器裝置。在一種用于檢測(cè)嵌板上的濕度的傳感器裝置中，所述傳感器裝置包括至少一個(gè)發(fā)射器，所述至少一個(gè)發(fā)射器發(fā)射光，所述光在所述嵌板處反射并且由至少一個(gè)接收器接收，在發(fā)射器和接收器之間設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)引起所述嵌板和所述光學(xué)系統(tǒng)之間的多次反射。由此，使特別好的測(cè)量成為可能。
【專利說(shuō)明】用于檢測(cè)嵌板上的濕度的傳感器裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)嵌板上的濕度的傳感器裝置，所述傳感器裝置包括發(fā)射器，所述發(fā)射器發(fā)射光，所述光在嵌板處反射并且由接收器接收，其中在發(fā)射器和接收器之間設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)在所述嵌板與所述光學(xué)系統(tǒng)之間引起多次反射。
【背景技術(shù)】
[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”。在此與用于攝像機(jī)的支撐板組合設(shè)置雨傳感器，其中，在分別具有發(fā)射器的三個(gè)不同的光學(xué)導(dǎo)向元件中，發(fā)射測(cè)量射束到嵌板中，所述測(cè)量射束在嵌板外側(cè)處反射并且由接收器接收。光在嵌板的外側(cè)處反射。如果嵌板外側(cè)是濕的，則反射特性變化，并且光的較大部分被耦合輸出(couple out)并且沒(méi)有被反射。然后，可以根據(jù)如此變化的信號(hào)推斷出嵌板表面上濕度的存在并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(jī)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(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所基于的任務(wù)是，提供一開(kāi)始提到的類型的傳感器裝置，借助所述傳感器裝置，特別好的測(cè)量是可能的。
[0005]在一種用于檢測(cè)嵌板上的濕度的傳感器裝置中一所述傳感器裝置包括發(fā)射器，所述發(fā)射器發(fā)射光，所述光在嵌板上反射并且由接收器接收，其中，光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在發(fā)射器和接收器之間，所述光學(xué)系統(tǒng)引起嵌板和光學(xué)系統(tǒng)之間的多次反射一，作為本發(fā)明的要點(diǎn)而規(guī)定:傳感器裝置具有能夠緊固到嵌板上的框架；所述光學(xué)系統(tǒng)以環(huán)形形狀圍繞整個(gè)框架延伸；以及，所述傳感器裝置的框架用于保持另外的部件，尤其是攝像機(jī)。該框架被設(shè)置以及設(shè)計(jì)用于另外的部件。因此，在比較小的安裝空間中能夠?qū)崿F(xiàn)特別好的測(cè)量。所述測(cè)量的精度通過(guò)多次反射而明顯提高。
[0006]為此，傳感器裝置優(yōu)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(lái)回反射光束。如果嵌板是濕的，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(jiàn)光范圍內(nèi)、在紅外線范圍內(nèi)或在紫外線范圍內(nèi)。發(fā)射器和接收器優(yōu)選配置為相應(yīng)的二極管。發(fā)射器和接收器彼此隔開(kāi)地布置在光學(xué)系統(tǒng)的端部處、尤其是布置在反射鏡的端部處。
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述傳感器裝置具有框架。所述框架能夠優(yōu)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(yōu)選是四邊形的。優(yōu)選地，所述框架在內(nèi)部區(qū)域中具有開(kāi)口，通過(guò)所述開(kāi)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(yōu)選也用作用于另外的部件、尤其是用于攝像機(jī)的保持件。因而，在這種情況下，攝像機(jī)具有通過(guò)框架開(kāi)口的投影區(qū)域?？蚣軆?yōu)選是四邊形的，并且尤其優(yōu)選是梯形的。因此，傳感器裝置能夠優(yōu)選利用所述框架用于兩個(gè)目的，即首先用于提供雨光傳感器，并且另一方面用于容納攝像機(jī)或攝像機(jī)模塊或其它的傳感器元件。由此，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)元件的安裝空間的整合和特別節(jié)省空間的布置。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，傳感器裝置的光學(xué)系統(tǒng)布置在所述框架的內(nèi)側(cè)上。因而，包括所屬的電子設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)可以作為獨(dú)立的組件布置在框架內(nèi)。例如可以借助彈簧元件來(lái)實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)在框架上的固定?；旧?，如下也是可行的:將光學(xué)系布置在框架的外側(cè)上或框架的在縱向上延伸的凹部中。光學(xué)系統(tǒng)至少在框架的子區(qū)域上延伸。然而，優(yōu)選的是，光學(xué)系統(tǒng)沿著框架的至少一側(cè)布置，并且優(yōu)選在框架的至少兩側(cè)上布置。在一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施例中，光學(xué)系統(tǒng)以環(huán)形形狀在整個(gè)框架上延伸。因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)可能的可探測(cè)面積的最大利用，并且因此實(shí)現(xiàn)特別精確的測(cè)量。光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)選設(shè)計(jì)成使得入射光以40°和60°之間的角度在光學(xué)系統(tǒng)、尤其是光學(xué)系統(tǒng)的反射鏡與擋風(fēng)玻璃之間反射。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，光學(xué)系統(tǒng)包括特殊的光學(xué)校正兀件，所述光學(xué)校正元件布置在光學(xué)系統(tǒng)上、即在擋風(fēng)玻璃對(duì)面，并且用于對(duì)入射光束進(jìn)行準(zhǔn)直以及對(duì)出射光束進(jìn)行聚焦。通過(guò)這種方式，可能以高強(qiáng)度在光學(xué)系統(tǒng)與擋風(fēng)玻璃之間進(jìn)行多次反射。優(yōu)選地，光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成使得在光學(xué)系統(tǒng)處的反射角度比在嵌板處的反射角度更大。優(yōu)選地，在光學(xué)系統(tǒng)處實(shí)現(xiàn)低于46°的反射,在嵌板處實(shí)現(xiàn)低于44°的反射。
[0010]傳感器裝置優(yōu)選被設(shè)置用于機(jī)動(dòng)車以及用于附連到擋風(fēng)玻璃上。因而，所使用的攝像機(jī)用作用于監(jiān)視機(jī)動(dòng)車前方道路的前部攝像機(jī)。
[0011]本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及給機(jī)動(dòng)車提供擋風(fēng)玻璃以及布置在該擋風(fēng)玻璃上的上述類型的傳感器裝置。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]隨后，根據(jù)在附圖中所示的優(yōu)選示范實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。用示意圖詳細(xì)示出:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的第一實(shí)施方式的俯視圖；
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的第二實(shí)施方式的俯視圖；
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的剖面?zhèn)纫晥D；
圖4示出本發(fā)明的第一應(yīng)用情況的剖面?zhèn)纫晥D；
圖5示出本發(fā)明的第二應(yīng)用情況的剖面?zhèn)纫晥D。
【具體實(shí)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?？蚣艿乃膫?cè)用11、12、13和14表示。在框架的內(nèi)側(cè)上設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)在此劃分為四個(gè)分段，所述四個(gè)分段分配給各個(gè)框架元件。各個(gè)光學(xué)系統(tǒng)用6、7、8和9表示。在框架的四個(gè)角區(qū)域中設(shè)置發(fā)射二極管2和接收二極管4。這些二極管可以配置為單獨(dú)的二極管或配置為單一二極管，所述單一二極管承擔(dān)兩個(gè)功能。在圖1中所示的實(shí)施例中，四個(gè)測(cè)量段沿著各個(gè)直的段形成。發(fā)射二極管2發(fā)射光束。所述光束可以是在可見(jiàn)光范圍內(nèi)、在紅外線范圍內(nèi)或在紫外線范圍內(nèi)的。所述光束由合適的光學(xué)系統(tǒng)以相對(duì)于嵌板約45°的角度引導(dǎo)，在所述嵌板處，所述光束被反射并且返回到相應(yīng)段6、7、8、9的光學(xué)系統(tǒng)上，并且從所述光學(xué)系統(tǒng)再次以約45°的角度反射。因此，沿著這些段6、7、8、9進(jìn)行對(duì)光束的多次反射，直至所述光束再次由接收器4接收，所述接收器由二極管形成。從光束強(qiáng)度的減少可以確定已耦合輸出所述光的什么分?jǐn)?shù)。所述光的該分?jǐn)?shù)取決于嵌板的潤(rùn)濕程度?？蚣?0設(shè)有且配備有其四個(gè)框架側(cè)11、12、13、14，用于附連到嵌板上、尤其是機(jī)動(dòng)車的擋風(fēng)玻璃上。該框架在中央?yún)^(qū)域中具有貫穿開(kāi)口 15。通過(guò)所述開(kāi)口為其他部件、尤其是為攝像機(jī)或攝像機(jī)模塊開(kāi)啟通過(guò)嵌板的投影區(qū)域，所述攝像機(jī)或攝像機(jī)模塊緊固在或?qū)⒈痪o固在框架10上。
[0014]圖2示出本發(fā)明的第二實(shí)施例。相同的部分以相同的參考標(biāo)記表示。在此，各個(gè)光學(xué)元件6、7、8、9的發(fā)射二極管2和3和接收二極管4和5沒(méi)有布置在角中，而是布置在兩個(gè)相對(duì)的側(cè)上。在這些角中設(shè)置相應(yīng)地進(jìn)行反射的偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，從而使由發(fā)射器2和3所發(fā)射的光束運(yùn)行直至相應(yīng)的接收器4和5。
[0015]圖3示出光學(xué)系統(tǒng)9的剖面圖。左邊外側(cè)上可以看出框架部件14，鄰近所述框架組件布置了發(fā)射器2。發(fā)射器2配置為二極管，所述二極管向上發(fā)射光束19。該光束由光學(xué)元件20折射，并且由此以約45°的角度、優(yōu)選小于44°的角度發(fā)射到嵌板17上，所述嵌板優(yōu)選是機(jī)動(dòng)車的擋風(fēng)玻璃并且然后在該嵌板17處以該角度反射。所反射的光束19然后在光學(xué)系統(tǒng)9的反射鏡18處反射，并且以約45°的角度、優(yōu)選以46°的角度反射回該嵌板。反射鏡18優(yōu)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(guò)這種方式，射束19在反射鏡18和嵌板17之間來(lái)回多次反射。由于所述多次反射，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(cè)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(cè)剖視圖中，尤其可以以剖面看出該框架的下面的框架側(cè)12和上面的框架側(cè)14。在框架10上，在其內(nèi)側(cè)上布置光學(xué)系統(tǒng)的測(cè)量段9和7，借助所述測(cè)量段來(lái)確定嵌板的潤(rùn)濕程度。因此，所述光學(xué)系統(tǒng)也可以稱作“雨光學(xué)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，并且不同的傳感器布置在傳感器模塊26的內(nèi)部，所述傳感器如此定位，使得傳感區(qū)域通過(guò)框架10的貫穿開(kāi)口 15定向到嵌板25上或定向通過(guò)嵌板25 (比較圖1和圖2)。尤其是在此布置光傳感器27、太陽(yáng)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在此有利地還具有濕度傳感器30，所述濕度傳感器探測(cè)嵌板的內(nèi)側(cè)的濕度，并且與至少用于數(shù)據(jù)評(píng)估的傳感器模塊26連接。濕度傳感器30可以借助于連接板緊固在傳感器模塊26的殼體上，并且然后在裝配期間與嵌板25接觸。
[0017]在圖5中的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中再次示出嵌板25連同布置在其上的根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置。在此，也在框架10的側(cè)剖視圖中可以看出框架側(cè)12和14以及布置在所述框架側(cè)上內(nèi)側(cè)的具有測(cè)量段9和7的雨光學(xué)元件。替代圖4中的傳感器模塊26，在此，攝像機(jī)模塊32現(xiàn)在緊固在該框架上。該攝像機(jī)模塊32尤其包括攝像機(jī)33和所屬的電子設(shè)備34，攝像機(jī)33具有相應(yīng)的光學(xué)元件。所述攝像機(jī)取代各個(gè)傳感器。僅僅雨光學(xué)元件不能由攝像機(jī)模擬。在此方面，在根據(jù)圖5的實(shí)施例中，存在雨光學(xué)元件與攝像機(jī)的適當(dāng)組
入
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【權(quán)利要求】
1.一種傳感器裝置，所述傳感器裝置用于檢測(cè)嵌板(17)上的濕度，所述傳感器裝置包括至少一個(gè)發(fā)射器(2，3)，所述至少一個(gè)發(fā)射器發(fā)射光，所述光在所述嵌板(17)處反射并且由至少一個(gè)接收器(4，5)接收， 其中，在所述發(fā)射器(2，3)和所述接收器(4，5)之間設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)(6，7，8，9)，所述光學(xué)系統(tǒng)引起所述嵌板(17)和所述光學(xué)系統(tǒng)(6，7，8，9)之間的多次反射， 其特征在于 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(xué)系統(tǒng)出，7，8，9)以環(huán)形形狀在所述整個(gè)框架(10)上延伸，以及 所述傳感器裝置(I)的框架(10)用于保持另外的部件、尤其是攝像機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)(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(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳感器裝置，其特征在于，發(fā)射器(2，3)和接收器(4，5)配置為二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的傳感器裝置，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)(6，7，8，9)布置在所述框架(10)的內(nèi)側(cè)上。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的傳感器裝置，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)(6，7，8，9)的設(shè)計(jì)使得發(fā)生以40°和60°之間的角度的多次反射。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的傳感器裝置，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)(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(xué)系統(tǒng)(6，7，8，9)中的反射角度、尤其是布置在所述光學(xué)系統(tǒng)中的反射鏡(18)中的反射角度更小。
7.一種機(jī)動(dòng)車，所述機(jī)動(dòng)車具有擋風(fēng)玻璃和布置在所述擋風(fēng)玻璃上的、根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的傳感器裝置。
【文檔編號(hào)】G01N21/84GK103940740SQ201410021607
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月17日
【發(fā)明者】T.尼曼, T.埃格斯 申請(qǐng)人:赫拉胡克公司