用于车辆中的传感器单元的加热系统的制作方法

本发明涉及一种用于车辆中的传感器单元的加热系统。

背景技术：

1、目前的车辆通常具有一个或多个雷达传感器，所述雷达传感器用于车辆的环境监测并且例如用作停车辅助装置或用于测量与前车的距离。这样的雷达传感器安装在车辆中或车辆上的不同位置处并且通常具有遮盖件，以保护雷达传感器免受外部影响。遮盖件在此可以是透明或不透明的并且可以构成为车辆的一部分、例如构成为保险杠遮盖件，或构成为雷达传感器的壳体的一部分，所述壳体固定在车辆的一个区域上。

2、为了实现雷达传感器的尽可能好的识别质量，需要保证雷达传感器的波束路径(雷达波束的发射和接收)受到尽可能小的影响。也就是说，位于雷达传感器上或还有雷达传感器的遮盖件上的任何层都是干扰性的。这样的层例如可以是冰层、水或雪。

3、解决这一问题的已知可能性是将加热元件安装在雷达传感器的遮盖件上，所述遮盖件例如提供温度传感器，以便驱控加热元件，如在de 102019123404a1中所示。替代地，例如在de 102020000291a1中提出，除了温度低于预定值(temperaturunterschreitung)之外，只有在雷达传感器识别到辐射阻挡层在雷达传感器的波束路径中附着在车辆上和/或下雨传感器检测到降水时才激活加热元件。

4、但尽管如此，加热装置仍有可能根据外界温度和速度而与雷达遮盖件的结冰状态无关地接通。这可能导致金属线区域/插头区域中的过热，从而可能导致加热元件的损坏。

技术实现思路

1、因此，本发明的任务是提供一种改进的用于车辆中的传感器单元的加热系统。根据本发明，该任务通过独立权利要求的特征来解决。有利的设计方案是从属权利要求的技术方案。

2、提出一种用于应用在车辆中的传感器装置，所述传感器装置包括至少一个传感器单元，其构造用于检测传感器装置之外的检测区域；和至少一个遮盖件，其设置在所述传感器单元前方或构成所述传感器单元的一部分；和至少一个加热元件，其设置且构造用于加热遮盖件的至少局部区域；以及控制或调节单元，其构造用于控制或调节加热元件，以便加热遮盖件。所述传感器装置的特征在于，设置有至少一个壁厚传感器，其这样构成并且与遮盖件以预定的距离和/或直接接触地设置和/或设置在遮盖件内，使得所述壁厚传感器能够测定遮盖件的壁厚，所述壁厚传感器将测定的壁厚传输给控制或调节单元，所述控制或调节单元在超过预定壁厚的情况下驱控加热元件，以便加热遮盖件。一旦壁厚又对应于预定壁厚，则关断加热元件。

3、通过在遮盖件的区域中设有测量遮盖件的壁厚的变化的壁厚传感器，可以快速地推断出引起壁厚变化的结冰或附着在遮盖件上的雪并且相应地加热遮盖件以进行除霜。如果壁厚没有变化，则不需要加热遮盖件，即使例如由于当前外界温度和/或当前天气条件通常将规定进行加热。因此，也可以防止加热金属线和/或插接连接部的过热或减少过热的可能性。

4、此外规定，预定壁厚对应于遮盖件的厚度。一旦在遮盖件上形成哪怕只是很小的膜，传感器单元的测量质量就可能不再是最佳的。因此，在壁厚稍有变化的情况下就已经规定进行加热。

5、此外规定，除了测定壁厚之外，还借助于温度传感器检测温度。温度传感器是已经存在于车辆中的用于确定外界温度的温度传感器或者是设置在遮盖件上的温度传感器，所述温度传感器构造用于测量遮盖件的温度。在一种实施方式中，附加地检测通过车辆内部传感机构测定的行车风的风速和/或雨刷器的活动和/或将传感器单元的关于信号质量的信息作为附加信息传输给控制或调节单元。因此，可以提供附加信息，所述信息能实现确定是否需要加热遮盖件。

6、此外规定，壁厚传感器是超声波传感器。

7、此外规定，传感器单元是以下各项中的一个或组合：雷达、激光雷达、相机、超声波传感器。

8、此外规定，遮盖件由透明或不透明的材料制成，所述材料构成为使得所述材料对于传感器单元的波束的发射和接收是能透过的。因此，可以使用迄今为止用于遮盖件的任何材料。

9、此外规定，遮盖件构成为车辆的完全集成或部分集成的部件或构成为单独的、固定在传感器装置上的遮盖件。

10、此外，提出一种具有至少一个所描述的传感器装置的车辆。

11、本发明的其它特征和优点从下面的对本发明实施例的说明、借助示出按照本发明细节的附图以及从权利要求得出。各个特征可以单独地或多个任意组合地在本发明的变型方案中实现。

技术特征：

1.用于应用在车辆中的传感器装置(100)，所述传感器装置包括：

2.根据权利要求1所述的传感器装置(100)，其中，所述预定壁厚对应于遮盖件(2)的厚度。

3.根据权利要求1或2所述的传感器装置(100)，其中，除了测定壁厚之外，借助于温度传感器(3)检测温度，所述温度传感器是已经存在于车辆(200)中的用于确定外界温度的温度传感器，或者是设置在遮盖件(2)上的温度传感器(3)，所述温度传感器构造用于测量遮盖件(2)的温度。

4.根据权利要求3所述的传感器装置(100)，其中，附加地检测通过车辆内部传感机构测定的行车风的风速和/或雨刷器的活动和/或将传感器单元(1)的关于信号质量的信息作为附加信息传输给控制或调节单元(6)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置(100)，其中，所述壁厚传感器(5)是超声波传感器。

6.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置(100)，其中，所述传感器单元(1)是以下各项中的一个或组合：雷达、激光雷达、相机、超声波传感器。

7.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置(100)，其中，所述遮盖件(2)由透明或不透明的材料制成，所述材料构成为使得所述材料对于传感器单元(1)的波束的发射和接收是能透过的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置(100)，其中，所述遮盖件(2)构成为车辆(200)的完全集成或部分集成的部件或构成为单独的、固定在传感器装置(100)上的遮盖件(2)。

9.车辆，所述车辆具有根据前述权利要求中任一项所述的至少一个传感器装置(100)。

10.用于运行根据权利要求1至8中任一项所述的传感器装置(100)的方法，其中，通过壁厚传感器(5)检测遮盖件(2)的壁厚并将其传输给控制或调节单元(6)(s1)，并且如果所述控制或调节单元确定壁厚的变化(s2)，则所述控制或调节单元控制加热元件(4)(s3)，以便加热遮盖件(2)。

技术总结
本发明提出一种用于应用在车辆中的传感器装置，所述传感器装置包括至少一个传感器单元，其构造用于检测传感器装置之外的检测区域；和至少一个遮盖件，其设置在所述传感器单元前方或构成所述传感器单元的一部分；和至少一个加热元件，其设置且构造用于加热遮盖件的至少局部区域；以及控制或调节单元，其构造用于控制或调节加热元件，以便加热遮盖件。所述传感器装置的特征在于，设置有至少一个壁厚传感器，其这样构成并且与遮盖件以预定的距离和/或直接接触地设置和/或设置在遮盖件内，使得所述壁厚传感器能够测定遮盖件的壁厚，所述壁厚传感器将测定的壁厚传输给控制或调节单元，所述控制或调节单元在超过预定壁厚的情况下驱控加热元件，以便加热遮盖件。

技术研发人员：A·朗
受保护的技术使用者：宝马股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17