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Die Erfindung betrifft eine Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung für Fahrzeuge, und insbesondere eine Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung für Fahrzeuge, welche die geradlinige Ausrichtung bzw. die Orientierung in eine vorgegebene Richtung bei der Ausbreitung von Radiowellen verbessert, wodurch durch Rauschen verursachte Fehler in der Entfernungsmessung vermieden werden und das Erscheinungsbild der Fahrzeuge verbessert wird.
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In den letzten Jahren wurde eine Vielfalt von intelligenten Fahrerassistenzsystemen IDAS (Intelligent Driver Assistance Systems), die gestaltet wurden, um Sicherheit und Komfort für die Fahrer zu schaffen, wie zum Beispiel das Automobilnavigationssystem CNS (Car Navigation Systems), das Fahrspurabweichungswarnsystem LDWS (Lane Departure Warning Systems), das Einschlafwarnsystem SAS (Sleepy Alarm Systems) und das Kollisionsvermeidungssystem CAS (Collision Avoidance Systems), aktiv studiert und entwickelt.
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Ein intelligentes Fahrerassistenzsystem IDAS verwendet typischerweise Radiowellensensoren bzw. Funkwellensensoren zum Detektieren sich vor einem fahrenden Fahrzeug befindlichen Hindernissen. Insbesondere sendet ein Radiowellensensor Radiowellen mit einer Wellenlänge von 1–10 Millimetern in eine gewünschte Richtung und empfängt Radiowellen, die von ein Hindernis vor dem Fahrzeug reflektiert wurden, und bestimmt die Entfernung zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis, so dass der Radiowellensensor die Situation vor dem Fahrzeug schnell detektieren und analysieren kann, selbst wenn die Situation nicht im Blickfeld des Fahrers liegt. Daher werden solche Systeme bevorzugt und weithin verwendet.
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Um die gewünschte Betriebssicherheit von adaptiven Geschwindigkeitsregelungssystemen ACCS (Adaptive Cruise Control System) sicherzustellen, ist es sehr wichtig, eine Technik des genauen Übertragens und Empfangens von Radiowellen bereitzustellen und die genaue Entfernung zwischen dem Fahrzeug des Fahrers und dem Fahrzeug, das direkt vor dem Fahrzeug des Fahrers ist, zu bestimmen. Daher wurde in dem Stand der Technik die Entwicklung der auf ACCS gerichteten Techniken auf die Verbesserung von Formen und Materialien einer Vielfalt von Geräten fokussiert, welche das Senden/Empfangen von Radiowellen während des Vorgangs des Sendens/Empfangens der Radiowellen behindern.
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Das Dokument
DE 10 2004 049 626 A1 offenbart eine Radarantennenanordnung, bei der mittels eines Wellenleiters und einer trommelartigen Störstruktur Radarwellen abgestrahlt werden. Die so abgestrahlten Radarwellen werden in der Anordnung nacheinander von einem Subreflektor und einem Hauptreflektor, die auf ihren einander zugewandten Flächen metallische Gitter bzw. Metallisierungsstrukturen aufweisen, derart umgelenkt, dass sie anschließend den Subreflektor passieren können.
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Ein Beispiel einer Technik gemäß des Standes der Technik, welche in einer Beziehung zur Erfindung steht, ist ein in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP 2004-312696 A offenbarter Radiowellensensor. Dieser Radiowellensensor wurde vorgeschlagen, um das bei herkömmlichen Techniken auftretende Problem, welches durch Rauschen bedingt wird, welches detektiert wird, wenn Radiowellen mit einer Wellenlänge von 1–10 Millimetern auf um die Seiten eines Fahrzeugs herum befindliche Materialien bzw. Gegenstände auftreffen und die von diesen Gegenständen reflektierten Wellen wieder empfangen werden.
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Dabei ist in dem Radiowellensensor ist eine Radiowellen-Sende/Empfangs-Antenne derart installiert, dass sie, relativ zum Fahrzeug, in Vorwärtsrichtung orientiert ist. Ferner ist in dem Radiowellensensor eine Schicht mit einem dielektrischen oder magnetischen Verlust höher als der der Vorderseite der Radarabdeckung in die Seitenfläche der Radarabdeckung eingebettet, oder die Seitenfläche der Radarabdeckung ist aus einem Material mit einer relativen dielektrischen Konstante höher als die der Vorderseite der Sende/Empfangs-Antenne gebildet.
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Jedoch ist der in der japanischen Patentoffenlegung
JP 2004-312696 A offenbarte Radiowellensensor dahingehend problematisch, dass, obwohl die Radiowellen, die von der Radiowellen-Sende/Empfangs-Antenne ausgesendet wurden, teilweise durch die Seitenflächen des Radarabdeckung abgefangen werden, die Radiowellen sich nicht gerichtet in eine Richtung ausbreiten, sondern sich während der Vorwärtsausbreitung zerstreuen bzw. verbreitern. Daher wird, wenn die zerstreuten Radiowellen durch ein Hindernis nach hinten reflektiert und durch den Radiowellensensor wieder empfangen werden, ein unerwünschtes Rauschen, das mit den reflektierten Radiowellen einhergeht, empfangen.
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Ferner ist in der herkömmlichen Technik die Abdeckung der Sende/Empfangs-Antenne aus einem einfachen Kunststoffmaterial gebildet, so dass, wenn die Antennenabdeckung an der Vorderseite eines Fahrzeugs montiert ist, sie das Erscheinungsbild des Fahrzeugs beeinträchtigt.
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Daher wird im Stand der Technik die Entwicklung einer Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung für Fahrzeuge benötigt, die die Verbreiterung von Radiowellen, die von dem Radiowellensensor gesendet und von ihm Empfangen werden, verhindern kann, so dass der Empfang von mit den reflektieren Radiowellen einhergehendem Rauschen reduziert wird und die genaue Distanz zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis vor dem Fahrzeug von dem Radiowellensensor bestimmt werden kann, und die das Erscheinungsbild des Fahrzeugs verbessern kann.
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Die in diesem den Hintergrund der Erfindung beschreibenden Abschnitt offenbarten Informationen dienen nur zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrundes der Erfindung und sollte nicht als eine Würdigung oder irgendeine Art von Hinweis verstanden werden, dass die Informationen den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann schon bekannt ist.
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Die Erfindung wurde während Bemühungen gemacht, die vorgenannten, in dem Stand der Technik auftretenden Probleme zu lösen, und schafft eine Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung für Fahrzeuge, welche zuverlässig und schnell ein Hindernis vor einem Fahrzeug detektieren kann, wodurch Verkehrsunfälle vermieden werden können. Die Erfindung stellt eine Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch 1 bereit. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
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Die Erfindung schafft auch eine Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung für Fahrzeuge, die hinter einem Kühlergrill installiert ist, womit eine Beeinträchtigung des äußeren Erscheinungsbilds des Fahrzeugs vermieden bzw. das Erscheinungsbild verbessert wird.
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Um die oben genannte Ziele zu erreichen, wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Radiowellen-Sende/Empfangsvorrichtung für Fahrzeuge bereitgestellt, die aufweist: eine Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit; eine Radiowellen-Reflexionseinheit, die an einer vorbestimmten Position nahe der Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit installiert ist und die die Richtungen von Radiowellen, welche von der Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit ausgestrahlt wurden, derart ändert, dass die Radiowellen als gerichtete Wellen von einem Fahrzeug aus in Vorwärtsrichtung fortschreiten können; eine Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit, die vor der Radiowellenreflexionseinheit installiert ist und die das in eine Richtung gerichtete Fortschreiten der gesendeten/empfangenen Radiowellen führt; und ein vor der Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit installiertes und in Richtung zum Kühlergrill hin orientiertes Sichtfenster, wobei die Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit einen zu dem Sichtfenster parallelen induktiven Film aufweist, wobei mindestens ein Reflexionsvorsprung auf der dem Sichtfenster zugewandten Oberfläche des induktiven Films gebildet ist.
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Die Radiowellenreflexionseinheit kann eine Reflexionsröhre (bzw. einen Reflexionsschacht oder eine Reflexionskammer) mit einer Hohlkammer darin aufweisen, an deren einen Ende eine Öffnung definiert ist, und die Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit kann an einer Position, die im Wesentlichen in der Nähe der Öffnung der Reflexionsröhre ist, angeordnet sein, so dass die Radiowellen in die Hohlkammer hinein und aus der Hohlkammer heraus übertragen werden können.
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Die Radiowellenreflexionseinheit kann eine Reflexionsröhre mit einer Hohlkammer aufweisen, wobei die Reflexionsröhre mehrere Schichten aufweist, welche eine Reflexionsschicht und eine Trägerschicht sind, deren Materialien unterschiedliche dielektrische Konstanten haben.
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Auf einer Oberfläche der Reflexionsschicht kann eine durch einen Metallisierungsprozess (Englisch: plating process) gebildete Metallschicht aus Gold, Silber oder Chrom vorgesehen sein.
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Die Reflexionsschicht kann aus Polypropylen (PP) gebildet sein, und die Trägerschicht kann aus Poly-p-xylen (PPX) oder Polybutylenterephthalat (PBT) gebildet sein.
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Die Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit weist mindestens einen auf dem induktiven Film gebildeten Reflexionsvorsprung auf, wobei jeder der Reflexionsvorsprünge die Form einer Prismalinse mit einem dreieckigem Querschnitt hat und eine auf der Außenfläche gebildete erste Schicht und eine zweiten Schicht aufweist, die auf der Innenfläche der ersten Schicht gebildete ist und aus einem Material mit einer relativen dielektrischen Konstanten gebildet ist, die unterschiedlich zu der des Materials der ersten Schicht ist.
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Die Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit kann mindestens einen auf dem induktiven Film gebildeten Vorsprung aufweisen, wobei jeder Reflexionsvorsprung die Form einer Fresnellinse hat.
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Die Reflexionsvorsprünge können derart gestaltet sein, dass die Unterseite der ersten Schicht, die parallel zum induktiven Film ist, die Radiowellen in die Hohlkammer der Reflexionsröhre hinein reflektiert, und dass mindestens eine Seitenfläche der ersten Schicht, die relativ zu dem induktiven Film geneigt ist, die Radiowellen reflektiert, so dass die Radiowellen aus der Hohlkammer hinaus vom Fahrzeug aus in Vorwärtsrichtung gesendet werden oder aus dem Bereich vor dem Fahrzeug zurück in die Hohlkammer hinein empfangen werden.
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Der induktive Film kann aus Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat gebildet sein.
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Die erste Schicht der Reflexionsvorsprünge kann aus demselben Material gebildet sein wie die Reflexionsschicht der Reflexionsröhre, und die zweite Schicht kann aus demselben Material gebildet sein wie die mit der Reflexionsschicht integrierte Trägerschicht.
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Das Sichtfenster kann aus einem transparenten Kunststoffmaterial gebildet sein, das eine hohe Durchlässigkeit für Radiowellen hat.
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Das Sichtfenster kann aus demselben Material gebildet sein wie der induktive Film der Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit.
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Somit ist die Erfindung darin vorteilhaft, dass aufgrund des Zusammenwirkens der Radiowellenreflexionseinheit und der Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit die Eigenschaft des in eine Richtung gerichteten Fortschreitens der zum Detektieren eines Hindernisses vor einem fahrenden Fahrzeug gesendeten Radiowellen verbessert ist, so dass die Erfindung die Entstehung von Rausch-induzierten Fehlern während des Sendens/Empfangens der Radiowellen verhindern kann und das Erscheinungsbild des Fahrzeugs durch Spiegelungseffekte eines Sichtfensters verbessern kann.
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Ferner kann die Hohlkammer der Radiowellenreflexionseinheit die Radiowellen von dem Fahrzeug aus über einen großen Bereich als gerichtete Wellen nach vorne übertragen und gerichtet empfangen, und kann daher die Radiowellen effizient Senden und Empfangen.
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Ferner ist die Reflexionsröhre der Radiowellenreflexionseinheit derart gestaltet, dass sie mehrere Schichten aufweist, welche eine Reflexionsschicht und eine Trägerschicht sind, deren Materialien unterschiedliche dielektrische Konstanten haben und die daher eine hervorragende Reflexionseigenschaft haben.
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Gemäß der Erfindung ist die Reflexionsschicht auf einer ihrer Oberflächen mit einer durch einen Metallisierungsprozess gebildeten Schicht aus Gold, Silber oder Chrom versehen.
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Die Erfindung liefert auch eine hervorragende Radiowellen-Reflexionseingenschaft und kann mit nur geringen Kosten hergestellt werden. Wenn ferner die Reflexionsschicht als eine schwarze Schicht gebildet ist, kann die Reflexionsschicht Spiegelungseffekte liefern.
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Ferner ist die Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit mit mindestens einem auf dem induktiven Film gebildeten Reflexionsvorsprung, der eine Prismalinsenstruktur aufweist, versehen. Jeder der Reflexionsvorsprünge weist eine auf der Außenfläche des jeweiligen Vorsprungs gebildete erste Schicht auf, und eine zweite Schicht ist auf der Innenfläche der ersten Schicht gebildet und aus einem Material gemacht, das eine relative dielektrische Konstante hat, die unterschiedlich zu der des Materials der ersten Schicht ist, so dass die Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit die ausgegeben Radiowellen von dem Fahrzeug aus vorwärts, in eine Richtung gerichtet senden kann und die eingehenden Radiowellen, die durch ein Hindernis reflektiert wurden, effizient zur Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit führen kann.
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Ferner hat in der erfindungsgemäßen Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit jeder der auf dem induktiven Film vorgesehenen Reflexionsvorsprünge eine Fresnellinsenstruktur, wodurch die ausgehenden Radiowellen von dem Fahrzeug aus nach vorne, in eine Richtung gerichtet ausgestrahlt werden und die eingehenden, durch ein Hindernis reflektierten Radiowellen effizient zur Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit geführt werden.
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Ferner kann die Unterseite der ersten Schicht von jedem der Reflexionsvorsprünge, welche Unterseite parallel zu dem induktiven Film ist, die Radiowellen in die Hohlkammer der Reflexionsröhre hinein reflektieren, und die geneigten Seitenflächen der ersten Schicht können die ausgehenden Radiowellen, die aus der Hohlkammer gesendet wurden, reflektieren, so dass die ausgehenden Radiowellen sich gerichtet, von dem Fahrzeug aus nach vorne ausbreiten können, und können die eingehenden Radiowellen reflektieren, so dass die eingehenden Radiowellen in der Hohlkammer empfangen werden können. Daher minimieren die Reflexionsvorsprünge den Radiowellenverlust, reflektieren auf gerichtete Weise die ausgehenden Radiowellen von dem Fahrzeug aus nach vorne, und führen die von einem Hindernis reflektierten Radiowellen effizient zu der Radiowellen Sende/Empfangs-Einheit zurück.
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Ferner ist der erfindungsgemäße induktive Film aus Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat gebildet, so dass der induktive Film die Radiowellen effizient senden kann und durch ein Zusammenwirken mit dem Sichtfenster Spiegelungseffekte liefern kann.
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Erfindungsgemäß ist die erste Schicht von jedem der Reflexionsvorsprünge aus demselben Material gebildet wie die Reflexionsschicht der Reflexionsröhre, und die zweite Schicht von jedem der Reflexionsvorsprünge ist aus demselben Material gebildet wie die mit dem Reflexionsschicht integrierte Trägerschicht, so dass die erfindungsgemäße Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung für Fahrzeuge ein hohes Radiowellenreflexionsvermögen liefert und zu geringen Kosten hergestellt werden kann.
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Ferner ist das Sichtfenster gemäß der vorliegenden Erfindung aus einer transparenten Kunststoffplatte mit hervorragender Radiowellendurchlässigkeit gebildet, so dass das Sichtfenster die Radiowellen effizient übertragen kann und Spiegelungseffekte bereitstellt. Daher kann das Sichtfenster vermeiden, dass das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugs durch die in hinteren Bereich des Kühlergrills installierte Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit beeinträchtigt wird.
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Ferner ist das Sichtfenster aus demselben Material gebildet wie der induktive Film der Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit, so dass die Radiowellen auf effiziente Weise übertragen werden können. Ferner kann das Sichtfenster effizient mit dem induktiven Film integriert werden und mit geringen Kosten hergestellt werden.
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Die obigen Merkmale und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich aus oder sind ausführlicher dargestellt in den beigefügten Zeichnungen, welche in diese Beschreibung einbezogen sind und ein Teil von ihr bilden, und der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung, wobei die Zeichnungen und die Beschreibung zusammen dazu dienen, durch Beispiele die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
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Die obigen und andere Merkmale der Erfindung werden nun ausführlich unter Bezugnahme auf die in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, welche hierin zur Veranschaulichung gegeben sind und daher die vorliegende Erfindung nicht einschränken. In den Zeichnen ist:
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1 eine Schnittansicht, die die Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung für Fahrzeuge gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
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2 eine Explosionsansicht, die die zusammengesetzte Struktur der Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit, der Radiowellenreflexionseinheit, einer Radiowellen-Fortschreitungs-Führungsrichteinheit und eines Sichtfensters der Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung für Fahrzeuge gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
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3 eine Schnittansicht, die den Betrieb der Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung für Fahrzeuge gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
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Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, sondern eine etwas vereinfachte Darstellung von verschiedenen bevorzugten Merkmalen sind, die die grundlegenden Prinzipien der Erfindung zeigen. Die besonderen Gestaltungsmerkmale der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele der Erfindung, einschließlich von, beispielsweise, besonderen Abmessungen, Orientierungen, Positionen und Formen werden zum Teil durch die besondere beabsichtigte Anwendung und die Benutzungsumgebung bestimmt.
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In den Figuren werden dieselben oder äquivalente Teile der Erfindung durchgehend mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Es wird nun ausführlich auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung Bezug genommen, von dem ein Beispiel in den beigefügten Zeichnungen gezeigt wird und im Folgenden beschrieben wird. Obgleich die Erfindung in Verbindung mit einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben wird, sollte es verstanden werden, dass die Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf eine beispielhafte Ausführungsform zu beschränken. Im Gegenteil, es ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhafte Ausführungsform, sondern auch vielfältige Alternativen, Modifizierungen, Äquivalente oder andere Ausführungsbeispiele abdeckt, welche innerhalb des Geistes und Rahmens der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, umfasst sind.
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1 ist eine Schnittansicht, die eine Radiowellen-Sende/Empfangs-Einrichtung 1 für Fahrzeuge gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. 2 ist eine Explosionsansicht, die die zusammengesetzte Struktur der Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit, der Radiowellenreflexionseinheit, einer Radiowellen-Fortschreitungs-Führungsrichteinheit und eines Sichtfensters der Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung für Fahrzeuge gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. 3 ist eine Schnittansicht, die den Betrieb der Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung für Fahrzeuge gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
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Die Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist auf eine Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit 10, welche Radiowellen L nach außen sendet und/oder von einer Außenquelle übertragene Radiowellen L empfängt. Mit anderen Worten, die Radiowellen Sende/Empfangs-Einheit 10 sendet und/oder empfängt Radiowellen L mit einer Wellenlänge von 1–10 Millimetern.
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An einer vorbestimmten Position rund um die Radiowellen Sende/Empfangs-Einheit 10 ist eine Radiowellenreflexionseinheit 20 installiert, um aus der Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit 10 gesendete Radiowellen von dem Fahrzeug weg nach vorne zu führen. Die Radiowellenreflexionseinheit 20 weist, wie in 2 gezeigt ist, eine Reflexionsröhre 20 mit einer darin ausgebildeten Hohlkammer 22 auf und reflektiert die in der Reflexionsröhre 24 empfangenen Radiowellen L.
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Die Reflexionsröhre 24 weist mehrere Schichten auf, deren Materialien jeweils eine unterschiedliche dielektrische Konstante haben. Genauer gesagt ist eine Reflexionsschicht 24a auf der der Hohlkammer 22 zugewandten Innenfläche der Reflexionsröhre 24 gebildet, und eine Trägerschicht 24b ist auf der Außenfläche der Reflexionsschicht 24a gebildet.
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Die Reflexionsschicht 24a und die Trägerschicht 24b der Reflexionsröhre 24 haben eine hohe Reflexionsfähigkeit, die proportional zu dem Unterschied in den relativen dielektrischen Konstanten zwischen den Schichten ist. Zum Beispiel, falls die Reflexionsröhre 24 aus Kunststoffmaterialien besteht, ist die Reflexionsschicht 24a vorzugswiese aus PP (Polypropylen) gebildet und ist die Trägerschicht 24b vorzugsweise aus PPX (Poly-p-xylen) gebildet. Die oben genannten Materialien haben zwischen sich einen hohen Unterschied von 0,7 bis 0,8 in den relativen Dielektrizitätskonstanten und können preisgünstig erworben werden.
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Als eine Alternative kann die Reflexionsschicht 24a der Reflexionsröhre 24 aus PP (Polypropylen) gebildet sein und kann die Trägerschicht 24b aus PBT (Polybutylenterephthalat) gebildet sein. Als eine weitere Alternative können die Reflexionsschicht 24a und die Trägerschicht 24b der Reflexionsröhre 24 aus einem anderen opaken Kunststoffmaterial gebildet sein.
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Die Reflexionsschicht 24a und die Trägerschicht 24b der Reflexionsröhre 24 können in einem integrierten Körper durch ein Doppelspritzgussverfahren (Englisch: double injection molding) oder ein Einsatz-Spritzgussverfahren (Englisch: insert injection molding) gebildet sein. Wenn die Reflexionsschicht 24a als eine schwarze Schicht gebildet ist, liefert die Schicht 24a durch Zusammenwirken mit einem Sichtfenster 40 Spiegelungseffekte und verbessert daher das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugs.
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Ferner kann auf einer Oberfläche der Reflexionsschicht 24a eine durch einen Metallisierungsprozess gebildete Metallschicht aus Gold, Silber oder Chrom vorgesehen sein.
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In der Radiowellenreflexionseinheit 20 ist ein Luftbereich in der Hohlkammer 22 ausgebildet, und eine Öffnung 26 ist an einem Ende der Reflexionsröhre 24 definiert. Ferner ist in der Zeichnung die Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit 10 an einer Position in der Nähe der Öffnung 26 platziert, und eine Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit 30 ist an einer Position 30 vor der Reflexionsröhre 24 angeordnet.
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Daher propagieren die ausgehenden Radiowellen L, die von der Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit 10 ausgestrahlt wurden, welche um die Hohlkammer 22 installiert ist, von dem Fahrzeug ausgehend nach vorne, wobei sie durch die vor der Reflexionsröhre 24 angeordnete Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit 30 hindurch übertragen wurden. Währenddessen werden die eingehenden Radiowellen L durch die Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit 10 empfangen, nachdem sie durch die Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit 30 und die Hohlkammer 22 geleitet wurden.
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Die Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit 30 ist mit mindestens einem Reflexionsvorsprung 34 versehen, der auf einer flachen bzw. glatten Oberfläche eines induktiven Films 32 angeordnet ist. Die auf dem induktiven Film 32 vorgesehenen Vorsprünge 34 sind derart gestaltet, dass sie den Querschnitt einer Prismalinse oder den Querschnitt einer Fresnellinse haben, so dass die dazu in der Lage sind, eine in eine Richtung gerichtete Ausbreitung der Wellen zu bewirken.
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Wie in 2 gezeigt, ist, wenn die Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit 30 eine Prismalinsenform-Struktur hat, jede der auf dem induktiven Film 32 vorgesehen Reflexionsvorsprünge 34 derart gestaltet, dass er eine längliche Struktur mit einem dreiecksförmigen Querschnitt hat. Ferner, wie durch den vergrößerten Bereich 2a in 2 gezeigt, weist jeder Reflexionsvorsprung 34 eine erste Schicht 34a, die auf der Außenfläche des Vorsprungs 34 gebildet ist, und eine zweite Schicht 34b auf, die innerhalb der ersten Schicht 34a gebildet ist und aus einem Material mit einer relativen dielektrischen Konstante gebildet ist, die unterschiedlich zu der der ersten Schicht 34a ist.
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Hier sind die Reflexionsvorsprünge 34 derart angeordnet, dass die Unterseite P1 der ersten Schicht 34a jedes Vorsprungs 34, welche parallel zu der Oberfläche des induktiven Films 32 ist, die Radiowellen L in die Hohlkammer 22 der Reflexionsröhre hinein reflektieren kann, und dass die Seitenflächen P2, die relativ zu dem induktiven Film 32 geneigt sind, die Radiowellen L in eine Richtung gerichtet, von dem Fahrzeug aus in Vorwärtsrichtung reflektieren können.
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Die ersten Schichten 34a der Reflexionsvorsprünge 34 sind vorzugsweise aus demselben Material gebildet wie die Reflexionsschicht 24a der Reflexionsröhre 24. Ferner sind die zweiten Schichten 34b vorzugsweise aus demselben Material gebildet wie die Trägerschicht 24b, die mit der Reflexionsschicht 24a integriert ist.
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Daher haben die erste Schicht 34a und die zweite Schicht 34b der Reflexionsvorsprünge 34 eine großen Unterschied vom 0,7 bis 0,8 in ihren relativen dielektrischen Konstanten, so dass die auf die erste Schicht 34a auftreffenden Radiowellen durch die Oberfläche der ersten Schicht 34a reflektiert werden.
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Der induktive Film 32 kann aus einer transparenten Kunststoffplatte mit einer niedrigen relativen dielektrischen Konstante gebildet sein. Zum Beispiel kann der induktive Film 32 aus Polycarbonat oder Polymethacrylat gebildet sein.
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Ferner können während des Bildens der Reflexionsvorsprünge 34 auf dem induktiven Film 32 die erste Schicht 34a und die zweite Schicht 34b durch sequentielle Beschichtung oder durch Aufdampfen auf den induktiven Film 32 aufgebracht werden, wodurch ein einziger integrierter Körper gebildet wird.
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Ferner ist das Sichtfenster 40 auf der Vorderseite der Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit 30 vorgesehen. Das Sichtfenster 40 ist auf der Rückseite eines Kühlergrills 50 montiert.
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Das Sichtfenster 40 kann aus derselben transparenten Kunststoffplatte gebildet sein wie der induktive Film 32 der Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit 30. Beispielsweise kann das Sichtfenster 40 aus einem Material mit einer niedrigen relativen dielektrischen Konstanten, wie zum Beispiel Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat, gebildet sein.
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Das Sichtfenster 40 hat vorzugsweise eine Dicke von ungefähr 5 mm und ist vorzugsweise durch Laserschweißen oder Ultraschallschweißen oder durch Verwendung eines Klebers auf dem induktiven Film 32 der Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit 30 befestigt.
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Ferner, die Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung enthält einen Prozessor 70, welcher mit der Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit 10 elektrisch gekoppelt ist, und bestimmt, ob ein Hindernis vor dem Fahrzeug vorhanden ist oder nicht, und steuert die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder informiert den Fahrer über das Vorhandensein eines Hindernisses vor dem Fahrzeug.
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Die Funktionsweise der Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung mit dem oben genannten Aufbau wird im Folgenden beschrieben.
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Wie in 3 gezeigt, ist die Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung 1 eines Ausführungsbeispiels der Erfindung hinter dem Kühlergrill 50, im vorderen Bereich des Motorraums eines Fahrzeugs installiert. Hierbei ist das Logo 60 des Fahrzeugherstellers typischerweise auf der Vorderseite des Kühlergrills 50 montiert, so dass, wenn eine Person von außerhalb des Fahrzeugs auf das Logo 60 schaut, die Person dessen Erscheinungsbild schätzen kann, welches durch das hinter dem Logo 60 installierte transparente Sichtfenster 40 verbessert wird.
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Zum Beispiel, wenn das Sichtfenster 40 und der induktive Film 32 der an das Sichtfenster angebrachten Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit 30 aus transparenten Materialien gebildet sind und die Innenfläche der Reflexionsröhre 24 der Radiowellenreflexionseinheit 20 aus opakem schwarzen PP (Polypropylen) und opakem schwarzen (PPX) (Poly-x-xylen) gebildet sind, liefert das Sichtfenster 40 ein verbessertes Erscheinungsbild, wie das, welches von einem getöntem Spiegel erwartet werden kann.
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Ferner kann die Innenfläche der Reflexionsröhre 24 mit einer durch einen Metallisierungsprozess gebildeten Metallschicht aus Gold, Silber oder Chrom beschichtet sein. In diesem Fall wird die Innenfläche der Reflexionsröhre 24 glänzend und verbessert das Erscheinungsbild des Fahrzeugs.
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Um ein Hindernis zu detektieren, das sich vor dem Fahrzeug befindet, gibt die Radiowellen-Sende/Empfangs-Vorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel Radiowellen L aus der Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit 10 aus. Die ausgegebenen Radiowellen L werden in der Hohlkammer 22 der um die Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit 10 platzierten Radiowellen-Reflexionseinheit 20 empfangen.
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Wenn die Radiowellen L in der Hohlkammer 22 der Radiowellenreflexionseinheit 20 auf die Unterseiten P1 der ersten Schichten 34a der Reflexionsvorsprünge 34 auftreffen, werden die Radiowellen L, wie in 3 gezeigt, durch die Unterseiten P1 in die Hohlkammer 22 hinein reflektiert. Wenn jedoch die aus der Hohlkammer 22 herauskommenden Radiowellen auf die geneigten Seitenflächen P2 der Reflexionsvorsprünge 34 auftreffen, werden die Radiowellen L durch die Seitenflächen P2 reflektiert und breiten sich als gerichtete Wellen von dem Fahrzeug aus in Vorwärtsrichtung aus, wie in dem vergrößerten Bereich 3a in 3 gezeigt ist.
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Während des oben erwähnten Vorgangs werden die Richtungen der von der Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit 10 ausgegebenen Radiowellen durch den induktiven Film 32 und die Primalinsenstruktur der Reflexionsvorsprünge 34 der Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit 30 geändert, so dass die Radiowellen L sich als gerichtete Wellen durch das Sichtfenster 40 in Vorwärtsrichtung ausbreiten können.
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Wenn die Radiowellen L, die sich von dem Fahrzeug aus in Vorwärtsrichtung ausbreiten, vor dem fahrenden Fahrzeug aus auf ein Hindernis auftreffen, werden die Radiowellen L zurückreflektiert. Die reflektierten Radiowellen L passieren das Sichtfenster 40 und werden als in die Radiowellenreflexionseinheit 20 hineingehende Wellen durch die Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit 30 empfangen, welche auf der Rückseite des Sichtfensters 40 montiert ist und eine Prismalinsenstruktur hat.
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In dem obigen Fall treffen die eingehenden Radiowellen L auf die geneigten Seitenflächen P2 der ersten Schichten 34a der Reflexionsvorsprünge 34 auf und werden in die Hohlkammer 22 der Radiowellenreflexionseinheit 20 reflektiert. Die eingehenden Radiowellen L werden in der Hohlkammer 22 wiederholt reflektiert und werden durch die Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit 10 empfangen, welche um die Radiowellenreflexionseinheit 20 herum angeordnet ist.
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Kurz gesagt, die Radiowellen L können aufgrund der kombinierten Struktur der Radiowellenreflexionseinheit 20 und der Radiowellen-Geradlinigfortschreitungs-Führungseinheit 30 als gerichtete Wellen von dem Fahrzeug aus in Vorwärtsrichtung zu einem Hindernis hin fortschreiten und werden von einem Hindernis zurückreflektiert und durch die Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit 10 empfangen.
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Das durch die Radiowellen-Sende/Empfangs-Einheit 10 empfangene Radiowellensignal wird an einen Prozessor übertragen, beispielsweise an einen Mikrocomputer. Auf den Empfang des Eingangs-Radiowellensignals hin verarbeitet der Prozessor die Daten des Signals und bestimmt die Entfernung zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis und steuert danach die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder informiert den Fahrer über das Vorhandensein eines Hindernisses vor dem Fahrzeug.
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Die vorgehenden Beschreibungen eines besonderen Ausführungsbeispiels der Erfindung wurden zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung gegeben. Sie sind nicht erschöpfend oder dazu gedacht, die Erfindung auf die offenbarten präzisen Formen zu beschränken, und offensichtlich sind im Lichte der obigen Lehren viele Modifizierungen und Varianten möglich. Das Ausführungsbeispiel wurde gewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erklären, um dadurch einen Fachmann in die Lage zu versetzen, verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifizierungen davon zu machen und zu verwenden. Es ist beabsichtigt, dass der technische Geist und Rahmen der Erfindung durch die hierzu beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
