具有用于机动车辆的可移动传感器单元的周围环境传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车辆的传感器系统（200、300、400），该传感器系统包括传感器壳体和布置在其中并保持在可移动传感器支架（201、401）上且具有基于辐射检测的传感器技术的有源或无源传感器（102）、以及被分配给传感器（102）的测量设备和用于传感器支架（201、401）的联接到所述测量设备的控制设备，其中，传感器壳体在其沿传感器（102）的检测方向定位的一侧上具有用于传感器（102）的信号透射式盖（106、301），并且其中，在信号透射式盖（106、301）的区域中传感器（102）的检测范围（108、109）的范围低于信号透射式盖（106、301），其中，传感器系统（200、300、400）的特征在于，测量设备被设计成使得其适合于在传感器（102）的检测范围中检查信号透射式盖（106、301）是否以及在哪个区段中具有信号透射率降低的区域（202），其中，测量设备以这种方式与控制设备相互作用，使得控制设备能够以这种方式改变传感器（102）的位置，使得信号透射率降低的区域（202）位于传感器（102）的检测范围（108、109）之外。此外，本发明专利技术涉及一种用于操作这种传感器系统（200、300、400）的方法以及一种配备有这种传感器系统（200、300、400）的机动车辆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于机动车辆的可移动传感器单元的周围环境传感器
本专利技术涉及一种用于机动车辆的传感器系统，该传感器系统包括传感器壳体和布置在其中并保持在可移动传感器支架上且具有基于辐射或声波检测的传感器技术的有源或无源传感器、以及与传感器相关联的测量装置和用于传感器支架的联接到所述测量装置的控制装置，其中，传感器壳体在其沿传感器的检测方向定位的一侧上具有用于传感器的信号透射式盖，并且其中，在信号透射式盖的区域中传感器的检测区域的范围小于信号透射式盖。本专利技术进一步涉及一种用于操作这种传感器系统的方法以及一种配备有这种传感器系统的机动车辆。
技术介绍
驾驶员辅助系统是机动车辆中被设计成提高驾驶舒适性和安全性的装备。高级驾驶员辅助系统甚至实现高度自动化和自主驾驶。在这种半自主和完全自主的车辆中，对环境传感器的功能提出了特别高的要求。它们例如基于数字相机、雷达和激光雷达技术。相机是具有光电池的紧凑型光学系统，其捕获环境的高分辨率图像。雷达（无线电检测和测距）和激光雷达传感器（光检测和测距）（也称为光雷达（激光检测和测距））与相机和可能地其他传感器类型一起形成了基于数据融合和高信号冗余的数字传感器网络。通过精确的物体识别、物体分类和实时地生成数字环境地图，传感器系统使得在不同驾驶、道路和天气条件下的安全自主驾驶成为可能。运作的故障安全传感器是半自主和完全自主驾驶的基本前提。一项基本的技术任务是保持传感器的功能，该传感器落座于传感器保护盖后面，传感器保护盖因天气和使用效果而被弄脏或损坏。结垢例如由顽固的灰尘、昆虫、鸟粪、污泥、干结的脏水以及从道路涡旋而升的任何种类的颗粒或液体引起。结垢还可以由灰尘、以及粘在传感器保护盖内部的任何种类的颗粒或液体引起。对传感器保护盖的损坏包括例如在窗格（pane）自身的本体的平盖中抑或在其至少一个部件（例如，漆层、粘合剂层或装饰元件）中的磨损、划痕、腐蚀、裂纹、碎片、变形、鼓出、浑浊和变色。结垢和损坏引起电磁波被传感器检测到以及发射的波（取决于红外光、无线电或微波的类型）通过吸收、反射或分散而被衰减或偏转。这会导致不同的故障性感觉行为，特别是部分地导致完全的信号故障、传感器区域的损失、位置分辨率的损失、物体检测和速度矢量化的错误。在现有技术中，采取措施来清洁脏的传感器盖。因此，DE102010055113A1描述了一种具有至少一个喷雾嘴的清洁装置，所述喷雾嘴将高压下的清洁液体喷射到传感器保护盖中的至少一者上并与用于液体的加热器结合来实现高清洁性能，即使在低温下也如此。在US2015/0090291中，描述了附加的擦拭器，其可以清洁传感器前面的窗格。在DE102013207482A1中，描述了可加热的表面元件，其特别用于加热雷达盖。通过加热该盖，可以融化污垢和冰雪的覆盖物，并且可以减少水分，从而导致改善雷达波的透射率。在现有技术中，可以在所谓的失明传感器中或在传感器信号不清晰的情况下找到用于处理信号损失的基于软件的解决方案。US2010/0235129描述了来自多个传感器（传感器融合）的信号的相关，这允许即使在没有不可分配的或不确定的传感器信号的情况下也保持车辆的自主操作。DE19945268A1描述了一种类似的程序以及一种用于检测关于污染和失明的传感器状态的装置。这些是具成本效益的解决方案，因为它们是电子传感器智能的一部分。在现有技术中，不存在关于处理对作为如下结果的故障的内部传感器校正的教导：传感器保护盖的正常磨损，或由外部机械或天气相关的动作引起的对传感器保护盖的其他损坏。所引用的传感器智能和传感器融合的示例仅可以消除传感器网络中的信号损失的影响，而不可以消除信号故障的原因，且因此仍然存在与自主驾驶相关联的增加的安全风险。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种用于机动车辆的传感器系统，在污染影响了传感器的运作或对传感器保护盖造成局部有限损坏的情况下，该传感器系统能够自动恢复传感器的运作，而不必为此更换或修理传感器。换句话说，本专利技术的基本概念是将发射器和/或接收器固定在可移动单元上并且在缺陷干扰了传入和/或传出信号的情况下特定地对所述单元重定向，使得对应信号被引导越过该缺陷。因此，根据本专利技术的可移动单元特别地用于在壳体模块内对相应部件–发射器和/或接收器–重定向，使得有可能借助于针对性的侧向移位和/或旋转，a）在另一个无缺陷的位置处通过传感器保护盖发送发射的信号，或者b）将接收器定位成使得其可以无干扰地检测到传入信号。根据本专利技术的可移动单元例如被设计为机械移位或旋转单元，其在优选实施例中固定地连接到壳体模块。在开头提到的类型的传感器系统的情况下，该目的通过以下步骤实现：使传感器以这种方式可移动地保持并联接到测量装置，使得在检测到损坏的情况下，可以借助于控制装置将传感器移动移到另一个位置，在该位置中，传感器可以在损坏的影响区域之外操作。因此，本专利技术涉及一种用于机动车辆的传感器系统，该传感器系统包括传感器壳体和布置在其中并保持在可移动传感器支架上且具有基于辐射检测的传感器技术的有源或无源传感器、以及与传感器相关联的测量装置和用于传感器支架的联接到所述测量装置的控制装置，其中，传感器壳体在其沿传感器的检测方向定位的一侧上具有用于传感器的信号透射式盖，并且其中，在信号透射式盖的区域中传感器的检测区域的范围小于信号透射式盖，其中，传感器系统的特征在于，测量装置以这种方式被设计成使得其适合于在传感器的检测区域中检查信号透射式盖是否以及在哪个区段中具有信号透射率降低的区域，其中，测量装置以这种方式与控制装置合作，使得控制装置可以以这种方式改变传感器的位置，使得信号透射率降低的区域在传感器的检测区域之外。根据符合本专利技术的传感器系统的优选实施例，传感器选自：雷达传感器；光传感器，特别是基于激光或发光二极管的激光雷达传感器；以及图像采集传感器，因为它们例如用于倒车、前置或环境相机。传感器可以具有发射装置和单独的接收装置，其中，发射装置和/或接收装置固定到可移动传感器支架，或者发射装置和接收装置各自单独地固定到可移动传感器支架。传感器支架优选地被设计成沿所有空间方向可移动以及绕所有轴线可旋转和/或可倾斜。这允许非常灵活地调节该系统以绕过信号透射率降低的区域并保持传感器的功能。可以例如由被分配给传感器支架的电动马达、压电元件或液压元件中的至少一者来实施传感器支架的移动。传感器支架可进一步固定到传感器壳体，特别是在传感器壳体的与信号透射式盖相对的区域上。该固定并非使传感器保持静止，而是以这种方式被设计成使得其允许可调节性的上述可能性。特别地，可以借助于合适的驱动器来实施通过皮带驱动器（特别是三角皮带驱动器）、滑架、旋转装置（诸如，旋转板或者也在万向悬架中）使传感器支架移动。为此目的，可原则上以本领域技术人员已知的任何方式来实施对信号透射式盖是否以及在哪个区段中具有信号透射率降低的区域的检查，优选地借助于被分配给测量装置的计算单元。为此目的，计算单元可以设计有数据处理程序，借助于该数据处理程序，可以使用相同传感器或不同传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种用于车辆、特别是机动车辆的传感器系统（200、300、400），所述传感器系统包括传感器壳体和布置在其中并保持在可移动传感器支架（201、401）上且具有基于辐射波检测的传感器技术的有源或无源传感器（102）、以及与所述传感器（102）相关联的测量装置和用于所述传感器支架（201、401）的联接到所述测量装置的控制装置，其中，所述传感器壳体在其沿所述传感器（102）的检测方向定位的一侧上具有用于所述传感器（102）的信号透射式盖（106、301），并且其中，在所述信号透射式盖（106、301）的区域中所述传感器（102）的检测区域（108、109）的范围小于所述信号透射式盖（106、301），/n其特征在于/n所述测量装置以这种方式被设计成使得其适合于在所述传感器（102）的所述检测区域中检查所述信号透射式盖（106、301）是否以及在哪个区段中具有信号透射率降低的区域（202），其中，所述测量装置以这种方式与所述控制装置合作，使得所述控制装置能够以这种方式改变所述传感器（102）的位置，使得所述信号透射率降低的区域（202）在所述传感器（102）的所述检测区域（108、109）之外。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181010 EP 18199529.11.一种用于车辆、特别是机动车辆的传感器系统（200、300、400），所述传感器系统包括传感器壳体和布置在其中并保持在可移动传感器支架（201、401）上且具有基于辐射波检测的传感器技术的有源或无源传感器（102）、以及与所述传感器（102）相关联的测量装置和用于所述传感器支架（201、401）的联接到所述测量装置的控制装置，其中，所述传感器壳体在其沿所述传感器（102）的检测方向定位的一侧上具有用于所述传感器（102）的信号透射式盖（106、301），并且其中，在所述信号透射式盖（106、301）的区域中所述传感器（102）的检测区域（108、109）的范围小于所述信号透射式盖（106、301），
其特征在于
所述测量装置以这种方式被设计成使得其适合于在所述传感器（102）的所述检测区域中检查所述信号透射式盖（106、301）是否以及在哪个区段中具有信号透射率降低的区域（202），其中，所述测量装置以这种方式与所述控制装置合作，使得所述控制装置能够以这种方式改变所述传感器（102）的位置，使得所述信号透射率降低的区域（202）在所述传感器（102）的所述检测区域（108、109）之外。


2.根据权利要求1所述的传感器系统，其特征在于，所述传感器（102）选自：雷达传感器；光传感器，特别是基于激光或发光二极管的激光雷达传感器；以及图像采集传感器。


3.根据权利要求1或2所述的传感器系统，其特征在于，所述传感器（102）具有发射装置和单独的接收装置，其中，所述发射装置和/或所述接收装置固定到所述可移动传感器支架（201、401），或者所述发射装置和所述接收装置各自单独地固定到可移动传感器支架（201、401）。


4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统，其特征在于，所述传感器支架（201、401）被设计成沿所有空间方向可移动以及绕所有轴线可旋转和/或可倾斜。


5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统，其特征在于，所述传感器支架（201、401）至少分配有电动马达、压电元件或液压元件以用于使其移动。


6.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统，其特征在于，所述传感器支架（201、401）固定到所述传感器壳体，特别是在所述传感器壳体的与所述信号透射式盖（106、301）相对的区域上。


7.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统，其特征在于，能够借助于被分配给所述测量装置的计算单元来实施对所述信号透射式盖（106、301）是否以及在哪个区段中具有信号透射率降低的区域（202）的检查，其中，特别地，能够利用数据处理程序来操作所述计算单元，借助于所述数据处理程序，使用相同传感器（102）或不同传感器通过差分图像检测来实施对所述信号透射式盖（106、301）是否以及在哪个区段中具有信号透射率降低的区域（202）的检查，其中，优选地，当使用不同传感器时，使用传感器融合。


8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统，其特征在于，所述测量装置和所述控制装置彼此独立地被定位在所述传感器壳体的内部或外部。

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【专利技术属性】
技术研发人员：R·哈根，T·格里姆，U·格罗泽，A·迈尔，A·克莱因，D·欣茨曼，P·卡佩伦，R·奥泽，
申请(专利权)人：科思创知识产权两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE