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QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNG
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Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht gemäß 35 U. S. C. §119(a) die Priorität und den Nutzen aus der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2012-0005213 , eingereicht am 17. Januar, die hiermit durch Erwähnung in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird, so als ob sie hier vollständig dargelegt wäre.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radarvorrichtung.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Eine herkömmliche Radarvorrichtung weist getrennt eine gedruckte Leiterplatte (PCB; printed circuit board), auf der eine Radarantenneneinheit angebracht ist, und eine gedruckte Leiterplatte auf, auf der eine HF-Schaltungseinheit angebracht ist, und sie weist auch eine Übergangseinheit und einen Wellenleiter für die Signalübertragung zwischen der gedruckten Leiterplatte, auf der die Radarantenneneinheit angebracht ist, und der gedruckten Leiterplatte, auf der die HF-Schaltungseinheit angebracht ist, auf. Folglich ist es unvermeidbar, dass die Radarvorrichtung eine große Größe aufweist.
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Und weil die herkömmliche Radarvorrichtung auch eine Verbindungseinheit zum Verbinden einer gedruckten Leiterplatte, auf der eine Signalverarbeitungsschaltungseinheit angebracht ist, mit der gedruckten Leiterplatte, auf der die HF-Schaltungseinheit angebracht ist, aufweist, besteht zusätzlich ein Problem dahingehend, dass die Radarvorrichtung zwangsläufig eine große Größe aufweist.
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Infolgedessen gibt es ein Problem dahingehend, dass die Position für das Installieren der Radarvorrichtung in einem Fahrzeug zwangsläufig eingeschränkt ist, was sich auch auf ein Fahrzeugdesign bzw. eine Fahrzeugkonstruktion auswirkt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung geschaffen worden, um die oben erwähnten Probleme zu lösen, die im Stand der Technik auftreten, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Radarvorrichtung, die zur Reduzierung der Anzahl von Elementen und der Größe konfiguriert ist, sowie ein Verfahren zum Zusammenbauen derselben bereitzustellen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Radarvorrichtung, die ein Fahrzeugdesign bzw. eine Fahrzeugkonstruktion nicht wesentlich beeinträchtigt, sowie ein Verfahren zum Zusammenbauen derselben bereitzustellen.
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Um diese Aufgabe zu erzielen, ist eine Radarvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine gedruckte Leiterplatte, die eine Oberseite, auf der eine Radarantenneneinheit und eine HF-Schaltungseinheit angebracht sind, und eine Unterseite aufweist, auf der eine Basisbandschaltungseinheit und eine Signalverarbeitungsschaltungseinheit angebracht sind; eine Grundplatte, die mit der gedruckten Leiterplatte gekoppelt ist; und ein Schutzelement, das mit der Oberseite der gedruckten Leiterplatte gekoppelt ist, um die HF-Schaltungseinheit abzudecken, um so die HF-Schaltungseinheit zu schützen.
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Das Schutzelement kann mit einer Nut ausgebildet sein, die als ein Durchgang eines Drahts für das Verbinden der Radarantenneneinheit und der HF-Schaltungseinheit dient, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte angebracht sind.
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Die Oberseite der gedruckten Leiterplatte kann einen ersten Abschnitt, auf dem die Radarantenneneinheit angebracht ist, und einen zweiten Abschnitt aufweisen, auf dem die HF-Schaltungseinheit angebracht und durch Drahtbonden angeschlossen ist. Das Schutzelement kann eine Größe aufweisen, die zwar den zweiten Abschnitt abdeckt, aber nicht den ersten Abschnitt abdeckt.
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Die Basisbandschaltungseinheit kann ein analoges Signal, das von der HF-Schaltungseinheit ausgegeben wird, in ein digitales Signal umwandeln und gibt das digitale Signal in die Signalverarbeitungsschaltungseinheit ein, oder die Basisbandschaltungseinheit kann ein digitales Signal, das von der Signalverarbeitungsschaltungseinheit ausgegeben wird, in ein analoges Signal umwandeln und gibt das analoge Signal in die HF-Schaltungseinheit ein.
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Ein Ende der HF-Schaltungseinheit kann mit der Radarantenneneinheit verbunden sein, und das andere Ende der HF-Schaltungseinheit kann in einem Schaltkreis mit der Basisbandschaltungseinheit verbunden sein.
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Die HF-Schaltungseinheit, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte angebracht ist, kann auf der Grundplatte durch ein Loch aufgesetzt sein, das in der gedruckten Leiterplatte gebildet ist.
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Die Grundplatte kann mit einem Vorsprung ausgebildet sein, um zu erlauben, dass die HF-Schaltungseinheit darauf aufgesetzt werden kann.
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Die Oberseite der gedruckten Leiterplatte kann einen ersten Abschnitt, auf dem die Radarantenneneinheit angebracht ist, und einen zweiten Abschnitt aufweisen, auf dem die HF-Schaltungseinheit angebracht ist. Die Radarantenneneinheit, die auf dem ersten Abschnitt angebracht ist, kann eine Vielzahl von Langstrecken-Sende-Array-Antennen, eine oder mehrere Kurzstrecken-Sende-Array-Antenne(n) und eine Vielzahl von Empfangs-Array-Antennen aufweisen.
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Die gesamte Vielzahl von Langstrecken-Sende-Array-Antennen kann die gleiche Antennenlänge aufweisen, oder es kann eine oder können mehrere Langstrecken-Sende-Array-Antenne(n) von der Vielzahl von Langstrecken-Sende-Array-Antennen eine andere Länge aufweisen.
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Wenn die eine oder mehrere Langstrecken-Sende-Array-Antenne(n) von der Vielzahl von Langstrecken-Sende-Array-Antennen eine andere Länge hat bzw. haben, kann eine Antennenkonfiguration bereitgestellt werden, in der die Langstrecken-Sende-Array-Antenne, die in der Mitte der Vielzahl von Langstrecken-Sende-Array-Antennen angeordnet ist, die längste Länge aufweist und die Längen der anderen Langstrecken-Sende-Array-Antennen abnehmen, während sich diese andren Langstrecken-Sende-Array-Antennen den einander gegenüberliegenden Seiten nähern.
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In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Radarvorrichtung bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst: Anbringen einer Radarantenneneinheit auf der Oberseite einer gedruckten Leiterplatte; Anbringen einer Basisbandschaltungseinheit und einer Signalverarbeitungsschaltungseinheit auf der Unterseite der gedruckten Leiterplatte; Anbringen einer HF-Schaltungseinheit auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte; Koppeln eines Schutzelements an der Oberseite der gedruckten Leiterplatte, um die HF-Schaltungseinheit abzudecken; und Koppeln einer Grundplatte mit der gedruckten Leiterplatte.
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In dem Schritt des Anbringens der HF-Schaltungseinheit kann die HF-Schaltungseinheit auf der Grundplatte durch ein Loch aufgesetzt werden, das in der gedruckten Leiterplatte gebildet ist.
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Wie oben beschrieben worden ist, ist es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung möglich, eine Radarvorrichtung 100, die eine Konfiguration aufweist, die bezüglich der Anzahl von Teilen und bezüglich der Größe reduziert ist, und ein Verfahren zum Zusammenbauen derselben bereitzustellen.
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Außerdem ist es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung möglich, eine Radarvorrichtung, die ein Fahrzeugdesign bzw. eine Fahrzeugkonstruktion nicht wesentlich beeinträchtigt, und ein Verfahren zum Zusammenbauen derselben bereitzustellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, ersichtlicher, in denen:
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1 ein Blockdiagramm einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Radarvorrichtung ist, in der eine HF-Schaltungseinheit auf einer Grundplatte aufgesetzt ist;
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3 ein Schaltbild der Radarvorrichtung ist, in der die HF-Schaltungseinheit auf der Grundplatte aufgesetzt ist;
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4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Radarvorrichtung ist, in der die HF-Schaltungseinheit auf einer gedruckten Leiterplatte aufgesetzt ist;
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5 ein Schaltbild der Radarvorrichtung ist, in der die HF-Schaltungseinheit auf der gedruckten Leiterplatte aufgesetzt ist;
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6 eine Konfiguration der Oberseite einer gedruckten Leiterplatte in einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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7 beispielhaft eine gedruckte Leiterplatte, die eine Oberseite aufweist, auf der zum Beispiel eine Radarantenneneinheit und eine HF-Schaltungseinheit angebracht sind, in einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Zusammenbauen einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. In der nachfolgenden Beschreibung werden die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, obwohl sie in verschiedenen Zeichnungen gezeigt sind. Des Weiteren wird in der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung eine ausführliche Beschreibung von bekannten Funktionen und Konfigurationen, die hier eingegliedert sind, weggelassen werden, wenn dies den Gegenstand der vorliegenden Erfindung eher undeutlich machen würde.
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Außerdem können Termini wie etwa ein erster, ein zweiter, A, B, (a), (b) oder dergleichen hier verwendet werden, wenn Komponenten der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Keine dieser Terminologien wird verwendet, um eine Essenz, eine Reihenfolge oder eine Sequenz einer entsprechenden Komponente zu definieren, sondern wird lediglich zur Unterscheidung der entsprechenden Komponente von einer oder mehreren anderen Komponente(n) verwendet. Es sollte angemerkt werden, dass dann, wenn in der Beschreibung beschrieben wird, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente „verbunden”, „gekoppelt” oder „zusammengefügt” ist, eine dritte Komponente zwischen den ersten und zweiten Komponenten „angeschlossen” bzw. „verbunden”, „gekoppelt” und damit „zusammengefügt” sein kann, obwohl die erste Komponente direkt mit der zweiten Komponente verbunden, gekoppelt oder zusammengefügt sein kann.
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1 ist ein Blockdiagramm einer Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 1 weist die Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine gedruckte Leiterplatte 120, auf deren Oberseite eine Radarantenneneinheit und eine HF-Schaltungseinheit angebracht sind, und auf deren Unterseite eine Basisbandschaltungseinheit und eine Signalverarbeitungsschaltungseinheit angebracht sind, und eine Grundplatte 130 auf, die mit der gedruckten Leiterplatte 120 gekoppelt ist.
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Unter Bezugnahme auf 1 kann die Radarvorrichtung 100 der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform des Weiteren ein Schutzelement 110 aufweisen, das dafür konfiguriert ist, die HF-Schaltungseinheit 110 abzudecken, und das mit der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 gekoppelt ist, um die HF-Schaltungseinheit 110 zu schützen, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist.
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Das Schutzelement 110 kann mit einer Nut ausgebildet sein, die als ein Durchgang eines Drahts dient, der die Radarantenneneinheit und die HF-Schaltungseinheit, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht sind, in einem Schaltkreis verbindet.
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Das Schutzelement 110 kann aus einem Metallmaterial gebildet sein.
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Die Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 kann einen ersten Abschnitt, auf dem die Radarantenneneinheit angebracht ist, und einen zweiten Abschnitt aufweisen, auf dem die HF-Schaltungseinheit angebracht und durch Drahtbonden angeschlossen ist.
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Wie oben beschrieben worden ist, kann das Schutzelement 110 eine Größe aufweisen, die zwar den zweiten Abschnitt, auf dem die HF-Schaltungseinheit angebracht und durch Drahtbonden angeschlossen ist, abdeckt, aber nicht den ersten Abschnitt abdeckt, auf dem die Radarantenneneinheit auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, so dass es nicht störend in die Signalübertragung und den Signalempfang der Radarantenneneinheit eingreift, während es die HF-Schaltungseinheit schützt.
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Die Radarantenneneinheit, die in dem ersten Abschnitt auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, kann zum Beispiel eine Vielzahl von Langstrecken-Sende-Array-Antennen, eine oder mehrere Kurzstrecken-Sende-Array-Antenne(n) und eine Vielzahl von Empfangs-Array-Antennen aufweisen.
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Wenn die Radarantenneneinheit die Vielzahl von Langstrecken-Sende-Array-Antennen und die eine oder mehreren Kurzstrecken-Sende-Array-Antenne(n) aufweist, kann die Radarvorrichtung 100 sowohl eine Langstreckenabtastung als auch eine Kurzstreckenabtastung durchführen.
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In Verbindung damit kann die Anzahl an Antennen in der Vielzahl von Langstrecken-Sende-Array-Antennen zum Beispiel entsprechend einer Abtastdistanz und einem Abtastwinkel für die Langstreckenabtastung bestimmt werden. Außerdem kann die Anzahl an Antennen bei der einen oder den mehreren Kurzstrecken-Sende-Array-Antenne(n) zum Beispiel entsprechend einer Abtastdistanz und einem Abtastwinkel für die Kurzstreckenabtastung bestimmt werden.
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In der Zwischenzeit können alle der Vielzahl von Langstrecken-Sende-Array-Antennen die gleiche Antennenlänge aufweisen, oder kann eine oder können mehrere Langstrecken-Sende-Array-Antenne(n) von der Vielzahl von Langstrecken-Sende-Array-Antennen eine andere Antennenlänge aufweisen.
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Wenn eine oder mehrere Langstrecken-Sende-Array-Antenne(n) von der Vielzahl von Langstrecken-Sende-Array-Antennen eine andere Antennenlänge aufweist bzw. aufweisen, kann eine Antennenkonfiguration bereitgestellt werden, in der die Langstrecken-Sende-Array-Antenne, die in der Mitte der Vielzahl von Langstrecken-Sende-Array-Antennen angeordnet ist, die längste Länge aufweisen kann und die Antennenlängen der anderen Langstrecken-Sende-Array-Antennen abnehmen können, während sich diese anderen Langstrecken-Sende-Array-Antennen den einander gegenüberliegenden Seiten nähern.
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Beschreibungen werden im Hinblick auf eine Schaltkreis- bzw. Schaltungsverbindungskonfiguration der Radarantenneneinheit und der HF-Schaltungseinheit, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht sind, und der Basisbandschaltungseinheit und der Signalverarbeitungsschaltungseinheit, die auf der Unterseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht sind, vorgenommen.
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Zunächst ist die Schaltkreis- bzw. Schaltungsverbindungskonfiguration zwischen der Radarantenneneinheit, der HF-Schaltungseinheit und der Basisbandschaltungseinheit wie folgt.
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Ein Ende der HF-Schaltungseinheit, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, kann mit der Radarantenneneinheit verbunden sein, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, das andere Ende der HF-Schaltungseinheit kann in einem Schaltkreis mit der Basisbandschaltungseinheit verbunden sein, die auf der Unterseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist.
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Als nächstes ist die Schaltkreis- bzw. Schaltungsverbindungskonfiguration zwischen der HF-Schaltungseinheit, der Basisbandschaltungseinheit und der Signalverarbeitungsschaltungseinheit wie folgt.
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Die Basisbandschaltungseinheit, die auf der Unterseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, führt eine Analog-Digital-Umwandlungs-Funktion durch. Zu diesem Zweck kann die Basisbandschaltungseinheit ein analoges Signal, das von der HF-Schaltungseinheit ausgegeben wird, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, in ein digitales Signal umwandeln und das digitale Signal in die Signalverarbeitungsschaltungseinheit eingeben, die auf der Unterseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, oder kann die Basisbandschaltungseinheit ein digitales Signal, das von der Signalverarbeitungsschaltungseinheit ausgegeben wird, die auf der Unterseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, in ein analoges Signal umwandeln und das analoge Signal in die HF-Schaltungseinheit eingeben, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist.
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In der Zwischenzeit kann die HF-Schaltungseinheit, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht und durch Drahtbonden angeschlossen sein, und sie kann direkt auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 aufgesetzt sein oder sie kann auf der Grundplatte 130 durch ein Loch aufgesetzt sein, das in der gedruckten Leiterplatte 120 gebildet ist.
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Das heißt, die HF-Schaltungseinheit, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, kann auf der gedruckten Leiterplatte 120 oder auf der Grundplatte 130 aufgesetzt sein.
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Im Folgenden wird die Radarvorrichtung 100 unter Bezugnahme auf 2 bis 5 in Verbindung mit einem Fall beschrieben, in dem die HF-Schaltungseinheit auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 aufgesetzt ist, und in Verbindung mit einem Fall beschrieben, in dem die HF-Schaltungseinheit auf der Grundplatte 130 aufgesetzt ist.
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Zuerst wird die Radarvorrichtung 100, in der die HF-Schaltungseinheit, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, auf der Grundplatte 130 aufgesetzt ist, unter Bezugnahme auf die auseinandergezogene perspektivische Ansicht von 2 und das Schaltbild von 3 beschrieben werden.
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2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Radarvorrichtung 100, in der die HF-Schaltungseinheit, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, auf der Grundplatte 130 aufgesetzt ist.
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Wie in 2 veranschaulicht ist, kann die Radarvorrichtung 100 ein Schutzelement 110, eine gedruckte Leiterplatte 120 und eine Grundplatte 130 aufweisen.
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Auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 ist eine HF-Schaltungseinheit 200 zusammen mit einer Radarantenneneinheit angebracht.
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Das Schutzelement 110 ist mit der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 gekoppelt, um die HF-Schaltungseinheit 200 abzudecken, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, um so die HF-Schaltungseinheit 200 zu schützen.
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Das Schutzelement 110 kann mit einer Nut 111 ausgebildet sein, die als ein Durchgang eines Drahts für das Verbinden der Radarantenneneinheit und der HF-Schaltungseinheit, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht sind, in einem Schaltkreis dient.
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In der Radarvorrichtung 100 von 2 ist die HF-Schaltungseinheit 200 auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 zusammen mit der Radarantenneneinheit angebracht, und sie ist auf der Grundplatte 130 durch ein Loch aufgesetzt, das in der gedruckten Leiterplatte 120 gebildet ist.
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So kann, wenn die HF-Schaltungseinheit, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, auf der Grundplatte 130 aufgesetzt ist, das heißt, wenn die HF-Schaltungseinheit, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, auf der Grundplatte 130 durch das Loch aufgesetzt ist, das in der gedruckten Leiterplatte 120 gebildet ist, die Grundplatte 130 mit einem Vorsprung 131 ausgebildet sein, wie dies in 2 veranschaulicht ist, um zu erlauben, dass die HF-Schaltungseinheit aufgesetzt werden kann.
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3 ist ein Schaltbild der Radarvorrichtung 100, in der die HF-Schaltungseinheit 200 auf der Grundplatte 130 aufgesetzt ist.
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In der Zwischenzeit sind, wie oben beschrieben worden ist, in der Radarvorrichtung 100 der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform die Radarantenneneinheit und die HF-Schaltungseinheit 200 auf der Oberseite der einzigen gedruckten Leiterplatte 120 gemeinsam angebracht und sind nicht jeweils auf getrennten gedruckten Leiterplatten angebracht. Zu diesem Zweck kann die HF-Schaltungseinheit 200 in der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform als ein einziger Chip oder als zwei oder mehr Chips implementiert sein. Dementsprechend wird die HF-Schaltungseinheit 200 in dem Schaltbild von 3 und in der nachfolgenden Beschreibung als eine „HF-Vorrichtung 200” dargestellt und bezeichnet.
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Unter Bezugnahme auf 3 ist eine Radarantenneneinheit (Tx-Antenne bzw. Sendeantenne, Rx-Antenne bzw. Empfangsantenne), die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, mit einem Ende der HF-Vorrichtung 200 verbunden, die von dem Schutzelement 110 abgedeckt ist.
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Das andere Ende der HF-Vorrichtung 200, die von dem Schutzelement 110 abgedeckt ist, ist in einem Schaltkreis mit einer Basisbandschaltungseinheit 310 verbunden, die auf der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist.
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Außerdem ist die Basisbandschaltungseinheit 310 in einem Schaltkreis mit einer Signalverarbeitungsschaltungseinheit 320 verbunden, die auf der Unterseite der gedruckten Leiterplatte 120 zusammen mit der Basisbandschaltungseinheit 310 angebracht ist.
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In der Zwischenzeit ist die HF-Vorrichtung 200, die von dem Schutzelement 110 abgedeckt wird, auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht und auf der Grundplatte 130 aufgesetzt.
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Die Grundplatte 130 funktioniert als eine Montagestruktur der Radarvorrichtung 100 und erlaubt es, dass die HF-Schaltungseinheit 200 darauf aufgesetzt werden kann.
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Außerdem kann die Grundplatte 130 auch Wärme, die innerhalb der Radarvorrichtung 100 erzeugt wird, übertragen und Geräusche abschirmen.
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Als nächstes wird die Radarvorrichtung 100, in der eine HF-Schaltungseinheit 200, die auf der Oberseite einer gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, auf der gedruckten Leiterplatte 120 aufgesetzt ist, unter Bezugnahme auf die auseinandergezogene perspektivische Ansicht von 4 und das Schaltbild von 5 beschrieben werden.
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4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Radarvorrichtung 100, in der eine HF-Schaltungseinheit 200 auf einer gedruckten Leiterplatte 120 aufgesetzt ist.
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Wie in 4 veranschaulicht ist, kann die Radarvorrichtung 100 ein Schutzelement 110, eine gedruckte Leiterplatte 120 und eine Grundplatte 130 aufweisen.
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Auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 ist eine HF-Schaltungseinheit 200 zusammen mit einer Radarantenneneinheit angebracht.
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Das Schutzelement 110 ist mit der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 gekoppelt, um die HF-Schaltungseinheit 200 abzudecken, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, um so die HF-Schaltungseinheit 200 zu schützen.
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Das Schutzelement 110 kann mit einer Nut 111 ausgebildet sein, die als ein Durchgang eines Drahts für das Verbinden der Radarantenneneinheit und der HF-Schaltungseinheit, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht sind, in einem Schaltkreis dient.
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In der Radarvorrichtung 100 von 4 ist die HF-Schaltungseinheit 200 auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 zusammen mit der Radarantenneneinheit angebracht und auf der gedruckten Leiterplatte 120 wie sie ist aufgesetzt.
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Die Radarvorrichtung 100 von 4 ist die gleiche wie die Radarvorrichtung 100 von 2, mit der Ausnahme der Sitzposition der HF-Schaltungseinheit 200.
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5 ist ein Schaltbild der Radarvorrichtung 100, in der die HF-Schaltungseinheit 200 auf der gedruckten Leiterplatte 120 aufgesetzt ist.
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In der Zwischenzeit sind, wie oben beschrieben worden ist, in der Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform die Radarantenneneinheit und die HF-Schaltungseinheit 200 auf der Oberseite der einzigen gedruckten Leiterplatte 120 gemeinsam angebracht und sind nicht jeweils auf separaten gedruckten Radarantennen-Leiterplatten angebracht. Zu diesem Zweck kann die HF-Schaltungseinheit 200 in der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform als ein einziger Chip oder als zwei oder mehr Chips implementiert sein. Dementsprechend wird die HF-Schaltungseinheit 200 in dem Schaltbild von 5 und in der nachfolgenden Beschreibung als eine „HF-Vorrichtung 200” dargestellt und bezeichnet.
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Unter Bezugnahme auf 5 ist eine Radarantenneneinheit (Tx-Antenne bzw. Sendeantenne, Rx-Antenne bzw. Empfangsantenne), die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, mit einem Ende der Unterseite der HF-Vorrichtung 200 verbunden, die von dem Schutzelement 110 abdeckt ist.
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Das andere Ende der HF-Vorrichtung 200, die von dem Schutzelement 110 abgedeckt ist, ist in einem Schaltkreis mit einer Basisbandschaltungseinheit 510 verbunden, die auf der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist.
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Außerdem ist die Basisbandschaltungseinheit 510 in einem Schaltkreis mit einer Signalverarbeitungsschaltungseinheit 520 verbunden, die auf der Unterseite der gedruckten Leiterplatte 120 zusammen mit der Basisbandschaltungseinheit 510 angebracht ist.
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In der Zwischenzeit ist die HF-Vorrichtung 200, die von dem Schutzelement 110 abgedeckt wird, auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht und durch Drahtbonden angeschlossen und ist auf der gedruckten Leiterplatte 120 wie sie ist aufgesetzt.
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Die Grundplatte 130 funktioniert als eine Montagestruktur der Radarvorrichtung 100 und erlaubt es, dass die HF-Schaltungseinheit 200 darauf aufgesetzt werden kann.
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Außerdem kann die Grundplatte 130 auch Wärme, die innerhalb der Radarvorrichtung 100 erzeugt wird, übertragen und Geräusche abschirmen.
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Im Folgenden wird die Konfiguration der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 veranschaulichend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben werden.
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6 veranschaulicht eine Konfiguration der Oberseite einer gedruckten Leiterplatte 120 in einer Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 6 weist die Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 einen ersten Abschnitt 610, auf dem eine Radarantenneneinheit angebracht ist, und einen zweiten Abschnitt 620 auf, auf dem eine HF-Schaltungseinheit angebracht ist.
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Außerdem ist der erste Abschnitt 610, auf dem die Radarantenneneinheit angebracht ist, in einen Abschnitt 611, auf dem eine Sendeantenneneinheit angebracht ist, und in einen Abschnitt 612 unterteilt, auf dem eine Empfangsantenneneinheit angebracht ist.
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Außerdem kann die gedruckte Leiterplatte 120, die in der Radarvorrichtung 100 von 2 enthalten ist, mit Löchern 630 auf der Oberseite davon ausgebildet sein, wie dies in 6 veranschaulicht ist, so dass die HF-Schaltungseinheit 200 durch die Löcher 630 dringt, wenn die HF-Schaltungseinheit 200 angebracht wird.
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Die Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120, die in 6 beispielhaft dargestellt ist, ist unter der Annahme, dass die HF-Schaltungseinheit 200 durch drei Chips implementiert ist, mit drei Löchern 630 ausgebildet. Hier können die drei Chips zum Beispiel ein Sendechip mit integriertem Schaltkreis und zwei Empfangschips mit integriertem Schaltkreis oder zwei Sendechips mit integriertem Schaltkreis und ein Empfangschip mit integriertem Schaltkreis sein.
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Wenn die HF-Schaltungseinheit 200 durch einen einzigen Chip (einen Sende-/Empfangschip mit integriertem Schaltkreis) implementiert ist, kann nur ein Loch 630 auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 gebildet sein.
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Außerdem können, wenn die HF-Schaltungseinheit 200 durch zwei Chips (einen Sendechip mit integriertem Schaltkreis und einen Empfangschip mit integriertem Schaltkreis) implementiert ist, zwei Löcher 630 auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 gebildet sein.
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Ein Erscheinungsbild der Radarantenneneinheit und der HF-Schaltungseinheit 200, die praktischerweise auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht sind, die die in 6 beispielhaft gezeigte Konfiguration aufweist, ist in 7 veranschaulicht.
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7 zeigt beispielhaft eine gedruckte Leiterplatte 120, auf deren Oberseite zum Beispiel eine Radarantenneneinheit und eine HF-Schaltungseinheit 200 angebracht sind, in einer Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In 7 kann die Radarantenneneinheit eine Sendeantenneneinheit, die zum Beispiel durch zehn Langstrecken-Sende-Array-Antennen 710 und zwei Kurzstrecken-Sende-Array-Antennen 720 implementiert ist, sowie eine Empfangsantenneneinheit aufweisen, die durch zehn Empfangs-Array-Antennen 730 implementiert ist.
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Die Sendeantenneneinheit, die durch die zehn Langstrecken-Sende-Array-Antennen 710 und die zwei Kurzstrecken-Sende-Array-Antennen 720 implementiert ist, ist auf dem Abschnitt 611, auf dem die Sendeantenneneinheit angebracht ist, in dem ersten Abschnitt 610 angebracht, in dem die Radarantenneneinheit angebracht ist.
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Die Empfangsantenneneinheit, die durch die zehn Empfangs-Array-Antennen 730 implementiert ist, ist auf dem Abschnitt 612, auf dem die Empfangsantenneneinheit angebracht ist, in dem ersten Abschnitt 610 angebracht, in dem die Radarantenneneinheit angebracht ist.
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In 7 ist die HF-Schaltungseinheit 200, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist, als drei Chips implementiert. Das heißt, die HF-Schaltungseinheit 200 ist als ein Sendechip 740 mit integriertem Schaltkreis und zwei Empfangschips 750 mit integriertem Schaltkreis implementiert.
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Der eine Sendechip 740 mit integriertem Schaltkreis und die zwei Empfangschips 750 mit integriertem Schaltkreis sind auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 an den Punkten, an denen drei Löcher 630 gebildet sind, angebracht und durch Drahtbonden angeschlossen.
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Außerdem ist der eine Sendechip 740 mit integriertem Schaltkreis mit jeder der zehn Langstrecken-Sende-Array-Antennen 710 und der zwei Kurzstrecken-Sende-Array-Antennen 720 verbunden.
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Die zwei Empfangschips 750 mit integriertem Schaltkreis sind mit jeder der zehn Empfangs-Array-Antennen 730 verbunden.
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Außerdem sind der eine Sendechip 740 mit integriertem Schaltkreis und die zwei Empfangschips 750 mit integriertem Schaltkreis mit einem Leistungsteiler 760 verbunden, der wiederum eine Leistung zu jeder der zehn Langstrecken-Sende-Array-Antennen 710, der zwei Kurzstrecken-Sende-Array-Antennen 720 und der zehn Empfangs-Array-Antennen 730 verteilt.
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Der Leistungsteiler 760 kann auf eine solche Art und Weise gesteuert bzw. geregelt werden, dass er eine Leistung zu jeder der zehn Langstrecken-Sende-Array-Antennen 710 auf eine solche Art und Weise verteilt, dass die höchste Leistung an eine oder mehrere Langstrecken-Sende-Array-Antenne(n) angelegt wird, die in der Mitte der zehn Langstrecken-Sende-Array-Antennen 710 angeordnet ist bzw. sind, und dass die zugeführte Leistung abnimmt, während sich die restlichen Langstrecken-Sende-Array-Antennen den einander gegenüberliegenden Seiten ausgehend von der einen oder den mehreren Langstrecken-Sende-Array-Antenne(n), die in der Mitte angeordnet ist bzw. sind, nähern.
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8 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Zusammenbauen einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform.
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Unter Bezugnahme auf 8 umfasst das Verfahren einer Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform Folgendes: Anbringen einer Radarantenneneinheit auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 (S800); Anbringen einer Basisbandschaltungseinheit und einer Signalverarbeitungsschaltungseinheit auf der Unterseite der gedruckten Leiterplatte 120 (S802); Anbringen einer HF-Schaltungseinheit auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 (S804); und Koppeln einer Grundplatte 130 mit der gedruckten Leiterplatte 120 (S806).
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In dem Schritt (S804) des Anbringens der HF-Schaltungseinheit kann die HF-Schaltungseinheit auf der Grundplatte 130 durch ein Loch aufgesetzt werden, das in der gedruckten Leiterplatte 120 gebildet ist, oder sie kann direkt auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 aufgesetzt werden.
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Wie in 8 veranschaulicht ist, kann das Verfahren zum Zusammenbauen einer Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform nach dem Schritt (S804) des Anbringens der HF-Schaltungseinheit des Weiteren das Koppeln eines Schutzelements 110 an der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 umfassen (S808). Das Schutzelement 110 ist dafür konfiguriert, die HF-Schaltungseinheit abzudecken, die auf der Oberseite der gedruckten Leiterplatte 120 angebracht ist.
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Wie oben beschrieben worden ist, ist es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung möglich, eine Radarvorrichtung 100, die eine Konfiguration aufweist, die in Bezug auf die Anzahl von Teilen und in Bezug auf die Größe reduziert ist, und ein Verfahren zum Zusammenbauen derselben bereitzustellen.
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Außerdem ist es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung möglich, eine Radarvorrichtung 100, die ein Fahrzeugdesign bzw. eine Fahrzeugkonstruktion nicht wesentlich beeinträchtigt, und ein Verfahren zum Zusammenbauen derselben bereitzustellen.
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Auch wenn vorstehend beschrieben worden ist, dass alle Komponenten einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als eine einzige Einheit verbunden oder so gekoppelt sind, dass sie als eine einzige Einheit operativ betrieben werden können, ist die vorliegende Erfindung nicht zwangsläufig auf eine solche Ausführungsform beschränkt. Das heißt, dass von den Komponenten eine oder mehrere Komponenten selektiv gekoppelt werden kann/können, um als eine oder mehrere Einheiten operativ betrieben zu werden. Hinzu kommt, dass obzwar jede der Komponenten als eine unabhängige Hardware implementiert werden kann, einige oder alle Komponenten selektiv miteinander kombinierbar sind, so dass sie als ein Computerprogramm mit einem oder mit mehreren Programmmodulen zum Ausführen von einigen oder von allen Funktionen implementiert werden können, die in einem oder in mehreren Hardware-Geräten kombiniert sind. Codes und Codesegmente, die das Computerprogramm bilden, können von einem Durchschnittsfachmann auf dem technischen Gebiet der vorliegenden Erfindung leicht konzipiert werden. Ein derartiges Computerprogramm kann die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementieren, indem es in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert und von einem Computer gelesen und ausgeführt wird. Ein Magnetaufzeichnungsmedium, ein optisches Aufzeichnungsmedium, ein Trägerwellenmedium oder dergleichen mehr können als Speichermedium zur Anwendung kommen.
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Darüber hinaus soll, da Termini wie etwa „umfassen”, „einschließen” und „aufweisen” bedeuten, dass ein(e) oder mehrere entsprechende Komponenten bzw. Bauteile existieren können, es sei denn, dass sie spezifisch im entgegengesetzten Sinn beschrieben werden, dies so gedeutet werden, dass ein(e) oder mehrere andere Komponenten bzw. Bauteile enthalten sein können. Alle Terminologien, die eine oder mehrere technische oder wissenschaftliche Terminologien einschließen, besitzen die gleichen Bedeutungen, die von den Fachleuten auf diesem Gebiet allgemein verstanden werden, es sei denn, sie sind anders definiert. Ein Terminus, der auf die herkömmliche Weise verwendet wird, wie etwa ein Terminus, der von einem Wörterbuch definiert ist, soll so interpretiert werden, dass er eine Bedeutung aufweist, die gleich der in dem Kontext einer damit in Beziehung stehenden Beschreibung ist, und soll nicht in einer idealen oder übermäßig formellen Bedeutung interpretiert werden, außer dies ist in der vorliegenden Patentschrift klar definiert.
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Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben worden ist, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass verschiedene Modifikationen, Additionen und Substitutionen möglich sind, ohne dass von dem Schutzumfang und dem Geist der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, abgewichen wird. Deshalb sollen die in der vorliegenden Erfindung offenbarten Ausführungsformen den Schutzumfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die Ausführungsform beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll auf der Basis der beigefügten Ansprüche interpretiert werden, und er soll so interpretiert werden, dass alle die technischen Ideen, die in dem Schutzumfang enthalten sind und äquivalent zu den Ansprüchen sind, zu der vorliegenden Erfindung gehören.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2012-0005213 [0001]
