(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの送信ビーム（２２，２４）を放射するための少なくとも１つの光学送信体（２０）と少なくとも１つの光学受信体とが内部に配置されるハウジング（３）を有する光学測定装置（１）であって、カバープレート（５）がハウジングを閉鎖するとともに送信窓（１０）と受信窓（７）とを形成し、少なくとも１つの送信ビーム（２２，２４）が送信窓（１０）を通じてハウジングから出射し、受信体が、周囲環境から反射される送信ビームを、受信窓（７）を通る反射ビームとして受け、カバープレート（５）が加熱装置（２０）を有する、光学測定装置（１）に関するとともに、光学測定装置（１）のためのカバープレート（５）を製造するための対応する方法に関する。送信ビームがカバープレート（５）を介して測定装置（１）のハウジング（３）から出るときに送信ビームに支障を来たさない加熱装置（２０）を有する光学測定装置（１）を利用できるようにするために、加熱装置（２０）が実質的に受信窓（７）の領域に配置されるとともに、送信窓（１０）の領域が凹状を成す。
2015506459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの放射ビームを放射するための少なくとも１つの光学放射体と受信ビームを受けるための少なくとも１つの光学受信体とが内部に配置されるハウジング（３）を有する光学測定装置であって、
カバーディスク（５）が前記ハウジング（３）を終端させるとともに放射窓（１０）と受信窓（７）とを形成し、
前記少なくとも１つの放射ビームが前記放射窓（１０）を通じて前記ハウジング（３）から出射し、
前記受信体は、周囲環境から反射される前記放射ビームを、前記受信窓（７）を通る受信ビームとして受け、
前記カバーディスク（５）が加熱アセンブリ（２０）を有し、
前記加熱アセンブリ（２０）が本質的に前記受信窓（７）の領域に配置され、前記放射窓（１０）の領域が除外されることを特徴とする光学測定装置。
【請求項２】
前記加熱アセンブリ（２０）は、弾性キャリア（２２）に適用される少なくとも１つの電気加熱導体（２４，２４．１，２４．２）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記弾性キャリア（２２）が膜として具現化され、該膜上に少なくとも１つの電気加熱導体（２４，２４．１，２４．２）がメタライゼーションとして適用されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記加熱アセンブリ（２０）は、前記受信窓（７）の外面（５．１）上及び／または内面（５．２）上に配置され、および／または、前記受信窓（７）に組み込まれ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装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの電気加熱導体（２４，２４．１，２４．２）は、前記受信窓（７）上で直接に延びるとともに、少なくとも１つの接触領域で前記受信窓（７）と接触することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの電気加熱導体（２４，２４．１，２４．２）は、前記受信窓（７）において略水平に、特に車両横軸（ｙ）と平行に延びることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの電気加熱導体（２４，２４．１，２４．２）は、前記受信窓（７）の縁領域で、垂直に、特に車両縦軸（ｚ）と平行に延びるとともに、少なくとも１つの接触領域を介して電気的に接触され得ることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの電気加熱導体（２４，２４．１，２４．２）が前記キャリア（２２）上に蛇行形態で配置され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装置。
【請求項９】
光学測定装置（１）のハウジング（３）のためのカバーディスク（５）を製造するための方法であって、
前記カバーディスク（５）が、放射窓（１０）と、受信窓（７）と、少なくとも１つの電気加熱導体（２４，２４．１，２４．２）を有する加熱アセンブリ（２０）とを備え、
前記加熱アセンブリ（２０）は、該加熱アセンブリ（２０）の前記少なくとも１つの電気加熱導体（２４，２４．１，２４．２）が射出成形工程後に前記受信窓（７）の領域内に配置されて、前記放射窓（３）の領域が前記加熱アセンブリ（２０）の前記少なくとも１つの電気加熱導体（２４，２４．１，２４．２）によって除外されるように、金型内に置かれることを特徴とする方法。
【請求項１０】
射出成形工程中、前記加熱アセンブリ（２０）は、前記受信窓の外面（５．１）および／または内面（５．２）に接続される、および／または、前記受信窓（７）に組み込まれることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載されるタイプの光学測定装置、および、請求項９に記載されるタイプのカバーディスクを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
走査型光学測定装置、いわゆるレーザスキャナーまたはライダー（光検出および測距）は、監視領域内の物体および／または障害物を認識するための車両用の従来技術から知られる。これらの光学測定装置は、光パルスランタイム方法を使用して監視領域内で認識される物体および／または障害物までの距離を決定する。
【０００３】
光学測定装置は、少なくとも１つの放射ビームを放射するための少なくとも１つの光学放射体と受信ビームを受信するための少なくとも１つの光学受信体とが内部に配置されるハウジングを備える。受信体は、物体および／または障害物で反射されるビームを受けて、物体および／または障害物までの距離を光パルスランタイムから確定する。ハウジングは、放射窓および受信窓を形成するカバーディスクによって終端され、この場合、少なくとも１つの放射ビームが放射窓を通じてハウジングから出射し、また、受信体は、周囲環境から反射される放射ビームを受信ビームとして受信窓を通じて受ける。
【０００４】
これらの光学測定装置は、一般に、車両のラジエータグリルの背後に設置されるとともに、雪、氷、および／または、水などの天候の影響に晒される。天候の影響からの堆積物を除去するために、カバーディスクは、膜に適用される少なくとも１つの電気加熱導体を介して間接的に加熱される。少なくとも１つの電気加熱導体とカバーディスクとの接触を確保するようになっている接着層が膜に適用される。この場合、送られる加熱電力は、接着層の機械的な接触品質によって決まる。
【０００５】
例えば、電磁波のためのビーム経路に誘電体を有するレーダーシステムが独国特許出願公開第１９６４４１６４Ａ１号明細書に開示されており、この場合、誘電体には導電性がある加熱導体のアセンブリが設けられ、それにより、誘電体を加熱することができる。誘電体は、例えば、透過する電磁波を合焦させるあるいは散乱させるレンズとして具現化することができる。導電性の加熱導体は、放射されるおよび／または受信される電磁波の偏波方向に対して略垂直である。とりわけ、導電性の加熱導体を使用する加熱によって誘電体の表面から天候関連および／または周囲環境関連の汚染物質を除去することができるおよび／または該汚染物質を誘電体の表面上で検出できる。
【０００６】
カバーディスクが２つの保護層間に埋め込まれる金属化膜を備えるレーダーシステムが、欧州特許出願第１９０２９０２Ａ１号明細書に記載される。この膜は、それが天候の影響を受けないように保つべくカバーディスクを加熱するために使用される。また、そのようなカバーディスクの製造方法が記載される。記載される方法において、金属化膜は、複合体を形成するべく第１のプラスチックを使用して押し出しコーティングされ、また、膜の背面は、複合体を形成するべく第２のプラスチックを使用してバックインジェクション成形される。
【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、放射される放射ビームがカバーディスクを介して測定装置のハウジングから出るときに放射ビームが加熱アセンブリによって歪められないように請求項１の前文に記載されるタイプの光学測定装置および請求項９の前文に記載されるタイプのカバーディスクの製造方法を改良することである。放射される放射ビームを歪ませることなく加熱できるカバーディスクは、前記製造方法によって作成できる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１の特徴を有する光学測定装置と請求項９の前文に記載されるタイプのカバーディスクの製造方法とにより本発明にしたがって達成される。また、従属請求項は、本発明の実施形態を有利に実施する更なる特徴を含む。
【０００９】
本発明により得られる利点は、放射ビームが放射中に加熱アセンブリによって歪められず、特に放射ビームの断面が明瞭であるという点である。放射ビームの断面は、例えば、約１０μｍの範囲の幅と、約２３５μｍの範囲の高さとを有する。
【００１０】
本発明の基本的な考えは、加熱アセンブリが本質的に受信窓の領域に配置されて、放射窓の領域が除外され、それにより、放射ビームの反射および／または崩れが放射窓の領域で生じないという事実に基づく。したがって、受けられる受信ビームの解析を更に容易にして、既存の物体および障害物に関する正しい推測を行なうことができ、有益である。
【００１１】
本発明に係る光学測定装置は、少なくとも１つの放射ビームを放射するための少なくとも１つの光学放射体と受信ビームを受けるための少なくとも１つの光学受信体とが内部に配置されるハウジングを備え、この場合、カバーディスクは、ハウジングを終端させるとともに、放射窓と受信窓とを形成し、少なくとも１つの放射ビームが放射窓を通じてハウジングから出射し、受信体は、周囲環境から反射される放射ビームを、受信窓を通る受信ビームとして受け、また、カバーディスクが加熱アセンブリを有する。本発明によれば、加熱アセンブリが本質的に受信窓の領域に配置され、また、放射窓の領域が加熱アセンブリによって除外される。
【００１２】
また、光学測定装置のハウジングのカバーディスクのための製造方法が提案され、このカバーディスクは、放射窓と、受信窓と、少なくとも１つの電気加熱導体を有する加熱アセンブリとを備える。本発明によれば、加熱アセンブリは、該加熱アセンブリの少なくとも１つの電気加熱導体が射出成形工程後に受信窓の領域内に配置されて放射窓の領域が加熱アセンブリの少なくとも１つの電気加熱導体によって除外されるように、金型内に置かれる。
【００１３】
金型は、以下、所定形状を成す射出成形金型として理解され、この金型を用いてカバーディスクが作成される。この場合、射出成形金型には少なくとも１つのプラスチック材料が充填され、該プラスチック材料は射出成形工程後に硬化される。
【００１４】
本発明に係る光学測定装置の有利な実施形態において、加熱アセンブリは、弾性キャリアに適用される少なくとも１つの電気加熱導体を有することができる。少なくとも１つの電気加熱導体を有する弾性キャリアは、好適には、受信窓の製造中、金型内で射出成形工程中に受信窓に接続され得る。したがって、受信窓上への加熱アセンブリの取り付けが省かれ、それにより、処理ステップの削減および取り扱いの簡素化を有利に達成することができる。また、そのような弾性キャリアは、それらをカバーディスクの任意の形状に容易に適合させることができるように、非常に薄く具現化され得る。弾性キャリアは好ましくは膜として具現化され、該膜上に少なくとも１つの電気加熱導体がメタライゼーションとして適用される。これは、好適には、少なくとも１つの電気加熱導体を膜に適用するための様々な方法、例えば蒸着またはスクリーン印刷法を可能にする。また、そのような膜は、好適には、安定しているにもかかわらず弾力性があって変形可能であり、したがって、カバーディスクのほぼ任意の形状に適合させることができる。
【００１５】
本発明に係る光学測定装置の更なる有利な実施形態において、加熱アセンブリは、受信窓の外面上及び／または内面上に配置され、および／または、受信窓に組み込まれ得る。受信窓の外面に取り付ける場合には、所望の加熱効果を得るために電力を殆ど必要とせず、有益である。この場合、少なくとも１つの電気加熱導体は、好適には、弾性キャリアと受信窓とによって外的影響から保護される。受信窓の内面に取り付ける場合、加熱アセンブリは、好適には、光学測定装置のハウジングによって外的影響から保護される。加熱アセンブリを受信窓に組み込む場合には、受信窓による良好な熱的取り付けおよび良好な保護も得ることができ、有益である。
【００１６】
本発明に係る光学測定装置の更なる有利な実施形態において、少なくとも１つの電気加熱導体は、受信窓上で直接に延びるとともに、少なくとも１つの接触領域で受信窓と接触することができる。このようにすると、加熱電力が中間層によって減衰されることなく受信窓へ直接に伝えられるため、好適には加熱エネルギーを節約することができる。
【００１７】
本発明に係る光学測定装置の更なる有利な実施形態において、少なくとも１つの電気加熱導体は、受信窓において略水平に、特に車両横軸と平行に延びることができる。このようにすると、好適には、走査動作内で均一レベルの損失が達成される。少なくとも１つの電気加熱経路が垂直に、特に車両縦軸と平行に延ばされれば、均一でないレベル損失、したがって測定エラーが生じ得る。
【００１８】
本発明に係る光学測定装置の更なる有利な実施形態において、少なくとも１つの電気加熱導体は、受信窓の縁領域で、垂直に、特に車両縦軸と平行に延びることができるとともに、少なくとも１つの接触領域を介して電気的に接触され得る。複数の電気加熱導体の平行配置の場合、好適には、垂直に延びる加熱導体によってこれらの電気加熱導体の電気的接触の容易な実施を行なうことができる。また、好適には、受信窓の縁部のプラグにより、スペースを取らない態様で電気的接触を実施することができる。
【００１９】
本発明に係る光学測定装置の更なる有利な実施形態では、少なくとも１つの電気加熱導体をキャリア上に蛇行形態で配置することができる。このようにすると、好適には、少なくとも１つの電気加熱導体により、スペースを取らない態様で大きな表面積を覆うことができる。
【００２０】
光学測定装置のハウジングのためのカバーディスクを製造するための本発明に係る方法の更に有利な実施形態では、射出成形工程中、加熱アセンブリを受信窓の外面および／または内面に接続することができおよび／または受信窓に組み込むことができる。これは、好適には、加熱アセンブリのバックインジェクション成形および／またはオーバーモールドおよび／または押し出しコーティングによって実施され得る。また、例えば加熱ワイヤとして具現化され得る電気加熱導体のみを備える加熱アセンブリを実施可能である。これらの加熱ワイヤを受信窓に直接に組み込むことができ、その場合、加熱ワイヤは、ディスク材料を使用してプレインジェクション法で埋め込まれて、所望の形状および／または位置へと押し込まれる。その後、予備成形部品として具現化される加熱アセンブリが射出成形金型内に置かれるとともに、最終射出成形工程において光学測定装置のハウジングのためのカバーディスクが仕上げられる。
【００２１】
以下、図面中の例示に基づき、本発明の典型的な実施形態について更に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る光学測定装置の概略的な斜視図を示す。
【図２】図１からの光学測定装置のカバーディスクの概略的な斜視正面図を示す。
【図３】図１からの光学測定装置のカバーディスクの概略的な斜視背面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１から明らかなように、光学測定装置１はハウジング３とカバーディスク５とを備え、カバーディスク５は、ハウジングを終端させるとともに、放射窓１０と受信窓７とを形成する。放射ビーム（図示せず）、例えばパルスレーザ光が放射窓１０を通じて放射される。監視領域内の物体により反射されるレーザ光（図に示されない）が受信窓７を通じて受信ビームとして受信される。監視領域内で認識される物体または障害物までの距離は、光パルスランタイム方法にしたがって、放射ビームの放射と受信ビームの受信との間で測定されるランタイムによって計算される。
【００２４】
ハウジング３は電気端子９を更に有し、この電気端子９を介して測定装置１が他のモジュールに接続される。
【００２５】
図２および図３から更に明らかなように、カバーディスク５は加熱アセンブリ２０を有する。この加熱アセンブリ２０を介して、天候関連および／または周囲環境関連の汚染物質、例えば、雪および／または氷および／または水がカバーディスク５の表面から除去される。
【００２６】
本発明によれば、加熱アセンブリ２０が本質的に受信窓７の領域に配置される。放射窓１０の領域は除外される。加熱アセンブリ２０が放射窓１０の領域に配置されないため、放射ビームの歪みおよび／または反射が生じない。したがって、特に、放射ビームの断面を正確に規定できる。
【００２７】
図２および図３から更に明らかなように、加熱アセンブリ２０は、弾性キャリア２２に適用される少なくとも１つの電気加熱導体２４，２４．１，２４．２を有する。弾性キャリア２２は、図示の典型的な実施形態では、膜として具現化され、該膜上に少なくとも１つの電気加熱導体２４，２４．１，２４．２がメタライゼーションとして適用される。
【００２８】
あるいは、少なくとも１つの加熱導体２４，２４．１，２４．２は、同様に弾性キャリア２２に適用されあるいは受信窓７に直接組み込まれ得る加熱ワイヤとして具現化することもできる。
【００２９】
図２および図３から更に明らかなように、加熱アセンブリ２０は、本質的に、受信窓７の内面５．２上に配置される。受信窓７の外面５．１上の加熱アセンブリ２０の配置も考えられる。受信窓７の内面５．１上および外面５．２上にそれぞれ１つずつ加熱アセンブリ２０を配置することもできる。この場合には、金属化層が受信窓７およびキャリア膜２２の両方によって保護されるように受信窓７に直接に適用されることが確保されなければならない。
【００３０】
更なる典型的な実施形態（図示せず）では、更なる代案として、加熱アセンブリ２０を受信窓７に組み込むことができる。
【００３１】
図２および図３から更に明らかなように、電気加熱アセンブリ２０は、カバーディスク５の背面のほぼ全体を覆い、この場合、放射窓１０の領域だけが除外される。放射窓１０は受信窓７と比べて非常に細いように具現化されるため、水平に延びる加熱導体２４が放射窓１０の上縁部および下縁部のそれぞれに配置されるとともに、垂直に延びる加熱導体２４．１，２４．２が放射窓１０の左縁部および右縁部のそれぞれに配置され、それにより、放射窓１０は、加熱アセンブリ２０の加熱導体２４，２４．１，２４．２によって取り囲まれて“間接的に”加熱される。
【００３２】
図２および図３から更に明らかなように、複数の電気加熱導体２４，２４．１，２４．２は、受信窓７の領域内で直接に延びるとともに、少なくとも１つの接触領域で受信窓７と接触する。このようにすると、所望の加熱効果を得るために少ない電力で済む。
【００３３】
また、受信窓７における電気加熱導体２４は、ほぼ水平に、特に車両横軸ｙと平行に延びる。この場合には、光学測定装置１が車両のラジエータグリルに取り付けられると思われ、その場合、受信窓がラジエータグリルと平行に延びる。このようにすると、走査動作内で均一レベルの損失がもたらされる。
【００３４】
図２および図３から更に明らかなように、電気加熱導体２４．１は、受信窓７の縁領域で垂直に、特に車両縦軸ｚと平行に延びるとともに、少なくとも１つの接触領域を介して電気的に接触され得る。この場合、受信窓７の縁領域は、解析のために殆ど関連しない電磁ビームのための受信窓枠または通過領域として理解され得る。
【００３５】
図２および図３から更に明らかなように、水平に延びる全ての加熱導体２４は垂直に延びる加熱導体２４．１に接続され、垂直に延びる加熱導体２４．１は、より幅広く具現化され、したがって接触のために使用され得る、図示の典型的な実施形態において、２つの水平に延びる加熱導体２４は、いずれの場合にも、１つの更なる垂直に延びる加熱導体２４．２を介して接続される。図示の典型的な実施形態では、水平に延びる加熱導体２４の長さがほぼ同一である。
【００３６】
更なる実施形態（図示せず）では、少なくとも１つの電気加熱導体２４，２４．１，２４．２をキャリア２２上に及び／または受信窓７内に蛇行形態で配置することができる。
【００３７】
また、加熱導体２４，２４．１，２４．２の他の適したアセンブリも考えられる。
【００３８】
光学測定装置１のハウジング３のためのカバーディスク５を製造するための方法において、カバーディスク５は、放射窓１０と、受信窓７と、少なくとも１つの電気加熱導体２４，２４．１，２４．２を有する加熱アセンブリ２０とを備え、加熱アセンブリ２０を製造するために、１つの方法ステップでは、少なくとも１つの電気加熱導体２４，２４．１，２４．２が弾性キャリア２２に適用される。更なる方法ステップにおいて、加熱アセンブリ２０は、該加熱アセンブリ２０が射出成形工程後に受信窓７の領域内に配置されて放射窓３の領域が加熱アセンブリ２０によって除外されるように、金型内に置かれる。このことは、少なくとも１つの電気加熱導体２４，２４．１，２４．２が本質的に受信窓７の領域に配置されるとともに電気加熱導体２４，２４．１，２４．２が放射窓１０の領域に配置されないことを意味する。
【００３９】
この場合には、放射窓１０の間接的な加熱を可能にするために、少なくとも１つの電気加熱導体２４，２４．１，２４．２を、カバーディスク５の領域内の受信窓７の外側に、例えば放射窓１０の縁部に配置することもできる。
【００４０】
射出成形工程中、加熱アセンブリ２０は、受信窓７の外面５．１および／または内面５．２に接続される、および／または、受信窓７に組み込まれる。この目的のため、加熱アセンブリ２０をバックインジェクション成形することができあるいはオーバーモールドすることができあるいは押し出しコーティングすることができる。この場合には、金属化層または少なくとも１つの電気加熱導体２４，２４．１，２４．２が依然としてキャリア膜によって保護されるようにカバーディスク５または受信窓７を直接に押圧することが確保されなければならない。
【００４１】
光学測定装置１のハウジング３のためのカバーディスク５を製造するための別の方法では、加熱アセンブリ２０を製造するために、１つの方法ステップにおいて、少なくとも１つの電気加熱導体２４，２４．１，２４．２は、加熱ワイヤとして具現化されて、金型内の予備成形部品内に置かれる。予備成形部品は、少なくとも１つの加熱ワイヤ２４，２４．１，２４．２が広く行き渡った圧力に起因してその位置から移動されるあるいは破壊されることを防止する。また、予備成形部品は、少なくとも１つの加熱ワイヤ２４，２４．１，２４．２が射出成形工程後に受信窓７の領域内に配置されて放射窓３の領域が除外されるように、金型内に配置される。
【００４２】
本発明に係る光学測定装置の実施形態および光学測定装置のハウジングのための本発明に係る方法によって製造されるカバーディスクの実施形態は、特に、自動車のラジエータグリルに取り付けるのに適する。天候関連の汚染物質、例えば、氷および／または雪を加熱装置によって受信窓から除去することができる。この場合、放射窓の領域は除外されたままであり、そのため、加熱装置による放射ビームの歪みが生じ得ない。
【図１】
2015506459.tif 000003
【図２】
2015506459.tif 000004
【図３】
2015506459.tif 000005
【国際調査報告】
2015506459.tif 000006
2015506459.tif 000007
2015506459.tif 000008
2015506459.tif 000009