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Die Erfindung betrifft ein radarabsorbierendes Flächenelement für ein einen Radarsensor aufweisendes Karosseriebauteil sowie ein Karosseriebauteil eines Fahrzeugs mit einem Radarsensor und einem radarabsorbierenden Flächenelement. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Karosseriebauteil.
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In Fahrzeugen werden zunehmend Radarsensoren eingesetzt, die in der Regel hinter einem Kühlergrill oder einem Stoßfänger des Fahrzeugs montiert sind. Mit solchen Radarsensoren und lassen sich viele Komfort- und Sicherheitsanwendungen, wie Totwinkel-Überwachung, Abstandsregelung, Kollisionserkennung, Kollisionsvermeidung, Spurwechselassistent mit Blind-Spot-Erkennung und Parkassistenz realisieren.
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Aus der
DE 20 2009 012 591 U1 ist eine Stoßfängeranordnung mit einem Stoßfänger und mit einem Radarsender und -Empfänger bekannt. Bei einer solchen Stoßfängeranordnung kommt es zu ungewollten Wegeausbreitungen durch Reflexionen an Teilen der Stoßfängeranordnung, an rotierenden Teilen des Motors oder des Antriebsstranges, die zu Störungen des Nutzsignals führen können. Solche Störungen können auch durch andere Sensoren hervorgerufen werden. Zur Lösung dieses Problems schlägt diese
DE 20 2009 012 591 U1 vor, die Stoßfängeranordnung mit einer Abschirmung auszustatten, die den Bereich, in dem der Radarsender und -Empfänger angeordnet ist, zumindest teilweise abzudecken. Durch diese Abschirmung soll die Ausbreitung von Radiowellen in Richtung des Motors und in Richtung von rotierenden Teilen des Antriebsstrangs verhindert werden. Eine solche Abschirmung besteht aus Metallblech, bspw. einem Stahlblech oder aus einem Kunststoff, der mit einer Metallfolie beklebt ist. Ferner wird vorgeschlagen, die Innenseite des Stoßfängers oder der Verkleidung oder der Abdeckung der Stoßfängeranordnung teilweise mit einer Metallfolie oder einer metallisierten Folie auszukleiden.
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Ferner ist aus der
WO 2016/037597 A1 ein Sensorelement eines induktiven Näherungs- oder Abstandsensors bekannt, das eine Spulenanordnung mit einer Erregerspule und einer Empfängerspule aufweist. Ein Abschirmungsbecher mit einem Flansch umschließt als elektrisch leitfähige Abschirmung die Spulenanordnung vollständig. Diese Abschirmung mittels des Abschirmbechers schirmt insbesondere die an der hinteren Seite des Sensorelements vorhandenen höherfrequenten elektromagnetischen Signalkomponenten ab, so dass die höherfrequenten Signalkomponenten der von den Erregerspulen abgestrahlten elektromagnetischen Felder metallische Oberflächen, beispielsweise Montagekomponenten, die auf der hinteren Seite des Sensorelements positioniert sind, nur abgeschwächt oder überhaupt nicht erreichen.
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Weiterhin ist es bekannt, Kunststoffe mit elektromagnetischer Abschirmungswirkung aus Polyamid mit beigemischten Glasfaseranteil und elektrisch leitfähigen Partikeln, wie bspw. Leitruß herzustellen. Durch die elektrische Leitfähigkeit eines solchen Kunststoffmaterials ergibt sich eine hohe reflektive und dämpfende Wirkung gegenüber elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Radarstrahlung. Die Herstellung von Abschirmungen aus solchen Kunststoffen im Spritzgussverfahren ist teuer, nachteilig ist auch die hohe Reflektivität solcher Kunststoffe.
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Es ist Aufgabe der Erfindung ein radarabsorbierendes Flächenelement für ein einen Radarsensor aufweisendes Karosseriebauteil anzugeben, mit welchem der Radarsensor mit hoher radarabsorbierender Dämpfung bei geringer Reflektivität abgeschirmt und dadurch eine Mehrwegeausbreitung weitestgehend unterdrückt wird. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein Karosseriebauteil eines Fahrzeugs mit einem solchen radarabsorbierenden Flächenelement anzugeben.
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Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein radarabsorbierendes Flächenelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Ein solches radarabsorbierendes Flächenelement für ein einen Radarsensor aufweisendes Karosseriebauteil eines Fahrzeugs umfasst eine Trägerplatte, welche mit einer in Richtung einer zu absorbierenden einfallenden Radarstrahlung strukturierten Vorderseite aus kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Noppen und/oder kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Vertiefungen ausgebildet ist.
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Solche Noppen und Vertiefungen sind in ihrer Dimension so ausgeführt, dass eine einfallende elektromagnetische Welle an diesen Noppen und/oder Vertiefungen reflektiert wird und dabei Brechungsanteile benachbarter Noppen und/oder Vertiefungen phasenmäßig ausgelöscht werden. Ferner dringen Brechungsanteile benachbarter Noppen und/oder Vertiefungen der elektromagnetischen Welle in die Vorderseite der aus Kunststoff hergestellten Trägerplatte ein und werden aufgrund natürlicher Dämpfungseigenschaft des Materials in Wärme umgewandelt.
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Durch die phasenmäßige Auslöschung der auf die radarabsorbierende Vorderseite einfallenden elektromagnetischen Welle wird auch deren reflektierte Strahlungsleistung reduziert. Für alle Anteile der einfallenden elektromagnetischen Welle, die nicht oder nicht vollständig ausgelöscht werden, ist die natürliche Dämpfung des Materials, aus welchem das radarabsorbierende Flächenelement hergestellt ist, von Vorteil, so dass hierdurch die Streustrahlung weiter reduziert wird. Eine möglicherweise verbleibende Streustrahlung wird durch eine erneute Brechung an den Noppen und/oder Vertiefungen durch Phasenauslöschung und materialbedingte Dämpfung geschwächt.
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Dies wiederholt sich bis die Streustrahlung vollständig, zumindest aber wesentlich geschwächt ist.
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Das radarabsorbierende Flächenelement ist aus Kunststoff, bspw. aus Polyamid (PA) und lässt sich bspw. kostengünstig mittels eines Spritzgussverfahrens einschließlich der strukturierten Oberfläche aus kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Noppen und/oder kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Vertiefungen herstellen.
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Besonders vorteilhaft ist es nach einer Ausgestaltung der Erfindung, wenn das radarabsorbierende Flächenelement mit einer strukturierten Vorderseite der Trägerplatte aus Noppen und Vertiefungen in einer nichtperiodischen Anordnung ausgebildet ist. Hierbei hat sich gezeigt, dass für eine aus verschiedenen Raumrichtungen einfallende elektromagnetische Welle gute Dämpfungseigenschaften erzielt werden. Eine periodische Anordnung würde dagegen zu unerwünschten Überhöhungen der Brechungsanteile der einfallenden elektromagnetischen Welle und damit zu einer Aufhebung der Dämpfungswirkung führen.
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Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das radarabsorbierende Flächenelement mit einer strukturierten Vorderseite der Trägerplatte aus Noppen und die Rückseite der Trägerplatte mit einer strukturierten Oberfläche aus Vertiefungen ausgebildet. Dadurch wird eine zunächst auf die Noppen einfallende elektromagnetische Welle optimal in eine „Falle“ gebrochen, aus welcher die Streustrahlung nicht mehr oder mit nur geringem Anteil austreten kann. Da diese sogenannte „Wellenfalle“ für viele Frequenzen wirksam ist, führt dies zu einer breitbandigen Dämpfung.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die kegelförmige Noppe eine Kegelform mit einem Basisdurchmesser von dem 1,2-fachen und einer Höhe von dem 1-fachen der kleinsten auftretenden Wellenlänge der zu absorbierenden Strahlung aufweist. Mit einer solchen Dimensionierung der strukturierten Vorderseite der Trägerplatte aus Noppen wird eine besonders gute radardämpfende Wirkung im Frequenzbereich zwischen 76 und 81 GHz erreicht.
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Um eine Breitbandigkeit der Dämpfung zu verbessern, ist nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das radarabsorbierende Flächenelement mit einer strukturierten Vorderseite aus kegelförmigen Noppen ausgebildet ist, wobei jede Noppe eine Mantelfläche mit kegelförmigen Vertiefungen in einer fraktalen und kleiner werdenden Struktur aufweist. Damit wird die Dämpfung über einen größeren Frequenzbereich verbessert. Vorzugsweise werden hierbei die kegelförmigen Vertiefungen in 120°-Sektoren der kegelförmigen Noppe eingebracht, wobei der Verkleinerungsfaktor der fraktalen Struktur 0,67 beträgt. Hierbei hat sich herausgestellt, dass die größte Noppe oder Vertiefung auf die Dimension der untersten Frequenz des Frequenzbandes ausgelegt ist, während die kleinste Noppe oder Vertiefung auf die oberste Frequenz des Frequenzbandes, für welches die Dämpfungswirkung erzeugt werden soll, ausgelegt sind.
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Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Karosseriebauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
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Hiernach umfasst ein solches Karosseriebauteil eines Fahrzeugs einen Radarsensor, welcher mit einem Erfassungsbereich einer Umgebung des Fahrzeugs ausgebildet ist, wobei außerhalb des Erfassungsbereichs des Radarsensors wenigstens ein erfindungsgemäßes radarabsorbierendes Flächenelement angeordnet ist.
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Das radarabsorbierende Flächenelement wird bei einem solchen Karosseriebauteil in solchen Bereichen realisiert, die außerhalb des Erfassungsbereichs des Radarsensors liegen, d. h. der zu erfassende Raum des Radarsensors wird durch diese radarabsorbierende Fläche nicht beeinträchtigt. Der Erfassungsbereich des Radarsensors wird durch einen Öffnungswinkel definiert, in welchen einerseits die Radarsignale in den zu erfassenden Raum gesendet werden und andererseits die von einem Objekt reflektierten Radarsignale empfangen werden.
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Das radarabsorbierende Flächenelement ist direkt an dem Karosseriebauteil und/oder an dem Radarsensor angeordnet.
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Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Radarsensor mittels eines Halters an dem Karosseriebauteil angeordnet. Vorzugsweise ist ein solcher Halter mit dem radarabsorbierenden Flächenelement ausgebildet.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Karosseriebauteil eine Montageöffnung aufweist, in welcher der Radarsensor mit einem Radargehäuse angeordnet ist, wobei das Radargehäuse mit dem radarabsorbierenden Flächenelement ausgebildet ist.
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Des Weiteren ist auf dem Radarsensor ein Absorberkragen angeordnet, wobei der Absorberkragen außerhalb des Erfassungsbereichs des Radarsensors mit dem radarabsorbierenden Flächenelement ausgebildet ist.
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Das Karosseriebauteil kann als Stoßfänger für die Frontseite oder Heckseite eines Fahrzeugs verwendet werden. Ein solches Karosseriebauteil ist für den Einsatz in allen Arten von Fahrzeugen geeignet.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines radarabsorbierenden Flächenelementes mit einer gemäß der Erfindung strukturierten Vorderseite mit kegelförmigen Noppen,
- 2 eine schematische Darstellung einer strukturierten Vorder- oder Rückseite eines radarabsorbierenden Flächenelementes mit pyramidenstumpfförmigen Vertiefungen,
- 3 eine schematische Darstellung eines radarabsorbierenden Flächenelementes mit einer gemäß der Erfindung strukturierten Vorderseite mit kegelförmigen Noppen und kegelförmigen Vertiefungen,
- 4 eine perspektivische Darstellung einer kegelförmigen Noppe mit auf dem Kegelmantel angeordneten kegelförmigen Vertiefungen,
- 5 eine schematische Darstellung eines Karosseriebauteils mit an einem Stoßfänger eines Fahrzeugs mittels eines Halters verbauten Radarsensors und mit einem ein radarabsorbierendes Flächenelement aufweisenden Absorberkragen,
- 6 eine perspektivische Darstellung des an dem Radarsensor gemäß 5 verbauten Absorberkragens mit einem radarabsorbierenden Flächenelement,
- 7 eine schematische Darstellung eines an einer Frontecke eines Fahrzeugs verbauten Halters mit einem Radarsensor und radarabsorbierenden Flächenelementen.
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Die 1 zeigt ein radarabsorbierendes Flächenelement 1 für ein einen Radarsensor 2 aufweisendes Karosserieteil 10 eines Fahrzeugs entsprechend den Darstellungen gemäß den 5 und 7.
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Dieses radarabsorbierende Flächenelement 1 besteht aus einer Trägerplatte 1.1 mit einer strukturierten Vorderseite 1.10 aus kegelförmigen Noppen 1.2. Hierbei ist dieses radarabsorbierende Flächenelement 1 in Richtung einer einfallenden Radarstrahlung S gerichtet, die durch die strukturierte Vorderseite 1.10 gedämpft werden soll.
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Anstelle der kegelförmigen Noppen 1.2 gemäß 1 kann die strukturierte Vorderseite 1.10 der Trägerplatte 1.1 mit pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Noppen ausgebildet werden. Auch elliptische Formen dieser aufgeführten Geometrien können verwendet werden.
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Die strukturierte Vorderseite der Trägerplatte 1.1 kann anstelle der kegelförmigen Noppen 1.2 auch mit Vertiefungen 1.3 realisiert werden, wie dies aus 2 ersichtlich ist. Die dort dargestellten Vertiefungen 1.3 weisen die geometrische Form eines Pyramidenstumpfes auf. Anstelle einer pyramidenstumpfförmigen Form können auch andere geometrische Formen für diese Vertiefungen 1.3, wie Kegel, Pyramiden, Zylinder oder Quader, die auch elliptische Formen umfassen, verwendet werden.
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Die Trägerplatte 1.1 des radarabsorbierenden Flächenelementes 1 ist ein Kunststoffteil und lässt sich zusammen mit der strukturierten Vorderseite 1.10 kostengünstig aus Polyamid (PA) im Spritzgussverfahren oder durch eine thermoplastische Verformung herstellen. Dieses Material (bspw. PA6) wirkt gegenüber einer Radarstrahlung anisotrop dämpfend, weist also eine natürliche Dämpfungswirkung auf.
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Eine auf die strukturierte Vorderseite 1.10 der Trägerplatte 1.1 einfallende elektromagnetische Welle S wird an den Noppen 1.2 oder in jeweils einer Vertiefung 1.3 mehrfach reflektiert. Hierbei sind die Noppen 1.2 bzw. Vertiefungen 1.3 geometrisch (wie Höhe, Durchmesser usw.) derart ausgeführt, dass sich Brechungsanteile der einfallenden Welle von benachbarten Noppen 1.2 oder in jeweils einer Vertiefung 1.3 auslöschen und im Laufe einer weiteren Brechung an einer Noppe 1.2 oder in einer Vertiefung 1.3 in das Kunststoffmaterial der Trägerplatte 1.1 eindringen und dabei durch dessen natürliche Dämpfungseigenschaft in Wärme umgewandelt werden.
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Durch die phasenmäßige Auslöschung reduziert sich die reflektierte Leistung einer einfallenden elektromagnetischen Welle. Alle Brechungsanteile einer solchen Welle, die sich nicht oder nicht vollständig auslöschen, werden durch die natürlich Dämpfungseigenschaft des Materials des radarabsorbierenden Flächenelementes 1 gedämpft und dadurch die Streustrahlung reduziert. Eine möglicherweise verbleibende Streustrahlung wird durch eine erneute Brechung an den Noppen 1.2 oder in den Vertiefungen 1.3 durch Phasenauslöschung und die materialbedingte Dämpfung reduziert. Dieser Prozess wiederholt sich so lange, bis keine oder eine kaum noch messbare Streustrahlung auftritt.
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Durch die konstruktive Formgebung einer Noppe 1.2 oder einer Vertiefung 1.3 wird eine optimale Streuung und Dämpfung für eine einfallende elektromagnetische Welle aus unterschiedlichen Raumrichtungen erreicht.
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Es hat sich gezeigt, dass bei einer kegelförmigen Noppe 1.2 oder einer kegelförmigen Vertiefung 1.3 durch eine Anordnung in einem bestimmten Abstand eine optimale Auslöschung einer auf die radarabsorbierende Vorderseite 1.10 einfallenden elektromagnetischen Welle erreicht wird. Des Weiteren wird der Kegelwinkel einer solchen Noppe 1.2 oder einer solchen Vertiefung 1.3 so optimiert, dass sich die Streustrahlung wiederholt an einer benachbarten Noppe 1.2 oder in einer Vertiefung 1.3 bricht und dadurch weiter in der Leistung reduziert wird. Ferner kann das Dämpfungsmaß einer auf die radarabsorbierende Vorderseite 1.10 einfallenden elektromagnetischen Welle durch die Materialdicke des verwendeten anisotropen Materials eingestellt werden.
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Damit kann durch eine optimierte Anordnung und Dimensionierung der Noppen 1.2 oder der Vertiefungen 1.3 für einen gewünschten Frequenzbereich eine gute Dämpfungswirkung gegenüber einer Streustrahlung eines Radarsensors 2 erreicht werden, wobei als Material für das radarabsorbierende Flächenelement 1 lediglich ein kostengünstiges Standard-Kunststoffmaterial verwendet werden kann. Die Herstellung der Trägerplatte 1.1 mit Noppen 1.2 oder Vertiefungen 1.3 mittels eines Spritzgussverfahrens führt zu einer besseren Entformung des Spritzgusswerkzeuges, wenn die Noppen 1.2 oder die Vertiefungen 1.3 eine Kegelform aufweisen. Ein weiterer Vorteil besteht in der Realisierung der Noppen 1.2 oder der Vertiefungen 1.3 in einer Kegelform, da eine optimale Brechung und Dämpfung einer einfallenden elektromagnetischen Welle in allen Raumrichtungen erreicht wird, während bei einer Verwendung einer Pyramidenform für die Noppen 1.2 oder die Vertiefungen 1.3 bestimmte Raumrichtungen begünstigt oder verschlechtert werden.
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Für eine radardämpfende Wirkung in einem Frequenzbereich von 76 bis 81 GHz wird bspw. eine Kegelform mit einem Basisdurchmesser des 1,2-fachen der unteren Wellenlänge und einer Höhe des 1-fachen der unteren Wellenlänge verwendet. Damit beträgt der Basisdurchmesser einer solchen kegelförmigen Noppe 1.2 ca. 4 mm und deren Höhe ca. 3,8 mm. Eine obere Kegelspitze von bspw. 0,1 mm ist unkritisch und bestimmt sich durch fertigungstechnische Limitierung im Spritzgussverfahren.
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Eine verbesserte Dämpfungswirkung des radarabsorbierenden Flächenelementes 1 kann dadurch erreicht werden, dass deren strukturierte Vorderseite 1.10 sowohl aus Noppen 1.2 als auch aus Vertiefungen 1.3 besteht, wie dies schematisch in 3 dargestellt ist. Gute Dämpfungseigenschaften hinsichtlich allen relevanten Raumrichtungen werden insbesondere dann erzielt, wenn die Struktur aus Noppen 1.2 und die Struktur aus Vertiefungen 1.3 entsprechend der Darstellung nach 3 abwechselnd auf der strukturierten strukturierte Vorderseite 1.10 des radarabsorbierenden Flächenelementes 1 realisiert sind. Eine periodische Strukturierung kann jedoch zu unerwünschten Überhöhungen führen und die Dämpfungswirkung reduzieren. Dieser Nachteil lässt sich vermeiden, wenn die Struktur aus Noppen 1.2 und Vertiefungen 1.3 zufällig auf der strukturierten Vorderseite 1.10 der Trägerplatte 1.1 angeordnet sind.
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Eine verbesserte Breitbandigkeit der Dämpfungswirkung kann dadurch erreicht werden, dass die Noppengröße der Noppen 1.2 oder die Tiefe der Vertiefungen 1.3 über die strukturierte Vorderseite 1.10 variiert werden, insbesondere ist es vorteilhaft wenn diese Variation in zufälliger Weise erfolgt. Auch wirkt dies einer Periodizität entgegen, wenn die strukturierte Vorderseite des radarabsorbierenden Flächenelementes 1 sowohl aus Noppen 1.2 als auch aus Vertiefungen 1.3 besteht. Damit wird eine Rückstrahlfläche einer auf das radarabsorbierende Flächenelement 1 einfallenden elektromagnetischen Welle in alle Raumrichtungen wesentlich reduziert und gleichzeitig die Wirkung über den Frequenzbereich von bspw. 76 bis 81 GHz verbessert.
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Eine weitere verbesserte Dämpfungswirkung wird dadurch erreicht, dass die Vorderseite 1.10 eine strukturierte Oberfläche aus Noppen 1.2 und die Rückseite 1.11 (vgl. 2) ebenso strukturiert ist, jedoch mit Vertiefungen 1.3. Dies bedeutet in Bezug auf die in Richtung der einfallenden elektromagnetischen Strahlung S gerichtete radarabsorbierende Vorderseite 1.10 mit kegelförmigen Noppen 1.2 und die Rückseite 1.11 ebenso eine strukturierte Oberfläche, jedoch nicht mit Noppen 1.2, sondern mit Vertiefungen 1.3 entsprechend der Darstellung nach 2 aufweist.
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Dadurch wird eine auf die Vorderseite 1.10 mit den Noppen 1.2 einfallende elektromagnetische Welle optimal in eine durch die rückseitigen Vertiefungen 1.3 gebildete sogenannte „Wellenfalle“ gebrochen, aus der die Streustrahlung nur mit einem äußerst geringen Anteil „entkommen“ kann. Hierbei ist der phasenmäßige Auslöschungseffekt geringer, jedoch wird dies durch die „Wellenfalle“ weitgehend mit dem Vorteil ausgeglichen, dass eine hohe Breitbandigkeit der Dämpfung erzielt wird.
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Eine weitere verbesserte Dämpfungswirkung mit hoher Breitbandigkeit wird dadurch erreicht, dass in den kegelförmigen Noppen 1.2 gemäß 1 oder in den kegelförmigen Vertiefungen 1.3 weitere wellenbrechende Strukturen eingebracht werden. Eine solche kegelförmige Noppe 1.2 zeigt 4, auf deren Mantelfläche kleine kegelförmige Vertiefungen 1.20 eingebracht sind. Hierbei ist die Mantelfläche der kegelförmigen Noppe 1.2 in 120°-Sektoren eingeteilt, in denen jeweils eine kegelförmige Vertiefung 1.20 angeordnet ist. Zur Herstellung einer fraktalen Struktur sind in der Mantelfläche dieser kegelförmigen Vertiefungen 1.20 wiederum kegelförmige Vertiefungen in jeweils einem 120°-Sektor angeordnet. Dies wird fortgesetzt bis eine obere Grenzfrequenz, für die eine Dämpfungswirkung erzielt werden soll, erreicht ist oder fertigungstechnische Grenzen des Herstellungsverfahrens des radarabsorbierenden Flächenelementes 1 hinsichtlich der Strukturausprägung auftreten. Als ideal für eine solche fraktale Struktur hat sich ein Verkleinerungsfaktor von 0,67 für eine Ausbildung der Breitbandigkeit herausgestellt. Hierbei ist die größte Noppe 1.2 oder die größte Vertiefung 1.3 auf die Dimension der untersten Frequenz eines Frequenzbandes und die kleinste Noppe 1.2 oder kleinste Vertiefung 1.3 auf die oberste Frequenz des Frequenzbandes abgestimmt.
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Die 5 zeigt ausschnittsweise einen heckseitigen Stoßfänger 10.0 als Karosseriebauteil 10 eines Fahrzeugs, an welchem mittels eines Halters 3 ein Radarsensor 2 an dem Stoßfänger 10.0 montiert ist. Ferner ist ein in 6 dargestellter Absorberkragen 4 auf den Radarsensor 2 aufgeklipst, welcher zur Realisierung einer radarabsorbierende Funktion zur Unterdrückung einer Mehrwegeausbreitung ein radarabsorbierendes Flächenelement 1 aufweist.
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Dieser Absorberkragen 4 ist rahmenartig mittels vier Seitenteilen 4.1 bis 4.4 aufgebaut, wobei mittels an den Seitenteilen 4.1 und 4.3 angeordneten Rasthaken 4.10 der Absorberkragen 4 auf den Radarsensor 2 aufgeklipst wird. In dieser auf den Radarsensor 2 aufgeklipsten Position wird eine Vorderseite 2.0 des Radarsensors 2 umrahmt, wobei ein Teil dieser Vorderseite 2.0 von einem Steg 4.0 des Absorberkragens 4 abgedeckt wird, der die gegenüberliegenden Seitenteile 4.1 und 4.3 randseitig verbindet.
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Zur Realisierung der radarabsorbierenden Funktion weist dieser Absorberkragen 4 wenigstens ein radarabsorbierendes Flächenelement 1 auf, das zumindest einen außerhalb eines Erfassungsbereichs des Radarsensors 2 liegenden Raumbereich abdeckt, aus welchem Strahlung einer Mehrwegeausbreitung der von dem Radarsensor 2 ausgesendeten Radarstrahlung erwartet wird. Gemäß den 5 und 6 ist der Steg 4.0 als Trägerplatte 1.1 eines radarabsorbierenden Flächenelementes 1 ausgebildet, wobei die strukturierte Vorderseite 1.10 kegelförmige Noppen 1.2 aufweist.
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Dieser als radarabsorbierendes Flächenelement 1 ausgeführter Steg 4.0 kann auch in den oben erläuterten Varianten hinsichtlich der Strukturierung der Vorderseite 1.10 und/oder der Rückseite 1.11 realisiert werden.
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Dies umfasst auch die Ausbildung der Rückseite 1.11 dieses Steges 4.0 zusätzlich mit Vertiefungen 1.3, die bspw. kegelförmig ausgebildet sind.
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Um alle Raumrichtungen des an dem Radarsensor 2 montierten Absorberkragens 4 abzudecken, aus welchem Streustrahlung erwartet wird, können auch die Seitenteile 4.1, 4.2, 4.3 und 4.4 jeweils als Trägerplatte 1.1 eines radarabsorbierenden Flächenelementes 1 mit einer nach außen gerichteten strukturierten Vorderseite 1.10 mit kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Noppen 5.1 und/oder kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Vertiefungen 5.2 hergestellt werden. Entsprechend der oben beschriebenen Weise können auch die Innenseiten dieser Seitenteile 4.1 bis 4.4 als Rückseite 1.11 der radarabsorbierenden Flächenelemente 1 mit Vertiefungen 1.3 strukturiert werden. Maßgebend dafür, welche Flächen des Absorberkragens 4 als radarabsorbierendes Flächenelement 1 hergestellt werden, sind die erwarteten Raumrichtungen, aus welchen eine Streustrahlung erwartet wird. Diese Flächen liegen außerhalb des Erfassungsbereichs des Radarsensors 2.
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In der Anordnung nach 5 kann alternativ oder zusätzlich das Radargehäuses 2.1 des Radarsensors 2 in solchen Bereichen mit einem radarabsorbierenden Flächenelement 1 hergestellt werden, aus welchen eine Streustrahlung erwartet wird. Maßgebend hierfür ist ebenso, dass solche Bereiche des Gehäuses 2.1 als radarabsorbierendes Flächenelement 1 hergestellt werden, die von einer Streustrahlung getroffen werden könnten. Auch diese Bereiche des Gehäuses 2.1 liegen außerhalb des Erfassungsbereichs des Radarsensors 2. Entsprechend der oben beschriebenen Weise können auch die Innenseiten des Gehäuses 2.1 zusätzlich mit Vertiefungen 1.3 strukturiert werden. Ein solches Radargehäuse 2.1 mit radarabsorbierenden Flächenelementen 1 kann kostengünstig aus einem Polyamid als Kunststoffteil mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden.
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In der Anordnung nach 5 kann bei einer Ausführung des Absorberkragens 4 mit radarabsorbierenden Flächenelementen 1 und/oder des Radargehäuses 2.1 mit radarabsorbierenden Flächenelementen 1 auch der Halter 3 aus einem kostengünstigen Kunststoffmaterial, wie bspw. Polyamid hergestellt werden.
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Die 7 zeigt ausschnittsweise die Frontecke eines frontseitigen Stoßfängers 10.0 als Karosseriebauteil 10 eines Fahrzeugs, an welchem ein Halter 3 montiert ist, wobei in einer Montageöffnung 3.1 des Halters 3 ein Radarsensor 2 angeordnet ist.
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Der Halter 3 gemäß 7 ist aus einem kostengünstigen Kunststoffmaterial, wie bspw. Polyamid hergestellt und weist in denjenigen Bereichen radarabsorbierende Flächenelemente 1 auf, auf die eine Streustrahlung auftreffen könnte und die außerhalb des Erfassungsbereichs des Radarsensors 2 liegen. Diese radarabsorbierenden Flächenelemente 1 sind entsprechend obigen Ausführungen mit einer strukturierten Vorderseite 1.10 aus kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Noppen 1.2 und/oder kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Vertiefungen 1.3 ausgebildet und in 7 lediglich schematisch angedeutet. Entsprechend den obigen Ausführungen können auch die Rückseiten dieser absorbierenden Flächenelemente 1 zusätzlich mit Vertiefungen 1.3 ausgebildet werden.
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In der Anordnung nach 7 kann alternativ oder zusätzlich das Radargehäuses 2.1 des Radarsensors 2 in solchen Bereichen mit einem radarabsorbierenden Flächenelement 1 mit einer strukturierten Vorderseite 1.10 aus kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Noppen 1.2 und/oder kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Vertiefungen 1.3 hergestellt werden. Maßgebend hierfür ist ebenso, dass solche Bereiche des Gehäuses 2.1 mit einem radarabsorbierenden Flächenelement 1 hergestellt werden, die von einer Streustrahlung getroffen werden könnten. Auch diese Bereiche des Gehäuses 2.1 liegen außerhalb des Erfassungsbereichs des Radarsensors 2. Entsprechend der oben beschriebenen Weise können auch die Rückseiten 1.11 der radarabsorbierenden Flächenelemente 1 zusätzlich mit Vertiefungen 1.3 strukturiert werden. Ein solches Radargehäuse 2.1 mit radarabsorbierenden Flächenelementen 1 kann kostengünstig aus einem Polyamid als Kunststoffteil mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden.
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In den Ausführungsbeispielen eines Karosseriebauteils 10 gemäß den 5 und 7 wird der Radarsensor 2 mittels eines Halters 3 an dem als Stoßfänger 10.0 ausgebildeten Karosseriebauteil 10 montiert. Es ist auch möglich, das Karosseriebauteil 10, bspw. den Stoßfänger 10.0 mit einer Montageöffnung für den Radarsensor 2 auszubilden, so dass der Radarsensor 2 direkt, also ohne einen Halter 3 an das Karosseriebauteil 10 montiert werden kann.
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Ein solcher Stoßfänger 10.0 ist aus einem kostengünstigen Kunststoffmaterial, wie bspw. Polyamid hergestellt und weist in denjenigen Bereichen radarabsorbierende Flächenelemente auf, auf die eine Streustrahlung auftreffen könnte und die außerhalb des Erfassungsbereichs des Radarsensors liegen. Diese radarabsorbierenden Flächenelemente sind entsprechend obigen Ausführungen mit einer strukturierten Vorderseite aus kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Noppen und/oder kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Vertiefungen ausgebildet. Entsprechend den obigen Ausführungen können auch die Rückseiten dieser radarabsorbierenden Flächenelementen zusätzlich mit Vertiefungen ausgebildet werden.
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Bei einer solchen Anordnung kann alternativ oder zusätzlich das Radargehäuse des Radarsensors in solchen Bereichen, auf die eine Streustrahlung auftreffen könnte und die außerhalb des Erfassungsbereichs des Radarsensors liegen, mit radarabsorbierenden Flächenelementen mit einer strukturierten Vorderseite aus kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Noppen und/oder kegel-, pyramiden-, zylinder- oder quaderförmigen Vertiefungen hergestellt werden. Entsprechend der oben beschriebenen Weise können auch die Rückseiten der radarabsorbierenden Flächenelemente, die den Innenseiten des Radargehäuses entsprechen, mit Vertiefungen strukturiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radarabsorbierendes Flächenelement
- 1.1
- Trägerplatte des radarabsorbierenden Flächenelementes 1
- 1.10
- Vorderseite der Trägerplatte 1.1
- 1.11
- Rückseite der Trägerplatte 1.1
- 1.2
- Noppe der Vorderseite 1.10
- 1.20
- Vertiefung auf der Mantelfläche der Noppe 1.2
- 1.3
- Vertiefung
- 2
- Radarsensor
- 2.0
- Vorderseite des Radarsensors 2
- 2.1
- Gehäuse des Radarsensors 2
- 3
- Halter des Radarsensors 2
- 3.1
- Montageöffnung des Halters 3
- 4
- Absorberkragen des Radarsensors 2
- 4.0
- Steg des Absorberkragens 4
- 4.1
- Seitenteil des Absorberkragens 4
- 4.10
- Rasthaken des Absorberkragens 4
- 4.2
- Seitenteil des Absorberkragens 4
- 4.3
- Seitenteil des Absorberkragens 4
- 4.4
- Seitenteil des Absorberkragens 4
- 10
- Karosseriebauteil
- 10.0
- Stoßfänger
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202009012591 U1 [0003]
- WO 2016/037597 A1 [0004]
