DE102015218843A1

DE102015218843A1 - Überwachungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102015218843A1
Application number: DE102015218843.4A
Authority: DE
Inventors: Naoya Takeda
Original assignee: Nidec Elesys Corp
Current assignee: Nidec Elesys Corp
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2016-03-31
Also published as: US20180356513A1; US10082571B2; CN205080255U; CN105467385A; US20160091602A1

Abstract

Eine Überwachungsvorrichtung umfasst ein nach vorn gerichtetes bildformendes optisches System, einen Bildsensor, eine Antenne, eine erste Schaltungsplatine, einen Wellenleiter, ein oberes Gehäuse, eine Informationsverarbeitungsschaltung, eine zweite Schaltungsplatine, einen Verbinder sowie eine Stromversorgungsschaltung. Der Verbinder ist an einer Rückseite im Verhältnis zu dem bildformenden optischen System angeordnet. Die Stromversorgungsschaltung umfasst zumindest einen Kondensator, und ein Kondensator, welcher von allen des zumindest einen Kondensators an einer höchsten Position angeordnet ist, ist an einer Rückseite im Verhältnis zu dem bildformenden optischen System angeordnet, wodurch verhindert wird, dass der Kondensator das Sichtfeld des bildformenden optischen Systems verdeckt. Demnach ist das bildformende optische System nahe der Stromversorgungsschaltung anordenbar, da die Überwachungsvorrichtung hinsichtlich der Höhe sehr klein ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gegenstand der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung und insbesondere eine in ein Fahrzeug integrierte Überwachungsvorrichtung.
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
In den vergangenen Jahren wurden Vorrichtungen, welche sowohl Signale von Radaren als auch von Bildverarbeitungsvorrichtungen erworbene Bildinformationen verwenden, als Überwachungsvorrichtungen für das Überwachen eines Vorder- oder eines Hinterbereichs eines Fahrzeugs entwickelt. Bei derlei Vorrichtungen ist das Radar oft in einem Spitzenabschnitt des Äußeren eines Automobils angeordnet, während eine Bildverarbeitungsvorrichtung in dessen Kabine angeordnet ist.
Im Gegensatz dazu offenbart die japanische inländische Wiederveröffentlichung der internationalen PCT-SCHALTUNGSPLATINEAnmeldung Nr. 2006/035510 eine Überwachungsvorrichtung, welche im Inneren eines Fahrzeugs angeordnet ist und sowohl ein Radar als auch eine Bildverarbeitungsvorrichtung umfasst. Eine solche Vorrichtung erfordert keine Wasserbeständigkeitsmaßnahmen und dergleichen für das Radar. Zudem wird ein Verfahren zum Montieren des Radars an ein Automobil vereinfacht.
Gleichwohl ist eine Vorrichtung, welche sowohl ein eine Übertragungs-/Empfangsantenne für Radarwellen umfassendes Radar als auch eine ein bildformendes optisches System und einen Bildsensor umfassende Bildverarbeitungsvorrichtung umfasst, nur schwer verkleinerbar. Die japanische inländische Wiederveröffentlichung der internationalen PCT-Anmeldung Nr. 2006/035510 offenbart eine Konfigurierung, in welcher ein Radar und eine Bildverarbeitungsvorrichtung horizontal angeordnet sind, welche eine große horizontale Breite aufweist. Oftmals wird festgelegt, dass eine Überwachungsvorrichtung an dem oberen Abschnitt einer Frontscheibe angeordnet werden sollte, jedoch verdeckt eine Vorrichtung mit einer großen horizontalen Breite eventuell die Sicht eines Fahrers.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung stellen eine verkleinerte Überwachungsvorrichtung bereit, welche in der Lage ist, die oben beschriebenen Probleme im Stand der Technik zu vermindern.
Eine Überwachungsvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein nach vorn gerichtetes bildformendes optisches System; einen an einem Fokus des bildformenden optischen Systems angeordneten Bildsensor; ein Antennenelement, welches eine Antenne umfasst, umfassend eine sich nach vorn erstreckende Hauptkeule; eine Radiofrequenzschaltung; eine erste Schaltungsplatine, die Radiofrequenzschaltung daran umfassend; einen ein Ausgangsende der Radiofrequenzschaltung und die Antenne verbindenden Wellenleiter; ein oberes Gehäuse, welches über dem Antennenelement angeordnet ist und einen flachen Abschnitt umfasst; eine Informationsverarbeitungsschaltung; eine zweite Schaltungsplatine, welche die Informationsverarbeitungsschaltung daran umfasst; eine die Radiofrequenzschaltung mit der Informationsverarbeitungsschaltung verbindende Radiofrequenzschaltungssignalleitung; eine den Bildsensor mit der Informationsverarbeitungsschaltung verbindende Bildsignalleitung; einen elektrisch mit der zweiten Schaltungsplatine verbundenen Verbinder; sowie eine der Informationsverarbeitungsschaltung und der Radiofrequenzschaltung Gleichstrom zuführende Stromversorgungsschaltung, wobei der flache Abschnitt des oberen Gehäuses in eine Richtung geneigt ist, in welcher sich der flache Abschnitt einer Mittelachse der Hauptkeule des Antennenelements nähert, während sich der flache Abschnitt einem vorderen Ende des oberen Gehäuses nähert, die zweite Schaltungsplatine zwischen dem oberen Gehäuse und dem Antennenelement angeordnet ist, das obere Gehäuse in der Mitte oder einem hinteren Bereich des flachen Abschnitts ein Sichtfeldfenster umfasst, welches eine Einkerbung oder ein Loch ist, eine optische Achse des bildformenden optischen Systems das Sichtfeldfenster passiert, das bildformende optische System an dem oberen Gehäuse befestigt ist, der flache Abschnitt unter einem Sichtfeld des bildformenden optischen Systems angeordnet ist, der Verbinder an einer Rückseite im Verhältnis zu dem bildformenden optischen System angeordnet ist, die Stromversorgungsschaltung zumindest einen Kondensator umfasst und ein Kondensator, welcher von allen des zumindest einen Kondensators an einer höchsten Position angeordnet ist, an einer Rückseite im Verhältnis zu dem bildformenden optischen System angeordnet ist.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Überwachungsvorrichtung zu erlangen, welche in der Lage ist, hinsichtlich der Größe beträchtlich reduzierbar zu sein.
Die obenstehenden sowie weitere Elemente, Merkmale, Schritte, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht eine Perspektivansicht, welche die Außenkonfigurierung einer Überwachungsvorrichtung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 veranschaulicht eine schematische Querschnittdarstellung der Überwachungsvorrichtung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
3 veranschaulicht eine Perspektivansicht, welche einen Zustand der Überwachungsvorrichtung veranschaulicht, in dem ein oberes Gehäuse und eine Vorderabdeckung bei der Überwachungsvorrichtung eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung entfernt sind.
4 zeigt ein Schaltbild einer Stromversorgungsschaltung bei einer Überwachungsvorrichtung gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
5 veranschaulicht eine Explosionsansicht einer Überwachungsvorrichtung gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung, welche das Verhältnis zwischen einem Horn vom ersten Typ oder einem Horn vom zweiten Typ und einer Vorderabdeckung bei einer Überwachungsvorrichtung gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
7 veranschaulicht eine Überwachungsvorrichtung gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, welche ein unteres Gehäuse umfasst.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen, auf welche in der folgenden Beschreibung Bezug genommen wird, kennzeichnende Abschnitte der Einfachheit halber eventuell in einer vergrößerten Ansicht zeigen, um die Abschnitte zu akzentuieren. Entsprechend sind Maßverhältnisse und dergleichen jedes Bestandselements nicht unbedingt mit deren tatsächlichen Maßverhältnissen und dergleichen identisch. Für denselben Zweck werden die Zeichnungen zudem eventuell unter Ausschluss nicht kennzeichnender Abschnitte veranschaulicht.
In jeder Zeichnung wird ein X-Y-Z-Koordinatensystem gezeigt. In der folgenden Beschreibung wird jede Richtung nach Bedarf behandelt, gemäß jedem Koordinatensystem.
Die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise, zum Beispiel, eine Millimeterradarwellen ausstrahlende Vorrichtung. Die Radarvorrichtung 100 wird derart installiert, dass sie in die Vorwärtsrichtung (oder Rückwärtsrichtung) eines Fahrzeugs gerichtet ist, beispielsweise zum Erkennen von Objekten vor (oder hinter) dem Fahrzeug.
1 ist eine Perspektivansicht, welche die Außenkonfigurierung der Überwachungsvorrichtung 100 des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Es wird darauf hingewiesen, dass in 1 eine Vorderabdeckung (Abdeckung) 90 anhand einer einfachen Strichpunktlinie zum Zwecke der Beschreibung jedes Bestandselements gezeigt wird.
2 ist eine schematische Querschnittdarstellung der Überwachungsvorrichtung 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Es wird darauf hingewiesen, dass 2 eine Zeichnung ist, welche beispielsweise durch teilweises Vergrößern der Zeichnung zum Beschreiben jedes Bestandselements schematisch veranschaulicht wird. Es wird zudem darauf hingewiesen, dass 2 eine Querschnittdarstellung ist, welche durch Auswählen, wie jeweils anwendbar, eines Querschnitts entlang einer durch zu beschreibende Abschnitte verlaufenden geeigneten Ebene, statt eines Querschnitts entlang einer einzelnen Ebene angefertigt ist, um die Abschnitte auf leicht verständliche Weise zu zeigen.
Wie in den 1 und 2 veranschaulicht, umfasst die Überwachungsvorrichtung 100 vorzugsweise ein Antennenelement 10; ein Speiseelement 30; eine erste Schaltungsplatine 40; eine zweite Schaltungsplatine 50; eine Bildverarbeitungsvorrichtung 70; ein oberes Gehäuse 80 sowie eine Vorderabdeckung (Abdeckung) 90.
Das Antennenelement 10 wird vorzugsweise mit Hörnern 11 vom ersten Typ und Hörnern 21 vom zweiten Typ bereitgestellt. Das Speiseelement 30 ist an einer Oberfläche 10a des Antennenelements 10 angebracht. Die erste Schaltungsplatine 40 ist an dem Speiseelement 30 und an einer Oberfläche 30a davon angebracht. Die zweite Schaltungsplatine 50 ist vorzugsweise über der ersten Schaltungsplatine 40 angebracht und vorzugsweise über eine Radiofrequenzschaltungssignalleitung 61 mit der ersten Schaltungsplatine 40 verbunden. Die Bildverarbeitungsvorrichtung 70 ist über der zweiten Schaltungsplatine 50 angeordnet. Das obere Gehäuse 80 deckt das Antennenelement 10 von oben ab, wodurch es Komponenten abdeckt, welche an dem Antennenelement 10 angeordnet sind. Die Vorderabdeckung 90 deckt die Vorderseite des Antennenelements 10 ab.
Das Antennenelement 10 und das Speiseelement 30 definieren einen Speiseabschnitt 5. Der Speiseabschnitt 5 umfasst Wellenleiter 8 vom ersten Typ und Wellenleiter 9 vom zweiten Typ. Zur einfacheren Erläuterung wird jeder Abschnitt des Horns vom ersten Typ und des Horns vom zweiten Typ als „vom ersten Typ (Abschnittsbezeichnung)” oder „vom zweiten Typ (Abschnittsbezeichnung)”, wie oben beschrieben, bezeichnet.
Die Überwachungsvorrichtung 100 leitet Radarwellen (elektromagnetische Radiofrequenzwellen), welche von einer Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ an der ersten Schaltungsplatine 40 ausgegeben werden, durch die Wellenleiter 9 vom zweiten Typ und strahlt die Wellen von den Hörner 21 vom zweiten Typ des Antennenelements 10 aus. Zudem fängt die Überwachungsvorrichtung 100 mit den Hörnern 11 vom ersten Typ Radarwellen auf, welche an einem Erkennungsobjekt abstrahlen, leitet die Radarwellen durch die Wellenleiter 8 vom ersten Typ und empfängt die Radarwellen mit einer Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ an der ersten Schaltungsplatine 40.
Es wird darauf hingewiesen, dass eine +Y-Richtung und eine –Y-Richtung in 1, welche Richtungen sind, in denen Radarwellen durch das Antennenelement 10 übertragen werden, in der folgenden Beschreibung als eine Vorwärtsrichtung beziehungsweise eine Rückwärtsrichtung definiert sind. Zudem sind eine +X-Richtung, eine –X-Richtung, eine +Z-Richtung und eine –Z-Richtung in 1, wenn die Überwachungsvorrichtung 100 in die Vorwärtsrichtung (+Y-Richtung) gerichtet ist, jeweils als eine Nachrechtsrichtung, eine Nachlinksrichtung, eine Aufwärtsrichtung und eine Abwärtsrichtung definiert.
Zudem wird darauf hingewiesen, dass jede Richtung nicht zwingendermaßen die Richtung der Überwachungsvorrichtung 100 des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels darstellt, wenn die Überwachungsvorrichtung an einem Fahrzeug montiert ist. Dementsprechend kann die Überwachungsvorrichtung 100 in ein Fahrzeug eingebaut werden, wobei die Vorrichtung umgedreht ist.
Zudem bezeichnet der Begriff „Vorwärtsrichtung” in dieser Schrift eine Richtung, in welcher die Überwachungsvorrichtung 100 das Überwachen ausführt. Der Begriff „Vorwärtsrichtung” bezeichnet nicht die Fahrtrichtung eines Automobils oder dergleichen, in welches die Überwachungsvorrichtung 100 installiert wird. Die Überwachungsvorrichtung 100 ist derart installierbar, dass sie in die Rückwärtsrichtung eines Automobils gerichtet ist. In diesem Fall ist die Richtung, in welcher die Überwachungsvorrichtung 100 das Überwachen ausführt, die Rückwärtsrichtung des Automobils.
Nachfolgend werden Bestandselemente der Überwachungsvorrichtung 100 ausführlich beschrieben.
Wie in 1 veranschaulicht, umfasst eine Hauptkeule bei der Überwachungsvorrichtung 100 ein Antennenelement, welches sich in eine Vorwärtsrichtung erstreckende Antennen (Hörner 11 vom ersten Typ und Hörner 21 vom zweiten Typ) umfasst.
Das Antennenelement 10 umfasst vorzugsweise fünf Hörner (Antennen) 11 vom ersten Typ, welche in Breitenrichtung (X-Achsen-Richtung) davon nebeneinandergereiht sind und eine Reihe in Breitenrichtung definieren; sowie zwei Hörner 21 vom zweiten Typ, welche an den ganz linken und ganz rechten Enden der Reihe der Hörner (Antennen) 11 vom ersten Typ angeordnet sind. Von den fünf Hörnern 11 vom ersten Typ und den zwei Hörnern 21 vom zweiten Typ zeigen alle vorzugsweise in dieselbe Richtung. Das heißt, wenn eine Richtung, in welche eines der Hörner vom ersten Typ zeigt, als die Vorwärtsrichtung definiert ist, so zeigen weitere Hörner 11 vom ersten Typ und Hörner 21 vom zweiten Typ ebenfalls in die Vorwärtsrichtung.
Das Antennenelement 10 besteht vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung, zum Beispiel, und ist, zum Beispiel, mittels Druckguss hergestellt. Das Antennenelement 10 ist in der Lage, Mikrowellen einschließlich Millimeterwellen zu emittieren oder zu empfangen.
Im Allgemeinen bezeichnet ein Horn ein röhrenförmiges Element, welches sich in Richtung dessen vorderen Endes weitet. In der Beschreibung unterschiedlicher bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wird der Begriff „Horn” jedoch in einer geringfügig anderen Bedeutung verwendet. Da die Aufmerksamkeit in bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung auf einen hohlen Abschnitt gerichtet ist, durch welchen Radiowellen geleitet werden, wird dieser hohle Abschnitt als das Horn bezeichnet. Wenn dementsprechend zum Beispiel ein blockförmiges Element drei nach vorn geweitete Hohlräume umfasst, so wird das eine Element als drei Hörner umfassend betrachtet. Wenn drei nach vorn geweitete Röhren gebündelt sind, so wird das gebündelte Element in ähnlicher Weise als drei Hörner umfassend betrachtet.
Insbesondere ist ein Horn ein Hohlraum, welcher sich von dem Basisabschnitt zu der Öffnungsseite davon erstreckt, wobei sich der Querschnittsbereich des Hohlraums in einer Ebene, welche senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Hohlraums verläuft, durchgehend von dem Basisabschnitt zu der Öffnung ausdehnt. Allerdings kann das Horn einen Abschnitt umfassen, an dem der Querschnittsbereich konstant ist oder teilweise abnimmt, sofern der Abschnitt eine Länge aufweist, welche in Bezug auf jene der Wellenlänge von durch das Horn wandernden Radiowellen gleich oder kürzer ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass Pyramidenhörner in dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel vorzugsweise, insbesondere, als die Hörner 11 vom ersten Typ und die Hörner 21 vom zweiten Typ verwendet werden. Die Öffnung eines Horns ist in manchen Fällen als eine Durchführung ausgedrückt. Gleichwohl wird der Ausdruck „Öffnung” in der Beschreibung unterschiedlicher bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung verwendet, um die Radiostrahlungsöffnung des Horns zu bezeichnen. Der Begriff „Durchführung” wird verwendet, um ein Loch oder einen Hohlraum zu beschreiben, welche in Elementen außer den Hörnern bereitgestellt werden.
Die Richtung, in welche ein Horn zeigt, bezeichnet eine Richtung, in welcher die Öffnung von dem Basisabschnitt des Horns aus betrachtet wird.
Im Allgemeinen bezeichnet eine Antenne oftmals die Gesamtheit einer Vorrichtung, welche elektromagnetische Wellen empfängt oder überträgt. In der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bezeichnet eine Antenne allerdings einen Abschnitt, welcher von einem Wellenleiter empfangene elektromagnetische Wellen zu dem Außenbereich davon emittiert, oder einen Abschnitt, welcher elektromagnetische Wellen von dem Außenbereich davon an einen Wellenleiter überträgt. In dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel bezeichnet eine Antenne insbesondere Hörner als hohle Elemente, welche sich von dem Basisabschnitt zu der Öffnung (die Hörner 11 vom ersten Typ und die Hörner 21 vom zweiten Typ) erstrecken.
Jedes Horn 11 vom ersten Typ definiert eine Radarwellen empfangende Antenne und fungiert als solche.
Wie in 2 veranschaulicht, ist jedes Horn 11 vom ersten Typ vorzugsweise ein Pyramidenhorn, eine Pyramidenform aufweisend, wobei sich das Horn von einem Basisabschnitt 12 zu einer Öffnung 13 davon stufenweise weitet. Die Länge von dem Basisabschnitt 12 zu der Öffnung 13 des Horns 11 vom ersten Typ ist eine Länge L1 vom ersten Typ.
Die jeweiligen Öffnungen 13 der fünf Hörner 11 vom ersten Typ sind in derselben Ebene in anteroposteriorer Richtung der Hörner angeordnet. Da die fünf Hörner 11 vom ersten Typ vorzugsweise die gleiche Länge L1 vom ersten Typ aufweisen, sind die entsprechenden Basisabschnitte 12 ebenfalls in derselben Ebene in anteroposteriorer Richtung der Hörner angeordnet.
Das Horn 11 vom ersten Typ umfasst einen steil ansteigenden Abschnitt 11b, welcher an der Seite des Basisabschnitts 12 entlang einer Längsrichtung angeordnet ist, und einen sanft ansteigenden Abschnitt 11a, welcher näher an der Seite der Öffnung 13 als der steil ansteigende Abschnitt 11b angeordnet ist. Der steil ansteigende Anstieg 11b weist vorzugsweise verglichen mit dem sanft ansteigenden Abschnitt 11a einen großen Neigungswinkel in Bezug auf die Längsrichtung des Horns 11 vom ersten Typ auf. Zudem wird der steil ansteigende Abschnitt 11b in einem Bereich bereitgestellt, welcher im Verhältnis zu einer Länge L1 vom ersten Typ des Horns 11 vom ersten Typ ausreichend klein ist.
Wie in 1 veranschaulicht, weisen die Öffnungen 13 der fünf Hörner 11 vom ersten Typ vorzugsweise die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Form auf. Das heißt, die Öffnungen 13 der fünf Hörner 11 vom ersten Typ weisen vorzugsweise die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Höhe H1 vom ersten Typ auf. Zudem weisen die Öffnungen 13 der fünf Hörner 11 vom ersten Typ vorzugsweise die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Breite W1 vom ersten Typ auf. Jede Öffnung 13 weist eine vertikal lange rechteckige querverlaufende Querschnittsform auf, wobei die Höhe H1 vom ersten Typ größer als die Breite W1 vom ersten Typ ist.
Die fünf Hörner 11 vom ersten Typ sind in Breitenrichtung davon angeordnet, damit sie sich gegenseitig ergänzen, was die Leistung des Radarwellenempfangs steigert. Es wird darauf hingewiesen, dass die Anzahl der Hörner 11 vom ersten Typ nicht auf fünf begrenzt ist, sondern eins oder mehr als eins betragen kann. Die Anzahl der Hörner vom ersten Typ ist vorzugsweise gleich oder größer als drei. Diese Menge ermöglicht es, die Empfangsleistung zu gewährleisten. Da die Hörner 11 vom ersten Typ in Breitenrichtung nebeneinander angeordnet sind, ist es zudem möglich, die Höhendimension der Überwachungsvorrichtung 100 als Ganzes zu verringern.
Jedes Horn 21 vom zweiten Typ definiert einen Radarwellen übertragenden Abschnitt einer Antenne und fungiert als solcher.
Wie in 1 veranschaulicht, sind die Hörner 21 vom zweiten Typ auf der linken und rechten Seite einer Reihe der Hörner 11 vom ersten Typ angeordnet. Werden die Hörner 21 vom zweiten Typ durch Unterscheidung zwischen den links und rechts angeordneten Hörnern beschrieben, so wird das Horn, welches auf der rechten Seite (+X-Seite) der Reihe der Hörner 11 vom ersten Typ angeordnet ist, als ein ganz rechtes Horn 21R bezeichnet, während das Horn, welches auf der linken Seite (–X-Seite) angeordnet ist, als ein ganz linkes Horn 21L bezeichnet wird.
Wie in 2 veranschaulicht, ist jedes Horn 21 vom zweiten Typ vorzugsweise ein Pyramidenhorn, eine Pyramidenform aufweisend, wobei sich das Horn von einem Basisabschnitt 22 zu einer Öffnung 23 davon stufenweise weitet. Die Länge von dem Basisabschnitt 22 zu der Öffnung 23 des Horns 21 vom zweiten Typ wird als eine Länge L2 vom zweiten Typ ausgedrückt. Es wird darauf hingewiesen, dass das ganz rechte Horn 21R und das ganz linke Horn 21L eventuell längenmäßig voneinander abweichen. Die Hörner 21 vom zweiten Typ werden hier allerdings davon ausgehend beschrieben, dass die Hörner die gleiche Länge L2 vom zweiten Typ aufweisen.
Die Länge L2 vom zweiten Typ der Hörner 21 vom zweiten Typ übersteigt vorzugsweise die Länge L1 vom ersten Typ der Hörner 11 vom ersten Typ.
Das Horn 21 vom zweiten Typ umfasst einen steil ansteigenden Abschnitt 21b, welcher an der Seite des Basisabschnitts 22 entlang einer Längsrichtung angeordnet ist, und einen sanft ansteigenden Abschnitt 21a, welcher näher an der Seite der Öffnung 23 als der steil ansteigende Abschnitt 21b angeordnet ist. Der steil ansteigende Anstieg 21b weist verglichen mit dem sanft ansteigenden Abschnitt 21a einen großen Neigungswinkel in Bezug auf die Längsrichtung des Horns 21 vom zweiten Typ auf. Zudem wird der steil ansteigende Abschnitt 21b in einem Bereich bereitgestellt, welcher im Verhältnis zu einer Länge L2 vom ersten Typ des Horns 21 vom zweiten Typ ausreichend klein ist.
Wie in 1 veranschaulicht, weisen die Öffnung 23R des ganz rechten Horns 21R und die Öffnung 23L des ganz linken Horns 21L die gleiche Höhe H2 vom zweiten Typ auf. Zudem entspricht die Höhe H2 vom zweiten Typ der Höhe H1 vom ersten Typ.
Eine Breite W2R der Öffnung 23R des ganz rechten Horns 21R ist vorzugsweise geringer als eine Breite W2L der Öffnung 23L des ganz linken Horns 21L. Die Öffnung 23R des ganz rechten Horns 21R weist eine vertikal lange rechteckige querverlaufende Querschnittsform auf, deren Höhe H2 größer als die Breite W2R ist. Andererseits weist die Öffnung 23L des ganz linken Horns 21L eine querverlaufende Querschnittsform auf, welche nahezu quadratisch ist, deren Höhe H2 der Breite W2L entspricht oder im Wesentlichen entspricht.
Die Ausrichtung des ganz rechten Horns 21R und die Ausrichtung des ganz linken Horns 21L weichen eventuell in Bezug auf mehrere Erhebungs- und Neigungswinkel (oder einen Erhebungswinkel oder einen Neigungswinkel) voneinander ab. Beispielsweise kann die Ausrichtung des ganz rechten Horns 21R stärker abwärts als die Ausrichtung des ganz linken Horns 21L gerichtet sein. In diesem Fall strahlt das ganz rechte Horn 21R Radarwellen in Richtung auf an Stellen einer Straße befindliche Objekte aus, welche sich in relativer Nähe eines Fahrzeugs befinden, das mit der Überwachungsvorrichtung 100 zum Erkennen von Objekten ausgestattet ist. Andererseits erkennt das ganz linke Horn 21L an Stellen der Straße befindliche Objekte, welche von dem Fahrzeug entfernt sind, relativ große Objekte und dergleichen.
Die Öffnungen 23 der zwei Hörner 21 vom zweiten Typ sind in derselben Ebene in anteroposteriorer Richtung der Hörner angeordnet.
In ähnlicher Weise sind die Öffnungen 23 der Hörner 21 vom zweiten Typ und die Öffnungen 13 der Hörner 11 vom ersten Typ in dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel in derselben Ebene in Längsrichtung der Hörner angeordnet.
Wie in 2 veranschaulicht, werden untere Löcher 14 vom ersten Typ, welche sich vertikal aufwärts gegenüber der Ausrichtung der Hörner 11 vom ersten Typ von den jeweiligen Basisabschnitten 12 der Hörner 11 vom ersten Typ erstrecken, in dem Antennenelement 10 bereitgestellt. Fünf untere Löcher 14 vom ersten Typ werden vorzugsweise in jeweiliger Entsprechung mit den fünf Hörnern 11 vom ersten Typ bereitgestellt. Die unteren Löcher 14 vom ersten Typ definieren Durchführungen 14a an der Oberfläche 10a des Antennenelements 10.
In ähnlicher Weise werden untere Löcher 24 vom zweiten Typ, welche sich vertikal aufwärts gegenüber der Ausrichtung der Hörner 21 vom zweiten Typ von den Basisabschnitten 22 der Hörner 21 vom zweiten Typ erstrecken, in dem Antennenelement 10 bereitgestellt. Zwei untere Löcher 24 vom zweiten Typ werden vorzugsweise in jeweiliger Entsprechung mit den zwei Hörnern 21 vom zweiten Typ bereitgestellt. Die unteren Löcher 24 vom zweiten Typ definieren Durchführungen 14a an der Oberfläche 10a des Antennenelements 10.
Die Oberfläche 10a des Antennenelements 10 verläuft parallel oder im Wesentlichen parallel zu den Breiten- und Längsrichtungen der Hörner 11 vom ersten Typ und der Hörner 21 vom zweiten Typ. Zudem verläuft die Oberfläche 10a vertikal oder im Wesentlichen vertikal zu den unteren Löchern 14 vom ersten Typ und den unteren Löchern 24 vom zweiten Typ.
Eine untere Rille 15 vom ersten Typ, welche sich durchgängig von der Durchführung 14a eines unteren Lochs 14 vom ersten Typ erstreckt, wird vorzugsweise an der Oberfläche 10a des Antennenelements 10 bereitgestellt. Zudem werden untere Rillen 25 vom zweiten Typ, welche sich durchgängig von den Durchführungen 24a der unteren Löchern 24 vom zweiten Typ erstrecken, vorzugsweise an der Oberfläche 10a des Antennenelements 10 bereitgestellt. Fünf untere Rillen 15 vom ersten Typ werden vorzugsweise in jeweiliger Entsprechung mit den unteren Löchern 14 vom ersten Typ bereitgestellt. Zwei untere Rillen 25 vom zweiten Typ werden vorzugsweise in jeweiliger Entsprechung mit den unteren Löchern 24 vom zweiten Typ bereitgestellt.
Die unteren Rillen 15 vom ersten Typ definieren Abschnitte der Wellenleiter 8 vom ersten Typ, zusammen mit den oberen Rillen 31 vom ersten Typ des Speiseelements 30, welche später beschrieben werden. In ähnlicher Weise definieren die unteren Rillen 25 vom zweiten Typ Abschnitte der Wellenleiter 9 vom zweiten Typ, zusammen mit den oberen Rillen 32 vom zweiten Typ des Speiseelements 30.
Wie in 2 veranschaulicht, ist das Speiseelement 30 vorzugsweise an der Oberfläche 10a an der Rückseite des Antennenelements 10 angebracht. Das Speiseelement 30 weist eine blockförmige Konfigurierung auf und besteht vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung. Das Speiseelement 30 kann vorzugsweise mittels Druckguss oder Schneidarbeit, zum Beispiel, hergestellt sein. Das Speiseelement 30 umfasst vorzugsweise eine an der Unterseite des Speiseelements angeordnete Unterfläche 30b und eine an der Oberseite des Speiseelements angeordnete Oberfläche 30a. Die Oberfläche 30a und die Unterfläche 30b verlaufen nicht parallel zueinander, d. h., die Oberfläche 30a ist geneigt, sodass eine vertikale Position des vorderen Endes niedriger als jene eines hinteren Endes ist, wenn die Unterfläche 30b horizontal gehalten wird.
Fünf obere Löcher 33 vom ersten Typ und zwei obere Löcher 34 vom zweiten Typ werden vorzugsweise in dem Speiseelement 30 bereitgestellt. Die oberen Löcher 33 vom ersten Typ und die oberen Löcher 34 vom zweiten Typ dringen durch die Oberfläche 30a und die Unterfläche 30b des Speiseelements 30 vor. Die oberen Löcher 33 vom ersten Typ und die oberen Löcher 34 vom zweiten Typ sind vertikal zu der Oberfläche 30a angeordnet.
Die obere Rille 31 vom ersten Typ, welche sich von einer Durchführung 33b des oberen Lochs 33 vom ersten Typ erstreckt, wird an der Unterfläche 30b des Speiseelements 30 bereitgestellt. Zudem wird die obere Rille 32 vom zweiten Typ, welche sich von einer Durchführung 34b des oberen Lochs 34 vom zweiten Typ erstreckt, an der Unterfläche 30b des Speiseelements 30 bereitgestellt.
Das Speiseelement 30 steht mit der Oberfläche 10a des Antennenelements 10 an der Unterfläche 30b in Kontakt. Die unteren Rillen 15 vom ersten Typ, welche an der Oberfläche 10a des Antennenelements 10 bereitgestellt sind, liegen den oberen Rillen 31 vom ersten Typ, welche an der Unterfläche 30b des Speiseelements 30 bereitgestellt sind, gegenüber. Die unteren Rillen 15 vom ersten Typ und die oberen Rillen 31 vom ersten Typ sind derart geformt, dass sie spiegelsymmetrisch zueinander sind. Wie in 2 veranschaulicht, liegen die unteren Rillen 15 vom ersten Typ und die oberen Rillen 31 vom ersten Typ übereinander und einander gegenüber, wodurch sie tunnelartige Relaislöcher 6 an der Grenze zwischen dem Speiseelement 30 und dem Antennenelement 10 definieren.
In ähnlicher Weise sind die unteren Rillen 25 vom zweiten Typ und die oberen Rillen 32 vom zweiten Typ vorzugsweise derart geformt, dass sie spiegelsymmetrisch zueinander sind. Die unteren Rillen 25 vom zweiten Typ und die oberen Rillen 32 vom zweiten Typ liegen übereinander und einander gegenüber, wodurch sie Relaislöcher 7 vom zweiten Typ bilden.
Die Durchführungen 33a der oberen Löcher 33 vom ersten Typ und die Durchführungen 34a der Löcher 34 vom zweiten Typ sind an der Oberfläche 30a des Speiseelements 30 angeordnet. Zudem wird ein konkaver Abschnitt 35 an der Oberfläche 30a des Speiseelements 30 bereitgestellt. Der konkave Abschnitt 35 verhält sich durchgehend zu den Durchführungen 33a und den Durchführungen 34a. Der konkave Abschnitt 35 weist im Wesentlichen eine ähnliche Form wie eine Radiofrequenzschaltungsregion 45 der ersten Schaltungsplatine 40, welche später beschrieben wird, auf, wenngleich er geringfügig größer als die Platine ist.
Wie in 2 veranschaulicht, umfasst die Überwachungsvorrichtung 100 Radiofrequenzschaltungen (eine Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ und eine Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ) sowie die erste Schaltungsplatine 40, welche die Radiofrequenzschaltungen (eine Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ und eine Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ) daran umfasst. Zudem umfasst die Überwachungsvorrichtung 100 Wellenleiter (einen Wellenleiter 8 vom ersten Typ und einen Wellenleiter 9 vom zweiten Typ), welche die Ausgangsenden der Radiofrequenzschaltungen (die Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ und die Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ) und Antennen (die Hörner 11 vom ersten Typ und die Hörner 21 vom zweiten Typ) verbinden.
Die erste Schaltungsplatine 40 ist vorzugsweise an der Oberfläche 30a des Speiseelements 30 befestigt. Infolgedessen erstreckt sich die Fläche der ersten Steuerplatine 40 in eine Richtung, in welcher sich die Hörner 11 vom ersten Typ und die Hörner 21 vom zweiten Typ erstrecken, sowie in deren Breitenrichtung.
Befestigungslöcher (nicht veranschaulicht) werden vorzugsweise in der ersten Schaltungsplatine 40 und dem Speiseelement 30 bereitgestellt. Zudem werden Schraubenlöcher (nicht veranschaulicht) vorzugsweise in dem Antennenelement 10 bereitgestellt. Die erste Schaltungsplatine 40 und das Speiseelement 30 werden durch Einführen von Schrauben (nicht veranschaulicht), welche zum Vordringen durch die Befestigungslöcher der ersten Schaltungsplatine 40 und die Befestigungslöcher des Speiseelements 30 gefertigt sind, in die Schraubenlöcher des Antennenelements 10 befestigt.
In dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die erste Schaltungsplatine 40 und das Speiseelement 30 an der Oberseite des Antennenelements 10 angeordnet. Die erste Schaltungsplatine 40 und das Speiseelement 30 können allerdings an der Unterseite des Antennenelements 10 angeordnet werden.
Die Radarwellen empfangende Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ und die Radarwellen übertragende Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ sind an der ersten Schaltungsplatine 40 befestigt.
Die Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ umfasst vorzugsweise eine integrierte Radiofrequenzschaltung 41a sowie fünf Übertragungskanäle (Mikrostreifenleitungen) 41c, welche sich von der integrierten Radiofrequenzschaltung 41a erstrecken und an den vorderen Enden der Kanäle Empfangsenden 41b umfassen.
In ähnlicher Weise umfasst die Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ eine integrierte Radiofrequenzschaltung 42a sowie zwei Übertragungskanäle (Mikrostreifenleitungen) 42c, welche sich von der integrierten Radiofrequenzschaltung 42a erstrecken und an den vorderen Enden der Kanäle Übertragungsenden 42b umfassen.
Wie in 2 veranschaulicht, sind die Empfangsenden 41b der Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ vorzugsweise über den Durchführungen 33a der oberen Löcher 33 vom ersten Typ des Speiseelements 30 angeordnet. Elektromagnetische Wellen, welche sich von den oberen Löchern 33 vom ersten Typ aus fortpflanzen, werden an den Empfangsenden 41b empfangen.
In ähnlicher Weise sind die Übertragungsenden 42b der Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ vorzugsweise über den Durchführungen 34a der oberen Löcher 34 vom zweiten Typ des Speiseelements 30 angeordnet. Elektromagnetische Wellen von der integrierten Radiofrequenzschaltung 42a werden von den Übertragungsenden 42b an die oberen Löcher 34 vom zweiten Typ übertragen.
Es folgt eine Beschreibung des Speiseabschnitts 5, welcher die Wellenleiter 8 vom ersten Typ und die Wellenleiter 9 vom zweiten Typ umfasst, die die Übertragungswege übertragener und empfangener Radarwellen sind, und welcher das Antennenelement 10 und das Speiseelement 30 umfasst.
Der Speiseabschnitt 5 ist durch das die Oberfläche 30a und die Unterfläche 30b umfassenden Speiseelement 30 und das die Oberfläche 10a umfassende Antennenelement 10 definiert. Der Speiseabschnitt 5 umfasst vorzugsweise die fünf Wellenleiter 8 vom ersten Typ, welche empfangene Radarwellen leiten, sowie die zwei Wellenleiter 9 vom zweiten Typ, welche übertragene Radarwellen leiten.
Zudem deckt der Speiseabschnitt 5 die Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ und die Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ an der Oberfläche 30a des Speiseelements 30 ab.
Der Wellenleiter 8 vom ersten Typ ist vorzugsweise durch das untere Loch 14 vom ersten Typ, das Relaisloch 6 vom ersten Typ sowie das obere Loch 33 vom ersten Typ definiert. Der Wellenleiter 9 vom zweiten Typ ist vorzugsweise durch das untere Loch 24 vom zweiten Typ, das Relaisloch 7 vom zweiten Typ sowie das obere Loch 34 vom zweiten Typ definiert. Die Wellenleiter 8 vom ersten Typ und die Wellenleiter 9 vom zweiten Typ sind nach vorn geneigte Wege in den oberen Löchern 33 vom ersten Typ und den oberen Löchern 34 vom zweiten Typ, welche in dem Speiseelement 30 bereitgestellt sind. Der Begriff „nach vorn geneigt” bezeichnet in dieser Patentschrift eine Position, bei welcher sich das obere Ende von etwas an einer Vorderseite im Verhältnis zu dem unteren Ende davon befindet.
Vorzugsweise umfassen die Wellenleiter 8 vom ersten Typ jeweils ein Ende, welches mit den entsprechenden Basisabschnitten 12 der Hörner 11 vom ersten Typ verbunden ist.
Zudem sind die Wellenleiter 8 vom ersten Typ an verschiedenen Empfangsenden 41b der Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ am anderen Ende von jedem der Wellenleiter offen. Die Wellenleiter 8 vom ersten Typ leiten von den Hörnern 11 vom ersten Typ empfangene Radarwellen zu den Empfangsenden 41b.
Die Wellenleiter 9 vom zweiten Typ umfassen jeweils ein Ende, welches mit den entsprechenden Basisabschnitten 22 der Hörner 21 vom zweiten Typ verbunden ist. Zudem sind die Wellenleiter 9 vom zweiten Typ an verschiedenen Übertragungsenden 42b der Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ am anderen Ende von jedem der Wellenleiter offen. Die Wellenleiter 9 vom zweiten Typ leiten von den Übertragungsenden 42b übertragene Radarwellen zu den Basisabschnitten 22 der Hörner 21 vom zweiten Typ.
Der Speiseabschnitt 5 umfasst vorzugsweise die Relaislöcher 6 vom ersten Typ der Wellenleiter 8 vom ersten Typ sowie die Relaislöcher 7 vom zweiten Typ der Wellenleiter 9 vom zweiten Typ zwischen dem Antennenelement 10 und dem Speiseelement 30. Die Relaislöcher 6 vom ersten Typ und die Relaislöcher 7 vom zweiten Typ sind in einer Ebene (zu der X-Y-Ebene parallele Ebene) in einer Richtung angeordnet, welche rechtwinklig oder im Wesentlichen rechtwinklig zu der Höhenrichtung (Z-Richtung) des Speiseabschnitts 5 verläuft. Dementsprechend sind die Relaislöcher 6 vom ersten Typ und die Relaislöcher 7 vom zweiten Typ durch Verlängern der Wellenleiter 8 vom ersten Typ beziehungsweise der Wellenleiter 9 vom zweiten Typ in Breitenrichtung (X-Richtung) und Längsrichtung (Y-Richtung) formbar. Demzufolge können die Durchführungen 33a der Wellenleiter 8 vom ersten Typ und die Durchführungen 34a der Wellenleiter 9 vom zweiten Typ gemäß der Konfigurierung der ersten Schaltungsplatine 40 in geeigneter Weise angeordnet werden. Das heißt, die Empfangsenden 41b der Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ und die Übertragungsenden 42b der Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ der ersten Schaltungsplatine 40 werden hinsichtlich der Konfigurierung vereinfacht, um Kostensenkungen zu erzielen.
3 ist eine Perspektivansicht, welche einen Zustand der Überwachungsvorrichtung 100 veranschaulicht, in dem das obere Gehäuse 80 und die Vorderabdeckung 90 entfernt sind.
Wie in 2 und 3 veranschaulicht, umfasst die Überwachungsvorrichtung 100 vorzugsweise eine Informationsverarbeitungsschaltung 59, die zweite Schaltungsplatine 50, welche die Informationsverarbeitungsschaltung 59 daran umfasst, eine Radiofrequenzschaltungssignalleitung 61, welche die Radiofrequenzschaltungen (die Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ und die Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ) mit der Informationsverarbeitungsschaltung 59 verbindet, eine Bildsignalleitung 60, welche einen Bildsensor 72 mit einer Informationsverarbeitungsschaltung 59 verbindet, einen elektrisch mit der zweiten Schaltungsplatine 50 verbundenen Verbinder 51 sowie eine Stromversorgungsschaltung 58, welche der Informationsverarbeitungsschaltung 59 und den Radiofrequenzschaltungen (der Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ und der Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ) einen Gleichstrom zuführt.
Die zweite Schaltungsplatine 50 ist über der ersten Schaltungsplatine 40 angeordnet und verläuft parallel oder im Wesentlichen parallel zu der ersten Schaltungsplatine 40. Die zweite Schaltungsplatine 50 ist zwischen dem oberen Gehäuse 80 und dem Antennenelement 10 angeordnet.
Die zweite Schaltungsplatine 50 umfasst die Stromversorgungsschaltung 58 und die Informationsverarbeitungsschaltung 59 daran.
Die Stromversorgungsschaltung 58 führt der Informationsverarbeitungsschaltung 59, der Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ und der Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ an der ersten Schaltungsplatine 40 sowie der Bildverarbeitungsvorrichtung 70 Gleichstrom zu.
Die Informationsverarbeitungsschaltung 59 ist vorzugsweise über die Radiofrequenzschaltungssignalleitung 61 mit der Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ und der Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ verbunden. Die Informationsverarbeitungsschaltung 59 verarbeitet Informationen über Radiofrequenzschaltungssignale von der Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ und der Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ. Insbesondere weist die Informationsverarbeitungsschaltung 59 vorzugsweise die Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ über die Radiofrequenzschaltungssignalleitung 61 an, Radarwellen zu übertragen. Zudem führt die Informationsverarbeitungsschaltung 59 über die Radiofrequenzschaltungssignalleitung 61 Berechnungen zu Informationen aus, welche in an der Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ empfangenen Radarwellen enthalten sind, um die Distanz zu einem Objekt, die Richtung des Objekts und dergleichen zu schätzen. Zudem ist die Informationsverarbeitungsschaltung 59 über die Bildsignalleitung 60 mit dem Bildsensor 72 der Bildverarbeitungsvorrichtung 70 und der Schaltungsplatine 73 verbunden. Die Informationsverarbeitungsschaltung 59 verarbeitet Bildaufnahmesignale von der Bildverarbeitungsvorrichtung 70.
Der Verbinder 51 ist an einer Rückseite im Verhältnis zu dem bildformenden optischen System 71, an der zweiten Schaltungsplatine 50, angeordnet.
Zudem umfasst die Stromversorgungsschaltung 58 vorzugsweise zumindest einen Kondensator, und ein Kondensator C1a, welcher von allen des zumindest einen Kondensators am höchsten ist, ist an der Rückseite im Verhältnis zu dem bildformenden optischen System 71, an der zweiten Schaltungsplatine 50, angeordnet.
4 veranschaulicht ein Schaltbild der Stromversorgungsschaltung 58.
Wie in 4 veranschaulicht, umfasst die Stromversorgungsschaltung 58 vorzugsweise einen Eingangsanschluss In1, einen Eingangsanschluss In2, eine Energieversorgungsleitung VL, eine Masseleitung GL, einen Ausgangsanschluss out1, einen Ausgangsanschluss out2 sowie einen Ausgangsanschluss out3. Die Energieversorgungsleitung VL umfasst eine Leitung L1, eine Leitung L2, eine Leitung L3, eine Leitung L4 sowie eine Leitung L5. Die Masseleitung GL umfasst eine Masseleitung GL1 und eine Masseleitung GL2.
Die Stromversorgungsschaltung 58 umfasst vorzugsweise ferner eine Diode D, eine Zener-Diode ZD, einen Regler REG1, einen Regler REG2, den Kondensator C1a, einen Kondensator C1b, einen Kondensator C2a, einen Kondensator C2b, einen Kondensator C3a sowie einen Kondensator C3b.
Die Diode D und die Zener-Diode ZD definieren eine Schutzschaltung 58a. Die Schutzschaltung 58a ist von dem Eingangsanschluss In1 und dem Eingangsanschluss In2 bis zu dem Anschluss T1 und dem Anschluss T2 angeordnet. Der Zweck der Schutzschaltung 58a besteht darin, die Schaltung in einem Fall zu schützen, in dem eine positive Elektrode Vp und eine negative Elektrode Vn einer externen Energieversorgung V umgekehrt geschaltet sind, wie bei Überspannungsschutz und dergleichen. Es wird darauf hingewiesen, dass der umgekehrte Anschluss den Zustand bezeichnet, in welchem die negative Elektrode Vn der externen Energieversorgung V an den Eingangsanschluss In1 angeschlossen ist und die positive Elektrode davon an den Eingangsanschluss In2 angeschlossen ist.
Der Regler REG1, der Regler REG2, der Kondensator C1a, der Kondensator C1b, der Kondensator C2a, der Kondensator C2b, der Kondensator C3a und der Kondensator C3b definieren eine Energieversorgungsstabilisierungsschaltung 58b. Die Energieversorgungsstabilisierungsschaltung 58b erstreckt sich von dem Anschluss T1 und dem Anschluss T2 zu dem Ausgangsanschluss out1, dem Ausgangsanschluss out2 und dem Ausgangsanschluss out3. Der Zweck der Energieversorgungsstabilisierungsschaltung 58b besteht darin, Schwankungen in der Spannung einer Quelle einer Versorgung von elektrischer Energie signifikant zu reduzieren oder zu verhindern und den Ausgangsspannungsabfall zum Zeitpunkt momentaner Unterbrechung in der externen Energieversorgung signifikant zu reduzieren oder zu verhindern.
Durch eine externe Energieversorgung V werden beispielsweise 12 VDC zwischen der Energieversorgungsleitung VL und der Masseleitung GL angelegt.
Eine Anode DA der Diode D ist auf der Seite des Eingangsanschlusses In1 an die Leitung L1 angeschlossen, und eine Katode DK davon ist auf der Seite gegenüber der Eingangsschaltung In1 an die Leitung L2 angeschlossen. Die Diode D gestattet, dass Strom von der Anode DA zu der Katode DK fließt, und verhindert, dass Strom von der Katode DK zu der Anode DA fließt. Die Diode D verhindert, dass eine Sperrspannung in dem Fall an das Schaltsystem eines Energieversorgungsziels angelegt wird, dass die positive Elektrode und die negative Elektrode der externen Energieversorgung V umgekehrt geschaltet sind.
Die Zener-Diode ZD ist derart angeschlossen, dass sie zwischen der Leitung L1 und der Masseleitung GL1 in Rückwärtsrichtung vorgespannt ist. Eine Katode ZDK der Zener-Diode ZD ist an der Seite der Leitung L1 angeschlossen, und eine Anode ZDA davon ist an der Seite der Masseleitung GL1 angeschlossen. Dank der Zener-Diode ZD fließt Strom in dem Fall von der Katode ZDK zu der Anode ZDA, dass die Spannung an der Katode ZDK im Verhältnis zur Anode ZDA die Ausbeutespannung der Zener-Diode ZD übersteigt. Dementsprechend fließt dank der Zener-Diode ZD in dem Fall Strom von der Energieversorgungsleitung VL zu der Seite der Masseleitung GL, dass die Spannung zwischen der Energieversorgungsleitung VL und der Masseleitung GL übermäßig hoch wird. Die Zener-Diode ZD verhindert demnach in dem Fall das Anlegen einer übermäßig hohen Spannung an die Energieversorgungsstabilisierungsschaltung 58b, dass die übermäßig hohe Spannung von der externen Energieversorgung V angelegt wird.
Der Regler REG1 wird zwischen der Leitung L3 und der Leitung L4 bereitgestellt. Der Regler REG2 wird zwischen der Leitung L3 und der Leitung L5 bereitgestellt.
Der Regler REG1 und der Regler REG2 halten auszugebende Spannungen konstant, indem sie zuvor festgelegte Eingangsspannungen einem Spannungsabfall unterziehen. Der Regler REG1 lässt eine von der Energieversorgungsleitung VL angelegte Spannung abfallen und gibt eine Versorgungsspannung von, zum Beispiel, 5 V von dem Ausgangsanschluss out1 aus. Der Regler REG2 lässt eine von der Energieversorgungsleitung VL angelegte Spannung abfallen und gibt eine Versorgungsspannung von, zum Beispiel, 3,3 V von dem Ausgangsanschluss out2 aus.
Der Kondensator C1a, der Kondensator C1b, der Kondensator C2a, der Kondensator C2b, der Kondensator C3a und der Kondensator C3b definieren Energieversorgungsstabilisierungskondensatoren und fungieren als solche, um zu veranlassen, dass eine Spannung konstant zugeführt wird.
Wenn momentweise ein großer Strom in dem Schaltsystem eines Energieversorgungsziels verbraucht wird und sich ein Strom verknappt, so treten bei einer gemeinsamen Energieversorgung Spannungsschwankungen auf. Der Energieversorgungsstabilisierungskondensator vervollständigt einen Strom, welcher einer Versorgungsquelle elektrischer Energie fehlt, um eine Spannung zu stabilisieren. Während das Schaltsystem des Energieversorgungsziels keinen großen Strom benötigt, ist der Energieversorgungsstabilisierungskondensator mit einer normalen Versorgungsspannung aufgeladen. Benötigt das Schaltsystem des Energieversorgungsziels einen großen Strom, so entlädt der Energieversorgungsstabilisierungskondensator akkumulierte elektrische Ladung, um eine zuzuführende Spannung zu stabilisieren. Zudem hält der Energieversorgungsstabilisierungskondensator zum Zeitpunkt einer momentanen Unterbrechung einer externen Energieversorgung die Spannung davon für eine bestimmte Zeit, indem er akkumulierte (elektrische) Ladung entlädt.
Der Kondensator C1a, der Kondensator C2a und der Kondensator C3a sind vorzugsweise Elektrolytkondensatoren. Zudem sind der Kondensator C1b, der Kondensator C2b und der Kondensator C3b vorzugsweise Keramikkondensatoren. In dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel werden jeder der Elektrolytkondensatoren und jeder der Keramikkondensatoren vorzugsweise paarweise parallel bereitgestellt. Der Kondensator C1a und der Kondensator C1b werden parallel bereitgestellt, um die Leitung L3 und die Masseleitung GL2 in Brücke zu schalten. Der Kondensator C2a und der Kondensator C2b werden parallel bereitgestellt, um die Leitung L5 und die Masseleitung GL2 in Brücke zu schalten. Der Kondensator C3a und der Kondensator C3b werden parallel bereitgestellt, um die Leitung L4 und die Masseleitung GL2 in Brücke zu schalten.
Elektrolytkondensatoren sind Kondensatoren mit verhältnismäßig großen Kapazitäten. Elektrolytkondensatoren werden vorzugsweise in Niederfrequenzkomponenten von Schwankungen in einer Versorgungsspannung bereitgestellt. Im Gegensatz dazu sind Keramikkondensatoren Kondensatoren mit verhältnismäßig geringen Kapazitäten. Keramikkondensatoren werden aufgrund ihrer hohen Reaktionsfähigkeit vorzugsweise in Radiofrequenzkomponenten bereitgestellt. Durch paarweises paralleles Bereitstellen eines Elektrolytkondensators und eines Keramikkondensators sind Spannungsschwankungen über einen breiten Frequenzbereich hinweg verhinderbar.
Über die Diode D, Zener-Diode ZD, den Regler REG1, Regler REG2, Kondensator C1a, Kondensator C1b, Kondensator C2a, Kondensator C2b, Kondensator C3a und Kondensator C3b, oben beschrieben, hinaus umfasst die Stromversorgungsschaltung 58 der zweiten Schaltungsplatine 50 den Verbinder 51 daran, an welchen ein externer Anschluss angeschlossen ist (siehe 3).
Wie in 3 veranschaulicht, sind der Verbinder 51, der Kondensator C1a, der Kondensator C2a, der Kondensator C3a und die Zener-Diode ZD Komponenten, welche als installierte Komponenten hinsichtlich einer Höhenrichtung groß sind.
Da der Kondensator C1a, der Kondensator C2a und der Kondensator C3a Elektrolytkondensatoren sind, werden Kondensatoren mit einer großen Höhendimension verwendet, um ausreichende Kapazitäten zu gewährleisten. Unter ihnen ist insbesondere der zwischen der Leitung L3 und der Masseleitung GL2 bereitgestellte Kondensator C1a erforderlich, um eine einer Potentialdifferenz von 12 V entsprechende (elektrische) Ladung zu akkumulieren, um sich für momentane Unterbrechungen in der externen Energieversorgung zu wappnen. Infolgedessen ist der Kondensator C1a aufgrund der Erfordernis, die größte Kapazität zu haben, der höchste. Beispielsweise beträgt die Höhe des Kondensators C1a etwa 10 mm. Zudem beträgt die Höhe des Kondensators C2a und des Kondensators C3a beispielsweise etwa 8 mm.
Als die Zener-Diode ZD wird ein Kondensator mit einer großen Höhendimension verwendet, um eine ausreichende Ausbeutespannung zu haben. Beispielsweise beträgt die Höhe der Zener-Diode ZD etwa 4 mm.
Beispielsweise beträgt die Höhe des Verbinders 51 etwa 12 mm.
Der Verbinder 51, der Kondensator C1a, der Kondensator C2a, der Kondensator C3a und die Zener-Diode ZD sind an der zweiten Schaltungsplatine 50 und an einer Rückseite im Verhältnis zu der Bildverarbeitungsvorrichtung 70 angeordnet. Wie in 2 veranschaulicht, umfasst die Überwachungsvorrichtung 100 vorzugsweise das Antennenelement 10, welches hinsichtlich der Höhe von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende davon stufenweise abnimmt. Dies bedeutet, dass der große Verbinder 51, der Kondensator C1a, der Kondensator C2a, der Kondensator C3a und die Zener-Diode ZD in einem Bereich angeordnet sind, in welchem die Höhe des Antennenelements 10 geringer als jene an dessen vorderen Ende ist. Dementsprechend ist es möglich, die Höhe der Überwachungsvorrichtung 100 zu mitteln und damit zu verhindern, dass die Höhe stellenweise zunimmt.
Zudem ermöglicht es das Anordnen des Verbinders 51, des Kondensators C1a, des Kondensators C2a, des Kondensators C3a und der Zener-Diode ZD im hinteren Bereich, dass das Sichtfeld der Bildverarbeitungsvorrichtung 70 nicht durch große Komponenten verdeckt wird. Dementsprechend ist die Bildverarbeitungsvorrichtung 70 nahe der zweiten Schaltungsplatine 50 anordenbar. Diese Konfigurierung erlaubt es, dass die Überwachungsvorrichtung 100 in einer Höhendimension klein ist.
Wie in 3 veranschaulicht, umfasst die Überwachungsvorrichtung 100 die Bildverarbeitungsvorrichtung 70. Die Bildverarbeitungsvorrichtung 70 umfasst vorzugsweise eine bildformende optische Systemanordnung 75, einen Bildsensor 72 und eine Schaltungsplatine 73. Die bildformende optische Systemanordnung 75 umfasst ein bildformendes optisches System 71, welches eine nach vorn gerichtete optische Achse L umfasst, sowie ein das bildformende optische System 71 haltende Linsenhalteteil 74. Das heißt, die Überwachungsvorrichtung 100 umfasst vorzugsweise das nach vorn gerichtete bildformende optische System 71 und den bei dem Fokus des bildformenden optischen Systems 71 angeordneten Bildsensor 72.
Die optische Achse L des bildformenden optischen Systems 71 passiert ein Sichtfeldfenster 81 des oberen Gehäuses 80. Das bildformende optische System 71 wird vorzugsweise, beispielsweise, durch Kombinieren einer Mehrzahl an Linsen, deren optische Achsen gleichgerichtet sind, konfiguriert.
Das Linsenhalteteil 74 besteht vorzugsweise, beispielsweise, aus einem Harzmaterial und dergleichen und umfasst einen Hauptabschnitt 74c, welcher vorzugsweise ein rechteckiger oder im Wesentlichen rechteckiger Abschnitt ist, sowie ein Paar Flanschabschnitte 74a. Das Linsenhalteteil 74 hält das bildformende optische System 71 in dem Hauptabschnitt 74c.
Die Flanschabschnitte 74a stehen von dem Hauptabschnitt 74c vor. Beide Flanschabschnitte 74a werden mit einem Loch 74b bereitgestellt, welches in einer vertikalen Richtung dadurch vordringt.
Der Bildsensor 72 ist bei dem Fokus des bildformenden optischen Systems 71 angeordnet. Der Bildsensor 72 ist vorzugsweise, zum Beispiel, ein Festkörperbildsensor, wie beispielsweise ein CCD-Bildsensor oder ein CMOS-Bildsensor, und erfasst über das bildformende optische System 71 geformte Objektbilder.
Die Platine 73 umfasst den Bildsensor 72 daran. Die Platine 73 ist mit dem Linsenhalteteil 74 der bildformenden optischen Systemanordnung 75 zusammengefügt. Zudem ist die Platine 73 mittels einer Bildsignalleitung 60 mit der zweiten Schaltungsplatine 50 verbunden.
Die Bildverarbeitungsvorrichtung 70 wird durch die Steuerschaltung der zweiten Schaltungsplatine 50 gesteuert und mit Strom von der zweiten Schaltungsplatine 50 versorgt.
Wie in 1 veranschaulicht, ist die Überwachungsvorrichtung 100 über dem Antennenelement 10 angeordnet und umfasst ein oberes Gehäuse, welches einen flachen Abschnitt (eine vordere Oberfläche 83) umfasst.
Das obere Gehäuse 80 umfasst eine hintere Oberfläche 82 und eine vordere Oberfläche (flacher Abschnitt) 83, an der Oberseite des Gehäuses angeordnet, ein Paar Seitenflächen 84, an den lateralen Seiten angeordnet, sowie eine hintere Fläche 85, an der Hinterseite angeordnet.
Das obere Gehäuse 80 ist vorzugsweise mit dem Antennenelement 10 zusammengeschraubt, ist allerdings auch anderweitig und mittels anderer Befestigungselemente oder -materialien befestigbar.
Das obere Gehäuse 80 umfasst an dessen Vorderseite eine Durchführung 87. Die Öffnungen 13 der Hörner 11 vom ersten Typ und die Öffnungen 13 der Hörner 21 vom zweiten Typ des Antennenelements 10 sind in Bezug auf die Durchführung 87 nach vorn exponiert. Die Vorderabdeckung 90 ist zum Abdecken der Öffnungen 13 und der Öffnungen 23 an der Durchführung 87 bereitgestellt.
Wie in 2 veranschaulicht, ist die hintere Oberfläche 82 vorzugsweise eine Stufe über der vorderen Oberfläche 83 mit einer Stufe 86 dazwischen angeordnet. Die Bildverarbeitungsvorrichtung 70, der Verbinder 51, der Kondensator C1a, der Kondensator C2a, der Kondensator C3a und die Zener-Diode ZD, an der zweiten Schaltungsplatine 50 befestigt, sind unter der hinteren Oberfläche 82 angeordnet.
Das obere Gehäuse 80 umfasst in der Mitte oder im hinteren Bereich der vorderen Oberfläche (flacher Abschnitt) 83 das Sichtfeldfenster 81, welches eine Einkerbung oder ein Loch ist. Die optische Achse L des bildformenden optischen Systems 71 passiert das Sichtfeldfenster 81. In dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Sichtfeldfenster 81 in der Mitte der Stufe 86 des oberen Gehäuses 80 in einer Breitenrichtung bereitgestellt. Das Sichtfeldfenster 81 sichert das Sichtfeld der Bildverarbeitungsvorrichtung 70. In das Sichtfeldfenster 81 kann eine transparente Scheibe eingepasst werden.
Die vordere Oberfläche (flacher Abschnitt) 83 des oberen Gehäuses 80 ist in eine Richtung geneigt, in welcher sich die vordere Oberfläche der Mittelachse der Hauptkeule des Antennenelements 10 nähert, während sich der flache Abschnitt dem vorderen Ende des oberen Gehäuses 80 nähert. Die vordere Oberfläche (flacher Abschnitt) 83 ist unter dem Sichtfeld des bildformenden optischen Systems 71 angeordnet.
Die vordere Oberfläche 83 deckt die Unterseite des Sichtfelds der Bildverarbeitungsvorrichtung 70 ab, wodurch von unterhalb der Überwachungsvorrichtung 100 zu der Bildverarbeitungsvorrichtung 70 wanderndes Licht abgehalten und daran gehindert wird, in das bildformende optische System 71 einzudringen.
Wie in 2 veranschaulicht, umfasst die Überwachungsvorrichtung 100 ferner eine Vorderabdeckung (Abdeckung) 90, welche ein vor dem Antennenelement 10 angeordnetes aus Harz bestehendes Plattenelement ist.
Die Vorderabdeckung 90 ist an einer Durchführung 87 des oberen Gehäuses 80 angebracht und deckt die Öffnungen 13 der Hörner 11 vom ersten Typ und die Öffnungen 23 der Hörner 21 vom zweiten Typ ab. Die Vorderabdeckung 90 ist vorzugsweise eine Platte, welche eine viereckige oder im Wesentlichen viereckige Form in einer Frontansicht und eine durchgängige Dicke aufweist.
6 ist eine schematische Querschnittdarstellung, welche das Verhältnis zwischen der Hauptkeule 17 des Horns 11 vom ersten Typ oder der Hauptkeule 27 des Horns 21 vom zweiten Typ des Antennenelements 10 und der Vorderabdeckung 90 veranschaulicht.
Es wird darauf hingewiesen, dass hier das Verhältnis zwischen dem Horn 21 vom zweiten Typ und der Vorderabdeckung 90 beschrieben wird, das Horn 11 vom ersten Typ und die Vorderabdeckung 90 jedoch das gleiche Verhältnis aufweisen.
Die Vorderabdeckung 90 umfasst vorzugsweise einen Vorderabschnitt 91 und einen Unterflächenabschnitt 92.
Der Vorderabschnitt 91 ist gegenüber den Öffnungen 13 der Hörner 11 vom ersten Typ und den Öffnungen 23 der Hörner 21 vom zweiten Typ angeordnet. Der Vorderabschnitt 91 ist geneigt, sodass dessen untere Seite gegenüber den Öffnungen 13 und den Öffnungen 23 nach hinten zurückweicht. Das heißt, in Richtung einer Mittelachse C21 der Hauptkeule 27 des Horns 21 vom zweiten Typ ist die untere Kante 90b der Vorderabdeckung 90 im Verhältnis zu der oberen Kante 90a an der Vorderseite angeordnet. Gleichermaßen ist in einer Richtung einer Mittelachse C11 der Hauptkeule 17 des Horns 11 vom ersten Typ die untere Kante 90b der Vorderabdeckung 90 im Verhältnis zu der oberen Kante 90a an der Vorderseite angeordnet.
Der Unterflächenabschnitt 92 erstreckt sich zu der Seite des Antennenelements 10 an der unteren Kante 90b der Vorderabdeckung 90, wodurch er einen Abschnitt der Unterfläche des Antennenelements 10 abdeckt. Der Unterflächenabschnitt 92 schließt Lücken zwischen der unteren Kante 90b der Vorderabdeckung 90 und den Öffnungen 13 und den Öffnungen 23.
In Bezug auf die Vorderabdeckung 90 ist bevorzugt, dass folgende Formel 1 erfüllt wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass d die Dicke der Vorderabdeckung 90 kennzeichnet;
ε eine relative Dielektrizitätskonstante eines Harzmaterials kennzeichnet, welches die Vorderabdeckung 90 definiert;
θ einen Winkel kennzeichnet, welcher durch die Mittelachse C21 der Hauptkeule 27 und die Senkrechte zur Fläche der Vorderabdeckung 90 (eine Vorderfläche 90c oder eine Rückfläche 90d) definiert ist;
λ eine Wellenlänge elektromagnetischer Wellen (Radarwellen) im Vakuum bei einer Frequenz kennzeichnet, mit welcher die Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ schwingt (d. h. eine Frequenz, bei welcher die Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ das Empfangen ausführt) und
m eine natürliche Zahl ist.
Formel 1
Das Herleitungsverfahren von Formel 1 wird beschrieben werden.
Wie in 6 veranschaulicht, dringt eine Radarwelle LD von der Rückfläche 90d der Vorderabdeckung 90 in die Vorderabdeckung 90 ein und wird durch die Vorderfläche 90c der Vorderabdeckung 90 nach vorn emittiert. Die Fortpflanzungsrichtung der Radarwelle LD in der Vorderabdeckung 90 wird um ϕ, gegeben durch folgende Formel 2, in Bezug auf die Mittelachse C21 der Hauptkeule 27 nach oben abgelenkt.
Formel 2
Zudem ist eine Fortpflanzungsdistanz DD der Radarwelle LD, in der Vorderabdeckung 90, welche sich von der Rückfläche 90d der Vorderabdeckung 90 aus fortpflanzt und die Vorderfläche 90c erreicht, mittels ϕ als folgende Formel 3 darstellbar.
Formel 3

D = d / cosϕ

Wenn sich die Radarwelle LD in die Vorderabdeckung 90 fortpflanzt, um die Vorderfläche 90c der Vorderabdeckung zu erreichen, wird die Radarwelle LD erneut abgelenkt und nach vorn emittiert. Zudem wird ein Teil der Radarwelle LD an der Vorderfläche 90c als eine rücklaufende Welle LD1 reflektiert, welche von der Vorderfläche 90c der Vorderabdeckung abgestrahlt wird und sich rücklaufend fortpflanzt. Die erste rücklaufende Welle LD1 pflanzt sich in der Vorderabdeckung 90 rücklaufend fort, erreicht dann die Rückfläche 90d der Vorderabdeckung 90, um erneut reflektiert zu werden. Die zweite rücklaufende Welle LD2 pflanzt sich nach vorn fort. Die Fortpflanzungsdistanz der ersten rücklaufenden Welle LD1, in der Vorderabdeckung 90, welche die Rückfläche 90d von der Vorderfläche 90c aus erreicht, entspricht der Fortpflanzungsdistanz DD der Radarwelle LD.
Die zweite rücklaufende Welle LD2 kann die an der Rückfläche 90d der Vorderabdeckung 90 einfallende Radarwelle LD teilweise aufheben, um die Radarwelle LD zu schwächen. Aus diesem Grund weist die Vorderabdeckung 90 vorzugsweise die Dicke d und den Winkel θ auf, sodass sich die Radarwelle LD und die zweite rücklaufende Welle LD2 nicht aufheben.
Um das Aufheben zu verhindern, wird bevorzugt, dass die Phase der an der Rückfläche 90d einfallenden Radarwelle LD um eine halbe Wellenlänge von der Phase der zweiten rücklaufenden Welle LD2, welche die Rückfläche 90d erreicht und erneut reflektiert wird, versetzt wird. Die Phase der zweiten rücklaufenden Welle LD2 wird von der Phase der von der Rückfläche 90d einfallenden Radarwelle LD um eine Phase versetzt, welche durch Fortpflanzung über die Fortpflanzungsdistanz DD und zurück entsteht. Zudem wird die Wellenlänge der Radarwelle LD, der ersten rücklaufenden Welle LD1 und der zweiten rücklaufenden Welle LD2 in der Vorderabdeckung 90 durch λ/√ε dargestellt.
Dies bedeutet, dass eine Radarwelle dank des Erfülltwerdens von Formel 1 ohne geschwächt zu werden nach vorn emittierbar ist.
Das heißt, es ist möglich, Wellenformstörungen signifikant zu reduzieren oder zu verhindern, während der Reflexionsverlust der Radarwelle LD in dem Fall signifikant reduziert oder verhindert wird, dass die Vorderabdeckung 90 an der vorderen Fläche der Antenne 10 angeordnet ist.
Der Fall, dass die Vorderabdeckung 90 aus einem ABS-Harz (Acrylnitril-Butadien-Styrol) besteht, wird unten als nicht einschränkendes Beispiel beschrieben. Beträgt die Frequenz der Radarwelle 76 GHz, so beträgt die Wellenlänge λ der Radarwelle λ = 3,92 mm. Die relative Dielektrizitätskonstante ε in einem Frequenzbereich von 76 GHz beträgt ε = 2,67. Der durch die Senkrechte zu der Fläche der Vorderabdeckung 90 und die Mittelachse C21 der Hauptkeule 27 gebildete Winkel θ ist vorläufig als θ = 10 Grad vorgegeben. In diesem Moment beträgt d vorzugsweise 1,2 mm (m = 1).
Es wird darauf hingewiesen, dass als die relative Dielektrizitätskonstante ε eines Harzmaterials, aus welchem die Vorderabdeckung 90 besteht, ein Wert bei einer durch die Radiofrequenzschaltung 42 vom zweiten Typ erzeugten Frequenz verwendet wird.
Das Antennenelement 10 umfasst vorzugsweise vier sich in einer vertikalen Richtung erstreckende Sockel 18. Die Sockel 18 werden jeweils mit einem in vertikaler Richtung vordringenden Durchgangsloch 18a bereitgestellt.
Die zweite Schaltungsplatine 50 wird auf die oberen Flächen der Sockel 18 des Antennenelements 10 installiert. Zudem wird die zweite Schaltungsplatine 50 vorzugsweise mit vier Befestigungslöchern 53 bereitgestellt. Die vier Befestigungslöcher 53 werden an den gleichen Positionen wie die in den Sockeln 18 bereitgestellten Durchgangslöcher 18a, wie in der Draufsicht erkennbar, bereitgestellt. Befestigungsschrauben 19 werden in die Befestigungslöcher 53 der zweiten Schaltungsplatine 50 und die Durchgangslöcher 18a der Sockel 18 des Antennenelements 10 eingeführt. Die Befestigungsschrauben 19 werden in Schraubenlöcher (nicht veranschaulicht) eingeführt, welche an der Unterfläche des oberen Gehäuses 80 bereitgestellt sind. Die zweite Schaltungsplatine 50 wird zwischen die Unterfläche des oberen Gehäuses 80 und die Sockel 18 des Antennenelements 10 eingeschichtet. Somit ist das Antennenelement 10 befestigt.
Befestigungsschrauben 76 durchdringen die Löcher 74b der Flanschabschnitte 74a, welche in dem Linsenhalteteil 74 der Bildverarbeitungsvorrichtung 70 bereitgestellt werden.
Die Befestigungsschrauben 76 werden in Schraubenlöcher (nicht veranschaulicht) eingeführt, welche an der Unterfläche des oberen Gehäuses 80 bereitgestellt sind. Die Bildverarbeitungsvorrichtung 70 ist somit an dem oberen Gehäuse 80 befestigt.
Die Verwendung einer solchen Montagestruktur befestigt das bildformende optische System 71 und das Antennenelement 10 an das obere Gehäuse 80. Das heißt, das bildformende optische System 71 und das Antennenelement 10 sind bezüglich des oberen Gehäuses 80 befestigt. Dementsprechend wird das Verhältnis zwischen der Ausrichtung der Antennen (der Hörner 11 vom ersten Typ und der Hörner 21 vom zweiten Typ) und der Ausrichtung des bildformenden optischen Systems 71 bei der Massenproduktion mühelos konstant gehalten.
7 ist ein Diagramm, welches die Überwachungsvorrichtung 100 in dem Zustand veranschaulicht, in welchem sie in dem Innenraum eines Fahrzeugs installiert ist.
Wie in 7 veranschaulicht, kann die Überwachungsvorrichtung 100 ein unteres Gehäuse 4 umfassen. Das untere Gehäuse 4 deckt die Unterfläche 10b des Antennenelements 10 ab. Zudem umgibt und beherbergt das untere Gehäuse 4 die Überwachungsvorrichtung 100, während es an einer Frontscheibe 3 befestigt ist, um die Überwachungsvorrichtung 100 zu tragen.
Das untere Gehäuse 4 umfasst vorzugsweise einen Bodenflächenabschnitt 4a und eine umgebende Wandung 4b. Das Antennenelement 10 ist an dem Bodenflächenabschnitt 4a installiert und befestigt. Die umgebende Wandung 4b erstreckt sich von dem Bodenflächenabschnitt 4a aufwärts und deckt alle Seiten der darin beherbergten Vorrichtung ab. Die umgebende Wandung 4b wird an deren oberen Ende an der Frontscheibe 3 befestigt. Eine Durchführung 4d wird an einer Vorderwandung 4c der umgebenden Wandung 4b bereitgestellt, welche vor der Überwachungsvorrichtung 100 angeordnet ist. Die Durchführung 4d reduziert oder verhindert Störungen von von dem Antennenelement 10 ausgestrahlten Radarwellen signifikant. Ein Loch 4f, welches einen externen Anschluss mit dem Verbinder 51 verbindet, wird an einer Rückwandung 4e der umgebenden Wandung 4b bereitgestellt, welche hinter der Überwachungsvorrichtung 100 angeordnet ist.
Das untere Gehäuse 4 verschafft einem Gestalter der Überwachungsvorrichtung 100 die Möglichkeit, ein Bodendesign der Überwachungsvorrichtung 100 frei zu wählen. Zudem schützt das untere Gehäuse 4 die Überwachungsvorrichtung 100.
Wie oben beschrieben, ist die verkleinerte Überwachungsvorrichtung 100 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel erlangt.
Die Überwachungsvorrichtung 100 kann in manchen Fällen zum Beispiel in den Innenraum eines Automobils installiert werden. Im Besonderen kann die Überwachungsvorrichtung 100 zwischen einer Frontscheibe und einem Rückspiegel im Inneren eines Fahrzeugs angeordnet werden, wobei die Vorderseite der Vorrichtung auf die Frontscheibe ausgerichtet ist. Weist die Überwachungsvorrichtung 100 eine zu große Höhe (Dimension in der Z-Achsen-Richtung) auf, so behindert die Überwachungsvorrichtung 100 eventuell die Sicht des Fahrers, der das Fahrzeug fährt. Ist die Überwachungsvorrichtung 100 hinsichtlich der Breite (Dimension in der X-Achsen-Richtung) und der Länge (Dimension in der Y-Achsen-Richtung) zu groß, so steht die Überwachungsvorrichtung 100 eventuell beträchtlich von der Rückseite des Rückspiegels ab, was die meisten Verbraucher eventuell als unansehnlich empfinden.
Da die fünf Hörner 11 vom ersten Typ und die beiden Hörner 21 vom zweiten Typ alle in Breitenrichtung der Vorrichtung aneinandergereiht sind, ist die Überwachungsvorrichtung 100 des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels in der Lage, die Höhendimension signifikant zu reduzieren. Dementsprechend ist es möglich zu verhindern, dass die Überwachungsvorrichtung 100 die Sicht eines Fahrers behindert, wenn die Überwachungsvorrichtung 100 im Innenraum eines Fahrzeugs installiert ist.
Zudem ist die Mehrzahl an Hörnern 11 vom ersten Typ bei der Überwachungsvorrichtung 100 nebeneinander angeordnet und die Hörner 21 vom zweiten Typ sind nicht zwischen den Hörnern 11 vom ersten Typ angeordnet. Das heißt, dass die Mehrzahl an Hörnern 11 vom ersten Typ bei der Überwachungsvorrichtung 100 in einer konzentrierten Weise angeordnet ist. Bei der Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ ist die Mehrzahl an Empfangsenden 41b hinsichtlich der Effizienz vorzugsweise in einer konzentrierten Weise angeordnet. Durch das Anordnen der Mehrzahl an Hörnern 11 vom ersten Typ in einer konzentrierten Weise ist es möglich, dass die Hörner der Überwachungsvorrichtung 100 an der Radiofrequenzschaltung 41 vom ersten Typ dicht geöffnet sind, ohne dass der mit jedem Basisabschnitt 12 verbundene Wellenleiter 8 vom ersten Typ durcheinandergebracht wird.
Zudem verlaufen die Öffnungen 13 der Hörner 11 vom ersten Typ und die Öffnungen 23 der Hörner 21 vom zweiten Typ bei der Überwachungsvorrichtung 100 vorzugsweise in einer Vorn-Hinten-Richtung bündig zueinander. Dadurch ist die Vorderfläche der Überwachungsvorrichtung 100 linear auslegbar, wodurch die Überwachungsvorrichtung 100 entlang der Frontscheibe eines Fahrzeugs anordenbar ist. Dies gestattet es der Überwachungsvorrichtung 100, nahe an der Frontscheibe zu sein, wodurch der Raum im Inneren des Fahrzeugs effizient nutzbar ist.
Die Oberfläche 30a und die Unterfläche 30b des Speiseelements 30 der Überwachungsvorrichtung 100 verlaufen nicht parallel zueinander, und die Oberfläche 30a ist in eine Richtung geneigt, in welcher sich die Oberfläche 30a senkt, während sich die Oberfläche 30a dem vorderen Ende des Speiseelements 30 nähert. Dies führt dazu, dass die an der Oberfläche 30a des Speiseelements 30 befestigte erste Schaltungsplatine 40 ebenfalls in der gleichen Weise geneigt ist. Die Fläche der ersten Schaltungsplatine 40 erstreckt sich in Breiten- und Höhenrichtung der Hörner 11 vom ersten Typ.
Bei der Überwachungsvorrichtung 100 ist die zweite Schaltungsplatine 50 über der ersten Schaltungsplatine 40 angeordnet. Die erste Schaltungsplatine 40 und die zweite Schaltungsplatine 50 sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet. Dies gestattet es, dass die Überwachungsvorrichtung 100 mit einer Lücke zwischen der ersten Schaltungsplatine 40 und der zweiten Schaltungsplatine 50 bereitgestellt wird, was mechanische Störungen zwischen den beiden Schaltungsplatinen verhindert und die beiden Schaltungsplatinen gegenüber dem Einfluss elektromagnetischer Felder von beiden unanfällig macht.
Die zweite Schaltungsplatine 50 ist vorzugsweise parallel zu der ersten Schaltungsplatine 40 angeordnet und ist demnach entlang der ersten Schaltungsplatine 40 nach vorn geneigt. Demzufolge gestattet es die Überwachungsvorrichtung 100, dass die zweite Schaltungsplatine 50 nahe des Antennenelements 10 an der Vorderseite der Vorrichtung angeordnet wird, wodurch die Höhendimension der Vorderseite signifikant reduziert wird. Zudem ist die vordere Oberfläche 83 des oberen Gehäuses 80 bei der Überwachungsvorrichtung 100 entlang und parallel zu der zweiten Schaltungsplatine 50 angeordnet, um die Höhendimension der Vorderseite der Überwachungsvorrichtung 100 signifikant zu reduzieren und dafür zu sorgen, dass die vordere Oberfläche 83 nach vorn geneigt ist. Demzufolge gestattet es die Überwachungsvorrichtung 100, dass das Sichtfeld der Bildverarbeitungsvorrichtung 70 nach unten geweitet wird.
Während unterschiedliche bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung somit beschrieben wurden, sind Bestandselemente, Kombinationen davon und dergleichen in den unterschiedlichen bevorzugten Ausführungsbeispielen rein anschaulich. Demgemäß sind Konfigurierungszusätze, Auslassungen, Ersetzungen und andere Abänderungen möglich, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Zum Beispiel wurde eine mit fünf Hörnern vom ersten Typ bereitgestellte Überwachungsvorrichtung in den obenstehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen beispielhalber beschrieben. Gleichwohl sind die bevorzugten Ausführungsbeispiele nicht auf eine solche Überwachungsvorrichtung begrenzt. Vorzugsweise wird die Überwachungsvorrichtung, zum Beispiel, mit drei oder mehr Hörnern vom ersten Typ bereitgestellt.
Zudem wurde eine Überwachungsvorrichtung, bei welcher jeweils ein Horn vom zweiten Typ auf der linken und rechten Seite einer Reihe von Hörnern vom ersten Typ angeordnet sind, in den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen beispielhalber beschrieben. Gleichwohl kann zumindest ein Horn vom zweiten Typ an dem ganz linken oder ganz rechten Ende der Reihe von Hörnern vom ersten Typ angeordnet werden. Beispielsweise können zwei Hörner vom zweiten Typ an dem ganz rechten Ende der Reihe angeordnet werden. Alternativ ist jedes bevorzugte Ausführungsbeispiel mit zumindest einem Horn vom zweiten Typ bereitstellbar, und aus diesem Grund spielt die Anzahl an Hörnern keine Rolle.
Darüber hinaus befinden sich die Öffnungen von zwei Hörnern vom zweiten Typ in den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise miteinander auf gleicher Höhe. Die Öffnungen einer Mehrzahl an Hörnern vom zweiten Typ können gleichwohl hinsichtlich der Höhe variieren.
Zudem umfasst das Antennenelement in den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise die Hörner vom ersten Typ und die Hörner vom zweiten Typ, ist jedoch nicht darauf begrenzt. Das Antennenelement kann eine beliebige Richtantenne sein und es kann, zum Beispiel, eine Antennengruppe sein.
Zudem passiert die optische Achse des bildformenden optischen Systems der Bildverarbeitungsvorrichtung in den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung das Sichtfeldfenster des oberen Gehäuses direkt. Gleichwohl kann die Bildverarbeitungsvorrichtung von einer Form sein, welche ein Prisma umfasst, das die Richtung der optischen Achse des bildformenden optischen Systems verändert, wobei die Richtung der optischen Achse durch das in dem Sichtfeldfenster angeordneten Prisma gebeugt wird, um Licht zu einer in die andere Richtung gerichteten Linse zu leiten.
Während bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, versteht sich, dass dem Fachmann Varianten und Abänderungen ersichtlich sein werden, ohne von Umfang und Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Demnach ist der Umfang der vorliegenden Erfindung einzig und allein durch die folgenden Ansprüche zu bestimmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

WO 2006/035510 [0003, 0004]

Claims

Überwachungsvorrichtung, Folgendes umfassend: ein nach vorn gerichtetes bildformendes optisches System; einen an einem Fokus des bildformenden optischen Systems angeordneten Bildsensor; ein Antennenelement, welches eine Antenne mit einer sich nach vorn erstreckenden Hauptkeule umfasst; eine Radiofrequenzschaltung; eine erste Schaltungsplatine, die Radiofrequenzschaltung daran umfassend; einen ein Ausgangsende der Radiofrequenzschaltung und die Antenne verbindenden Wellenleiter; ein über dem Antennenelement angeordnetes und einen flachen Abschnitt umfassendes oberes Gehäuse; eine Informationsverarbeitungsschaltung; eine zweite Schaltungsplatine, die Informationsverarbeitungsschaltung daran umfassend; eine die Radiofrequenzschaltung mit der Informationsverarbeitungsschaltung verbindende Radiofrequenzschaltungssignalleitung; eine den Bildsensor mit der Informationsverarbeitungsschaltung verbindende Bildsignalleitung; einen elektrisch mit der zweiten Schaltungsplatine verbundenen Verbinder; sowie eine der Informationsverarbeitungsschaltung und der Radiofrequenzschaltung Gleichstrom zuführende Stromversorgungsschaltung; wobei der flache Abschnitt des oberen Gehäuses in eine Richtung geneigt ist, in welcher sich der flache Abschnitt einer Mittelachse der Hauptkeule des Antennenelements an einer Stelle nähert, an welcher sich der flache Abschnitt einem vorderen Ende des oberen Gehäuses nähert; die zweite Schaltungsplatine zwischen dem oberen Gehäuse und dem Antennenelement angeordnet ist; das obere Gehäuse in einer Mitte oder zu einem hinteren Bereich des flachen Abschnitts hin ein Sichtfeldfenster umfasst, welches eine Einkerbung oder ein Loch umfasst; eine optische Achse des bildformenden optischen Systems das Sichtfeldfenster passiert; das bildformende optische System an dem oberen Gehäuse befestigt ist; der flache Abschnitt unter einem Sichtfeld des bildformenden optischen Systems angeordnet ist; der Verbinder an einer Rückseite im Verhältnis zu dem bildformenden optischen System angeordnet ist; die Stromversorgungsschaltung zumindest einen Kondensator umfasst; und ein Kondensator, welcher von allen des zumindest einen Kondensators an einer höchsten Position angeordnet ist, an einer Rückseite im Verhältnis zu dem bildformenden optischen System angeordnet ist.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Antennenelement an dem oberen Gehäuse befestigt ist; und der Wellenleiter und die erste Schaltungsplatine an dem Antennenelement befestigt sind.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner Folgendes umfassend: eine ein aus Harz bestehendes vor der Antenne angeordnetes Plattenelement umfassende Abdeckung; wobei die Abdeckung eine konstante Dicke umfasst und eine viereckige oder im Wesentlichen viereckige Form in einer Vorderansicht umfasst; eine untere Kante der Abdeckung an einer Vorderseite im Verhältnis zu einer oberen Kante der Abdeckung in einer Mittelachsenrichtung der Hauptkeule angeordnet ist; und Formel 1 erfüllt wird, Formel 1:
wobei d eine Dicke der Abdeckung ist, ε eine relative Dielektrizitätskonstante eines die Abdeckung bildenden Harzmaterials ist, θ ein durch eine Mittelachse der Hauptkeule und eine Senkrechte zu einer Fläche der Abdeckung definierter Winkel ist, λ eine Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle im Vakuum bei einer Frequenz ist, welche die Radiofrequenzschaltung ausgibt, und m eine natürliche Zahl ist.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner Folgendes umfassend: eine ein aus Harz bestehendes vor der Antenne angeordnetes Plattenelement umfassende Abdeckung; wobei die Abdeckung eine konstante Dicke umfasst und eine viereckige oder im Wesentlichen viereckige Form in einer Vorderansicht umfasst; eine untere Kante der Abdeckung an einer Vorderseite im Verhältnis zu einer oberen Kante der Abdeckung in einer Mittelachsenrichtung der Hauptkeule angeordnet ist; und Formel 1 erfüllt wird, Formel 1:
wobei d eine Dicke der Abdeckung ist, ε eine relative Dielektrizitätskonstante eines die Abdeckung bildenden Harzmaterials ist, θ ein durch eine Mittelachse der Hauptkeule und eine Senkrechte zu einer Fläche der Abdeckung definierter Winkel ist, λ eine Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle im Vakuum bei einer Frequenz ist, welche die Radiofrequenzschaltung ausgibt, und m eine natürliche Zahl ist.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner ein eine Unterfläche des Antennenelements abdeckendes unteres Gehäuse umfassend.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner ein eine Unterfläche des Antennenelements abdeckendes unteres Gehäuse umfassend.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 3, ferner ein eine Unterfläche des Antennenelements abdeckendes unteres Gehäuse umfassend.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 4, ferner ein eine Unterfläche des Antennenelements abdeckendes unteres Gehäuse umfassend.