(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のインナーパネル部（１７）上および／または前記インナーパネル部（１７）の上方の、前記インナーパネル部（１７）に設けられた出口開口の領域に位置する物体（１６）を検出するための検出装置（１）であって、前記検出装置（１）は、前記検出装置（１）の取得方向（８）において前記物体（１６）を検出可能な検出領域（２）を有し、
前記取得方向（８）は、前記出口開口の開口面に少なくとも実質的に平行に延伸するとともに、
互いに対向して配置された２つのコンポーネント（３、４）を有し、
送信要素（５）は、第１のコンポーネント（３、４）に一体化され、
受信要素（６）は、第２のコンポーネント（３、４）に、または、前記第１のコンポーネント（３、４）に一体化され、
前記出口開口は、ヘッドアップディスプレイのビーム用の開口であり、
前記インナーパネル部（１７）は、前記自動車のダッシュボードであり、
前記検出領域（２）は、前記自動車のダッシュボードとフロントガラスとの間の領域である、
ことを特徴とする、検出装置（１）。
【請求項２】
自動車のインナーパネル部（１７）上および／または前記インナーパネル部（１７）の上方の、前記インナーパネル部（１７）に設けられた出口開口の領域に位置する物体（１６）を検出するための検出装置（１）であって、前記検出装置（１）は、前記検出装置（１）の取得方向（８）において前記物体（１６）を検出可能な検出領域（２）を有し、
前記取得方向（８）は、前記出口開口の開口面に少なくとも実質的に平行に延伸するとともに、
前記開口面に対して、０°より大きい角度（α）で電磁ビーム（７）を放射するように提供された追加の送信要素（１０）と、
前記ビーム（７）が前記物体（１６）で反射された場合のみ、前記追加の送信要素（１０）によって放射される前記ビーム（７）を受信するように設けられる追加の受信要素（１１）と、
を有するとともに、
前記出口開口は、ヘッドアップディスプレイのビーム用の開口であり、
前記インナーパネル部（１７）は、前記自動車のダッシュボードであり、
前記検出領域（２）は、前記自動車のダッシュボードとフロントガラスとの間の領域である、
ことを特徴とする、検出装置（１）。
【請求項３】
前記検出領域（２）は、少なくとも大部分で、前記出口開口と重なり合うことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の検出装置（１）。
【請求項４】
電磁ビーム（７）を前記検出領域（２）に放射する送信要素（５）と、
前記ビーム（７）の少なくとも一部を受信し、受信された前記ビーム（７）に応じてセンサ信号を出力する受信要素（６）と、
前記センサ信号に応じて前記検出領域（２）において前記物体（１６）を検出するように構成された電子解析部と、
を備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の検出装置（１）。
【請求項５】
前記送信要素（５）は、所定のビーム経路（８）に沿って前記受信要素（６）の方へ前記ビーム（７）を放射するように提供され、前記ビーム（７）は、前記所定のビーム経路（８）に沿って前記検出領域（２）を通過し、前記所定のビーム経路（８）に物体（１６）が位置していない場合のみ、前記受信要素（６）に入射することを特徴とする、請求項４に記載の検出装置（１）。
【請求項６】
前記所定のビーム経路（８）は、前記インナーパネル部（１７）の表面（１９）に沿って延伸し、および／または、前記出口開口の前記開口面と平行に延伸することを特徴とする、請求項５に記載の検出装置（１）。
【請求項７】
解析部は、前記検出領域（２）における前記物体（１６）の検出後、
−前記自動車の少なくとも１つのコンポーネントの動作を停止する制御信号を発生し、および／または、
−出力部によって警告信号を出力するように構成されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の検出装置（１）。
【請求項８】
送信要素（５）および受信要素（６）が、直接見通し線接続において互いに対向して配設され、前記所定のビーム経路（８）は、線形に延伸することを特徴とする、請求項４から７のいずれか一項に記載の検出装置（１）。
【請求項９】
前記受信要素（６）に向かう方向に前記ビーム（７）を偏向する反射要素（９）を有することを特徴とする、請求項４から８のいずれか一項に記載の検出装置（１）。
【請求項１０】
光学送信要素（５）および光学受信要素（６）からそれぞれなる複数の要素対（５、６）を有し、
前記送信要素（５）から前記受信要素（６）へ向かうビーム経路（８）が、いずれの場合も、各要素対（５、６）の前記送信要素（５）と前記受信要素（６）との間に特定され、その結果、前記ビーム（７）は、前記所定のビーム経路（８）のそれぞれに沿って前記検出領域（２）を通過し、前記所定のビーム経路（８）のそれぞれに物体（１６）が位置していない場合のみ、前記受信要素（６）のそれぞれに入射することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の検出装置（１）。
【請求項１１】
前記複数の要素対（５、６）の前記ビーム経路（８）は、共有面に存在し、および／または、前記出口開口の前記開口面に平行に存在し、および／または、前記インナーパネル部（１７）の表面（１９）に平行に存在することを特徴とする、請求項１０に記載の検出装置（１）。
【請求項１２】
前記複数の要素対（５、６）の前記ビーム経路（８）は、互いに平行に延伸することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の検出装置（１）。
【請求項１３】
インナーパネル部（１７）と、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の検出装置（１）と、
を有する自動車。
【請求項１４】
自動車のインナーパネル部（１７）上および／または前記インナーパネル部（１７）の上方の、前記インナーパネル部（１７）に設けられた出口開口の領域に位置する物体（１６）を検出装置（１）によって検出する方法であって、前記検出装置（１）は、前記検出装置（１）の取得方向（８）において前記物体（１６）が検出される検出領域（２）を有し、
前記取得方向（８）は、前記出口開口の開口面に少なくとも実質的に平行に延伸するとともに、
前記検出装置（１）は、互いに対向して配置された２つのコンポーネント（３、４）を有し、
送信要素（５）は、第１のコンポーネント（３、４）に一体化され、
受信要素（６）は、第２のコンポーネント（３、４）に、または、前記第１のコンポーネント（３、４）に一体化され、
前記出口開口は、ヘッドアップディスプレイのビーム用の開口であり、
前記インナーパネル部（１７）は、前記自動車のダッシュボードであり、
前記検出領域（２）は、前記自動車のダッシュボードとフロントガラスとの間の領域である、
ことを特徴とする、
検出方法。
【請求項１５】
自動車のインナーパネル部（１７）上および／または前記インナーパネル部（１７）の上方の、前記インナーパネル部（１７）に設けられた出口開口の領域に位置する物体（１６）を検出装置（１）によって検出する方法であって、前記検出装置（１）は、前記検出装置（１）の取得方向（８）において前記物体（１６）が検出される検出領域（２）を有し、
前記取得方向（８）は、前記出口開口の開口面に少なくとも実質的に平行に延伸するとともに、
追加の送信要素（１０）が、前記開口面に対して、０°より大きい角度（α）で電磁ビーム（７）を放射し、
前記ビーム（７）が前記物体（１６）で反射された場合のみ、追加の受信要素（１１）が、前記追加の送信要素（１０）によって放射される前記ビーム（７）を受信するとともに、
前記出口開口は、ヘッドアップディスプレイのビーム用の開口であり、
前記インナーパネル部（１７）は、前記自動車のダッシュボードであり、
前記検出領域（２）は、前記自動車のダッシュボードとフロントガラスとの間の領域である、
検出方法。
【請求項１６】
送信要素（５）によって前記検出領域（２）内に電磁ビーム（７）が放射され、前記ビーム（７）の少なくとも一部が、受信要素（６）によって受信され、前記受信ビーム（７）に応じてセンサ信号が出力され、前記物体（１６）が、電子解析部によって前記センサ信号に応じて前記検出領域（２）において検出され、
前記送信要素（５）は、前記検出領域（２）を規定する所定のビーム経路（８）に沿って、前記受信要素（６）の方へ前記ビーム（７）を放射し、前記ビーム（７）は、前記所定のビーム経路（８）に沿って前記検出領域（２）を通過し、前記検出領域（２）に物体（１６）が位置していない場合のみ、前記受信要素（６）に入射することを特徴とする、請求項１４又は請求項１５に記載の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出口開口（an exit opening）の領域、特に、ヘッドアップディスプレイの光ビーム用開口の領域および／またはエアバッグ用開口の領域において、自動車のインナーパネル部上および／またはインナーパネル部の上方の検出領域において物体を検出するための検出装置に関する。この検出装置は、物体が取得方向において検出される検出領域を有する。さらに、本発明は、このような検出装置を有する自動車、詳細には、特に、乗用車と、その検出方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明では、特に、自動車のダッシュボードの領域、特に、ヘッドアップディスプレイの光ビーム用出口開口の領域またはエアバッグ用出口開口の領域に位置する物体を検出するように提供される検出装置に着目している。このような物体は、車両乗員に危険をもたらす可能性がある。例えば、エアバッグの領域に物体が位置している場合、このような物体は危険なものとなる。したがって、ダッシュボードに物体が存在している場合、エアバッグの作動は回避されるべきである。また、ダッシュボードに位置する物体は、例えば、ヘッドアップディスプレイのレーザビームを偏向し、偏向されたレーザビームを車両乗員に向けてしまうことがあるため危険なものとなりうる。レーザ放射の場合、ダッシュボードとフロントガラスとの間の領域に位置する物体によってレーザ放射が反射されることで、車両乗員の眼や皮膚に障害を及ぼす危険性がある。
【０００３】
例えば、欧州特許第１０１２００７号明細書から、エアバッグの領域において物体を検出するための検出装置が知られている。同文献では、車両乗員との距離を測定する距離センサがダッシュボードに使用されている。車両乗員とエアバッグとの間に物体が位置している場合、物体は、距離センサの信号に基づいて検出されえ、必要に応じて、エアバッグの動作が停止されうる。
【０００４】
英国特許出願公開第２３０１９２２号明細書から、自動車の車内モニタリングシステムが知られている。超音波センサやＣＣＤセンサなど、自動車の車内をモニタリングするさまざまなセンサが使用されている。また、センサデータに基づいて、運転者の疲労度を検出することもできる。
【０００５】
しかしながら、先行技術において提案されている物体検出用の距離センサは、特に、検出対象となる物体の検出領域を不正確にしか特定または規定できないという欠点がある。
例えば、欧州特許第１０１２００７号明細書に提示されているように、検出領域は、物体が、車両乗員としてではなく物体としてみなされる最大距離によって特定されうるが、ダッシュボードやインストルメントパネル上で具体的かつ明確な検出領域を特定することは不可能であり、可能であっても、不正確なものにすぎない。
【０００６】
また、先行技術においては、出口開口全体をモニタリングすることも不可能である。このため、欧州特許第１０１２００７号明細書では、物体は、超音波センサの視野内に位置する場合にしか検出できない。物体が視野に隣接した位置にある場合や、エアバッグを覆う場合、物体の検出はできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、冒頭に記載したような検出装置において、物体が検出される検出領域を高精度かつ照準を定めて予め規定できるとともに、出口開口の領域全体をモニタリングできるようにするための解決策を示すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、本発明によれば、独立請求項にそれぞれ記載された特徴を備える検出装置、自動車および方法によって達成される。本発明の好適な実施形態は、従属請求項の主題、明細書および図面である。
【０００９】
本発明による検出装置は、自動車のインナーパネル部上および／またはインナーパネル部の上方の、インナーパネル部に設けられた出口開口の領域に位置する物体、特に、インナーパネル部上に存在し、好ましくは、少なくとも出口開口と局所的に重なり合う物体を検出するように提供される。この検出装置は、検出装置の取得方向において物体を検出可能な検出領域を有し、取得方向は、出口開口の開口面に少なくとも実質的に平行に延伸する。取得方向は、開口面に延伸する方向であってもよく、または、開口面からずれた方向、この場合、開口面に対して平行にずれた方向であってもよい。
【００１０】
なお、本明細書において用いられる「取得方向」とは、検出装置のセンサ信号が送られる検出方向、または検出場が生成される検出方向を意味する。したがって、取得方向は、主取得方向を規定するセンサ軸と一致する。
【００１１】
出口開口と少なくとも局所的に重なり合うことで、潜在的な危険となる物体は、このような検出装置によって高い信頼性で検出されうる。したがって、検出領域は、非常に高い精度で特定され規定されうる。
【００１２】
検出領域は、好ましくは、出口開口と少なくとも大部分で、特に、完全に重なり合うように提供される。
【００１３】
さらに、出口開口は、ヘッドアップディスプレイのビーム用の開口および／またはエアバッグ用の開口であるように設けられうる。このようにして、乗員は高い信頼性で保護されうる。
【００１４】
一実施形態において、この検出装置は、送信要素および受信要素からなる少なくとも１つの要素対を備える。送信要素は、電磁ビームを検出領域に放射するように提供される。
受信要素は、放射されたビームの少なくとも一部を受信し、受信ビームに応じて電気センサ信号を出力するように提供される。検出装置は、センサ信号に応じて検出領域において物体を検出できる電子解析部をさらに備える。送信要素は、好ましくは、検出領域を規定する所定のビーム経路に沿って受信要素へビームを放射するように提供され、ビームは、所定のビーム経路に沿って検出領域を通過し、ビーム経路に物体が位置していない場合のみ、受信要素に入射する。したがって、検出装置は、好ましくは、検出領域における物体の存在を高い信頼性で検出可能な光バリアのように提供される。物体が送信要素と受信要素との間のビーム経路に位置していれば、ビームは受信要素に到達せず、このような状況は、センサ信号に基づいて電子解析部によって認識されうる。また、ビーム経路に物体が位置していなければ、ビームは、邪魔されることなく所定のビーム経路を通り、受信要素まで進み、受信要素はビームを受信する。このようにして、自動車のインナーパネル部にて物体が検出される検出領域は、特に、送信要素および受信要素を互いに適切に配置することによって、またはビーム経路を適切に形成することによって、非常に正確かつ高精度に予め規定されうる。
【００１５】
したがって、ビーム経路は、検出装置の取得方向を規定するため、取得方向は、ビーム経路によって予め規定される。
【００１６】
少なくとも１つの送信要素は、人の可視スペクトル域または非可視スペクトル域にあるビームを発生するように提供されうる。送信要素は、好ましくは、非可視スペクトル域にあるビームを放射する。ビームの周波数は、赤外線域のものであってよく、例えば、送信要素が赤外線ビームを放射するように提供される。また、放射ビームは、レーザビームでありうる。
【００１７】
少なくとも１つの受信要素は、特に、フォトダイオードとして、またはフォトトランジスタとして提供されうる。
【００１８】
しかしながら、本発明は、光学装置に限定されるものではない。また、検出装置は、容量性および／または抵抗性装置、および／または高周波信号で動作するアンテナベースの装置でありうる。
【００１９】
一実施形態において、所定のビーム経路は、インナーパネル部の表面に沿って延伸し、特に、インナーパネル部の表面に平行に延伸する。したがって、ビーム経路は、送信要素と受信要素との間のインナーパネル部の少し上方にて延伸するため、インナーパネル部に位置する物体は、高い信頼性で検出されうる。したがって、検出領域は、ビーム経路の長さを特定することによって、多大な労力を費やすことなく規定されうる。
【００２０】
検出装置は、好ましくは、インナーパネル部としてダッシュボード上の物体を検出するように提供される。したがって、エアバッグの領域やヘッドアップディスプレイの領域にあることで車両乗員の潜在危険となる物体をとらえることが可能となる。また、ダッシュボードの凹部に検出装置が配設されるように設けられうる。
【００２１】
検出領域は、好ましくは、一方をダッシュボード、他方を自動車のフロントガラスとした範囲の領域である。この領域に位置する物体は、特に、物体がヘッドアップディスプレイのレーザビームを反射し、反射されたレーザビームを車両乗員の方向に偏向すれば、潜在危険となりうる。このような物体は、検出装置を用いて検出可能になり、例えば、ヘッドアップディスプレイの動作を一時的に停止することもできる。
【００２２】
電子解析部は、検出領域において物体を検出した後、自動車における手順を自動的に大幅に変更するようにしうる。例えば、電子解析部は、制御信号を発生してもよく、この制御信号により、自動車の少なくとも１つのコンポーネント、詳細には、特に、投射型ディスプレイ部（ヘッドアップディスプレイ）および／またはエアバッグの動作が停止される。さらに、またはこの代わりとして、電子解析部は、自動車内部における視覚および／または音響出力部によって警告信号を出力させうる。このようにして、一方では車両乗員が高い信頼性で保護され、他方では自動車の運転者が潜在危険について警告されうる。
【００２３】
一実施形態において、上記送信要素および上記受信要素は、互いに対向して直接見通し線接続（direct line-of-sight connection）において配設されるため、所定のビーム経路は線形に延伸する。この実施形態において、所定のビーム経路には意図された反射点がなく、ビームは、送信要素から受信要素へ途中で反射されることなく直接伝播する。伝播は、好ましくは、空中を通って伝わる。したがって、この要素対は、フォーク型光バリア（a forked light barrier）のようにして提供され、送信要素と受信要素との間で物体を高い信頼性で検出することができるようになる。この実施形態は、特に、一側にある送信要素と他側にある受信要素との間の距離が比較的長いために、検出領域自体が比較的広くなる場合に好適であるとされる。
【００２４】
さらに、またはこの代わりとして、直接見通し線接続を有しない（非見通し線）送信要素および受信要素からなる要素対が使用されてもよい。この実施形態において、検出装置は、受信要素に向かう方向にビームを偏向する反射要素を有しうる。このようなビーム偏向によって１つの要素対を用いてより広い表面領域がカバーされ、モニタリングされうる。ここでは、要素対は、反射型光バリアのようにして提供される。送信要素および受信要素は、この場合、検出領域の共有側に配設されうる一方で、反射要素は、検出領域の反対側に配設されうる。これにより、送信要素のビームは、受信要素に向かう方向に偏向される。
【００２５】
また、検出装置は、ライトカーテンのようにして提供され、送信要素および受信要素からそれぞれなる複数の要素対を有するように設けられうる。送信要素から受信要素へ向かうビーム経路は、いずれの場合も、各要素対の送信要素と受信要素との間に特定されうるため、ビームは、所定のビーム経路のそれぞれに沿って検出領域を通過し、ビーム経路のそれぞれに物体が位置していない場合のみ、受信要素のそれぞれに入射する。このようにして、物体に関して、インナーパネル部の非常に広い表面領域がモニタリングされうる。
【００２６】
複数の要素対のビーム経路は、好ましくは、共有面にあり、および／またはインナーパネル部の表面に対して平行にある。したがって、インナーパネル部の検出領域のサイズは、あまり労力を費やすことなく高い精度で予め規定されうる。
【００２７】
一実施形態において、複数の要素対のビーム経路は互いに平行に延伸する。このようにして、検出領域における検出装置の高く均質な精度が可能となり、したがって、非常に小さな物体でも高い信頼性で検出することができる。
【００２８】
複数の要素対の送信要素は、好ましくは、共有仮想直線上にある。さらに、またはこの代わりとして、複数の要素対の受信要素もまた、共有直線上にあってもよい。２つの直線は互いに一致するものであっても、互いからある一定の距離に位置するものであってもよい。送信要素および受信要素の両方が共有直線上にあれば、反射要素が使用されることが好ましく、反射要素は、ビームをそれぞれ受信要素の方向に偏向するために使用される。
受信要素が送信要素に対向して配設されれば、直接見通し線接続となり、対応する反射要素は省いてもよい。
【００２９】
検出装置は、好ましくは、互いに対向する２つのコンポーネントを備え、これらのコンポーネントは、特に、長円形として具体化され、好ましくは、線状のものである。これらの２つのコンポーネントは、例えば、互いに平行に配設されうる。少なくとも１つの送信要素、特に、複数の送信要素は、２つのコンポーネントのうちの第１のコンポーネントに一体化されるのに対して、少なくとも１つの受信要素、特に、複数の受信要素は、２つのコンポーネントのうちの第２のコンポーネントに一体化されるか、または第１のコンポーネントにも一体化される。したがって、受信要素は、送信要素と同じコンポーネントに一体化されえ、または他方のコンポーネントにも一体化されうる。フォーク型光バリアのようなライトカーテンの場合、送信要素は、好ましくは、第１のコンポーネントに一体化されるのに対して、受信要素は、反対側の第２のコンポーネントに一体化される。対照的に、反射型光バリアのようなライトカーテンの場合、送信要素および受信要素の両方が第１のコンポーネントに一体化され、少なくとも１つの反射要素、例えば、ミラーの形態の反射要素が、第２のコンポーネントに配設されうる。２つのコンポーネントを設けることによって、送信要素および受信要素および任意に反射要素は、インナーパネル部に安定して取り付けれ、または配置されうる。
【００３０】
一実施形態において、検出装置は、追加の送信要素および追加の受信要素からなる少なくとも１つの追加の要素対を備える。追加の送信要素は、上述した所定のビーム経路に対して、特に、複数のビーム経路を含む平面に対して、０°より大きな角度で電磁ビームを放射するように提供されうる。この場合、これらのビームが物体で反射され、受信要素に向けて偏向されれば、追加の受信要素は、追加の送信要素によって放射されるビームを受信しうる。追加の送信要素は、好ましくは、インナーパネル部の表面に対して０°より大きな角度でビームを放射するように提供される。このような追加の要素対によって、インナーパネル部の上方に位置する物体も検出可能となり、この場合、インナーパネル部の上方の物体の検出が可能となる高さが、上述した角度を適切に設定することによって規定されうる。追加の送信要素は、好ましくは、一方のコンポーネントに一体化されるのに対して、追加の受信要素は、好ましくは、他方のコンポーネントに一体化される。特に、追加の送信要素および追加の受信要素をそれぞれ備える複数の追加の要素対が設けられる。追加の送信要素は、詳細には、例えば、仮想直線に沿って、「通常の」送信要素と交互に分布して配設されうる。また、追加の受信要素は、共有直線上で「通常の」受信要素とともに分布して配設されうる。
【００３１】
本発明はまた、本発明による検出装置を有する自動車、特に、乗用車に関する。
【００３２】
本発明はまた、自動車のインナーパネル部上および／またはインナーパネル部の上方の検出領域において物体を検出するための対応する検出方法に関する。
【００３３】
したがって、本発明による検出装置に関して提示された好ましい実施形態およびその利点は、本発明による自動車および本発明による方法に適用される。
【００３４】
本発明のさらなる特徴は、特許請求の範囲、図面および図面の説明から得られる。本明細書において上述したすべての特徴および特徴の組み合わせ、ならびに図面の説明において以下に記載され、および／または図面にのみ示されている特徴および特徴の組み合わせは、それぞれの特定の組み合わせでのみ使用可能なものではなく、他の組み合わせまたは単独で使用可能なものである。
【００３５】
以下、好ましい例示的な実施形態に基づいて、添付の図面を参照しながら、本発明についてさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態による検出装置の概略平面図。
【図２】本発明の第２の実施形態による検出装置の概略平面図。
【図３】本発明の第３の実施形態による検出装置の概略平面図。
【図４】図３の検出装置の概略斜視図。
【図５】物体が検出装置の上方に位置する、図４の検出装置の概略斜視図。
【図６】自動車のインナーパネル部に一体化された、図４の検出装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１に示す電子検出装置１は、検出領域２において物体を検出するように提供される。
検出装置１は、検出装置１の機能コンポーネントを収容または保持するハウジングまたはキャリアの機能を有する２つのコンポーネント３、４を備える。コンポーネント３、４は、長円形として具体化され、例示的な実施形態において、バーまたはピンの形態で与えられる。線状に実装されたコンポーネント３、４は、互いに平行に、互いに対してある距離を置いて配設され、検出領域２は、コンポーネント３、４の間に提供され、一側では第１のコンポーネント３から他側では第２のコンポーネント４まで延伸する。したがって、検出領域２の幅は、コンポーネント３、４の間の距離に相当する。一方、検出領域２の長さは、コンポーネント３、４の長さに相当する。したがって、検出領域２は、例示的な実施形態において矩形状の領域のものである。
【００３８】
第１のコンポーネント３は、図１に概略的に示されている複数の送信要素５を含み、複数の送信要素５は、可視スペクトル領域または非可視スペクトル領域にある電磁ビームを発生するように提供される。送信要素５は、例えば、ダイオード、特に、レーザダイオードでありうる。送信要素５は、共有直線上の第１のコンポーネント３に沿って等間隔に分布して配設されるため、２つの隣接する送信要素５のそれぞれの間の距離は等しくなる。
【００３９】
一方で、対応する複数の受信要素６は、ビームを受信するように提供され、第２のコンポーネント４に配設される。受信要素６は、例えば、フォトダイオードでありうる。受信要素６は、共有直線上に沿って等間隔に分布して配設されるため、２つの隣接する受信要素６のそれぞれの間の距離は等しい長さのものになる。この場合、各送信要素５に別々の受信要素６が割り当てられ、割り当てられた送信要素５に対向して配設される。各送信要素５は、コンポーネント３、４に対して垂直方向および割り当てられた受信要素６に向かう方向に光ビーム７を放射し、ビーム７は、所定のビーム経路８に沿って検出領域２をそれぞれ通過する。ビーム経路８は、この場合、検出装置の取得方向を表す。コンポーネント３、４間の伝播媒体は空気である。ビーム経路８は、この場合、それぞれの送信要素５と割り当てられた受信要素６との間の線形ルートまたは直接経路である。図１に示す例示的な実施形態において、一側の送信要素５は、他側の割り当てられた受信要素６と直接見通し線接続を有し、これは「見通し線」とも呼ばれる。言い換えれば、ビーム経路８にはさらなる意図された反射点が存在せず、ビーム７は、検出装置１によって検出される物体でのみ反射されうる。したがって、ビーム束７は、それぞれのビーム経路８に物体が位置していないという状況下でしか、それぞれの受信要素６に到達しない。一方で、このような物体が検出領域２に存在していれば、ビーム経路８の少なくとも１つが妨げられ、受信要素６の少なくとも１つがビームを受信しなくなる。これは、受信要素６のセンサ信号に基づいて、電子解析部（図示せず）、特に、マイクロプロセッサを用いて検出される。
【００４０】
検出装置１は、特に好ましくは、乗用車のダッシュボードに一体化されうる。例えば、検出装置１は、ダッシュボードにある数ミリメートルの凹部に埋め込まれうる。これにより、ダッシュボードとフロントガラスとの間の領域の、ダッシュボード上に配置された物体が検出されうる。また、検出領域２は、好ましくは、出口開口のすぐ上方または出口開口の平面に直接存在し、したがって、出口開口と少なくとも大部分で重なり合う。出口開口は、好ましくは、ヘッドアップディスプレイの光ビームが放射される開口である。コンポーネント３、４は、任意に、湾曲状のものとして提供されえ、したがって、ダッシュボードの幾何学的形状に適応されうる。しかしながら、コンポーネント３、４は、好ましくは、送信要素５とそれぞれに対応する受信要素６との間に直接見通し線接続が常に設けられるように互いに対して延伸する。
【００４１】
ビーム経路８は、好ましくは、共有面にすべて存在し、この共有面は、出口開口の開口面に平行に延伸し、したがって、検出装置１が配設されるインナーパネル部の表面に平行に延伸する。このように、検出領域２は、自動車のインナーパネル部のすぐ上または上方に存在するため、インナーパネル部の領域にあるすべての物体が高い信頼性で検出されうる。
【００４２】
物体が上述した電子解析部によって検出されれば、自動車に対して非常にさまざまな安全対策をとることができる。例えば、一方では、物体が位置する領域において、エアバッグの動作が停止されうる。他方では、さらに、またはこの代わりとして、物体で反射されうるレーザビームによって車両乗員が負傷する事態を防ぐために、ヘッドアップディスプレイの動作が停止されうる。また、さらに、またはこの代わりとして、電子出力部によって自動車の車内に音響および／または視覚的な警告信号が出力されることで、運転者は潜在危険に応じて警報が出される。
【００４３】
このような検出装置１の典型例は、図１に示すように、概して、複数のフォーク型光バリアを有するライトカーテンである。ビーム経路８は、この場合、互いに平行に延伸する。したがって、検出装置１の分解能は、送信要素５および受信要素６からそれぞれなる対応する数の要素対を選択することによって、あまり労力を費やすことなく設定されうる。
例えば、高い信頼性で検出する対象の物体が非常に小さいものであれば、それに応じて要素対の数を増やすこともできる。図１に示す要素対５、６の数は、この場合、一例として示しているにすぎず、例示的な実施形態に応じて異なるように選択されうる。
【００４４】
図２に、本発明の第２の実施形態による検出装置１が示されている。この検出装置１は、本質的に、図１に示す装置に相当するが、以下の点、すなわち、第１のコンポーネント３に送信要素５および割り当てられた受信要素６の両方が配設されている点が異なる。コンポーネント３は、二等分に分割され、送信要素５は第１の半分に配設され、受信要素６は第２の半分に配設される。言い換えれば、すべての送信要素５は、互いに隣接して分布して配設され、受信要素６もまた、すべて互いに隣接して配設される。しかしながら、これらの要素は、別の方法で分布して配設されうる。反射要素９は、第２のコンポーネント４に配設され、それぞれのビーム７が、第２のコンポーネント４で反射され、それぞれ割り当てられた受信要素６の方向に偏向される。それぞれのビーム経路８が、同じ長さの２つの部分８ａ、８ｂからなるように全反射が起こる。第１の部分または第１の部分ビーム経路８ａは、送信要素５と割り当てられた反射要素９との間に延伸し、第２の部分８ｂは、反射要素９と割り当てられた受信要素６との間に延伸する。
【００４５】
このような検出装置１はまた、光バリアの原理に従って動作するが、この光バリアは、「反射型光バリア」と呼ばれる。この場合、反射は、例えば、５°〜２５°の範囲の値のものでありうる入射角で起こる。
【００４６】
反射要素９は、例えば、ミラーの形態で提供されうる。反射要素９は、別々の要素でありうる。しかしながら、この代わりとして、第１のコンポーネント３と対面する第２のコンポーネント４の表面全体にこのようなミラーが設けられるようにされてもよい。したがって、個々の反射要素９の正確な位置合わせが不要になる。また、反射要素は、コンポーネント４の表面によって形成される。
【００４７】
本発明の第３の実施形態による検出装置１が、図３の概要略図に示されている。図１および図２に示す検出装置を用いた場合、コンポーネント３、４間の検出領域２に位置する物体しか検出できないのに対して、図３に示す検出装置１は、コンポーネント３、４の上方に位置する物体もさらに検出できる。この目的のために、検出装置１は、追加の送信要素１０および追加の受信要素１１からそれぞれなる追加の要素対１０、１１を含む。「通常の」要素対５、６の配置は、ここでは、図１に示す実施形態に相当するため、検出装置１は、フォーク型光バリアのように具体化される。追加の送信要素１０は、例えば、受信要素６と交互に存在するように、第２のコンポーネント４に分布して配設される。言い換えれば、１つの追加の送信要素１０は、いずれの場合にも、２つの隣接する受信要素６の間に配設される。また、受信要素６および追加の送信要素１０は、共有直線上にありえ、全体的に等間隔に分布して配設されうる。
【００４８】
したがって、追加の受信要素１１は、第１のコンポーネント３に配設される。逆の配置も可能であり、この場合、追加の送信要素１０が第１のコンポーネント３に配設され、追加の受信要素１１が第２のコンポーネント４に配設される。混合させた配置も可能であり、この場合、追加の送信要素１０のうちの一部が第１のコンポーネント３に存在し、他の追加の送信要素１０が第２のコンポーネント４に存在する。明らかなのは、各要素対１０、１１の追加の送信要素１０および受信要素１１が互いに対向して配設されるということのみである。
【００４９】
追加の送信要素１０は、ある平面に対して角度αで電磁ビーム７を放射し、この平面は、２つのコンポーネント３、４を延伸し、またはビーム経路８によって規定される。言い換えれば、検出装置１が配設されたインナーパネル部の表面に対して角度αでビーム７が放射されることを意味する。図３において、この基準面は、図面の平面に相当するため、ビーム７は、図面の平面に対してほぼ角度αで放射される。
【００５０】
コンポーネント３、４の上方に物体が位置していなければ、追加の送信要素１０によって放射されるビーム７は、図３の参照番号１２で示すように、さらに伝播し、すなわち、追加の受信要素１１によってビームが受信されることはない。一方で、コンポーネント３、４の上方に物体があれば、追加の送信要素１０のビーム７がこの物体で反射され、図３の参照番号１３で示すように、それぞれの受信要素１１の方へ偏向される。逆に、要素対５、６の場合のように、コンポーネント３、４の上方または検出装置１の上方およびインナーパネル部の上方に物体が位置していれば、ビーム７は、追加の受信要素１１によってのみ受信される。
【００５１】
したがって、インナーパネル部の上方、ひいては、インナーパネル部に対してわずかに離れた距離、例えば、ダッシュボードの上方に位置する物体も検出することができる。検出が行われる高さは、追加の送信要素１０によってビーム７が放射される角度αを適切に選択することによって設定されうる。
【００５２】
図４は、第３の実施形態による検出装置１を斜視図で示す。図４から分かるように、コンポーネント３、４は、立方形として提供され、互いに対して平行に延伸しうる。この場合、送信要素５、１１および受信要素６、１０は、コンポーネント３、４の互いに対面する端面１４、１５にそれぞれ配設されうる。検出領域２のサイズは、コンポーネント３、４の長さを適切に選択し、コンポーネント３、４間の距離を選択することによって正確に規定されうる。
【００５３】
図５に、検出装置１の上方に物体１６が位置し、例えば、コンポーネント３、４上またはコンポーネント３、４の上方に物体１６が存在する状況が示されている。このような状況は、例えば、物体１６の長さが、コンポーネント３、４間の距離より長い場合などに起こりうる。ここで、物体１６の検出は、光バリアを用いるのではなく、追加の要素対１０、１１によって実行される。
【００５４】
図６に、インナーパネル部１７の領域の概略図が示されている。この領域は、例えば、ダッシュボードまたはインストルメントパネルとして提供される。インナーパネル部１７に、上述した実施形態のいずれかに記載の検出装置１が収容される窪みまたは凹部１８が形成される。また、この窪みは、任意に、上述した出口開口を表すものであってもよく、または出口開口は、この窪みに、特に、窪み１８の基部に設けられてもよい。窪み１８の深さは、この場合、数ミリメートルでありうる。この場合、コンポーネント３、４は、窪み１８の対向する端部に配設され、また、窪みの外側のインナーパネル部１７の表面１９と同一平面で終端しうる。したがって、検出領域２は、出口開口と完全に重なり合う。
【００５５】
インナーパネル部１７の窪み１８に物体がある場合、この物体は、要素対５、６によって検出される。また、表面１９上、ひいては、検出装置１の上方に、より大きな物体が存在する場合、追加の要素対１０、１１によって検出が行われる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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