本发明专利技术涉及一种用于机动车辆(26)的光学对象感测装置(1)，其具有用于将发射光束(5)发射的发射器单元(2)，具有用于将接收光束(8)接收的接收器单元(3)，并且具有用于取决于接收光束(8)来检测机动车辆(26)附近的车辆外部对象的电子评估装置，发射器单元(2)包括用于产生发射光束(5)的发射器(4)、发射光束(5)借助于其可以至少在第一摇动方向(10)上摇动的可控制微镜(11)、以及在发射束路径中被布置在微镜(11)后方的发射透镜(17)，其中至少沿着第一摇动方向(10)，发射透镜(17)被配置为具有朝向微镜(11)的凹弯曲表面(18)以及凸弯曲表面(19)的凹凸透镜。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于机动车辆的光学或光电对象感测装置，其具有用于将发射光束发射的发射器单元并且具有用于将接收光束(即由对象反射的发射光束)接收的接收器单元，并且具有用于作为接收光束的功能来检测机动车辆附近的车辆外部对象的电子评估装置。发射器单元包括用于产生发射光束的发射器(特别地是激光二极管)，可控制的微镜(所谓的“MEMS”)，借助于其发射光束可以至少在第一摇动(panning)方向上摇动，以及在发射束路径中被布置在微镜后方的发射透镜，并且由微镜偏离的发射光束通过其被发射。本专利技术还涉及一种机动车辆，即特别地是具有这种对象感测装置的汽车。
技术介绍
在当前情况下，特别有兴趣的是在其中使用了微镜、即所谓的MEMS的激光扫描器，借助于所述微镜发射光线可以在被发射通过发射透镜之前偏移。现有技术中已经将这种微镜用于摇动发射束，目的是总体上实现相对宽的感测范围并且能够扫描相应宽的附近范围。借助这种对象感测装置，可以扫描机动车辆的附近，并且可以检测可能构成机动车辆障碍的附近的对象。已知的是，例如从文档EP 2124069B1中，一种用于扫描机动车辆的附近的激光雷达系统。也是在该文档中，使用了 MEMS镜，其被布置为使得可以在两个不同摇动方向上摇动，并且因此可以绕两个轴线摇动。该激光雷达系统还具有专用形状的“全方向”发射透镜，其使得在共用平面内、在不同空间方向上将发射束发射成为可能。在这种情况下，附近的感测因而被限制为三维空间的水平部分，使得在竖直方向上扫描是不可能的。该系统还具有的劣势是，在全方向透镜的情况下，发射束的功率是在不同方向之间划分的(split)并且因此需要能够检测非常低功率的接收束的非常灵敏的接收器。MEMS镜还可以被用于现有技术中的非常不同的目的，也就是借助于投影仪产生图像。这种图像投影仪例如从文档US 2012/0069415A1和JP 2007317109A中已知。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种解决方法，其可以相比较于现有技术改进在简介中提到种类的光学对象感测装置。根据本专利技术，该目的由具有根据相应独立专利权利要求的一种对象感测系统、以及一种机动车辆实现。从属权利要求、说明书、以及附图涉及本专利技术的有利实施例。根据本专利技术的用于机动车辆的光学对象感测装置包括用于将发射光束发射的发射器单元、用于将接收光束接收的接收器单元、以及用于作为接收光束的函数来检测机动车辆附近的车辆外部对象的电子评估装置。发射器单元具有用于产生发射光束的发射器，例如激光二极管。发射器单元还具有可控制的微镜(MEMS)，发射光束借助于其可以至少在第一摇动方向上摇动并且可以因此至少在第一摇动方向上扫描附近。这意味着微镜被布置为使得其可以至少沿第一摇动方向-例如在水平方向上摇动。发射器单元还包括发射透镜，其在发射束路径、或发射路径中被布置在微镜后方，并且由微镜偏离的发射光束因此通过其发射。至少沿着第一摇动方向，发射透镜被配置为凹凸透镜，其具有一方面的朝向微镜的凹弯曲表面，以及另一方面特别地朝向附近的凸弯曲表面。本专利技术的一个方面因此提出发射透镜的使用，其至少在第一摇动方向上被配置为弯月(meniscus)透镜。这种弯月透镜具有一方面的凹表面并且因此是凹陷部，以及另一方面的凸表面并且因此是弯曲表面。这种发射透镜的使用特别地结合微镜尤其显得有优势。虽然不可能使用这种弯月透镜来进行全方向感测、或360°感测，如在根据文档EP2124069B1的主题中实现的，但是借助于这种弯月透镜可能实现的是在第一摇动方向上的相对宽的感测范围或感测角度二者，并且也可能的是在垂直于其的第二方向上的附近的扫描。因此，附近的扫描不仅在沿着空间的水平部分是可能的，垂直于其也是可能的，即例如在竖直方向上。这种弯月透镜的一个巨大优势还在于与全方向感测相比较，其可以发射具有高辐射强度的发射光束，使得总体上可以使用较不灵敏的接收器，或接收光束仍具有可以不以巨大花费检测到的辐射强度。特别地，发射透镜关于微镜以发射透镜的纵向光学轴线延伸通过微镜的方式布置。至少沿着第一摇动方向，凹弯曲表面，即朝向微镜的发射透镜的表面的曲率半径小于凸表面的曲率半径。发射透镜有关于微镜的外表面因此比朝向微镜的发射透镜的内表面弯曲得少。该实施例克服了可用的MEMS镜通常可以摇动小于180°角度范围的问题。具体地，已知的MEMS镜通常可以在100°或更小的角度范围内摇动。因为可用的MEMS镜的偏移(excurs1n)因此被限制，所以本实施例提出发射透镜因此被配置使得其允许例如是180°的感测角或孔径角。借助发射透镜的对应形状，即使微镜的偏移是相应地有限的，也可以实现在第一摇动方向上的感测装置的较大的孔径角。这通过两个表面的不同曲率半径而变得可能。因而可能的是，提供其中在第一摇动方向上的发射单元的感测角、或孔径角处于160°到180°的数值范围中，并且例如是180°。因此可能的是，借助单个对象感测装置来扫描机动车辆的特别大的感测范围。因此可能的是，借助单个感测装置来检测不仅位于例如盲点区域中的对象、还检测在驾驶方向上位于机动车辆前方的对象。对象感测装置可以因此用于机动车辆中的不同驾驶员辅助系统。优选地，第一摇动方向是水平方向。当对象感测装置被安装时，微镜可以因此在水平方向上、即绕竖直轴线摇动。第一摇动方向因此是方位角方向。当微镜被安装使得其可以在总体上的两个不同方向上摇动时，具体是，除了第一摇动方向之外，还在垂直于其延伸的第二摇动方向上摇动时，本专利技术的优势被完全开发。发射光束可以因此还在第二摇动方向上摇动。第二摇动方向因此优选地是竖直方向、或俯仰角方向，使得发射光束可以在水平和竖直方向二者上摇动，并且附近可以因此被水平地和竖直地扫描。特别地，在第二(竖直)摇动方向上的发射透镜的相应表面的曲率半径可以是相同的。然而，作为替代，曲率半径也可以是不同的-类似于沿着第一摇动方向-并且在这种情况下，例如，凹表面的曲率半径小于凸外表面的曲率半径。发射透镜因此优选地在第二摇动方向上也是弯月透镜。优选地，发射器单元在第二摇动方向上的感测角小于在第一摇动方向上的感测角。特别地，因此，对象感测装置的方位角感测角大于俯仰角感测角。在该方式中，借助对象感测装置可以特别快速地检查机动车辆的相关附近区域中的可能存在的障碍，并且系统的反应时间特别短。在一个实施例中，在第二摇动方向上的发射器单元的感测角处于例如5°到30°的数值范围中。该感测角可以例如是5°、或10°、或15°、或20°、或25°、或30°。机动车辆的附近可以成列或成行地借助于光学对象感测装置来感测。在成列地扫描附近的情况下，发射光束在竖直方向上、交替地在竖直感测角的一个边缘和另一个边缘之间摇动，而在水平方向上发生较慢的微镜运动。在这种情况下，扫描过程正交于水平感测角而发生。在成行地扫描附近的情况下，相反地，发射光束在水平方向上、在水平孔径角的第一和第二边缘之间来回摇动，而微镜在竖直方向上移动得慢得多。在这种情况下，扫描过程因而平行于水平孔径角发生。因而，虽然在水平方向上执行微镜的多个摇动阶段，但是在相同的时间段过程中，微镜仅一次经过竖直方向上的全角范围的竖直感测角。根据一个实施例，发射透镜形成发射器单元的壳体的一部分(例如，罩或盖)。借当前本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于机动车辆(26)的光学对象感测装置(1)，其具有用于将发射光束(5)发射的发射器单元(2)并且具有用于将接收光束(8)接收的接收器单元(3)，并且具有用于作为所述接收光束(8)的函数来检测所述机动车辆(26)附近的车辆外部对象的电子评估装置，所述发射器单元(2)包括用于产生所述发射光束(5)的发射器(4)、所述发射光束(5)借助于其能够至少在第一摇动方向(10)上摇动的可控制微镜(11)、以及在所述发射束路径中被布置在所述微镜(11)后方的发射透镜(17)，其特征在于，至少沿着所述第一摇动方向(10)，所述发射透镜(17)被配置为凹凸透镜，所述凹凸透镜具有朝向所述微镜(11)的凹弯曲表面(18)并且具有凸弯曲表面(19)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T盖格，M格雷迈耶，M基恩，M凯勒，
申请(专利权)人：法雷奥开关和传感器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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