DE102013100555A1 - Radar device for use in vehicle, has two modules, where first module comprises transmitting-circuit section and second module comprises reception-circuit section - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Radarvorrichtung mit einer elektronischen Schaltung umfassend wenigstens einen Sende-Schaltungsabschnitt, der geeignet und eingerichtet ist, Radarsignale zu senden, und wenigstens einen Empfangs-Schaltungsabschnitt, der geeignet und eingerichtet ist, Radarsignale zu empfangen. The invention relates to a radar device having an electronic circuit comprising at least one transmitting circuit section adapted and arranged to transmit radar signals, and at least one receiving circuit section adapted and arranged to receive radar signals.
Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einer vorgenannten Radarvorrichtung und einem Fahrzeugträger, wobei die Radarvorrichtung an dem Fahrzeugträger befestigt ist. The invention further relates to a vehicle with an aforementioned radar device and a vehicle carrier, wherein the radar device is attached to the vehicle carrier.
Aus dem Stand der Technik sind Radarvorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt. Sie werden zum Beispiel in verschiedenen Fahrzeugassistenzsystemen zur Unterstützung des Fahrers benutzt. Die Radarvorrichtungen sind dazu an verschiedenen Orten verteilt über den Umfang eines Fahrzeugs angeordnet, um ein möglichst umfassendes Bild über die Umgebung des Fahrzeugs liefern zu können. Radar devices of the type mentioned are known from the prior art. For example, they are used in various vehicle assistance systems to assist the driver. The radar devices are arranged for this purpose at various locations distributed over the circumference of a vehicle in order to provide the most comprehensive picture possible of the surroundings of the vehicle.
An den verschiedenen Einbauorten für Radarvorrichtungen in einem Fahrzeug finden sich unterschiedliche Bedingungen, die zum Beispiel die Befestigung, den zur Verfügung stehenden Bauraum und ähnliches betreffen. Diese Bedingungen unterscheiden sich zudem von Fahrzeug zu Fahrzeug. Außerdem sind an den verschiedenen Einbauorten oft Radargeräte mit unterschiedlichem Funktionsumfang notwendig. So kann in einem Eckbereich eines Fahrzeugs ein Radargerät mit einer größeren Anzahl von Empfangs-Schaltungsabschnitten benötigt werden als an einer Seite des Fahrzeuges, da insbesondere in Eckbereichen eines Fahrzeugs eine gute Genauigkeit und Auflösung der Darstellung der Umgebung notwendig ist. Auch können sich Radargeräte an der Fahrzeugfront von Radargeräten an der Seite des Fahrzeugs unterscheiden, da an der Front und an der Seite unterschiedliche Reichweiten der Radargeräte notwendig sind. Diese verschiedenen Randbedingungen führen dazu, dass in der Praxis Radarvorrichtungen benötigt werden, die ganz unterschiedlich gestaltet sein müssen. Das ist aufwändig und kostenträchtig. At the various installation locations for radar devices in a vehicle, there are different conditions, such as the attachment, the available space and the like. These conditions also differ from vehicle to vehicle. In addition, radar devices with different functional scope are often necessary at the various installation locations. Thus, in a corner region of a vehicle, a radar device having a larger number of receiving circuit sections may be required than on one side of the vehicle, since good accuracy and resolution of the representation of the surroundings are necessary, in particular in corner regions of a vehicle. Also, radars at the front of the vehicle may differ from radars at the side of the vehicle because different ranges of radar are needed at the front and side. These different boundary conditions mean that in practice radar devices are needed, which must be designed very different. This is complicated and costly.
Hier setzt die vorliegenden Erfindung an. This is where the present invention begins.
In Fahrzeugen werden Radarvorrichtungen häufig in Fahrzeugträgern eingebaut. Als Fahrzeugträger in diesem Sinne werden insbesondere Strukturen des Fahrzeuges verstanden, die von außen nicht sichtbar sind und zur Aussteifung der Karosserie führen und/oder zur Befestigung von Fahrzeugteilen dienen. Insbesondere im Front- oder Heckbereich enden Fahrzeugträger häufig vor Eckbereichen des Fahrzeuges. Fahrzeugträger des Front- oder Heckbereichs sind häufig auch nicht um die Eckbereiche des Fahrzeugs herumgezogen und erstrecken sich nicht über einen Teil des Seitenbereichs des Fahrzeugs. Gerade für Radargeräte ist ein Eckbereich eines Fahrzeuges jedoch ein wünschenswerter Einbauort. In vehicles radar devices are often installed in vehicle carriers. As a vehicle carrier in this sense, in particular structures of the vehicle are understood that are not visible from the outside and lead to the stiffening of the body and / or used to fasten vehicle parts. Particularly in the front or rear area, vehicle carriers often end in front of corner regions of the vehicle. Vehicle carriers of the front or rear area are often also not drawn around the corner regions of the vehicle and do not extend over part of the side area of the vehicle. However, especially for radars, a corner region of a vehicle is a desirable installation location.
Da der Eckbereich außerhalb der typischen Fahrzeugträgerstrukturen liegt, erschwert dies die Integration von Radarvorrichtungen in den Eckbereichen. Ein einfacher Lösungsansatz wäre die Fahrzeugträgerstrukturen bis in den Eckbereich zu verlängern. Dieses ist jedoch aus verschiedenen Gründen unerwünscht. Since the corner area is outside the typical vehicle carrier structures, this complicates the integration of radar devices in the corner areas. A simple solution would be to extend the vehicle carrier structures to the corner area. However, this is undesirable for various reasons.
Auch hier setzt die vorliegende Erfindung an. Again, the present invention begins.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Radarvorrichtung so zu verbessern, dass dieses flexibel eingesetzt werden kann. The present invention is based on the problem to improve a radar device so that it can be used flexibly.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Radarvorrichtung Module umfasst und dass wenigstens ein erstes Modul wenigstens einen Sende-Schaltungsabschnitt und wenigstens ein zweites Modul wenigstens einen Empfangs-Schaltungsabschnitt umfasst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindungen finden sich in den Ansprüchen 2 bis 6. This problem is solved according to the invention in that the radar device comprises modules and that at least one first module comprises at least one transmitting circuit section and at least one second module comprises at least one receiving circuit section. Further embodiments of the invention can be found in the
Durch den modularen Aufbau einer erfindungsgemäßen Radarvorrichtung ist es möglich, eine Radarvorrichtung ausgehend von der im Anspruch 1 angegebenen minimalen Ausstattung der erfindungsgemäßen Radarvorrichtung so zu erweitern und zu ergänzen, dass sie auf verschiedene Fahrzeuge und verschiedene Einbauorte in Fahrzeugen angepasst werden kann. So können ohne weiteres mehrere zweite Module mit Empfangs-Schaltungsabschnitten in einer erfindungsgemäßen Radarvorrichtung eingebaut werden, wenn es gewünscht ist. Ebenso können auch weitere erste Module mit Sende-Schaltungsabschnitten ergänzt werden. Die erfindungsgemäße Radarvorrichtung ist durch den modularen Aufbau skalierbar und flexibel anpassbar. Für die Module, sowohl die ersten Module als auch die zweiten Module kann auf immer wieder die gleichen Schaltungsabschnitte zurückgegriffen werden, ohne dass die Schaltungsabschnitte neu entworfen werden müssen. Die Verwendung von Modulen in einer Vielzahl von verschiedenen Radarvorrichtungen senkt den Preis für die Herstellung dieser Module und somit für erfindungsgemäß ausgestaltete Radarvorrichtungen im Vergleich zu herkömmlichen Radarvorrichtungen insgesamt. Gemäß der Erfindung kann eine erfindungsgemäße Radarvorrichtung einen Halter umfassen, in welchem die Module angeordnet sind. Der Halter kann individuell an ein Fahrzeug oder den Einbauort des Fahrzeuges angepasst sein. Der Halter, es kann sich dabei um ein Gehäuse handeln, ist vorzugsweise aus einem Kunststoff in einem oder mehreren zusammengesetzten Teilen hergestellt. Da solche Halter im Vergleich zu den Modulen kostengünstig herzustellen und auch zu entwerfen sind, ist die Verwendung von individuell gestalteten Haltern nicht kontraproduktiv dem Ziel die Kosten für Radarvorrichtungen zu senken. Due to the modular structure of a radar device according to the invention, it is possible to extend and supplement a radar device starting from the specified in
In einer besonderen Ausgestaltung kann auch gänzlich auf einen Halter verzichtet werden. Dieses ist insbesondere dann möglich, wenn die Module mechanisch miteinander verbunden sind. Vorteilhaft sind die mechanischen Verbindungen zwischen den Modulen so ausgestaltet, dass diese zusammengesetzt eine Anordnung bilden, die eine ausreichende Stabilität und Festigkeit hat, so dass sie ohne weiteren Halter oder Gehäuse oder Ähnliches verwendet werden kann. Es ist aber auch möglich, dass zusätzlich zu den mechanischen Verbindungen zwischen den Modulen ein Halter verwendet wird, in denen die miteinander verbundenen Gehäuse der Modelle eingesetzt sind In a particular embodiment, it is also possible to completely dispense with a holder. This is possible in particular if the modules are mechanically connected to one another. Advantageously, the mechanical connections between the modules are designed such that they form an assembly in combination, which has sufficient stability and strength, so that it can be used without another holder or housing or the like. But it is also possible that in addition to the mechanical connections between the modules, a holder is used, in which the interconnected housing of the models are used
Gemäß der Erfindung können die Module elektronische Bauelemente aufweisen, wobei die elektrischen Bauelemente verschiedener Module durch elektrische Leitungen miteinander verbunden sind. Diese Leitungen können durch Kabel, insbesondere durch Koaxialkabel, durch Feldbusleitungen oder flexible Schaltungsträger oder Ähnliches hergestellt sein. According to the invention, the modules may comprise electronic components, wherein the electrical components of different modules are interconnected by electrical lines. These lines can be made by cables, in particular by coaxial cables, by field bus lines or flexible circuit carriers or the like.
Die Module können auch mittelbar oder unmittelbar mit einer Schnittstelle der Radarvorrichtung verbunden sein. Über diese Schnittstelle können die Module der Radarvorrichtung von außen gesteuert werden oder aber von den Radarvorrichtungen bereitgestellte Informationen, z. B. über die Umgebung des Fahrzeugs, in das die Radarvorrichtung eingebaut ist, zur Verfügung gestellt werden. The modules can also be connected directly or indirectly to an interface of the radar device. About this interface, the modules of the radar device can be controlled from the outside or provided by the radar devices information, eg. B. on the environment of the vehicle in which the radar device is installed, are provided.
Die einzelnen Module können Schaltungsträger, insbesondere Leiterplatten mit Strukturen aufweisen, die geeignet und eingerichtet sind, elektromagnetische Wellen zu senden bzw. zu empfangen. Die Module können ebene äußere Oberflächen aufweisen. Es ist aber ebenso möglich, dass die Module gewölbte oder gebogene äußere Oberflächen haben. The individual modules may have circuit carriers, in particular printed circuit boards with structures which are suitable and arranged to transmit or receive electromagnetic waves. The modules may have flat outer surfaces. But it is also possible that the modules have curved or curved outer surfaces.
Die Module können eine einheitliche Breite haben. Es ist jedoch auch möglich, dass es Module gibt, die doppelt oder dreimal so breit sind wie andere Module. The modules can have a uniform width. However, it is also possible that there are modules that are twice or three times as wide as other modules.
Ein Modul mit einem Sende-Schaltungsabschnitt, also ein erstes Modul, kann dreimal so breit sein wie ein zweites Modul. Ein solches erstes Modul kann drei nebeneinander angeordnete Sende-Schaltungsabschnitte mit jeweils drei Antennen umfassen. A module with a transmitting circuit section, ie a first module, can be three times as wide as a second module. Such a first module may comprise three juxtaposed transmit circuit sections each having three antennas.
Ein zweites Modul kann aus einem Empfangs-Schaltungsabschnitt und aus drei Antennen bestehen. A second module may consist of a receive circuit section and three antennas.
Zwei dieser vorgenannten ersten Module können mit einem sogenannten zweiten Modul zu einer Radarvorrichtung zusammengebaut sein. Die einzelnen Module sind vorzugsweise gegen Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit und Salze gedichtet. Die Abdichtung kann durch ein Kunststoffgehäuse erfolgen, wobei zwei oder mehr Gehäuseteile miteinander verschweißt sind. Ebenso können zwei oder mehrere Gehäuseteile über verschiedene Dichtungen gegeneinander abgedichtet sein. Die Gehäuseteile können ebenso miteinander verklebt sein. Ferner ist denkbar, dass ein Schaltungsträger mit den Schaltungsabschnitten oder einem Schaltungsabschnitt mit Kunststoff umspritzt ist. Ebenso ist es möglich, dass Schaltungsträger oder ein Schaltungsträger eines Moduls in einem offenen Gehäuse vergossen ist. Die Gehäuse bzw. Gehäuseteile eines Moduls sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Two of these aforementioned first modules can be assembled with a so-called second module to a radar device. The individual modules are preferably sealed against environmental influences such as moisture and salts. The seal can be made by a plastic housing, wherein two or more housing parts are welded together. Likewise, two or more housing parts can be sealed against each other via different seals. The housing parts can also be glued together. Furthermore, it is conceivable that a circuit carrier is encapsulated with the circuit sections or a circuit section with plastic. Likewise, it is possible for circuit carriers or a circuit carrier of a module to be cast in an open housing. The housing or housing parts of a module are preferably made of plastic.
Der oder die Sendeabschnitt kann auch zum Erzeugen der zu sendenden Radarsignale geeignet sein. Der oder die Empfangs-Abschnitt kann auch zum Aufbereiten der empfangenen Radarsignale geeignet sein. Eine erfindungsgemäße Radarvorrichtung kann ein oder mehrere Steuergeräte aufweisen. Es ist z. B. möglich, dass die Radarvorrichtung ein Steuergerät aufweist, das mit allen Modulen verbunden ist. Das Steuergerät ist dann nicht Teil eines der Module. Es ist ebenso möglich, dass ein oder mehrere Module Schaltungskomponenten aufweisen, die Funktionen eines Steuergerätes übernehmen. Diese Module können elektronische Schnittstellen z. B. zu einem CAN-Bus, ein Schaltnetzteil, einem Kommunikationsprozessor und Mittel zur Signalverarbeitung aufweisen. Es ist dann ferner möglich, dass mehrere Module mit Funktionen eines Steuergerätes übernehmenden Komponenten nach einem Master/Slave-Konzept arbeiten. The transmission section or sections may also be suitable for generating the radar signals to be transmitted. The receiving section or sections may also be suitable for processing the received radar signals. A radar device according to the invention may have one or more control devices. It is Z. B. possible that the radar device has a controller that is connected to all modules. The controller is then not part of one of the modules. It is also possible that one or more modules have circuit components that perform functions of a control unit. These modules can electronic interfaces z. B. to a CAN bus, a switching power supply, a communication processor and means for signal processing. It is then also possible that several modules with functions of a control unit acquiring components work according to a master / slave concept.
Das Steuergerät oder die die Funktionen eines Steuergerätes aufweisenden Komponenten können z. B. die Sende-Abschnitte der einzelnen Module synchronisieren. The controller or the functions of a controller having components may, for. B. Synchronize the transmission sections of the individual modules.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner das Problem zugrunde, eine Lösung vorzuschlagen, wie eine Radarvorrichtung außerhalb einer Fahrzeugträgerstruktur angeordnet werden kann. The present invention is further based on the problem of proposing a solution as to how a radar device can be arranged outside a vehicle carrier structure.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Radarvorrichtung über Enden des Fahrzeugträgers, insbesondere seitliche Enden des Fahrzeugträger auskragt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindungen finden sich in den Ansprüchen 7 bis 9. This problem is inventively solved in that the radar device projects beyond ends of the vehicle carrier, in particular lateral ends of the vehicle carrier. Further embodiments of the invention can be found in the
Die Erfindung macht sich die vorteilhafte Befestigung der Radarvorrichtungen an einem Fahrzeugträger zunutze, wie sie in der Vergangenheit schon vielfach verwendet worden ist. Die Erfindung bleibt jedoch nicht auf die Befestigung innerhalb eines Fahrzeugträgers beschränkt. Vielmehr ermöglicht sie die Anbringung einer Radarvorrichtung an einem Fahrzeugträger, wobei das Radargerät über den Fahrzeugträger hinausreicht, um so in Räumen oder an Einbauorten angebracht zu sein, in denen bislang die Anbringung einer Radarvorrichtung nicht vorgesehen war. Vorzugsweise sind bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug die Radarvorrichtungen so angebracht, dass sie mit mehr als einem Drittel ihrer Gesamtgröße, insbesondere ihrer Gesamtlänge über den Fahrzeugträger auskragen. Die Radarvorrichtungen von erfindungsgemäßen Fahrzeugen können durch wenigstens eine Rastverbindung mit dem Fahrzeugträger verbunden sein. Andere Befestigungsarten sind natürlich ebenso möglich. Auch ist es möglich, verschiedene Befestigungsarten zur Befestigung einer Radarvorrichtung an einem Fahrzeugträger zu benutzen. The invention makes use of the advantageous attachment of the radar devices to a vehicle carrier, as has been widely used in the past. However, the invention is not limited to attachment within a vehicle carrier. Rather, it allows the attachment of a radar device to a vehicle carrier, the radar device extends beyond the vehicle carrier, so as to be mounted in rooms or at installation locations, in which the attachment of a radar device was not previously provided. Preferably, in a vehicle according to the invention, the radar devices are mounted so that they project beyond the vehicle carrier with more than one third of their overall size, in particular their overall length. The radar devices of vehicles according to the invention can be connected by at least one latching connection with the vehicle carrier. Other types of attachment are of course possible as well. It is also possible to use different types of fastening for fastening a radar device to a vehicle carrier.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug kann eine Radarvorrichtung mit einem Halter aufweisen, wobei der Halter mit dem Fahrzeugträger verbunden ist, während andere Teile der Radarvorrichtung, z. B. Module der Radarvorrichtung, wie sie in den Ansprüchen 1 bis 5 beschrieben sind, in dem Halter angebracht sind. An inventive vehicle may comprise a radar device with a holder, wherein the holder is connected to the vehicle carrier, while other parts of the radar device, for. B. modules of the radar device, as described in
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt: Reference to the accompanying drawings, the invention is explained in more detail below. Showing:
Das erfindungsgemäße Radargerät
Die Module
Die in
Im Gegensatz zu dem Karosserieteil
Der optimale Einbauort der erfindungsgemäßen Radarvorrichtung
Die Anbringung der erfindungsgemäßen Radarvorrichtung
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Radarvorrichtung radar device
- 2 2
- zweites Modul second module
- 3 3
- erstes Modul first module
- 4 4
- Leitungen cables
- 5 5
- Leitungen cables
- 6 6
- Rahmen frame
- 10 10
- Fahrzeugträger launchers
- 11 11
- Karosserieteil body part
- 12 12
- Stahlträger steel beams
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