(57)【要約】【課題】本発明は、ライダセンサのためのライダセンサハウジングに関する。【解決手段】ライダセンサ（１２）のためのライダセンサハウジング（３４）は、ライダセンサの送受信ユニット（２４）のための第１レセプタクル（３６）と、ライダセンサのスキャナユニット（２６）のための第２レセプタクル（３８）と、光信号を転送するように送受信ユニットとスキャナユニットとの間に配置されたミラー（３０）のための第３レセプタクル（４０）とを備える。第３レセプタクルは、ミラーをミラーの裏側で接着するように構成されている。ライダセンサハウジングは、第３レセプタクルにアクセス（７２）を含む。接着接続部の接着剤を硬化させるために、ミラーの裏側が少なくとも部分的に、ライダセンサハウジングの外部から、アクセスを通して紫外線で到達可能である。本発明は、ライダセンサと、ライダセンサハウジングにミラー（３０）を接着する方法とに関する。【選択図】図１３
2022000626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライダセンサ（１２）のためのライダセンサハウジング（３４）であって、
前記ライダセンサの送受信ユニット（２４）のための第１レセプタクル（３６）と、
前記ライダセンサのスキャナユニット（２６）のための第２レセプタクル（３８）と、
光信号を転送するように前記送受信ユニットと前記スキャナユニットとの間に配置されたミラー（３０）のための第３レセプタクル（４０）と、を備え、
前記第３レセプタクルは、前記ミラーを前記ミラーの裏側で接着するように構成され、
前記ライダセンサハウジングは、前記第３レセプタクルにアクセス（７２）を含み、接着接続部の接着剤を硬化させるために、前記ミラーの裏側が少なくとも部分的に、前記ライダセンサハウジングの外部から、前記アクセス（７２）を通して紫外線で到達可能である、ライダセンサハウジング（３４）。
【請求項２】
請求項１に記載のライダセンサハウジング（３４）であって、前記アクセス（７２）は穴として構成され、前記穴は、好適には、前記ミラー（３０）の裏側に対して垂直に延びる、ライダセンサハウジング（３４）。
【請求項３】
請求項２に記載のライダセンサハウジング（３４）であって、前記穴の直径（ｄ）は、前記ミラー（３０）の直径の３分の１と２分の１との間である、ライダセンサハウジング（３４）。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のライダセンサハウジング（３４）であって、前記第３レセプタクル（４０）は、丸いミラー（３０）を受容するために円形に構成され、
前記アクセス（７２）は、円形の前記第３レセプタクルの内側領域に開口し、
前記ミラーは、円形の前記第３レセプタクルの外側領域に当接する、ライダセンサハウジング（３４）。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のライダセンサハウジング（３４）であって、ハウジング下部分（６０）であって、前記送受信ユニット（２４）および前記ミラー（３０）を前記ハウジング下部分（６０）の内部領域に受容するハウジング下部分（６０）と、前記スキャナユニット（２６）を受容するキャリア部分（６２）と、を備え、
前記アクセス（７２）は、前記ハウジング下部分に配置されている、ライダセンサハウジング（３４）。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載のライダセンサハウジング（３４）であって、前記キャリア部分（６２）は、前記スキャナユニット（２６）が前記キャリア部分（６２）に固定された状態で、前記送受信ユニット（２４）が固定された前記ハウジング下部分（６０）に固定されるように構成されている、ライダセンサハウジング（３４）。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載のライダセンサハウジング（３４）であって、
更なる送受信ユニット（２４’）のための更なる第１レセプタクル（３６’）と、更なるスキャナユニット（２６’）のための更なる第２レセプタクル（３８’）と、前記更なる送受信ユニットと前記更なるスキャナユニットとの間に配置された更なるミラー（３０’）のための更なる第３レセプタクル（４０’）と、を備え、
前記ライダセンサハウジング（３４）は、前記更なる第３レセプタクルに更なるアクセスを含む、ライダセンサハウジング（３４）。
【請求項８】
物体（１４）を検出するライダセンサ（１２）であって、
光信号を放射する送信器（１８）と、前記物体で反射された後の前記光信号を受信する受信器（２０）と、前記光信号を前記送信器からスキャナユニット（２６）に転送し、また前記光信号を前記スキャナユニットから前記受信器に転送する組み合わせユニット（２２）と、を備える送受信ユニット（２４）と、
前記送受信ユニットの光信号を偏向することによって、前記ライダセンサの視野を走査するスキャナユニット（２６）と、
光信号を転送するように前記送受信ユニットと前記スキャナユニットとの間に配置されたミラー（３０）と、
請求項１〜７の何れか一項に記載のライダセンサハウジング（３４）と、を備えるライダセンサ（１２）。
【請求項９】
請求項８に記載のライダセンサ（１２）であって、
請求項７に記載のライダセンサハウジング（３４）と、
更なる送受信ユニット（２４’）と、更なるスキャナユニット（２６’）と、前記更なる送受信ユニットと前記更なるスキャナユニットとの間に配置された更なるミラー（３０’）と、を備える、ライダセンサ（１２）。
【請求項１０】
請求項９に記載のライダセンサ（１２）であって、２つの送受信ユニット（２４、２４’）のハウジングは、前記ライダセンサハウジング（３４）内の鏡像位置に配置されている、ライダセンサ（１２）。
【請求項１１】
請求項１０に記載のライダセンサ（１２）であって、前記スキャナユニット（２６、２６’）は、それぞれ、割り当てられたスキャナユニット対称面に対して対称に構成され、同様に前記ライダセンサハウジング内の鏡像位置に配置されている、ライダセンサ（１２）。
【請求項１２】
ミラー（３０）を請求項１〜７の何れか一項に記載のライダセンサハウジング（３４）に接着する方法であって、
接着剤を前記第３レセプタクル（４０）に導入するステップと、
ミラーを前記第３レセプタクルに導入するステップと、
前記ミラーをマニピュレータによって位置合わせするステップと、
前記アクセス（７２）を通して前記接着剤を照射するステップと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライダセンサのためのライダセンサハウジングに関する。本発明はさらに、ライダセンサに、ならびにライダセンサハウジングにミラーを取り付ける方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の車両（自動車、バン、トラック、オートバイ等）は多くのセンサを備える。これらのセンサによって、運転者に情報を提供し、車両の個別の機能を部分的にまたは完全に自動制御する。車両および他の道路ユーザの環境は、センサを介してキャプチャされる。キャプチャされたデータに基づいて、車両環境のモデルが生成され、この車両環境における変化に反応することができる。
【０００３】
この場合、環境をキャプチャする重要なセンサ原理は、ライダ（Ｌｉｄａｒ：Light Detection and Ranging‐光検出および測距）技術である。ライダセンサは、光信号の放射および反射された光の検出に基づく。反射場所までの距離は、伝搬時間の測定を用いて計算することができる。さらに、相対速度を決定することも可能である。ここでは、変調されていないパルスおよび周波数変調された信号（チャープ）の両方を使用することができる。受信された反射を評価することによって、ターゲットを検出することができる。ライダセンサの技術的な実装に関しては、走査型システムと非走査型システムと、が区別される。走査型システムは、主にマイクロミラーと光スポットによる環境の走査と、に基づく。送信された光パルスと受信された光パルスとが同一のマイクロミラーを介して偏向されれば、同軸システムとされる。非走査型システムでは、複数の送信要素および受信要素が静的に相互に隣接して配置されている（特に、いわゆる焦点面アレイ配置）。
【０００４】
これに関連して、物体を検出および分類するライダシステムおよび方法は、国際特許出願公開第２０１８／１２７７８９Ａ１号に開示されている。
【０００５】
ライダセンサ技術の分野における課題は、堅牢であるが費用対効果に優れて実現可能な構造にある。特に、自動車環境においては、長期間の使用にわたっても信頼性のある機能を保証することが必要である。さらに、大量生産に起因する効率的な製造性が重要である。特に、可動部品が走査型システムに使用される場合、機械的に弾力性のある構造および環境の影響からの部品の保護が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際特許出願公開第２０１８／１２７７８９Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これに基づいて、本発明の課題は、堅牢で費用対効果に優れて製造できるライダセンサを提供することである。特に、自動車分野での使用に適するライダセンサであり、この分野における要件を満たすことができるライダセンサが作成されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するために、本発明は、第１態様において、ライダセンサのためのライダセンサハウジングに関する。ライダセンサハウジングは、
ライダセンサの送受信ユニットのための第１レセプタクルと、
ライダセンサのスキャナユニットのための第２レセプタクルと、
光信号を転送するように送受信ユニットとスキャナユニットとの間に配置されたミラーのための第３レセプタクルと、を備える。
第３レセプタクルは、ミラーをその裏側で接着するように構成されている。
ライダセンサハウジングは、第３レセプタクルにアクセスを含む。接着接続部の接着剤を硬化させるために、ミラーの裏側が少なくとも部分的に、ライダセンサハウジングの外部から、アクセスを通して紫外線で到達可能である。
【０００９】
本発明は、更なる態様において、物体を検出するライダセンサに関する。ライダセンサは、
光信号を放射する送信器と、物体で反射された後の光信号を受信する受信器と、光信号を送信器からスキャナユニットに転送し、また光信号をスキャナユニットから受信器に転送する組み合わせユニットと、を備える送受信ユニットと、
送受信ユニットの光信号を偏向することによって、ライダセンサの視野を走査するスキャナユニットと、
光信号を転送するように送受信ユニットとスキャナユニットとの間に配置されたミラーと、
前述のライダセンサハウジングと、を備える。
【００１０】
本発明は、更なる態様において、ミラーを前述のライダセンサハウジングに接着する方法に関する。方法は、以下のステップを含む。
接着剤を第３レセプタクルに導入するステップと、
ミラーを第３レセプタクルに導入するステップと、
ミラーをマニピュレータによって位置合わせするステップと、
アクセスを通して接着剤を照射するステップと、を含む。
【００１１】
ライダセンサハウジング、ライダセンサおよび方法の好適な実施形態は、従属請求項に記載されている。上述した特徴および以下に説明する特徴は、本願発明の範囲から逸脱することなく、それぞれ特定された組み合わせだけでなく、他の組み合わせまたは単独で使用することができる。特に、ライダセンサハウジング、ライダセンサおよび方法は、従属請求項においてライダセンサハウジングおよびライダセンサについて記載した実施形態に従って構成することができる。
【００１２】
本発明によれば、ライダセンサハウジング内で、ミラー（フォールディングミラー）のためのレセプタクルの領域に、アクセスが構成される。ミラーの裏側が、外側からこのアクセスを通して紫外線（ＵＶ光）で到達可能である。これによって、ミラーと、ライダセンサハウジングまたは第３レセプタクルとの間の、接着剤または接着接続部を硬化させることができる。この場合アクセスを、例えば穴として構成することができる。この穴を通して、光を直接に照射することができる。同様に、アクセスを、対応する照明器具のためのアクセスの可能性としても構成できる。
【００１３】
ライダセンサの構造では、またはライダセンサハウジング内部の多様なコンポーネントの組み立てでは、コンポーネントの相互の位置合わせにおける高い精度が重要である。そのため、フォールディングミラーを、光路において高い精度で位置決めしなければならない。こうした高い精度を達成するために、接着接続部が使用されることが多い。接着中、または接着前に、例えばマニピュレータを用いて実施することができる高精度の位置合わせを行わなければならない。硬化のために紫外線を必要とする接着剤が使用される場合、この光が供給されなければならない。光の供給は、多くの場合、ハウジング内部で達成することが困難であり、またはライダセンサハウジングの設計において光の供給に注意を払う必要がある。光の効率的な供給を確実にするために、光の供給を可能にするアクセスを備えることができる。
【００１４】
これに関連して、アクセスは、光を関連する領域に均一に導入することができる。そのためアクセスによって、接着剤は、正確に位置合わせされ、また均一かつ良好に硬化される。これによって、製造が単純化される。さらに、コンポーネントの相互の位置合わせにおいて、高い精度が保証される。
【００１５】
好適な実施形態において、アクセスは穴として構成されている。好適には、穴は、ミラーの裏側に対して垂直に延びる。穴を使用することによって、効率的な製造性を確保することができる。ミラーの裏側に対して垂直に位置合わせされた穴は、ミラーが裏側で接着されている場合に、ミラーの裏側または接着位置を、均一に照射することを可能にする。好適な実施形態において、穴の直径は、ミラーの直径の３分の１と２分の１との間である。ミラーより小さい穴を使用することによって、ミラーを、その裏側の残りの領域に接着することができる。ミラーの直径に対して比較的大きい穴を使用することによって、接着剤への照射を、接着接続部の全ての領域で達成することができる。その結果、正確な位置合わせと良好な硬化が得られる。これが、堅牢な設計につながる。
【００１６】
好適な実施形態において、第３レセプタクルは、丸いミラーを受容するために円形に構成されている。アクセスは、円形の第３レセプタクルの内側領域に開口する。ミラーは、円形の第３レセプタクルの外側領域に当接する。効率的に製造可能であり、精密に位置決め可能である円形ミラーが使用されることが多い。対応する円形のレセプタクルを使用することによって、丸いミラーを外側領域に接着することができる。また、円形のレセプタクルの内側領域へのアクセスを通して、ミラーをミラーの裏側で照射することができる。その結果、精密で信頼性の高い露光が可能になる。
【００１７】
好適な実施形態において、ライダセンサハウジングは、送受信ユニットおよびミラーをハウジング下部分の内部領域に受容するハウジング下部分と、スキャナユニットを受容するキャリア部分と、を含む。アクセスは、ハウジング下部分に配置されている。特に、ライダセンサハウジングを２部構造で構成することができる。２部構造によって、効率的な製造可能性、または効率的な組立てを達成することができる。まず、送受信ユニットとミラーとが、ハウジング下部分に固定される。そして、スキャナユニットがキャリア部分に固定される。次に、キャリア部分がハウジング下部分に挿入される。次いで、ライダセンサハウジングを対応するカバーで閉じることができる。２段階の組み立てによって、複雑な幾何学的形状ではないハウジングを実現できる。これによって、組み立ておよび製造においてコストの面で利点がもたらされる。
【００１８】
好適な実施形態において、キャリア部分は、スキャナユニットがキャリア部分に固定された状態で、送受信ユニットが固定されたハウジング下部分に固定されるように構成されている。特に、２つのハウジング部分を、それぞれにユニットが取り付けられた状態で接合できることが有利である。これによって、組み立ての際の利点がもたらされる。より費用対効果の高い実現が可能になる。
【００１９】
好適な実施形態において、ライダセンサハウジングは、更なる送受信ユニットのための更なる第１レセプタクルと、更なるスキャナユニットのための更なる第２レセプタクルと、更なる送受信ユニットと更なるスキャナユニットとの間に配置された更なるミラーのための更なる第３レセプタクルと、を含む。ライダセンサハウジングは、更なる第３レセプタクルに更なるアクセスを含む。更なるアクセスは、好適には、対応する方法で構成されている。
【００２０】
特に、２つの別々の光信号を有するライダセンサが使用される場合に有利である。この場合、対称面に対して対称に構成された送受信ユニットのハウジングを、更なる調整なしに、ライダセンサ内部の２つの位置に据え付けることができる。これによって、このようなシステムにおいて、分離された構成、または異なる構成の送受信ユニットを省略できる。同一の部品を２つの側で使用することができるため、組み立てにおいて効率的であるという利点が生じる。さらに、１つの部品のみを常に同一の方法で製造するため、製造において効率的であるという利点が生じる。さらに、送受信ユニットを、その対称性に起因して、必要な設置スペースに関して最適化できる。そのため、ライダセンサをより小さいライダセンサハウジングで実現することができる。換言すると、非対称な送受信ユニットを考慮する必要がないので、比較的小さな設置スペースを設けることができる。これに関連して、ライダセンサハウジングも、同様に対称に構成することができる。対応する方法で対称に構成されたアクセスを、ライダセンサハウジングの２つの異なる側に設けることができる。２つのミラーは、効率的な接着を可能にするために、対応する方法でその裏側を照射させることができる。
【００２１】
ライダセンサの好適な実施形態において、２つの送受信ユニットのハウジングは、ライダセンサハウジング内の鏡像位置に配置されている。この鏡像構造によって、効率的な組み立てを達成することができる。
【００２２】
好適な実施形態において、スキャナユニットは、それぞれ、割り当てられたスキャナユニット対称面に対して対称に構成されており、同様にライダセンサハウジング内の鏡像位置に配置されている。簡単な製造が可能になる。
【００２３】
スキャナユニットは、特に、２Ｄスキャナユニットとして構成することができる。有利には、スキャナユニットは、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ：Micro Electronic Mechanical System）として構成され、光信号を偏向する２次元に制御可能なマイクロミラーを含む。ＭＥＭＳシステムは、迅速に反応し、光信号を確実かつ精密に偏向する。ライダセンサの表示領域は、ライダセンサによって見ることができる領域に対応する。特に、表示領域は、ライダセンサに対して、またはライダセンサが取り付けられている車両に対して、垂直方向および水平方向のそれぞれの角度を指定することによって規定される。車両の環境は、特に、車両から見える車両の周囲の領域を含む。ハウジングの２つの部分を、別々に構成し、相互に固定することができる。同様に、２つのハウジング部分を、組み合わせる、または一体につくることも可能である。レセプタクルとは、特に、ライダセンサハウジングの対応する部分と理解される。この場合レセプタクルは、特に、凹部、突起であり、または表面もしくは平面とすることもできる。ユニットの受容、とは、特に、接着、螺合または別の形態での固定と理解される。紫外線は、適切な光源で発生させることができる。
【００２４】
本発明は、複数の選択された実施形態を参照し、添付の図面に関連して、以下により詳細に記載され、説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】車両におけるライダセンサの配置の概略図である。
【図２】ライダセンサの機能性の概略図である。
【図３】ライダセンサのコンポーネントの空間配置の概略的な斜視図である。
【図４】ライダセンサのコンポーネントの配置の更なる図である。
【図５】ライダセンサハウジング内部のコンポーネントの配置の概略図である。
【図６】ライダセンサの送受信ユニットのためのハウジングの概略図である。
【図７】ライダセンサハウジング内部のコンポーネントの配置の更なる概略図である。
【図８】ライダセンサハウジングの構造の概略図である。
【図９】ハウジング下部分の概略図である。
【図１０】キャリア部分の概略的な斜視図である。
【図１１】キャリア部分の更なる概略的な斜視図である。
【図１２】キャリア部分の更なる概略的な斜視図である。
【図１３】ミラーの裏側へのアクセスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１には、車両１０の環境にある物体１４を検出するライダセンサ１２を備える車両１０が概略的に示される。この図は、側方断面図に相当する。図示の実施形態において、ライダセンサ１２は車両１０に取り付けられている。例えば、ライダセンサ１２を、車両１０のバンパの領域に据え付け、視野１６内部の車両１０の前方の物体を検出するように構成することができる。図において、視野１６の上下方向の広がりが示される。車両１０の環境にある物体１４は、例えば、ナンバープレート、自動車のタイヤ、交通標識、車線境界、静的なインフラストラクチャの物体、または他の車両とすることができる。
【００２７】
この場合、ライダセンサ１２は、特に、自動車のライダシステムとして構成されている。この自動車のライダシステムは、微小電気機械ミラーに基づく同軸構造および偏向を有する。本明細書に記載されるアプローチは、パルスライダ技術およびＦＭＣＷ（Frequency Modulation Continuous Wave：周波数変調連続波）ライダ技術の両方で使用可能である。特に、効率よく製造可能であり、小型設計で実現可能なライダセンサを提供することを目標とする。この場合、信頼性および寿命に関して、自動車環境における使用の要件を満たすことができるように、個別のコンポーネントを配置すべきである。
【００２８】
図２において、ライダセンサの機能原理が概略的に示される。ライダセンサ１２は、光信号（レーザビーム）を放射する送信器１８と、物体で反射された後の光信号を受信する受信器２０と、を含む。送信器１８は、特にレーザ源として構成されている。一方では、パルス化された信号を使用することが可能である。他方では、周波数変調された信号（チャープ信号）を使用することもできる。受信器２０は、特に、物体で反射された後の光信号を受信し、それによって物体を検出可能にするように構成された光検出器に相当する。
【００２９】
さらに、ライダセンサ１２は、組み合わせユニット２２を含む。組み合わせユニット２２は、光信号を送信器からスキャナユニットへ導き、また光信号がスキャナユニットから受信器２０へ戻るよう導くように機能する。図２に示す実施形態において、組み合わせユニット２２の後の光路が、放射される光信号と反射される光信号に対して同一である点で、同軸配置が示される。また、ライダセンサは、同軸ライダセンサまたは同軸設計のライダセンサとも称される。
【００３０】
組み合わせユニット２２は、サーキュレータとして構成することができる。サーキュレータを、好適には、シリコンフォトニクス技術で実現することができる。同様に、組み合わせユニット２２は、ビームコンダクタ（ビームスプリッタ）に相当することも可能である。ビームスプリッタの使用には、信号成分が失われるという欠点がある。しかしながら、反応速度および製造コストに関しては利点がある。
【００３１】
本明細書において、送信器１８、受信器２０および組み合わせユニット２２の組み合わせは、送受信ユニット２４と称されて、ハウジング内に共に配置される。
【００３２】
ライダセンサ１２は、さらに、ライダセンサ１２の視野を走査するスキャナユニット２６を含む。スキャナユニット２６は、特に、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）として構成することができる。１つ（または複数）の検流計またはボイスコイルモータを使用することも可能である。光信号を視野内部の異なる位置に放射し、異なる位置の対応する検出を受信するために、マイクロミラーが制御される。ミラーは、電気的に制御可能なアクチュエータを介して２つの直交する軸に傾斜させることが可能であり、例えば３乃至８ｍｍの直径を有する。特に、ライダセンサ１２の視野は、行ごとに、または列ごとに走査される。これに関連して、水平軸および垂直軸がある。これらの軸は、それぞれ、関連するアクチュエータによって制御可能である。これに関連して、スキャナユニット２６は、２Ｄスキャナユニットに相当し、偏向ユニットとも称することができる。
【００３３】
レンズ２８、特にコリメーションレンズは、好適には、光信号の適切な、特にガウス形状の断面プロファイルを生成するために、送受信ユニット２４とスキャナユニット２６との間に配置されている。さらに、スポットの大きさおよび形状を調整することができる。レンズ２８は、異なる形態で構成することができる。必要に応じて、送受信ユニット２４の一部として、レンズ２８を送受信ユニット２４内部に配置することもできる。
【００３４】
さらに、送受信ユニット２４とスキャナユニット２６との間に、ミラー３０を配置することが可能である。ミラー３０によって、ライダセンサのよりコンパクトな設計を実現可能である。ミラー３０は、フォールディングミラーとも称される。
【００３５】
図３において、ライダセンサの多様なコンポーネントの配置およびそれらの相互の位置合わせの概略的な斜視図が示される。特に、コンポーネントを、ライダセンサハウジング内で対応するレセプタクル内に受容し、固定することができる。送受信ユニット２４は、光信号（破線で示す）を送受信する。光信号をスキャナユニット２６に転送するミラー３０は、光信号の経路３２に配置されている。上述したように、マイクロミラー３１は、ライダセンサ１２の視野を走査するために、光信号を偏向するよう機能する。
【００３６】
図４において、コンポーネントの配置の別の斜視図が概略的に示される。図３と比較して、特に上から見た図が示される。送受信ユニット２４、ミラー３０およびスキャナユニット２６は、ライダセンサ１２の視野を走査するために協働する。
【００３７】
図５において、２つの光信号が生成されるライダセンサが概略的に示される。この図は、ライダセンサハウジング３４の上面図として理解されたい。カバーは示されておらず、コンポーネントが視認可能である。
【００３８】
送受信ユニット２４、スキャナユニット２６およびミラー３０に加えて、更なる送受信ユニット２４’、更なるスキャナユニット２６’および更なるミラー３０’が、ライダセンサハウジング３４内部に構成されている。２つの光信号を生成し、評価することによって、より大きな視野を走査することができる。代替的または追加的に、同一の視野、または視野の少なくとも重なり合う部分を２つの光信号で走査することによって、信頼性の改良を達成することができる。例えば、２つの光信号によって走査される中央領域においては、冗長性を達成することができる。
【００３９】
ライダセンサハウジング３４内部で、送受信ユニット２４または更なる送受信ユニット２４’は、対応する第１レセプタクル３６または対応する更なる第１レセプタクル３６’に配置されている。スキャナユニット２６または更なるスキャナユニット２６’は、第２レセプタクル３８または更なる第２レセプタクル３８’に配置されている。ミラー３０または更なるミラー３０’は、第３レセプタクル４０または更なる第３レセプタクル４０’に配置されている。この場合、コンポーネントは、それぞれ、レセプタクル内にセットまたは固定されている。
【００４０】
図６において、送受信ユニット２４が概略的に斜視図で示される。送受信ユニット２４のハウジング４２は、第１ハウジング部分４４と、第２ハウジング部分４６と、を含む。送信器、受信器および組み合わせユニットは、第１ハウジング部分４４内に受容されている。任意選択的に、レーザ源も第１ハウジング部分４４内に受容されている。さらに、第１ハウジング部分４４は、ライダセンサハウジングまたはライダセンサハウジングのキャリア要素と熱的に接触する接触面４８を備える。第１ハウジング部分４４および第２ハウジング部分４６は、好適には、相互に接続されており、共通部分または個別部分としても構成することができる。
【００４１】
有利には、第１ハウジング部分４４および第２ハウジング部分４６は、対称面５０に対して対称に構成されている。対称面５０は、第２ハウジング部分４６の開口部５２を出た後の光信号の経路３２を含む。
【００４２】
第２ハウジング部分４６は、実質的に円筒形状に構成されている。円筒の中心軸は、第２ハウジング部分４６を通る光信号の経路３２に対応する。第１ハウジング部分４４は、実質的に直方体形状に構成され、好適には光信号の経路３２に対して平行に位置合わせされている。直方体の少なくとも１つの外面は、光信号の経路３２に対して平行に延びる。
【００４３】
第１ハウジング部分４４は、好適には、ストッパ５４を備える。ストッパ５４によって、ライダセンサハウジングにおける対応するカウンターパートまたはレセプタクルに、第１ハウジング部分４４を配置することができる。ストッパを、カウンターパートに配置することもできる。これによって、位置合わせが簡単になり、精密な製造能力が得られる。第２ハウジング部分４６は、好適には、第２接触面５６を備える。第２接触面５６は、同様に、ハウジング４２がライダセンサハウジングと熱的に接触するために使用される。
【００４４】
第２ハウジング部分４６は、レンズをその内部に配置することができるので、レンズ管と称することもできる。
【００４５】
さらに、送受信ユニット、または送信器および受信器を、電子的に接触させるよう機能するインターフェイス５８も示される。対応するプラグを、両側に、すなわち両方の可能な向きで据え付け可能であるように、耐ねじり性プラグソケットを使用することが好適である。対応する制御ユニットへの接続を、インターフェイス５８を介して確立可能であり、送受信ユニット、または送信器および受信器を制御する、または読み出すことができる。
【００４６】
送受信ユニット２４は、発熱量が高いため、熱的に接続され、放熱させなければならない（第１および第２接触面）。さらに、送受信ユニット２４の個別のユニットの電気的接触が可能でなければならない（インターフェイス）。提案された送受信ユニット２４のハウジング４２の対称構造によって、熱的接続および電気的接続を簡単に実現可能である。第２ハウジング部分４６は、対称面５０に配置されている。さらに、インターフェイス５８もその対称面に位置する。したがって、送受信ユニット２４全体を、その中心軸を中心に回転させることが可能である。これによって位置合わせおよび接触に関してニュートラルな位置決めおよび接触が可能になる。ライダセンサハウジングのカウンター面は、ライダセンサハウジングの内部領域において複雑な幾何学的形状として製造される必要がない。そのため、熱的に接続されるハウジング４２の表面を、より簡単に製造することができる。光信号が対称面で放射されるため、送受信ユニット２４を回転させることによって機能性は損なわれない。さらに、ライダセンサの基本構造は、送受信ユニット２４を回転させることによって変更されない。これに関連して、ライダセンサが２つの送受信ユニットで実現されるべき場合に、特に利点がある。この対称構造を更なるコンポーネントにも応用して、ライダセンサのより単純な構造を達成可能であると、理解される。
【００４７】
さらに、ハウジング４２の剛性は、レンズが第２ハウジング部分４６に追加的に固定される必要がないように設計されている。第２ハウジング部分４６には、放熱および固定に使用される機械的な接触面が１つしかない。個別のコンポーネントの接続をこのように改良することによって、ライダセンサハウジングの構造がさらに単純化される。出現する光信号の固定およびキャリブレーションは、基準面に対して、アライメント補助具を用いてのみ前の作業ステップで実行することができる。このように事前に組み立てることによって、プロセス時間が短縮される。さらに、レンズは、好適にはアクティブアライメントの接着によって、第２ハウジング部分４６に固定される。その際、放射方向を修正することができる。
【００４８】
図７において、ライダセンサハウジング３４（カバーなし）の上面図が概略的に示される。送受信ユニット２４とミラー３０との間の光信号の経路と、ミラー３０とスキャナユニット２６との間の光信号の経路と、を含む光信号面が、ライダセンサハウジング３４の外面Ａに対して９０°と異なる角度で延びるように、送受信ユニット２４、スキャナユニット２６およびミラー３０が配置されることが有利である。
【００４９】
図示の例では、ライダセンサハウジング３４は、実質的に直方体形状に構成されている。図において、光信号面のコースは、２つの破線によって視覚化されている。光信号面は、２つの破線を含む。２つの破線は、送受信ユニット２４とミラー３０との間、およびミラー３０とスキャナユニット２６との間、の光信号の経路を含む。図示の例では、このように定義された光信号面は、ライダセンサハウジング３４の全ての６つの直方体の外面Ａに対して傾斜しており、９０°と異なる角度で配置されている。例示的に、左側の外面Ａに対する傾斜を表す角度αが示されている。光信号面は、特に、ライダセンサハウジング３４の（外面を構成する）ベース面Ｇに対しても傾斜している。このベース面Ｇに対する光信号面の角度は、特に８３°と８７°との間、好適には８５°である。図示の位置合わせは、対応する（面）対称の方法で、更なる送受信ユニット２４’、更なるミラー３０’および更なるスキャナユニット２６’にも適用されると、理解される。
【００５０】
図示の分散された構造、または個別の構成部品の相互の角度のオフセットによって、設置スペースを低減させることが可能である。ミラー３０および、スキャナユニット２６またはスキャナユニット２６のマイクロミラー３１は、それぞれ、送受信ユニット２４の中心面に対して角度をオフセットして取り付けられている。このように構成部品を相互にオフセットさせて取り付けることによって、部品をライダセンサハウジング３４内部によりコンパクトに配置することができる。コンポーネントは、いわば、ライダセンサハウジング３４のコーナーの方向に移動される。ライダセンサハウジング３４の必要とされるサイズに応じて、アライメント角度を適合させることができる。したがって、さらに小型化されたパッケージングが可能になる。
【００５１】
図８において、ライダセンサハウジング３４は、多様なコンポーネントおよびユニットがその内部に取り付けられた状態で、再度概略的に示される。
【００５２】
ライダセンサハウジング３４は、有利には、送受信ユニット２４が受容されているハウジング下部分６０と、スキャナユニット２６が配置されているキャリア部分６２と、を含む。この場合、キャリア部分６２は、スキャナユニット２６がキャリア部分６２に固定された状態で、送受信ユニット２４が固定されたハウジング下部分６０に固定されるように構成されている。換言すると、２段階の組み立てが行われる。まず、スキャナユニット２６がキャリア部分６２に固定され、送受信ユニット２４がハウジング下部分６０に固定される。次いで、キャリア部分６２がハウジング下部分６０に挿入されて固定される。
【００５３】
図９は、送受信ユニット２４（および更なる送受信ユニット２４’）がその内部に据え付けられたハウジング下部分６０の図を示す。このハウジング下部分６０は、キャリア部分６２が挿入された後、（図示しない）カバー部分によって閉じられる。
【００５４】
図１０、図１１および図１２において、キャリア部分６２の例示的な実施形態の異なる図が斜視図で示される。特に、キャリア部分６２は、ハウジング下部分に螺合されるための対応するねじ穴を備えてよい。
【００５５】
キャリア部分６２は、開口部６４と、開口部６４を囲むフレーム６６と、を備える。キャリア部分６２がハウジング下部分に挿入されると（図８参照）、開口部６４はライダセンサのミラーの方向に位置合わせされる。フレーム６６または開口部６４は、スキャナユニットのための支持面および取り付け位置を提供するように機能する。スキャナユニットを固定するために、キャリア部分６２は、特に、対応するねじ穴６８を備えてよい（図１１参照）。
【００５６】
さらに、キャリア部分６２は、好適には、アライメント要素７０を備える。アライメント要素７０は、スキャナユニットをキャリア部分６２に対して位置合わせするために、スキャナユニットにおける対応するアライメント要素と協働する。アライメント要素７０は、図示の実施形態において、センタリングピンとして、またはキャリア部分６２における円筒形状の突起として構成されている。このセンタリングピンは、スキャナユニット２６における対応するレセプタクルと協働する。
【００５７】
アライメント要素７０が、スキャナユニットにおける対応するアラインメント要素と協働することによって、キャリア部分６２をスキャナユニットに対して極めて正確に位置決めすることができる。スキャナユニットを正確に位置決めするための複雑な接着および位置合わせプロセスを省略できる。その結果、節約の可能性が生じる。この場合、センタリングピンまたはアラインメント要素は、相互に対して、極めて正確な位置決めを可能にし、小さな公差を実現する。さらに、キャリア部分へのスキャナユニットの取り付けは、事前組み立てプロセスにおいて既に行うこともできる。
【００５８】
ライダセンサハウジングの２部構造の設計は、製造上の利点をもたらす。製造および組立スペースにアクセス可能であるため、著しく複雑な幾何学的形状ではないライダセンサハウジングを実現できる。キャリア部分６２は、ハウジング下部分と組み立てる前に、あらかじめアセンブリを配置して、据え付け可能である。その後、スキャナユニットが取り付けられた状態のキャリア部分全体を個別に挿入することにより、ライダセンサの製造が著しく単純化される。組み立てのコンセプトは、ハンドリング技術的に、および時間的に最適化される（２段階組み立てプロセス）。これに関連して、効率的な製造プロセスが得られる。
【００５９】
図８乃至図１１に示すように、２つのスキャナユニットのために共通のキャリア部分が設けられ、それによって２つの光信号でライダセンサが実現されると、特に有利である。
【００６０】
図１３において、ミラー３０のための第３レセプタクル４０の領域におけるライダセンサまたはライダセンサハウジング３４の詳細図が、概略的に斜視図で示される。ミラー３０は、好適には、第３レセプタクル４０の領域に、その裏側で接着される。この場合、ミラー３０の表側は反射側である。反射側によって、送受信ユニットとスキャナユニットとの間で、光信号が反射される。
【００６１】
この場合、ミラー３０の組み立てには、高い精度が必要である。ライダセンサ内部に、相互に対して位置決めされなければならない複数のコンポーネントが存在することによって、製造または組み立てにおいて、コンポーネントの大きな位置公差がもたらされる。公差を補償するためには、ミラー３０を、スキャナユニットの中心に、またはスキャナユニットのマイクロミラーの中心に調整することによって、光信号を位置合わせすることが特に有利である。この位置合わせには、アクティブアライメントの接着技術が主に使用される。このような接着技術では、紫外線で接着位置が照射される。この場合、一方では、均一な照射が重要である。他方では、接着位置全体に十分に強い照射を確保しなければならない。
【００６２】
照射プロセスを簡単に、かつ効率的に実行可能とするために、第３レセプタクルにはアクセス７２が設けられている。接着接続部の接着剤を硬化させるために、ミラー３０の裏側が少なくとも部分的に、ライダセンサハウジングの外側から、アクセス７２を通して紫外線で到達可能である。この場合、ミラー３０の裏側は、特に、拡散反射面を備える。この拡散反射面を通って、ＵＶ光が接着位置に転送される。
【００６３】
図示の実施形態において、アクセス７２は、穴として構成されている。穴は、ミラー３０の裏側に対して垂直に延びる。図示の例では、ライダセンサハウジング３４からの穴の出口は、ライダセンサハウジング３４に対して９０°に等しくない角度に位置合わせされている。図示の例では、穴の直径ｄは、ミラー３０の直径の３分の１と２分の１との間である。好適には、ミラー３０が同様に円形に構成されている。これに関連して、アクセス７２は、第３レセプタクルに円形に配置された対応する凹部に開口する。
【００６４】
このようなアクセス７２を備えるライダセンサの、対応する製造方法において、最初に、接着剤を第３レセプタクル４０に導入する。接着は、通常、０．５ｍｍの範囲の厚さを有する。次に、ミラーを第３レセプタクルに導入する。ミラーを、マニピュレータによって位置合わせする。位置合わせの間、アクセス７２を通してＵＶ光を接着剤に照射し、それによって硬化させる。
【００６５】
図面および説明に基づいて、本発明を包括的に記載し、かつ説明した。記載および説明は、単なる例示であって限定的ではないものと理解すべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。本発明を使用する場合、ならびに図面、開示および以下の特許請求の範囲の厳密な分析に基づけば、他の実施形態または変形形態も可能であることは、当業者において明白である。
【００６６】
なお、特許請求の範囲において、「含む（umfassen）」および「備える（mit）」等の用語は、更なる要素またはステップの存在を排除するものではない。原文明細書における「ein」または「eine」等の不定冠詞は、複数の存在を排除するものではない。個々の要素または個々のユニットは、特許請求の範囲に記載されている複数のユニットの機能を実行することができる。要素、ユニット、インターフェイス、装置およびシステムは、部分的または完全にハードウエアおよび／またはソフトウエアに実装することができる。複数の異なる従属請求項における、いくつかの作動への単なる言及は、これら作動の組み合わせが同様に有利には使用できないことを意味するものと理解すべきではない。特許請求の範囲における参照記号は、限定的なものと解釈すべきではない。
【符号の説明】
【００６７】
１０  車両
１２  ライダセンサ
１４  物体
１６  視野
１８  送信器
２０  受信器
２２  組み合わせユニット
２４  送受信ユニット
２６  スキャナユニット
２８  レンズ
３０  ミラー
３１  マイクロミラー
３２  光信号の経路
３４  ライダセンサハウジング
３６  第１レセプタクル
３８  第２レセプタクル
４０  第３レセプタクル
４２  送受信ユニットのためのハウジング
４４  第１ハウジング部分
４６  第２ハウジング部分
４８  接触面
５０  対称面
５２  開口部
５４  ストッパ
５６  第２接触面
５８  インターフェイス
６０  ハウジング下部分
６２  キャリア部分
６４  キャリア部分の開口部
６６  フレーム
６８  ねじ穴
７０  アライメント要素
７２  アクセス
【図１】
2022000626.tif 000003
【図２】
2022000626.tif 000004
【図３】
2022000626.tif 000005
【図４】
2022000626.tif 000006
【図５】
2022000626.tif 000007
【図６】
2022000626.tif 000008
【図７】
2022000626.tif 000009
【図８】
2022000626.tif 000010
【図９】
2022000626.tif 000011
【図１０】
2022000626.tif 000012
【図１１】
2022000626.tif 000013
【図１２】
2022000626.tif 000014
【図１３】
2022000626.tif 000015
【外国語明細書】
2022000626000001.pdf