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Die Erfindung betrifft einen Radarabsorber für Fahrzeuge.
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Aktuelle Fahrzeuge weisen häufig einen oder mehrere Radarsensoren auf, die z.B. als Einparkhilfe oder zur Abstandsmessung zum vorausfahrenden Fahrzeug dienen. Solche Radarsensoren sind an unterschiedlichen Stellen im bzw. am Fahrzeug verbaut. Um Reflexionen von vom Radarsensor ausgesendeten Radarstrahlen an Bauteilen möglichst vom Radarsensor fernzuhalten, sind bereits unterschiedliche Möglichkeiten bekannt. Beispielsweise wird bei nicht verdeckt eingebauten Radarsensoren die Frontabdeckung bzw. deren Beschichtung so konstruiert, dass die Radarstrahlen möglichst nicht reflektiert werden. Bei verdeckten Radarsensoren werden sogenannte Absorber verwendet, welche den Radarsensor umgeben bzw. einbetten und damit von Bauteilen reflektierte Radarstrahlen weitgehend absorbieren.
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Bekannte Möglichkeiten, Radarstrahlen zu absorbieren, ist das Anbringen von Strukturen als Absorber. Beispielsweise werden einzeln stehende, pyramidenförmige Strukturen oder auch Längsstrukturen verwendet, wie z.B. aus der
DE 10 2019 114 193 A1 oder der
WO 2016/144 956 A1 bekannt.
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Allerdings sind die bisher bekannten Möglichkeiten, das unerwünschte Zurückstrahlen von ausgesendeten Radarstrahlen auf den Radarsensor durch Absorption zu verhindern, verbesserungswürdig.
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Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, einen verbesserten Radarabsorber bereitzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Reflexionen von Radarstrahlen sind unerwünscht, insbesondere wenn die reflektierten Strahlen auf den Radarsensor zurückstrahlen und damit ein Rauschen bei der Erkennung verursachen. Bei verdeckt verbauten Radarsensoren treten Reflexionen beispielsweise an glatten Oberflächen wie dem Stoßfänger-Lack oder der metallischen Karosserie- bzw. Rahmenstruktur auf. Bereits bekannte Radarabsorber erfüllen zwar die Funktion, Radarstrahlen zu absorbieren, sind aber verbesserungswürdig, da trotz weitestgehend absorbierendem Material des Radarabsorbers immer noch Reflexionen unkontrolliert in Richtung des Radarsensors strahlen und damit dessen Signalgüte reduzieren.
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Vorgeschlagen wird deshalb ein Radarabsorber zur Anordnung an einem Bereich eines Fahrzeugs nahe oder an einem Radarsensor des Fahrzeugs, wobei zumindest ein Teil des Radarabsorbers mehrere benachbart zueinander angeordnete Längsstrukturen aufweist, die derart gebildet sind, dass darauf auftreffende Radarstrahlen in einer vorgegebenen Weise reflektiert werden, und wobei jede Längsstruktur die Form einer Dreiecksrippe, also einer dreidimensionalen Struktur mit dreieckigem Querschnitt, mit in Richtung der auftreffenden Radarstrahlen weisenden Spitzen aufweist.
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Die Rippenstruktur der Längsstrukturen ist so ausgeformt, dass durch die spitze Ausformung der Rippen als Dreiecksrippen keine direkte Reflektion an der Grundfläche möglich ist. Die Rippenstruktur ist durch die relativ spitzen Winkel so ausgeformt, dass eine Mehrfach-Reflexion innerhalb der Rippenstruktur erreicht wird. Dadurch wird eine Absorption der Radarstrahlen erreicht und ein Multireflexionsfehler durch die geraden Flächen in Kombination mit dem Stoßfänger verhindert.
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Die Anordnung des Radarabsorbers erfolgt nahe oder an dem Radarsensor, damit er möglichst nahe am Radarsichtfeld ist. Die genaue Anordnung und Nähe zum Radarsensor hängt von der Ausführung des Radarsensors und auch des Radarabsorbers ab und wird für jedes Fahrzeug bzw. jeden Fahrzeugtyp individuell festgelegt.
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Bei Radarabsorbern mit glatter Oberfläche, also ohne Struktur, kann es sein, dass durch die Nähe zum Radarsensor eine Vielzahl an kurzen Signalen durch z.B. Karosseriebauteile in Richtung Radarsensor reflektiert wird, was zu einem Grundrauschen führen kann, das die Signalgüte des Radarsensors verringert. Durch eine vorgegebene, spitze Längsstruktur des Radarabsorbers können Reflexionen besser kontrolliert und vom Radarsensor abgehalten werden, so dass die Signalgüte verbessert und damit die Genauigkeit des Radarsensors erhöht wird. Dies wird durch eine Reflexion an der Struktur in Form von bisher nicht verwendeten Längsstrukturen in Form von Dreiecksrippen erreicht.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass jede Längsstruktur in Form einer Dreiecksrippe derart gebildet ist, dass ein Winkel zwischen einer Flanke einer Dreiecksrippe und einer Normalen zu einer Grundfläche des Radarabsorbers, an der die Dreiecksrippe angeordnet ist, kleiner als 45 Grad ist.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Längsstrukturen in Form einer Dreiecksrippe derart angeordnet sind, dass Enden ihrer Flanken aneinander anschließen, d.h. die Dreiecksrippen sind direkt benachbart. Somit entsteht keine ebene Fläche zwischen benachbarten Längsstrukturen, welche das Reflexionsverhalten beeinträchtigen kann.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Radarabsorber ein Sichtfeld des Radarsensors trichterförmig umschließt, wobei der Trichter vier Teilbereiche aufweist, von denen mindestens einer eine Längsstruktur in Form einer Dreiecksrippe aufweist. Durch die Anordnung des Radarabsorbers um den Radarsensor herum kann der Radarsensor vor unerwünscht reflektierten Radarstrahlen aus jeder Richtung geschützt werden. Dies ist vor allem bei verdeckt angeordneten Radarsensoren und Radarabsorbern vorteilhaft, da hier vermehrt Reflexionen von Karosseriebauteilen die Erfassung durch den Radarsensor beeinträchtigen können.
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Vorteilhaft weisen zwei einander über den Radarsensor hinweg gegenüberliegende Teilbereiche eine Längsstruktur in Form einer Dreiecksrippe auf. Somit können auf zwei Seiten des Radarsensors reflektierte Radarstrahlen absorbiert werden.
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Ferner wird ein Fahrzeug mit mindestens einem an einem Bereich davon angeordneten Radarsensor vorgeschlagen, wobei der Radarabsorber nahe oder an dem Radarsensor angeordnet ist.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Bereich des Fahrzeugs ein Stoßfänger ist, und dass der Radarsensor derart hinter dem Stoßfänger verbaut ist, dass er zu einer Sichtseite nach außerhalb des Fahrzeugs von diesem verdeckt ist. Reflexionen treten besonders bei verdeckt verbauten Radarsensoren auf, so dass der Radarabsorber besonders bei diesen Ausführungen Verwendung findet.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Radarabsorber an dem Radarsensor befestigt ist, oder dass der Radarabsorber an einer Halterung am Fahrzeug befestigt ist und den Radarsensor aufnimmt. Die Befestigung des Radarabsorbers kann abhängig vom Fahrzeugtyp und vom verwendeten Radarsensor gewählt werden, so dass die Anwendung flexibel für unterschiedliche Fahrzeuge ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Frontansicht eines Radarabsorbers gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt eine Ansicht im Schnitt B-B des in 1 gezeigten Radarabsorbers.
- 3 zeigt eine Ansicht im Schnitt A-A des in 1 gezeigten Radarabsorbers.
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In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Im Wesentlichen wird das Prinzip der diffusen Reflexion angewendet, welches bereits bekannt ist. Auf eine nicht glatte Oberfläche auftreffende Lichtstrahlen werden von den Unebenheiten reflektiert, wobei aufgrund der Unebenheiten unterschiedliche Reflexionswinkel der Strahlen resultieren und es damit zu einer Streuung des Lichts kommt, welche auch als diffuse Reflexion bezeichnet wird.
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In 1 ist ein an einem Fahrzeug bevorzugt z.B. hinter einem Stoßfänger verdeckt zu verbauender Radarabsorber 1 schematisch gezeigt. 2 und 3 zeigen jeweils Ansichten im Schnitt A-A bzw. B-B. Der Radarabsorber 1 ist dabei in der Regel in einem leichten Winkel zum Radarsensor 10 angeordnet, wie in 2 angedeutet.
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Der Radarabsorber 1 weist einen Bereich auf, der zur Aufnahme eines Radarsensors 10 vorgesehen ist. Der Radarsensor 10 kann dabei zur Verwendung für Fahrerassistenzfunktionen wie einer Abstandserfassung zu einem stehenden oder bewegten Objekt verwendet werden.
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Der Radarabsorber 1 umschließt ein Sichtfeld des Radarsensors 10 vorteilhaft trichterförmig. Das heißt, dass die vom Radarsensor 10 ausgestrahlten Radarstrahlen und vom zu erfassenden Objekt reflektierten Radarstrahlen nicht durch Radarstrahlen beeinträchtigt werden, welche von anderen, den Radarsensor 10 umgebenden Objekten wie Karosserieteilen etc. auf den Radarsensor 10 reflektiert werden. Somit kann ein störendes Rauschen des Signals verhindert und die Signalgüte erhöht werden, wodurch die Genauigkeit des Radarsensors 10 verbessert wird.
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Der Radarabsorber 1 weist dabei vier Teilbereiche 20-23 auf, von denen sich jeweils zwei Teilbereiche 20 und 22 sowie 21 und 23 über den Radarsensor 10 hinweg gegenüberliegen. Der Teilbereich 20 ist als Bereich mit erfindungsgemäßen Längsstrukturen 30 dargestellt und der Teilbereich 22 ist als glatte Fläche dargestellt, wobei auch der Teilbereich 22 die vorgeschlagenen Längsstrukturen 30 in Form einer Dreiecksrippe aufweisen kann, je nach Anwendung.
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Jede der Längsstrukturen 30 ist in Form einer Dreiecksrippe gebildet, wobei jede Dreiecksrippe eine Spitze und Endbereiche im Bereich Grundfläche des Radarabsorbers 1 aufweist, an der die Dreiecksrippen angeordnet sind bzw. von dem die Flanken sich nach oben fortsetzen. Vorteilhaft sind mehrere Längsstrukturen 30 benachbart zueinander angeordnet. Die Länge der Längsstrukturen 30 hängt von der Einbausituation ab und ist vorteilhaft derart gewählt, dass ein Hohlraum um den Radarsensor 10 gebildet wird, damit z.B. keine Radarstrahlen in Bereiche hinter den Radarsensor 10 gelangen. Die Spitzen der Dreiecksrippe weisen in die Richtung, aus der reflektierte Radarstrahlen auf den Radarabsorber 1 treffen, also im Wesentlichen nach außerhalb des Fahrzeugs wie der Radarsensor 10 auch. Somit können reflektierte Radarstrahlen nicht im 90 Grad Winkel auf die Längsstrukturen 30 treffen, wie es häufig bisher der Fall ist, sondern treffen stets auf eine Flanke davon.
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Weiter vorteilhaft ist vorgesehen, dass ein Winkel zwischen einer Flanke einer Dreiecksrippe und einer Normalen zu einer Grundfläche des Radarabsorbers 1, an der die Dreiecksrippe angeordnet ist, kleiner als 45 Grad ist. Somit werden reflektierte Radarstrahlen nach innerhalb der Dreiecksrippe reflektiert und können so mehrfach reflektiert werden, bevor sie die Struktur wieder verlassen. Hierfür ist es auch vorteilhaft, wenn die Dreiecksrippen direkt aneinander anschließen, so dass keine ebene Fläche am Boden des Teilbereichs 20 entsteht.
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Der Radarabsorber 1 kann als separates Bauteil gebildet und an der Karosserie des Fahrzeugs oder am Radarsensor 10 befestigt sein, wenn dieser an der Karosserie befestigt ist. Oder er kann als Teil eines Bereichs in bzw. an der Karosserie vorgesehen sein, so dass der Radarsensor 10 an dem Radarabsorber 1 befestigt werden kann.
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Das Material des Radarabsorbers 1 ist möglichst absorbierend. Da es bisher keine vollständig absorbierenden Materialien in der Automobilanwendung gibt, ist der Absorber immer noch teils stark reflektierend, so dass es der vorgeschlagenen Strukturen bedarf, um reflektierende Strahlen vom Radarsensor 10 möglichst fernzuhalten.
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Durch die Bereitstellung eines Radarabsorbers 1 mit mehreren Längsstrukturen 30 in Form einer Dreiecksrippe anstelle einer glatten Oberfläche können unerwünschte, z.B. von Karosserieteilen reflektierte Radarstrahlen vom Radarsensor 10 ferngehalten werden, so dass die Signalgüte des Radarsensors 10 erhöht wird und damit auch die Erfassungsgenauigkeit. Durch die Bereitstellung eines Radarabsorbers 1 mit mehreren Längsstrukturen 30 in Form von Dreiecksrippen anstelle von einzelnen Strukturen wie z.B. Pyramiden, wird die Herstellung vereinfacht und auch Reflexionen noch besser verhindert. Die Dreiecksform ist dabei ausschlaggebend, um Mehrfachreflexionen möglichst lange innerhalb der Längsstruktur 30 zu halten und damit vom Radarsensor 10 fernzuhalten.
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Gemäß der vorgeschlagenen Anwendung werden Strukturen verwendet, um unerwünscht reflektierte Radarstrahlen gezielt vom Radarsensor 10 fernzuhalten, z.B. durch Reflexion in eine andere Richtung oder solange innerhalb der Längsstruktur 30, bis ihre Energie nicht mehr ausreicht, um das erwünschte Signal vom zu erfassenden Objekt zu beeinträchtigen (Multireflexion). Somit können die vom Radarsensor 10 auf das zu erfassende Objekt gestrahlte und von dort zurückgestrahlte bzw. reflektierte Radarstrahlen ohne Störungen durch unerwünscht reflektierte Radarstrahlen erfasst werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radarabsorber
- 10
- Radarsensor
- 20-22
- Teilbereiche Radarabsorber
- 30
- Längsstruktur
- A-A
- Schnitt
- B-B
- Schnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019114193 A1 [0003]
- WO 2016/144956 A1 [0003]
