DE102021115985A1 - Motor vehicle headlight with a radar radiation module - Google Patents

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Abstract

Vorgestellt wird ein Kraftfahrzeugscheinwerfer mit Vorrichtungen zum Ausstrahlen von sichtbarem Licht und mit einem Radarstrahlungsmodul, das einen Radarstrahlungsdetektor und ein radarfunktionales Element aufweist, wobei das radarfunktionale Element dazu eingerichtet ist, einfallende Radarstrahlung bündelnd auf den Radarstrahlungsdetektor umzulenken, und wobei die radarfunktionale Schicht für die Radarstrahlung weniger transparent ist als für das sichtbare Licht und dass sie das Bündel sichtbaren Lichtes schneidet. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer zeichnet sich dadurch aus, dass das wenigstens eine Bündel sichtbaren Lichtes ein Lichtbündel einer Signallichtfunktion ist.A motor vehicle headlight is presented with devices for emitting visible light and with a radar radiation module that has a radar radiation detector and a radar-functional element, the radar-functional element being set up to deflect incident radar radiation in a bundling manner onto the radar radiation detector, and the radar-functional layer for the radar radiation being less transparent than to visible light and that it intersects the beam of visible light. The motor vehicle headlight is characterized in that the at least one bundle of visible light is a light bundle of a signal light function.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Vorrichtung zum Ausstrahlen von wenigstens einem Bündel sichtbaren Lichtes und mit einem Radarstrahlungsmodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Kraftfahrzeugscheinwerfer ist aus der 6 der Druckschrift US 2011/0279304 A1 bekannt.The present invention relates to a motor vehicle headlight with a device for emitting at least one bundle of visible light and with a radar radiation module according to the preamble of claim 1. Such a motor vehicle headlight is from 6 the pamphlet U.S. 2011/0279304 A1 famous.

Radarstrahlungsmodule werden in Kraftfahrzeugen zur Überwachung der Fahrsituation und zur Unterstützung des Fahrers beim Führen des Kraftfahrzeuges und/oder beim autonomen Fahren verwendet. Eine Unterstützung erfolgt zum Beispiel durch eine Messung von Abständen zu vorausfahrenden Fahrzeugen und ein ggf. automatisch erfolgendes Konstanthalten solcher Abstände durch Triebstrang- und/oder Bremseingriffe.Radar radiation modules are used in motor vehicles to monitor the driving situation and to support the driver when driving the motor vehicle and/or when driving autonomously. Support is provided, for example, by measuring distances to vehicles driving in front and possibly automatically keeping such distances constant by intervention in the drive train and/or the brakes.

Für den Einbau von Radarsensoren sind Kraftfahrzeugscheinwerfer insofern geeignet, als sie als Öffnungen in der meist metallischen Karosserie im Prinzip gute Abstrahl- und gute Empfangsbedingungen bieten. Dies ergibt sich durch die Eigenschaften des Materials des Scheinwerfers (in der Regel Kunststoff) und die Abwesenheit von Lack der Karosserie in diesen Öffnungen. Die Hauptbestandteile eines Radarstrahlungsmoduls sind neben elektronischen Komponenten und dem Gehäuse der Radarstrahlungsemitter und der Radarstrahlungsdetektor. Dabei kann der Radarstrahlungsdetektor bei einer freistrahlenden Realisierung lediglich den Anteil empfangen, der direkt in dem Radarstrahlungsdetektor landet. Bei einer Ausführung mit einem Linsensystem ist die Apertur der Linse das limitierende Element.Motor vehicle headlights are suitable for the installation of radar sensors insofar as, as openings in the mostly metal body, they offer good emission and good reception conditions in principle. This is due to the characteristics of the headlight material (usually plastic) and the absence of bodywork paint in these openings. In addition to electronic components and the housing, the main components of a radar radiation module are the radar radiation emitter and the radar radiation detector. In this case, in the case of a free-radiating implementation, the radar radiation detector can only receive that portion which ends up directly in the radar radiation detector. In an embodiment with a lens system, the aperture of the lens is the limiting element.

Es besteht daher ein Interesse an Lösungen, mit denen die Empfangsleistung eines in einen Kraftfahrzeugscheinwerfer integrierten Radarmoduls im Vergleich zu der freistrahlenden Ausführung vergrößerbar ist.There is therefore interest in solutions with which the receiving power of a radar module integrated into a motor vehicle headlight can be increased compared to the free-radiating version.

Der aus der US 2011/0279304 A1 bekannte Kraftfahrzeugscheinwerfer weist einen Millimeterwellen reflektierenden Spiegel auf, der seinerseits für sichtbares Licht durchlässig ist. Dieser Spiegel ragt von einer Seite her in ein Abblendlichtbündel hinein, wobei er sich quer über die optische Achse des Abblendlichtbündels erstreckt. Der Millimeterwellen reflektierende und für sichtbares Licht durchlässige Spiegel weist einen netzartig strukturierten, aufgedampften Metallfilm auf einer Vorderseite einer farblosen transparenten Kunststoffplatte auf. Der Film stellt eine die Radarstrahlung reflektierende Schicht dar.The one from the U.S. 2011/0279304 A1 known motor vehicle headlight has a mirror reflecting millimeter waves, which in turn is transparent to visible light. This mirror projects into a low beam from one side, extending across the optical axis of the low beam. The mirror reflecting millimeter waves and transmitting visible light has a net-like structured, vapor-deposited metal film on a front side of a colorless transparent plastic plate. The film is a layer that reflects radar radiation.

Der bekannte Kraftfahrzeugscheinwerfer weist insbesondere ein Radarmodul auf, das dazu eingerichtet ist, Radarstrahlung auszustrahlen. Er weist weiter einen Radarstrahlungsdetektor und ein radarfunktionales Element in Form des oben genannten Spiegels auf. Weiter weist der Radarstrahlungsdetektor eine strahlungsempfindliche Detektorfläche auf. Das radarfunktionale Element ist dazu eingerichtet, auf die radarfunktionale Schicht einfallende Radarstrahlung bündelnd auf den Radarstrahlungsdetektor umzulenken. Die radarfunktionale Schicht ist für die Radarstrahlung weniger transparent als für das sichtbare Licht und so geformt und angeordnet, dass sie das Bündel sichtbaren Lichtes schneidet.The known motor vehicle headlight has, in particular, a radar module that is set up to emit radar radiation. It also has a radar radiation detector and a radar-functional element in the form of the above-mentioned mirror. The radar radiation detector also has a radiation-sensitive detector surface. The radar-functional element is set up to deflect radar radiation incident on the radar-functional layer in a bundling manner onto the radar radiation detector. The radar functional layer is less transparent to radar radiation than to visible light and is shaped and arranged to intersect the beam of visible light.

Nach der eingangs genannten US 2011/0279304 A1 , Absatz 25, ragt die radarfunktionale Schicht über eine optische Achse hinaus in ein Abblendlichtbündel hinein, um mehr Radarstrahlung nutzen zu können. Auch wenn die radarfunktionale Schicht eine Transmission von sichtbarem Licht erlaubt, ist damit doch eine gewisse Abschwächung des Abblendlichtstroms an der Blendenkante verbunden. After the one mentioned above U.S. 2011/0279304 A1 , Paragraph 25, the radar-functional layer protrudes beyond an optical axis into a low beam in order to be able to use more radar radiation. Even if the radar-functional layer allows visible light to be transmitted, there is a certain weakening of the low-beam luminous flux at the edge of the aperture.

Andererseits ist man allgemein an einer möglichst hohen Abblendlichtintensität an der Blendenkante interessiert, um eine große Reichweite des Abblendlichtes zu erzielen.On the other hand, one is generally interested in the highest possible low beam intensity at the aperture edge in order to achieve a large range of the low beam.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Angabe eines Kraftfahrzeugscheinwerfers, der die Vorteile einer in den Kraftfahrzeugscheinwerfer integrierten Radarsensorik aufweist, ohne dafür Nachteile bei der Erzeugung einer Abblendlichtverteilung oder auch einer Fernlichtverteilung in Kauf nehmen zu müssen, und bei dem die Radarsensorik eine große radarfunktionale Fläche aufweist.Against this background, the object of the present invention is to specify a motor vehicle headlight that has the advantages of a radar sensor system integrated into the motor vehicle headlight without having to accept disadvantages in generating a low beam distribution or a high beam distribution, and in which the radar sensor system has a has a large radar functional area.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass das wenigstens eine Bündel sichtbaren Lichtes ein Lichtbündel einer Signallichtfunktion ist.The present invention solves this problem in that the at least one beam of visible light is a light beam of a signal light function.

Signallichtverteilungen haben in diesem Fall den Vorteil, dass ggf. unvermeidbare Abschwächungen einer Intensität von sichtbarem Licht sich kaum auf die Signalwirkung auswirken.In this case, signal light distributions have the advantage that possibly unavoidable weakening of an intensity of visible light hardly affects the signal effect.

Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Signallichtfunktion eine Blinklichtfunktion oder eine Tagfahrlichtfunktion oder eine Positionslichtfunktion ist. Bei Blinklichtfunktionen ist vorteilhaft, dass sie im Vergleich zu dauerhaft leuchtenden Lichtfunktionen immer nur vergleichsweise kurz aktiviert werden, so dass eine ggf. auftretende Abschwächung der Signalwirkung vergleichsweise selten ist. Bei Tagfahrlichtfunktionen sind mit dem Betrieb des Radarmoduls ggf. einhergehende Abschwächungen der Intensität und damit der Signalwirkung schon aufgrund der hellen Umgebung unkritischer als bei den bei Dunkelheit eingeschalteten Hauptlichtfunktionen wie Abblendlicht und/oder Fernlicht. Es ist daher wünschenswert, dass die Hauptlichtfunktionen nicht durch die Radarsensorik beeinträchtigt werden.A preferred embodiment is characterized in that the signal light function is a flashing light function or a daytime running light function or a position light function. In the case of flashing light functions, it is advantageous that they are only ever activated for a comparatively short period of time in comparison to permanently lit light functions, so that any weakening of the signal effect that occurs is comparatively rare. In the case of daytime running light functions, the operation of the radar module may result in weakening of the intensity and thus of the signal nal effect is less critical than with the main light functions such as low beam and/or high beam that are switched on in the dark due to the bright surroundings. It is therefore desirable that the main light functions are not impaired by the radar sensor system.

Bevorzugt ist auch, dass das radarfunktionale Element eine Grundstruktur aus einem für sichtbares Licht transparenten Kunststoff aufweist, der mit einer für das sichtbare Licht transparenten dielektrischen Schicht beschichtet ist.It is also preferred that the radar-functional element has a basic structure made of a plastic that is transparent to visible light and is coated with a dielectric layer that is transparent to visible light.

Weiter ist bevorzugt, dass die Schichtdicke der dielektrischen Schicht variiert und dabei die Schichtdicke in mehr als der Hälfte der Fläche des radarfunktionalen Elements ein ganzzahliges Vielfaches einer halben Wellenlänge der Radarstrahlung beträgt.It is further preferred that the layer thickness of the dielectric layer varies and the layer thickness in more than half of the area of the radar-functional element is an integer multiple of half a wavelength of the radar radiation.

Durch Variation der Schichtdicke lässt sich steuern, in welchen Richtungen konstruktive Interferenz und in welchen anderen Richtungen destruktive Interferenz auftritt. Damit lässt sich unabhängig von der sonstigen Form und Anordnung des radarfunktionalen Elements vorgeben, welche Richtungen bei der Reflexion der von außen einfallenden Radarstrahlung bevorzugt werden.By varying the layer thickness, it is possible to control the directions in which constructive interference occurs and the other directions in which destructive interference occurs. It is thus possible, independently of the other form and arrangement of the radar-functional element, to specify which directions are preferred for the reflection of the radar radiation incident from outside.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das Radarmodul einen Radarstrahlungsemitter aufweist, der im Scheinwerfer zwischen der Abdeckscheibe und der radarfunktionalen Schicht so angeordnet ist, dass die von ihm emittierte Radarstrahlung zur Abdeckscheibe gerichtet ist. Im Emitterpfad erfolgt also keine Umlenkung an dem radarfunktionalen Element, so dass dieses für den Empfangspfad optimiert entworfen werden kann.A further preferred configuration is characterized in that the radar module has a radar radiation emitter which is arranged in the headlight between the cover pane and the radar-functional layer in such a way that the radar radiation it emits is directed towards the cover pane. In the emitter path, therefore, there is no deflection at the radar-functional element, so that it can be designed to be optimized for the reception path.

Bevorzugt ist auch, dass der Radarstrahlungsdetektor zwischen der Abdeckscheibe und der radarfunktionalen Schicht so angeordnet ist, dass seine strahlungsempfindliche Detektorfläche der radarfunktionalen Schicht zugewandt ist.It is also preferred that the radar radiation detector is arranged between the cover pane and the radar-functional layer in such a way that its radiation-sensitive detector surface faces the radar-functional layer.

Durch diese Ausrichtung kann die strahlungsempfindliche Fläche verlustlos mit der vom radarfunktionalen Element her einfallenden Radarstrahlung beleuchtet werden, was zu erwünscht deutlichen Radarsignalen in der nachfolgenden Signalverarbeitung führt.As a result of this orientation, the radiation-sensitive surface can be illuminated without losses with the radar radiation incident from the radar-functional element, which leads to desired, clear radar signals in the subsequent signal processing.

Weiter ist bevorzugt, dass die radarfunktionale Schicht um eine Hauptabstrahlrichtung eines zentralen Scheinwerferlichtbündels des Kraftfahrzeugscheinwerfers herum gekrümmt verläuft. Durch einen solchen Verlauf wird eine erwünscht große Fläche der radarfunktionalen Schicht ermöglicht, ohne dass dabei das zentrale Scheinwerferlichtbündel beeinträchtigt wird.It is further preferred that the radar-functional layer runs curved around a main emission direction of a central headlight beam of the motor vehicle headlight. Such a course enables a desired large area of the radar-functional layer without the central headlight beam being impaired.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass das zentrale Scheinwerferlichtbündel ein Abblendlichtbündel ist.A further preferred embodiment provides that the central headlight beam is a low beam.

Bevorzugt ist auch, dass das zentrale Scheinwerferlichtbündel ein Fernlichtbündel ist.It is also preferred that the central headlight beam is a main beam.

Weiter ist bevorzugt, dass die Fläche der radarfunktionalen Schicht so geformt und angeordnet ist, dass sie weder das Abblendlichtbündel noch das Fernlichtbündel schneidet.It is further preferred that the surface of the radar-functional layer is shaped and arranged in such a way that it does not intersect either the low beam or the high beam.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.Further advantages result from the following description, the drawings and the dependent claims. It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description.

Dabei zeigen, jeweils in schematischer Form:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers in einer Seitenansicht; und
  • 2 den Kraftfahrzeugscheinwerfer aus der 1 in einer Vorderansicht.
Show, each in schematic form:
  • 1 an embodiment of a motor vehicle headlight according to the invention in a side view; and
  • 2 the motor vehicle headlight from the 1 in a front view.

Im Einzelnen zeigt die 1 einen Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 mit einem Gehäuse 12, dessen Lichtaustrittsöffnung durch eine für sichtbares Licht und Radarstrahlung transparente Abdeckscheibe 14 abgedeckt wird. Die x-Richtung gibt eine Hauptabstrahlrichtung des Kraftfahrzeugscheinwerfers 10 sowohl für Radarstrahlung als auch für sichtbares Licht an. Die y-Richtung ist bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Kraftfahrzeugscheinwerfers 10 parallel zu einer Querachse des Kraftfahrzeugs, und die z-Richtung ist dabei entsprechend parallel zu einer Hochachse des Kraftfahrzeugs.In detail, the 1 a motor vehicle headlamp 10 with a housing 12, the light exit opening of which is covered by a cover plate 14 which is transparent to visible light and radar radiation. The x-direction indicates a main emission direction of the motor vehicle headlight 10 both for radar radiation and for visible light. When the motor vehicle headlight 10 is used as intended, the y-direction is parallel to a transverse axis of the motor vehicle, and the z-direction is correspondingly parallel to a vertical axis of the motor vehicle.

Im Gehäuse 12 sind verschiedene Vorrichtungen 16 zum Ausstrahlen von wenigstens einem Bündel sichtbaren Lichtes angeordnet.Various devices 16 for emitting at least one beam of visible light are arranged in the housing 12 .

Die Vorrichtungen 16 umfassen im dargestellten Beispiel wenigstens ein Signallichtmodul 18 und ein Scheinwerferlichtmodul 20. Das wenigstens eine Signallichtmodul erzeugt eine oder mehrere Signallichtbündel, mit denen jeweils eine Signallichtverteilung erzeugt wird und somit jeweils eine Signallichtfunktion realisiert wird.In the example shown, the devices 16 include at least one signal light module 18 and a headlight module 20. The at least one signal light module generates one or more signal light bundles, with each of which a signal light distribution is generated and thus a signal light function is realized in each case.

Das wenigstens eine Bündel sichtbaren Lichtes, das erfindungsgemäß von einer radarfunktionalen Schicht geschnitten wird, ist ein solches Lichtbündel 22 einer Signallichtfunktion. Die betreffende Signallichtfunktion ist zum Beispiel eine Blinklichtfunktion oder eine Tagfahrlichtfunktion oder eine Positionslichtfunktion. Im dargestellten Beispiel ist die Signallichtfunktion eine Blinklichtfunktion.The at least one beam of visible light which, according to the invention, is intersected by a radar-functional layer is such a light beam 22 of a signal light function. The relevant signal light function is, for example, a flashing light function or a daytime running light function or a position light function. In the example shown, the signal light function is a flashing light function.

Ein weiteres Bündel 24 sichtbaren Lichtes wird beim Ausführungsbeispiel der 1 durch ein Abblendlichtmodul 26 erzeugt. Das Abblendlichtmodul 26 weist eine Lichtquelle 28 auf, die üblicherweise eine Halbleiterlichtquelle ist. Von der Lichtquelle 28 ausgehendes sichtbares Licht des weiteren Bündels 24 wird von einer Primäroptik 30, die hier ein Halbschalenreflektor ist, in einen Fokalbereich 32 der Primäroptik 30 gebündelt, der gleichzeitig ein Fokalbereich einer Projektionsoptik 34, hier einer Projektionslinse ist. Die sich im Fokalbereich 32 einstellende innere Lichtverteilung wird von einer für das sichtbare Licht undurchlässige Blende 36 begrenzt. Die so begrenzte innere Lichtverteilung wird von der Projektionsoptik 34 durch die Abdeckscheibe 14 hindurch als äußere Abblendlichtverteilung abgestrahlt, wodurch zum Beispiel ein Fahrbahnabschnitt beleuchtet wird. Alternativ oder ergänzend zu dem Abblendlichtmodul kann im Gehäuse auch ein Fernlichtmodul angeordnet sein. Soweit wie bis hier beschrieben, unterscheidet sich ein Beispiel eines Fernlichtmoduls von dem Abblendlichtmodul dadurch, dass die Blende 36 wegfällt.Another beam 24 visible light is in the embodiment of 1 generated by a low beam module 26. The low beam module 26 has a light source 28, which is usually a semiconductor light source. Visible light of the further beam 24 emanating from the light source 28 is bundled by a primary optics 30, which is a half-shell reflector here, into a focal area 32 of the primary optics 30, which is also a focal area of a projection optics 34, here a projection lens. The internal light distribution that occurs in the focal area 32 is limited by a diaphragm 36 that is impermeable to visible light. The inner light distribution limited in this way is emitted by the projection optics 34 through the cover pane 14 as an outer low beam distribution, as a result of which a section of the roadway is illuminated, for example. Alternatively or in addition to the low beam module, a high beam module can also be arranged in the housing. As far as described up to here, one example of a high beam module differs from the low beam module in that the cover 36 is omitted.

Darüber hinaus ist in dem Gehäuse ein Radarstrahlungsmodul 38 angeordnet. Das Radarstrahlungsmodul 38 weist einen Radarstrahlungsemitter 40 auf. Das Radarstrahlungsmodul 38 weist auch einen Radarstrahlungsdetektor 42 und wenigstens ein radarfunktionales Element 44 auf.In addition, a radar radiation module 38 is arranged in the housing. The radar radiation module 38 has a radar radiation emitter 40 . The radar radiation module 38 also has a radar radiation detector 42 and at least one radar-functional element 44 .

Der Radarstrahlungsemitter 40 ist dazu eingerichtet, Radarstrahlung 46 auszustrahlen. Die Radarstrahlung weist bevorzugt Wellenlängen von ca. 4 mm und eine entsprechende Frequenz von 77 GHz auf. Der Radarstrahlungsemitter 40 ist im Gehäuse 12 des Kraftfahrzeugscheinwerfers 10 zwischen der Abdeckscheibe 14 und einer radarfunktionalen Schicht 50 des radarfunktionalen Elements 44 so angeordnet, dass die von ihm emittierte Radarstrahlung 46 zur Abdeckscheibe 14 gerichtet ist.The radar radiation emitter 40 is set up to emit radar radiation 46 . The radar radiation preferably has wavelengths of around 4 mm and a corresponding frequency of 77 GHz. The radar radiation emitter 40 is arranged in the housing 12 of the motor vehicle headlight 10 between the cover pane 14 and a radar-functional layer 50 of the radar-functional element 44 in such a way that the radar radiation 46 emitted by it is directed towards the cover pane 14 .

Das radarfunktionale Element 44 weist eine Grundstruktur 48 aus einem für sichtbares Licht transparenten Kunststoff auf, der mit einer für das sichtbare Licht transparenten dielektrischen, radarfunktionalen Schicht 50 beschichtet ist.The radar-functional element 44 has a basic structure 48 made of a plastic that is transparent to visible light and is coated with a dielectric, radar-functional layer 50 that is transparent to visible light.

Die Schichtdicke d der dielektrischen, radarfunktionalen Schicht 50 variiert über ihrer Fläche. Dabei beträgt die Schichtdicke d in mehr als der Hälfte der Fläche des radarfunktionalen Elements 44 ein ganzzahliges Vielfaches einer halben Wellenlänge der Radarstrahlung 46. Durch Variation der Schichtdicke d lässt sich steuern, in welchen Richtungen konstruktive Interferenz und in welchen anderen Richtungen destruktive Interferenz der an den Grenzflächen 52, 54 der dielektrischen, radarfunktionalen Schicht 50 reflektierten Radarstrahlung 46' auftritt. Dabei liegt die Grenzfläche 54 zwischen der übrigen radarfunktionalen Schicht 50 und der Grundstruktur 48, und die Grenzfläche 52 ist der Abdeckscheibe 14 zugewandt. Die reflektierte Radarstrahlung 46' ist an einem Objekt (Objekt = 0 in 2) reflektierte Radarstrahlung, die als Radarstrahlung 46 von dem Radarstrahlungsemitter 40 emittiert worden ist.The layer thickness d of the dielectric, radar-functional layer 50 varies over its area. The layer thickness d is an integer multiple of half a wavelength of the radar radiation 46 in more than half of the surface of the radar-functional element 44. By varying the layer thickness d, it is possible to control in which directions constructive interference and in which other directions destructive interference of the Boundaries 52, 54 of the dielectric, radar-functional layer 50 reflected radar radiation 46 'occurs. The boundary surface 54 lies between the rest of the radar-functional layer 50 and the basic structure 48, and the boundary surface 52 faces the cover plate 14. The reflected radar radiation 46' is at an object (object = 0 in 2 ) reflected radar radiation, which has been emitted as radar radiation 46 from the radar radiation emitter 40 .

Damit lässt sich unabhängig von der sonstigen Form und Anordnung des radarfunktionalen Elements beeinflussen, welche Richtungen bei der Reflexion der von außen einfallenden Radarstrahlung 46' bevorzugt werden. Das radarfunktionale Element 44 ist durch diese Interferenz und/oder durch seine Form und/oder seine Anordnung im Gehäuse 12 relativ zur Abdeckscheibe 14 und dem Radarstrahlungsdetektor 42 dazu eingerichtet, auf die radarfunktionale Schicht 44 einfallende Radarstrahlung 46' bündelnd auf den Radarstrahlungsdetektor 42 umzulenken.It is thus possible to influence, independently of the other form and arrangement of the radar-functional element, which directions are preferred for the reflection of the radar radiation 46′ incident from outside. As a result of this interference and/or its shape and/or its arrangement in housing 12 relative to cover pane 14 and radar radiation detector 42, radar-functional element 44 is set up to focus radar radiation 46' incident on radar-functional layer 44 and redirect it onto radar radiation detector 42.

Die radarfunktionale Schicht 50 (und die Grundstruktur 48) ist für die Radarstrahlung 46' weniger transparent als für das sichtbare Licht und so geformt und angeordnet, dass sie ein Bündel 22 sichtbaren Lichtes einer Signallichtfunktion des Kraftfahrzeugscheinwerfers 10 schneidet. Die radarfunktionale Schicht 50 ist für das sichtbare Licht nahezu transparent und hat daher wenig bis kaum Einfluss auf die Lichtfunktionen.The radar-functional layer 50 (and the basic structure 48) is less transparent to the radar radiation 46' than to visible light and is shaped and arranged such that it intersects a beam 22 of visible light of a signal light function of the motor vehicle headlight 10. The radar-functional layer 50 is almost transparent to visible light and therefore has little or no influence on the light functions.

Der Radarstrahlungsdetektor 42 weist eine strahlungsempfindliche Detektorfläche 56 auf. Der Radarstrahlungsdetektor 42 ist zwischen der Abdeckscheibe 14 und der radarfunktionalen Schicht 50 so angeordnet, dass seine strahlungsempfindliche Detektorfläche 56 der radarfunktionalen Schicht 50 zugewandt ist.The radar radiation detector 42 has a radiation-sensitive detector surface 56 . The radar radiation detector 42 is arranged between the cover pane 14 and the radar-functional layer 50 in such a way that its radiation-sensitive detector surface 56 faces the radar-functional layer 50 .

2 zeigt eine Vorderansicht des Kraftfahrzeugscheinwerfers 10 aus der 1. Die Betrachtungsrichtung entspricht der Minus x-Richtung. Von dem Radarstrahlungsemitter 40 bevorzugt in x-Richtung ausgehende Radarstrahlung 46 wird beim Auftreffen auf im Sichtfeld des Radarstrahlungsmoduls 38 (vergleiche 1) präsente Objekte O reflektiert und trifft als reflektierte Radarstrahlung (46') auf die radarfunktionale Schicht 50 des radarfunktionalen Elementes 44. Das radarfunktionale Element 44 lenkt die auftreffende reflektierte Radarstrahlung 46' auf die strahlungsempfindliche Detektorfläche 56 um. 2 shows a front view of the motor vehicle headlight 10 from FIG 1 . The viewing direction corresponds to the minus x-direction. Radar radiation 46 emanating from radar radiation emitter 40, preferably in the x-direction, is emitted when impinging in the field of view of radar radiation module 38 (cf 1 ) reflects present objects O and strikes the radar functional layer 50 of the radar functional as reflected radar radiation (46'). Element 44. The radar-functional element 44 deflects the incident, reflected radar radiation 46' onto the radiation-sensitive detector surface 56.

2 zeigt insbesondere, dass die radarfunktionale Schicht 50 im betrachteten Ausführungsbeispiel um eine Hauptabstrahlrichtung x eines zentralen Scheinwerferlichtbündels (vergleiche auch 1) des Kraftfahrzeugscheinwerfers 10 herum gekrümmt ist. Das zentrale Scheinwerferlichtbündel ist dabei ein durch die Projektionslinse der Projektionsoptik 34 hindurchtretendes Lichtbündel, beispielsweise das weitere Bündel 24 aus 1. Durch die Erfassung der reflektierten Radarstrahlung 46' wird eine im Vergleich zur strahlungsempfindlichen Detektorfläche 56 um ein Vielfaches größere Fläche zum Erfassen der reflektierten Radarstrahlung 46 benutzt. 2 shows in particular that the radar-functional layer 50 in the exemplary embodiment under consideration extends around a main emission direction x of a central headlight beam (cf 1 ) of the motor vehicle headlight 10 is curved around. The central headlight light beam is a light beam passing through the projection lens of the projection optics 34 , for example the further beam 24 1 . By detecting the reflected radar radiation 46 ′, a surface that is many times larger than the radiation-sensitive detector surface 56 is used for detecting the reflected radar radiation 46 .

In dem Ausführungsbeispiel, das in den Figuren dargestellt ist, ist das zentrale Scheinwerferlichtbündel ein Abblendlichtbündel. Alternativ kann das zentrale Scheinwerferlichtbündel ein Fernlichtbündel sein. Ein Fernlichtbündel stellt sich beim Gegenstand der 2 dann ein, wenn die Blende weggelassen wird. Die radarfunktionale Schicht ist bevorzugt so geformt und angeordnet, dass sie weder das Abblendlichtbündel noch das Fernlichtbündel schneidet.In the embodiment shown in the figures, the central headlight beam is a dipped beam. Alternatively, the central headlight beam can be a high beam. A high beam is the subject of the 2 then on when the aperture is omitted. The radar-functional layer is preferably shaped and arranged in such a way that it does not intersect either the low beam or the high beam.

Stattdessen schneidet die radarfunktionale Schicht 50 die von einem Tagfahrlichtmodul 60 und von dem Signallichtmodul 18 bevorzugt in x-Richtung ausgehenden Lichtbündel 62 und 22, was in der 2 durch die Überlappungen 64, 66 zwischen den hier kreisförmig dargestellten Querschnitten von Signallichtbündeln 22, 62 und dem radarfunktionalen Element 44 verdeutlicht wird.Instead, the radar-functional layer 50 intersects the light beams 62 and 22 emanating from a daytime running light module 60 and from the signal light module 18, preferably in the x-direction, which is shown in FIG 2 is illustrated by the overlaps 64, 66 between the cross sections of signal light bundles 22, 62 and the radar-functional element 44, which are shown here as circular.

Somit lässt sich der bei der Integration eines Radarmoduls in den Kraftfahrzeugscheinwerfer begrenzte Bauraum optimal nutzen und das field of view des Radarstrahlungsmoduls durch die mit der Verwendung der großen Fläche der radarfunktionalen Schicht einhergehende Vergrößerung der Empfangsapertur des Radarstrahlungsmoduls ohne negative Auswirkungen auf die Abblendlichtverteilung und/oder Fernlichtverteilung des Kraftfahrzeugscheinwerfers vergrößern.In this way, the space that is limited when integrating a radar module in the motor vehicle headlight can be optimally used and the field of view of the radar radiation module can be increased by using the large surface area of the radar-functional layer and enlarging the receiving aperture of the radar radiation module without negative effects on the low-beam light distribution and/or high-beam light distribution of the motor vehicle headlight.

Prinzipiell ist es auch möglich, die funktionalen Flächen zu tauschen, und damit eine Radarfunktion hinter eine Leuchtenfunktion zu integrieren, wobei das unter Bezug auf die Figuren beschriebene Ausführungsbeispiel bevorzugt ist, da hier die Apertur und damit die Empfindlichkeit des Radarmoduls im Empfangskanal erhöht ist.In principle, it is also possible to swap the functional surfaces and thus integrate a radar function behind a light function, with the exemplary embodiment described with reference to the figures being preferred since the aperture and thus the sensitivity of the radar module in the receiving channel is increased here.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 20110279304 A1 [0001, 0005]US20110279304 A1 [0001, 0005]
  • US 2011/0279304 A1 [0007]US 2011/0279304 A1 [0007]

Claims (10)

Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) mit Vorrichtungen (16) zum Ausstrahlen von wenigstens einem Bündel (22, 62) sichtbaren Lichtes und mit einem Radarstrahlungsmodul (38), das dazu eingerichtet ist, Radarstrahlung (46) auszustrahlen, das einen Radarstrahlungsdetektor (42) und wenigstens ein radarfunktionales Element (44) aufweist, das eine radarfunktionale Schicht (50) aufweist, wobei der Radarstrahlungsdetektor (42) eine strahlungsempfindliche Detektorfläche (56) aufweist, das radarfunktionale Element (44) dazu eingerichtet ist, auf die radarfunktionale Schicht (50) einfallende Radarstrahlung (46') bündelnd auf den Radarstrahlungsdetektor (42) umzulenken, und die radarfunktionale Schicht (50) für die Radarstrahlung (46') weniger transparent ist als für das sichtbare Licht und so geformt und angeordnet ist, dass sie das Bündel (22, 62) sichtbaren Lichtes schneidet, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Bündel (22, 60) sichtbaren Lichtes ein Lichtbündel einer Signallichtfunktion ist.Motor vehicle headlight (10) with devices (16) for emitting at least one bundle (22, 62) of visible light and with a radar radiation module (38) which is set up to emit radar radiation (46), which has a radar radiation detector (42) and at least one has a radar-functional element (44) which has a radar-functional layer (50), the radar radiation detector (42) having a radiation-sensitive detector surface (56), the radar-functional element (44) being set up to detect radar radiation ( 46') in a bundling manner onto the radar radiation detector (42), and the radar-functional layer (50) is less transparent for the radar radiation (46') than for visible light and is shaped and arranged in such a way that the beam (22, 62) visible light, characterized in that the at least one beam (22, 60) of visible light is a light beam of a signal light function is. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signallichtfunktion eine Blinklichtfunktion oder eine Tagfahrlichtfunktion oder eine Positionslichtfunktion ist.Motor vehicle headlights (10) after claim 1 , characterized in that the signal light function is a flashing light function or a daytime running light function or a position light function. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das radarfunktionale Element (44) eine Grundstruktur (48) aus einem für sichtbares Licht transparenten Kunststoff aufweist, der mit einer für das sichtbare Licht transparenten dielektrischen Schicht als radarfunktionale Schicht (50) beschichtet ist.Motor vehicle headlight (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the radar-functional element (44) has a basic structure (48) made of a plastic that is transparent to visible light and is coated with a dielectric layer that is transparent to visible light as the radar-functional layer (50). is coated. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke (d) der radarfunktionalen Schicht (50) variiert und dabei die Schichtdicke (d) in mehr als der Hälfte der Fläche der radarfunktionalen Schicht (50) des radarfunktionalen Elements (44) ein ganzzahliges Vielfaches einer halben Wellenlänge der Radarstrahlung (46) beträgt.Motor vehicle headlights (10) after claim 3 , characterized in that the layer thickness (d) of the radar-functional layer (50) varies and the layer thickness (d) in more than half of the area of the radar-functional layer (50) of the radar-functional element (44) is an integer multiple of half a wavelength of the Radar radiation (46) is. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radarstrahlungsmodul (38) einen Radarstrahlungsemitter (40) aufweist, der im Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) zwischen der Abdeckscheibe (14) und der radarfunktionalen Schicht (50) so angeordnet ist, dass die von ihm emittierte Radarstrahlung (46) zur Abdeckscheibe (14) gerichtet ist.Motor vehicle headlight (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the radar radiation module (38) has a radar radiation emitter (40) which is arranged in the motor vehicle headlight (10) between the cover plate (14) and the radar-functional layer (50) in such a way that the radar radiation (46) emitted by it is directed towards the cover plate (14). Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radarstrahlungsdetektor (42) zwischen der Abdeckscheibe (14) und der radarfunktionalen Schicht (50) so angeordnet ist, dass seine strahlungsempfindliche Detektorfläche (56) der radarfunktionalen Schicht (50) zugewandt ist.Motor vehicle headlight (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the radar radiation detector (42) is arranged between the cover pane (14) and the radar-functional layer (50) in such a way that its radiation-sensitive detector surface (56) faces the radar-functional layer (50). is. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radarfunktionale Schicht (50) um eine Hauptabstrahlrichtung (x) eines zentralen Scheinwerferlichtbündels (24) des Kraftfahrzeugscheinwerfers (10) herum gekrümmt ist.Motor vehicle headlight (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the radar-functional layer (50) is curved around a main emission direction (x) of a central headlight beam (24) of the motor vehicle headlight (10). Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Scheinwerferlichtbündel (24) ein Abblendlichtbündel ist.Motor vehicle headlights (10) after claim 7 , characterized in that the central headlight beam (24) is a low beam. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Scheinwerferlichtbündel (24) ein Fernlichtbündel ist.Motor vehicle headlights (10) after claim 7 , characterized in that the central headlight beam (24) is a high beam. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radarfunktionale Schicht (50) so geformt und angeordnet ist, dass sie weder das Abblendlichtbündel noch das Fernlichtbündel schneidet.Motor vehicle headlight (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the radar-functional layer (50) is shaped and arranged in such a way that it does not intersect either the low beam or the high beam.
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