可安装在车顶的传感器系统的制作方法

文档序号:29617569发布日期:2022-04-13 12:16阅读:152来源:国知局
可安装在车顶的传感器系统的制作方法

1.本发明涉及一种可安装在车顶的传感器系统和一种用于操作可安装在车顶的传感器系统的方法。


背景技术:

2.在已知的车辆中,提供了用于检测外部状况的一个或多个传感器。例如,这样的传感器能够包括用于检测其他交通的传感器。这种传感器能够用于自动驾驶功能。在具体示例中,雷达传感器系统能够设置成检测在车辆的前方行驶的车辆相距的距离和速度。这样的距离和速度能够用于调整车辆的速度以防止碰撞,例如,如果车辆速度由像巡航控制系统这样的自动驾驶系统确定和控制。
3.对于用于检测外部状况的传感器系统,重要的是始终及时检测到相关的其他交通。例如,当在城市交通中以低速行驶时,横穿的任何行人需要在如下时间被检测到,所述时间使得留有足够的时间进行制动并使车辆在撞到行人之前停下来。在如此繁忙的城市交通中,以低速行驶时,传感器系统需要能够检测到车辆的前方相对较近的其他交通。另一方面,在高速公路上,处于高速时,需要及时检测距离车辆远的多的交通,因为车辆需要更多时间来降低速度(优选地不进行制动)以防止碰撞。
4.上述已知的雷达传感器系统安装在前保险杠单元中。因此,雷达传感器系统能够直接指向检测场,使得雷达传感器系统能够检测靠近车辆和更远离车辆的物体和其他交通。
5.在保险杠单元中或在保险杠单元正后方安装传感器系统有几个潜在的缺点。首先,由于安装高度低,即靠近道路表面,传感器读取中可能会存在道路中的小物体和隆起物,并且因此干扰或降低传感器读取的准确性。结果检测的最大距离可能减小。此外,传感器系统更容易受到从道路表面飞溅的污垢和水的影响。另一个可能的缺点是传感器系统有损坏的风险,因为保险杠单元旨在吸收轻微的碰撞。即使传感器系统没有损坏,传感器系统也在即使是最轻微的碰撞之后可能需要校准。此外,考虑到保险杠单元的主要功能,保险杠单元可能不是非常刚性并且保险杠单元的安装不需要非常稳固。因此,将传感器系统安装在保险杠单元处或后面可能是困难的并且因此不具有成本效益。
6.另一个缺点则取决于传感器的种类,因为保险杠单元可能涂漆。具体地对于雷达传感器系统,这种漆形成屏障,降低检测的最大距离。
7.仍然,当将传感器系统安装在更高的位置时,可能出现其他缺点。例如,检测场可能相对较小,使得靠近车辆前方的小物体无法检测到。
8.期望能够在更高的高度处安装传感器系统,同时能够检测靠近车辆前方的小物体。


技术实现要素:

9.在第一方面,提供了一种可安装在车顶的传感器系统。可安装在车顶的传感器系
统构造成检测外部状况并且构造成安装在车辆的车顶上。传感器系统具有检测场,其中传感器系统包括用于根据车辆的速度来调整检测场相对于车辆的位置的调整结构。
10.检测场(field of detection),在下文中也称为检测场(detection field),对应于传感器系统被启用并构造成检测外部状况的区域。在检测场之外,传感器系统不检测外部状况。
11.外部状况可以是车辆外部的任何种类的条件、性质、特征等等,其中可以在空间上定义或限制这种状况,使得传感器系统的检测场与用于检测这种外部状况相关。具体地,外部状况可以是,例如,其他交通工具的存在、其他交通工具的种类、其他交通工具的移动速度和方向。
12.如果检测场不足以在可能与驾驶相关的整个区域上检测外部状况,则传感器系统可以构造成调整检测场的位置。另外,传感器系统包括调整结构。
13.检测场的位置基于驾驶状况被调整,特别是根据车辆的速度。如上所述,当在城市交通中低速行驶时,与在高速公路上高速行驶的情况相比,检测场的另一个位置可以是优选的。
14.在可安装在车顶的传感器系统的实施例中,检测场指向车辆的前方。如果传感器系统与驾驶辅助系统或自动驾驶系统结合使用,则传感器系统可以具有位于车辆前方的检测场的位置,用于检测车辆前方的外部状况,即主驾驶方向上的外部状况。在另一个实施例中,传感器系统可以具有在任何其他方向上的其检测场的位置,例如用于向后行驶或用于检测车辆的侧面的其他交通。
15.在可安装在车顶的传感器系统的实施例中,调整结构构造成在第一速度下比在第二速度下使检测场更远离车辆指向,其中第一速度高于第二速度。因此,在更高的第一速度下,检测场距离车辆(例如在车辆前方)更远,使得及时检测更远离车辆的外部状况(如其他交通工具)以调整驾驶状况。在更低的第二速度下,例如在城市交通中,检测场更靠近车辆前方可以更好地检测到外部状况(如横穿行人或儿童等)。应注意在实施例中,检测场的位置的调整可以根据车辆速度逐渐变化,或者在另一个实施例中,检测场可以具有有限数量的预定或预先定义的位置。在后一个实施例中,例如,对于车辆速度低于与城市交通速度相对应的第一预定速度,可以有靠近车辆前方的第一预定位置,对于车辆速度高于第一预定速度且低于与在城市外但不在高速公路上行驶相对应的第二预定速度,可以有更远离车辆前方的第二预定位置,并且对于车辆速度高于与例如在高速公路上行驶相对应的第二预定速度,可以有进一步更远离车辆前方的第三预定位置。
16.其他实施例可以结合上述实施例的方面。例如,在第一预定速度和第二预定速度之间的速度下,检测场的位置可以从第一预定位置逐渐移动到第三预定位置,而不是固定在第二预定位置。如对本领域技术人员显而易见的,实际上有无数种可能的实施例来控制和调整检测场的位置。此外,除了仅考虑速度之外,在实施例中,也可以考虑其他方面。例如,行驶方向、天气状况、当地速度限制、当地交通密度、与其他交通工具的接近程度,以及更多其他状况。使用人工智能技术,例如采用神经网络,被预期是在驾驶的同时用于确定检测场的最佳位置的合适方法。
17.在实际实施例中,可安装在车顶的传感器系统包括传感器单元。传感器单元可旋转地安装在调整结构上,并且调整结构构造成响应于车辆的速度中的变化而旋转传感器单
元。第一旋转轴线可以水平地取向并且垂直于主驾驶方向,使得检测场可以从靠近车辆前方的道路表面上的位置移动到水平以及位于后方的位置。
18.也可以使用其他或更多的旋转轴线。例如,调整结构可以包括球形安装元件并且传感器单元可以安装在球形安装元件上,使得传感器单元可以在几乎任何方向上旋转。因此,在可安装在车顶的传感器系统的实施例中,调整结构可以进一步构造成根据车辆的行驶方向调整检测场相对于车辆的位置。
19.在实施例中,传感器系统包括光学传感器单元,其中光学传感器单元包括透镜组件并且其中调整结构构造成调整透镜组件以调整透镜组件的焦平面和变焦设定中的至少一个。
20.在实施例中,可安装在车顶的传感器系统构造成与布置在车辆中的另外的传感器系统通信,其中可安装在车顶的传感器系统具有第一检测场并且另外的传感器系统具有第二检测场,其中第一和第二检测场在第一检测场的至少一个位置中形成实质上单个检测场。由于传感器系统安装在车辆的车顶上,检测场可能被车辆的发动机罩挡住,使得传感器系统永远无法检测到车辆正前方的外部状况。在这样的实施例中,可以在车辆的前方设置另外的传感器系统以补充检测场。在另一示例性实施例中,可以采用两个或更多个可安装在车顶的传感器系统来增加检测场的尺寸,其中传感器系统中的至少一个传感器系统的位置是可调整的,而任何其他传感器系统可以具有检测场的固定的或可调整的位置。
21.例如,在特定实施例中,可安装在车顶的传感器系统是第一类型的传感器系统并且另外的传感器系统是第二类型的传感器系统,其中第一类型和第二类型是不同的。安装在车顶的传感器系统可以是第一类型,适用于如雷达传感器系统的长距离检测,而第二类型可以如超声波传感器系统具有短距离检测。
22.在实施例中,可安装在车顶的传感器系统包括控制单元、驱动组件和传感器单元。驱动组件可操作地联接在控制单元和传感器单元之间并且构造成改变检测场的位置。控制单元构造成控制驱动组件以响应于车辆的速度调整检测场的位置。控制单元可以是专用控制单元,或者也可以是多用途控制单元。在特定实施例中,车辆设置有速度检测系统并且速度检测系统可操作地联接到控制单元以将车辆的速度提供给控制单元。在同一个或其他实施例中,控制单元能够可操作地联接到车辆中的一个或多个其他传感器系统或控制单元。
23.在一方面,提供了一种用于车辆的车顶组件。车顶组件包括如上所述的可安装在车顶的传感器系统。在其特定实施例中,车顶组件可以包括可移动面板或封闭构件,可移动的面板或封闭构件可选择地布置在车顶开口上方。附加地或替代地,车顶组件可以包括透明面板以允许环境光(如太阳光)进入车辆的乘客舱。
24.在一方面,提供了一种操作安装在车顶的传感器系统的方法。安装在车顶的传感器系统构造成检测外部状况并且安装在车辆的车顶上。所述方法包括确定车辆的速度和根据所确定的车辆的速度调整安装在车顶的传感器系统的检测场相对于车辆的位置的步骤。
25.在所述方法的实施例中,所述方法还包括确定速度是已经增加还是已经降低;如果速度已经增加,将检测场的位置改变为更远离车辆;如果速度已经降低,则将检测场的位置改变为更靠近车辆。
26.在一方面,提供了一种计算机程序产品,其中所述计算机程序产品包括使可安装在车顶的传感器系统的控制单元执行上述方法的指令。
27.在另一方面,提供了一种承载上述计算机程序产品的计算机可读介质。
附图说明
28.本发明的进一步适用范围将在下文给出的详细描述中变得显而易见。然而,应当理解的是,详细说明和具体示例尽管表明了本发明的实施例但仅以说明的方式给出,因为根据参考所附示意图的详细说明本发明范围内的各种变化和修改将对本领域技术人员来说变得显而易见,其中:
29.图1a示出了具有敞开式车顶组件的车顶的透视图。
30.图1b示出了图1a的敞开式车顶组件的分解图。
31.图2a示出了设置有可安装在车顶的传感器系统的第一实施例的车辆的透视图。
32.图2b示出了图2a的放大部分。
33.图2c示出了设置有可安装在车顶的传感器系统的第二实施例的车辆的透视图;
34.图3a-3c分别说明了可安装在车顶的传感器系统在第一位置、第二位置和第三位置的检测场。
35.图4a示出了可安装在车顶的传感器系统的第一实施例的剖视图。
36.图4b示出了可安装在车顶的传感器系统的第二实施例的第一剖视图。
37.图4c示出了可安装在车顶的传感器系统的第二实施例的第二剖视图。
38.图5示出了包括可安装在车顶的传感器系统的第三实施例的车辆的侧视图。
39.图6a示出了包括可安装在车顶的传感器系统的第四实施例的第一车辆的侧视图。
40.图6b示出了包括可安装在车顶的传感器系统的第四实施例的第二车辆的侧视图。
41.图7a示出了说明可安装在车顶的传感器系统的检测场的位置的速度依赖性的第一、第二和第三实施例的曲线图,并且
42.图7b示出了说明可安装在车顶的传感器系统的检测场的位置的速度依赖性的第四实施例的曲线图。
43.特定实施例
44.现在将参考附图描述本发明,其中在多个视图中使用相同的附图标记来标识相同或相似的元件。
45.图1a说明了敞开式车顶组件布置在其中的车顶1。敞开式车顶组件包括可移动面板2a和固定面板2b。可移动面板2a也被称为闭合构件,因为可移动面板2a在第一车顶开口3a上方可移动,从而能够打开和关闭第一车顶开口3a。导风板4布置在第一车顶开口3a的前侧处。
46.在所示的实施例中,可移动面板2a能够处于关闭位置,该关闭位置是其中可移动面板2a布置在第一车顶开口3a上方并关闭该第一车顶开口3a并且因此通常布置在车顶1的平面中的位置。此外,可移动面板2a能够处于倾斜位置,该倾斜位置是其中与关闭位置相比可移动面板2a的后端部re升高而可移动面板2a的前端部fe仍处于关闭位置的位置。此外,可移动面板2a能够处于打开位置,该位置是其中可移动面板2a滑动打开并且第一车顶开口3a部分或完全暴露的位置。
47.应注意,所示的车顶1对应于乘用车。然而,本发明不限于乘用车。也能够设想可设置有可移动面板的任何其他类型的车辆。
48.图1b说明了与图1a所示相同的具有面板2a和2b的车顶。具体地,虽然图1a示出了处于打开位置的敞开式车顶组件,但图1b是处于关闭位置的敞开式车顶组件的分解图。此外,在图1b的该分解图中,示出了存在第二车顶开口3b。第一车顶开口3a和第二车顶开口3b设置在敞开式车顶组件的框架5中,在开口3a、3b之间具有框架5的中间梁12。框架5的边缘5a限定第一车顶开口3a。
49.第二车顶开口3b布置在固定面板2b下方,使得光能够通过固定面板2b进入车辆内部乘客舱,假设固定面板2b是玻璃面板或类似的透明面板,例如由塑料材料或任何其他合适的材料制成。具有透明或半透明固定面板2b的第二车顶开口3b是可选的,并且在敞开式车顶组件的另一个实施例中能够省略。
50.导风板4通常是柔性材料,例如,具有布置在其中的通孔的编织布或无纺布、或幅材或网状物。柔性材料由支撑结构4a(例如杆状或管状结构)支撑,该结构在铰链部4b处直接或间接地铰链地联接到框架5。
51.导风板4布置在第一车顶开口3a的前面并且当可移动面板2a处于打开位置时调整气流。在导风板的升高的位置,导风板4降低由于行驶过程中的气流引起的不便噪音。当可移动面板2a处于关闭位置或倾斜位置时,导风板4被向下压在可移动面板2a的前端部fe下方。
52.通常,当可移动面板2a滑动到打开位置时,导风板4通过弹力而升高,并且当可移动面板2a滑回到其关闭位置时,导风板4由可移动面板2a向下推。在图1a中,可移动面板2a被示出为处于打开位置,并且导风板4被示出为处于升高位置。在图1b中,可移动面板2a被示出为处于关闭位置,并且导风板4被相应地示出为处于其被向下压的位置。
53.图1b进一步示出了具有第一引导组件6a、第二引导组件6b、第一驱动缆索7和第二驱动缆索8的驱动组件。第一引导组件6a和第二引导组件6b布置在可移动面板2a的相应侧端部se上,并且各自可以包括引导件和机构。引导件联接到框架5,而机构包括可移动部分并且在引导件中能够可滑动地移动。第一驱动缆索7和第二驱动缆索8设置在相应的引导组件6a、6b的机构与电动马达9之间。
54.驱动缆索7、8将电动马达9联接到相应的引导组件6a、6b的机构,使得在操作电动马达9时,所述机构开始移动。具体地,驱动缆索7、8的芯部通过电动马达9移动,从而推动或拉动相应的引导件6a、6b的机构。这种驱动组件在本领域中是众所周知的,并且因此在本文中不再进一步阐明。此外,在不脱离本发明的范围的情况下,也能够采用任何其他合适的驱动组件。此外,在特定实施例中,电动马达能够可操作地布置在引导组件6a、6b的相应引导件和相应机构之间,并且在这种实施例中,能够完全省略驱动组件。
55.在所示的实施例中,引导组件6a、6b能够随着可移动面板2a的后端部re的升高而开始移动,从而将可移动面板2a带到倾斜位置。然后,引导组件6a、6b能够从倾斜位置开始滑动以将可移动面板2a带到打开位置。然而,本发明不限于这种实施例。例如,在另一个实施例中,可移动面板2a能够通过升高后端部re而移动到倾斜位置,而通过首先降低后端部re并且然后将可移动面板2a滑动到固定面板2b或设置在可移动面板2a的后端部re后方的任何其他结构或元件下方来达到打开位置。在另外的示例性实施例中,可移动面板2a能够仅在关闭位置和倾斜位置之间或者仅在关闭位置和打开位置之间可移动。
56.在所示的实施例中,电动马达9在凹部10处安装在可移动面板2a的前端部fe附近
或下方。在另一个实施例中,电动马达9能够定位在任何其他合适的位置或地点处。例如,电动马达9能够布置在可移动面板2a的后端部re附近或下方或固定面板2b下方。
57.控制模块11被示意性地示出并且可操作地联接到电动马达9。控制模块11能够是任何类型的处理模块,软件控制的处理模块或专用处理模块(例如asic),它们都是本领域技术人员众所周知的。控制模块11能够是独立的控制模块,或者其能够可操作地连接到另一个控制模块,如多用途、通用车辆控制模块。在又一个实施例中,控制模块11能够嵌入在这种通用车辆控制模块中或作为其一部分。基本上,控制模块11能够由适合于、有能力并且构造成用于执行电动马达9以及因此可移动车顶组件的操作的任何控制模块来具现。
58.图2a示出了车辆20。车辆20包括安装在车辆20的车顶上的传感器系统30,其中透明面板2设置在车顶中。透明面板2可以是如图1a和1b所示的敞开式车顶组件的一部分并且在上文中描述。图2b更详细地说明了部分b。
59.在图2b中,更详细地示出了安装在车顶的传感器系统30。传感器系统30包括具有透射式面板33的外壳32,其中透射式面板33构造成允许布置在外壳32中的传感器单元检测外部状况。例如,如果传感器单元包括相机,则透射式面板33对于可见光是透明的;如果传感器单元包括红外摄像机,则透射式面板33允许红外光通过,并且如果传感器单元包括雷达传感器单元,则透射式面板33构造成允许雷达波辐射通过。对本领域技术人员显而易见的是,透射式面板33能够构造成用于一种或多种类型的传感器单元。另外,透射式面板33能够由单个元素组成,或者由多个元素组成,例如由不同的材料制成以允许不同类型的辐射(等等)通过。用于由不同类型的传感器单元检测的不同类型辐射的合适的材料在本领域中是已知的,因此在本文中不再进一步描述。
60.在所示的实施例中,透射式面板33指向车辆20的主要驾驶方向,该方向对应于如标识的x方向。因此,传感器系统30构造成检测车辆20前方的外部状况。在另一个实施例中,传感器系统30能够构造成检测任何其他方向的外部状况。
61.所示实施例的外壳32是车顶组件的前盖12的一部分。传感器外壳32能够形成为前盖12的一体部分,或者外壳32能够单独形成并安装在前盖12上或前盖12下方的结构上。在后一个实施例中,前盖12能够包括用于安装传感器系统30的通孔,或者前盖12能够包括围绕外壳32布置的两个或更多个单独的部件。
62.图2c示出了另一个实施例,其中两个外壳32a、32b布置在车辆20上。两个外壳32a、32b可以各自容纳单独的传感器系统30或者两个外壳32a、32b可以各自包括单个传感器系统30的至少一个元件。例如,每个外壳32a、32b可以包括相机,其中这样的相机构造成立体相机系统。对本领域技术人员显而易见的是,外壳32可以采用适合于容纳在其中的传感器系统30的任何形式、形状和尺寸。用于设计外壳32的其他考虑因素可以包括例如空气动力学和美感。在另一个示例中,外壳32a、32b均可以拥有单独的传感器系统,其中传感器系统中的至少一个设置有其检测场的与速度相关的位置,而另一个也可以具有可调整的位置或者可以具有固定的检测场。在这种实施例中,一个传感器系统可以调整车辆的速度,而另一个可以用于在相对于车辆的固定位置处检测外部状况,例如靠近车辆的前方。
63.图3a-3c说明了可安装在车顶的传感器系统30的检测场的位置调整能力。在图3a-3c中,车辆20对应于图2a和2b所示的车辆20,并且在车顶设置有传感器系统30。传感器系统30构造成检测在主行驶方向x上观察时车辆20前方的外部状况。
64.传感器系统30具有被限制在上部场边界341和下部场边界342之间的检测场34。显然地,检测场34也可以被侧部场边界限制,这在图3a

3c中没有示出。上部场边界341和下部场边界342以检测角343从传感器系统30发散。如图3a所示,检测场34可以指向形成检测表面区域344的表面,例如道路表面。
65.检测场34的位置可以由车辆20正前方的下部场边界342的高度水平限定。如图3a所示,在第一高度水平h1处,检测场34指向靠近车辆20的前方的道路表面,在道路表面上形成检测表面区域344。此外,将检测场34调整到低于第一高度水平h1的高度水平将导致车辆20的发动机罩干扰检测场34,同时不提供关于靠近车辆20前方的外部状况的任何更详细的信息。因此,第一高度水平h1可以被认为是功能上的最小高度水平。
66.第一高度水平h1被认为适用于与车辆20的低速一起使用,例如,在城市交通中(例如如果外部状况与其他交通有关)使得能够检测靠近车辆20前方的物体。在另一个实施例中,外部状况可以与道路条件有关,并且为此,检测场34可以指向靠近以相对较低速度行驶的车辆20前方的表面,以及时检测凹坑、凸起物等等(例如当在崎岖地形上行驶时)。
67.如果预计靠近车辆20前方处不会突然出现障碍物,车辆20可以以更高的速度行驶。考虑到在这种更高的速度下制动距离增加,可能期望传感器系统30调整检测场34的位置,使得及时检测到离车辆20前方更远的物体和障碍物以例如用于制动或用于规避动作。如图3b所示,可以通过将高度水平增加到第二高度水平h2来调整检测场34的位置。如下文关于图7a和图7b所描述的,例如,高度水平可以逐渐地或逐步地调整。
68.在第二高度水平h2处,检测场34最终与道路表面相遇并且可以因此例如仍然用于检测道路状况,但其他交通和障碍物的检测距离仍然有限。当以甚至更高的速度行驶时,例如在高速公路上行驶时,检测距离可以优选地进一步增加。
69.如图3c所示,高度水平可以增加到第三高度水平h3。例如,检测场34可以因此基本上平行于道路表面并且指向地平线。从而可以获得最大检测距离,但无法检测道路状况。因此,检测场34的这种位置特别适用于检测车辆20前方道路上的其他交通和障碍物。例如,其可以用于根据车辆20与车辆20前方的任何交通之间的距离调整行驶速度。
70.对本领域技术人员显而易见的是,能够根据设想的和期望的功能以及与车辆20的行驶速度相关地选择检测场34的位置的调整。例如,在另一个实施例中,传感器系统30可以包括安装在车顶上并指向后方的相机。在向前行驶期间,即以正速度行驶期间,相机的检测场34可以基本平行于道路表面指向并且所获得的图像可以用作后视镜系统以观察车辆20后面的其他交通,而当车辆20以反向行驶时(即以负速度行驶时),检测场34的位置可以更朝向道路表面指向,以实现准确和安全的反向行驶(例如用于停车或观察路况)。
71.图4a示出了包括外壳32和透射式面板33的可安装在车顶的传感器系统30的第一实施例。在外壳32中设置了处于第一取向的传感器单元36a。处于第一取向的传感器单元36a具有检测场34a,所述检测场指向传感器系统30可以安装在其上的车辆的前方附近。
72.传感器单元36a安装在包括旋转轴38的调整结构上。旋转轴38能够可操作地联接到致动器单元35用于旋转旋转轴38,从而改变传感器单元36a的取向并调整检测场34a的位置。因此,可以获得处于第二取向的传感器单元36b,其中传感器单元36b具有基本上水平指向的检测场34b。
73.致动器单元35可以包括任何合适种类的致动器,例如电动旋转马达。在一个实施
例中,可以应用类似音圈的线性马达。在这种实施例中,线性致动器可以在传感器单元36a/36b上引起扭矩,使得传感器单元36a/36b可以围绕旋转轴38旋转。此外,在又一个实施例中,旋转轴38可以被替换为如对本领域技术人员来说是显而易见的任何其他合适的调整结构。
74.致动器单元35可操作地联接到控制单元37,其中控制单元37构造成控制和调整传感器单元36a/36b的取向以调整检测场34的位置。控制单元37可以从通用车辆控制单元接收表示车辆速度的输入信号,或者控制单元37可以包括用于检测实际速度的传感器。在特定实施例中,控制单元37可以构造成根据从传感器单元36a/36b接收的信号确定实际速度。此外,控制单元37可以构造成解释来自传感器单元36a/36b的输出来确定外部状况。如对本领域技术人员显而易见的,控制单元37可以构造成例如通过应用合适的计算机程序产品进行编程来执行或同样地控制其他操作。
75.图4b示出了第二实施例,其中调整结构包括可旋转的框架元件39。可旋转的框架元件39可以是用于围绕单个轴线旋转的圆柱形框架元件,例如,沿车辆20的宽度方向y延伸的轴线。在具体的实施例中,图4c所示,调整结构可以包括用于围绕至少两个轴线旋转的基本上球形的可旋转的框架元件39,例如沿宽度方向y延伸的轴线和沿竖直方向z延伸的轴线。
76.在可旋转的框架元件39中,传感器单元被布置成使得传感器单元与可旋转的框架元件39一起旋转,从而如图所示调整相应检测场34a/34b的位置。如图4a所示和所描述的,可旋转的框架元件39能够可操作地联接到致动器单元35(图4b中未示出)和控制单元37(图4b中未示出)用于控制传感器单元的检测场的位置,并且可选地用于操作传感器单元。
77.图4c还示出了弯曲的透射式面板33,例如,其对于空气动力学能够是优选的。尽管透射式面板33在宽度方向y上弯曲,但显然透射式面板33也可以在任何其他方向上弯曲,只要这样的曲率不干扰传感器系统30的操作。仍然,在图4c的实施例中,检测场34a/34b的位置围绕基本上竖直的轴线z是可调整的,为了能够检测例如道路转弯中的外部状况这可能是期望的。
78.在另一个实施例中,检测场34的位置的可调整性能够有利地用于利用传感器单元执行扫描移动以增加总体检测场,这将在有关图7b中更详细地描述。
79.图5示出了一个实施例,其中车辆20设置有具有第一检测场34的安装在车顶的传感器系统30并且设置有具有第二检测场40的第二、附加传感器系统。第二检测场40可以补充第一检测场34形成实质上单个、扩大的检测场。
80.例如,第二传感器系统可以布置在车辆20的保险杠单元中或保险杠单元正后方。传感器系统的类型可以与安装在车顶上的第一传感器系统30相同或不同。在特定实施例中,安装在车顶的传感器系统30是用于远距离检测场34的雷达传感器系统而第二传感器系统是用于短距离检测场40的超声波传感器系统。
81.如图5所示,例如当期望检测靠近车辆前方的外部状况时,两个检测场34、40的组合可以是有利的。由于传感器系统30位于车顶高度处的位置,发动机罩可能会阻止检测车辆20正前方的外部状况。在这种情况下,第二传感器系统可以适合于检测在安装在车顶的第一传感器系统30不能检测外部状况的位置处的同一外部状况。由安装在车顶的第一传感器系统和由第二传感器系统检测到的外部状况可以组合以实质上形成更大的单个检测场。
82.图6a和6b示出了安装在车顶的传感器系统30的有利应用。安装在车顶的传感器系统30构造成检测障碍物50,如车库车顶或桥梁等等,并且确定车辆20是否可以在障碍物50下面安全驾驶。具体地,当安装在车顶的传感器系统30布置在具有卡车驾驶室22和具有高于卡车驾驶室22的高度h的货仓24的卡车上时,安装在车顶的传感器系统30可以帮助驾驶员通过适当校准和构造传感器系统30来检测卡车是否能够安全地在障碍物下通过。
83.值得注意的是,通常,车顶处的安装位置可以比安装在保险杠单元高度处的位置更优选。例如,其可以防止在车辆20意外撞击保险杠单元的高度处的任何物体的情况下对传感器系统30的重新校准的需要。尽管保险杠单元可以设计为吸收和承受意外的轻微碰撞,但是布置在保险杠单元处或保险杠单元正后方的传感器系统可能对这种碰撞敏感,例如在这种轻微碰撞之后需要重新校准。当布置在车顶高度处时,这种碰撞将不会影响传感器系统,从而避免了重新校准的成本和工作。
84.图7a和7b示出了安装在车顶的传感器系统的检测场的位置的速度依赖性的实施例。图7a和7b均示出了具有代表车辆速度的横轴和代表检测场的代表高度的竖轴的曲线图,例如如关于图3a-3c中所示和所描述的。在实际中,当然也能够使用用于表示检测场的位置的任何其他度量。
85.在如图7a中实线所示的第一实施例a中,检测场的高度与车辆速度成比例。当车辆不移动时,即车辆速度为0时,高度对应于高度h1。然后,随着速度逐渐增加,高度逐渐增加,直到车辆速度达到速度v3。在速度为v3时,检测场位于高度h3处,例如等于基本上水平取向,使得进一步增加高度将是反效果的。
86.代替车辆速度和检测场高度之间的比例关系,在第二实施例b(虚线)中,检测场的高度被逐步调整。在车辆速度低于速度v1时,检测场高度对应高度h1;在车辆速度超过速度v2时,检测场高度对应高度h3;并且在两者之间的车辆速度下,检测场高度对应高度h2。
87.在第三实施例c(点划线)中,采用渐进的、非比例的关系。例如,这种关系可以通过实验确定。当然,也可以使用任何其他关系。此外,尽管这里描述了检测场高度随速度而增加,但在另一个实施例中,检测场高度可以随速度而降低,这取决于例如要求、传感器系统的种类和传感器系统检测到的外部状况。
88.图7b示出了第四实施例d,其中传感器系统不仅被操作以调整检测场的位置适应车辆速度,还可以有利地采用传感器系统的调整结构用于传感器系统的扫描操作使得人为地增加了检测场的尺寸,虽然时间检测精度可能会降低。在第四实施例d中,应用了扫描范围s。因此,例如直到车辆速度v4,检测高度在等于最小高度h
min
的较低高度水平和等于高度h4的较高高度水平之间变化。
89.当车辆速度超过速度v4时,扫描范围逐渐增大。进一步地,较低高度水平从最小高度h
min
逐渐增加到高度h5,同时较高高度从高度h4逐渐增加到最大高度h
max

90.如图7a所示,车辆速度和检测场高度之间的关系可以采用任何合适的形式。扫描操作可以在任何车辆速度下执行或者可以被限制在车辆速度的预定范围内。
91.在具体的实施例中,每次车辆从静止开始移动时,能够在预定的高度范围内执行扫描操作。
92.本发明的详细实施例在此公开;然而,应当理解的是所公开的实施例仅仅是本发明的示例,其能够以各种形式具现。因此,此处公开的具体结构和功能细节不应被解释为限
制,而仅作为权利要求的基础和作为用于教导本领域技术人员以预期的任何适当详细结构以各种方式应用本发明的代表性基础。具体地,在单独的从属权利要求中呈现和描述的特征能够组合应用并且这样的权利要求的任何有利组合在此被公开。
93.此外,能够预期可以通过应用三维(3d)打印技术来制作结构元件。因此,对结构元件的任何引用旨在包括指示计算机通过三维打印技术或类似的计算机控制的制造技术生成这样的结构元件的任何计算机可执行指令。此外,对结构元件的任何此类引用也旨在包括承载此类计算机可执行指令的计算机可读介质。
94.此外,此处使用的术语和短语不旨在限制性的,而是提供对本发明的可理解的描述。如本文所用,术语“一”或“一个”被定义为一个或多个。如本文所用,术语“多个”被定义为两个或两个以上。如本文所用,术语另一个定义为至少第二个或更多。如本文所用,术语包括和/或具有被定义为包括(即,开放语言)。此处使用的术语联接被定义为连接,但不一定是直接连接。
95.如此描述的本发明显然能够以多种方式改变本发明。此类改变不应被视为背离本发明的精神和范围,并且对于本领域技术人员而言显而易见的所有此类修改旨在包括在所附权利要求的范围内。
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