DE102017124234A1

DE102017124234A1 - Funkwellenübertragende Abdeckung und Verfahren zum Festlegen einer Dicke einer funkwellenübertragenden Abdeckung

Info

Publication number: DE102017124234A1
Application number: DE102017124234.1A
Authority: DE
Inventors: Seiya TOKUNAGA; Hideto Maeda; Kenji Isobe; Koji Okumura; Kimihiro Iimura; Tatsuya Oba
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2016-10-24
Filing date: 2017-10-18
Publication date: 2018-04-26
Also published as: US20180115059A1; JP2018071984A; CN107972600B; JP6968527B2; CN107972600A; US10693224B2

Abstract

Eine funkwellenübertragende Abdeckung (10) ist dazu ausgebildet, in dem Weg einer Funkwelle einer Funkwellenradarvorrichtung (90) angeordnet zu werden. Die Dicke der Abdeckung (10) ist an einer Referenzposition, wo der Einfallswinkel der Funkwelle von der Funkwellenradarvorrichtung (90) 0° ist, auf eine Referenzdicke festgelegt. Die Referenzdicke ist auf einen Wert festgelegt, der durch Multiplizieren der Hälfte der Wellenlänge der Funkwelle mit einer Ganzzahl erhalten wird. In dem Bereich um die Referenzposition herum wird die Dicke der Abdeckung (10) graduell derart verändert, dass, je größer der Abstand von der Referenzposition ist, die Differenz, um die die Dicke der Abdeckung (10) größer als die Referenzdicke ist, umso größer wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine funkwellenübertragende Abdeckung, die in einem Funkwellenweg einer Funkwellenradarvorrichtung angeordnet wird, und ein Verfahren zum Festlegen der Dicke der funkwellenübertragenden Abdeckung.
Neueste Automobile sind mit einer Millimeterwellenradarvorrichtung (auf die nachfolgend als eine Radarvorrichtung Bezug genommen wird) zum Erfassen der Abstände zu umgebenden Automobilen und Hindernissen ausgestattet. Eine derartige Radarvorrichtung ist auf der Rückseite des Emblems auf der Vorderseite oder auf der Rückseite des Kühlergrills eines Automobils montiert (z.B. japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2016-80479). In diesem Fall funktioniert das Emblem oder dergleichen als eine funkwellenübertragende Abdeckung (auf die nachfolgend als eine Abdeckung Bezug genommen wird), durch die die Millimeterwellen verlaufen. Herkömmlicherweise wird zum Unterdrücken der Abschwächung der Funkwellen, die durch die Abdeckung verlaufen, zum Verbessern der Erfassungsgenauigkeit die Dicke der Abdeckung auf die folgende Weise festgelegt. D.h., die Dicke wird gleichmäßig gemacht und auf einen Wert festgelegt, der durch Multiplizieren der Hälfte der Wellenlänge der Funkwelle einer Radarvorrichtung (der Millimeterwelle) mit einer Ganzzahl erhalten wird.
In einer derartigen konventionellen Abdeckung wird die Dicke auf eine gleichmäßige Dicke festgelegt, wie oben beschrieben wurde. Dies reduziert effektiv die Abschwächung der Funkwellen, die bei einem Einfallswinkel von 0° in Bezug auf die Abdeckung einfallen, wenn die Funkwellen durch die Abdeckung verlaufen. D.h., die Abschwächung der Funkwellen, die bei einem rechten Winkel in Bezug auf die Abdeckung einfallen, wenn sie durch die Abdeckung verlaufen, wird effektiv reduziert. Jedoch nimmt, wenn man versucht, den Erfassungswinkelbereich der Radarvorrichtung auszuweiten, der Einfallswinkel zu, und die Abschwächung von Funkwellen, wenn sie durch die Abdeckung verlaufen, nimmt zu. Es ist somit schwierig, die Erfassungsgenauigkeit der Radarvorrichtung nahe dem äußeren Rand des Erfassungswinkelbereichs zu erhöhen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine funkwellenübertragende Abdeckung und ein Verfahren zum Festlegen der Dicke der funkwellenübertragenden Abdeckung vorzusehen, die imstande sind, den Erfassungswinkelbereich der Funkradarvorrichtung zu erhöhen.
Zum Erreichen des vorhergehenden Ziels und entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine funkwellenübertragende Abdeckung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, in einem Weg einer Funkwelle einer Funkwellenradarvorrichtung angeordnet zu werden. Eine Dicke der Abdeckung ist an einer Referenzposition, wo ein Einfallswinkel der Funkwelle von der Funkwellenradarvorrichtung 0° ist, auf eine Referenzdicke festgelegt. Die Referenzdicke ist auf einen Wert festgelegt, der durch Multiplizieren der Hälfte einer Wellenlänge der Funkwelle mit einer Ganzzahl erhalten wird. In einem Bereich um die Referenzposition herum wird die Dicke der Abdeckung graduell derart verändert, dass, je größer ein Abstand von der Referenzposition ist, eine Differenz, um die die Dicke der Abdeckung größer als die Referenzdicke ist, umso größer wird.
Zum Erreichen des vorhergehenden Ziels und entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Festlegen einer Dicke einer funkwellenübertragenden Abdeckung vorgesehen. Die Abdeckung ist dazu ausgebildet, in einem Weg einer Funkwelle einer Funkwellenradarvorrichtung angeordnet zu werden. Das Verfahren weist ein Festlegen der Dicke an jeder Position der Abdeckung basierend auf dem folgendem (Ausdruck 1) bis (Ausdruck 8) vor, die zwischen einem Einfallswinkel an der Position einer Funkwelle von der Funkwellenradarvorrichtung, der Dicke der Abdeckung und einer Abschwächung der Funkwelle erfüllt sind, so dass die Funkwellenabschwächung, die sich periodisch entsprechend der Dicke der Abdeckung ändert, ein lokales Minimum aufweist. $Abschwächung = | 2 \times Transmission |$
$Transmission = - 20 log τ$
$τ = \frac{(1 - γ^{2}) exp (- φ L_{0} - j φ)}{1 - γ^{2} exp (- 2 φ L_{0} - 2 j φ)}$
$φ = \frac{2 π d}{λ} {(\frac{ε}{ε_{0}} - {sin}^{2} θ)}^{½} Radiant$
$L_{0} = \frac{(ε / ε_{0}) tan δ}{2 (ε / ε_{0} - {sin}^{2} θ)}$
$γ = \frac{1 - \sqrt{ε_{e}} + j L_{1}}{1 + \sqrt{ε_{e}} - j L_{1}}$
$ε_{e} = {\begin{matrix} \frac{(ε / ε_{0}) - {sin}^{2} θ}{{cos}^{2} θ} & (senkrechte Polarisation) \\ \frac{{(ε / ε_{0})}^{2} {cos}^{2} θ}{(ε / ε_{0}) - {sin}^{2} θ} & (parallele Polarisation) \end{matrix}$
$L_{1} = {\begin{matrix} \frac{(ε / ε_{0}) t a n δ}{2cos θ {[(ε / ε_{0}) - {sin}^{2} θ]}^{½}} & (senkrechte Polarisation) \\ \frac{(ε / ε_{0}) tan δ [(ε / ε_{0}) - 2 {sin}^{2} θ] cos θ}{2 {[(ε / ε_{0}) - {sin}^{2} θ]}^{3_{/_{2}}}} & (parallele Polarisation) \end{matrix}$
in (Ausdruck 1) bis (Ausdruck 8),

τ:: Transmissionskoeffizient der Abdeckung
φ:: Phase
L₀:: Abschwächung durch Verlust
λ:: Wellenlänge der Funkwelle
d:: Dicke der Abdeckung
ε:: Dielektrizitätskonstante der Abdeckung
ε₀:: Dielektrizitätskonstante des Vakuums
θ:: Einfallswinkel der Funkwelle
tanδ:: dielektrischer Verlusttangens der Abdeckung
ε_e:: relative Transmissionsdielektrizitätskonstante
γ:: Fresnel-Reflexionskoeffizient
L₁:: Reluktanz aufgrund von Verlust von vertikaler Polarisation

Zum Erreichen des vorhergehenden Ziels und entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Festlegen einer Dicke einer funkwellenübertragenden Abdeckung vorgesehen. Die Abdeckung ist dazu ausgebildet, in einem Weg einer Funkwelle einer Funkwellenradarvorrichtung angeordnet zu werden. Das Verfahren weist auf: Ausbilden von Vertikaloberflächenabschnitten an einer Mehrzahl von Positionen auf einer Rückseite der Abdeckung, wobei die Funkwelle vertikal auf jeden der Vertikaloberflächenabschnitte einfällt; und derartiges Festlegen der Dicke der Abdeckung an jeder Position, dass die Dicke der Abdeckung in einer Normalenrichtung jedes Vertikaloberflächenabschnitts durch Multiplizieren der Hälfte einer Wellenlänge der Funkwelle mit einer Ganzzahl erhalten wird.
Figurenliste

1 ist ein erläuterndes Schaubild einer funkwellenübertragenden Abdeckung und eines Verfahrens zum Festlegen der Dicke der funkwellenübertragenden Abdeckung gemäß einer ersten Ausführungsform, die Positionen P1 bis P15 auf der Abdeckung zeigt.
2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Abschnitt A von 1 zeigt.
3 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen der Dicke der Abdeckung und der Abschwächung einer hin- und hergehenden Millimeterwelle bei jedem Einfallswinkel zeigt.
4 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen dem Einfallswinkel der Funkwellen und der Abschwächung einer hin- und hergehenden Millimeterwelle in der Abdeckung der ersten Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen dem Einfallswinkel der Funkwellen und der Abschwächung einer hin- und hergehenden Millimeterwelle in der konventionellen Abdeckung, die eine gleichmäßige Dicke aufweist, zeigt.
6 ist ein Schaubild, das ein Beispiel darstellt, in dem eine Funkwelle durch eine Abdeckung gemäß einer zweiten Ausführungsform reflektiert wird.
7 ist ein Schaubild, das ein Beispiel darstellt, in dem eine Funkwelle durch eine Abdeckung gemäß einem Vergleichsbeispiel reflektiert wird.
8 ist ein Schaubild, das ein Beispiel darstellt, in dem Funkwellen auf eine Abdeckung gemäß einer dritten Ausführungsform einfallen.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
<Erste Ausführungsform>
Eine funkwellenübertragende Abdeckung und ein Verfahren zum Festlegen der Dicke der funkwellenübertragenden Abdeckung gemäß einer ersten Ausführungsform werden nun in Bezug auf 1 bis 5 beschrieben.
Zunächst wird in Bezug auf 1 und 2 die grundlegende Ausgestaltung einer funkwellenübertragenden Abdeckung (auf die nachfolgend als eine Abdeckung 10 Bezug genommen wird) beschrieben. In 1 und 2 wird, um die Größe jedes Bauteils erkennbar zu machen, der Maßstab jedes Bauteils nach Bedarf verändert.
Die Abdeckung 10 ist ein Emblem, das an der Öffnung des Kühlergrills auf der Vorderseite des Automobils angebracht ist. Die Abdeckung 10 ist vor einer Millimeterwellenradarvorrichtung 90 in der Ausbreitungsrichtung der Funkwellen (Millimeterwellen) angeordnet und ist in dem Weg der Funkwellen von der Millimeterwellenradarvorrichtung 90 gelegen. Die Wellenlänge λ der Funkwellen von der Millimeterwellenradarvorrichtung 90 der vorliegenden Ausführungsform ist beispielsweise 2,4 mm.
Die Abdeckung 10 weist ein transparentes Bauteil 20 auf, das die Oberfläche der Abdeckung 10 darstellt. Das transparente Bauteil 20 der vorliegenden Ausführungsform ist aus einem polyesterbasierten copolymerisierten Polycarbonat gemacht, das ausgezeichnete Stoßresistenz, Witterungsresistenz und Wasserabsorptionsresistenz aufweist.
Wie in 2 gezeigt ist, sind eine dekorative Schicht 30 und ein Minderungsbauteil 40 auf der Rückseite des transparenten Bauteils 20 vorgesehen. Die dekorative Schicht 30 und das Minderungsbauteil 40 sind in der Reihenfolge von der Seite näher an der Vorderseite gestapelt. Die dekorative Schicht 30 weist eine farbige Schicht 31, eine Metallschicht 32 und eine Korrosionsverhinderungsschicht 33 in der Reihenfolge von der Seite näher an der Vorderseite auf.
Die farbige Schicht 31 ist auf der Rückseite des transparenten Bauteils 20 gedruckt und weist beispielsweise eine schwarze Farbe auf.
Die Metallschicht 32 ist aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Indium, gemacht und auf der Rückseite der farbigen Schicht 31 und auf einem Teil des transparenten Bauteils 20, auf dem die farbige Schicht 31 nicht gedruckt ist, aufgetragen. Die Metallschicht 32 weist eine Dicke von etwa 20 nm auf.
In der vorliegenden Ausführungsform bildet der Teil, in dem die farbige Schicht 31 vorgesehen ist, einen Hintergrundbereich 10a der Abdeckung 10 aus. Zudem bildet der Teil, in dem die farbige Schicht 31 nicht vorgesehen ist, d.h., der Teil, in dem die Metallschicht 32 durch das transparente Bauteil 20 freiliegt, einen Zeichenbereich 10b der Abdeckung 10 aus. In der Abdeckung 10, die in 1 gezeigt ist, entspricht der Teil, der der Ziffer „1“ entspricht, dem Zeichenbereich 10b.
Die Korrosionsverhinderungsschicht 33 ist dazu ausgebildet, Korrosion der Metallschicht 32 zu unterdrücken, und ist beispielsweise aus einem acryl- oder urethanbasierten Plastikmaterial gemacht. Die Korrosionsverhinderungsschicht 33 weist eine Dicke von etwa mehreren zehn Mikrometern auf.
Das Minderungsbauteil 40 ist dazu ausgebildet, die Übertragung von Hitze auf das transparente Bauteil 20 zu der Zeit des Umspritzens einer Basis 60, die unten beschrieben wird, zu mindern. Das Minderungsbauteil 40 ist beispielsweise aus einem Polyamidplastik gemacht. Die Dicke des Minderungsbauteils 40 ist vorzugsweise innerhalb des Bereichs von beispielsweise 0,1 mm bis 1,0 mm. Falls thermische Schäden an dem transparenten Bauteil 20 und der dekorativen Schicht 30 zu der Zeit eines Gießens der Basis 60 vernachlässigbar sind, kann das Minderungsbauteil 40 weggelassen werden.
Die Basis 60, die aus Acrylnitril-Ethylen-Styrol-Copolymer-(AES-)Plastik gemacht ist, ist auf der Rückseite des Minderungsbauteils 40 vorgesehen.
In der vorliegenden Ausführungsform stellen das transparente Bauteil 20, die dekorative Schicht 30 und das Minderungsbauteil 40 ein vorderseitiges Bauteil 50 dar.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Dicke d der Abdeckung 10 an einer Referenzposition, wo der Einfallswinkel θ der Funkwelle von der Millimeterwellenradarvorrichtung 90 0° ist, als eine Referenzdicke dP0 definiert. Diese Referenzdicke dP0 ist auf einen Wert festgelegt, der durch Multiplizieren der Hälfte der Wellenlänge λ der Funkwelle mit einer Ganzzahl erhalten wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Referenzdicke dP0 auf einen Wert festgelegt, der durch Multiplizieren der Hälfte der Wellenlänge λ (1,2 mm in der vorliegenden Ausführungsform) mit fünf erhalten wird. D.h., die Referenzdicke dP0 ist in der vorliegenden Ausführungsform auf 6,0 mm festgelegt. Der Einfallswinkel θ der Funkwelle ist der Winkel, der durch die Normalenlinie senkrecht zu der Tangentialebene an jeder Position der Abdeckung 10 und die Ausbreitungsrichtung der Funkwelle definiert ist.
Ferner wird in dem Bereich um die Referenzposition herum die Dicke d der Abdeckung 10 graduell derart verändert, dass, je größer der Abstand von der Referenzposition ist, die Differenz, um die die Dicke d der Abdeckung 10 größer als die Referenzdicke dP0 ist, umso größer wird.
Auf die Hin-und-her-Millimeterwellenabschwächung, die die Abschwächung ist, wenn eine Funkwelle vor und zurück durch die Abdeckung 10 läuft, wird einfach als die Funkwellenabschwächung Bezug genommen. In diesem Fall sind (Ausdruck 1) bis (Ausdruck 8) unten zwischen dem Einfallswinkel θ der Funkwelle von der Millimeterwellenradarvorrichtung 90 an jeder Position der Abdeckung 10, der Dicke d der Abdeckung 10 und der Funkwellenabschwächung erfüllt (siehe „Antenna Engineering Handbook, erste Ausgabe, Kapitel 32, McGraw-Hill Book Company“). $Abschwächung = | 2 \times Transmission |$
$Transmission = - 20 log τ$
$τ = \frac{(1 - γ^{2}) exp (- φ L_{0} - j φ)}{1 - γ^{2} exp (- 2 φ L_{0} - 2 j φ)}$
$φ = \frac{2 π d}{λ} {(\frac{ε}{ε_{0}} - {sin}^{2} θ)}^{½} Radiant$
$L_{0} = \frac{(ε / ε_{0}) tan δ}{2 (ε / ε_{0} - {sin}^{2} θ)}$
$γ = \frac{1 - \sqrt{ε_{e}} + j L_{1}}{1 + \sqrt{ε_{e}} - j L_{1}}$
$ε_{e} = {\begin{matrix} \frac{(ε / ε_{0}) - {sin}^{2} θ}{{cos}^{2} θ} & (senkrechte Polarisation) \\ \frac{{(ε / ε_{0})}^{2} {cos}^{2} θ}{(ε / ε_{0}) - {sin}^{2} θ} & (parallele Polarisation) \end{matrix}$
$L_{1} = {\begin{matrix} \frac{(ε / ε_{0}) t a n δ}{2cos θ {[(ε / ε_{0}) - {sin}^{2} θ]}^{½}} & (senkrechte Polarisation) \\ \frac{(ε / ε_{0}) tan δ [(ε / ε_{0}) - 2 {sin}^{2} θ] cos θ}{2 {[(ε / ε_{0}) - {sin}^{2} θ]}^{3_{/_{2}}}} & (parallele Polarisation) \end{matrix}$
in (Ausdruck 1) bis (Ausdruck 8),

3 zeigt die Beziehung zwischen der Dicke d der Abdeckung 10 und der Funkwellenabschwächung in den Fällen, wo der Einfallswinkel θ 0°, 30° und 45° ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Funkwellenabschwächung durch Zuordnen von Werten zu der Dicke d in Erhöhungsschritten von 0,01 mm mit dem festen Einfallswinkel θ berechnet.
Wie durch die durchgezogene Linie in 3 angegeben ist, weist, wenn der Einfallswinkel θ 0° ist, die Funkwellenabschwächung lokale Minima bei Dicken d von 6,0 mm, 7,2 mm und 8,4 mm auf.
Wie durch die unterbrochene Linie in 3 angegeben ist, weist, wenn der Einfallswinkel θ 30° ist, die Funkwellenabschwächung lokale Minima bei bestimmten Werten der Dicke d, nämlich bei d1, die größer als 6,0 mm und kleiner als 6,5 mm ist, und d3, die größer als 7,0 mm und kleiner als 7,5 mm ist, auf.
Wie durch die lang gestrichelte kurz gestrichelte Linie in 3 angegeben ist, weist, wenn der Einfallswinkel θ 45° ist, die Funkwellenabschwächung lokale Minima bei bestimmten Werten der Dicke d, nämlich bei d2, die größer als 6,5 mm und kleiner als 7,0 mm ist, und d4, die größer als 7,5 mm und kleiner als 8,0 mm ist, auf.
Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform die Dicke d an jeder Position der Abdeckung 10, d.h., die Dicke d bei jedem Einfallswinkel θ, basierend auf (Ausdruck 1) bis (Ausdruck 8) derart festgelegt, dass die Funkwellenabschwächung, die sich periodisch gemäß der Dicke d der Abdeckung 10 ändert, ein lokales Minimum aufweist.
Wie oben beschrieben wurde, gibt es mehrere Dicken, wo die Funkwellenabschwächung ein lokales Minimum ist. Daher ist in der vorliegenden Ausführungsform die Dicke d der Abdeckung 10 auf die Dicke d am nächsten an der Referenzdicke dP0 unter den Dicken der Abdeckung 10, die den mehreren lokalen Minima der Funkwellenabschwächung entsprechen, festgelegt.
D.h., wie durch die unterbrochene Linie in 3 angegeben ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform die Dicke d an der Position, wo der Einfallswinkel θ 30° ist, auf d1, die näher an 6,0 mm ist als d3, festgelegt.
Auch ist, wie durch die lang gestrichelte kurz gestrichelte Linie in 3 angegeben ist, in der vorliegenden Ausführungsform die Dicke d an der Position, wo der Einfallswinkel θ 45° ist, auf d2, die näher an 6,0 mm ist als d4, festgelegt.
In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie durch die lang gestrichelten doppelt kurz gestrichelten Linien in 1 gezeigt ist, die Schnittpunkte eines imaginären Gitters auf der Abdeckung 10 als Positionen Px definiert (in diesem Fall x = 1 bis 15). Die Dicken d an den Positionen Px werden durch das oben beschriebene Verfahren berechnet. Die Dicke d zwischen zwei angrenzenden Punkten (beispielsweise zwischen P1 und P2 oder zwischen P1 und P6) wird durch die polynominale Interpolation berechnet.
Gemäß diesem Verfahren ist, wie in 4 gezeigt ist, die Funkwellenabschwächung selbst in dem Bereich, wo der Einfallswinkel θ der Funkwelle 20° bis 45° ist, in etwa 2 dB oder weniger.
Im Gegensatz dazu wird, wie in 5 gezeigt ist, in dem Fall einer konventionellen Abdeckung mit einer konstanten Dicke die Funkwellenabschwächung größer als 2 dB, wenn der Einfallswinkel θ der Funkwelle größer als 20° ist. Insbesondere in dem Bereich, wo der Einfallswinkel θ der Funkwelle 30° oder größer ist, nimmt die Funkwellenabschwächung von 3 dB bis 6 dB in hohem Maße zu, wenn der Einfallswinkel θ zunimmt.
Die oben beschriebene funkwellenübertragende Abdeckung und das Dickenfestlegungsverfahren für die funkwellenübertragende Abdeckung gemäß der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, erreichen die folgenden Vorteile.
(1) Die Dicke d an jeder Position der Abdeckung 10 wird basierend auf (Ausdruck 1) bis (Ausdruck 8) festgelegt, die zwischen dem Einfallswinkel θ der Funkwelle von der Millimeterwellenradarvorrichtung 90 an der Position, der Dicke d der Abdeckung 10 und der Funkwellenabschwächung erfüllt sind, so dass die Funkwellenabschwächung, die sich periodisch gemäß der Dicke d der Abdeckung 10 ändert, die lokalen Minima aufweist.
Mit diesem Verfahren wird die Dicke d an jeder Position der Abdeckung 10, d.h. die Dicke d bei jedem Einfallswinkel θ basierend auf (Ausdruck 1) bis (Ausdruck 8) festgelegt, so dass die Funkwellenabschwächung, die sich periodisch gemäß der Dicke d der Abdeckung 10 ändert, ein lokales Minimum aufweist. Daher ist es möglich, die Funkwellenabschwächung selbst in dem Bereich, wo der Einfallswinkel θ der Funkwelle groß ist, geeignet zu unterdrücken. Dies weitet den Erfassungswinkelbereich der Millimeterwellenradarvorrichtung 90 aus.
(2) Die Dicke d an der Referenzposition in der Abdeckung 10, wo der Einfallswinkel θ der Funkwelle 0° ist, ist als die Referenzdicke dP0 festgelegt. In diesem Fall ist die Dicke d der Abdeckung 10 in dem Bereich, der die Referenzposition umgibt, auf die Dicke d am nächsten an der Referenzdicke dP0 unter den Dicken der Abdeckung 10, die den mehreren lokalen Minima der Funkwellenabschwächung entsprechen, festgelegt.
Dieses Verfahren verhindert, dass die Dicke d der Abdeckung 10 abhängig von der Position in hohem Maße variiert. Die Form der Abdeckung 10 wird somit vereinfacht.
(3) Die Dicke d der Abdeckung 10 ist an der Referenzposition, wo der Einfallswinkel θ der Funkwelle von der Millimeterwellenradarvorrichtung 90 0° ist, auf die Referenzdicke dP0 festgelegt. Die Referenzdicke dP0 ist auf einen Wert festgelegt, der durch Multiplizieren der Hälfte der Wellenlänge λ der Funkwelle mit einer Ganzzahl erhalten wird. In dem Bereich um die Referenzposition herum wird die Dicke d der Abdeckung 10 graduell derart verändert, dass, je größer der Abstand von der Referenzposition ist, die Differenz, um die die Dicke d der Abdeckung 10 größer als die Referenzdicke dP0 ist, umso größer wird.
Diese Ausgestaltung erreicht einen Vorteil ähnlich dem oben beschriebenen Vorteil (1).
<Zweite Ausführungsform>
In Bezug auf 6 und 7 werden hauptsächlich Unterschiede zwischen der zweiten Ausführungsform und ersten Ausführungsform diskutiert.
Wie in der Abdeckung 10 des Vergleichsbeispiels, das in 7 gezeigt ist, kann ein Teil der Funkwelle von der Millimeterwellenradarvorrichtung 90 an einer Grenzfläche 70 zwischen der Basis 60 und dem vorderseitigen Bauteil 50 reflektiert werden. Wenn eine derartige reflektierte Welle durch einen Erfassungsabschnitt 91 der Millimeterwellenradarvorrichtung 90 erfasst wird, kann das Rauschen zunehmen. Dies ist eine Ursache der Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit der Millimeterwellenradarvorrichtung 90.
6 stellt eine Abdeckung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform dar, in der die Dicke der Basis 60 in der Mitte der Basis 60 dünn und in dem Bereich um die Mitte herum dicker gemacht ist. Dies sieht einen Kleinkrümmungsabschnitt 71, in dem die Krümmung teilweise reduziert ist, an der Grenzfläche 70 zwischen der Basis 60 und dem vorderseitigen Bauteil 50 vor.
Mit der Abdeckung 110 nimmt der Einfallswinkel zu, wenn die Funkwelle in den Kleinkrümmungsabschnitt 71 eintritt, der an der Grenzfläche 70 zwischen der Basis 60 und dem vorderseitigen Bauteil 50 vorgesehen ist. Dies erhöht den Reflexionswinkel, wenn die Funkwelle an dem Kleinkrümmungsabschnitt 71 reflektiert wird. Dies hält die reflektierte Welle von dem Kleinkrümmungsabschnitt 71 davon ab, durch den Erfassungsabschnitt 91 der Millimeterwellenradarvorrichtung 90 erfasst zu werden.
Die oben beschriebene funkwellenübertragende Abdeckung und das Dickenfestlegungsverfahren für die funkwellenübertragende Abdeckung gemäß der zweiten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, erreichen den folgenden Vorteil zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (3) der ersten Ausführungsform.
(4) Der Kleinkrümmungsabschnitt 71, in dem die Krümmung teilweise reduziert ist, ist an der Grenzfläche 70 zwischen der Basis 60 und dem vorderseitigen Bauteil 50 vorgesehen.
Mit dieser Ausgestaltung wird, da der oben beschriebene Betrieb durchgeführt wird, die Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit der Millimeterwellenradarvorrichtung 90 unterdrückt, ohne die Form der hinteren Oberfläche der Abdeckung 110 zu ändern.
<Dritte Ausführungsform>
Eine dritte Ausführungsform wird nun in Bezug auf 8 beschrieben.
8 stellt eine Abdeckung 210 der dritten Ausführungsform dar, in der Vertikaloberflächenabschnitte 211 bis 213 auf der Rückseite der Abdeckung 210 vorgesehen sind. Die Funkwelle von der Millimeterwellenradarvorrichtung 90 fällt vertikal auf die Vertikaloberflächenabschnitte 211 bis 213 ein. Obwohl es nicht gezeigt ist, weist die Abdeckung 210 der dritten Ausführungsform ebenfalls eine Basis und ein vorderseitiges Bauteil ähnlich der ersten und zweiten Ausführungsform auf.
Der Vertikaloberflächenabschnitt 211, der in der Mitte in der Breitenrichtung gelegen ist, ist ein Abschnitt, der dem Bereich des Einfallswinkels θ von 0° bis 20° in der ersten Ausführungsform entspricht.
Zwei Vertikaloberflächenabschnitte 212 sind respektive auf der Außenseite in der Breitenrichtung des Vertikaloberflächenabschnitts 211 vorgesehen und sind Abschnitte, die Positionen entsprechen, wo der Einfallswinkel θ in der ersten Ausführungsform 30° ist.
Zwei Vertikaloberflächenabschnitte 213 sind respektive auf der Außenseite in der Breitenrichtung der zwei Vertikaloberflächenabschnitte 212 vorgesehen und sind Abschnitte, die Positionen entsprechen, wo der Einfallswinkel θ in der ersten Ausführungsform 45° ist.
Die Dicke d an jeder Position der Abdeckung 210 ist derart festgelegt, dass die Dicke der Abdeckung 210 in der Normalenrichtung jedes der Vertikaloberflächenabschnitte 211 bis 213 durch Multiplizieren der Hälfte der Wellenlänge der Funkwelle mit einer Ganzzahl erhalten wird.
Die oben beschriebene funkwellenübertragende Abdeckung und das Dickenfestlegungsverfahren für die funkwellenübertragende Abdeckung gemäß der dritten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, erreichen die folgenden Vorteile.
(5) Die Vertikaloberflächenabschnitte 211 bis 213, auf denen die Funkwelle vertikal einfällt, sind auf der Rückseite der Abdeckung 210 vorgesehen. Die Dicke der Abdeckung 210 wird derart festgelegt, dass die Dicke der Abdeckung 210 in der Normalenrichtung jedes der Vertikaloberflächenabschnitte 211 bis 213 durch Multiplizieren der Hälfte der Wellenlänge der Funkwelle mit einer Ganzzahl erhalten wird.
Mit diesem Verfahren fällt die Funkwelle vertikal auf die jeweiligen Vertikaloberflächenabschnitte 211 bis 213 auf der Rückseite der Abdeckung 210 ein. Ferner wird die Dicke der Abdeckung 210 in der Normalenrichtung jedes der Vertikaloberflächenabschnitte 211 bis 213 durch Multiplizieren der Hälfte der Wellenlänge der Funkwelle mit einer Ganzzahl erhalten. Daher ist es möglich, die Funkwellenabschwächung selbst in dem Bereich, wo der Einfallswinkel der Funkwelle groß ist, geeignet zu unterdrücken.
<Abwandlungen>
Die oben beschriebene erste bis dritte Ausführungsform kann wie folgt abgewandelt werden.
In der ersten bis dritten Ausführungsform wird die funkwellenübertragende Abdeckung gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Automobilemblem eingesetzt, aber die Abdeckung kann auch als ein anderer Teil, wie beispielsweise ein Kühlergrill, eingesetzt werden.
In der ersten Ausführungsform kann die Dicke d an einer Position, wo der Einfallswinkel θ 30° ist, auf d3 festgelegt werden. Ferner kann an einer Position, wo der Einfallswinkel θ 45° ist, die Dicke d auf d4 festgelegt werden.
In der ersten Ausführungsform ist die Dicke d der Abdeckung 10 derart festgelegt, dass die Funkwellenabschwächung, die sich periodisch entsprechend der Dicke d der Abdeckung 10 ändert, lokale Minima aufweist. Jedoch kann die Dicke d an jeder Position der Abdeckung 10 etwa 0,1 mm dicker oder etwa 0,1 mm dünner als die Dicke d, die ein lokales Minimum ist, gemacht werden. Selbst in diesem Fall wird die Funkwellenabschwächung in einem Bereich, wo der Einfallswinkel θ der Funkwelle größer als jener einer herkömmlichen Abdeckung ist, in der die Dicke d konstant ist, unterdrückt.
Die Schichtstruktur des vorderseitigen Bauteils 50 kann bei Bedarf verändert werden.
Es wird explizit erklärt, dass alle Merkmale, die in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbart sind, dazu gedacht sind, getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung sowie zum Zweck des Beschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von der Zusammensetzung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen offenbart zu sein. Es wird explizit erklärt, dass alle Wertebereiche oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder jede mögliche Zwischeneinheit für den Zweck der ursprünglichen Offenbarung sowie für den Zweck des Beschränkens der beanspruchten Erfindung, insbesondere als Grenzen von Wertebereichen, offenbaren.

Claims

Funkwellenübertragende Abdeckung (10), die dazu ausgebildet ist, in einem Weg einer Funkwelle einer Funkwellenradarvorrichtung (90) angeordnet zu werden, welche Abdeckung (10) dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Dicke der Abdeckung (10) an einer Referenzposition, wo ein Einfallswinkel der Funkwelle von der Funkwellenradarvorrichtung (90) 0° ist, auf eine Referenzdicke (dP0) festgelegt ist, die Referenzdicke (dP0) auf einen Wert festgelegt ist, der durch Multiplizieren der Hälfte einer Wellenlänge der Funkwelle mit einer Ganzzahl erhalten wird, und in einem Bereich um die Referenzposition herum die Dicke der Abdeckung (10) graduell derart verändert wird, dass, je größer ein Abstand von der Referenzposition ist, eine Differenz, um die die Dicke der Abdeckung (10) größer als die Referenzdicke ist, umso größer wird.
Funkwellenübertragende Abdeckung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (10) eine Basis (60), die eine Rückseite aufweist, auf der die Funkwelle von der Funkwellenradarvorrichtung (90) einfällt, und ein vorderseitiges Bauteil (50), das auf einer Oberfläche auf einer zu der Rückseite der Basis (60) entgegengesetzten Seite vorgesehen ist, aufweist, und ein Kleinkrümmungsabschnitt (71), in dem eine Krümmung teilweise reduziert ist, an einer Grenzfläche zwischen der Basis (60) und dem vorderseitigen Bauteil (50) vorgesehen ist.
Verfahren zum Festlegen einer Dicke einer funkwellenübertragenden Abdeckung (10), die dazu ausgebildet ist, in einem Weg einer Funkwelle einer Funkwellenradarvorrichtung (90) angeordnet zu werden, welches Verfahren gekennzeichnet ist durch: Festlegen der Dicke an jeder Position der Abdeckung (10) basierend auf dem folgenden (Ausdruck 1) bis (Ausdruck 8), die zwischen einem Einfallswinkel an der Position einer Funkwelle von der Funkwellenradarvorrichtung (90), der Dicke der Abdeckung und einer Abschwächung der Funkwelle erfüllt sind, so dass die Funkwellenabschwächung, die sich periodisch gemäß der Dicke der Abdeckung (10) ändert, ein lokales Minimum aufweist. $Abschwächung = | 2 \times Transmission |$
$Transmission = - 20 log τ$
$τ = \frac{(1 - γ^{2}) exp (- φ L_{0} - j φ)}{1 - γ^{2} exp (- 2 φ L_{0} - 2 j φ)}$
$φ = \frac{2 π d}{λ} {(\frac{ε}{ε_{0}} - {sin}^{2} θ)}^{½} Radiant$
$L_{0} = \frac{(ε / ε_{0}) tan δ}{2 (ε / ε_{0} - {sin}^{2} θ)}$
$γ = \frac{1 - \sqrt{ε_{e} + j L_{1}}}{1 + \sqrt{ε_{e} - j L_{1}}}$
$ε_{e} = {\begin{matrix} \frac{(ε / ε_{0}) - {sin}^{2} θ}{{cos}^{2} θ} & (senkrechte Polarisation) \\ \frac{{(ε / ε_{0})}^{2} {cos}^{2} θ}{(ε / ε_{0}) - {sin}^{2} θ} & (parallele Polarisation) \end{matrix}$
$L_{1} = {\begin{matrix} \frac{(ε / ε_{0}) t a n δ}{2cos θ {[(ε / ε_{0}) - {sin}^{2} θ]}^{½}} & (senkrechte Polarisation) \\ \frac{(ε / ε_{0}) tan δ [(ε / ε_{0}) - 2 {sin}^{2} θ] cos θ}{2 {[(ε / ε_{0}) - {sin}^{2} θ]}^{3_{/_{2}}}} & (parallele Polarisation) \end{matrix}$
in (Ausdruck 1) bis (Ausdruck 8), τ: Transmissionskoeffizient der Abdeckung (10) φ: Phase L₀: Abschwächung durch Verlust λ: Wellenlänge der Funkwelle d: Dicke der Abdeckung (10) ε: Dielektrizitätskonstante der Abdeckung (10) ε₀: Dielektrizitätskonstante des Vakuums θ: Einfallswinkel der Funkwelle tanδ: dielektrischer Verlusttangens der Abdeckung (10) ε_e: relative Transmissionsdielektrizitätskonstante γ: Fresnel-Reflexionskoeffizient L₁: Reluktanz aufgrund von Verlust von vertikaler Polarisation
Verfahren zum Festlegen einer Dicke einer funkwellenübertragenden Abdeckung (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Abdeckung (10) an einer Referenzposition, wo der Einfallswinkel der Funkwelle 0° ist, als eine Referenzdicke (dP0) definiert wird, und das Verfahren ferner ein Festlegen der Dicke der Abdeckung (10) in einem Bereich um die Referenzposition herum auf eine Dicke, die am nächsten an der Referenzdicke (dP0) ist, unter Dicken der Abdeckung (10), die lokalen Minima der Funkwellenabschwächung entsprechen, aufweist.
Verfahren zum Festlegen einer Dicke einer funkwellenübertragenden Abdeckung (10), die dazu ausgebildet ist, in einem Weg einer Funkwelle einer Funkwellenradarvorrichtung (90) angeordnet zu werden, welches Verfahren gekennzeichnet ist durch: Ausbilden von Vertikaloberflächenabschnitten an einer Mehrzahl von Positionen auf einer Rückseite der Abdeckung (10), wobei die Funkwelle vertikal auf jeden der Vertikaloberflächenabschnitte einfällt; und derartiges Festlegen der Dicke der Abdeckung (10) an jeder Position, dass die Dicke der Abdeckung (10) in einer Normalenrichtung jedes Vertikaloberflächenabschnitts durch Multiplizieren der Hälfte einer Wellenlänge der Funkwelle mit einer Ganzzahl erhalten wird.