DE102022112806A1 - Radome, vehicle radar module with a radome and method for operating a vehicle radar module - Google Patents

Radome, vehicle radar module with a radome and method for operating a vehicle radar module Download PDF

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Martin Licht
Sebastian Döhler
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Radom (12) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Vorderseite (31) und einer Rückseite (35)und mit einer Lichtquelle zur wenigstens abschnittsweisen Beleuchtung einer Verzierung (18) und mit einer Reflexionsschicht (30), die derart angeordnet ist, dass von der Vorderseite (31) einfallendes sichtbares Licht reflektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (30) und die Lichtquelle für Radarwellen in Richtung von der Vorderseite (31) zur Rückseite (35) und in eine entgegengesetzte Richtung durchlässig sind und dass die Lichtquelle eine Flächenlichtquelle (37) ist, die die Reflexionsschicht (30) flächig zumindest überlappt.The invention relates to a radome (12) for a motor vehicle, with a front (31) and a rear (35) and with a light source for at least partially illuminating a decoration (18) and with a reflection layer (30) which is arranged in such a way that that visible light incident from the front (31) is reflected, characterized in that the reflection layer (30) and the light source are transparent to radar waves in the direction from the front (31) to the back (35) and in an opposite direction and that Light source is a surface light source (37) which at least overlaps the surface of the reflection layer (30).

Description

Die Erfindung betrifft ein Radom gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeugradarmodul mit einem Radom und ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugradarmoduls.The invention relates to a radome according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a vehicle radar module with a radome and a method for operating a vehicle radar module.

Aus DE 10 2015 004 204 A1 ist bereits ein Radom gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt. Das Radom bildet die Abdeckung eines Fahrzeugradarmoduls und weist eine Frontseite, eine Rückseite und eine Einkoppelstruktur zum Einkoppeln von Licht in das Radom auf. Eine Lichtquelle kann gemäß einer von mehreren Alternativen als organische Leuchtdiode (kurz: OLED) ausgeführt sein. In das Radom ist ein Fahrzeugherstelleremblem integriert. Dazu sind Oberflächenstrukturen in der Rückseite mit je einer metallischen Oberfläche überdeckt, die für Lichtstrahlen sichtbaren Lichts reflektierend sind. Die metallischen Oberflächen sind als eine auf die Oberflächenstrukturen aufgedampfte Indiumschicht ausgebildet.Out of DE 10 2015 004 204 A1 a radome according to the preamble of claim 1 is already known. The radome forms the cover of a vehicle radar module and has a front side, a back side and a coupling structure for coupling light into the radome. A light source can be designed as an organic light-emitting diode (OLED for short) according to one of several alternatives. A vehicle manufacturer emblem is integrated into the radome. For this purpose, surface structures on the back are covered with a metallic surface that reflects visible light rays. The metallic surfaces are designed as an indium layer vapor-deposited onto the surface structures.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein beleuchtetes Radom zu schaffen, dass individualisierbar ist und dennoch die Funktion des Fahrzeugradars geringstmöglich beeinträchtigt.The object of the invention is to create an illuminated radome that can be customized and yet impairs the function of the vehicle radar as little as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Das Radom für ein Kraftfahrzeug weist eine Vorderseite und eine Rückseite auf. Eine Lichtquelle ist zur wenigstens abschnittsweisen Beleuchtung einer Verzierung vorgesehen. Eine Reflexionsschicht ist derart angeordnet, dass von der Vorderseite einfallendes sichtbares Licht reflektiert wird. Die Reflexionsschicht und die Lichtquelle sind für Radarwellen in Richtung von der Vorderseite zur Rückseite und in eine entgegengesetzte Richtung durchlässig. Die Lichtquelle ist eine Flächenlichtquelle, die die Reflexionsschicht flächig zumindest überlappt.This object is achieved according to the invention with the features of claim 1. The radome for a motor vehicle has a front and a back. A light source is provided for at least partially illuminating an ornament. A reflective layer is arranged such that visible light incident from the front is reflected. The reflective layer and the light source are transparent to radar waves in a front-to-back direction and in an opposite direction. The light source is a surface light source that at least overlaps the reflection layer over the surface.

Eine Flächenlichtquelle im Sinne dieser Anmeldung ist nicht ein flächiger Lichtleiter. Ein solcher flächiger Lichtleiter leitet Licht nämlich von einer oder mehreren quasi-punktuellen Lichtquellen weiter und koppelt das Licht anschließen an einer Fläche aus. Stattdessen handelt es sich bei der Flächenlichtquelle insbesondere um eine flächige OLED. Es können jedoch auch andere Flächenlichtquellen Anwendung finden, sofern diese die Radarwellen transmittieren.A surface light source in the sense of this application is not a flat light guide. Such a flat light guide transmits light from one or more quasi-point light sources and then couples the light out onto a surface. Instead, the surface light source is in particular a flat OLED. However, other surface light sources can also be used, provided they transmit the radar waves.

Die Angaben „Vorderseite“ und „Rückseite“ beziehen sich auf die Seiten vor und hinter dem Radom. Sofern das Radom an dem Heck eines Fahrzeugs angebracht ist, kann die Vorderseite auch in Fahrtrichtung hinten liegen.The information “front” and “back” refers to the sides in front of and behind the radome. If the radome is attached to the rear of a vehicle, the front can also be at the rear in the direction of travel.

Mit der Verzierung lässt sich ein Herstelleremblem bzw. ein Markenzeichen des Herstellers darstellen. Auch lassen sich andere Verzierungen darstellen. Die Verzierung wird mittels der Reflexionsschicht dargestellt, die sich von anderen Bereichen des Radoms durch eine Kontur oder sogar eine hervortretende oder zurücktretende Struktur abheben kann. Um die Umgebungserfassung mittels des vom Radom abgedeckten Radarsystems, das aus Radaremitter und Radarsensor besteht, nicht zu sehr zu stören, ist die Reflexionsschicht in beiden Richtungen durchlässig für Radarwellen. Die Reflexionsschicht reflektiert sichtbares Licht. Insbesondere kann die Verzierung metallisch silbern ähnlich einer Verchromung erscheinen. Mithin hebt sich die Verzierung auch dann ästhetisch vom Rest des Radoms ab, wenn dessen Beleuchtung ausgeschaltet ist. Um gezielt bestimmte Bereiche der Reflexionsschicht oder sogar die gesamte Reflexionsschicht bei Inbetriebnahme leuchtend erscheinen zu lassen, überlappt die Flächenlichtquelle die Reflexionsschicht flächig. Damit es trotz der flächenhaften Überlappung im Strahlenkegel des Radaremitters nicht zu einer Störung der emittierten und zurückgeworfenen Radarwellen kommt, ist auch die Flächenlichtquelle für Radarwellen durchlässig.The decoration can be used to represent a manufacturer's emblem or trademark. Other decorations can also be depicted. The decoration is represented by the reflective layer, which can be distinguished from other areas of the radome by a contour or even a prominent or receding structure. In order not to interfere too much with the detection of the surroundings by the radar system covered by the radome, which consists of a radar emitter and a radar sensor, the reflection layer is transparent to radar waves in both directions. The reflective layer reflects visible light. In particular, the decoration can appear metallic silver similar to chrome plating. This means that the decoration stands out aesthetically from the rest of the radome even when its lighting is switched off. In order to make specific areas of the reflection layer or even the entire reflection layer appear luminous during startup, the surface light source overlaps the reflection layer over the surface. So that there is no interference with the emitted and reflected radar waves despite the areal overlap in the beam cone of the radar emitter, the area light source is also transparent to radar waves.

Um möglichst viel des Lichts, das von der Flächenlichtquelle emittiert wird, effektiv zu nutzen, kann vorgesehen sein, dass die Flächenlichtquelle auf der Vorderseite der Reflexionsschicht angeordnet ist.In order to effectively use as much of the light emitted by the surface light source as possible, it can be provided that the surface light source is arranged on the front side of the reflection layer.

Zur Erhöhung der Stabilität kann vorgesehen sein, dass das Radom eine Trägersubstratschicht aufweist, auf der die Reflexionsschicht angeordnet ist. Die Dicke der Trägersubstratschicht und weiterer Schichten kann optimiert werden um die Transparenz für die Radarwelle zu verbessern und insofern die Dämpfung zu verringern. Insofern kann vorgesehen sein, dass das Radom inklusive der Flächenlichtquelle, der zumindest einen Reflexionsschicht und der Trägersubstratschicht die Radarwellen um weniger als 2db, vorzugsweise weniger als 1db dämpft.To increase stability, it can be provided that the radome has a carrier substrate layer on which the reflection layer is arranged. The thickness of the carrier substrate layer and other layers can be optimized in order to improve the transparency for the radar wave and thus reduce the attenuation. In this respect, it can be provided that the radome including the surface light source, the at least one reflection layer and the carrier substrate layer attenuates the radar waves by less than 2db, preferably less than 1db.

Um die Flächenlichtquelle für Außenstehende möglichst unauffällig im Radom zu integrieren, kann die Flächenlichtquelle rückseitig auf der Reflexionsschicht angeordnet sein. Die Angabe „rückseitig“ bedeutet im Zusammenhang dieser Anmeldung, dass die Flächenlichtquelle sowohl direkt auf der Rückseite der Reflexionsschicht angeordnet sein kann als auch, dass die Flächenlichtquelle mit Abstand zur Reflexionsschicht auf deren Rückseite angeordnet sein kann. Um die Flächenlichtquelle dabei nicht nur an der dünnen Reflexionsschicht zu befestigen, sondern mechanisch abzustützen, kann das Radom eine Trägersubstratschicht aufweisen, auf der die Flächenlichtquelle angeordnet ist.In order to integrate the surface light source in the radome as inconspicuously as possible for outsiders, the surface light source can be arranged on the back of the reflection layer. In the context of this application, the indication “back” means that the surface light source can be arranged both directly on the back of the reflection layer and that the surface light source can be arranged at a distance from the reflection layer on the back. In order not only to attach the surface light source to the thin reflection layer, but also to support it mechanically, the radome can have a carrier substrate layer on which the surface light source is arranged.

Um die Effizienz bei einer Anordnung der Flächenlichtquelle auf der Rückseite der Reflexionsschicht zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass rückseitig der Flächenlichtquelle eine weitere Reflexionsschicht angeordnet ist, die für Radarwellen in Richtung von der Vorderseite zur Rückseite und in die entgegengesetzte Richtung durchlässig ist. Insbesondere kann die Flächenlichtquelle mit der weiteren Reflexionsschicht beschichtet sein.In order to improve the efficiency when arranging the surface light source on the back of the reflection layer, it can be provided that a further reflection layer is arranged on the back of the surface light source, which is transparent to radar waves in the direction from the front to the back and in the opposite direction. In particular, the surface light source can be coated with the further reflection layer.

Für eine besonders gute Transmission der Radarwellen kann vorgesehen sein, dass das Radom eine Schichtdicke dGes von dGes = λ/2 der Wellenlänge λ der Radarwellen hat.For particularly good transmission of the radar waves, it can be provided that the radome has a layer thickness d Ges of d Ges = λ/2 of the wavelength λ of the radar waves.

Die Flächenlichtquelle kann insbesondere eine organische Leuchtdiode sein, die nachfolgend kurz als OLED bezeichnet wird. Eine OLED kann nämlich so ausgestaltet sein, dass sie für die bei Kraftfahrzeugen verwendeten Radarwellen im hohen Maße transparent ist. Dabei ist besonders vorteilhaft, dass organische Materialien naturgemäß für Radarwellen durchlässiger sind als metallische Materialien, die bei herkömmlichen Leuchtdioden (LEDs) bzw. SMDs zur Anwendung kommen.The surface light source can in particular be an organic light-emitting diode, which is hereinafter referred to as OLED for short. An OLED can be designed in such a way that it is highly transparent to the radar waves used in motor vehicles. It is particularly advantageous that organic materials are naturally more permeable to radar waves than metallic materials used in conventional light-emitting diodes (LEDs) or SMDs.

Die Transmission der OLED kann noch weitergehend verbessert werden, indem vorgesehen ist, dass die OLED eine Anode aufweist, deren Anodenmaterial einen Flächenwiderstand R_L von R_L > 1 Ω aufweist. Der Flächenwiderstand wird auch als spezifischer Flächenwiderstand bezeichnet und ist definiert als der elektrischen Widerstand einer elektrisch leitfähigen Schicht, deren Dicke so gering ist, dass diese Schicht lediglich parallel zur Schicht von elektrischem Strom durchflossen wird.The transmission of the OLED can be further improved by providing that the OLED has an anode whose anode material has a sheet resistance R_L of R_L > 1 Ω. The surface resistance is also known as the specific surface resistance and is defined as the electrical resistance of an electrically conductive layer whose thickness is so small that electrical current only flows through this layer parallel to the layer.

Ein Kathodenmaterial der OLED kann eine spezifische elektrische Leitfähigkeit κ von κ < 20 × 106 A/Vm aufweisen.A cathode material of the OLED can have a specific electrical conductivity κ of κ <20 × 10 6 A/Vm.

Die OLED kann eine flächige Anodenschicht und eine flächige Kathodenschicht aufweisen, an die zur Ausleuchtung des Radoms eine Spannung anlegbar ist. Um jedoch im Besonderen Maße durchlässig für Radarwellen zu sein, kann die Anode und/oder die Kathode jedoch die Form von Leiterbahnen haben, an die zur Ausleuchtung des Radoms eine Spannung anlegbar ist.The OLED can have a flat anode layer and a flat cathode layer, to which a voltage can be applied to illuminate the radome. However, in order to be particularly transparent to radar waves, the anode and/or the cathode can have the form of conductor tracks to which a voltage can be applied to illuminate the radome.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeugradarmodul mit einem Radom, das in Richtung nach außen eine Abdeckung des Fahrzeugradarmoduls bildet. Innerhalb des Fahrzeugradarmoduls ist ein Radaremitter derart fest angeordnet, dass die Radarwellen die organische Leuchtdiode stets mit derselben Polarisation transmittieren. Die Leiterbahnen der Kathode und/oder die Leiterbahnen der Anode sind entsprechend der Polarisation parallel zueinander ausgerichtet. Somit beeinflussen die Leiterbahnen den vom Radaremitter emittierten Strahlenkegel relativ wenig insbesondere im Vergleich zu einer flächigen Kathode und Anode.The invention also relates to a vehicle radar module with a radome which forms a cover of the vehicle radar module in the outward direction. A radar emitter is arranged so firmly within the vehicle radar module that the radar waves always transmit the organic light-emitting diode with the same polarization. The conductor tracks of the cathode and/or the conductor tracks of the anode are aligned parallel to one another in accordance with the polarization. The conductor tracks therefore have relatively little influence on the cone of radiation emitted by the radar emitter, especially in comparison to a flat cathode and anode.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugradarmoduls, bei dem vorgesehen ist, dass eine Verzierung eines Radoms mittels einer Flächenlichtquelle nach außen dargestellt wird, dass die Flächenlichtquelle eine Reflexionsschicht überlappt, dass von außerhalb des Fahrzeugmoduls auf die Reflexionsschicht auftreffendes Licht in eine Richtung nach außen reflektiert wird, und dass die Flächenlichtquelle und die Reflexionsschicht Radarwellen transmittieren.The invention also relates to a method for operating a vehicle radar module, in which it is provided that a decoration of a radome is displayed to the outside by means of a surface light source, that the surface light source overlaps a reflection layer, that light striking the reflection layer from outside the vehicle module in a direction is reflected outside, and that the surface light source and the reflection layer transmit radar waves.

Es zeigenShow it

  • 1 zwei hintereinander fahrende Kraftfahrzeuge, von denen das hintere Kraftfahrzeug ein Fahrzeugradarmodul mit einem Radom aufweist, 1 two motor vehicles driving one behind the other, of which the rear motor vehicle has a vehicle radar module with a radome,
  • 2 das Radom aus 1 in einer Draufsicht, 2 the radome 1 in a top view,
  • 3 das Radom aus 2 in einem Schnitt entlang deren Linie III-III, 3 the radome 2 in a section along line III-III,
  • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Radoms in einer geschnittenen Darstellung analog zu 3 und 4 Another embodiment of the radome in a sectional view analogous to 3 and
  • 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Radoms in einer geschnittenen Darstellung analog zu 3. 5 Another embodiment of the radome in a sectional view analogous to 3 .

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 2, an dessen Front ein Fahrzeugradarmodul 4 angeordnet ist, das einen Radaremitter 6 und einen Radarsensor 8 aufweist. Der Radaremitter 6 und der Radarsensor 8 sind innerhalb eines Gehäuses 10 angeordnet, das als Abdeckung ein Radom 12 umfasst, das insofern den Radaremitter 6 und den Radarsensor 8 für Außenstehende optisch verdeckt. Mit der Angabe „nach außen“ werden Emissionsrichtungen von Radarwellen 14 bezeichnet, die vom Radaremitter 6 emittiert werden. Die Emissionsrichtungen liegen dabei innerhalb eines Strahlenkegels 16. Die entgegengesetzten Richtungen definieren hingegen die Angabe „nach innen“. Das Radom 12 bildet insofern in Richtung nach außen die Abdeckung des Fahrzeugradarmoduls. 1 shows a motor vehicle 2, on the front of which a vehicle radar module 4 is arranged, which has a radar emitter 6 and a radar sensor 8. The radar emitter 6 and the radar sensor 8 are arranged within a housing 10, which includes a radome 12 as a cover, which optically conceals the radar emitter 6 and the radar sensor 8 from outsiders. The indication “outward” denotes emission directions of radar waves 14 that are emitted by the radar emitter 6. The emission directions lie within a beam cone 16. The opposite directions, however, define the indication “inwards”. The radome 12 forms the cover of the vehicle radar module in the outward direction.

Das Radom 12 weist eine Verzierung 18 auf, die beispielsweise die Form eines Markenzeichens eines Herstellers des Kraftfahrzeugs 2 wiedergeben kann. Das Radom 12 kann insbesondere in eine Frontverkleidung aus Kunststoff oder einen Stoßfänger integriert sein. Insbesondere bei einem Kraftfahrzeug 2 mit einem Verbrennungsmotor kann das Radom 12 in einen Kühlergrill integriert sein. Innerhalb des Fahrzeugradarmoduls sind der Radaremitter 6 und der Radarsensor 8 fest angeordnet.The radome 12 has a decoration 18, which can, for example, reflect the shape of a trademark of a manufacturer of the motor vehicle 2. The radome 12 can in particular be integrated into a front panel made of plastic or a bumper. In particular in a motor vehicle 2 with an internal combustion engine, the radome 12 can be integrated into a radiator grille. The radar emitter 6 and the radar sensor 8 are fixedly arranged within the vehicle radar module.

Mit dem Radaremitter werden die Radarwellen 14 emittiert bzw. ausgesendet, die bei Kraftfahrzeugen eine Frequenz von 75 bis 78GHz haben. Mit dem Radarsensor 8 werden die von einem vorrausfahrenden metallischen Objekt, insbesondere einem vorrausfahrenden Fahrzeug 20, zurückgeworfenen Radarwellen 22 detektiert. Aus der Laufzeit der jeweiligen Radarwelle wird der Abstand zum metallischen Objekt bestimmt. Mittels der gerichteten Radarwellen lassen sich die Abmessungen des Objektes bestimmen.The radar emitter emits or sends out the radar waves 14, which have a frequency of 75 to 78 GHz in motor vehicles. With the radar sensor 8, the radar waves 22 reflected by a metallic object traveling in front, in particular a vehicle 20 in front, are detected. The distance to the metallic object is determined from the transit time of the respective radar wave. The dimensions of the object can be determined using the directed radar waves.

2 zeigt das Radom 12 mit der Verzierung 18 aus 1 in einer Draufsicht. Das Radom 12 weist Konturen 24, 28 auf, die zumindest eine sichtbares Licht stark reflektierende bzw. sichtbares Licht spiegelnde Reflexionsschicht 30 von zumindest einer sichtbares Licht weniger reflektierenden Fläche 32 abgrenzen. Die stark reflektierende Reflexionsschicht 30 kann insbesondere metallisch silbrig glänzend erscheinen. Demgegenüber ist die weniger reflektierende Fläche 32 nicht metallisch glänzend. Stattdessen weist diese Fläche 32 die Fahrzeugfarbe auf oder ist schwarz. Auch kann diese Fläche 32 eine von dem Markenzeichen des Herstellers bekannte Farbe aufweisen. Diese farbige oder schwarze oder weiße Fläche 32 kann matt oder glänzend sein. 2 shows the radome 12 with the decoration 18 1 in a top view. The radome 12 has contours 24, 28 which delimit at least one reflective layer 30 that strongly reflects visible light or reflects visible light from at least one surface 32 that reflects less visible light. The highly reflective reflection layer 30 can, in particular, appear metallically silvery. In contrast, the less reflective surface 32 is not metallically shiny. Instead, this area 32 has the vehicle color or is black. This surface 32 can also have a color known from the manufacturer's trademark. This colored or black or white surface 32 can be matt or shiny.

Die Reflexionsschicht 30 kann metallisch glänzend aussehen und insofern einer Verchromung ähneln. Auch kann die Reflexionsschicht 30 beispielsweise eine dichroitische Schicht sein, deren reflektierender Effekt auf der Interferenz von Lichtwellen beruht. Die dichroitische Schicht ist nichtmetallisch und besteht aus mehreren dünnen Lagen dielektrischer Schichten, die insbesondere Radarstrahlen deutlich weniger zurückhalten bzw. beeinflussen als beispielsweise metallische Schichten.The reflection layer 30 can appear shiny metallic and in this respect resemble chrome plating. The reflection layer 30 can also be, for example, a dichroic layer whose reflective effect is based on the interference of light waves. The dichroic layer is non-metallic and consists of several thin layers of dielectric layers, which, in particular, retain or influence radar beams significantly less than, for example, metallic layers.

Ein Ausschnitt des Radoms 12 in einem Schnitt entlang Linie III-III zeigt 3.A section of the radome 12 in a section along line III-III shows 3 .

Das Radom hat eine Vorderseite 31 und eine Rückseite 35.The radome has a front 31 and a back 35.

Die Reflexionsschicht 30 ist auf einem Trägersubstrat 33 aufgebracht. Die Reflexionsschicht 30 ist für Radarwellen durchlässig. Außen bzw. auf der Vorderseite 31 der Reflexionsschicht 30 ist zur Beleuchtung als Lichtquelle eine flächige organische Leuchtdiode 34 appliziert, die insofern eine Flächenlichtquelle 37 bildet und nachfolgend kurz als OLED 34 bezeichnet wird. Die OLED 34 und die Reflexionsschicht 30 sind mit einer Schutzschicht 36 überzogen, um eine Verwitterung der Reflexionsschicht 30 und der OLED 34 zu verhindern. Die Reflexionsschicht 30 gibt ebenso wie die OLED 34 die Form der Verzierung 18 wieder. Insofern überlappen sich die OLED und die Reflexionsschicht 30 zumindest teilweise. Somit kann bei ausgeschalteter OLED 34 die Verzierung durch Reflexion des von außen einfallenden Sonnenlichts oder des Umgebungslichts dargestellt werden. Bei eingeschalteter OLED 34 wird die Verzierung 18 durch die OLED 34 an sich und durch die von der OLED angestrahlte Reflexionsschicht 30 dargestellt.The reflection layer 30 is applied to a carrier substrate 33. The reflection layer 30 is transparent to radar waves. Outside or on the front side 31 of the reflection layer 30, a flat organic light-emitting diode 34 is applied as a light source for illumination, which in this respect forms a surface light source 37 and is hereinafter referred to as OLED 34 for short. The OLED 34 and the reflection layer 30 are covered with a protective layer 36 to prevent weathering of the reflection layer 30 and the OLED 34. The reflection layer 30, like the OLED 34, reflects the shape of the decoration 18. In this respect, the OLED and the reflection layer 30 at least partially overlap. Thus, when the OLED 34 is switched off, the decoration can be displayed by reflecting the sunlight incident from outside or the ambient light. When the OLED 34 is switched on, the decoration 18 is represented by the OLED 34 itself and by the reflection layer 30 illuminated by the OLED.

Von innen ist an dem Trägersubstrat 33 ein Heizelement 38 angeordnet. Alternativ kann ein solches Heizelement auch in dem Trägersubstrat 33 integriert sein. Alternativ kann ein solches Heizelement in die Schutzschicht 36 integriert sein.A heating element 38 is arranged on the carrier substrate 33 from the inside. Alternatively, such a heating element can also be integrated in the carrier substrate 33. Alternatively, such a heating element can be integrated into the protective layer 36.

Die Schutzschicht 36 und das Trägersubstrat 33 bestehen vorzugsweise aus Kunststoff, wobei die Schutzschicht 36 aus einem transparenten Material besteht, das den Blick auf die Reflexionsschicht 30 und damit die Verzierung 18 ermöglicht. Überdies ermöglicht die Transparenz die Weiterleitung des von der OLED 34 emittierten Lichts, das schlussendlich an der Oberfläche der Schutzschicht 36 ausgekoppelt wird. Mögliche transparente Kunststoffmaterialien sind unter anderem Polycarbonat und Polymethylmethacrylat. Die Schutzschicht 36 kann jedoch auch als klarer Schutzlack ausgeführt sein.The protective layer 36 and the carrier substrate 33 are preferably made of plastic, with the protective layer 36 consisting of a transparent material that allows a view of the reflection layer 30 and thus the decoration 18. In addition, the transparency enables the light emitted by the OLED 34 to be transmitted, which is ultimately coupled out on the surface of the protective layer 36. Possible transparent plastic materials include polycarbonate and polymethyl methacrylate. However, the protective layer 36 can also be designed as a clear protective lacquer.

Zwischen der Schutzschicht 36, dem Trägersubstrat 33, der Reflexionsschicht 30 und der flächigen OLED 34 können dünne Verbindungs- oder Trennschichten vorgesehen sein. Diese Verbindungs- oder Trennschichten sind insofern dünner als jede der folgenden Schichten:

  • - die Schutzschicht 36,
  • - das Trägersubstrat 33,
  • - die Reflexionsschicht 30 und
  • - die flächige OLED 34.
Thin connecting or separating layers can be provided between the protective layer 36, the carrier substrate 33, the reflection layer 30 and the flat OLED 34. These connecting or separating layers are thinner than any of the following layers:
  • - the protective layer 36,
  • - the carrier substrate 33,
  • - the reflection layer 30 and
  • - the flat OLED 34.

Die Verzierung kann zusätzlich von der Rückseite mittels einer weiteren OLED oder einer LED 41 beleuchtet werden, wobei die weitere OLED oder die LED außerhalb des Strahlenkegels 16 angeordnet ist. In diesem Fall ist das Trägersubstrat 33 für sichtbares Licht transparent. Das Trägersubstrat 33 kann dabei als Lichtleiter ausgeführt sein, wobei die weitere OLED oder LED 41 zur Hintergrundbeleuchtung Licht an der seitlichen Oberfläche 42 des Lichtleiters einkoppelt, der das Licht verteilt.The decoration can additionally be illuminated from the back by means of a further OLED or an LED 41, the further OLED or the LED being arranged outside the beam cone 16. In this case, the carrier substrate 33 is transparent to visible light. The carrier substrate 33 can be designed as a light guide, with the further OLED or LED 41 for backlighting coupling light onto the side surface 42 of the light guide, which distributes the light.

Das Trägersubstrat 33 und die Reflexionsschicht 30 sind in der Zeichnung jeweils als planes Bauteil dargestellt. Alternativ kann das Trägersubstrat 33 und/oder die Reflexionsschicht 30 oder das gesamte Radom 12 auch die Form eines Hohlkugelsegments haben, dessen Kugelmittelpunkt mit der Kegelspitze des Strahlenkegels 16 zusammenfällt, der durch den Radaremitter 6 definiert ist. Das Radom 12 kann auch eine torusförmige stetige Krümmung aufweisen.The carrier substrate 33 and the reflection layer 30 are each shown in the drawing as a flat component. Alternatively, the carrier substrate 33 and/or the reflection layer 30 or the entire radome 12 can also have the shape of a hollow spherical segment, the center of which coincides with the cone tip of the radiation cone 16, which is defined by the radar emitter 6. The Radome 12 can also have a toroidal continuous curvature.

4 zeigt ein alternatives zweites Ausführungsbeispiel des Radoms 12. Die Verzierung 18' ist dabei analog zu 3 mittels einer Reflexionsschicht 30' verwirklicht. Die Verzierung 18' ist jedoch nicht plan bzw. entsprechend der vorstehenden Erläuterung leicht gekrümmt. Stattdessen ist die Verzierung 18' partiell in Richtung der Vorderseite 31 ausgewölbt. Weitere dreidimensionale Strukturen sind möglich. Beispielsweise ist auch eine kantige bzw. eckige bzw. dachförmige Struktur möglich, wie bereits in DE 10 2015 004 204 A1 offenbart. Auch kann sich die dreidimensionale Struktur in Richtung der Rückseite 35 des Radoms 12 erstrecken, sodass sich eine Art einwärts gerichtete Wölbung bildet. Jedenfalls ist die OLED 34' analog zur OLED 34 nach 3 auf der Vorderseite 31 der Reflexionsschicht angeordnet. Damit die OLED 34' der Kontur der Verzierung 18' folgen kann, kann die OLED 34' sowohl einteilig und gebogenen als auch mehrteilig sein. Eine mehrteilige OLED 34' kann insbesondere auf einer kantig dreidimensional strukturierten Verzierung 18 angeordnet sein. 4 shows an alternative second embodiment of the radome 12. The decoration 18 'is analogous to 3 realized by means of a reflection layer 30 '. However, the decoration 18' is not flat or is slightly curved as explained above. Instead, the decoration 18 'is partially bulged towards the front 31. Other three-dimensional structures are possible. For example, an angular or angular or roof-shaped structure is also possible, as already in DE 10 2015 004 204 A1 disclosed. The three-dimensional structure can also extend towards the back 35 of the radome 12, so that a kind of inward curvature is formed. In any case, the OLED 34' is analogous to the OLED 34 3 arranged on the front 31 of the reflection layer. So that the OLED 34' can follow the contour of the decoration 18', the OLED 34' can be either one-piece, curved or multi-piece. A multi-part OLED 34 'can in particular be arranged on an angular, three-dimensionally structured decoration 18.

Der Schichtaufbau der OLED 34 bzw. 34' ist dabei so gewählt, dass dieselbe eine möglichst hohe Transparenz sowohl für die emittierten Radarwellen als auch für die vom zu erfassenden Objekt zurückgeworfenen Radarwellen aufweist. Dazu kann eine besonders dünnschichtige OLED Verwendung finden. Die lichterzeugende dünne Schicht aus einem organischen Material absorbiert die Radarwellen nämlich nur zu einem sehr geringen Teil.The layer structure of the OLED 34 or 34 'is chosen so that it has the highest possible transparency both for the emitted radar waves and for the radar waves reflected by the object to be detected. A particularly thin-layered OLED can be used for this purpose. The light-generating thin layer made of an organic material only absorbs the radar waves to a very small extent.

Damit die gesamte OLED 34 bzw. 34', also nicht nur deren lichtemittierende Schicht möglichst transparent für die Radarwellen ist, kann die OLED 34 bzw. 34' eine Anode und eine Kathode aufweisen, deren Anoden- und Kathodenmaterial jeweils ein solches Dünnschichtsystem bildet, das einen relativ hohen Flächenwiderstand aufweist. Ein hoher Flächenwiderstand bedeutet nämlich im Umkehrschluss eine relativ geringe elektrische Leitfähigkeit des jeweiligen Dünnschichtsystems. Damit ist die OLED 34 bzw. 34' für Radarwellen im Bereich von 77GHz nahezu transparent.So that the entire OLED 34 or 34 ', i.e. not just its light-emitting layer, is as transparent as possible for the radar waves, the OLED 34 or 34' can have an anode and a cathode, the anode and cathode material of which each form a thin-film system has a relatively high surface resistance. Conversely, a high surface resistance means a relatively low electrical conductivity of the respective thin-film system. This means that the OLED 34 or 34' is almost transparent for radar waves in the 77GHz range.

Für eine möglichst hohe Transparenz für Radarwellen hat das Anodenmaterial bevorzugt einen Flächenwiderstand R_L von R_L > 1 Ω.For the highest possible transparency for radar waves, the anode material preferably has a surface resistance R_L of R_L > 1 Ω.

Das Kathodenmaterial besteht bevorzugt aus einem Material mit einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit κ von κ < 20 × 106 A/Vm.The cathode material preferably consists of a material with a specific electrical conductivity κ of κ <20 × 10 6 A/Vm.

Als Anodenmaterial kann somit insbesondere Indiumzinnoxid (ITO) verwendet werden. Als Kathode kann insbesondere eine Barium- oder Rutheniumschicht verwendet werden.Indium tin oxide (ITO) in particular can therefore be used as anode material. A barium or ruthenium layer in particular can be used as the cathode.

Die Schichtdicken insbesondere der Schutzschicht 36 und des Trägersubstrats 33 sind in Abhängigkeit der Schichtdicken der OLED 34' bzw. 34'' an die Wellenlänge λ der Radarwellen angepasst. Dabei beträgt eine Gesamtschichtdicke 44 ( 4) des Radoms 12 eine Schichtdicke dGes von dGes = λ/2 der Wellenlänge λ der Radarwellen.The layer thicknesses, in particular of the protective layer 36 and the carrier substrate 33, are adapted to the wavelength λ of the radar waves depending on the layer thicknesses of the OLED 34 'or 34''. The total layer thickness is 44 ( 4 ) of the radome 12 a layer thickness d Ges of d Ges = λ/2 of the wavelength λ of the radar waves.

5 zeigt ein weiteres alternatives, drittes Ausführungsbeispiel, bei dem die OLED 34'' hinter der Reflexionsschicht 30'' angeordnet ist. Die OLED 34'' leuchtet durch die Reflexionsschicht 30'' hindurch. Damit einhergehend ist eine gegenüber den vorhergehenden Ausführungsbeispielen geringere Transmission. Eine rückseitige Oberfläche 46 der Reflexionsschicht 30'' und/oder die rückseitige Oberfläche 48 des Trägersubstrats 33'' ist entweder plan oder weist entsprechend den vorstehenden Erläuterungen eine nur geringfügige Krümmung auf, die an den Strahlenkegel 16 angepasst ist. Eine solche plane oder nur geringfügig gekrümmte Form vereinfacht die Formgebung der OLED 34'', da die OLED 34'' dann nicht der 3D-Kontur der Verzierung 18'' folgen muss. Die Verzierung kann also entgegen der zeichnerischen Darstellung in 5 auch analog zum Ausführungsbeispiel nach 4 dreidimensional zur Vorderseite gewölbt oder kantig hervorstehend sein. 5 shows a further alternative, third exemplary embodiment, in which the OLED 34 '' is arranged behind the reflection layer 30 ''. The OLED 34'' shines through the reflection layer 30''. This is accompanied by a lower transmission compared to the previous exemplary embodiments. A back surface 46 of the reflection layer 30″ and/or the back surface 48 of the carrier substrate 33″ is either planar or, in accordance with the above explanations, has only a slight curvature that is adapted to the beam cone 16. Such a flat or only slightly curved shape simplifies the shape of the OLED 34'', since the OLED 34'' then does not have to follow the 3D contour of the decoration 18''. The decoration can therefore be contrary to the drawing 5 also analogous to the exemplary embodiment 4 be curved three-dimensionally towards the front or protrude angularly.

Beim dritten Ausführungsbeispiel mit einer OLED 34'', die rückseitig der Reflexionsschicht 34'' angeordnet ist, ist es besonders vorteilhaft, wenn rückseitig der OLED 34'' zusätzlich eine möglichst gut reflektierende weitere Reflexionsschicht 50 angeordnet ist, die transparent für die Radarwellen ist. Diese rückseitige Reflexionsschicht 50 kann insbesondere direkt auf der rückseitigen Oberfläche 46 der Reflexionsschicht 34'' angeordnet sein. Nötigenfalls kann eine dünne Verbindungs- oder Trennschicht dazwischen angeordnet sein. Jedenfalls kann das Licht, das bei der rückseitigen Anordnung von der OLED 34'' in Richtung des Radaremitters ausgestrahlt wird, wieder in Richtung der Vorderseite 31 und mithin durch die OLED 34'' und die Reflexionsschicht 34'' hindurch reflektiert werden. Dadurch wird die Effizienz erhöht.In the third exemplary embodiment with an OLED 34 '', which is arranged on the back of the reflection layer 34 '', it is particularly advantageous if a further reflection layer 50 that is as reflective as possible and is transparent to the radar waves is also arranged on the back of the OLED 34 ''. This rear reflection layer 50 can in particular be arranged directly on the rear surface 46 of the reflection layer 34 ''. If necessary, a thin connecting or separating layer can be arranged between them. In any case, the light that is emitted by the OLED 34" in the direction of the radar emitter in the rear arrangement can be reflected again in the direction of the front 31 and therefore through the OLED 34" and the reflection layer 34". This increases efficiency.

Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen kann die jeweilige OLED 33, 33', 33'' über eine flächige Anoden-/Kathodenschicht mit einer Spannungsversorgung kontaktiert sein, mit der eine Spannung an die OLED 33, 33', 33'' angelegt werden kann, damit dieselbe Licht emittiert. Der Kontakt kann jedoch auch über drahtähnliche Leiterbahnen erfolgen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Radarwellen die jeweilige OLED 33, 33', 33'' stets mit derselben Polarisation transmittieren und dass die Leiterbahnen der Kathode und/oder die Leiterbahnen der Anode entsprechend der Polarisation parallel zueinander ausgerichtet sind.In all exemplary embodiments, the respective OLED 33, 33 ', 33'' can be contacted via a flat anode/cathode layer with a voltage supply with which a voltage can be applied to the OLED 33, 33', 33'' so that the same light emitted. However, contact can also be made via wire-like conductor tracks. It can be provided that the radar waves always transmit the respective OLED 33, 33 ', 33'' with the same polarization and that the conductor path nen of the cathode and / or the conductor tracks of the anode are aligned parallel to each other according to the polarization.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102015004204 A1 [0002, 0032]DE 102015004204 A1 [0002, 0032]

Claims (14)

Radom (12) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Vorderseite (31) und einer Rückseite (35) und mit einer Lichtquelle zur wenigstens abschnittsweisen Beleuchtung einer Verzierung (18) und mit einer Reflexionsschicht (30), die derart angeordnet ist, dass von der Vorderseite (31) einfallendes sichtbares Licht reflektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (30) und die Lichtquelle für Radarwellen (14, 22) in Richtung von der Vorderseite (31) zur Rückseite (35) und in eine entgegengesetzte Richtung durchlässig sind und dass die Lichtquelle eine Flächenlichtquelle (37) ist, die die Reflexionsschicht (30) flächig zumindest überlappt.Radome (12) for a motor vehicle, with a front (31) and a back (35) and with a light source for at least partially illuminating a decoration (18) and with a reflection layer (30), which is arranged in such a way that from the front (31) incident visible light is reflected, characterized in that the reflection layer (30) and the light source are transparent to radar waves (14, 22) in the direction from the front (31) to the back (35) and in an opposite direction and that the light source is a surface light source (37) which at least overlaps the surface of the reflection layer (30). Radom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenlichtquelle (37) auf der Vorderseite (31) der Reflexionsschicht (30) angeordnet ist.Radome after Claim 1 , characterized in that the surface light source (37) is arranged on the front side (31) of the reflection layer (30). Radom nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radom (12) eine Trägersubstratschicht (33) aufweist, auf der die Reflexionsschicht (30) angeordnet ist.Radome according to one of the preceding claims, characterized in that the radome (12) has a carrier substrate layer (33) on which the reflection layer (30) is arranged. Radom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenlichtquelle (37) rückseitig der Reflexionsschicht (30) angeordnet ist.Radome after Claim 1 , characterized in that the surface light source (37) is arranged on the back of the reflection layer (30). Radom nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Radom (12) eine Trägersubstratschicht (33) aufweist, auf der die Flächenlichtquelle (37) angeordnet ist.Radome after Claim 4 , characterized in that the radome (12) has a carrier substrate layer (33) on which the surface light source (37) is arranged. Radom nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass rückseitig der Flächenlichtquelle (37) eine weitere Reflexionsschicht (50) angeordnet ist, die für Radarwellen (14, 22) in Richtung von der Vorderseite (31) zur Rückseite (35) und in die entgegengesetzte Richtung durchlässig ist.Radome according to one of the Claims 4 or 5 , characterized in that a further reflection layer (50) is arranged on the back of the surface light source (37), which is transparent to radar waves (14, 22) in the direction from the front (31) to the back (35) and in the opposite direction. Radom nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Radom (12) inklusive der Flächenlichtquelle (37), der zumindest einen Reflexionsschicht (30, 50) und der Trägersubstratschicht (33) eine Schichtdicke dGes von dGes = λ/2 der Wellenlänge λ der Radarwellen (14) hat.Radome after Claim 3 , characterized in that the radome (12) including the surface light source (37), the at least one reflection layer (30, 50) and the carrier substrate layer (33) have a layer thickness d Ges of d Ges = λ / 2 of the wavelength λ of the radar waves (14 ) has. Radom nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Radom (12) inklusive der Flächenlichtquelle (37), der zumindest einen Reflexionsschicht (30, 50) und der Trägersubstratschicht (33) die Radarwellen (14, 22) um weniger als 2db, vorzugsweise weniger als 1db dämpft.Radome after Claim 3 , characterized in that the radome (12) including the surface light source (37), the at least one reflection layer (30, 50) and the carrier substrate layer (33) attenuates the radar waves (14, 22) by less than 2db, preferably less than 1db. Radom nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenlichtquelle (37) eine organische Leuchtdiode (OLED) ist.Radome according to one of the preceding claims, characterized in that the surface light source (37) is an organic light-emitting diode (OLED). Radom nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Leuchtdiode (OLED) eine Anode aufweist, deren Anodenmaterial einen Flächenwiderstand R_L von R_L > 1 Ω aufweist.Radome after Claim 9 , characterized in that the organic light-emitting diode (OLED) has an anode whose anode material has a sheet resistance R_L of R_L > 1 Ω. Radom nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Leuchtdiode (OLED) eine Kathode aufweist und dass das Kathodenmaterial eine spezifische elektrische Leitfähigkeit κ von κ < 20 × 106 A/Vm aufweist.Radome according to one of the Claims 9 or 10 , characterized in that the organic light-emitting diode (OLED) has a cathode and that the cathode material has a specific electrical conductivity κ of κ <20 × 10 6 A/Vm. Radom nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anode und/oder eine Kathode der organischen Leuchtdiode (OLED) die Form von Leiterbahnen hat, an die zur Ausleuchtung des Radoms (12) eine Spannung anlegbar ist.Radome according to one of the Claims 9 until 11 , characterized in that an anode and/or a cathode of the organic light-emitting diode (OLED) has the form of conductor tracks to which a voltage can be applied to illuminate the radome (12). Fahrzeugradarmodul (4) mit einem Radom (12) insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Radom (12) in Richtung nach außen eine Abdeckung des Fahrzeugradarmoduls (4) bildet, dass innerhalb des Fahrzeugradarmoduls (4) ein Radaremitter (6) derart fest angeordnet ist, dass die Radarwellen (14) die organische Leuchtdiode (34) stets mit derselben Polarisation transmittieren und dass Leiterbahnen der Kathode und/oder Leiterbahnen der Anode entsprechend der Polarisation parallel zueinander ausgerichtet sind.Vehicle radar module (4) with a radome (12) in particular Claim 12 , characterized in that the radome (12) forms a cover of the vehicle radar module (4) in the outward direction, that a radar emitter (6) is arranged so firmly within the vehicle radar module (4) that the radar waves (14) reach the organic light-emitting diode ( 34) always transmit with the same polarization and that conductor tracks of the cathode and/or conductor tracks of the anode are aligned parallel to one another in accordance with the polarization. Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugradarmoduls, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzierung (18) eines Radoms (12) mittels einer Flächenlichtquelle (37) nach außen dargestellt wird, dass die Flächenlichtquelle (37) eine Reflexionsschicht (30) überlappt, dass von außerhalb des Fahrzeugradarmoduls (4) auf die Reflexionsschicht (30) auftreffendes Licht in eine Richtung nach außen reflektiert wird, und dass die Flächenlichtquelle (37) und die Reflexionsschicht (30) Radarwellen (14, 22) transmittieren.Method for operating a vehicle radar module, characterized in that a decoration (18) of a radome (12) is displayed to the outside by means of a surface light source (37), that the surface light source (37) overlaps a reflection layer (30), that from outside the vehicle radar module ( 4) light striking the reflection layer (30) is reflected in an outward direction, and that the surface light source (37) and the reflection layer (30) transmit radar waves (14, 22).
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