DE102004033760A1 - Motor vehicle with a sensor device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Sensorvorrichtung, welche elektromagnetische Wellen mit einem Arbeitsfrequenzband innerhalb des Frequenzbereiches zwischen 10 GHz und 100 GHz abstrahlt und empfängt, um den Abstand, die Geschwindigkeit, die Objektklasse, die Objektposition als eine relative Eigenschaft eines in der Fahrzeugumgebung vorhandenen Objekts zu ermitteln. Zwischen der Sensorvorrichtung und einem Anbauteil am Fahrzeug, hinter welchem die Sensorvorrichtung angeordnet ist, ist eine Manschette angebracht, welche aus einem in dem Arbeitsfrequenzband der Sensorvorrichtung absorbierend wirkenden Material besteht, um einerseits ein Übersprechen zwischen der einen Sensorvorrichtung und einer weiteren Sensorvorrichtung oder zwischen einem Empfangs- und einem Sendezweig der einen Sensorvorrichtung und andererseits eine Beeinträchtigung der Sensorleistung aufgrund einer Spritzwasser- oder Schmutzeinwirkung zu vermindern oder zu verhindern.The invention relates to a motor vehicle having a sensor device which radiates and receives electromagnetic waves having an operating frequency band within the frequency range between 10 GHz and 100 GHz by the distance, the speed, the object class, the object position as a relative characteristic of an object present in the vehicle environment to investigate. Between the sensor device and an attachment to the vehicle, behind which the sensor device is arranged, a collar is mounted, which consists of a working in the operating frequency band of the sensor device absorbing material, on the one hand crosstalk between the one sensor device and another sensor device or between a reception - And to reduce a transmitting branch of a sensor device and on the other hand, a deterioration of the sensor performance due to a splashing or dirt effect or prevent.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Sensorvorrichtung, welche in einem Arbeitsfrequenzband zwischen 10 GHz und 100 GHz arbeitet. Solche Sensorvorrichtungen werden zur Abstands- oder Geschwindigkeitsmessung, zur Objekterkennung oder zur Strassenzustandserfassung in Kraftfahrzeugen verwendet.The The invention relates to a motor vehicle having a sensor device, which in an operating frequency band between 10 GHz and 100 GHz is working. Such sensor devices are used for distance or speed measurement, for object recognition or road condition detection in motor vehicles used.

Es ist bekannt eine solche Sensorvorrichtung in einem oder hinter einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs anzuordnen. Beispielsweise ist im Stoßfänger eine Aussparung vorhanden, in welche die Sensorvorrichtung und die erforderlichen Montageteile eingebracht werden können.It is known such a sensor device in or behind a Bumper of a motor vehicle to arrange. For example, there is a recess in the bumper, in which the sensor device and the required mounting hardware can be introduced.

Im Gegensatz zu akustisch arbeitenden Sensorvorrichtungen ist es bei elektromagnetisch arbeitenden Sensorvorrichtungen nicht notwendig die Sende- und Empfangseinheit sehr nahe an der Außenhaut des Fahrzeugs anzuordnen. Deshalb kann eine elektromagnetisch arbeitende Sensorvorrichtung auch einige Zentimeter hinter der Außenhaut des Fahrzeugs oder hinter einem Stoßfänger angeordnet werden.in the Contrary to acoustically operating sensor devices, it is at Electromagnetically operating sensor devices not necessary the transmitting and receiving unit very close to the outer skin to arrange the vehicle. Therefore, an electromagnetically working Sensor device also a few inches behind the outer skin of the Vehicle or behind a bumper arranged become.

Zur Befestigung einer elektromagnetisch arbeitenden Sensorvorrichtung ist aus der DE 30 31 823 A1 eine Befestigungsvorrichtung bekannt. Hierbei wird die Sensorvorrichtung an der Unterseite eines Kraftfahrzeugs derart angeordnet, dass die Einflüsse durch Schmutzspritzer und Steinschlag vermindert werden. Hierzu wird die Sensorvorrichtung in einer Vertiefung an einem von Spritzwasser weniger beeinträchtigten Bereich am Unterboden des Fahrzeugs angebracht.To attach an electromagnetically operating sensor device is from the DE 30 31 823 A1 a fastening device known. Here, the sensor device is arranged on the underside of a motor vehicle such that the influences are reduced by splashes of dirt and stone chipping. For this purpose, the sensor device is mounted in a depression on a less affected by splashing water area on the underbody of the vehicle.

Eine andere Art der Anbringung eines Sensors zur Umgebungserfassung erfolgt hinter einem Kraftfahrzeugteil, wie beispielsweise hinter einem Stoßfänger oder einem anderen Kunststoffverkleidungsteil. Dies bewirkt bereits durch das vorgesetzte Verkleidungsteil einen erheblichen Schutz gegen Verunreinigung und mechanische Belastung.A another way of attaching a sensor for environmental detection takes place behind a motor vehicle part, such as behind a bumper or another plastic trim part. This already works the superior trim panel a significant protection against contamination and mechanical stress.

Es ist Aufgabe der Erfindung den mechanischen Schutz der Sensorvorrichtung, insbesondere den Schutz gegen Verschmutzung weiter zu erhöhen und gleichzeitig die elektromagnetischen Eigenschaften der Sensorvorrichtung zu verbessern, wobei zusätzlich der Einbauaufwand nicht erhöht werden soll.It object of the invention is the mechanical protection of the sensor device, in particular, to further increase protection against pollution and at the same time the electromagnetic properties of the sensor device to improve, in addition the installation cost is not increased shall be.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.These Task is solved by an article having the features of patent claim 1.

Bevorzugte Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben.preferred versions are in the subclaims specified.

Das Kraftfahrzeug umfasst eine Sensorvorrichtung, welche elektromagnetische Wellen innerhalb eines Arbeitsfrequenzbandes aus dem Frequenzbereich zwischen 10 GHz und 100 GHz abstrahlt und empfängt. Mittels dieser Sensorvorrichtung kann der Abstand, die Geschwindigkeit, die Objektklasse, die Objektposition oder eine andere Eigenschaft eines in der Fahrzeugumgebung vorhandenen Objekts ermittelt werden. Zwischen der Sensorvorrichtung und einem Anbauteil am Fahrzeug, beispielsweise einem Verkleidungsteil oder einem Stoßfänger, hinter welchem die Sensorvorrichtung angeordnet ist, ist eine Manschette angebracht, welche aus einem in dem Arbeitsfrequenzband der Sensorvorrichtung absorbierend wirkenden Material besteht, um ein Übersprechen zwischen der einen Sensorvorrichtung und einer weiteren Sensorvorrichtung oder zwischen einem Empfangs- und einem Sendezweig der einen Sensorvorrichtung zu vermindern oder zu verhindern.The Motor vehicle comprises a sensor device, which electromagnetic Waves within an operating frequency band from the frequency domain between 10 GHz and 100 GHz radiates and receives. By means of this sensor device can be the distance, the speed, the object class, the object position or another property of an existing one in the vehicle environment Object to be determined. Between the sensor device and a Attachment to the vehicle, such as a trim panel or a bumper, behind which the sensor device is arranged, is a cuff attached, which consists of a in the operating frequency band of the sensor device absorbing material consists of a crosstalk between the one Sensor device and another sensor device or between a receiving and a transmitting branch of a sensor device to lessen or prevent.

Die elektrisch abschirmende Manschette bewirkt eine Verminderung der ungewollten Abstrahlung von elektromagnetischer Strahlung in einen Bereich, für den eine solche Abstrahlung ungewollt ist. Ebenso vermindert eine solche Manschette eine störende Einstrahlung von elektromagnetischen Feldern in den Strahlengang des Sensors. Hierdurch wird die Signalqualität der empfangenen elektromagnetischen Wellen erhöht und die Auswertequalität des Sensors verbessert. Aufgrund verminderter Störstrahlung kann die Empfindlichkeit des Sensors erhöht werden. Insbesondere bei zwei oder mehr gleichartigen Sensorvorrichtungen wird die gegenseitige Störwirkung der Sensoren verringert.The electrically shielding cuff causes a reduction in the unwanted radiation of electromagnetic radiation in one Area, for such a radiation is unwanted. Likewise, one diminishes Such cuff an annoying Irradiation of electromagnetic fields in the beam path of the sensor. As a result, the signal quality of the received electromagnetic Waves increased and the evaluation quality of the sensor improved. Due to reduced interference, the sensitivity of the sensor increases become. Especially with two or more similar sensor devices becomes the mutual interference effect reduces the sensors.

Die elektrisch abschirmende Manschette bewirkt zusätzlich zur elektromagnetischen Abschirmung einen mechanischen Schutz des Sende- und Empfangsteils der Sensorvorrichtung. Es können Wassereinwirkungen sowie Schmutz- und Partikelablagerungen auf dem Sende- und Empfangsteil der Sensorvorrichtung mittels einer solchen Manschette weitgehend verhindert oder zumindest stark vermindert werden.The electrically shielding cuff causes in addition to the electromagnetic Shielding a mechanical protection of the transmitting and receiving part the sensor device. It can affect the water as well as dirt and particle deposits on the transmitting and receiving part the sensor device by means of such a cuff largely prevented or at least greatly reduced.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht das Anbauteil aus Kunststoff und schließt flexibel an den Stoßfänger an.In According to an advantageous embodiment, the attachment made of plastic and close flexible to the bumper.

Wird als Manschette ein ebenfalls flexibles Material verwendet, so ergibt sich der weitere Vorteil einer geringen mechanischen Belastung der Sensorvorrichtung sowohl beim normalen und bestimmungsgemäßen Gebrauch des Kraftfahrzeugs als auch im Falle minderschwerer Kollisionen, z.B. bei einem Einparkunfall. Aufgrund der Flexibilität der Manschette werden mechanische Einwirkungen abgefedert und nicht oder zumindest nicht direkt an die Sensorvorrichtung weitergegeben.If a likewise flexible material is used as the sleeve, then the further advantage of a low mechanical load on the sensor device arises both in the normal and intended use of the motor vehicle as even in the case of minor collisions, eg in a parking accident. Due to the flexibility of the sleeve mechanical effects are cushioned and not or at least not passed directly to the sensor device.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Manschette als Sensorhalterung ausgestaltet. Hierbei kann die Manschette die einzige Sensorhalterung oder nur eine Zusatzhalterung oder ein Teil der Halterung sein. Dies hat den Vorteil, dass eine weitere Sensorhalterung entfallen oder zumindest weniger aufwändig dimensioniert werden kann. Zudem kann durch den Wegfall einer weiteren Halterung die Anzahl der Montageschritte vermindert werden.In In another embodiment of the invention, the cuff is as Sensor holder designed. Here, the cuff is the only one Sensor holder or only an additional holder or part of the Be bracket. This has the advantage of having another sensor mount omitted or at least less expensive dimensioned. moreover can eliminate the need for a further bracket, the number of assembly steps be reduced.

Wird eine sehr weiche oder besonders flexible Manschette verwendet, so kann diese nicht mehr als Halterung dienen. Dagegen wird bei einer sehr weichen oder besonders flexiblen Manschette eine besonders gute mechanische Entkopplung von dem angekoppelten Anbauteil oder der Fahrzeugaußenhaut erreicht. Zudem wird eine hohe Toleranz der Sensorvorrichtung allgemein gegenüber mechanischen Stößen und insbesondere bei Unfällen erreicht.Becomes a very soft or very flexible cuff used, so this can no longer serve as a holder. In contrast, at a very soft or very flexible cuff one particular good mechanical decoupling of the attached attachment or the vehicle's outer skin reached. In addition, a high tolerance of the sensor device becomes general across from mechanical shocks and especially in accidents reached.

Es ist zudem besonders vorteilhaft die Manschette schmutz- und spritzwasserdicht mit der Sensorvorrichtung oder mit dem Anbauteil des Fahrzeugs zu verbinden. Eine spritzwasserdichte Verbindung, welche das im normalen Fahrbetrieb aufspritzende Wasser von dem geschützten Bereich fernhält, führt zu einer zuverlässigeren Signalauswertung, da keine Verfälschung des ausgestrahlten oder empfangenen elektromagnetischen Signals durch Wasser oder Schmutz erfolgt.It In addition, the cuff is particularly advantageous dirt and splash waterproof with the sensor device or with the attachment of the vehicle connect. A splash-proof connection, which in the normal Driving operation splashing water away from the protected area leads to a more reliable Signal evaluation, because no distortion the emitted or received electromagnetic signal done by water or dirt.

Mittels einer die Sensorvorrichtung gegen Schmutz- oder Wassereinwirkung schützenden Manschette wird die Ausfallwahrscheinlichkeit, die Lebensdauer und die Wartungsintensität vermindert. Eine Sensorvorrichtung mit einer solchen Manschette ist zuverlässiger und liefert verlässlichere Ergebnisse.through one the sensor device against dirt or water protected Cuff is the probability of failure, the lifetime and the maintenance intensity reduced. A sensor device with such a cuff is more reliable and delivers more reliable Results.

Zur Verbesserung der Toleranz gegenüber äußeren mechanischen Einwirkungen, insbesondere gegenüber Stößen, kann ein Luftspalt zwischen der Stoßfängeraußenhaut und der Manschette vorgesehen werden. Dieser Luftspalt bewirkt, dass eine Deformation der Außenhaut des Fahrzeugs, beispielsweise ein Aufprall eines Objekts auf einen Stoßfänger, hinter welchem die Sensorvorrichtung angeordnet ist, keine mechanische Auswirkung auf die Manschette oder die Sensorvorrichtung hat, so lange die Deformation klein genug ist. Hierdurch wird eine weiter erhöhte Toleranz der Sensorvorrichtung gegenüber äußeren mechanischen Einwirkungen auf das Fahrzeug erreicht. Aufgrund der fehlenden direkten mechanischen Verbindung mit der Außenhaut oder dem Stoßfänger eines Fahrzeugs erfolgt keine Übertragung von mechanischen Schwingungen auf eine dahinter angeordnete Sensorvorrichtung. Dies führt zu einer erhöhten Zuverlässigkeit, längerer Lebensdauer und daher geringerer Ausfallwahrscheinlichkeit.to Improvement of tolerance to external mechanical Actions, especially against Bumps, can an air gap between the bumper skin and the cuff are provided. This air gap causes that a deformation of the outer skin the vehicle, for example, an impact of an object on a Bumper, behind which the sensor device is arranged, no mechanical Has effect on the cuff or the sensor device, so long the deformation is small enough. This will continue one increased Tolerance of the sensor device against external mechanical effects reached on the vehicle. Due to the lack of direct mechanical Connection with the outer skin or the bumper of one Vehicle is not transmitted of mechanical vibrations on a sensor device arranged behind it. this leads to an elevated one Reliability, longer Lifetime and therefore lower probability of failure.

Eine vorteilhafte Wahl des Luftspalts liegt zwischen 15 mm und 25 mm. Hierdurch können kleinere Stöße keine Auswirkungen auf die Sensorvorrichtung ausüben, so dass diese keinen Schaden erleidet und weiter funktionsfähig ist. Ein Austausch der Sensorvorrichtung kann bei einem Parkunfall vermieden werden. Andererseits ist dieser Spalt klein genug, um eine unerwünschte Abstrahlung oder Einstrahlung elektromagnetischer Wellen ausreichend zu verhindern.A advantageous choice of the air gap is between 15 mm and 25 mm. This allows minor shocks none Exert effects on the sensor device so that it does no harm suffers and continues to function is. An exchange of the sensor device may occur in a park accident be avoided. On the other hand, this gap is small enough to an undesirable Radiation or radiation of electromagnetic waves sufficient prevent.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der einzigen Figur näher erläutert.A advantageous embodiment The invention will be explained in more detail with reference to the single FIGURE.

Die Figur zeigt eine zur Objekterfassung elektromagnetische Wellen abstrahlende und empfangende Sensorvorrichtung (1), welche hinter einem Anbauteil (2) in Form eines Stoßfängers eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Der Stoßfänger als Anbauteil (2) weißt eine Außenhaut (3) auf, welche beispielsweise aus einer Farblackierung oder aus einer Oberflächenkunststoffschicht bestehen kann. Das Anbauteil weißt zudem eine Aussparung auf, hinter der die Sensorvorrichtung (1) angeordnet ist. Zwischen der Sensorvorrichtung (1) und dem Anbauteil (2) ist eine Manschette (4) angeordnet, welche mit der von dem Anbauteil (2) und der Außenhaut (3) beabstandeten Sensorvorrichtung (1) schmutz- und spritzwasserdicht verbunden ist.The FIGURE shows a sensor device emitting and receiving electromagnetic waves for object detection ( 1 ), which are behind an attachment ( 2 ) is arranged in the form of a bumper of a motor vehicle. The bumper as an attachment ( 2 ) knows an outer skin ( 3 ), which may for example consist of a color finish or of a surface plastic layer. The attachment also has a recess, behind which the sensor device ( 1 ) is arranged. Between the sensor device ( 1 ) and the attachment ( 2 ) is a cuff ( 4 ) arranged with that of the attachment ( 2 ) and the outer skin ( 3 ) spaced sensor device ( 1 ) dirt and splash water is connected.

Eine schmutz- und spritzwasserdichte Verbindung der Manschette mit dem Anbauteil (2) ist nicht vorhanden. Die Manschette endet innerhalb der Aussparung des Anbauteil (2), könnte mit diesem jedoch zusätzlich schmutz- oder spritzwasserdicht verbunden sein.A dirt and splash-proof connection of the cuff with the attachment ( 2 ) is not present. The cuff ends within the recess of the attachment ( 2 ), but this could be additionally dirt or splash-proof connected.

Claims (8)

Kraftfahrzeug mit einer Sensorvorrichtung, welche elektromagnetische Wellen mit einem Arbeitsfrequenzband innerhalb des Frequenzbereiches zwischen 10 GHz und 100 GHz abstrahlt und empfängt, um den Abstand, die Geschwindigkeit, die Objektklasse, die Objektposition als eine relative Eigenschaft eines in der Fahrzeugumgebung vorhandenen Objekts zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sensorvorrichtung und einem Anbauteil am Fahrzeug, hinter welchem die Sensorvorrichtung angeordnet ist, eine Manschette angebracht ist, welche aus einem in dem Arbeitsfrequenzband der Sensorvorrichtung absorbierend wirkenden Material besteht, um einerseits ein Übersprechen zwischen der einen Sensorvorrichtung und einer weiteren Sensorvorrichtung oder zwischen einem Empfangs- und einem Sendezweig der einen Sensorvorrichtung und andererseits eine Beeinträchtigung der Sensorleistung aufgrund einer Spritzwasser oder Schmutzeinwirkung zu vermindern oder zu verhindern.Automobile radiates with a sensor device, which electromagnetic waves with a working frequency band within the frequency range between 10 GHz and 100 GHz, and receives, the distance, the speed, the object class, the object position as a relative property to determine an existing in the vehicle environment object, characterized characterized in that between the sensor device and an attachment to the vehicle, behind which the Sensorvor A cuff is arranged, which consists of a working in the operating frequency band of the sensor device absorbing material, on the one hand crosstalk between the one sensor device and another sensor device or between a receiving and a transmitting branch of a sensor device and on the other hand, an impairment of To reduce or prevent sensor performance due to splashing water or dirt. Kraftfahrzeug mit einer Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil ein Stoßfänger oder ein Teil eines Stoßfängers ist.Motor vehicle with a sensor device according to claim 1, characterized in that the attachment is a bumper or is part of a bumper. Kraftfahrzeug mit einer Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil aus einem elastisch verformbaren Kunststoffmaterial besteht.Motor vehicle with a sensor device according to claim 1, characterized in that the attachment of an elastic deformable plastic material. Kraftfahrzeug mit einer Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette als Sensorhalterung ausgestaltet ist.Motor vehicle with a sensor device according to a of the preceding claims, characterized in that the cuff as a sensor holder is designed. Kraftfahrzeug mit einer Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette schmutz- und spritzwasserdicht mit der Sensorvorrichtung verbunden ist.Motor vehicle with a sensor device according to a of the preceding claims, characterized in that the sleeve dirt and splash waterproof is connected to the sensor device. Kraftfahrzeug mit einer Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette schmutz- und spritzwasserdicht mit dem Anbauteil verbunden ist.Motor vehicle with a sensor device according to a of the preceding claims, characterized in that the sleeve dirt and splash waterproof connected to the attachment. Kraftfahrzeug mit einer Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftspalt zwischen der Stoßfängeraußenhaut und der Manschette vorhanden ist.Motor vehicle with a sensor device according to a of the preceding claims, characterized in that an air gap between the bumper skin and the cuff is present. Kraftfahrzeug mit einer Sensorvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspalt 15-25 mm groß ist.Motor vehicle with a sensor device according to claim 7, characterized in that the air gap 15-25 mm in size.
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