专利名称：用于非接触式确定车道特性的传感器和其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于非接触式确定在机动车下方的车道特性的传感器。尤其地，本说明书涉及光学表面传感器，用于识别不同车道表面、如浙青或混凝土以及用于识别该车道表面的状态、尤其地用于识别干的、湿的、冰冻的或为雪覆盖的车道表面。
背景技术：
现代的机动车大多依据标准地具有带相应的指示装置的外部温度传感器，以便当外部温度降低到例如+3°C之下时将报警提示给到驾驶员。因此，驾驶员应当在出现可能的冰面光滑或冬天的道路状况之前被提醒。然而，这样的报警提示仅是一般性质的且不依赖于实际的车道状态，从而使得这些报警提示由驾驶员(如果有的话)仅作为边界信息被察觉。在实践中，这样的温度提示经常被忽略。为了获得关于实际处在机动车下方的车道表面的信息,基于光线的光学表面传感器或机械的或声学的传感器是公知的。在现有技术中公知的光学表面传感器大致上基于两个基本原理。一方面公知如下表面传感器，该表面传感器将光线发出到车道上且测量漫反射的以及在车道表面处镜面反射的光线。这样的传感器基于如下效应，即，漫反射的光线的比例随着车道表面的增加的亮度而增加。因此，明亮的、例如为雪覆盖的车道与暗色的浙青区分开。水和冰可利用反射探测器来识别，因为入射的光线此处被镜面反射。这样的传感器可利用可见的光线来运行，然而具有如下缺点，即，在车道表面上的冰和水的区分借助反射的光线不可可靠地实现。这样的传感器例如由DE 36 21 567A1公知。所谓的光谱的表面传感器也是公知的，其充分利用如下效应，即，在红外区域中的不同波长由水和冰不同地吸收。各种波长的反射光线强度的比较然后可推断干的、湿的或冰的车道。这样的光谱的红外传感器例如由US 4，274，091或DE 197 36 138公知。为了实现表面传感器，在现有技术中建议了各种解决方案。然而，这些解决方案占用空间且要求安置多个光源和探测器，它们必须相对彼此进行取向且进行校正。
发明内容
因此本发明基于如下任务，S卩，提供用于获知车道的类型和状态的经改善的传感器，其节省空间且提供很高的识别品质。该任务通过根据权利要求I的用于为机动车识别车道的特性、尤其是车道的表面的特性的传感器来解决。车道的特性可包括车道表面的状态，例如湿的、干的、冰冻的或为雪覆盖的或由此的组合。车道的特性也可以包括车道的类型或关于车道表面的粗糙度的信息，例如浙青、混凝土、碎片或碎石或由此的组合。该传感器包括至少一个光源单元、用于检测漫反射的光线的第一探测器和用于检测反射的光线的第二探测器。在第二探测器处检测的反射的光线可包括镜面反射的光线和漫反射的光线。设置有至少两个偏光器，其中，带有第一偏光方向的第一偏光器配属于第一探测器。给光源单元配属有光源偏光器和/或给第二探测器配属有第二偏光器，光源偏光器的偏光方向和/或第二偏光器的偏光方向大致上垂直于第一偏光器的第一偏光方向取向。在车道表面处漫反射的和镜面反射的光线经由带光学轴线的共同的聚焦装置聚焦且利用分光器分开到第一探测器上和到第 二探测器上。由至少一个光源单元所发出的光线或者说光束的光学轴线、发射轴线与聚焦装置的光学轴线至少部分重叠。发射轴线与聚焦装置的光学轴线至少部分重叠的布置使得如下成为可能，S卩，发射的光束和由车道表面反射的光线大致上重叠。为此，至少一个光源单元、发射光学装置和/或光源偏光器可布置在聚焦装置的光学轴线上或布置在聚焦装置的光学轴线处。此外，镜面反射的光线和漫反射的光线利用同一的聚焦装置来会聚。由此，传感器可被紧凑地且节省空间地实施。所有重要的构件可以在唯一的壳体中整合，这允许了在车辆中的简单的、紧凑的进而成本低廉的装入。光源单元的光学轴线可以是布置在光源单元之前的发射透镜的光学轴线或由其来限定。如下不是必须的，即，光源单元的一个或多个光源布置在该光学轴线上。确切地说，多个光源可以为了发出各种波长的光线并排地靠近光源单元的光学轴线或在光源单元的光学轴线周围布置在光源单元中。到达聚焦装置的反射的光线、尤其镜面反射的光线和漫反射的光线的方向相对于发出的光束的方向以大约180°、例如以在大约170°至190°的范围中的角度倾斜，这也就是说它们大致上彼此相反地指向。聚焦装置可包括会聚光学装置。会聚光学装置可具有如下的尺寸、尤其是直径，该直径大于光源单元的尺寸和/或发射透镜的直径尺寸。聚焦装置可以包括会聚透镜或者说集光透镜和/或对于本领域技术人员而言是公知的另外的光学元件。光源单元可在光束中布置在聚焦装置之前或之后，这也就是说，光源单元可关于聚焦系统布置在与分光器相同的侧上或布置在与分光器相反的侧上。光源单元也可以至少部分布置在聚焦装置中。聚焦装置可具有容纳光源单元和/或配属给光源单元的发射光学装置的容纳部或开口。在聚焦装置中的开口也可以设计用于让由光源单元发出的光线透过。该开口可大致上在聚焦装置的光学轴线上实施。该开口可实施成钻孔、尤其地实施成通孔。然而也可作如下设置，S卩，由光源单元发出的光线通过聚焦装置的至少一部分来发送。在该情况中，光源单元处在聚焦装置的与分光器相同的侧上，且光源单元通过聚焦装置受保护。发射光学装置可相应地适配。聚焦装置也可以包括抛物面反射镜或另外的抛物面光学装置，以便聚焦由车道表面反射的、尤其镜面反射的光线和漫反射的光线。在光路中在抛物面反射镜之后或在抛物面反射镜的焦点之前可布置有分光器。在光源单兀之前可布置有光源偏光器，该光源偏光器在预先确定的方向上极化由至少一个光源发出的光线。然而，光源单元也可以设计用于发出极化的光线。根据本发明设置有至少两个偏光器或者说偏光过滤器，其中第一偏光器如此地布置在第一探测器处，从而使得其仅让在第一偏光方向上的光波透过至第一探测器。如果光源偏光器设置在光源单元处，那么该光源偏光器的偏光方向大致上垂直于第一探测器的第一偏光方向布置且由光源单元发出的光线在大致上垂直于第一探测器的第一偏光方向的方向上极化，从而使得在第一探测器处，极化的、镜面反射的光线被滤出且仅探测漫反射的光线。在第二探测器处，不仅镜面反射的而且漫反射的光线被检测。当其偏光方向大致上垂直于第一偏光过滤器的第一偏光方向取向的第二偏光器配属于第二探测器时，可实现类似的效应。第二偏光过滤器可备选于或额外于光源偏光器被使用。也可作如下设置，即，产生在光源单元中已极化的光线。至少两个彼此不同波长的使用允许如下，S卩，以光谱方式运行该传感器。通过使用例如特别良好地由冰或水吸收的波长，当该确定的波长的反射的光线与参考波长进行比较时，车道上的冰或者说水可被识别。因此如下是可能的，即，光谱分析的原理以及漫反射和 镜面反射的原理在仅一个设备中或者说唯一的壳体中实施。为此，带有所有光源的光源单元和所有为此必需的探测器、例如第一和第二探测器节省空间地安置在一个壳体中，这也使得装配和维护简化。可使用在红外区域中的至少三个彼此不同的波长上的光线。光源单元为此可包括多个光源。例如，光源单元可设计用于发出1300nm、1460nm和1550nm波长的红外光线。1460nm波长的光线特别良好地由水吸收，而1550nm波长的光线良好地由冰吸收。在大约1300nm的范围中的光线于是可被用作参考波长。然而，也可以使用另外的波长。尤其地作为参考波长可使用任何另外的既不由冰又不由水大量吸收的波长。作为对水敏感的波长也可以使用任何另外的在水中被增加地吸收的波长。完全一样地，作为对冰敏感的波长可选择任何在冰中被增加地吸收的波长。另外的令人感兴趣的波长包括例如在红外区域中的1190、1040、970、880和81Onm以及625,530和470nm的可见波长。光源单元可设计用于发出恰好三个不同波长的光线。为此，光源单元可具有三个光源，针对每个波长一个光源。仅使用这三个波长，以便不仅检测光谱地反射的光线而且检测镜面反射/漫反射的光线，以便不仅获知或者说识别车道特性而且获知或者说识别车道的类型。光源中的每个可以是能单个地操控的且可不依赖于另外的光源地接通和切断的或者说是可在强度上调整的。此外，也可以使用多于上面所提及的两个或三个彼此不同的波长。例如，波长625nm也可以额外地被用于测量漫反射和镜面反射的光线。此外可作如下设置，S卩，在强度或者说幅度上调制发出的光线。强度或者说幅度的调制可通过光源单元的所有光源或单个光源的接通和切断来进行。强度的调制或者说接通和切断可对于光源单元的每个波长或对于光源单元的每个光源单独地进行。例如，强度的调制或者说接通和切断可对于每个波长而言以相同的频率、然而有相位推移地和/或以不同的频率来进行。由此例如可实现如下，即，不同波长的光线在时间上错开或顺序地发出。例如可作如下设置，即，第一波长的光线针对确定的时间间隔被发出，然后切断第一波长的光线且接入第二波长等等。在探测器中，于是各仅一个波长的光线被探测。由此可避免进入的光线在探测器处的光谱的分析或分裂。也可以使用各种调制技术的混合方式，尤其是带有或不带有中断的经频率调制的和幅度调制的光学信号链。因此，本发明也允许如下，S卩，将简单的探测器用作第一或第二探测器。例如可使用光电二极管。第一探测器和第二探测器可各包括一个或多个光电二极管。至少第一探测器可设计用于检测所有由光源单元发出的波长的光线。探测器也可以备选地或补充地包括光电的芯片(例如CCD)或另外的光学采集装置。
第一和第二探测器可用于检测或者说用于获知镜面反射的和漫反射的光线。此夕卜，第一和第二探测器中的至少一个也可用于光谱的获知。至少该探测器于是设计用于探测多个波长的光线。在该例子中，传感器恰好具有第一探测器和第二探测器且未设置有其它的探测器。该传感器可设计用于以距车道表面IOcm至IOOcm的间距在车辆上或静态地布置。尤其地，配属于光源单元的发射光学装置可如此地设计聚焦装置，即，从处在距传感器IOcm至IOOcm的间距上的车道表面上漫 反射和镜面反射的光线在第一探测器和第二探测器中被探测。由于宽的间距范围，传感器可被容易地安置在不同的车辆上。因此，该安置在改装中也是简单且不复杂的。传感器也可以包括用于评估或者说处理借助于第一探测器且至少借助于第二探测器获知的数据的评估装置。该评估装置可布置在壳体之内或整合到壳体中。由此得出特别紧凑的实施方案和传感器的简单的装配。然而，评估装置也可以设置为在传感器之外的单独的元件，且与传感器例如经由缆线连接装置或无线的连接装置连接。评估装置也可以包括用于光源单元的光源的控制装置。
下面，仅示例地且不受限制地参照附图对本发明的其他的细节和例子进行说明，其中图I示出了用于利用布置在会聚透镜之后的光源识别车道状态的传感器的例子；图2示出了带有布置在会聚透镜的钻孔中的光源的传感器；图3示出了带有布置在会聚透镜之前的光源的传感器；图4示出了带有抛物面反射镜的传感器；且图5示例地示出了传感器可如何布置在车辆上。
具体实施例方式图I示意性地显示了用于识别车道I的、尤其是车道I的表面Ia的特性、尤其是类型和状态的传感器102的结构的第一个例子。传感器102设计用于安置在机动车上。在图I中示出的传感器102包括会聚光学装置形式的聚焦装置，该聚焦装置聚焦由车道I反射的光线16。在图I中示出了示例地作为单个的会聚透镜160的会聚光学装置，该会聚光学装置然而可包括其他的透镜和/或另外的光学元件。反射的光线16可包括镜面反射的光线和/或漫反射的光线。会聚透镜160具有光学轴线A，该光学轴线当传感器102安置在车辆上时可大致上垂直于车道I取向。传感器102如此地取向，从而使得发出的光束11大约垂直地落到车道I或者说车道表面Ia上。在会聚透镜160的焦点或聚焦点161中布置有第一探测器122，该第一探测器例如包括一个或多个未示出的光电二极管。此外，在反射的光线16的光束中在会聚透镜160与会聚透镜160的焦点或聚焦点161之间存在分光器150，其设计用于如下，S卩，让在会聚透镜160中被会聚的且被聚焦到焦点161上的光线的一部分透过且将另外的部分以例如大约90°的角度沿着反射轴线D反射。反射的光线16然后按照分光器150的布置的不同被聚焦到在光学轴线A之外的在反射轴线D上的第二焦点151上。反射轴线D的位置通过分光器150的布置和取向来确定且可以是不同于在图4中示出的90°的角度。在该第二焦点151处或在其附近可布置有第二探测器132。给第一探测器122可配属有第一偏光过滤器124和/或给第二探测器132可配属有第二偏光过滤器134。在图I中示出的例子中，仅在第一探测器122处如此地在光学轴线A上布置有第一偏光过滤器124,即，从而使得仅在第一偏光过滤器124的第一偏光方向上取向的光线落到第一探测器122上。然而可任选地作如下设置，即，第二偏光过滤器134或另外的过滤器备选地或额外地布置在第二探测器132之前。
第一探测器122和第二探测器132可包括结构相同的光电二极管或可不同地构建，例如带有针对不同波长的不同的敏感性。除了第一偏光过滤器124或者说第二偏光过滤器134之外，另外的过滤器或其它的光学元件也可配属于第一探测器122和/或第二探测器132。例如可使用彩色滤镜，其仅让确定波长或确定波长范围的光线透过至第一探测器或者说第二探测器。同样地，分光器150可设计成分色的镜子且反射确定的波长范围，而另外的波长范围被透射或者说透过。此外，传感器102包括光源单元112，该光源单元包括一个或多个未示出的发光二极管(LED)、激光二极管或另外的合适的光源或由此的组合。光源单元112可设计用于如下，即，发出一个或多个波长或波长范围的光线。给光源单元112配属有光源偏光过滤器114和发射光学装置，从而使得由光源单元112所发射的光线由光源偏光过滤器114极化且借助于发射光学装置被集束成发射的光束11。在图I中示出了示例地作为单个的发射透镜116的发射光学装置。然而，发射光学装置可包括其它的透镜和/或另外的光学元件。光源112、偏光过滤器114和发射透镜116在示出的例子中布置在光学轴线A上。然而主要取决于如下，即，发射光学装置116如此地布置和设计，从而使得发射的光束11大致上沿着光学轴线A发出或与其重叠。在图I中示出的例子中，光源112、偏光过滤器114和发射透镜116布置在会聚透镜160与分光器150之间，也就是关于会聚透镜160在传感器102中内置地布置。因此，由光源单元112发出的光束11首先在光源偏光过滤器114中被极化到预先确定的方向上且然后通过发射透镜116且随后通过会聚透镜160被取向到车道I或者说车道表面Ia上。在此，发射透镜116和会聚透镜160的组合可如此地协调，从而使得在车道I上的预先确定的区域被照亮。光源偏光过滤器114的偏光方向可大致上垂直于第一偏光过滤器124的偏光方向取向。由此由车道表面Ia镜面反射的光线通过第一偏光过滤器124被滤出，且第一探测器122仅探测漫反射的光线。与之相反，第二探测器132在示出的例子中不具有偏光过滤器且不仅探测镜面反射的光线而且探测漫反射的光线。然而可选择地设置有第二偏光过滤器134，其相对光源偏光器114的偏光方向平行地取向，从而使得利用第二探测器132可以主要地探测镜面反射的光线。此外，传感器102具有评估装置50，利用该评估装置来处理由第一探测器122和第二探测器132检测或者说获知的数据。评估装置50可与第一探测器122和第二探测器132经由缆线或无线连接装置连接。评估装置也可包括用于光源单元121的控制装置或与控制装置连接。然而，评估单元50和/或控制装置可布置在壳体4上或在壳体4中或者说整合到壳体104中，如参照图I和图3示出的那样。然而，评估装置50也可布置在壳体104之外(如在图2中示出的那样)，且可例如处在车辆60中的另外的位置处。作为将由光源单元112发射的光束11导引穿过会聚透镜160的替代，会聚透镜162也可具有例如钻孔形式、尤其通孔形式的开口 163，通过该开口可以然后将仅通过发射透镜117受影响的光线导引到车道I上。这样的带有中间的开口 163的透镜162示例地在图2中示出为带有开口 163的会聚透镜162。因为发出的光束11此处未受会聚透镜162影响，所以发射光学装置或者说发射透镜117相应地适配。此外，在图2中光源单元112、光源偏光过滤器114和发射透镜117布置在带有通孔的会聚透镜162的通孔中或在其上。带有钻孔的会聚透镜162的中间的钻孔163例如可实施成居中地在光学轴线A上的圆孔。其它的装置、如第一探测器122、第二探测器132、分光器150和所有其它的此处未专门提及的元件此外可在图I中且关于在图I中所描述的例子结构相同地或一致地实施。 图3显示了本发明的其它的实施例，在其中由光源单元112、光源偏光器114和发射透镜117构成的光线发射装置在会聚透镜160的光学轴线A上布置在会聚透镜160之前。在此，“前”的概念涉及在传感器102处光线发射装置110相对于会聚透镜160的布置。在该实施方案中，发射装置110处在会聚透镜160的与分光器150、第一探测器122和第二探测器132相反的侧上。在该实施方案的情形中可取消在会聚透镜160中的开口。所有其它的结构元件可与在图I中或者说在图2中的结构元件相应或与这些结构元件一致，其中，本领域技术人员将会聚透镜160和发射透镜117的焦距和光学特征适配于改变的几何形状。此外可作如下设置，即，在图I至图3中示出的传感器102的全部的装置和元件容纳在唯一的壳体104中。尤其地，评估装置50也可布置在壳体104中或整合到壳体4中，如示意性地在图I和图3中示出的那样。用于车道类型识别和车道状态识别的传感器202的其它的实施例在图4中示出。传感器202具有抛物面反射镜260形式的聚焦装置，该聚焦装置布置在传感器壳体204的靠后的区域中。抛物面反射镜260具有光学轴线B且如此地布置，从而使得沿着光学轴线B进入的由车道表面Ia反射的光束26被聚焦到抛物面反射镜260的同样处在光学轴线B上的焦点261上。按照抛物面反射镜260的取向的不同，抛物面反射镜260的该焦点261可处在进入的反射的光束26的中心，例如在图4中示出的那样。在抛物面反射镜260的焦点261中可布置有第一探测器222。大致上可与图I至图3的分光器150相应的分光器250可布置在抛物面反射镜260与抛物面反射镜的焦点261或者说第一探测器222之间且可将通过抛物面反射镜260反射的或者说聚焦的光线的一部分在大致上大约90°的方向上沿着反射轴线C聚焦到第二探测器232上。第二探测器232于是处在光学轴线B之外。反射轴线C的位置通过分光器250的布置和取向来确定且可以是不同于在图4中示出的90°的角度。此外,第一偏光器或第一偏光过滤器224可配属于第一探测器222。相应地,第二偏光器或第二偏光过滤器234可额外地或备选地配属于第二探测器232 (虚线示出)。第一偏光过滤器224和光学第二偏光过滤器234可以相应于图I至图3的伴随其偏光方向的第一偏光过滤器124或者说第二偏光过滤器134。在第一探测器222之前的第一偏光过滤器224可用于如下，即，滤出镜面反射的光线，从而使得其仅利用第二探测器232来探测。在光学轴线B上同样布置有由光源单元212、光源偏光器214和发射光学装置、例如示出为单个的发射棱镜216构成的光线发射装置。发射装置可如此地设计，即，发射透镜216的光学轴线与抛物面反射镜260的光学轴线B相应或与该光学轴线至少部分重叠。发射装置210可布置在传感器壳体204之内。在此，功能原理与图I至图3的功能原理相应，其中，然而会聚透镜160或者说162通过作为聚焦装置的抛物面反射镜260替代，且光学路径相应地适配。所描述的传感器102、202可在可见的光线范围中、例如在大约625nm的波长的情形中运行，以便测量镜面反射的光线和漫反射的光线。由在第一探测器中所测量的漫反射的光线相对在第二探测器中额外地所测量的镜面反射的光线的比例可推断车道亮度和车道粗糙度进而确定，是否车辆例如处在浙青车道或混凝土车道上。所描述的传感器102、202也可在各种波长的情形中在红外区域中使用。为此可使用第一探测器和/或第二探测器。例如，波长1460nm的红外光线特别良好地由水吸收，从而使得该波长的光线在湿的车道的情形中仅以很少量地被反射回到第一探测器或者说第二探测器。在干的车道的情形中，该波长与之相反被正常地反射。波长1550nm的红外光线与之相反由冰良好地吸收。通过比较这两个波长的反射和考虑参考波长可推断在车道上的冰或水。既不由冰又不由水大量吸收的参考波长、例如1300nm充当用于评估两个另外的波长的吸收率的参考值。然后，在波长1550nm/1300nm的情况下的测量出的强度比例可以与1460nm/1300nm的比例以已知的方式相关，以便获得关于在车道上的水和冰的信息和关于干的车道的信息。各种的波长可平行地、尤其地然而顺序地在时间上错开地发出。由此，各仅某一波长的光线在某一时刻被发出且与之相应地被探测。这允许如下，即，取消耗费的光谱分析或光束分开。利用所描述的传感器102、202可以利用紧凑的且成本低廉的结构在较短的时间上的序列中不仅测量光谱反射而且测量镜面式的反射和漫反射，且在该基础上推断车道类型和车道状态。由此形成关于在车辆60下方的车道I或者说车道表面Ia的实际状态和类型的较好的且较精确的信息。对于测量而言仅需要唯一的在传感器壳体104、204中的传感器102或202，然而也可使用多个传感器。图5示例地显示了，上面参照图I至图4所描述的传感器102、202可如何布置在车辆60中。传感器102、202设计用于布置在车辆60上。在示出的例子中，传感器102、202在车辆60左前轮62之前在其轮迹中布置。然而，传感器102、202可额外地或备选地也布置在右前轮和/或一个或两个后轮、例如左后轮64之前，以便获得关于车道I的或者说在单个的轮迹中或在车轮之前的车道表面Ia的类型和状态的信息。传感器102、202如此地布置在车辆60上，从而使得由传感器102、202发射的光束11、21大致上以正确的角度碰到车道表面Ia上。以大约180°角度反射的光束16、26于是在传感器102、202中被探测。传感器102、202设计用于布置在距车道表面Ia大约IOcm至大约Im的间距或者·说高度h上，其中，该间距可适配于各自的使用目的。对于传感器102、202在轿车中的使用而言，高度h可处在大约IOcm至40cm的范围中。在传感器102、202在商用车中的使用的情形中，高度h可大约为30cm至大约100cm,尤其地处在50cm至80cm的范围中。然而，传感器102、202也可布置在车辆60的任何另外的部位上。此外，传感器102、202也可设计用于能附加地安置在车辆60上。车辆60可以是轿车、商用车或任何另外类型的车辆。在上述的说明中，概念“前”、“后”、“右”和“左”涉及车辆60的正常的行驶方向6。上述说明鉴于在附图中示出的例子给出。然而，本领域技术人员容易地修改或组合所说明的例子且例如补充其它的光学上的修改、例如其它的波长，以便识别其它的车道状态。同样地，本领域技术人员将考虑不同于所说明的波长，以便将测量结果适配于不同的要求。 显然，所说明的波长并不恰好局限于这些值，而是可包括包含所说明的离散的波长的波长范围。
权利要求
1.用于为机动车(60)获知车道表面(Ia)的特性的传感器(102;202)，包括 -至少一个光源单元(112 ；212)； -用于检测漫反射的光线的第一探测器(122 ;222)，其中，带有第一偏光方向的第一偏光器(124 ；224)布置在所述第一探测器(122 ；222)之前；和 -用于检测反射的光线的第二探测器(132 ;232)，其中，在所述光源单元(112 ；212)之前布置有光源偏光器(114 ；214)和/或在所述第二探测器(132 ；232)之前布置有第二偏光器(134 ;234),所述光源偏光器的偏光方向和/或所述第二偏光器的偏光方向大致上垂直于所述第一偏光器(124 ；224)的第一偏光方向取向， 其中，漫反射的和镜面反射的光线经由具有光学轴线(A;B)的共同的聚焦装置(160;162 ；260)聚焦且利用分光器(150 ；250)分开到所述第一探测器(122 ；222)和所述第二探测器(132 ；232)上， 且其中，由所述至少一个光源单元(112 ；212)发出的光线(11 ；21)与所述聚焦装置(160 ；162 ；260)的光学轴线(A ；B)至少部分重叠。
2.根据权利要求I所述的传感器(102)，其中，所述聚焦装置(160；162)是会聚光学装置(160 ;162)。
3.根据权利要求2所述的传感器(102)，其中，所述会聚光学装置(162)具有开口(163)。
4.根据权利要求3所述的传感器(102)，其中，所述至少一个光源单元(112)布置在所述会聚光学装置(162)的所述开口(163)中。
5.根据权利要求3或4所述的传感器(102)，其中，由所述至少一个光源单元(112)发出的光线(10)至少部分被引导穿过所述开口(163)。
6.根据权利要求2所述的传感器(102)，其中，所述至少一个光源单元(112)布置在会聚透镜(160)的与所述分光器(150)相反的侧上。
7.根据权利要求2所述的传感器(102)，其中，所述至少一个光源单元(112)布置在会聚透镜的也存在所述分光器(150)的相同的侧上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(102;202)，其中，所述至少一个光源单元(112 ;212)、发射透镜(116、117 ；216)和/或所述光源偏光器(114、214)大致上布置在所述聚焦装置(160 ；162 ；260)的光学轴线(A ；B)上或布置在所述聚焦装置(160 ；162 ；260)的光学轴线(A ；B)处。
9.根据权利要求I所述的传感器(202)，其中，所述聚焦装置是抛物面反射镜(260)。
10.根据权利要求9所述的传感器(202)，其中，所述第一探测器(222)或所述第二探测器(232)大致上布置在所述抛物面反射镜(260)的焦点(261)的区域中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(102;202)，所述传感器设计用于布置在所述车道表面(Ia)上方大约IOcm至IOOcm的高度(h)上。
12.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(102;202)，其中，所述光源单元(112 ；212)包括三个用于发出带有三个不同波长的光线的光源。
13.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(102;202)，所述传感器具有所述第一探测器22和所述第二探测器32作为唯一的探测器，其中，所述传感器(102 ；202)不仅适合用于获知在所述车道表面(Ia)上的水和冰而且适合用于获知所述车道表面(Ia)的类型。
14.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(102;202)，其中，所述传感器(102;202)设计用于布置在所述车道表面(Ia)上方大约IOcm至IOOcm的高度(h)上。
15.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(102;202)，此外包括用于评估借助于所述第一探测器(122 ；222)和至少借助于所述第二探测器(132 ；232)获知的数据的评估装置(50)。
16.根据权利要求15所述的传感器(102;202)，其中，所述评估装置(50)布置在壳体 (4)中。
17.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(102;202)在车辆￠0)中的应用，其中，所述传感器(102 ；202)在行驶方向(6)上在车轮(62、64)之前在所述车轮的轮迹中布置在所述车辆￠0)上。
全文摘要
用于为机动车进行车道表面探测的传感器(102；202)。该传感器包括至少一个光源(112；212)；用于测量漫反射的第一探测器(122；222)；和第二探测器(132；232)，其中，第一偏光器(124；224)布置在第一探测器(122；222)之前。漫反射和镜面反射的光线经由带有光学轴线(A；B)的共同的聚焦装置(160；162；260)聚焦且利用分光器(150；250)分开到第一探测器(122；222)和第二探测器(132；232)上，其中，至少一个光源(112；212)大致上布置在聚焦装置(160；162；260)的光学轴线(A；B)上。
文档编号G01N21/55GK102939528SQ201180029538
公开日2013年2月20日 申请日期2011年4月29日 优先权日2010年6月15日
发明者卡斯藤·布罗伊尔, 托马斯·迪克曼, 约恩·埃斯基尔森, 比扬·格拉米马内许, 阿克塞尔·波伊泽, 迪尔克·桑德屈勒 申请人:威伯科有限公司