车顶安装式传感器系统技术方案

本申请涉及一种用于安装在车辆车顶上的车顶安装式传感器系统，包括传感器单元。传感器单元包括用于检测入射光强度和相对于车辆而言的光源位置的全向入射光检测器。而言的光源位置的全向入射光检测器。而言的光源位置的全向入射光检测器。

【技术实现步骤摘要】
车顶安装式传感器系统


[0001]本专利技术涉及用于检测入射光强度和方向的传感器系统。

技术介绍

[0002]在已知的车辆中，设置了用于检测相对于车辆而言的太阳位置的一个或多个传感器，以操作可调光挡风玻璃来防止眩目。光强传感器是已知的，用于响应于光提供的辐射能来控制HVAC系统。
[0003]已知的传感器通常布置在挡风玻璃或侧窗处或附近，这取决于预期功能。特别是为了防止眩目，已知的传感器布置在挡风玻璃处，以精确地确定过量光源(通常是太阳)相对于驾驶员眼睛而言的方向。此外，仅在车辆前方的一部分周围环境需要在检测场内，这是由于在车辆后方的太阳位置不会使驾驶员致盲。
[0004]对于HVAC控制，传感器的位置不是那么关键，传感器可设在许多位置处，无需高的定位和取向精度。在已知的实施例中，传感器配置成确定任何光主要入射的主方向，以便能够区分车辆中各个不同HVAC区域中的空气冷却和加热。在这样的实施例中也不需要高精度。
[0005]近年来，车辆设置有越来越多的传感器。特别地，引入了自动驾驶功能，从而需要非常精确且可靠的传感器系统。许多这样的传感器系统使用电磁辐射，无论是在电磁谱的可见部分中还是在不可见部分中，例如红外或UV。这种传感器系统对过量外部光(例如太阳光)敏感。另外，这种传感器系统在其检测场方面不受限制，因此可配置成检测在相对于车辆而言的任何方向上的外部状况。

技术实现思路

[0006]期望提供一种用于检测入射光强度和方向的传感器系统，适用于多种用途，包括用于检测过量外部光对自动驾驶传感器的潜在干扰。
[0007]在第一方面，提供了一种车顶安装式传感器系统，该传感器系统配置成安装在车辆的车顶上，该传感器系统包括传感器单元。传感器单元包括用于检测入射光强度和相对于车辆而言的相关光源位置的全向入射光检测器。
[0008]在车顶水平面上，入射光传感器系统能够具有更大的全向检测场。因此，传感器系统的输出可用于许多不同目的，包括但不限于控制可调光挡风玻璃、控制HVAC系统或调适另一传感器系统(例如自动驾驶传感器)的输出。
[0009]本文所使用的全向检测场是指在传感器单元周围的大致半球。传感器单元因此配置成在可安装传感器单元的车顶上检测至少太阳相对于车辆而言的任何位置。根据车辆形状和车辆尺寸以及根据传感器单元配置和传感器单元设计，检测场可以比半球略大或略小。基本上，传感器单元配置成具有在车辆周围的检测场。
[0010]在现有技术中已知许多入射光检测系统，包括全向传感器单元。本领域技术人员能够在本专利技术的范围内选择合适的传感器单元。此选择可考虑车辆设计方面、功能方面和
特性，包括精度和可靠性、耐候性、成本效益和许多其他考虑因素。
[0011]上述另一传感器系统可与上述传感器系统集成。因此，在车顶安装式传感器系统的实施例中，传感器系统包括第一传感器单元和第二传感器单元。第一传感器单元包括全向入射光检测器，第二传感器单元配置成检测外部状况，第二传感器单元的输出由第一传感器单元检测到的入射光补偿。例如，第二传感器单元可包括相机，可响应于第一传感器单元的输出来调适相机的光学设定以便使得入射光造成的眩目不会干扰自动驾驶功能。代替调适光学设定，可对从这种相机获得的数字图像进行数字处理，以减少任何眩目或与过度曝光相关的伪影。如果得不到这样的补偿，例如对于另一种传感器来说，则如果确定过量外部光会影响第二传感器输出的可靠性或精度，就可另外使用第一传感器单元的输出而忽略第二传感器单元的输出。
[0012]在车顶安装式传感器系统的实施例中，传感器单元包括第一光敏子单元和第二光敏子单元。第一光敏子单元和第二光敏子单元间隔开并布置在不同取向上，以便配置成检测来自各个不同光源位置的入射光。在车顶安装式传感器系统中使用的传感器单元可实施为单个单元或者可实施为多个子单元。例如，子单元可布置在车辆车顶的两个或更多个边缘或角部处，其中，每个子单元取向为具有专用检测场以检测从组合检测场的预定部分入射的光。组合来自多个子单元的输出将提供对应于全向检测场的传感器单元输出。
[0013]在车顶安装式传感器系统的实施例中，当安装在车辆上时，传感器单元布置在车顶的最高部位处。在车顶的最高部位处可预期获得最大尺寸的检测场，这是因为干扰检测场的物体数量最少。
[0014]在一实施例中，传感器系统还包括透明面板，并且传感器系统包括第一区段和第二区段。透明面板包括朝向车辆乘客舱的内表面和与内表面相反的外表面。透明面板在第一区段中未被覆盖，以允许外部光穿过车辆车顶进入车辆乘客舱。传感器单元布置在第二区段中处于透明面板的内表面侧处，使得外部光能够穿过透明面板到达传感器单元处。透明面板在第二区段中被覆盖，以防止外部光穿过车辆车顶进入车辆乘客舱。因此，传感器单元可集成在具有天窗的车顶中，而不妨碍透过天窗的视野。
[0015]透明面板在第二区段中被覆盖，这意味着乘客舱中的乘客看不到透明面板。透明面板可覆盖有涂层或任何其他种类的层，例如陶瓷，或者透明面板可被单独的元件(例如顶篷内衬等)覆盖。当然，透明面板在第二区段中的各个不同部分可被不同种类的覆盖物覆盖。在特定实施例中，传感器单元可以是覆盖物的一部分。例如，黑色搪瓷层设置有通孔，并且传感器单元布置在通孔之上以接收外部光。因此，透明面板在第二区段中主要覆盖有搪瓷层，而传感器单元可布置在搪瓷层上的通孔之上。
[0016]在一实施例中，透明面板包括可调光层和配置成控制可调光层状态的控制单元，传感器单元操作性地联接到控制单元。控制单元配置成根据传感器单元的输出来调适可调光层的状态。在现有技术中，前挡风玻璃被描述为局部可调光以防止眩目妨碍驾驶员看车辆前方。此外，如果设置了天窗，则当阳光或其他外部光照射穿过天窗时也会妨碍到驾驶员。通过在车顶处的全向传感器单元，传感器单元不仅可控制(局部)可调光前挡风玻璃，还可控制任何可调光侧窗和可调光天窗。
[0017]在一实施例中，在供光穿过透明面板到达传感器单元的部位处，透明面板具有用于使入射光线适合传感器单元的预定光学性质。透明面板可成形为例如透镜等形状，或者
可设置有任何光学元件，例如透镜、菲涅耳透镜或反射元件。这种形状或元件可布置在内表面或外表面，这取决于功能。这种光学系统可帮助使外部光整形以适当地投射到光敏元件上，例如基于入射光改变电学性质(例如电阻或输出电压或电流)的光电探测器。
[0018]在一实施例中，传感器单元可移动地布置，传感器系统包括控制单元，控制单元配置成移动传感器单元。例如，为了增大检测场或提高检测精度，传感器单元可以是部分地或完全地可移动的。可提供移动来调整传感器单元的取向。因此，在特定实施例中，传感器单元可检测强光源，然后可移动以朝向这样的光源取向，以便更精确地确定例如光强、光源位置以及甚至光源大小。本领域技术人员明白的是，这种可移动地布置的传感器单元也可在除车顶位置之外的车辆任何其他位置处采用。
[0019]其他实施例可结合上述各实施例的各方面。
[0020]在一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于安装在车辆车顶上的车顶安装式传感器系统，传感器系统包括传感器单元，其中，传感器单元包括用于检测入射光强度和相对于车辆而言的光源位置的全向入射光检测器。2.根据权利要求1所述的车顶安装式传感器系统，其中，传感器系统包括第一传感器单元和第二传感器单元，第一传感器单元包括全向入射光检测器，第二传感器单元配置成检测外部状况，第二传感器单元的输出由第一传感器单元检测到的入射光补偿。3.根据权利要求1所述的车顶安装式传感器系统，其中，传感器单元包括第一光敏子单元和第二光敏子单元，第一光敏子单元和第二光敏子单元间隔开并且布置在不同取向上以配置成检测来自不同光源位置的入射光。4.根据权利要求1所述的车顶安装式传感器系统，其中，当安装在车辆上时，传感器单元布置在车顶的最高部位处。5.根据权利要求1所述的车顶安装式传感器系统，其中，传感器系统还包括透明面板，并且包括第一区段和第二区段，其中，透明面板包括朝向车辆乘客舱的内表面和与内表面相反的外表面；透明面板在第一区段中未被覆盖，以允许外部光穿过车辆车顶进入车辆乘客舱；传感器单元布置在第二区段中处于透明面板的内表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：英纳法天窗系统集团有限公司，
类型：发明
国别省市：