[发明专利]具有额外的电容传感器的光学传感设备

说明书

本发明涉及一种用于布置在汽车内的光学传感设备，该传感设备具有用于向所述汽车客舱内发出光学信号的发送单元以及用于感测从所述汽车客舱所反射的光学信号的接收单元。所述传感器设备被设计为，用于给处于所述汽车客舱内的空间区域施加光学信号并且自这一空间区域检测所被反射的光学信号。因此，所述传感设备被构造为反射光栅，也称作开敞式光栅。光学信号在本发明的定义中例如是一种脉冲的或者是一种连续的激光射束。所述光学发送信号例如也是一种脉冲的或者是一种连续的通过发光二极管(LED)所产生的光线。

根据本发明的所述传感设备可包括多个应用领域，在所述汽车客舱内由所述传感设备而被施加以所述光学信号的空间领域可相应地具有不同的定位和范围。所有符合这类型的传感设备的缺陷是，它们可由于其开敞式光室的特性而辐射到所述汽车客舱内并且由此其发送单元作为光源就可能干扰驾驶人员，因为即便是在本身对于人的肉眼而言不可感知的远红外光线辐射时，真正的光源也可被感测为是微弱发光的物体，尤其是当这些光源被集成在方向盘内时。

此外，可能由于物体在所述汽车客舱内的不符合常规的布置而带来反射，这些反射会导致，所述传感设备错将这种反射与一种开关功能或者控制功能对应起来。这一问题尤其是存在于当所述传感设备布置在方向盘内时，因为在此所被反射的、与所述传感设备的例如作为指纹扫描器或者作为光学输入鼠标的实际功能没有任何关联的光信号可能由于所述方向盘的运动以及由于其操纵而触及所述接收器。因而就存在需要另外一种用于使得通过光学设备进行检测可信的传感机构。

除了期望另外一种避免功能故障、验证所述光学检测的检测以外，所述设备另外还要满足汽车制造中所常见的要节省安装空间且减轻重量的要求。

有鉴于这种背景，本发明的目的是，要对此对朝向所述汽车客舱的光学传感设备加以改进，使得这种传感设备可被更可靠地检测到和/或能够能耗友好地且对包括人类感官知觉在内的环境友好地来运行，尤其是所述传感设备被设置得节省安装空间。这一目的通过根据权利要求所述的传感设备以及通过从属权利要求的应用得以实现。从属权利要求的说明内容分别是有利的设计。要注意，在权利要求中所单独列举的特征可以任意的、在技术上有意义的方式相互结合，并由此指明本发明的更多其他构型。另外，说明书，尤其是与附图相结合，说明并指定了本发明的特性。

本发明涉及一种用于布置在汽车内的传感设备。这种传感设备具有用于向所述汽车客舱发出光学信号的发送单元。所述传感设备包括用于感测由所述汽车客舱所反射的光学信号的接收单元。暴露于所述光学信号的空间区域是通过所述发送器和所述接收器的布置或者说其辐射特性或接收特性的布置来预先给定的。其中，所述发送器和所述接收器被这样布置，使得存在至少一个部分重叠。所述发送和接收特性是分别按照应用情况来定位的。所述传感设备在所要施加的空间区域方面以及由此在检测结果方面、并且进而在应用方面不受限制。例如所述光学传感器被设置为，要检测所述汽车客舱内的烟雾和/或燃气，因此，暴露的空间区域基本把整个汽车客舱包括进去。优选所述暴露的空间区域被布置得直接紧邻所述盖板，并且一直延伸至所述盖板上的几公分处。例如涉及一种所谓的用于产生感测码的指纹扫描器，或者涉及一种感测输入装置的移动、如指状物通过暴露的空间区域的、例如在所述盖板表面上的移动的扫描器。

根据本发明的传感设备另外包括分析单元，以便将所被反射的光学信号与一种开关功能和/或控制功能对应起来。

根据本发明，一种对于所发出的光学信号而言可穿透的盖板，所述盖板至少被布置在所述汽车客舱与所述发送单元之间并且优选另外被布置在所述汽车客舱与所述接收单元之间。所述盖板例如为半透明或透明。

根据本发明，所述传感设备另外包括电容传感器，具有至少一个用于例如基于朝向所述汽车客舱的电场来产生至少在局部对所述汽车客舱进行感测的、优选至少对被施加所述光学信号的空间区域进行感测的测量电容的电极，以及包括用于检测所述测量电容的电容变化的装置。