DE102014104944A1

DE102014104944A1 - Radarsensor

Info

Publication number: DE102014104944A1
Application number: DE102014104944.6A
Authority: DE
Inventors: Uwe Kühnau
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2014-04-08
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2015-10-08

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Radarsensor (10, 20) mit einem Antennenstrukturhaltekörper (11, 21) und zumindest einer darauf angeordneten Antennenstruktur (12, 22), wobei eine Ab-deckung (13, 23) unmittelbar auf dem Antennenstrukturhaltekörper (11, 21) und/oder auf der zumindest einen Antennenstruktur (12, 22) luftspaltfrei aufgebracht ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Radarsensor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Stand der Technik
In Kraftfahrzeugen werden Radarsensoren immer häufiger eingesetzt. Solche Radarsensoren werden beispielsweise bei Fahrerassistenzsystemen eingesetzt, um beispielsweise entgegenkommende Fahrzeuge bereits bei größerer Distanz sicher zu erkennen und deren Position und Geschwindigkeit möglichst genau bestimmen zu können.
Die Radarsensoren werden dabei an der Karosserie, hinter dem Stoßfänger oder im Motorraum verbaut, weshalb sie vor äußeren Einflüssen durch ein Radom geschützt sind. Dabei besteht das Radom aus einem von dem Radarsensor entfernt angeordneten Abdeckschale, die hinsichtlich Abstand zu den Antennen, Material, form und Dicke des Materials derart ausgebildet sind, dass eine möglichst optimale Transparenz für die austretenden und einfallenden elektromagnetischen Strahlen besteht.
Dabei kommen Materialien der Radome zum Schutz des Sensors vor äußeren Einflüssen zum Einsatz, deren dielektrische Leitfähigkeit oder Permittivität nicht der Leitfähigkeit bzw. Permittivität von Luft entsprechen. Dadurch kommt es an den Grenzflächen von Radom zu Luft und von Luft zu Radom zu nachteiligen Reflexionen der elektromagnetischen Strahlung, welche beispielsweise die Sensorempfängereigenschaften durch die direkte Einkopplung des Sendesignals negativ beeinflussen. Entsprechend müssen ein- und austretende elektromagnetische Wellen, wie Radarwellen, zwei zusätzliche Grenzflächen durchdringen. Jede Grenzfläche verursacht dabei ungewollte Reflexionen, welche die Detektionseigenschaften des System bezüglich Entfernung, Geschwindigkeit und/oder Winkel negativ beeinflussen können, die Reichweite und die Sensitivität des Radarsensors verschlechtern und gegebenenfalls sogar die Integration im Fahrzeug beispielsweise hinter dem Stoßfänger in manchen Fahrzeugplattformen unmöglich machen können.
Die Sensorempfängerdynamik kann dabei unter Umständen so stark gestört sein, dass kleine Signal, beispielsweise von Motorradfahrern, nicht mehr sicher detektiert werden können.
Weiterhin kann die Phasenmessung durch konstruktive Interferenz und destruktive Interferenz zwischen Antenne, Radom, Stoßfänger gestört werden und eine korrekte Winkelzuordnung des relevanten Objektes verhindern.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Radarsensor zu schaffen, der einen ausreichenden Schutz vor äußeren Einflüssen gewährt und dennoch hinsichtlich nachteiliger Reflexionen verbessert ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Radarsensor mit einem Antennenstrukturhaltekörper und zumindest einer darauf angeordneten Antennenstruktur, wobei eine Abdeckung unmittelbar auf dem Antennenstrukturhaltekörper und/oder auf der zumindest einen Antennenstruktur luftspaltfrei aufgebracht ist. Dadurch wird erreicht, dass die Reflexionen am Übergang von Material zu Luft nicht auftreten, weil die Abdeckung luftspaltfrei ausgebildet ist.
Dabei bedeutet luftspaltfrei, dass kein Luftspalt oder Spalt vorliegt oder dass nur ein kleiner Luftspalt oder Spalt vorliegt, der kleiner ist als die Wellenlänge der verwendeten Strahlung, wie insbesondere kleiner als 1/10 der Wellenlänge der verwendeten Strahlung oder insbesondere kleiner als 1/50 der Wellenlänge der verwendeten Strahlung oder insbesondere kleiner als 1/100 der Wellenlänge der verwendeten Strahlung ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Abdeckung auf den Antennenstrukturhaltekörper und/oder auf die zumindest eine Antennenstruktur luftspaltfrei aufgesetzt ist. Dabei wird eine vorgefertigte Abdeckung luftspaltfrei aufgesetzt und verbunden, wie beispielsweiseaufgeklebt.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Abdeckung als Schicht auf den Antennenstrukturhaltekörper und/oder auf die zumindest eine Antennenstruktur aufgebracht ist. Dabei wird die Abdeckung beispielsweise als flüssiges, fluides oder pastöses Medium aufgetragen, wie insbesondere aufgespritzt oder aufgerollt etc.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schicht eine Lackschicht ist. Diese Lackschicht konserviert die Oberfläche von Antennenstrukturhaltekörper und Antennenstruktur.
Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn die Schicht eine Materialschicht der Abdeckung ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Schicht eine Elastomer- oder Duroplastschicht ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn der Antennenstrukturhaltekörper eine Platine oder Leiterplatte ist. Dabei können in vorteilhafter Weise auf der den Antennenstrukturen abgewandten Seite der Platine oder der Leiterplatte elektronische Bauelementen angeordnet sein.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Platine oder Leiterplatte eine Hochfrequenzplatine oder Hochfrequenzleiterplatte ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Materialstärke der Abdeckung oder der Schicht kleiner ist als die Wellenlänge der verwendeten elektromagnetischen Strahlen, wie insbesondere kleiner als 1 mm und insbesondere kleiner als 0,1 mm.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Radarsensors nach dem Stand der Technik,
2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Radarsensors, und
3 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Radarsensors.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die 1 zeigt einen Radarsensor 1 nach dem Stand der Technik in einer schematischen Darstellung. Der Radarsensor 1 weist dabei einen Antennenstrukturhaltekörper 2 und darauf angeordnete Antennenstrukturen 3 auf. Zum Schutz des Radarsensors 1 ist eine Abdeckung 4 vorgesehen, welche zwischen dem Deckelkörper 6 der Abdeckung 4 und dem Antennenstrukturhaltekörper 2 und zwischen dem Deckelkörper 6 der Abdeckung 4 und den Antennenstrukturen 3 ein Luftspalt 5 vorsieht.
Die 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Radarsensors 10 in einer schematischen Darstellung. Der Radarsensor 10 weist dabei einen Antennenstrukturhaltekörper 11 und zumindest eine oder mehrere darauf angeordnete Antennenstrukturen 12 auf. Zum Schutz des Radarsensors 10 ist eine Abdeckung 13 vorgesehen, welche unmittelbar auf dem Antennenstrukturhaltekörper 11 und/oder auf der zumindest einen Antennenstruktur 12 luftspaltfrei aufgebracht ist.
Die Abdeckung 13 ist dabei als Schicht aufgetragen, deren Schichtdicke bevorzugt im Wesentlichen gleichmäßig ist oder auch ungleichmäßig sein kann. Gemäß 2 kann die Schicht als eine Lackschicht aufgebracht sein. Dabei ist die Schichtdicke bevorzugt kleiner als die Wellenlänge der verwendeten Radarstrahlen bzw. elektromagnetischen Strahlen.
Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Radarsensors 20 in einer schematischen Darstellung. Der Radarsensor 20 weist dabei wiederum einen Antennenstrukturhaltekörper 21 und zumindest eine oder mehrere darauf angeordnete Antennenstrukturen 22 auf. Zum Schutz des Radarsensors 20 ist eine Abdeckung 23 vorgesehen, welche unmittelbar auf dem Antennenstrukturhaltekörper 21 und/oder auf der zumindest einen Antennenstruktur 22 luftspaltfrei aufgebracht ist.
Die Abdeckung 23 ist dabei als Schicht aufgetragen, deren Schichtdicke bevorzugt im Wesentlichen gleichmäßig ist oder auch ungleichmäßig sein kann. Im Beispiel der 3 ist die Schichtdicke oberhalb der Antennenstrukturen 22 jeweils gleich und neben den Antennenstrukturen 22 ist sie dicker, weil die Schicht eine glatte Oberfläche zeigt und die Höhenunterschiede von Bereichen mit Antennenstruktur 22 und ohne Antennenstruktur 22 ausgleicht.
Gemäß 3 kann die Schicht als eine Materialschicht der Abdeckung, wie insbesondere als eine Duroplastschicht oder Elastomerschicht aufgebracht sein. Dabei ist die Schichtdicke bevorzugt kleiner als die Wellenlänge der verwendeten Radarstrahlen bzw. elektromagnetischen Strahlen.
Erfindungsgemäß kann die Abdeckung auf den Antennenstrukturhaltekörper und/oder auf die zumindest eine Antennenstruktur luftspaltfrei aufgesetzt sein, wie vorgefertigt und passend aufgesetzt sein und beispielsweise verklebt sein. Dabei kann der Kleber mögliche Höhenunterschiede ausgleichen und für die luftspaltfreie Passung sorgen.
In den Ausführu8ngsbeispielen der 2 oder 3 kann der Antennenstrukturhaltekörper als eine Platine oder Leiterplatte ausgebildet sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn auf der den Antennenstrukturen abgewandten Seite der Platine oder der Leiterplatte elektronische Bauelementen angeordnet sind, welche jedoch nicht gezeigt sind. Auch ist es dabei vorteilhaft, wenn die Platine oder Leiterplatte eine Hochfrequenzplatine oder Hochfrequenzleiterplatte ist.
Die Materialstärke der Abdeckung 13, 23 oder der Schicht ist kleiner als die Wellenlänge der verwendeten elektromagnetischen Strahlen, wie insbesondere kleiner als 1 mm und insbesondere kleiner als 0,1 mm.

Claims

Radarsensor (10, 20) mit einem Antennenstrukturhaltekörper (11, 21) und zumindest einer darauf angeordneten Antennenstruktur (12, 22), wobei eine Abdeckung (13, 23) unmittelbar auf dem Antennenstrukturhaltekörper (11, 21) und/oder auf der zumindest einen Antennenstruktur (12, 22) luftspaltfrei aufgebracht ist.
Radarsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung auf den Antennenstrukturhaltekörper (11, 21) und/oder auf die zumindest eine Antennenstruktur (12, 22) luftspaltfrei aufgesetzt ist.
Radarsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (13, 23) als Schicht auf den Antennenstrukturhaltekörper (11, 21) und/oder auf die zumindest eine Antennenstruktur (12, 22) aufgebracht ist.
Radarsensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine Lackschicht ist.
Radarsensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine Materialschicht der Abdeckung ist.
Radarsensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine Duroplastschicht ist.
Radarsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenstrukturhaltekörper (11, 21) eine Platine oder Leiterplatte ist.
Radarsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der den Antennenstrukturen (12, 22) abgewandten Seite der Platine oder der Leiterplatte elektronische Bauelementen angeordnet sind.
Radarsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine oder Leiterplatte eine Hochfrequenzplatine oder Hochfrequenzleiterplatte ist.
Radarsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialstärke der Abdeckung oder der Schicht kleiner ist als die Wellenlänge der verwendeten elektromagnetischen Strahlen, wie insbesondere kleiner als 1 mm und insbesondere kleiner als 0,1 mm.