CN113906305A - 用于雷达环境检测的车窗和制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于雷达环境检测的车窗(10),所述车窗包括:具有内侧(17)和外侧(18)的窗体(50),其中,所述窗体(50)包括多个雷达波导(41、41‑1至41‑n),用于将雷达辐射(100)从内侧(17)引导至外侧(18)和/或相反地用于将雷达辐射从外侧引导至内侧,其中,所述雷达波导(41、41‑1至41‑n)通过折射率变化实现对雷达辐射(100)的波的引导。此外,提供一种制造这种用于雷达环境检测的车窗(2)的方法。

Description

用于雷达环境检测的车窗和制造方法
本发明涉及一种用于改进的雷达环境检测的车窗和一种其制造方法。本发明尤其涉及一种挡风玻璃,所述挡风玻璃设置用于与雷达传感器一起使用,所述雷达传感器使用多个分布布置的雷达发送和接收传感器。
在机动车中的被动安全系统的区域中以及针对4级和5级自动驾驶,道路参与者的可区分性对于保护乘客和保护其他的道路参与者来说是特别重要的。为此需要安全的环境检测。为了保证该环境检测,必须在所有三个空间维度上以尽可能高的分辨率检测机动车的周围环境。现代的照相机和LIDAR系统能够确保环境检测,但在其质量方面会受到影响,或者在能见度差的情况下、例如在雾、雪或黑暗的情况下完全失效。相反,雷达传感器不会受到这些限制,但必须与大量传感器布置为一个阵列,用以实现高分辨率的三维成像。
此外,这种阵列中的各个传感器必须在其发送和接收时间方面被同步化。这种同步在技术上是要求极高的。因此有利的是,各个雷达传感器是尽可能小的、简单的、灵活的、容错的、坚固的且便宜的。为此应在雷达传感器本身中安装尽可能少的电子设备,并且数字数据处理应该在中央控制单元内集中进行。
从现有技术中已知的是,雷达系统安装在挡风玻璃后方,雷达系统通过挡风玻璃辐射和接收雷达波。
EP 2 808 698A2示出了一种系统,其中,挡风玻璃具有金属化层,用以防止红外线辐射进入车辆内部。因为金属化层阻挡雷达辐射,所以金属化层在雷达系统前方具有留空部。
为了实现方位角和仰角中的高分辨率,需要大量传感器。在已知的车辆中迄今还没有令人满意地解决将这些传感器布置在机动车中并且运行,从而也可以针对成像的或图像处理的方法实现期望的高分辨率。技术问题在此能够实现多个传感器的布置,并且尤其能够实现在具有改进的发送和接收特性的车辆中的多个雷达传感器的运行。
所述技术问题根据本发明通过根据权利要求1的车窗和根据权利要求13的用于制造车窗的方法解决。有利的实施方式由从属权利要求得到。
本发明基于以下构思,即车窗构造有多个雷达波导,在雷达传感器发送和雷达传感器接收时,通过这些雷达波导,将雷达辐射或雷达波改进地传输穿过车窗。在此,通过车窗的窗体中的折射率变化来实现雷达波导。通常已知的是,在具有第一折射率的第一介质中传播的电磁辐射或电磁波在与具有比第一介质更小的折射率的第二介质的边界面处并且以相对于边界面上的表面法线测量地超过预设角度的角度接触边界面时会完全或几乎完全被反射。
因此,尤其提供一种用于雷达环境检测的车窗,所述车窗包括具有内侧和外侧的窗体,其中,所述窗体包括多个雷达波导,用于将雷达辐射从内侧引导至外侧和/或相反地用于将雷达辐射从外侧引导至内侧,其中,所述雷达波导通过折射率变化实现对雷达辐射的波的引导。
一种制造用于雷达环境检测的车窗的方法,所述方法包括以下步骤:制造或提供具有内侧和外侧的窗体,其中,在所述窗体中构造多个雷达波导,用于将雷达辐射从内侧引导至外侧和/或相反地用于将雷达辐射从外侧引导至内侧,其中,所述雷达波导通过折射率变化实现对雷达辐射的波的引导。
可以在窗体中通过窗体的材料中的折射率变化构造雷达波导,窗体优选是挡风玻璃。由此实现非常好地集成到车窗中,该集成不会损害车窗的机械稳定性。因此在实施方式中,通过窗体的材料中的折射率调制来构造多个雷达波导的至少一个雷达波导的折射率变化。
通过窗体的材料中的折射率变化构造雷达波导可以通过在窗体制造期间窗体材料的局部变化实现。
特别有利的实施方式规定,通过所述窗体的材料中的折射率调制来构造多个雷达波导中的至少一个雷达波导的折射率变化。
在实施方式中,借助非线性的多光子过程设计折射率调制,由此提供一个或多个雷达波导。为此例如聚焦的激光的焦点在窗体的材料的体积中运动。在激光辐射的焦点中,由于非线性的多光子过程,材料的折射率会发生局部变化。通过将材料中的焦点运动到不同的位置,可以有针对性地局部改变材料中的折射率。通过多光子过程局部改变材料的密度,并且由此改变折射率。
在此可行的是,提供折射率变化的不同的空间结构。因此可行的是,至少一个雷达波导或多个雷达波导中的至少另一个雷达波导具有喇叭天线结构。
优选地,多个雷达波导中的所有雷达波导具有喇叭天线结构。由此明显改进了雷达辐射通过各个光波导的发射。此外,还改进了从窗体的外部引导到内部的反射的雷达辐射的波引导。
其他的实施方式可以具有促进雷达辐射的发射或雷达辐射的接收和进一步引导到传感器的其他结构。由此,如在喇叭天线状的结构中那样,可以影响发射的雷达辐射的发射特性和与雷达波导耦连的传感器的接收特性。
为了能够充分利用发射和接收的雷达辐射的极化来检测周围环境,单个、多个或所有雷达波导构造为,使得它们促进具有特定的极化方向的雷达波或雷达辐射的发射。在此,在距窗体的外侧的一定距离中、即在雷达辐射的远场中发射的辐射所具有的极化方向是决定性的。在此,它可以是线性极化的雷达辐射,该雷达辐射的极化方向与车窗间隔开地说明相应的雷达波导的极化方向。
因此,可以相对于位置固定地与车窗的窗体耦连的坐标系来说明由此可以分配给各个雷达波导的极化方向。
除了优选引导在从车窗外侧输出时具有线性的极化方向的雷达波或雷达辐射以外,也可以促进引导圆极化的雷达波或圆极化的雷达辐射或以不同的方式极化的雷达辐射。
为了能够在测量环境时考虑雷达辐射的极化及其在反射时的变化,在实施方式中规定,多个雷达波导中的一些雷达波导分别成对地促进在波引导时从车窗的外侧输出和/或进入的雷达辐射的不同的极化。
特别优选地,这适用于多个雷达波导中的分别彼此相邻的雷达波导。这意味着,在沿空间方向布置多个雷达波导时,分别成对地彼此相邻的雷达波导促进在波引导中不同的极化方向的雷达波或雷达辐射。然而优选地,多个雷达波导分别成对地具有不同的极化方向的条件适用于多个雷达波导中的所有雷达波导,这意味着,这些雷达波导分别促进在波引导中、发射的或接收的雷达辐射的非常好的极化方向,其中,非常好的极化方向都是不同的。
为了改进对通过不同的雷达波导发出和发射的雷达波或雷达辐射的评估并且获得高的环境分辨率,需要在不同的雷达波导的发射时间点和接收时间点之间的时间相关性。这意味着,例如,雷达辐射通过不同的雷达波导的发射应该在时间上同步地、即在时间上相协调地进行。尤其当分别由单独与各个雷达波导耦连的雷达芯片产生并且检测由各个雷达波导发射和接收的雷达辐射时,可以有利地了解并且定期测量雷达波导彼此的距离。
为此在实施方式中规定,多个雷达波导中的至少一组的雷达波导通过多个校准波导中的校准波导直接或间接地相互连接。
因此,车窗有利地包括多个校准波导,其中,每个校准波导基于至少在通过相应的校准波导相连的两个雷达波导之间的全反射构造用于雷达辐射的引导,其中,在窗体的内侧进入相互连接的雷达波导中的一个雷达波导内的雷达辐射的一部分在窗体的内侧从相互连接的雷达波导中的另一个雷达波导输出,或者反之亦然。
本发明的实施方式规定,至少一组雷达波导的彼此相邻的雷达波导分别与校准波导连接。
优选地,校准波导构造为,使得由该组中的每个雷达波导(如果通过该雷达波导)发射与该雷达波导耦连的雷达芯片的雷达信号作为唯一的雷达信号,所有其他的与该组的雷达波导中的一个耦连的雷达芯片通过校准波导获得“直接的信号”,这些其他的雷达芯片可以根据该信号在时间上同步被反射的接收到的雷达辐射。也就是说,在雷达辐射的发送方面,雷达波导都相互关联。
在优选的实施方式中,校准波导通过在窗体的材料中引导激光的焦点构造用于借助非线性的多光子相互作用形成的折射率变化。
同样可能的是,通过在窗体制造中的材料的局部变化来构造校准波导。因此,应进行雷达辐射的波引导的材料被具有更高的折射率的材料包围。
在其他的实施方式中,通过将聚合物材料添加到窗体中而构造出校准波导。
雷达波导也可以部分或所有通过聚合物材料构造成,该聚合物材料被添加到窗体的留空部中。因此,实施方式规定,至少一些雷达波导通过聚合物材料构成,所述聚合物材料被添加到窗体的留空部中。
尤其为了最小化窗体的外侧的耦合和退耦损耗并且必要时还作为光波导的保护,在一些实施方式中规定,多个雷达波导中的雷达波导在窗体的外侧被至少一个抗反射层覆盖,所述抗反射层的层厚度是抗反射层中针对波引导设置的雷达波长的四分之一的整数倍。窗体因此在外侧,至少在雷达波导的区域中被涂覆有相应的抗反射层。
抗反射层优选适配于折射率,从而最小化雷达辐射在离开/进入窗体时的反射。这意味着,折射率适配于雷达辐射的波长,即在雷达辐射的波长中选择具有相应需要的折射率的材料,或通过材料添加,针对雷达辐射的波长相应调整抗反射层的材料的折射率,从而雷达辐射的透射率是最佳的。因此发生针对雷达波长的调校(Vergütung)。
其他的实施方式可以规定,抗反射层多层地构造,以便明显地有利于特定的波长或特定的波长范围的雷达辐射与其他的波长或波长范围的耦合和退耦。由此最小化反射,并且因此显著减小耦合和退耦损耗。为此,优选通过模拟计算来选择和确定各个层的折射率。
其他的实施方式和/或扩展方案可以规定,层的材料层厚度备选或附加地包括在模拟中。
以下实施方案被证明是特别有利的,即,多个雷达波导中的至少一组雷达波导彼此等距地布置。优选地,该至少一组的雷达波导沿直线布置。
为了在尤其从外部观察车窗时,针对人类观察者在视觉上隐藏与雷达波导耦连的雷达芯片,在一些实施方式中规定,在多个雷达波导的区域中的窗体在可见的波长范围内通过在可见的波长范围内的印记构造为不透明的。在这种实施方式中,因此有利地,多个雷达波导布置在窗体的黑色印记区域中。
以下参照附图详细阐述本发明。在附图中:
图1示出具有基于雷达的环境检测的车辆的前视示意图;和
图2示出具有两个放大截图的车窗的剖视图,其中一个示出在车窗外侧上的雷达波导,另一个示出在车窗内侧上的雷达波导。
图1示意性示出了车辆1的前视图。车辆包括环境检测系统5。环境检测系统5包括至少一个雷达设备30。在所示的实施方式中,雷达设备30具有多个雷达芯片31-1至31-n,其分别可以产生和检测雷达辐射。在优选的实施方式中,在中央评估装置33中评估由各个雷达芯片31-1至31-n检测到的雷达信号。为此,各个雷达芯片31-1至31-n在信息技术上通过信息线路34-1至34-n与中央评估装置33耦连。中央评估装置33为车辆1的另外的装置7提供环境数据35。例如,这可以以图示的形式示出。环境数据可以包括关于对象相对于车辆1的位置、对象与车辆的相对速度、与车辆1的周围环境2中的其他对象的相对速度、相对于车辆1和/或相对于周围环境2中的其他对象的相对加速度的信息。然而,环境数据35还可以包括关于车辆的周围环境2中的没有检测到对象、即空闲位置的信息。
在图1中,信息线路34-1到34-n被部分地绘制在车辆轮廓之外。然而,对于本领域技术人员来说要理解的是,信息线路34-1至34-n当然构造在车辆的内部。同样地,仅示意性示出了中央评估装置33、另外的装置7和例如构造为车辆总线9的通信连接8。装置7可以是车辆1的评估和/或使用环境数据的任何装置、例如驾驶员辅助系统、用于自动驾驶的控制装置等。
再调整“-1、-2、-i、-m、-k、...-n”应该分别区分出类似的对象,其中,n、i、k、m分别是自然数。
雷达芯片31-1至31-n可以配备有或不配备有天线。雷达芯片布置在车辆1内部,即布置在车窗10后面。在本示例中,车窗10是构造为机动车3的车窗10的挡风玻璃11。在所示的示例中,雷达芯片31-1至31-n布置在上边缘13上,优选布置在黑色印记12的区域中。黑色印记12在可见的波长范围内是不透明的,从而当从外面看布置在挡风玻璃11后面的雷达芯片31-1至31-n对于人类观察者来说是察觉不到的或几乎察觉不到的。黑色印记12优选实施为,其没有不利地影响雷达波或雷达辐射的传播。
为了使由雷达芯片31-1至31-n产生和发射的雷达辐射最小化以及在车窗上反射回的雷达辐射100’的衰减损失最小化,车窗构造有多个雷达波导41-1到41-n。在所示的实施方式中,对于每个雷达芯片31-1至31-n分别刚好存在一个雷达波导41-1至41-n。在其他的实施方式中,车窗10的雷达波导41的数量可以大于布置在车窗10后面的雷达芯片31的数量。
图2示出了通过车窗10的剖面示意图。车窗10包括窗体50。在窗体50中构造出多个雷达波导41-1至41-n。优选地,这些雷达波导等距地布置。优选地,相邻的雷达波导41-i、41-i+1的距离等于在窗体的材料中的所使用的雷达辐射的波长的整数倍。
每个波导41在车窗10的内侧17上与雷达芯片31中的一个耦连。耦连如下地进行,即由雷达芯片31产生的雷达辐射100尽可能无损耗地和少衰减地耦合相应的雷达波导。雷达辐射100由雷达波导31引导穿过车窗10的窗体50,并且在车窗10的外侧18发射到车辆1的周围环境2中。发射的雷达辐射100的一部分在车辆1的周围环境2中的对象(未示出)上被反射。反射的雷达辐射100’再次接触车窗10,并且至少部分尽可能少损耗地耦合雷达波导41,并且通过雷达波导41穿过车窗10引导至内侧17,并且在那里退耦,从而可以由雷达芯片31检测反射的雷达辐射100’,雷达芯片与相应的雷达波导41耦连。
要理解的是,通过多个雷达波导31-1至31-n中的其中一个雷达波导31-i被引导到车窗的外侧18并且在那里被发射的雷达辐射(在其被反射后)不仅从雷达波导41-i,而且通常也从其他的雷达波导41-k(k≠1)穿过车窗50被引导到相应与之耦连的雷达芯片31-k上。
以下简要阐述如何在对于相应波长范围透明的材料的体积中引导雷达波。玻璃和大多数透明的塑料不仅在可见的波长范围内是透明的,而且在雷达波长范围内也是透明的。
如果利用辐射穿过材料的体积的几何图像是可能的,那么该材料在体积中对于辐射是透明的。在材料的体积中尤其不发生辐射的散射,其例如在可见的波长范围内的辐射中导致材料的扩散痕迹。
在具有第一折射率n1的第一材料与具有折射率n2的第二材料的边界面处,其中,第一折射率n1小于第二折射率n2,在第一材料中传播的辐射的平的入射角的情况下出现辐射的全反射。全反射的这种特性可以用于形成波导。这种从可见的波长范围已知的特性也存在于雷达波长的范围内。因此,雷达波导是能够基于折射率变化的反射引导雷达波长范围内的电磁波或在材料中传播的电磁辐射的波导。
这在车窗1的外侧18的雷达波导14-1中的一个的输出区域的放大的截图A中示意性示出。
在具有折射率m的雷达波导41-1的材料39中传播的雷达辐射100的雷达束101在较平的角度中撞击到具有折射率n2的窗体50的材料59上。雷达束100在雷达波导41-1的材料39与窗体50的材料59之间的边界面上被反射。由此,雷达束101和进而雷达辐射100的波的引导发生在雷达波导31-1中。折射率n2大于折射率n1
因此在雷达芯片31中的一个雷达芯片中产生的雷达辐射100穿过车窗10导引波,方式是,雷达辐射100在车窗10的内侧17耦连配属的雷达波导41。在雷达波导41的材料39中,雷达辐射100在与窗体50的材料59的边界面上被反射,并且因此少损耗地被引导穿过车窗10。在车窗10的外侧18,雷达辐射100从雷达波导41输出,并且发射到车辆1的周围环境2中。在那里在对象(未示出)上反射的雷达辐射100’在车窗2的外侧18以相反的方向耦合雷达波导41,在与窗体50的材料59的边界面上通过反射被引导,并且在车窗10的内侧17从雷达波导41退耦,并且被引导到雷达芯片31以用于检测反射的雷达辐射100’。
为了在雷达辐射100从雷达波导41输出时减少反射损失,车窗2优选在外侧18具有抗反射层70。抗反射层70的材料79优选关于折射率适配于抗反射层70中的发射的雷达辐射100的波长。
抗反射层70的层厚度72等于抗反射层70的材料79中的雷达辐射的波长λ的四分之一的整数倍。如果用s表示层厚度72,那么适用的是:s=mλ/4,其中,m是自然数。
抗反射层70也可以多层地构造,其中,各个层分别具有等于相应层的材料中的雷达辐射的波长的四分之一的整数倍的层厚度。
雷达波导41例如简化地在图2中并且尤其在放大截图A中示出,在雷达波导41的简单的实施方式中假设,雷达波导具有柱形形状。然而优选的是,光波导41具有更复杂的结构、例如喇叭天线的结构。这意味着,雷达波导的材料和窗体的材料之间的折射率变化表示窗体的体积中的更复杂的几何结构。由此可以影响发射的雷达辐射100的发射方向和射束特性。同样也可以影响发射的雷达辐射的极化方向。
在图2所示的实施方式中,示意性示出了多个雷达波导的每个雷达波导41-i的极化方向45-i,在该方向中,雷达辐射100在车窗10的外侧18、从相应的雷达波导41-i输出。
各个雷达波导41-1至41-n的极化方向45-1至45-n沿雷达波导的线性布置逐渐改变。相邻的雷达波导41-i和41-i+1之间的极化方向的角度差因此是恒定的。极化方向在此示出在附图平面中,尽管极化方向涉及与其垂直的平面。
如果雷达波导41构造为,使它们影响被引导的雷达辐射100的极化方向,那么可以实施极化测量。
为了便于和/或能够以高分辨率对反射的雷达辐射100’的各个检测到的雷达信号进行评估,校准波导81、81-1至81-m优选在车窗10的内侧17上构造在雷达波导41之间。为清楚起见,图2示出了仅一个校准波导81。然而,校准波导相应构造在相邻的雷达波导之间,如在放大截图B所示的那样。具有两个相邻的雷达波导的每个雷达波导利用这两个相邻的雷达波导分别与自身的、即总共两个或更多个校准波导耦连。
放大截图B示出了两个相邻的雷达波导41-i、41-i+1,以及它们的与之耦连的雷达芯片31-i、31-i+1。校准波导81-i构造为,使得该校准波导将从车窗10的内侧17耦合到雷达波导41-i的雷达辐射100的一部分100”引导到相邻的雷达波导41-i+1,从而由雷达芯片31-i+1检测通过校准波导引导的雷达辐射的至少一部分100”。
优选地,每个雷达波导41-i通过校准波导81-i-1和81-i与其直接相邻的雷达波导41-i-1,41-i+1耦连。由此可以实现各个雷达芯片31之间的同步和校准。
雷达波导41以及校准波导81可以以不同的方式集成到车窗10中。
在实施方式中,留空部、例如针对雷达波导的穿过车窗的通孔首先构造在车窗中。随后利用材料填充留空部,该材料具有与车窗的材料的折射率n2相比较小的折射率n1。为此,聚合物材料例如是合适的,其被添加到车窗10的由玻璃制成的窗体50的留空部中。
校准波导81也可以以如下方式制造,即利用聚合物材料填充车窗10的窗体50中的留空部。
借助非线性的多光子过程制造雷达波导41和/或校准波导81被证明是特别有利和灵活的。利用聚焦的激光辐射,在透明的材料中,透明的材料的密度以及由此折射率可以在激光辐射的焦点中局部改变。通过引导激光辐射的焦点穿过窗体的体积,可以将复杂的折射率变化引入窗体中,从而可以以该方式构造出雷达波导41和校准波导81。雷达波导41的特性可以以多种方式受到影响。因此,雷达波导41例如可以获得喇叭天线结构,和/或它们的极化特性可以被调节和影响。
特别的优点是,雷达波导或校准波导可以以高精度置入已制成的车窗中。在此,可以实现任意复杂的折射率变化。
在留空部的适当成形的情况下,通过将材料、尤其聚合物材料添加到窗体的留空部中,雷达波导可以构造有喇叭天线结构,和/或雷达波导的极化特性被调节。
此外,可以在窗体的制造中已经局部改变折射率特性,并且由此在窗体的制造中直接构造出雷达波导或校准波导。为此,期望雷达波引导的材料被具有更高的折射率的材料包围。
可以一层或多层地构造的抗反射层70优选在整个表面上施加到窗体50的外侧。为了避免在可见的波长范围内的在抗反射层上的光折射,抗反射层70使折射率适配于窗体50的材料59。多层的抗反射层具有由不同的材料的层和因此不同的折射率构成的组合,以便在边界面或过渡部上产生相位跳变,并且由此优化针对雷达波长或针对雷达波长附近的波长范围以及必要时针对在雷达波长中的雷达辐射的发射的角度范围的透射率。优选借助模拟计算确定层序列。
雷达波导41高精确地集成在车窗10中,利用与雷达波导41组合地使用雷达芯片31的雷达设备30可以实现车辆1的周围环境2的分辨率,所述分辨率可以与LiDAR(光探测与测距)系统的分辨率类似。
如果雷达波导利用校准波导相互连接以实现时间同步和校准,那么可以实现特别高的分辨率。
在在此描述的实施方式中,雷达波导沿构造为挡风玻璃11的车窗10的上边缘13构造。附加或备选地,雷达波导也可以构造在车窗的右侧边缘14上、左侧边缘15上和/或下边缘16上。原则上,雷达波导也可以构造在其他的位置上,并且在此构造在校准波导之间。
特别优选地,车窗2在构造有雷达波导41的区域中印刷有不透明的颜色、例如黑色,以便隐藏与雷达波导41耦连的雷达芯片31。
在所描述的实施方式中,车窗10是挡风玻璃11。然而,车窗也可以是车辆的任何其他的窗户、例如后窗、侧窗等。在这种情况下,雷达波导例如与A柱、B柱、C柱和/或车窗的上边缘或下边缘相邻地构造。
与多个雷达波导耦连的雷达芯片可以属于一个或不同的雷达设备。
在倾斜安装的和/或弯曲的车窗的情况下,雷达辐射在雷达波导中的波引导的方向可能不同于车窗的在车窗的内侧和/或外侧的局部的表面法线。也就是说,在这种情况下,雷达波导不会垂直于车窗地定向。
附图标记列表
1 车辆
2 周围环境
3 机动车
5 环境检测系统
7 装置
8 通信连接
9 车辆总线
10 车窗
11 挡风玻璃
12 黑色印记
13 上边缘
14 右侧边缘
15 左侧边缘
16 下边缘
17 内侧
18 外侧
30 雷达设备
31、31-1至31-n 雷达芯片
33 中央评估装置
34-1至34-n 信息线路
35 环境数据
39 雷达波导的材料
41、41-1至41-n 雷达波导
45-1至45-n 极化方向
50 窗体
59 窗体的材料
70 抗反射层
72 层厚度
79 抗反射层的材料
81 校准波导
100 雷达辐射
100’ 反射的雷达辐射
100” 耦合的雷达辐射的一部分
101 雷达束

Claims (11)

1.一种用于雷达环境检测的车窗(10),所述车窗包括:
具有内侧(17)和外侧(18)的窗体(50),
其特征在于,所述窗体(50)包括多个雷达波导(41、41-1至41-n),用于将雷达辐射(100)从内侧(17)引导至外侧(18)和/或相反地用于将雷达辐射从外侧引导至内侧,其中,所述雷达波导(41、41-1至41-n)通过折射率变化实现对雷达辐射(100)的波的引导。
2.根据权利要求1所述的车窗(10),其特征在于,通过所述窗体(50)的材料(59)中的折射率调制来构造多个雷达波导(41、41-1至41-n)中的至少一个雷达波导(41、41-1至41-n)的折射率变化。
3.根据权利要求2所述的车窗(10),其特征在于,借助非线性的多光子过程设计折射率调制。
4.根据前述权利要求中任一项所述的车窗(10),其特征在于,至少一个雷达波导(41、41-1至41-n)或多个雷达波导(41、41-1至41-n)中的至少另一个雷达波导具有喇叭天线结构。
5.根据前述权利要求中任一项所述的车窗(10),其特征在于,多个雷达波导(41、41-1至41-n)中的一些雷达波导(41、41-1至41-n)分别成对地促进在波引导时从车窗(10)的外侧输出和/或进入的雷达辐射的不同的极化。
6.根据前述权利要求中任一项所述的车窗(10),其特征在于,设有多个校准波导,其中,每个校准波导基于至少在通过相应的校准波导相连的两个雷达波导(41、41-1至41-n)之间的全反射构造用于雷达辐射的引导,其中,在窗体的内侧进入相互连接的雷达波导(41、41-1至41-n)中的一个雷达波导内的雷达辐射的一部分在窗体(50)的内侧从相互连接的雷达波导(41、41-1至41-n)中的另一个雷达波导输出,或者反之亦然。
7.根据前述权利要求中任一项所述的车窗(10),其特征在于,至少一些雷达波导(41、41-1至41-n)通过聚合物材料构成,所述聚合物材料被添加到窗体(50)的留空部中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的车窗(10),其特征在于,多个雷达波导(41、41-1至41-n)中的雷达波导(41、41-1至41-n)在窗体(50)的外侧被至少一个抗反射层覆盖,所述抗反射层的层厚度是抗反射层中针对波引导设置的雷达波长的四分之一的整数倍。
9.一种制造用于雷达环境检测的车窗(10)的方法,所述方法包括以下步骤:
制造或提供具有内侧和外侧的窗体(50),其中,在所述窗体(50)中构造多个雷达波导(41、41-1至41-n),用于将雷达辐射从内侧引导至外侧和/或相反地用于将雷达辐射从外侧引导至内侧,其中,所述雷达波导(41、41-1至41-n)通过折射率变化实现对雷达辐射(100)的波的引导。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,通过非线性的多光子过程在所述窗体(50)的材料(59)中设计折射率调制,方式是,聚焦的激光的焦点在窗体(50)的材料的体积中运动。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,在反射波导之间构造校准波导。
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