CN109690869A - 用于车辆的雷达模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆(200)，其包括：车身(210)，所述车身具有车身外元件(220)，所述车身外元件具有外部面(221)；和雷达模块(100)，所述雷达模块具有雷达传感器(130)、容纳所述雷达传感器(130)的壳体(110)和固定在所述壳体(110)上的天线罩(120)，所述壳体具有布置在所述雷达传感器(130)的探测方向上的壳体开口(111)，所述天线罩盖状地封闭所述壳体开口(111)。在此，所述天线罩(120)构成所述车身外元件(220)的外部面(221)的一部分。

Description

用于车辆的雷达模块
技术领域
本发明涉及一种具有车身和敞开地安装的雷达模块的车辆，所述雷达模块的天线罩构造为车辆的车身外元件的一部分。本发明还涉及一种用于所述车辆的相应的雷达模块。
背景技术
在现代的机动车中，雷达传感器用于感测车辆周围环境。在此，雷达传感器以预制的雷达模块的形式安装在车辆内，所述雷达模块除了所述雷达传感器之外也包括包含雷达传感器的壳体以及在雷达传感器的检测方向上装配在壳体上的天线罩。目前，机动车雷达在制造后作为完成的雷达模块在生产工厂中被测试并且接下来车辆制造商处安装在不同的车身外部分——例如车辆徽标、结构化的板、涂漆的保险杠——的后面或敞开地安装。在此，布置在雷达模块前的车身外部分不仅影响相应的雷达模块的作用距离而且影响相应的雷达模块的角度质量。因此，必须在对雷达模块的要求中相应地保留该影响。此外，目前不能够实现或仅仅能够具有光学限制地实现：机动车雷达模块安装在具有栅格结构的板——例如冷却栅格或进气栅格后面。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种将雷达模块安置在车辆中的可能性，而不出现由现有技术已知的缺点。所述任务通过根据权利要求1的车辆解决。此外，所述任务通过根据权利要求9的雷达模块解决。本发明的另外的有利的实施方式在从属权利要求中说明。
根据本发明，设置一种车辆，所述车辆包括车身，所述车身具有车身外元件，所述车身外元件具有外部面。此外，所述车辆包括雷达模块，所述雷达模块具有雷达传感器、容纳所述雷达传感器的壳体和固定在所述壳体上的天线罩，所述壳体具有布置在所述雷达传感器的探测方向上的壳体开口，所述天线罩盖状地封闭所述壳体开口。在此，天线罩构成车身外元件的外部面的一部分。天线罩构造为车辆的外车身的一部分能够实现：使雷达模块敞开地、即未被遮盖地装配在车辆中。因为在这种情况下无附加的车身元件处于雷达传感器前，所以在制造工厂中已经可以校准雷达模块或布置在所述雷达模块中的雷达传感器。由此消除在安装位置上的迄今的差异(Varianz)的方面的可能的风险。因为雷达模块不再安装在车身外部分的后面，所以可以实现尽可能在前(vorgezogen)的安装位置。由此得出雷达模块的特别大的视野范围，所述视野范围仅仅借助遮盖地装配的雷达模块可能难以实现。此外，通过雷达模块的更大的视野范围改善行人保护。通过使用具有车辆特定的设计天线罩的雷达模块可以显著降低对传感器的在非最佳的安装位置的可安装性方面的技术要求。由此得出产生更高的系统性能的相应的潜力。与此不同，在受遮盖地安装的雷达模块的情况下总是存在安装在所述雷达模块的前面的车辆特定的车身外元件——例如保险杠、徽标或结构化的板——的影响。这种影响不可以在制造雷达模块时被一同检查，而是必须被保留作为相应的功率储备。
通过敞开地安装配备有车辆特定的设计天线罩的雷达模块，省去在作用距离、角度误差和重影目标的方面的附加保护的必要性。通过省去先前的保护开销降低制造费用以及制造成本。通过将雷达模块集成在车辆的车身外元件内，从现在起，车辆中的这种安装位置也可供用于雷达模块的安装，所述安装位置例如出于设计原因至今是不可能的。
在一种实施方式中设置，车身外元件在其外部面中具有开口，其中，天线罩布置在开口内。由此，可以实现雷达模块特别简单地装配在车身外部分上。
在另一实施方式中设置，天线罩具有外部面，所述外部面与车身外元件的外部面基本上齐平地终止。由此可以实现雷达模块最佳地集成在车身外元件中。在此，尤其实现雷达模块特别置于前面地安装在车辆中，由此能够实现雷达传感器的特别大的视野范围。此外，由此改善借助雷达实现的行人保护。天线罩的与车身外部分的外部面齐平地终止的外部面也提供空气动力学的优点并且还在很大程度上不显眼，这能够实现雷达模块安装在车辆前部的原则上任何位置上。
在另一实施方式中设置，天线罩的外部面具有结构化部，所述结构化部相应于车身外元件的外部面的结构化部。相同的结构化部能够实现使天线罩的功能、设计和空气动力学特性匹配于车身外元件的相应特性。
在另一实施方式中设置，天线罩的外部面涂覆有漆层或薄膜层，所述漆层或薄膜层相应于车身外元件的外部面的涂层。天线罩的外部面的和车身外元件的外部面的相同的设计能够实现使雷达模块不显眼地安装在相应的车辆的外车身的几乎任意的位置上。这能够实现任意地匹配相应的雷达系统的视野。
在另一实施方式中设置，所述漆层构造为雷达可穿透的。由此，可以降低雷达传感器的可能的功率损耗。
在另一实施方式中设置，天线罩以冷却器栅格或进气栅格的结构化的板的形式或者以车辆徽标的形式构造。由此能够实现使雷达模块特别不显眼地安装在车辆外车身中。
在另一实施方式中设置，雷达模块布置在车辆的前部区域中。
附图说明
以下根据附图进一步描述本发明。在此示出：
图1示出已知的雷达装置的示意性的横截面图，所述雷达装置包括安装在车身外元件的后面的雷达模块；
图2示出根据本发明的雷达装置的示意性的横截面图，所述雷达装置包括布置在车身外部分的开口中的雷达模块；
图3示出图2中的雷达装置的变型方案，所述变型方案具有天线罩，所述天线罩具有涂层；
图4示出敞开地安装在涂层车身外元件的开口中的雷达模块的示意性的横截面图，所述雷达模块具有相应于车身外元件地弯曲的天线罩；
图5示出敞开地安装在车身外元件中的雷达模块的示意性的横截面图，所述雷达模块具有结构化的外部面；
图6示出雷达模块的透视图，所述雷达模块具有用于敞开地装配在车身外元件的相应的开口中的涂漆的外部面；
图7示出雷达模块的透视图，所述雷达模块具有用于敞开地装配在冷却栅格的或进气栅格的相应的开口中的结构化的天线罩；
图8示出具有敞开地安装在前保险杠中的雷达模块的车辆的前部；
图9示出敞开地安装在车辆的冷却栅格中的雷达模块，所述雷达模块具有传感器自身的天线罩的相应地结构化的外部面；以及
图10示出具有设计涂层的敞开地安装在冷却栅格的开口中的雷达模块。
具体实施方式
传统的雷达模块在车辆中装配在外车身元件的后面。图1示出这样的遮盖地安装的雷达模块100，所述雷达模块作为装配完成的部件固定在车身外元件220——例如保险杠或冷却栅格或进气栅格——的后面。在此，雷达模块100包括壳体110，所述壳体具有容纳空间和布置在容纳空间中的雷达传感器130。壳体在相应于雷达传感器130的探测方向的一侧上具有开口111，所述开口由壳体自身的天线罩120盖状地封闭。如此构造的雷达模块100形成紧凑的部件，所述部件完成地提供给相应的车辆的制造商并且借助相应的固定装置安装在车辆上。如由图1可看出的那样，雷达传感器130优选地包括用于产生雷达辐射134的发送器131和用于接收在雷达传感器的视野范围133内的对象上反射回的雷达辐射135的接收器132。在此，发送器131和接收器132也可以以共同的部件的形式构造。
在运行中，雷达传感器110借助其发送器131发射至少一个波长的雷达辐射，所述雷达辐射通过壳体自身的天线罩120离开雷达模块100。在图1中借助箭头说明的雷达辐射134接下来横穿布置在雷达传感器130的视野范围133内的车身外部分220。如果在车辆的周围环境中存在一对象，该对象将由雷达传感器130发射的光辐射134反射回，则反射回的光辐射135到达雷达传感器130的接收器132。如借助相应的箭头说明的那样，反射回的雷达辐射135在此重新经过布置在雷达模块100前的车身外部分220。根据车身外部分220的特性——例如其层厚度、其材料成分或其表面结构，穿过车身外部分220的透射导致雷达辐射134、135的相位的和传播方向的变化。此外，通过在车身外部分220内的吸收以及通过在其表面上的反射，发生所涉及的雷达辐射134、135的功率损失。如在图1中借助箭头136说明的那样，在车身外部分220的表面上反射的雷达辐射还导致干扰信号，所述干扰信号例如可能在雷达图像中以重影图像的形式产生影响。由于所提及的效应，因此在雷达模块100安装在车身外部分220的后面以后才可以进行雷达传感器130的精确校准。此外，在遮盖地安装的雷达传感器120的情况下必需规划相应的储备，以便补偿所提及的功率损耗。图2示出具有敞开地安装的雷达传感器100的根据本发明的布置。为此，雷达模块100装配在外部车身元件220的开口224中，从而壳体自身的天线罩120自身构成车辆200的外车身的一部分。在此，使壳体自身的天线罩120的外部面121优选地匹配于车身外元件220的外部面221。如由图2可看出的那样，雷达传感器130在该布置中从现在起可以在没有通过布置在所述雷达模块前的车身部分引起的干扰的情况下进行发射或接收。通过雷达模块100的相对于图1中的布置置于前面的安装位置，产生雷达模块100的更大的并且不受干扰的视野范围133。
与图1中的雷达模块的传统的遮盖的结构型式不同，车身外元件220在敞开地安装的雷达模块100的情况下不再需要由雷达可穿透的材料制成。此外，雷达传感器的完整的校准已经可以在雷达模块的制造商处实现，从而在车辆制造商处不再需要进一步校准所安装的雷达模块100。
有意义的是，如此设计敞开地安装的雷达模块100，使得所述雷达模块的外观图像和所述雷达模块的功能性尽可能地接合到相应的车身外元件220的外观图像和功能性中。为此，图4示例性地示出雷达模块100，所述雷达模块安装在具有拱形结构的车身外元件220的开口224中。在此，雷达模块100的壳体自身的天线罩220同样具有相应的拱形结构，所述拱形结构无缝地接合到车身外元件220的拱形结构中。此外，这样的设计具有特别好的空气动力学特性。此外，所述设计也开启在车辆的位置上安装雷达模块的可能性，所述可能性为此迄今被看作不利的并且因此未被考虑。这例如是发动机罩、挡泥板或相应的保险杠或布置在保险杠下方的装饰元件。
此外，对于由车身外元件220预给定的拱形结构替代地或补充地，根据本发明的雷达模块100的壳体自身的天线罩120也可以具有结构化部，所述结构化部相应于相应的车身外元件220的结构化部。为此，图5示出相应的实施例，其中，车身外元件220具有栅格状的结构化部222。在此，例如可以涉及车辆的前部区域中的冷却器栅格或进气栅格。因为雷达传感器130已经作为完成的雷达模块提供，所以在生产工厂中校准雷达模块时已经可以考虑通过布置在壳体自身的天线罩120的外部面121上的结构化部122引起的对所发射的或所接收的雷达辐射134、135的干扰效应。
图3示出敞开地安装的雷达模块100的另一实施例。根据雷达模块100在车辆200中的安装位置，在此可能有意义的是，使壳体自身的天线罩120配备外涂层123。在此，例如可以涉及漆层，所述漆层相应于车身外元件220的外漆层223。这尤其在将雷达模块100安装到车辆的发动机罩、挡泥板、保险杠或其他的覆盖物中的情况下是有意义的。天线罩120的涂层123的材料也可以与车身外元件220的涂层223的材料不同。如果由此实现天线罩120的更好的雷达穿透度，则这尤其是有意义的。
此外，除了漆层之外，薄膜层也考虑作为涂层123。在此，不仅漆层、而且薄膜层优选地在尽可能好的雷达穿透度的方面进行优化。此外，壳体自身的天线罩120的材料已经可以具有相应于车身外元件220的外侧221的颜色设计的颜色。
原则上也可能的是，壳体自身的天线罩120的外部面121在颜色上和在结构上与车身外元件220的外部面221不同地设计。这尤其在壳体自身的天线罩120用作创造性的元件的情况下是有意义的。通常处于车辆的前部区域内的车辆特定的徽标形成对于此的一个例子。
图6示出雷达模块100的一个实施例，所述雷达模块具有特殊的设计用于敞开地安装在车辆中的壳体自身的天线罩120。在此，天线罩120具有外表面121，所述外表面在颜色上和在结构上相应于相应的车辆的外车身。如此设计的雷达模块尤其设置用于安装到面式的车身外元件中，例如发动机盖、挡泥板、保险杠或外部车身的另一个前覆盖物。
反之，图7示出具有壳体自身的天线罩120的雷达模块100，在所述天线罩的外表面121上构造有槽结构122。该雷达模块100例如设置用于敞开地安装在冷却栅格或进气栅格中。
图8示出具有车身外部分220的车辆200的前部区域。在当前实施例中以保险杠的形式构造的车身外部分220具有开口224，在所述开口中布置有装配在车身外部分220上的雷达模块100的壳体自身的天线罩120。
图9示出对于使用配备有层结构的图7中的壳体自身的天线罩的一个可能的实施例。在此，雷达模块100在车辆200的前部区域中装配在冷却器栅格220内。壳体自身的天线罩120的结构122在此优选与冷却器栅格220的栅格结构222齐平地布置。
图10示例性地示出壳体自身的天线罩作为车辆特定的徽标的应用。如已经类似于图9中的实施例的那样，雷达模块100在以下实施例中布置在冷却器栅格220内的开口或凹部224中。然而，壳体自身的天线罩120不具有相应的结构化部。相反，壳体自身的天线罩120的外侧121配备有彩色图案123。在当前的实施例中，彩色图案123相应于冷却器栅格220的栅格结构222的图案。然而，在天线罩120的外侧121上的相对于背景彩色地突出的彩色图案123原则上以每个任意的设计实施，例如以车辆典型的徽标——例如相应的车辆的商标——的形式。在此，通过施加相应的涂层——例如漆层或薄膜，可以在天线罩120的外侧上产生彩色标记123。原则上，也可以借助结构和颜色标记设置天线罩120的外侧的组合式设计。
尽管先前已经根据具体的实施例描述了本发明，但本发明绝不限于此。因此，本领域技术人员能够合适地改动并且彼此组合所描述的特征，而不偏离本发明的核心。

Claims (10)

1.一种车辆(200)，其包括：
车身(210)，所述车身具有车身外元件(220)，所述车身外元件具有外部面(221)；和
雷达模块(100)，所述雷达模块具有雷达传感器(130)、容纳所述雷达传感器(130)的壳体(110)和固定在所述壳体(110)上的天线罩(120)，所述壳体具有布置在所述雷达传感器(130)的探测方向上的壳体开口(111)，所述天线罩盖状地封闭所述壳体开口(111)；
其特征在于，所述天线罩(120)构成所述车身外元件(220)的外部面(221)的一部分。
2.根据权利要求1所述的车辆(200)，其中，所述车身外元件(220)在所述车身外元件的外部面(221)中具有开口(224)，其中，所述天线罩(120)布置在所述开口(224)内。
3.根据权利要求1或2所述的车辆(200)，其中，所述天线罩(120)具有外部面(121)，所述外部面与所述车身外元件(220)的外部面(221)基本上齐平地终止。
4.根据以上权利要求中任一项所述的车辆(200)，其中，所述天线罩(120)的外部面(121)具有结构化部(122)，所述结构化部相应于所述车身外元件(220)的外部面(221)的结构化部(222)。
5.根据以上权利要求中任一项所述的车辆(200)，其中，所述天线罩(120)的外部面(121)涂覆有漆层或薄膜层(123)，所述漆层或薄膜层相应于所述车身外元件(220)的外部面(221)的涂层。
6.根据权利要求5所述的车辆(200)，其中，所述漆层(123)构造为雷达可穿透的。
7.根据以上权利要求中任一项所述的车辆(200)，其中，所述天线罩(120)以冷却格栅或进气格栅的结构化的板的形式或以车辆徽标的形式构造。
8.根据以上权利要求中任一项所述的车辆(20)，其中，所述雷达模块(100)布置在所述车辆(200)的前部区域中。
9.一种雷达模块(100)，其用于根据以上权利要求中任一项所述的车辆(200)，所述雷达模块包括：
雷达传感器(130)；
容纳所述雷达传感器(130)的壳体(110)，所述壳体具有布置在所述雷达传感器(130)的探测方向上的壳体开口(111)；
固定在所述壳体(110)上的天线罩(120)，所述天线罩盖状地封闭所述壳体开口(111)；
其特征在于，所述天线罩(120)以所述车辆(200)的车身外元件的形式构造。
10.根据权利要求9所述的雷达模块(200)，其中，所述天线罩(120)以冷却格栅或进气格栅的结构化的板的形式、以车辆徽标的形式或以所述车身外元件(220)的涂漆的或以薄膜涂覆的外部面的形式地构造。
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