DE102014213502A1 - Protective element for a radar sensor in a motor vehicle - Google Patents

Protective element for a radar sensor in a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102014213502A1
DE102014213502A1 DE102014213502.8A DE102014213502A DE102014213502A1 DE 102014213502 A1 DE102014213502 A1 DE 102014213502A1 DE 102014213502 A DE102014213502 A DE 102014213502A DE 102014213502 A1 DE102014213502 A1 DE 102014213502A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
protective
radio waves
layer
thickness
attenuation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014213502.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Dietmar Maier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102014213502.8A priority Critical patent/DE102014213502A1/en
Publication of DE102014213502A1 publication Critical patent/DE102014213502A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/3208Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
    • H01Q1/3233Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • H01Q1/422Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome comprising two or more layers of dielectric material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327Sensor installation details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327Sensor installation details
    • G01S2013/93275Sensor installation details in the bumper area
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/027Constructional details of housings, e.g. form, type, material or ruggedness

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schutzelement (R) für einen Radarsensor (S) in einem Kraftfahrzeug, wobei das Schutzelement (R) eine Dicke (d) aufweist und für Radiowellen zumindest teilweise durchlässig ist. Die Dick (d) des Schutzelements (R) ist so gewählt, dass eine durch das Schutzelement (R) verursachte Dämpfung der Radiowellen zwischen einem, insbesondere lokalen, Minimum und einem, insbesondere lokalen, Maximum liegt.The invention relates to a protective element (R) for a radar sensor (S) in a motor vehicle, wherein the protective element (R) has a thickness (d) and is at least partially permeable to radio waves. The thickness (d) of the protective element (R) is selected so that an attenuation of the radio waves caused by the protective element (R) lies between one, in particular local, minimum and one, in particular local, maximum.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schutzelement für einen Radarsensor in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen entsprechenden Radarsensor sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Radarsensor. The invention relates to a protective element for a radar sensor in a motor vehicle according to the preamble of claim 1, a corresponding radar sensor and a motor vehicle with such a radar sensor.
  • Viele Komfort- und Sicherheitsapplikationen in Kraftfahrzeugen, wie Totwinkel-Überwachung, Abstandsregelung mit Stop-and-Go-Funktion, Kollisionserkennung, Kollisionsvermeidung oder der Einparkassistent, lassen sich mit Hilfe von Radarsensoren realisieren. Solche Radarsensoren bestehen im Allgemeinen aus einem Sender, einem Empfänger und einer Antenne. Des Weiteren weisen Radarsensoren üblicherweise ein Gehäuse oder zumindest ein Schutzelement auf, welches die Komponenten zumindest teilweise vor Umwelteinflüssen, z.B. Steinschlag und/oder Witterung, schützt. Many comfort and safety applications in motor vehicles, such as blind spot monitoring, proximity control with stop-and-go function, collision detection, collision avoidance or the parking assistant can be implemented with the help of radar sensors. Such radar sensors generally consist of a transmitter, a receiver and an antenna. Furthermore, radar sensors usually have a housing or at least one protective element which at least partially protects the components from environmental influences, e.g. Rockfall and / or weather, protects.
  • In DE 10 2007 059 758 A1 wird vorgeschlagen, ein als Radom bezeichnetes Gehäuse für ein Abstands-Warn-Radar zusätzlich mit einer schmutz-, wasser- schnee- und/oder eisabweisenden Deckschicht zu versehen. In DE 10 2007 059 758 A1 It is proposed to additionally provide a housing designated as a radome for a distance-warning radar with a dirt, water-snow and / or ice-resistant covering layer.
  • Dagegen schlägt DE 10 2011 107 216 A1 ein Radom vor, welches zusätzlich eine Heizeinrichtung aufweist, um dieses von Eis und Schnee weitgehend freizuhalten. On the other hand beats DE 10 2011 107 216 A1 a radome, which additionally has a heater to keep this largely free of ice and snow.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schutzelement für einen Radarsensor anzugeben, welches bei einfachem Aufbau bei unterschiedlichen Witterungsbedingungen einen robusten Betrieb eines Radarsensors ermöglicht. It is an object of the present invention to provide a protective element for a radar sensor, which allows a simple operation in different weather conditions, a robust operation of a radar sensor.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Schutzelement, einen Radarsensor und ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, 11 bzw. 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung. This object is achieved by a protective element, a radar sensor and a motor vehicle according to claim 1, 11 and 12, respectively. The dependent claims relate to preferred developments of the solution according to the invention.
  • Das erfindungsgemäße Schutzelement für einen Radarsensor in einem Kraftfahrzeug weist eine Dicke auf und ist für Radiowellen zumindest teilweise durchlässig. Die Dicke des Schutzelements ist hierbei so gewählt, dass eine durch das Schutzelement verursachte Dämpfung der Radiowellen zwischen einem, insbesondere lokalen, Minimum und einem, insbesondere lokalen, Maximum liegt. The protective element according to the invention for a radar sensor in a motor vehicle has a thickness and is at least partially permeable to radio waves. In this case, the thickness of the protective element is chosen so that an attenuation of the radio waves caused by the protective element lies between one, in particular local, minimum and one, in particular local, maximum.
  • Der Begriff „Dicke“ im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet vorzugsweise eine in Ausbreitungsrichtung der Radiowellen gerichtete Ausdehnung des Schutzelementes. Das Schutzelement kann aus einem oder mehreren Materialen gebildet sein, welches bzw. welche zumindest teilweise für die Radiowellen durchlässig ist bzw. sind, die von einem Sender und/oder Empfänger eines mit dem Schutzelement versehenen Radarsensors ausgesendet bzw. empfangen werden. Insbesondere ist die Dämpfung des Schutzelements für Radiowellen eine periodische Funktion abhängig der Dicke des Schutzelementes. Der Begriff „Dämpfung“ im Sinne der vorliegenden Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Amplitudenabnahme elektromagnetischer Strahlung, insbesondere einer Amplitude von Radiowellen. Die Dämpfung kann neben der Materialdicke des Schutzelements insbesondere von der Frequenz bzw. der Wellenlänge der Radiowellen abhängig sein. Die Dämpfung kann insbesondere durch das Verhältnis einer Eingangsgröße zu einer Ausgangsgröße gegeben sein, insbesondere durch das Verhältnis der Amplitude der Radiowellen vor Eindringen in das Schutzelement und der Amplitude der Radiowellen nach Verlassen des Schutzelementes. Vorzugsweise wird die Dämpfung durch das Dämpfungsmaß Dezibel (dB) angegeben. The term "thickness" in the sense of the present invention preferably designates a direction of propagation of the radio waves expansion of the protective element. The protective element may be formed from one or more materials, which is or are at least partially transmissive to the radio waves emitted by a transmitter and / or receiver of a radar sensor provided with the protective element. In particular, the attenuation of the protective element for radio waves is a periodic function depending on the thickness of the protective element. The term "attenuation" in the sense of the present invention relates in particular to a decrease in amplitude of electromagnetic radiation, in particular an amplitude of radio waves. In addition to the material thickness of the protective element, the attenuation may be dependent, in particular, on the frequency or the wavelength of the radio waves. The attenuation can be given in particular by the ratio of an input variable to an output variable, in particular by the ratio of the amplitude of the radio waves before penetration into the protective element and the amplitude of the radio waves after leaving the protective element. Preferably, the attenuation is given by the attenuation measure decibel (dB).
  • Der erfindungsgemäße Radarsensor weist einen Sender zum Aussenden von Radiowellen, einen Empfänger zum Empfangen von Radiowellen sowie ein erfindungsgemäßes Schutzelement auf. The radar sensor according to the invention has a transmitter for emitting radio waves, a receiver for receiving radio waves and a protective element according to the invention.
  • Sender und Empfänger können hierbei separate Einheiten oder Module bilden oder aber auch in einer Einheit oder einem Modul integriert sein. Vorzugsweise ist das Schutzelement so ausgestaltet und/oder angeordnet, dass dieses den Sender und/oder Empfänger insbesondere vor Umwelteinflüssen, wie etwa Regen, Schnee, Eis, Luftfeuchtigkeit sowie mechanische Einwirkungen wie beispielsweise Steinschlag, schützt. Die verwendete Übertragungstechnologie kann insbesondere Pulsradar, Continuous Wave Radar, wie z.B. FMCW(frequency-modulated continuous wave)-Radar, Puls-FM-Radar, Puls-Doppler-Radar, Frequency-Shift-Keying-Radar oder eine andere Übertragungstechnologie umfassen. Dabei können Radiowellen mit Frequenzen von einigen MHz bis einigen THz verwendet werden, zum Beispiel 24 GHz oder 77 GHz. Transmitter and receiver can in this case form separate units or modules or else be integrated in a unit or a module. Preferably, the protective element is configured and / or arranged such that it protects the transmitter and / or receiver in particular against environmental influences, such as rain, snow, ice, atmospheric moisture and mechanical effects such as rockfall. In particular, the transmission technology used may include pulsed radar, continuous wave radar, e.g. FMCW (frequency-modulated continuous wave) radar, pulse FM radar, pulse Doppler radar, frequency-shift keying radar or other transmission technology. In this case, radio waves with frequencies of a few MHz to a few THz can be used, for example 24 GHz or 77 GHz.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist mindestens einen erfindungsgemäßen Radarsensor auf. The motor vehicle according to the invention has at least one radar sensor according to the invention.
  • Bei einem Kraftfahrzeug im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt es sich vorzugsweise um ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Omnibus oder ein Kraftrad, welches insbesondere eine Brennkraftmaschine oder einen Elektroantrieb aufweist. Grundsätzlich kann es sich bei dem Fahrzeug aber auch um ein Luft- oder Wasserfahrzeug handeln. A motor vehicle in the context of the present invention is preferably a motor vehicle, in particular a passenger car, truck or bus or a motorcycle, which in particular has an internal combustion engine or an electric drive. In principle, however, the vehicle may also be an aircraft or watercraft.
  • Die Erfindung basiert auf dem Ansatz, die Dicke des Schutzelements so auszulegen und/oder das Material des Schutzelements so zu wählen, dass die Dämpfung des Schutzelements für Radiowellen außerhalb eines Dämpfungsminimums liegt, welches üblicherweise bei trockenem Wetter bzw. unter Laborbedingungen erreicht wird, wenn das Schutzelement im Wesentlichen frei von witterungsbedingt zusätzlichen Schichten, wie z.B. einem Wasserfilm oder einer Eis- oder Schneeschicht, ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Dicke des Schutzelements so gewählt wird, dass diese gegenüber einer Dicke, bei der das Schutzelement eine minimale Dämpfung zeigt, erhöht ist. Gleichzeitig wird die Dicke und/oder das Material des Schutzelements aber auch so ausgelegt, dass die Dämpfung des Schutzelements für Radiowellen das nächste Dämpfungsmaximum, das bei trockenem Wetter bzw. unter Laborbedingungen gegeben wäre, nicht erreicht. Dazu wird die Dicke des Schutzelements gleichzeitig so gewählt, dass diese gegenüber einer Dicke, bei der das Schutzelement eine maximale Dämpfung zeigt, verringert ist. The invention is based on the approach to design the thickness of the protective element so and / or to select the material of the protective element so that the attenuation of the protective element for radio waves is outside of a minimum attenuation, which is usually achieved in dry weather or under laboratory conditions, when the protective element is substantially free of weather-related additional layers, such as a water film or an ice or snow layer. This is achieved by selecting the thickness of the protective element so that it is increased in relation to a thickness at which the protective element exhibits a minimum damping. At the same time, however, the thickness and / or the material of the protective element is also designed so that the attenuation of the protective element for radio waves does not reach the next maximum attenuation which would be given in dry weather or under laboratory conditions. For this purpose, the thickness of the protective element is simultaneously selected such that it is reduced compared to a thickness at which the protective element exhibits maximum damping.
  • Durch Erhöhung der Schutzelementdicke über den Wert der minimalen Durchgangsdämpfung bei trockenen Umgebungsbedingungen wird erreicht, dass im Falle eines zusätzlichen Belags auf dem Schutzelement in Form von z.B. Wasser, Schnee, Schneematsch oder Eis in der Summe, d.h. bedingt durch das Schutzelement zusammen mit dem darauf befindlichen Belag, eine Dämpfung der Radiowellen erreicht wird, die im Bereich eines nächsten Dämpfungsminimums liegt, wodurch eine sehr starke Dämpfung bzw. totale Undurchlässigkeit des „verschmutzten“ Schutzelements für Radiowellen vermieden werden kann. Damit kann ein entsprechender Radarsensor z.B. auch bei hoher Luftfeuchtigkeit, Regen und/oder winterlichen Bedingungen zuverlässig genutzt werden, so dass darauf basierende Anwendungen (wie z.B. Abstandregelung oder Auffahrwarnung) nicht abgeschaltet werden müssen. Durch die Auslegung des Schutzelements auf "schlechtes“ Wetter steigt also die Gesamtdämpfung z.B. bei Nassschneebelag (Schutzelement + Nassschnee) nur wenig an, da das nächste Dämpfungsminimum erreicht wird, was die Radarfunktion nicht signifikant beeinträchtigt. Bei dickeren Belägen von mehr als etwa 1 mm kann die Dämpfung zwar wieder etwas ansteigen, was zu einer Beeinträchtigung des Radars führen kann; allerdings steht die Radarfunktion dennoch deutlich länger zur Verfügung als bei einem Schutzelement mit einer dämpfungsoptimierten Dickenauslegung auf trockenes Wetter. By increasing the protective element thickness above the value of the minimum transmission loss under dry ambient conditions, it is achieved that in the case of an additional covering on the protective element in the form of e.g. Water, snow, slush or ice in the sum, i. caused by the protective element together with the pad thereon, a damping of the radio waves is achieved, which is in the range of a next minimum attenuation, whereby a very strong damping or total impermeability of the "soiled" protection element for radio waves can be avoided. Thus, a corresponding radar sensor, e.g. be reliably used even in high humidity, rain and / or winter conditions, so that applications based thereon (such as distance control or collision warning) need not be switched off. Due to the design of the protection element for "bad" weather, the overall damping, eg with wet snow cover (protection element + wet snow), increases only slightly, since the next damping minimum is achieved, which does not significantly affect the radar function Although the damping increases again slightly, which can lead to a deterioration of the radar, but the radar function is still much longer available than a protective element with a damping-optimized thickness design for dry weather.
  • Bei trockener Witterung führt die etwas erhöhte Dämpfung des Schutzelements für Radiowellen zu einer leichten Reichweiteneinbuße, was jedoch in vielen Anwendungsfällen, wie z.B. bei automatischen Abstandsregelungssystemen (sog. ACC-Systemen), meist nicht oder nur kaum spürbar ist. Demgegenüber ermöglicht die Erfindung einen zuverlässigen Einsatz solcher Anwendungen auch bei „schlechten“ Wetterverhältnissen, wodurch eine hohe Verkehrssicherheit bzw. ein hoher Fahrkomfort insbesondere auch bei Regen, Schnee und Eis gewährleistet wird. In dry weather, the slightly increased attenuation of the protective element for radio waves results in a slight range penalty, which however in many applications, such as e.g. in automatic distance control systems (so-called ACC systems), usually not or only barely noticeable. In contrast, the invention allows a reliable use of such applications even in "bad" weather conditions, whereby a high road safety and a high ride comfort is ensured especially in rain, snow and ice.
  • Insgesamt wird dadurch ein robuster Betrieb von Radarsensoren bei unterschiedlichen Witterungsbedingungen bei gleichzeitig einfachem Aufbau des Schutzelements ermöglicht. Overall, this enables a robust operation of radar sensors in different weather conditions with a simple design of the protective element.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform bemisst sich die Dicke d des Schutzelementes durch die Summe aus einem ganzzahligen Vielfachen einer halben Wellenlänge der Radiowellen im Schutzelement und einem Bruchteil einer viertel Wellenlänge der Radiowellen im Schutzelement: d = N·λ/2 + k·λ/4, wobei der Parameter N eine positive natürliche Zahl, insbesondere 1, 2, 3, ..., 100, darstellt und der Bruchteilsfaktor k zwischen 0 und 1 liegt. Der Parameter λ bezeichnet die Wellenlänge der Radiowellen im Schutzelement. Allein durch die Wahl eines ganzzahligen Vielfachen N einer halben Wellenlänge λ/2 der Radiowellen im Schutzelement (linker Summand in obiger Gleichung), wird eine Dicke vorgegeben, welche die Dämpfung durch das Schutzelement minimiert. Insbesondere ist dies in einer periodischen Dämpfungsfunktion begründet, die abhängig von der Dicke des dämpfenden Materials ist. Zusätzlich ist die Dicke d des Schutzelements um einen Bruchteil einer viertel Wellenlänge λ/4 (rechter Summand in obiger Gleichung) gegenüber der dämpfungsminimalen Dicke erhöht, wodurch die Dämpfung des Schutzelements für Radiowellen zwischen einem Minimum und einem Maximum liegt. In a preferred embodiment, the thickness d of the protective element is measured by the sum of an integer multiple of half a wavelength of the radio waves in the protective element and a fraction of a quarter wavelength of the radio waves in the protective element: d = N · λ / 2 + k · λ / 4, where the parameter N is a positive natural number, in particular 1, 2, 3,..., 100, and the fractional factor k is between 0 and 1. The parameter λ denotes the wavelength of the radio waves in the protection element. Simply by choosing an integer multiple N half a wavelength λ / 2 of the radio waves in the protective element (left summand in the above equation), a thickness is predetermined, which minimizes the attenuation by the protective element. In particular, this is due to a periodic damping function, which is dependent on the thickness of the damping material. In addition, the thickness d of the protection element is increased by a fraction of a quarter wave length λ / 4 (right addend in the above equation) from the minimum attenuation thickness, whereby the attenuation of the protection element for radio waves is between a minimum and a maximum.
  • Durch Wahl des Bruchteilfaktors k kann eine Gesamtdämpfung derart vorgegeben werden, dass das Schutzelement sowohl bei trockenem Wetter, bei welchem sich keine zusätzliche Schicht an dem Schutzelement bildet, als auch bei feuchtem Wetter, bei dem sich z.B. eine Wasser-, Schnee-, Eis- oder Verschmutzungsschicht auf dem Schutzelement bilden kann, eine relativ hohe Durchlässigkeit für Radiowellen aufweist, so dass die zuverlässige Funktion eines mit einem solchen Schutzelement versehenen Radarsensors sowohl bei schlechtem Wetter als auch bei gutem Wetter gewährleistet ist. By choosing the fractional factor k, a total attenuation can be specified in such a way that the protective element can be used both in dry weather, in which no additional layer forms on the protective element, and in humid weather, in which e.g. can form a water, snow, ice or dirt layer on the protective element, has a relatively high permeability to radio waves, so that the reliable operation of a provided with such a protective element radar sensor is ensured both in bad weather and in good weather.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt der Bruchteilsfaktor k der viertel Wellenlänge der Radiowellen im Schutzelement zwischen etwa 0,25 und 0,75. Demenentsprechend weist das Schutzelement eine gegenüber einem Dämpfungsminimum vergrößerte Dicke zwischen etwa 1/16 der Wellenlänge und 3/16 der Wellenlänge der Radiowellen im Schutzelement auf. Insbesondere kann als Bruchteilsfaktor k der viertel Wellenlänge der Radiowellen im Schutzelement ein Wert von etwa 0,5 gewählt werden, welches einer Dickenvergrößerung gegenüber einer dämpfungsminimalen Dicke von 1/8 der Wellenlänge der Radiowellen im Schutzelement entspricht. Dadurch wird auf zuverlässige Weise erreicht, dass die Dämpfung des Schutzelements außerhalb eines Dämpfungsminimums und gleichzeitig weit genug entfernt von einem Dämpfungsmaximum liegt. Dadurch wird bei gutem Wetter, also ohne eine Verschmutzung des Schutzelements, und auch bei schlechtem Wetter, bei welchem sich eine Verschmutzungsschicht auf dem Schutzelement gebildet hat, eine ausreichende Funktion des Radarsensors gewährleistet. Dabei wird die Gesamtdicke des Systems Schutzelement/Verschmutzungsschicht durch eine zusätzliche Verschmutzungsschicht so erhöht, dass die Dämpfung des Systems, ähnlich wie bei gutem Wetter, nicht im Dämpfungsmaximum liegt, sondern sich vorzugsweise in der Nähe eines nächsten Dämpfungsminimums der insbesondere periodischen Dämpfungsfunktion befindet. In a further preferred embodiment, the fractional factor k of the quarter wavelength of the radio waves in the protective element is between about 0.25 and 0.75. Accordingly, the protective element has a thickness increased to a minimum of attenuation between about 1/16 of the wavelength and 3/16 of the wavelength of the radio waves in the protective element. In particular, as a fractional factor k of the quarter wavelength of the radio waves in the protective element, a value of about 0.5 can be selected, which corresponds to an increase in thickness compared to a minimum attenuation thickness of 1/8 of the wavelength of the radio waves in the protective element. As a result, it is achieved in a reliable manner that the attenuation of the protective element lies outside a minimum of attenuation and at the same time far enough away from an attenuation maximum. As a result, a sufficient function of the radar sensor is ensured in good weather, so without contamination of the protective element, and even in bad weather, in which a fouling layer has formed on the protective element. The total thickness of the system protective element / soil layer is increased by an additional layer of contamination so that the damping of the system, similar to good weather, is not in the maximum attenuation, but is preferably in the vicinity of a next minimum attenuation of the particular periodic attenuation function.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Schutzelement zwei oder mehr, insbesondere drei, Schichten auf. Die Schichten weisen vorzugsweise unterschiedliche Dicken auf und/oder bestehen aus unterschiedlichen Materialien, die sich insbesondere durch ihren Wellenwiderstand und/oder ihre Permeabilität μ und/oder Permittivität ε und/oder elektrische Leitfähigkeit σ unterscheiden. According to a further preferred embodiment, the protective element has two or more, in particular three, layers. The layers preferably have different thicknesses and / or consist of different materials, which differ in particular by their characteristic impedance μ and / or their permeability μ and / or permittivity ε and / or electrical conductivity σ.
  • Nach einem Aspekt dieser Ausführungsform ist die Dicke einer ersten Schicht so gewählt, dass eine durch diese erste Schicht verursachte Dämpfung der Radiowellen im Wesentlichen in einem Minimum liegt. Dieses Minimum kann insbesondere ein lokales Minimum sein. Vorzugsweise ist die Dicke der ersten Schicht gleich einem ganzzahligen Vielfachen einer halben Wellenlänge der Radiowellen in dieser Schicht. Hierdurch kann vorteilhafterweise bei einem Schutzelement mit verschiedenen Schichten eine Schicht so vorgegeben sein, dass durch diese Schicht alleine eine minimale Dämpfung für hindurchtretende Radiowellen erreicht wird. In one aspect of this embodiment, the thickness of a first layer is selected such that attenuation of the radio waves caused by this first layer is substantially at a minimum. In particular, this minimum may be a local minimum. Preferably, the thickness of the first layer is equal to an integer multiple of a half wavelength of the radio waves in that layer. As a result, a layer can advantageously be predetermined in a protective element having different layers in such a way that minimal attenuation for passing radio waves is achieved by this layer alone.
  • Nach einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform, der vorzugsweise mit den vorherigem Aspekt vorteilhaft kombiniert werden kann, ist die Dicke einer zweiten Schicht so gewählt, dass eine durch die erste und zweite Schicht verursachte Dämpfung der Radiowellen zwischen einem, insbesondere lokalen, Minimum und einem, insbesondere lokalen Maximum, liegt. Insbesondere kann die Dicke der zweiten Schicht einem Bruchteil einer viertel Wellenlänge der Radiowellen in dieser zweiten Schicht entsprechen. According to a further aspect of this embodiment, which may advantageously be advantageously combined with the previous aspect, the thickness of a second layer is selected such that attenuation of the radio waves caused by the first and second layers is between one, in particular local, minimum and one, in particular local maximum. In particular, the thickness of the second layer may correspond to a fraction of a quarter wavelength of the radio waves in this second layer.
  • Vorzugsweise kann dadurch ein bereits vorhandenes Schutzelement, welches zunächst durch die Dicke der ersten Schicht auf gutes bzw. trockenes Wetter ausgelegt ist, also ohne Berücksichtigung einer sich durch Umwelteinflüsse bildenden zusätzlichen Schicht, nachträglich robust gegenüber Wetterschwankungen modifiziert werden. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass nachträglich ein solches einschichtiges, dämpfungsoptimales Schutzelement mit einer zweiten Schicht versehen wird, um insbesondere den oben erwähnten Effekt zu erreichen, nämlich eine Robustheit der Funktion des Radarsensors, so dass dieser sowohl bei gutem Wetter als auch bei schlechtem Wetter gut funktioniert. Insbesondere kann die zweite Schicht dabei eine Dicke aufweisen, die einem Bruchteil einer viertel Wellenlänge der Radiowellen in dieser zweiten Schicht entspricht. Preferably, an already existing protective element, which is initially designed for good or dry weather by the thickness of the first layer, that is to say without taking into account an additional layer which is formed by environmental influences, can subsequently be robustly modified with respect to weather fluctuations. This can be achieved, in particular, by subsequently providing such a single-layer, attenuation-optimal protective element with a second layer in order, in particular, to achieve the above-mentioned effect, namely a robustness of the function of the radar sensor, so that it can be used both in good weather and in bad weather Weather works well. In particular, the second layer may have a thickness which corresponds to a fraction of a quarter wavelength of the radio waves in this second layer.
  • In einer Ausführungsform ist das Schutzelement durch einen Steinschlagschutz gebildet. Zusätzlich oder alternativ kann das Schutzelement auch durch einen Stoßfänger gebildet sein. Des Weiteren kann das Schutzelement auch durch eine Kühlerabdeckung, einen Kotflügel und/oder ein anderes Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs gebildet sein. Vorteilhafterweise ist dadurch eine Verwendung eines Teils der Karosserie des Fahrzeugs als Schutzelement möglich, so dass der Radarsensor einfach in das Kraftfahrzeug integriert werden kann, ohne zusätzliche Anforderungen, etwa für ein spezielles Radargehäuse, umsetzen zu müssen. In one embodiment, the protective element is formed by a rockfall protection. Additionally or alternatively, the protective element may also be formed by a bumper. Furthermore, the protective element can also be formed by a radiator cover, a fender and / or another body part of a motor vehicle. Advantageously, a use of a part of the body of the vehicle as a protective element is possible, so that the radar sensor can be easily integrated into the vehicle without having to implement additional requirements, such as for a special radar housing.
  • Die einzelnen Ausführungsformen und die verschiedenen Aspekte können vorteilhaft miteinander kombiniert werden. Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigt: The individual embodiments and the various aspects can advantageously be combined with one another. Other features, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the figures. It shows:
  • 1 ein Beispiel für einen Radarsensor mit einem Schutzelement nach einer Ausführung der Erfindung und 1 an example of a radar sensor with a protective element according to an embodiment of the invention and
  • 2 Beispiel für ein Schutzelement nach einer weiteren Ausführung der Erfindung. 2 Example of a protective element according to a further embodiment of the invention.
  • 1 zeigt auf der rechten Seite einen Radarsensor S zur Abstands- und/oder Kollisionserkennung, wie er beispielsweise in einem Personenkraftwagen eingesetzt werden kann. 1 shows on the right side of a radar sensor S for distance and / or collision detection, as it can be used for example in a passenger car.
  • Der Radarsensor S umfasst ein Sender- und ein Empfängermodul sowie eine Antenne A, die mit den beiden Modulen verbunden ist, und arbeitet vorzugsweise im FMCW-Verfahren, wobei die Abkürzung für „frequency-modulated continuous wave“ steht. Die Betriebsfrequenz des Radarsensors S beträgt beispielsweise 76,5 GHz. Der Radarsensor S ist von einem Gehäuse H gegen äußere Umwelteinflüsse, insbesondere Steinschlag, Regen oder Schnee, abgeschirmt. The radar sensor S comprises a transmitter and a receiver module and an antenna A, which is connected to the two modules, and preferably operates in the FMCW method, wherein the abbreviation stands for "frequency-modulated continuous wave". The operating frequency of the radar sensor S is for example 76.5 GHz. The radar sensor S is shielded from a housing H against external environmental influences, in particular rockfall, rain or snow.
  • An der der Antenne A zugewandten Seite des Gehäuses H ist ein Schutzelement R vorgesehen, durch welches von der Antenne A abgestrahlte Radiowellen hindurchtreten müssen, um nach außen zu dringen und dort von Objekten reflektiert werden zu können. At the antenna A side facing the housing H, a protective element R is provided, through which radiated by the antenna A radio waves must pass to penetrate to the outside and there to be reflected by objects can.
  • Das Innere des Gehäuses H ist mit Luft gefüllt, so dass eine relative Permittivitätskennzahl ε0 = 1 mit guter Näherung für den Raum zwischen Antenne und Schutzelement angenommen werden kann. Das Schutzelement R besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff, insbesondere Polycarbonat. Dieser Kunststoff besitzt eine relative Permittivitätskennzahl von ca. ε = 2,8. The interior of the housing H is filled with air, so that a relative permittivity index ε 0 = 1 can be assumed with good approximation for the space between antenna and protective element. The protective element R is preferably made of a plastic, in particular polycarbonate. This plastic has a relative permittivity index of about ε = 2.8.
  • Im hier gezeigten Beispiel liegt das Schutzelement R unmittelbar an einer Seite des Gehäuses H an oder bildet eine Seite des Gehäuses H. Alternativ ist es aber auch möglich, das Schutzelement R separat vom, vorzugsweise geschlossenen, Gehäuse H anzuordnen, beispielsweise in einem bestimmten Abstand von der der Antenne A zugewandten Seite des Gehäuses H. Diese Ausführung ist beispielsweise besonders bevorzugt, wenn das Schutzelement R durch einen Teilbereich eines Stoßfängers gebildet wird, in welchem der in einem geschlossenen Gehäuse integrierte Radarsensor S verbaut ist. In the example shown here, the protective element R is located directly on one side of the housing H or forms one side of the housing H. Alternatively, it is also possible to arrange the protective element R separately from, preferably closed, housing H, for example, at a certain distance from the antenna A side facing the housing H. This embodiment is particularly preferred, for example, when the protective element R is formed by a portion of a bumper in which the integrated in a closed housing radar sensor S is installed.
  • Im dargestellten Beispiel hat sich auf der Außenseite des Schutzelementes R aufgrund der Witterungsverhältnisse eine Eisschicht I gebildet, welche eine Dicke von typischerweise weniger als 1 mm aufweist. In the example shown, an ice layer I has formed on the outside of the protective element R due to the weather conditions, which has a thickness of typically less than 1 mm.
  • Die linke Seite der 1 zeigt einen vergrößerten Querschnitt des Schutzelementes R sowie der das Schutzelement R bedeckenden Eisschicht I. Die Eisschicht I hat, insbesondere in dem bevorzugt genutzten Frequenzbereich der Radiowellen, eine ähnliche Permittivitätskennzahl wie das aus Kunststoff bestehende Schutzelement R. The left side of the 1 shows an enlarged cross section of the protective element R and the protective element R covering the ice layer I. The ice sheet I has, in particular in the preferred frequency range of the radio waves, a similar Permittivitätskennzahl as the plastic protective element R.
  • Die Dicke des Schutzelementes R dieser Ausführungsform ergibt sich aus der Summe aus der mit einer ganzen Zahl N – im dargestellten, nicht maßstabsgetreuen Beispiel ist N = 10 – multiplizierten halben Wellenlänge (λ/2) der Radiowellen im Schutzelement R und einem Achtel der Wellenlänge (λ/8) der Radiowellen im Schutzelement R. The thickness of the protective element R of this embodiment is given by the sum of the half-wavelength (λ / 2) of the radio waves in the protection element R and one-eighth of the wavelength (multiplied by an integer N - in the non-scale example shown is N = 10). λ / 8) of the radio waves in the protective element R.
  • Entsprechend der jeweiligen Permittivitätskennzahlen für Luft und Polycarbonat beträgt die Wellenlänge der Radiowellen in Luft ca. 3,9 mm und im Schutzelement R ca. 2,3 mm. Dementsprechend ergibt sich eine Dicke d des Schutzelementes R: d = 10·2,3 mm/2 + 1/8·2,3 mm = 11,8 mm. According to the respective permittivity indices for air and polycarbonate, the wavelength of the radio waves in air is about 3.9 mm and in the protective element R about 2.3 mm. Accordingly, a thickness d of the protective element R results: d = 10 x 2.3 mm / 2 + 1/8 x 2.3 mm = 11.8 mm.
  • Zum Vergleich weist ein Schutzelement mit minimaler Dämpfung eine Dicke von 10·2,3 mm/2 = 11,5 mm (für N = 10) oder 11·2,3 mm/2 = 12,7 mm auf (N = 11). Das jeweils nächste Maximum mit maximaler Dämpfung würde dann bei 10·2,3 mm/2 + 2,3 mm/4 = 12,1 mm bzw. 11·2,3 mm/2 + 2,3 mm/4 = 13,2 mm liegen. For comparison, a minimum attenuation protection element has a thickness of 10 x 2.3 mm / 2 = 11.5 mm (for N = 10) or 11 x 2.3 mm / 2 = 12.7 mm (N = 11) , The next maximum with maximum damping would then be at 10 x 2.3 mm / 2 + 2.3 mm / 4 = 12.1 mm or 11 x 2.3 mm / 2 + 2.3 mm / 4 = 13, 2 mm.
  • Durch die anhand der vorstehenden Gleichung dargestellte Wahl der Dicke d des Schutzelementes R wird in Verbindung mit einer ca. 1 mm dicken Eisschicht I eine Dämpfung realisiert, die einer Gesamtdicke von 11,8 mm + 1 mm = 12,8 mm entspricht. The selection of the thickness d of the protective element R shown by means of the above equation achieves, in conjunction with an approximately 1 mm thick ice layer I, an attenuation which corresponds to a total thickness of 11.8 mm + 1 mm = 12.8 mm.
  • Dies bedeutet, dass bei Auftreten einer entsprechenden Eisschicht eine Dämpfung erreicht wird, welche in der Nähe der (nächsten) minimalen Dämpfung liegt, die sich bei einer Dicke einstellt, die dem 11-fachen der halben Wellenlänge (ca. 12,7 mm) entspricht. This means that when a corresponding layer of ice occurs, a damping is achieved which is close to the (next) minimum attenuation, which corresponds to a thickness which corresponds to 11 times the half wavelength (about 12.7 mm) ,
  • Dadurch wird zwar bei trockenem Wetter, insbesondere bei Abwesenheit von Ablagerungen auf dem Schutzelement R, die Leistungsfähigkeit bzw. Empfindlichkeit des Radarsensors durch die Wahl der Dicke d des Schutzelementes R nicht voll erreicht, jedoch wird dadurch auch bei einer bei schlechtem Wetter auftretenden Eisschicht die Sende- und Empfangsqualität nicht wesentlich verschlechtert, so dass der Radarsensor auch bei solchen Witterungsverhältnissen einsatzfähig bleibt. Although the performance or sensitivity of the radar sensor is not fully achieved by the choice of the thickness d of the protective element R in dry weather, especially in the absence of deposits on the protective element R, but also in an ice layer occurring in bad weather transmission - And reception quality is not significantly deteriorated, so that the radar sensor remains operational even in such weather conditions.
  • Im vorstehend beschriebenen Beispiel führt die Wahl des Zehnfachen (N = 10) der halben Radiowellenlänge (λ/2) zu einer relativ großen Dicke d des Schutzelements R. In vielen Anwendungsfällen ist dagegen eine geringere Dicke d des Schutzelements R wünschenswert bzw. von Vorteil, so dass hier Werte für N von 1, 2 oder 3 besonders bevorzugt sind. Die Dicke d des Schutzelements R würde im vorliegenden Beispiel (d = N·2,3 mm/2 + 1/8·2,3 mm) dann Werte von 1,4 mm, 2,6 mm bzw. 3,7 mm betragen. In the example described above, the choice of ten times (N = 10) half the radio wavelength (λ / 2) leads to a relatively large thickness d of the protective element R. In many cases, however, a smaller thickness d of the protective element R is desirable or advantageous. so values for N of 1, 2 or 3 are particularly preferred here. The thickness d of the protective element R would then in the present example (d = N x 2.3 mm / 2 + 1/8 x 2.3 mm) be values of 1.4 mm, 2.6 mm and 3.7 mm, respectively ,
  • 2 zeigt ein Beispiel für eine weitere Ausführungsform des Schutzelementes R im Querschnitt. Das Schutzelement R wird beispielsweise durch einen (nicht dargestellten) Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs gebildet, auf dem sich je nach Wetterverhältnissen eine Verschmutzungsschicht, insbesondere eine Wasser-, Schnee- oder Eisschicht I, bilden kann. 2 shows an example of a further embodiment of the protective element R in cross section. The protective element R is formed for example by a (not shown) bumper of a motor vehicle, on which, depending on the weather conditions, a contamination layer, in particular a water, snow or ice layer I, can form.
  • Das Schutzelement R besteht im gezeigten Beispiel aus zwei Schichten S1, S2 aus unterschiedlichen Materialien, die jeweils eine unterschiedliche Permittivitätskennzahl ε1, ε2 aufweisen. Im Inneren des Fahrzeugs ist ein Radarsensor S angeordnet, welcher Radiowellen ausstrahlt und empfängt. In the example shown, the protective element R consists of two layers S 1 , S 2 of different materials, each having a different permittivity index ε 1 , ε 2 . Inside the vehicle, a radar sensor S is arranged, which radiates and receives radio waves.
  • Das Schutzelement R weist eine Dicke d auf, welche sich aus der Summe der Dicken d1, d2 der beiden Schichten S1, S2 des Schutzelementes R ergibt. Die Dicken d1, d2 und/oder das jeweilige Material (ε1, ε2) der Schichten S1, S2 des Schutzelementes R sind so gewählt, dass das Schutzelement R eine Dämpfung für Radiowellen aufweist, welche zwischen einem lokalen Dämpfungsminimum und einem lokalen Dämpfungsmaximum liegt. Hierdurch wird in Verbindung mit einer bei schlechtem bzw. feuchtem Wetter auftretenden Schmutz-, Schnee- und/oder Eisschicht eine geringe Gesamtdämpfung erreicht, so dass die Radiowellen das gesamte Schichtsystem mit geringer oder vernachlässigbarer Dämpfung durchlaufen können. The protective element R has a thickness d, which is the sum of the thicknesses d 1 , d 2 of the two layers S 1 , S 2 of the protective element R results. The thicknesses d 1 , d 2 and / or the respective material (ε 1 , ε 2 ) of the layers S 1 , S 2 of the protective element R are chosen so that the protective element R has an attenuation for radio waves, which between a local attenuation minimum and a local attenuation maximum is. As a result, a low overall attenuation is achieved in conjunction with a dirt, snow and / or ice layer occurring in bad or wet weather, so that the radio waves can pass through the entire layer system with little or negligible attenuation.
  • Vorzugsweise weist dazu der Stoßfänger zunächst nur eine einzige Schicht S1 mit einer Dicke d1 auf, welche so dimensioniert ist, dass die Schicht S1 eine minimale Dämpfung aufweist. Vorzugsweise beträgt die Dicke d1 der ersten Schicht S1 ein ganzzahliges Vielfaches N einer halben Wellenlänge λ1/2 der Radiowellen in der ersten Schicht S1: d1 = N·λ1/2, mit N = 1, 2, 3... Preferably, the bumper initially has only a single layer S 1 with a thickness d 1 , which is dimensioned so that the layer S 1 has a minimal attenuation. The thickness d is preferably 1 of the first layer S 1 is an integral multiple N of a half wavelength λ 1/2 of the radio waves in the first layer S 1: d 1 = N · λ 1/2 with N = 1, 2; 3. ..
  • Nachträglich kann eine zweite Schicht S2 auf die erste Schicht S1 aufgebracht werden, z.B. durch Aufbringen einer Lackschicht. Durch die zusätzliche zweite Schicht S2 wird die Dämpfung des Schutzelements R gegenüber der dämpfungsminimierten ersten Schicht S1 etwas erhöht. Dicke d2 und/oder Material ε2 der zweiten Schicht S2 ist bzw. sind hierbei so gewählt, dass eine bei bestimmten Wetterbedingungen zu erwartende Verschmutzungs-, Schnee- und/oder Eisschicht I auf dem Schutzelement R die Funktion des Radarsensors nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt. Subsequently, a second layer S 2 can be applied to the first layer S 1 , for example by applying a lacquer layer. Due to the additional second layer S 2 , the attenuation of the protective element R is slightly increased with respect to the attenuation-minimized first layer S 1 . Thickness d 2 and / or material ε 2 of the second layer S 2 is / are chosen such that a dirt, snow and / or ice layer I to be expected under certain weather conditions on the protective element R does not or only functions as a radar sensor insignificantly impaired.
  • Ausgangspunkt für die Dimensionierung der zweiten Schicht S2 ist dabei insbesondere die Dicke d1 und die Permittivitätskennzahl ε1 der ersten Schicht sowie die Dicke und Zusammensetzung einer zu erwartenden Verschmutzungs-, Schnee- oder Eisschicht I, welche ebenfalls eine angenommene Dicke dI und eine angenommene Permittivitätskennzahle εI aufweist. Abhängig von diesen Größen wird für die nachträglich aufzutragende zweite Schicht S2 eine Dicke d2 und/oder ein Material mit einer Permittivitätskennzahl ε2 gewählt, so dass insbesondere bei Abwesenheit einer Verschmutzungs-, Schnee- oder Eisschicht I eine Dämpfung des Schutzelementes R nicht minimal ist und ferner bei Vorhandensein der Verschmutzungs-, Schnee- oder Eisschicht I eine Dämpfung des Schutzelementes nicht maximal ist. The starting point for the dimensioning of the second layer S 2 is in particular the thickness d 1 and the permittivity index ε 1 of the first layer and the thickness and composition of an expected contamination, snow or ice layer I, which also has an assumed thickness d I and a assumed Permittivitätskennzle ε I has. Depending on these variables, a thickness d 2 and / or a material with a permittivity index ε 2 is selected for the subsequently applied second layer S 2 , so that attenuation of the protective element R is not minimal, in particular in the absence of a contamination, snow or ice layer I. is and further in the presence of the dirt, snow or ice layer I, a damping of the protective element is not maximum.
  • Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Dicke d2 der zweiten Schicht S2 einem Bruchteil k einer viertel Wellenlänge λ2/4 der Radiowellen in der zweiten Schicht S2 entspricht: d2 = k·λ2/4, mit 0 < k < 1. Vorzugsweise beträgt der Bruchteil k etwa 1/2, so dass für die Dicke d des Schutzelements R gilt: d = d1 + d2 = N·λ1/2 + λ2/8. Selbstverständlich kann das Schutzelement R auch aus mehr als zwei Schichten bestehen, deren Dicke und/oder Material dann jeweils so gewählt ist, dass eine durch die Schichten insgesamt verursachte Dämpfung der Radiowellen zwischen einem, insbesondere lokalen, Minimum und einem, insbesondere lokalen, Maximum liegt. This can be achieved in particular in that the thickness d 2 of the second layer S 2 k λ 2/4 is a fraction of a quarter wavelength of radio waves in the second layer S 2: d 2 = k · λ 2/4, where 0 < k <1. Preferably, the fraction k is about 1/2, so that the following applies for the thickness d of the protective element R: d = d 1 + d 2 = N · λ 1/2 + λ 2/8. Of course, the protective element R can also consist of more than two layers whose thickness and / or material is then selected such that a total attenuation of the radio waves caused by the layers lies between one, in particular local, minimum and one, in particular local, maximum ,
  • BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
    • RR
      Schutzelement protection element
      AA
      Antenne antenna
      HH
      Gehäuse eines Radarsensors Housing of a radar sensor
      SS
      Radarsensor radar sensor
      dd
      Dicke eines Schutzelementes Thickness of a protective element
      S1 S 1
      erste Schicht eines Schutzelementes first layer of a protective element
      S2 S 2
      zweite Schicht eines Schutzelementes second layer of a protective element
      II
      Verschmutzungs-, Nassschnee- und/oder Eisschicht I Pollution, wet snow and / or ice layer I
      d1 d 1
      Dicke der ersten Schicht S1 Thickness of the first layer S 1
      d2 d 2
      Dicke der zweiten Schicht S2 Thickness of the second layer S 2
      dI d i
      Dicke der Verschmutzungs-, Nassschnee- und/oder Eisschicht Thickness of the dirt, wet snow and / or ice layer
      ε0 ε 0
      Permittivitätskennzahl von Luft Permittivity index of air
      εε
      Permittivitätskennzahl des Schutzelementes Permittivity index of the protective element
      ε1 ε 1
      Permittivitätskennzahl der ersten Schicht Permittivity index of the first layer
      ε2 ε 2
      Permittivitätskennzahl der zweiten Schicht Permittivity index of the second layer
      εI I
      Permittivitätskennzahl der Verschmutzungs-, Nassschnee-, und/oder Eisschicht I Permittivitätskennzahl the pollution, wet snow, and / or ice layer I
      λλ
      Wellenlänge der RadiowellenWavelength of the radio waves
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
  • Zitierte PatentliteraturCited patent literature
    • DE 102007059758 A1 [0003] DE 102007059758 A1 [0003]
    • DE 102011107216 A1 [0004] DE 102011107216 A1 [0004]

Claims (12)

  1. Schutzelement (R) für einen Radarsensor (S) in einem Kraftfahrzeug, wobei das Schutzelement (R) eine Dicke (d) aufweist und für Radiowellen zumindest teilweise durchlässig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) des Schutzelements (R) so gewählt ist, dass eine durch das Schutzelement (R) verursachte Dämpfung der Radiowellen zwischen einem, insbesondere lokalen, Minimum und einem, insbesondere lokalen, Maximum liegt. Protective element (R) for a radar sensor (S) in a motor vehicle, wherein the protective element (R) has a thickness (d) and is at least partially permeable to radio waves, characterized in that the thickness (d) of the protective element (R) is selected in that an attenuation of the radio waves caused by the protective element (R) lies between one, in particular local, minimum and one, in particular local, maximum.
  2. Schutzelement (R) nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Dicke (d) des Schutzelements (R) durch die Summe aus einem ganzzahligen Vielfachen (N) einer halben Wellenlänge (λ/2) der Radiowellen im Schutzelement (R) und einem Bruchteil (k) einer viertel Wellenlänge (λ/4) der Radiowellen im Schutzelement (R) gegeben ist: d = N·λ/2 + k·λ/4, mit N = 1, 2, 3... und 0 < k < 1.  Protective element (R) according to the preceding claim, wherein the thickness (d) of the protective element (R) by the sum of an integer multiple (N) half a wavelength (λ / 2) of the radio waves in the protective element (R) and a fraction (k ) of a quarter wavelength (λ / 4) of the radio waves in the protection element (R) is: d = N · λ / 2 + k · λ / 4, where N = 1, 2, 3 ... and 0 <k <1 ,
  3. Schutzelement nach Anspruch 2, wobei der Bruchteil (k) der viertel Wellenlänge (λ/4) der Radiowellen im Schutzelement (R) zwischen etwa 0,25 und 0,75 liegt.  The protection element of claim 2, wherein the fraction (k) of the quarter wavelength (λ / 4) of the radio waves in the protection element (R) is between about 0.25 and 0.75.
  4. Schutzelement nach Anspruch 3, wobei der Bruchteil (k) der viertel Wellenlänge (λ/4) der Radiowellen im Schutzelement (R) etwa 0,5 beträgt.  A protective element according to claim 3, wherein the fraction (k) of the quarter wavelength (λ / 4) of the radio waves in the protective element (R) is about 0.5.
  5. Schutzelement nach Anspruch 1, wobei das Schutzelement (R) mindestens zwei Schichten (S1, S2) aufweist, die insbesondere unterschiedliche Dicken (d1, d2) aufweisen und/oder aus unterschiedlichen Materialen bestehen. Protective element according to claim 1, wherein the protective element (R) has at least two layers (S 1 , S 2 ) which in particular have different thicknesses (d 1 , d 2 ) and / or consist of different materials.
  6. Schutzelement nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Dicke (d1) einer ersten Schicht (S1) so gewählt ist, dass eine durch die erste Schicht (S1) verursachte Dämpfung der Radiowellen im Wesentlichen in einem, insbesondere lokalen, Minimum liegt. Protective element according to the preceding claim, wherein the thickness (d 1 ) of a first layer (S 1 ) is selected such that an attenuation of the radio waves caused by the first layer (S 1 ) is substantially in one, in particular local, minimum.
  7. Schutzelement nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Dicke (d1) der ersten Schicht (S1) einem ganzzahligen Vielfachen (N) einer halben Wellenlänge (λ/2) der Radiowellen in der ersten Schicht (S1) entspricht: d1 = N·λ/2, mit N = 1, 2, 3... The protective element according to the previous claim, wherein the thickness (d 1) of the first layer (S 1) to an integer multiple (N) corresponds to a half wavelength (λ / 2) of the radio waves in the first layer (S 1): d 1 = N · Λ / 2, with N = 1, 2, 3 ...
  8. Schutzelement nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Dicke (d2) einer zweiten Schicht (S2) so gewählt ist, dass eine durch die erste und zweite Schicht (S1, S2) verursachte Dämpfung der Radiowellen zwischen einem, insbesondere lokalen, Minimum und einem, insbesondere lokalen, Maximum liegt. A protective element according to claim 6 or 7, wherein the thickness (d 2 ) of a second layer (S 2 ) is chosen so that an attenuation of the radio waves caused by the first and second layer (S 1 , S 2 ) between one, in particular local, Minimum and one, in particular local, maximum lies.
  9. Schutzelement nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Dicke (d2) der zweiten Schicht (S2) einem Bruchteil (k) einer viertel Wellenlänge (λ/4) der Radiowellen in der zweiten Schicht (S2) entspricht: d2 = k·λ/4, mit 0 < k < 1. The protective element according to the previous claim, wherein the thickness (d 2) of the second layer (S 2) a fraction (k) corresponds to a quarter wavelength (λ / 4) of the radio wave in the second layer (S 2): d 2 = k · λ / 4, with 0 <k <1.
  10. Schutzelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Schutzelement (R) durch einen Steinschlagschutz, einen Stoßfänger und/oder eine Kühlerabdeckung gebildet wird.  Protective element according to one of the preceding claims, wherein the protective element (R) is formed by a rockfall protection, a bumper and / or a radiator cover.
  11. Radarsensor mit einem Sender zum Aussenden von Radiowellen, einem Empfänger zum Empfangen von Radiowellen und einem Schutzelement nach einem der vorangehenden Ansprüche.  Radar sensor having a transmitter for emitting radio waves, a receiver for receiving radio waves and a protective element according to one of the preceding claims.
  12. Kraftfahrzeug mit mindestens einem Radarsensor nach dem vorherigen Anspruch.  Motor vehicle with at least one radar sensor according to the preceding claim.
DE102014213502.8A 2014-07-11 2014-07-11 Protective element for a radar sensor in a motor vehicle Withdrawn DE102014213502A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014213502.8A DE102014213502A1 (en) 2014-07-11 2014-07-11 Protective element for a radar sensor in a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014213502.8A DE102014213502A1 (en) 2014-07-11 2014-07-11 Protective element for a radar sensor in a motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014213502A1 true DE102014213502A1 (en) 2016-01-14

Family

ID=54866939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014213502.8A Withdrawn DE102014213502A1 (en) 2014-07-11 2014-07-11 Protective element for a radar sensor in a motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014213502A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019118012A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-20 Google Llc Radar attenuation mitigation
DE102018205739A1 (en) 2018-04-16 2019-10-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Protective device for a radar device, radar device with a protective device, motor vehicle with a radar device and method for producing a protective device
DE102018215861A1 (en) * 2018-09-18 2020-03-19 Audi Ag Radar sensor device for a motor vehicle and motor vehicle
DE102019204700A1 (en) * 2019-04-02 2020-10-08 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Radar device, method for manufacturing a radar device and motor vehicle
US10960646B2 (en) * 2016-04-27 2021-03-30 AGC Inc. Window member and vehicle window glass
EP3855565A1 (en) * 2020-01-27 2021-07-28 Motherson Innovations Company Limited External cladding component of a vehicle, vehicle comprising such an external cladding component and method for manufacturing such an external cladding component

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2211438A1 (en) * 1971-03-11 1972-09-21 Sumitomo Electric Industries Antenna cladding
JPH08148922A (en) * 1994-11-22 1996-06-07 Central Japan Railway Co Composite material for radome, radome for millimeter wave and manufacture thereof
EP0859425A1 (en) * 1996-09-03 1998-08-19 Hino Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha On-vehicle radar antenna
JPH10282229A (en) * 1997-04-03 1998-10-23 Honda Motor Co Ltd Fm radar system
DE19830811A1 (en) * 1998-02-10 1999-09-02 Mitsubishi Electric Corp Covering arrangement for vehicle mounted electromagnetic radar
DE10064237A1 (en) * 2000-12-22 2002-07-04 Volkswagen Ag Radar radome used in vehicles for protecting from radar beams comprises a support material with a coating made from aluminum, and a corrosion protection layer
DE20219029U1 (en) * 2002-12-04 2003-02-20 Fus Torsten Reflection optimized antenna cladding for microwave range
DE10209927A1 (en) * 2002-03-07 2003-10-16 Daimler Chrysler Ag Performance monitoring for radar systems
DE102006022830A1 (en) * 2005-10-14 2007-04-26 Mitsubishi Denki K.K. Vehicle radar device
US20070210979A1 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Honda Motor Co., Ltd. Exterior component disposed on front surface of radar device of vehicle
JP2008107283A (en) * 2006-10-27 2008-05-08 Mitsubishi Electric Corp On-vehicle radar system and radome for the same
DE102007016869A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-23 Robert Bosch Gmbh Method for detecting losses on a radiated surface of a radar sensor, radar sensor and driver assistance system with such a radar sensor
DE102007059758A1 (en) 2007-12-12 2009-06-18 Daimler Ag Radome, for a motor vehicle distance warning radar, has an outer coating to repel water, dirt, snow and/or ice
DE102007062945A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Rehau Ag + Co. Body-plastic component for a motor vehicle and its use
DE102009029763A1 (en) * 2009-06-18 2010-12-23 Rehau Ag + Co. Bodywork component in plastic, suitable for covering vehicle radar system, is multi-layered and coated, in design causing only limited signal attenuation
DE102011107216A1 (en) 2011-07-13 2012-03-08 Daimler Ag Radome for protecting transmission-and receiving device in driver assisting system against e.g. snow to transmit and receive radar wave in motor vehicle to recognize object, has heating device arranged between supporter and layer
DE102011010861A1 (en) * 2011-02-10 2012-08-16 Daimler Ag Method for optimizing radome for environment detection sensor mounted at e.g. front part of motor car, involves subjecting radome models to simulation process, and selecting optimized model based on radar-periodical transmission behavior
US20130050034A1 (en) * 2011-08-26 2013-02-28 Yi-Cheng Wu Automotive radar device and antenna cover thereof
DE102013010309A1 (en) * 2013-06-19 2014-03-27 Daimler Ag Cover i.e. randome, for protecting antenna i.e. radar antenna, for vehicle, has two layers, and particles acting on electromagnetic waves in damping manner and embedded into one of layers, where particles are formed from carbon

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2211438A1 (en) * 1971-03-11 1972-09-21 Sumitomo Electric Industries Antenna cladding
JPH08148922A (en) * 1994-11-22 1996-06-07 Central Japan Railway Co Composite material for radome, radome for millimeter wave and manufacture thereof
EP0859425A1 (en) * 1996-09-03 1998-08-19 Hino Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha On-vehicle radar antenna
JPH10282229A (en) * 1997-04-03 1998-10-23 Honda Motor Co Ltd Fm radar system
DE19830811A1 (en) * 1998-02-10 1999-09-02 Mitsubishi Electric Corp Covering arrangement for vehicle mounted electromagnetic radar
DE10064237A1 (en) * 2000-12-22 2002-07-04 Volkswagen Ag Radar radome used in vehicles for protecting from radar beams comprises a support material with a coating made from aluminum, and a corrosion protection layer
DE10209927A1 (en) * 2002-03-07 2003-10-16 Daimler Chrysler Ag Performance monitoring for radar systems
DE20219029U1 (en) * 2002-12-04 2003-02-20 Fus Torsten Reflection optimized antenna cladding for microwave range
DE102006022830A1 (en) * 2005-10-14 2007-04-26 Mitsubishi Denki K.K. Vehicle radar device
US20070210979A1 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Honda Motor Co., Ltd. Exterior component disposed on front surface of radar device of vehicle
JP2008107283A (en) * 2006-10-27 2008-05-08 Mitsubishi Electric Corp On-vehicle radar system and radome for the same
DE102007016869A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-23 Robert Bosch Gmbh Method for detecting losses on a radiated surface of a radar sensor, radar sensor and driver assistance system with such a radar sensor
DE102007059758A1 (en) 2007-12-12 2009-06-18 Daimler Ag Radome, for a motor vehicle distance warning radar, has an outer coating to repel water, dirt, snow and/or ice
DE102007062945A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Rehau Ag + Co. Body-plastic component for a motor vehicle and its use
DE102009029763A1 (en) * 2009-06-18 2010-12-23 Rehau Ag + Co. Bodywork component in plastic, suitable for covering vehicle radar system, is multi-layered and coated, in design causing only limited signal attenuation
DE102011010861A1 (en) * 2011-02-10 2012-08-16 Daimler Ag Method for optimizing radome for environment detection sensor mounted at e.g. front part of motor car, involves subjecting radome models to simulation process, and selecting optimized model based on radar-periodical transmission behavior
DE102011107216A1 (en) 2011-07-13 2012-03-08 Daimler Ag Radome for protecting transmission-and receiving device in driver assisting system against e.g. snow to transmit and receive radar wave in motor vehicle to recognize object, has heating device arranged between supporter and layer
US20130050034A1 (en) * 2011-08-26 2013-02-28 Yi-Cheng Wu Automotive radar device and antenna cover thereof
DE102013010309A1 (en) * 2013-06-19 2014-03-27 Daimler Ag Cover i.e. randome, for protecting antenna i.e. radar antenna, for vehicle, has two layers, and particles acting on electromagnetic waves in damping manner and embedded into one of layers, where particles are formed from carbon

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10960646B2 (en) * 2016-04-27 2021-03-30 AGC Inc. Window member and vehicle window glass
US20190187270A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-20 Google Llc Radar Attenuation Mitigation
US10761204B2 (en) 2017-12-15 2020-09-01 Google Llc Radar attenuation mitigation
WO2019118012A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-20 Google Llc Radar attenuation mitigation
DE102018205739A1 (en) 2018-04-16 2019-10-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Protective device for a radar device, radar device with a protective device, motor vehicle with a radar device and method for producing a protective device
DE102018215861A1 (en) * 2018-09-18 2020-03-19 Audi Ag Radar sensor device for a motor vehicle and motor vehicle
DE102019204700A1 (en) * 2019-04-02 2020-10-08 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Radar device, method for manufacturing a radar device and motor vehicle
EP3855565A1 (en) * 2020-01-27 2021-07-28 Motherson Innovations Company Limited External cladding component of a vehicle, vehicle comprising such an external cladding component and method for manufacturing such an external cladding component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014213502A1 (en) Protective element for a radar sensor in a motor vehicle
EP2893370B1 (en) Assembly comprising a bodywork part and a radar sensor, motor vehicle and method for producing an assembly
DE102013018753A1 (en) Radar detector arrangement for maneuvering and/or parking assistance system of vehicle, has driving device which controls radar detectors such that different detection areas with different degrees of redundancy areas are realized
DE102011084448A1 (en) Radar dome with partition to improve the isolation between transmitted and received radar waves of a radar device
DE102015225578A1 (en) Apparatus for receiving microwave radiation
WO1999036796A1 (en) Method for processing radar signals
DE19644164A1 (en) Automobile radar system for automatic velocity regulation
DE102015003115A1 (en) Method for determining a road condition information and motor vehicle
DE102008036012B4 (en) Radome for a radar sensor in a motor vehicle
DE10209927A1 (en) Performance monitoring for radar systems
DE102014204385A1 (en) A radome-free microwave sensor, method of incorporating a radome-free microwave sensor into a vehicle, and combining a vehicle component with a radome-free microwave sensor
DE102016216251A1 (en) Motor vehicle for use in road traffic and method for determining an extent of a foreign vehicle in a motor vehicle
EP1248954B1 (en) Automotive radar system
DE102009042285A1 (en) Radar sensor for arranging in covering part of motor vehicle, has shielding which completely covers radar sensor and radiation emitting channel, where radar sensor receives and radiates electromagnetic waves
DE102005007917A1 (en) Motor vehicle radar system and evaluation method
EP3239733B1 (en) Method for operating a radar sensor in a motor vehicle and motor vehicle
EP3452847B1 (en) Motor vehicle having at least two radar sensors
WO2008031486A1 (en) Method for operating a motor vehicle radar system and motor vehicle radar system
DE102012006368A1 (en) Radar sensor arrangement for environmental monitoring of vehicle, has radiation areas whose central axes are displaced to one another at predetermined angles
DE102014109105A1 (en) Radar sensor device for a motor vehicle, driver assistance system and motor vehicle
DE102015119658A1 (en) Method for detecting an environmental region of a motor vehicle with object classification, control device, driver assistance system and motor vehicle
DE102013021819A1 (en) Radar device with a vehicle lamp and a radar sensor and motor vehicle with a radar device
DE102016007386A1 (en) Radar system for environment detection for a vehicle, in particular for a motor vehicle
DE102015210488A1 (en) An antenna device for receiving electromagnetic waves and method for operating an antenna device for receiving electromagnetic waves
DE102013010309A1 (en) Cover i.e. randome, for protecting antenna i.e. radar antenna, for vehicle, has two layers, and particles acting on electromagnetic waves in damping manner and embedded into one of layers, where particles are formed from carbon

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee