DE102018221229B3

DE102018221229B3 - Radome for an assigned radar sensor in a motor vehicle, radar sensor arrangement and motor vehicle

Info

Publication number: DE102018221229B3
Application number: DE102018221229.5A
Authority: DE
Inventors: Rachid Khlifi
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2020-06-04
Anticipated expiration: 2038-12-08

Abstract

Radom (1) für einen zugeordneten Radarsensor in einem Kraftfahrzeug (21), aufweisend eine Heizeinrichtung zum Abtauen gefrorenen Wassers und/oder Verdampfen einer Flüssigkeitsschicht auf dem Radom (1), wobei das Radom (1) eine erste, einen ersten Durchstrahlungsbereich (4) für eine erste Betriebsart und/oder erste Antennengröße des zugeordneten Radarsensors (10, 16) abdeckende, bestrombare Heizstruktur (4) und eine zweite, wenigstens einen Zusatzbereich (6) zu dem ersten Durchstrahlungsbereich (4) abdeckende, bestrombare Heizstruktur (5) aufweist, wobei der Zusatzbereich (6) zusammen mit dem ersten Durchstrahlungsbereich (4) einen zweiten, größeren Durchstrahlungsbereich (7) für eine zweite Betriebsart und/oder zweite Antennengröße des zugeordneten Radarsensors bilden und beide Heizstrukturen (2, 5) getrennte Anschlussmittel (3, 8) aufweisen.Radome (1) for an associated radar sensor in a motor vehicle (21), comprising a heating device for defrosting frozen water and / or evaporating a layer of liquid on the radome (1), the radome (1) having a first, a first radiation area (4) for a first operating mode and / or first antenna size of the assigned radar sensor (10, 16), which can be energized with a heatable structure (4) and which has at least one additional region (6) covering the first radiation region (4), with a currentable heating structure (5), the additional area (6) together with the first radiation area (4) forming a second, larger radiation area (7) for a second operating mode and / or second antenna size of the assigned radar sensor, and both heating structures (2, 5) separate connection means (3, 8) exhibit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Radom für einen zugeordneten Radarsensor in einem Kraftfahrzeug, aufweisend eine Heizeinrichtung zum Abtauen gefrorenen Wassers und/oder Verdampfen einer Flüssigkeitsschicht auf dem Radom. Daneben betrifft die Erfindung eine Radarsensoranordnung mit einem Radarsensor und einem Radom sowie ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a radome for an associated radar sensor in a motor vehicle, comprising a heating device for defrosting frozen water and / or evaporating a layer of liquid on the radome. In addition, the invention relates to a radar sensor arrangement with a radar sensor and a radome and a motor vehicle.

Der Einsatz von Radarsensoren in Kraftfahrzeugen ist bereits seit längerer Zeit bekannt. Sie können auf verschiedenste Art und Weise eingesetzt werden, insbesondere zur Überwachung der Fahrzeugumgebung. Beispielhafte Fahrerassistenzsysteme beziehungsweise Funktionen, in denen Radardaten von Radarsensoren nützliche Informationen darstellen, umfassen Totwinkelüberwachungssysteme, Einparkhilfen, Pre-Crash-Sensing sowie Stop-and-Go-Systeme.The use of radar sensors in motor vehicles has been known for a long time. They can be used in a wide variety of ways, particularly for monitoring the vehicle environment. Exemplary driver assistance systems or functions in which radar data from radar sensors represent useful information include blind spot monitoring systems, parking aids, pre-crash sensing and stop-and-go systems.

Radarsensoren für ein Kraftfahrzeug können beispielsweise in den Stoßfängern des Kraftfahrzeugs, beispielsweise hinter einer Kunststoffabdeckung des Stoßfängers, platziert werden und/oder anderweitig in dem Kraftfahrzeug platziert werden. Dabei kann der Radarsensor beispielsweise in einem Gehäuse untergebracht sein, das an einem Karosserieteil befestigt ist.Radar sensors for a motor vehicle can be placed, for example, in the bumpers of the motor vehicle, for example behind a plastic cover of the bumper, and / or can be otherwise placed in the motor vehicle. The radar sensor can, for example, be accommodated in a housing which is attached to a body part.

Automobile Radarsensoren werden üblicherweise in wenigstens drei Kategorien eingeteilt., nämlich langreichweitige Radarsensoren (Long-Range Radar - LRR), die eine Reichweite bis zu ca. 250 Metern aufweisen können, mittelreichweitige Radarsensoren (Mid-Range Radar - MRR), die beispielsweise Reichweiten bis zu 120 Metern aufweisen können, und kurzreichweitige Radarsensoren (Short-Range Radar - SRR), die beispielsweise Reichweiten von bis zu 50 oder 70 Metern aufweisen können. Dabei werden als Reichweitenbereiche für solche Radarsensoren häufig für LRR 10 bis 250 Meter, für MRR 1 bis 120 Meter und für SRR 0,15 bis 50 Meter angegeben.Automobile radar sensors are usually divided into at least three categories, namely long-range radar sensors (long-range radar - LRR), which can have a range of up to approx. 250 meters, medium-range radar sensors (mid-range radar - MRR), which range, for example, up to can have up to 120 meters, and short-range radar sensors (Short-Range Radar - SRR), which can have ranges of up to 50 or 70 meters, for example. Range ranges for such radar sensors are often specified for LRR 10 to 250 meters, for MRR 1 to 120 meters and for SRR 0.15 to 50 meters.

Zum Erzielen der hohen Reichweite eines langreichweitigen Radarsensors werden die abgestrahlten Radarsignale üblicherweise gebündelt, wozu eine hohe Anzahl von Empfangs- und Sendeantennen, beispielsweise jeweils acht Stück, erforderlich ist, was zwar den Öffnungswinkel des Erfassungsbereichs des Radarsensors deutlich erniedrigt, jedoch die Baugröße, insbesondere auch die Größe der Antennenanordnung des Radarsensors, deutlich erhöht. Wird ein langreichweitiger Radarsensor mithin hinter einem Radom beziehungsweise verdeckt hinter einem als Radom wirkenden Karosseriebauteil verbaut, ergibt sich ein größerer Durchstrahlungsbereich.In order to achieve the long range of a long-range radar sensor, the radar signals emitted are usually bundled, which requires a large number of receiving and transmitting antennas, for example eight each, which significantly reduces the opening angle of the detection range of the radar sensor, but the size, in particular also the size of the antenna arrangement of the radar sensor, significantly increased. If a long-range radar sensor is therefore installed behind a radome or concealed behind a body component that acts as a radome, a larger radiation area results.

Für den zuverlässigen Betrieb von Radarsensoren innerhalb eines Kraftfahrzeugs ist die Vermeidung von Wasser-, Eis- und/oder Schneeschichten im Sende- und Empfangspfad der Antennenanordnungen der Radarsensoren wichtig für deren Funktionssicherheit. Durch Anlagerung von entsprechenden Wasser-, Eis- und Schneeschichten werden die Radarsensoren gestört, wobei es im Extremfall zu einem Ausfall der Radarsensoren kommen kann. Um die Anlagerung am Radarsensor selbst zu vermeiden, wurden deshalb Radome für auf das Umfeld des Kraftfahrzeugs gerichtete Radarsensoren vorgeschlagen. Jedoch tritt auch eine Verschlechterung der Performance eines Radarsensors ein, wenn sich auf der Oberfläche des Radoms Wasser-, Eis- und/oder Schneeschichten anlagern.For the reliable operation of radar sensors within a motor vehicle, the avoidance of layers of water, ice and / or snow in the transmission and reception path of the antenna arrangements of the radar sensors is important for their functional reliability. The radar sensors are disturbed by the addition of appropriate layers of water, ice and snow, which in extreme cases can lead to a failure of the radar sensors. In order to avoid the build-up on the radar sensor itself, radomes have therefore been proposed for radar sensors aimed at the surroundings of the motor vehicle. However, the performance of a radar sensor also deteriorates if layers of water, ice and / or snow accumulate on the surface of the radome.

DE 10 2011 107 216 A1 betrifft ein Radom für eine Sende- und Empfangseinrichtung von Radarwellen eines Kraftfahrzeugs. Dabei soll eine zum Einbringen von Wärme in das Radom ausgebildete Heizeinrichtung flächig zwischen einer Tragstruktur und einer die Tragstruktur flächig bedeckenden Deckschicht des Radoms angeordnet sein. Auf diese Weise soll die Heizeinrichtung besonders nah an einer den Witterungseinflüssen zugewandten Oberfläche des Radoms, nämlich der Deckschicht, angeordnet sein, um das Radom von Eis, Schnee und sonstigen den Durchtritt von Radarwellen beeinträchtigenden Witterungseinflüssen freizuhalten. DE 10 2011 107 216 A1 relates to a radome for a transmitting and receiving device for radar waves of a motor vehicle. In this case, a heating device designed to introduce heat into the radome should be arranged flat between a support structure and a cover layer of the radome covering the support structure. In this way, the heating device should be arranged particularly close to a surface of the radome facing the weather, namely the cover layer, in order to keep the radome free of ice, snow and other weather influences which impair the passage of radar waves.

DE 10 2004 049 148 A1 betrifft ein Heizungselement auf einer polymeren Innenoberfläche eines Frontmoduls/Stoßfängers eines Kraftfahrzeuges in Wirkverbindung mit einer Radarsende- und -empfangseinheit. Dabei soll das Heizungselement durch eine Heizfolie gebildet werden, welche bei durch widrige, insbesondere winterliche Witterungsbedingungen gegebenen Funktionseinschränkungen verwendet werden soll. In diesem Fall wirkt also ein zu durchstrahlendes Karosseriebauteil selbst als Radom. DE 10 2004 049 148 A1 relates to a heating element on a polymeric inner surface of a front module / bumper of a motor vehicle in operative connection with a radar transmitter and receiver unit. The heating element is to be formed by a heating foil which is to be used in the event of functional restrictions due to adverse, in particular wintry weather conditions. In this case, a body component to be irradiated itself acts as a radome.

EP 1 160 914 A2 betrifft ein Radom für ein Abstands-Warn-Radar (AWR). Dabei soll die Bildung von Schnee oder Eisschichten auf dem Radom verhindert werden. Hierzu wird vorgeschlagen, dass die dekorativen, dünnen Metallschichten eines Radoms einen ohmschen Widerstand aufweisen und mittels einer elektrischen Stromquelle zur Heizung des Radoms bestrombar sind. EP 1 160 914 A2 relates to a radome for a distance warning radar (AWR). The aim is to prevent snow or layers of ice from forming on the radome. For this purpose, it is proposed that the decorative, thin metal layers of a radome have an ohmic resistance and can be energized by means of an electrical current source for heating the radome.

Langreichweitige Radarsensoren und mittelreichweitige Radarsensoren sollen in Kraftfahrzeugen zukünftig für unterschiedliche Funktionen eingesetzt werden, beispielsweise mittelreichweitige Radarsensoren für Assistenz- und Sicherheitsfunktionen und langreichweitige Radarsensoren für pilotierte Funktionen, mithin wenigstens teilweise automatische Fahrfunktionen. Aufgrund der Integrationskomplexität mehrerer Radarsensoren im Frontbereich des Kraftfahrzeugs ist es von Vorteil, je nach Anwendung nur einen Front-Radarsensor, insbesondere entweder einen MRR oder einen LRR, zu verbauen. Ein Doppelverbau von MRR und LRR erhöht die Kosten und die Integrationskomplexität im Kraftfahrzeug.Long-range radar sensors and medium-range radar sensors will in future be used in motor vehicles for different functions, for example medium-range radar sensors for assistance and safety functions and long-range radar sensors for piloted functions, and therefore at least partially automatic driving functions. Due to the integration complexity of several radar sensors in the Front area of the motor vehicle, it is advantageous, depending on the application, to install only one front radar sensor, in particular either an MRR or an LRR. A double installation of MRR and LRR increases the costs and the complexity of integration in the motor vehicle.

Dabei ist es in einem Beispiel durchaus denkbar, dass ein langreichweitiger Radarsensor derart ausgebildet ist, dass er auch für Assistenz- und Sicherheitsfunktionen die notwendigen Radardaten liefert, mithin allein ein langreichweitiger Radarsensor innerhalb des Kraftfahrzeugs verbaut werden kann, wenn pilotierte Funktionen sowie Assistenz- und Sicherheitsfunktionen innerhalb des Kraftfahrzeugs angeboten werden sollen. Sollen nur Assistenz- und/oder Sicherheitsfunktionen realisiert werden, ist es nicht notwendig, einen üblicherweise deutlich teureren langreichweitigen Radarsensor zu verbauen, sondern es reicht aus, einen mittelreichweitigen Radarsensor zu verwenden.In one example, it is entirely conceivable that a long-range radar sensor is designed such that it also supplies the necessary radar data for assistance and safety functions, and consequently a long-range radar sensor can be installed inside the motor vehicle if piloted functions as well as assistance and safety functions should be offered within the motor vehicle. If only assistance and / or safety functions are to be implemented, it is not necessary to install a usually far more expensive long-range radar sensor, but it is sufficient to use a medium-range radar sensor.

Um eine derartige Ersatzstrategie zwischen mittelreichweitigen und langreichweitigen Radarsensoren (MRR und LRR) zu ermöglichen, ist es aus Gründen der konstruktiven Einfachheit sowie Kostengründen erwünscht, Gleichteile bezüglich des Radoms und des Einbauortes vorzusehen. Das bedeutet, unabhängig davon, ob ein langreichweitiger oder ein mittelreichweitiger Radarsensor verbaut werden soll, soll das Radom, insbesondere ein Radom mit einer Heizeinrichtung, gleich aufgebaut sein.In order to enable such a replacement strategy between medium-range and long-range radar sensors (MRR and LRR), it is desirable for reasons of design simplicity and cost reasons to provide identical parts with regard to the radome and the installation location. This means that regardless of whether a long-range or a medium-range radar sensor is to be installed, the radome, in particular a radome with a heating device, should have the same structure.

Dabei trifft jedoch das Problem auf, dass bei der Ausgestaltung eines Radoms sowohl für LRR als auch für MRR die Heizeinrichtung für den großflächigeren Durchstrahlungsbereich, hier beim langreichweitigen Radarsensor, ausgelegt werden muss. Das bedeutet aber, dass ein kleinerer und kostensensitiver mittelreichweitiger Radarsensor dennoch die großflächige Heizeinrichtung für einen langreichweitigen Radarsensor betreiben muss, das bedeutet, der mittelreichweitige Radarsensor muss eine große Heizungsleistung für das Radom bereitstellen, obwohl für den mittelreichweitigen Radarsensor nur eine kleinere Fläche vor dem Radarsensor beheizt werden muss, mithin ein kleinerer Durchstrahlungsbereich gegeben ist.However, the problem arises that when designing a radome for both LRR and MRR, the heating device must be designed for the larger radiation area, here in the long-range radar sensor. However, this means that a smaller and cost-sensitive medium-range radar sensor must still operate the large-area heating device for a long-range radar sensor, which means that the medium-range radar sensor must provide a large amount of heating power for the radome, although for the medium-range radar sensor only heats a smaller area in front of the radar sensor must therefore be given, so a smaller radiation area is given.

DE 196 44 164 C2 betrifft ein Kraftfahrzeug-Radarsystem, bei dem sich zur Fokussierung oder Streuung der elektromagnetischen Wellen ein linsenförmiger dielektrischer Körper im Strahlengang des mindestens einen Sende-/Empfangselements befindet. Der linsenförmige dielektrische Körper dient zudem zum Schutz vor Witterungseinflüssen. Er weist eine Anordnung aus elektrisch leitfähigen Bahnen auf, welche zwei Heizkreise bilden können, wobei zur Feststellung einer Verschmutzung ein Widerstand und eine Kapazität zwischen den beiden Anordnungen gemessen werden kann. DE 196 44 164 C2 relates to a motor vehicle radar system in which a lens-shaped dielectric body is located in the beam path of the at least one transmitting / receiving element for focusing or scattering the electromagnetic waves. The lenticular dielectric body also serves to protect against the weather. It has an arrangement of electrically conductive tracks which can form two heating circuits, a resistance and a capacitance being able to be measured between the two arrangements in order to determine contamination.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Radom für einen Radarsensor eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einen mittelreichweitigen oder langreichweitigen Radarsensor, bereitzustellen, welches aufgrund seiner Bauweise eine effiziente Heizung für den Betrieb des Radarsensors ermöglicht.The invention is therefore based on the object of providing a radome for a radar sensor of a motor vehicle, in particular a medium-range or long-range radar sensor, which, because of its construction, enables efficient heating for the operation of the radar sensor.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Radom der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Radom eine erste, einen ersten Durchstrahlungsbereich für eine erste Betriebsart und/oder erste Antennengröße des zugeordneten Radarsensors abdeckende, bestrombare Heizstruktur und eine zweite, wenigstens einen Zusatzbereich zu dem ersten Durchstrahlungsbereich abdeckende, bestrombare Heizstruktur aufweist, wobei der Zusatzbereich zusammen mit dem ersten Durchstrahlungsbereich einen zweiten, größeren Durchstrahlungsbereich für eine zweite Betriebsart und/oder zweite Antennengröße des zugeordneten Radarsensors bilden und beide Heizstrukturen getrennte Anschlussmittel aufweisen.To achieve this object, according to the invention, in the case of a radome of the type mentioned at the outset, the radome has a first, currentable heating structure covering a first radiation area for a first operating mode and / or first antenna size of the assigned radar sensor, and a second, at least one additional area to the first Radiation area covering, energizable heating structure, the additional area together with the first radiation area form a second, larger radiation area for a second operating mode and / or second antenna size of the associated radar sensor and both heating structures have separate connection means.

Es wird mithin vorgeschlagen, die Heizeinrichtung im Radom effizient für unterschiedliche Arten von dem Radom nach Bedarf zuordenbaren Radarsensoren auszulegen, um insbesondere ein Radom zu schaffen, das sowohl für langreichweitige als auch für mittelreichweitige Radarsensoren im Kraftfahrzeug ausgelegt und somit nutzbar ist. Konkret werden in dem ein Gleichteil für unterschiedliche Radarsensoren bildenden Radom zwei Heizungsstrukturen verbaut, die unabhängig betreibbar sind, insbesondere derart, dass sich zumindest in der Summe Heizbereiche einmal für einen mittelreichweitigen Radarsensor und einmal für einen langreichweitigen Radarsensor ergeben. Je nachdem, ob letztendlich ein mittelreichweitiger Radarsensor oder ein langreichweitiger Radarsensor als zugeordneter Radarsensor im Kraftfahrzeug verbaut wurde, können die entsprechenden Heizstrukturen im Radom angesteuert werden, nachdem beide Heizstrukturen getrennte Anschlussmittel aufweisen und somit getrennt betreibbar sind. So kann, allgemein gesagt, bei Verwendung eines einen kleineren, ersten Durchstrahlungsbereich aufweisenden Radarsensors, insbesondere eines mittelreichweitigen Radarsensor, nur die kleinflächige Heizungsstruktur betrieben werden, während bei einem zugeordneten Radarsensor mit einem größeren, zweiten Durchstrahlungsbereich, insbesondere einem langreichweitigen Radarsensor, die beiden Heizstrukturen als großflächige Heizung betrieben werden können. Alternativ ist es auch denkbar, bei einer entsprechend starken Ausbildung der zweiten Heizstruktur im Zusatzbereich, im Fall des den zweiten Durchstrahlungsbereich nutzenden Radarsensors nur die zweite Heizstruktur zu betreiben, nachdem diese dann auch den ersten Durchstrahlungsbereich hinreichend mitheizt.It is therefore proposed to design the heating device in the radome efficiently for different types of radar sensors which can be assigned to the radome as required, in particular to create a radome which is designed for both long-range and medium-range radar sensors in the motor vehicle and is therefore usable. Specifically, two heating structures are installed in the radome forming a common part for different radar sensors, which can be operated independently, in particular in such a way that at least in total there are heating areas for a medium-range radar sensor and for a long-range radar sensor. Depending on whether a medium-range radar sensor or a long-range radar sensor was ultimately installed as an assigned radar sensor in the motor vehicle, the corresponding heating structures in the radome can be controlled after both heating structures have separate connection means and can thus be operated separately. Generally speaking, when using a radar sensor with a smaller, first radiation range, in particular a medium-range radar sensor, only the small-area heating structure can be operated, while with an assigned radar sensor with a larger, second radiation range, in particular a long-range radar sensor, the two heating structures as large area heating can be operated. Alternatively, it is also conceivable, with a correspondingly strong design of the second heating structure in the additional area, in the case of the one using the second radiation area To operate the radar sensor only the second heating structure after it then also sufficiently heats the first radiation area.

Insbesondere kann dabei für den durch den je nach Bedarf zuordenbaren Radarsensor benutzten Durchstrahlungsbereich die Antennengröße, also die Größe einer Antennenanordnung des Radarsensors, relevant sein. Diese bestimmt letztlich, welche Ausdehnung der Abstrahlbereich des zugeordneten Radarsensor im Bereich des Radoms aufweist. Bei langreichweitigen Radarsensoren ist, wie dargelegt wurde, aufgrund der gewollten Bündelung der Radarsignale eine größere Antennenanordnung mit einer größeren Anzahl von Sende- und/oder Empfangsantennen erforderlich, während bei mittelreichweitigen Radarsensoren eine reduzierte Anzahl von Sende- und Empfangsantennen vorgesehen sein kann, so dass trotz eines gegebenenfalls gegebenen größeren Öffnungswinkels des Abstrahlbereichs sich ein geringerer erster Durchstrahlungsbereich als bei dem langreichweitigen Radarsensor mit der größeren Antennenanordnung ergibt. Insbesondere kann hierbei auch der Fall auftreten, dass der von der zweiten Heizstruktur abgedeckte Bereich, also der Zusatzbereich, größer als der erste Durchstrahlungsbereich ist, mithin auch die zweite Heizstruktur gegebenenfalls ausgedehnter als die erste Heizstruktur sein kann.In particular, the antenna size, that is to say the size of an antenna arrangement of the radar sensor, can be relevant for the transmission range used by the radar sensor that can be assigned as required. This ultimately determines the extent of the radiation area of the assigned radar sensor in the area of the radome. With long-range radar sensors, as has been explained, a larger antenna arrangement with a larger number of transmitting and / or receiving antennas is required due to the deliberate bundling of the radar signals, while a reduced number of transmitting and receiving antennas can be provided for medium-range radar sensors, so that despite of a possibly larger opening angle of the radiation area results in a smaller first transmission area than in the long-range radar sensor with the larger antenna arrangement. In particular, the case may also arise here that the area covered by the second heating structure, that is to say the additional area, is larger than the first radiographic area, and consequently the second heating structure may also be more extensive than the first heating structure.

Konkret ist es bevorzugt, wie bereits dargelegt wurde, wenn der erste Durchstrahlungsbereich und der zweite Durchstrahlungsbereich in ihrer Ausdehnung jeweils für einen mittelreichweitigen Radarsensor und einen langreichweitigen Radarsensor gewählt sind. Das Radom bildet somit ein Gleichteil, das wahlweise mit einem mittelreichweitigen Radarsensor und einem deutlich größerem langreichweitigen Radarsensor verwendet werden kann.Specifically, as already explained, it is preferred if the extent of the first radiation area and the second radiation area are selected for a medium-range radar sensor and a long-range radar sensor. The radome thus forms a common part that can optionally be used with a medium-range radar sensor and a significantly larger long-range radar sensor.

Bei den Heizstrukturen handelt es sich üblicherweise um elektrisch leitfähige Strukturen, die einen gewissen ohmschen Widerstand aufweisen, der bei Bestromung der Heizstruktur zu einer Heizwirkung führt. Bevorzugt handelt es sich bei den Heizstrukturen um Heizdrähte, wobei jedoch auch andere Ausbildungen, beispielsweise als Metallschicht, denkbar sind, wie dies auch in eingangs erläutertem Stand der Technik für nur eine einzige Heizstruktur erläutert wurde. Die Heizstrukturen können in ein Grundmaterial und/oder zwischen zwei Schichten des Radoms integriert sein, insbesondere eingegossen sein. Dies kann insbesondere bei Guss-Formteilen, beispielsweise Stoßfängerteilen, zweckmäßig sein. Die Anschlussmittel sind ferner bevorzugt außerhalb des zweiten Bestrahlungsbereichs angeordnet, so dass unabhängig von der konkreten Zuordnung eines Radarsensors die Anschlussmittel die Durchstrahlung des Radoms nicht beeinträchtigen.The heating structures are usually electrically conductive structures which have a certain ohmic resistance, which leads to a heating effect when the heating structure is energized. The heating structures are preferably heating wires, although other designs, for example as a metal layer, are also conceivable, as was also explained in the prior art explained above for only a single heating structure. The heating structures can be integrated, in particular cast in, in a base material and / or between two layers of the radome. This can be particularly useful in the case of cast molded parts, for example bumper parts. The connection means are furthermore preferably arranged outside the second radiation area, so that the connection means do not impair the transmission of the radome regardless of the specific assignment of a radar sensor.

Die Erfindung betrifft ferner eine Radarsensoranordnung für ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein erfindungsgemäßes Radom sowie einen diesem zugeordneten Radarsensor. Die Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Radoms lassen sich entsprechend auf die erfindungsgemäße Radarsensoranordnung übertragen.The invention further relates to a radar sensor arrangement for a motor vehicle, comprising a radome according to the invention and a radar sensor assigned to it. The statements regarding the radome according to the invention can be correspondingly transferred to the radar sensor arrangement according to the invention.

Die Radarsensoranordnung wird vorzugsweise derart weitergebildet, dass eine Steuereinheit des in der ersten Betriebsart betreibbaren und/oder die erste Antennengröße aufweisenden Radarsensors zum Betrieb der ersten Heizstruktur über das Anschlussmittel der ersten Heizstruktur und/oder die Steuereinheit des, insbesondere zusätzlich, in der zweiten Betriebsart betreibbaren und/oder die zweite Antennengröße aufweisenden Radarsensors zum Betrieb lediglich der zweiten Heizstruktur oder beider Heizstrukturen über deren Anschlussmittel ausgebildet ist. Weist in konkreter Ausgestaltung die Radarsensoranordnung also einen mittelreichweitigen Radarsensor auf, ist es vollkommen ausreichend, die erste Heizstruktur zu bestromen, wenn eine Entfernung einer störenden Anlagerung, sei es flüssiges oder gefrorenes Wasser, erforderlich ist. Derartiges kann im Übrigen allgemein über einen entsprechenden Sensor und/oder durch Auswertung der Radardaten des Radarsensors detektiert werden. Ist ein solcher Witterungssensor vorgesehen, kann dieser auch einen Teil des erfindungsgemäßen Radoms bilden. Es kann sich jedoch auch um einen allgemeinen Witterungssensor des Kraftfahrzeugs handeln, wie dies grundsätzlich bekannt ist.The radar sensor arrangement is preferably developed in such a way that a control unit of the radar sensor that can be operated in the first operating mode and / or has the first antenna size for operating the first heating structure via the connection means of the first heating structure and / or the control unit of the, in particular additionally, operable in the second operating mode and / or the second antenna size radar sensor is designed to operate only the second heating structure or both heating structures via their connection means. If, in a specific embodiment, the radar sensor arrangement has a medium-range radar sensor, it is perfectly sufficient to energize the first heating structure if removal of an annoying deposit, be it liquid or frozen water, is necessary. Incidentally, such can generally be detected via a corresponding sensor and / or by evaluating the radar data of the radar sensor. If such a weather sensor is provided, it can also form part of the radome according to the invention. However, it can also be a general weather sensor of the motor vehicle, as is known in principle.

Während also in der konkreten Ausführungsform der mittelreichweitige Radarsensor, so dem Radom zugeordnet, nur eine geringe Heizleistung bereitstellen muss und über das entsprechende Anschlussmittel mit der ersten Heizstruktur verbunden ist, kann über das wenigstens eine entsprechende Anschlussmittel ein zugeordneter langreichweitiger Radarsensor wenigstens mit der zweiten Heizstruktur verbunden werden, die es erlaubt, bei Bereitstellung einer entsprechenden größeren Heizleistung den gesamten benötigten zweiten Durchstrahlungsbereich von störenden Schichten hinreichend effektiv zu befreien. Dabei ist es grundsätzlich bevorzugt, wenn der Betrieb der zweiten Heizstruktur mit höherer Heizleistung ausreichend ist, um den gesamten zweiten Durchstrahlungsbereich abzutauen beziehungsweise abzuverdampfen, da dann lediglich eine Betriebsverbindung von der Steuereinheit des Radarsensors zu der Heizeinrichtung benötigt wird, die je nach Vorsehen der Radarsensorart mit dem Anschlussmittel der entsprechenden Heizstruktur zu verbinden ist. In diesem Fall deckt die Heizwirkung der zweiten Heizstruktur also nicht nur den Zusatzbereich, sondern den gesamten zweiten Durchstrahlungsbereich ab.So while in the specific embodiment the medium-range radar sensor, as assigned to the radome, only has to provide a low heating power and is connected to the first heating structure via the corresponding connection means, an assigned long-range radar sensor can be connected at least to the second heating structure via the at least one corresponding connection means which allows the entire second radiation area required to be sufficiently effectively freed from interfering layers when a correspondingly greater heating power is provided. It is fundamentally preferred if the operation of the second heating structure with a higher heating output is sufficient to defrost or evaporate the entire second radiation area, since then only an operational connection from the control unit of the radar sensor to the heating device is required, which depending on the type of radar sensor provided the connection means of the corresponding heating structure must be connected. In this case, the heating effect of the second heating structure therefore covers not only the additional area, but the entire second radiation area.

Möglich ist es jedoch auch, den langreichweitigen Radarsensor beziehungsweise allgemein den den zweiten Durchstrahlungsbereich nutzenden Radarsensor so auszubilden, dass beide Heizstrukturen mit der entsprechenden Steuereinheit ansteuerbar verbindbar sind. However, it is also possible to design the long-range radar sensor or, in general, the radar sensor using the second radiation range in such a way that both heating structures can be connected to the corresponding control unit in a controllable manner.

Wie bereits erwähnt, gilt unabhängig vom zugeordneten Radarsensor bevorzugt, dass ein Betrieb der Heizstrukturen nur dann erfolgt, wenn ein entsprechendes Witterungssignal an der Steuereinheit des Radarsensors anliegt beziehungsweise vorliegt.As already mentioned, regardless of the assigned radar sensor, it is preferred that the heating structures are only operated when a corresponding weather signal is present or is present at the control unit of the radar sensor.

Es sei an dieser Stelle auch angemerkt, dass es denkbar ist, einen langreichweitigen Radarsensor so auszugestalten, dass er auch, insbesondere unter Nutzung einer geringeren Zahl von Antennenelementen seiner Antennenanordnung, als mittelreichweitiger Radarsensor betrieben werden kann, so dass es beispielsweise möglich ist, einen Betriebsmodus des langreichweitigen Radarsensors vorzusehen, in dem dieser nur den ersten Durchstrahlungsbereich benötigt. In diesem Fall kann eine Verbindung zu beiden Heizstrukturen zweckmäßig sein, da dann je nach Betriebsmodus des derart ausgebildeten langreichweitigen Radarsensors die erste Heizstruktur alleine und/oder wenigstens die zweite Heizstruktur betrieben werden kann.It should also be noted at this point that it is conceivable to design a long-range radar sensor such that it can also be operated as a medium-range radar sensor, in particular using a smaller number of antenna elements in its antenna arrangement, so that it is possible, for example, to have an operating mode of the long-range radar sensor, in which it only requires the first transmission range. In this case, a connection to both heating structures can be expedient, since then depending on the operating mode of the long-range radar sensor designed in this way, the first heating structure can be operated alone and / or at least the second heating structure.

Die Erfindung betrifft ferner auch ein Kraftfahrzeug, aufweisend wenigstens eine erfindungsgemäße Radarsensoranordnung. Dabei kann vorgesehen sein, dass bei mehreren Radarsensoranordnungen der erfindungsgemäßen Art wenigstens zwei Radarsensoranordnungen unterschiedliche Radarsensoren aufweisen. Nachdem die Radome der Radarsensoranordnungen Gleichteile bilden, lassen sie sich wahlweise mit den ersten Durchstrahlungsbereich oder den zweiten Durchstrahlungsbereich nutzenden Radarsensoren kombinieren, so dass unterschiedliche Radarsensoranordnungen entstehen, beispielsweise wenigstens eine Radarsensoranordnung mit einem langreichweitigen Radarsensor und wenigstens eine Radarsensoranordnung mit einem mittelreichweitigen Radarsensor.The invention also relates to a motor vehicle having at least one radar sensor arrangement according to the invention. It can be provided that in the case of several radar sensor arrangements of the type according to the invention, at least two radar sensor arrangements have different radar sensors. After the radomes of the radar sensor arrangements form identical parts, they can optionally be combined with the first radiation range or the second radiation range using radar sensors, so that different radar sensor arrangements arise, for example at least one radar sensor arrangement with a long-range radar sensor and at least one radar sensor arrangement with a medium-range radar sensor.

In konkreter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Radom in einen Stoßfänger und/oder einen Schweller des Kraftfahrzeugs integriert ist. Nachdem langreichweitige und mittelreichweitige Radarsensoren in Kraftfahrzeugen häufig im Frontbereich eingesetzt werden, kann das wenigstens eine Radom bevorzugt in einem vorderen Stoßfänger des Kraftfahrzeugs integriert sein. Auf diese Weise können mithin unabhängig vom konkret zu verbauenden Radarsensor jeweils gleiche Stoßfängerteile, die das Radom umfassen beziehungsweise in die es integriert ist, verwendet und produziert werden. Für seitlich ausgerichtete Radarsensoren, beispielsweise kurzreichweitige Radarsensoren, kann vorgesehen sein, diese verdeckt hinter einem Teil eines Schwellers des Kraftfahrzeugs zu verbauen, so dass ein Radom auch in einem derartigen Schweller integriert sein kann, wenn unterschiedliche Ausstattungen des Kraftfahrzeugs unterschiedliche Radarsensoren mit unterschiedlichen Durchstrahlungsbereichen dort vorsehen.In a specific embodiment of the present invention, it can be provided that the at least one radome is integrated in a bumper and / or a sill of the motor vehicle. Since long-range and medium-range radar sensors in motor vehicles are often used in the front area, the at least one radome can preferably be integrated in a front bumper of the motor vehicle. In this way, regardless of the specific radar sensor to be installed, the same bumper parts that encompass the radome or in which it is integrated can be used and produced. For laterally aligned radar sensors, for example short-range radar sensors, it can be provided that they are concealed behind part of a sill of the motor vehicle, so that a radome can also be integrated in such a sill if different equipment of the motor vehicle provides different radar sensors with different radiation areas there .

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Radoms,
2 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Radarsensoranordnung mit einem mittelreichweitigen Radarsensor,
3 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Radarsensoranordnung mit einem langreichweitigen Radarsensor, und
4 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.

Further advantages and details of the present invention result from the exemplary embodiments described below and from the drawings. Show:

1 a schematic diagram of a radome according to the invention,
2nd 1 shows a schematic sectional view of a radar sensor arrangement according to the invention with a medium-range radar sensor,
3rd is a schematic sectional view of a radar sensor arrangement according to the invention with a long-range radar sensor, and
4th a motor vehicle according to the invention.

1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Radoms 1. Ersichtlich weist das Radom 1 vorliegend eine erste, als Heizdraht realisierte Heizstruktur 2 mit einem ersten Anschlussmittel 3 auf. Die erste Heizstruktur 2 deckt in ihrer Heizwirkung einen ersten, inneren Durchstrahlungsbereich 4 ab. Ferner weist das Radom 1 eine zweite, ebenso als Heizdraht ausgeführte Heizstruktur 5 in einem Zusatzbereich 6 auf. Dabei ist die Anordnung und Heizwirkung der zweiten Heizstruktur 5 vorliegend so gewählt, dass sowohl der Zusatzbereich 6 als auch der erste Durchstrahlungsbereich 2 von Anlagerungen, insbesondere Schnee-, Eis- und/oder Wasserschichten, die durch Witterungseinflüsse auf der Außenseite des Radoms 1 entstehen können, befreit werden können; der Zusatzbereich 6 und der erste Bestrahlungsbereich 4 bilden somit einen zweiten, von witterungsbedingten Anlagerungen befreibaren Durchstrahlungsbereich 7, dessen Begrenzung in 1 gestrichelt angedeutet ist. Dabei ist auch für die zweite Heizstruktur 5 ein Anschlussmittel 8 vorgesehen, wobei sich sowohl das erste Anschlussmittel 3 als auch das zweite Anschlussmittel 8 außerhalb des zweiten Durchstrahlungsbereichs 7 befinden. 1 shows a schematic diagram of a radome according to the invention 1 . The radome clearly shows 1 in the present case a first heating structure realized as a heating wire 2nd with a first connection means 3rd on. The first heating structure 2nd covers a first, inner radiating area in its heating effect 4th from. The radome also points 1 a second heating structure, also designed as a heating wire 5 in an additional area 6 on. The arrangement and heating effect of the second heating structure 5 In the present case chosen so that both the additional area 6 as well as the first radiographic area 2nd of deposits, in particular layers of snow, ice and / or water, caused by weather influences on the outside of the radome 1 can arise, can be liberated; the additional area 6 and the first irradiation area 4th thus form a second radiation area that can be exposed to weather-related deposits 7 whose limitation in 1 is indicated by dashed lines. It is also for the second heating structure 5 a connection means 8th provided, both the first connection means 3rd as well as the second connection means 8th outside the second radiation range 7 are located.

Es sei angemerkt, dass es in einer alternativen Ausgestaltung auch denkbar ist, zum Beseitigen von Schnee-, Eis- und/oder Wasserschichten im zweiten Durchstrahlungsbereich 7 sowohl die erste als auch die zweite Heizstruktur 2, 5 zu betreiben.It should be noted that, in an alternative embodiment, it is also conceivable to remove layers of snow, ice and / or water in the second radiation area 7 both the first and the second heating structure 2nd , 5 to operate.

Die Heizstrukturen 2, 5 können in das Radom 1 fest integriert sein, beispielsweise in einem Grundmaterial vergossen und/oder zwischen zwei Schichten angeordnet sein. Denkbar ist auch das Aufbringen der Heizstrukturen 2, 5 auf das Radom 1 als eine Beschichtung an sich.The heating structures 2nd , 5 can in the radome 1 be firmly integrated, for example cast in a base material and / or arranged between two layers. It is also conceivable to apply the heating structures 2nd , 5 on the radome 1 as a coating in itself.

Aufgrund seiner speziellen Ausgestaltung kann das Radom 1 sowohl mit mittelreichweitigen Radarsensoren, die nur den ersten Durchstrahlungsbereich 4 benötigen, als auch mit langreichweitigen Radarsensoren, die den zweiten Durchstrahlungsbereich 7 benötigen, verwendet werden, ohne dass der mittelreichweitige Radarsensor die eine hohe Heizleistung benötigende zweite Heizstruktur 5 betreiben müsste. Dies ist jedoch bei dem größer ausgebildeten und auch eine größere Antennenanordnung aufweisenden langreichweitigen Radarsensor möglich, der dann wenigstens das zweite Anschlussmittel 8 nutzt.Due to its special design, the radome 1 both with medium-range radar sensors that only cover the first radiation range 4th need, as well as with long-range radar sensors that cover the second radiation area 7 need to be used without the medium-range radar sensor requiring the second heating structure, which requires high heating power 5 would have to operate. However, this is possible with the larger long-range radar sensor, which also has a larger antenna arrangement and which then has at least the second connection means 8th uses.

Die sich ergebenden alternativen Ausgestaltungen zeigen die 2 und 3.The resulting alternative configurations show the 2nd and 3rd .

2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radarsensoranordnung 9, bei der dem erfindungsgemäßen Radom 1 ein mittelreichweitiger Radarsensor 10 zugeordnet wurde. Der mittelreichweitige Radarsensor 10 ist relativ kleinbauend und weist auch eine relativ kleine Antennenanordnung 11 auf, so dass der Abstrahlbereich 12 genau wie der Empfangsbereich auf der Höhe des Radoms 1 dem ersten Durchstrahlungsbereich 4 entsprechen. Ersichtlich ist der Radarsensor 10 entsprechend über radarsensorseitige Anschlussmittel 13 mit dem ersten Anschlussmittel 3 des Radoms 1 verbunden, so dass über eine Steuereinheit 14 des ersten Radarsensors 10 bei noch geringer Heizleistung die erste Heizstruktur 2 betrieben, das bedeutet, bestromt werden kann, wenn ein entsprechendes Witterungssignal, welches beispielsweise durch einen Witterungssensor erzeugt und/oder aus den Radardaten des Radarsensors 10 abgeleitet werden kann, in der Steuereinheit 14 anliegt. 2nd shows a first embodiment of a radar sensor arrangement according to the invention 9 , in the case of the radome according to the invention 1 a medium-range radar sensor 10th was assigned. The medium-range radar sensor 10th is relatively small and also has a relatively small antenna arrangement 11 on so that the radiation area 12 just like the reception area at the level of the radome 1 the first radiographic area 4th correspond. The radar sensor can be seen 10th accordingly via connection means on the radar sensor side 13 with the first connection means 3rd of the radome 1 connected so that via a control unit 14 of the first radar sensor 10th the first heating structure when the heating power is still low 2nd operated, that means, can be energized when a corresponding weather signal, which is generated, for example, by a weather sensor and / or from the radar data of the radar sensor 10th can be derived in the control unit 14 is present.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radarsensoranordnung 15, wobei dort alternativ ein langreichweitiger Radarsensor 16 verwendet wird, der nicht nur an sich größer und teurer ausgebildet ist, sondern auch mehr Antennenelemente in seiner Antennenanordnung 17 nutzt, welche mithin eine höhere Antennengröße aufweist, mithin trotz gegebenenfalls engerem Öffnungswinkel des Abstrahlbereichs 18 und somit auch des Empfangsbereichs den größeren, zweiten Durchstrahlungsbereich 7 nutzt. Entsprechend ist der Radarsensor 16 über entsprechende sensorseitige Anschlussmittel 19 vorliegend mit dem Anschlussmittel 8 der zweiten Heizstruktur 5 verbunden, welche mithin bei Vorliegen des Witterungssignals durch die Steuereinheit 20 des Radarsensors 16 entsprechend betrieben werden kann, vorliegend aufgrund der bezüglich der 1 beschriebenen Ausgestaltung und aufgrund der höheren eingesetzten Heizleistung in ausreichendem Maße, um auch ohne Betrieb der ersten Heizstruktur 2 den gesamten zweiten Durchstrahlungsbereich 7 hinreichend zu erwärmen und somit in der Heizwirkung abzudecken. 3rd shows a further embodiment of a radar sensor arrangement according to the invention 15 , where there is alternatively a long-range radar sensor 16 is used, which is not only designed larger and more expensive per se, but also more antenna elements in its antenna arrangement 17th uses, which therefore has a larger antenna size, therefore despite a narrower opening angle of the radiation area 18th and thus also of the reception area the larger, second radiation area 7 uses. The radar sensor is corresponding 16 via appropriate sensor-side connection means 19th in the present case with the connection means 8th the second heating structure 5 connected, which in the presence of the weather signal by the control unit 20th of the radar sensor 16 can be operated accordingly, in the present case due to the 1 described design and due to the higher heating power used to a sufficient extent, even without operating the first heating structure 2nd the entire second radiographic area 7 to heat sufficiently and thus to cover the heating effect.

Es ergibt sich, dass das Radom 1 ein Gleichteil für unterschiedliche Radarsensoren 10, 16 darstellt, hier für den mittelreichweitigen Radarsensor 10 und den langreichweitigen Radarsensor 16. Das bedeutet, in einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug 21, wie in 4 dargestellt, kann bei Integration desselben Radoms 1 in alle vorderen Stoßfänger 22 wahlweise der mittelreichweitige Radarsensor 10 (MRR) oder der langreichweitige Radarsensor 16 (LRR) eingesetzt werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, mehrere Radarsensorenanordnungen 9, 15 an einem Kraftfahrzeug 21 zu realisieren.It turns out that the radome 1 a common part for different radar sensors 10th , 16 represents, here for the medium-range radar sensor 10th and the long-range radar sensor 16 . That means in a motor vehicle according to the invention 21st , as in 4th shown, can be integrated with the same radome 1 in all front bumpers 22 optionally the medium-range radar sensor 10th (MRR) or the long-range radar sensor 16 (LRR) can be used. Of course, it is also conceivable to have several radar sensor arrangements 9 , 15 on a motor vehicle 21st to realize.

Claims

Radome (1) for an associated radar sensor in a motor vehicle (21), comprising a heating device for defrosting frozen water and / or evaporating a layer of liquid on the radome (1), characterized in that the radome (1) has a first, a first radiation area (4) for a first operating mode and / or first antenna size of the assigned radar sensor (10, 16), energizable heating structure (4) and a second, at least one additional area (6) covering the first radiation area (4), energizable heating structure (5 ), the additional area (6) together with the first radiation area (4) forming a second, larger radiation area (7) for a second operating mode and / or second antenna size of the assigned radar sensor, and both heating structures (2, 5) separate connection means (3 , 8).

Radome (1) after Claim 1 , characterized in that the first radiation area (4) and the second radiation area (7) are each selected for a medium-range radar sensor (10) and a long-range radar sensor (12).

Radome (1) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the heating structures (2, 5) are heating wires and / or are integrated, in particular cast in, into a base material of the radome (1) and / or that the connection means (3, 8) are arranged outside the second radiation region (7) are.

Radar sensor arrangement (9, 15) for a motor vehicle (21), comprising a radar sensor and a radome (1) according to one of the preceding claims.

Radar sensor arrangement according to Claim 4 , characterized in that a control unit (14) of the radar sensor (10) operable in the first operating mode and / or having the first antenna size for operating the first heating structure (2) via the connection means (3) of the first heating structure (2) and / or the control unit (20) of the radar sensor (16), which can be operated in the second operating mode and / or has the second antenna size, for operating only the second heating structure (5) or both heating structures (2, 5) via their connection means (3, 8 ) is trained.

Radar sensor arrangement according to Claim 4 or 5 , characterized in that the radar sensor (10, 16) is designed as a long-range radar sensor (16) or as a medium-range radar sensor (10) and / or as a combined long-range and medium-range radar sensor.

Motor vehicle (21), comprising at least one radar sensor arrangement (9, 15) according to one of the Claims 4 to 6 .

Motor vehicle after Claim 7 , characterized in that with several radar sensor arrangements (9, 15) according to one of the Claims 4 to 6 at least two radar sensor arrangements (9, 15) have different radar sensors (10, 16).

Motor vehicle after Claim 7 or 8th , characterized in that the at least one radome (1) is integrated into a bumper (22) and / or a sill of the motor vehicle (21).