DE102022121271A1

DE102022121271A1 - Radarantennenanordnung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug

Info

Publication number: DE102022121271A1
Application number: DE102022121271.8A
Authority: DE
Inventors: Peter Bracke; Karl Kolk; Stratmann Peter; Lentz Harald; Heiko Gustav Kurz; Thomas Gisder; Marc-Michael Meinecke
Original assignee: Fujikura Tech Europe GmbH; Fujikura Technology Europe GmbH; Volkswagen AG
Current assignee: Fujikura Tech Europe GmbH; Fujikura Technology Europe GmbH; Volkswagen AG
Priority date: 2022-08-23
Filing date: 2022-08-23
Publication date: 2024-02-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radarantennenanordnung (1) für ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugbauteil (2), die eine Bauteilinnenseite (3) und eine Bauteilaußenseite (4) aufweist, und mit zumindest einer Radareinrichtung (5), die zum Senden und/oder Empfangen von Radarstrahlen (8, 9) zumindest eine Antenneneinheit (6) aufweist. Weiterhin ist in dem Fahrzeugbauteil (2) zumindest ein Durchgangskanal (7) angeordnet, der sich zwischen der Bauteilinnenseite (3) und der Bauteilaußenseite (4) durch das Fahrzeugbauteil (2) hindurch erstreckt, und dass die zumindest eine Antenneneinheit (6) derart mit dem Durchgangskanal (7) gekoppelt ist, dass die Radarstrahlen (8, 9) zumindest abschnittsweise durch den Durchgangskanal (7) verlaufen, bis diese, im Falle des Sendens, an der Bauteilaußenseite (4) aus dem Durchgangskanal (7) ausgetreten sind und/oder nachdem diese, im Falle des Empfangens, an der Bauteilaußenseite (4) in den Durchgangskanal (7) eingetreten sind. Gleichfalls betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Radarantennenanordnung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radarantennenanordnung für ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugbauteil, das eine Bauteilinnenseite und eine Bauteilaußenseite aufweist, und die zumindest eine Radareinrichtung umfasst, die zum Senden und/oder Empfangen von Radarstrahlen zumindest eine Antenneneinheit aufweist. Gleichfalls betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Radarantennenanordnung.
Aus der DE 10 2019 114 883 B3 ist eine Radarantennenanordnung mit einem Fahrzeugbauteil offenbart, wobei das Fahrzeugbauteil eine Fahrzeugscheibe ist. Darin ist die Antenne im Inneren des Fahrzeugbauteils angeordnet und erzeugt bzw. erfasst die Radarstrahlen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Radarantennenanordnung für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche verlustarm betrieben werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Radarantennenanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs.
Vorgeschlagen wird eine Radarantennenanordnung für ein Fahrzeug. Mit Hilfe der Radarantennenanordnung können Abstände zu einem Objekt im Verkehr ermittelt werden, woraufhin beispielsweise ein Bremsmanöver oder ein Ausweichmanöver ausgeführt wird. Zusätzlich oder alternativ kann mittels der Radarantennenanordnung auch das Vorhandensein eines Objekts um das Fahrzeug herum ermittelt werden.
Die Radarantennenanordnung umfasst ein Fahrzeugbauteil, das eine Bauteilinnenseite und eine Bauteilaußenseite aufweist. Bei vorgesehener Verwendung der Radarantennenanordnung mit dem Fahrzeugbauteil ist die Bauteilinnenseite dem Fahrzeug zugewandt und die Bauteilaußenseite ist einer Umgebung des Fahrzeugs zugewandt bzw. dem Fahrzeug abgewandt.
Weiterhin umfasst die Radarantennenanordnung zumindest eine Radareinrichtung, die zum Senden und/oder Empfangen von Radarstrahlen zumindest eine Antenneneinheit aufweist. Die Radarstrahlen werden ausgesendet, um an einem Objekt reflektiert zu werden, woraufhin sie zurück zur Radareinrichtung gelangen und von der zumindest einen Antenneneinheit empfangen werden. Mittels einer Laufzeitmessung der Radarstrahlen kann daraufhin ein Abstand zum Objekt bestimmt werden. Anhand der zurückreflektierten Radarstrahlen kann auch die Anwesenheit des Objekts ermittelt werden.
Des Weiteren ist in dem Fahrzeugbauteil zumindest ein Durchgangskanal angeordnet, der sich zwischen der Bauteilinnenseite und der Bauteilaußenseite durch das Fahrzeugbauteil hindurch erstreckt. Außerdem ist die zumindest eine Antenneneinheit derart mit dem Durchgangskanal gekoppelt und/oder zu diesem angeordnet, dass die Radarstrahlen zumindest abschnittsweise durch den Durchgangskanal verlaufen, bis diese, im Falle des Sendens, an der Bauteilaußenseite aus dem Durchgangskanal ausgetreten sind und/oder nachdem diese, im Falle des Empfangens, an der Bauteilaußenseite in den Durchgangskanal eingetreten sind. Durch den Verlauf der Radarstrahlen innerhalb des Durchgangskanals können diese an dem Fahrzeugbauteil vorbeigeführt werden, so dass diese nicht oder nur sehr wenig durch das Fahrzeugbauteil gedämpft oder an dieser gebrochen bzw. gestreut werden. Mittels des Durchgangskanals werden die Radarstrahlen auch soweit wie möglich durch das Fahrzeugbauteil zur Antenneneinheit geführt, durch welche sie empfangen werden. Für das Senden gilt natürlich, dass die Radarstrahlen durch das Fahrzeugbauteil zur Bauteilaußenseite gelangen. Die Radarstrahlen können somit verlustarm ausgesendet und/oder empfangen werden. Hierdurch kann die Radarantennenanordnung mit einer geringeren elektrischen Leistung betrieben werden und die Radarantennenanordnung weist eine höhere Sensitivität auf. Des Weiteren kann eine Richtungsauflösung verbessert werden, da die Radarstrahlen nur sehr wenig durch das Fahrzeugbauteil abgelenkt werden, wenn diese gesteuert werden.
Von Vorteil ist es, wenn das Fahrzeugbauteil eine Fahrzeugscheibe, ein Stoßfänger, eine Verkleidung einer Fahrzeugaußenhaut, eine Säulenabdeckplatte des Fahrzeugs, eine Verkleidung von Fensterrändern, ein Spoiler und/oder ein Windabweiser ist. Bei der Fahrzeugscheibe kann es sich beispielsweise um eine Windschutzscheibe, eine Heckscheibe oder um Seitenscheiben des Fahrzeugs handeln. Außerdem kann die Fahrzeugscheibe als Verbundscheibe ausgebildet sein. Die Bauteilinnenseite sowie die Bauteilaußenseite sind somit am entsprechenden Fahrzeugbauteil angeordnet. Mit Hilfe der hier genannten Fahrzeugbauteile kann die zumindest eine Radareinrichtung an einem für den bestimmten Zweck vorteilhaften Platz am Fahrzeug angeordnet werden. Soll beispielsweise ein Abstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen überwacht werden, bietet es sich an, die zumindest eine Radareinrichtung in die Fahrzeugscheibe und/oder in einen Stoßfänger anzuordnen. Um den Bereich vor oder hinter dem Fahrzeug zu erfassen, sollte die zumindest eine Radareinrichtung im vorderen bzw. im hinteren Bereich des Fahrzeugs angeordnet werden. Wenn der Bereich seitlich des Fahrzeugs überwacht werden soll, bietet sich hierfür ein Seitenspoiler und/oder eine seitliche Säule der Fahrzeugkarossiere, beispielsweise die B-Säule, an, um dort die zumindest eine Radareinrichtung anzuordnen. Auch Windabweiser und/oder eine Verkleidung von Fensterrändern ist hierfür denkbar. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Bauteilaußenseite des entsprechenden Fahrzeugbauteils der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere unmittelbar, zugewandt ist. Es sollte somit zwischen Bauteilaußenseite und Umgebung möglichst kein weiteres Bauteil angeordnet sein, so dass die Radarstrahlen nicht beeinträchtigt werden. Das Fahrzeugbauteil kann somit ein Fahrzeugaußenbauteil sein.
Bei der Fahrzeugscheibe erstreckt sich der Durchgangskanal somit durch das Glas bzw. durch das Material der Fahrzeugscheibe. Weist das Fahrzeugbauteil beispielsweise eine Wandung auf, kann sich der Durchgangskanal durch die Wandung erstrecken, wobei die Bauteilaußenseite der Umgebung zugewandt ist und die Bauteilinnenseite einem Innenraum des Fahrzeugbauteils zugewandt sein kann. Beispielsweise können der Spoiler, der Stoßfänger oder die anderen genannten Fahrzeugbauteile hohl sein, so dass die Bauteilinnenseite dem Hohlraum bzw. dem Innenraum zugewandt ist. Beim Spoiler oder bei andere derart aufgebauten Fahrzeugbauteilen kann sich der Durchgangskanal durch eine Kunststoffwandung oder eine GFK- oder CFK-Wandung erstrecken. Wenn das Fahrzeugbauteil aus Metall ist, erstreckt sich der Durchgangskanal somit durch ein Blech oder ähnliches.
Vorteilhaft ist es, wenn der Durchgangskanal an der Bauteilinnenseite eine Innenöffnung und/oder an der Bauteilaußenseite eine Außenöffnung aufweist. Durch die Innenöffnung sowie durch die Außenöffnung können die Radarstrahlen in den Durchgangskanal eintreten bzw. austreten.
Von Vorteil ist es, wenn die zumindest eine Antenneneinheit derart mit dem Durchgangskanal gekoppelt und/oder zu diesem angeordnet ist, dass die Radarstrahlen im Durchgangskanal ausgesendet und/oder empfangen werden. Hierdurch können störende Effekte verhindert werden, die beim Eintreten oder Austreten aus dem Durchgangskanal an der Bauteilinnenseite bzw. beim Durchtreten der Innenöffnung auftreten.
Vorteilhaft ist es, wenn die zumindest eine Antenneneinheit derart mit dem Durchgangskanal gekoppelt und/oder zu diesem angeordnet ist, dass die Radarstrahlen durch die Innenöffnung treten. Hierdurch kann das Aussenden und/oder das Empfangen der Radarstrahlen außerhalb des Fahrzeugbauteils und insbesondere auf der Seite der Bauteilinnenseite erfolgen, da hier mehr Platz zur Verfügung steht.
Von Vorteil ist es, wenn die Antenneneinheit zumindest eine Sende-/Empfangseinheit umfasst, mittels der die Radarstrahlen zum Senden abgestrahlt und/oder zum Empfangen aufgenommen werden können. Die Sende-/Empfangseinheit kann auch als Übergangseinheit bezeichnet werden, da durch diese beim Senden ein elektrisches Signal aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise einem Leiter, in Radarstrahlen übergehen. Hier erfolgt ein Übergang von elektromagnetischen Wellen bzw. des elektrischen Signals im leitfähigen Material, beispielsweise im Leiter, in elektromagnetischen Wellen in der Luft (oder einem anderen Medium, dass die Sende-/Empfangseinheit bzw. die Übergangseinheit umgibt). Beim Empfangen erfolgt der Übergang der Radarstrahlen aus der Luft (bzw. dem entsprechenden umgebenden Medium) in das elektrisch leitfähige Material, beispielsweise in den Leiter. Hierbei tritt das elektrische Signal im elektrisch leitfähigen Material auf. An der Sende-/Empfangseinheit bzw. an der Übergangseinheit werden somit Freiraumwellen zum Senden abgestrahlt und/oder zum Empfangen aufgenommen. Die Freiraumwellen bewegen sich durch Luft oder einem entsprechenden Medium und sind nicht mehr an ein elektrisch leitfähiges Material gebunden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Antenneneinheit, insbesondere die Sende-/Empfangseinheit, an der Bauteilinnenseite angeordnet ist. Hierdurch werden die Radarstrahlen auf der Bauteilinnenseite ausgesendet und/oder empfangen. Die Antenneneinheit bleibt somit insbesondere durch die Wettereinflüsse an der Bauteilaußenseite geschützt und auf der Bauteilinnenseite steht mehr Platz zur Verfügung.
Von Vorteil ist es zusätzlich oder alternativ, wenn die Antenneneinheit, insbesondere die Sende-/Empfangseinheit, zumindest teilweise im Durchgangskanal und/oder zumindest teilweise auf der Bauteilinnenseite angeordnet ist. Hierdurch kann der Weg für die Radarstrahlen durch den Durchgangskanal verkürzt werden. Außerdem werden Verluste verhindert, die beim Eintreten bzw. Austreten der Radarstrahlen in bzw. aus dem Durchgangskanal an der Bauteilinnenseite entstehen.
Vorteilhaft ist es, wenn sich die Antenneneinheit, insbesondere die Sende-/Empfangseinheit, von der Bauteilinnenseite aus in den Durchgangskanal erstreckt. Die Antenneneinheit bzw. die Sende-/Empfangseinheit erstreckt sich somit in Richtung Bauteilaußenseite bzw. in Richtung der Umgebung des Fahrzeugs.
Zusätzlich oder alternativ ist es von Vorteil, wenn die Antenneneinheit, insbesondere die Sende-/Empfangseinheit, einen geringeren kürzesten Abstand zur Bauteilinnenseite aufweist als zur Bauteilaußenseite. Die Antenneneinheit bzw. die Sende-/Empfangseinheit ist somit näher an der Bauteilinnenseite.
Vorteilhaft ist es, wenn die Radareinrichtung eine Leiterplatte umfasst, die mit der zumindest einen Antenneneinheit verbunden ist und die vorzugsweise auf der Bauteilinnenseite angeordnet, insbesondere aufgeklebt, ist. Die Leiterplatte kann somit auch als Trägerelement für die Antenneneinheit und als Fixierung an der Bauteilinnenseite dienen.
Von Vorteil ist es, wenn die Radareinrichtung zumindest eine Verstärkereinheit und/oder eine Verarbeitungseinheit aufweist, die vorzugsweise auf der Leiterplatte angeordnet sind und/oder mit dieser gekoppelt sind. Hierdurch kann das elektrische Signal zum Aussenden als Radarstrahlen aufbereitet und/oder verstärkt werden. Zusätzlich oder alternativ kann das elektrische Signal der empfangenen Radarstrahlen verstärkt und/oder aufbereitet werden. Alternativ kann die Leiterplatte auch Anschlüsse aufweisen, um das elektrische Signal zuzuführen und/oder abzuführen.
Vorteilhaft ist es, wenn die Antenneneinheit als Hornantenne und/oder als Yagi-Uda-Antenne ausgebildet ist. Hierbei kann die zumindest eine Antenneneinheit auch so ausgebildet sein, dass diese als Hornantenne und/oder als Yagi-Uda-Antenne betrieben werden kann. Insbesondere kann die zumindest eine Antenneneinheit so ausgebildet sein, dass diese gemäß dem Prinzip einer Hornantenne und/oder gemäß dem Prinzip einer Yagi-Uda-Antenne betrieben wird. Beispielsweise weist die Yagi-Uda-Antenne bzw. das entsprechende Prinzip, eine gute Richtungssensitivität beim Empfangen und/oder eine gute Richtungsabstrahlung beim Senden auf. Ähnliches gilt für das Prinzip der Hornantenne.
Von Vorteil ist es, wenn die Antenneneinheit eine Führungseinheit zum Führen der Radarstrahlen umfasst. Hierbei können die Führungseinheit und die Sende-/Empfangseinheit aufeinander, insbesondere räumlich und/oder bezüglich deren elektromagnetischen Eigenschaften, abgestimmt sein. Die Führungseinheit kann beispielsweise in deren Abmessungen auf eine bestimmte Frequenz oder einen bestimmten Frequenzbereich auf die Sende-/Empfangseinheit angepasst bzw. abgestimmt sein. Sendet beispielsweise die Sende-/Empfangseinheit in einem bestimmten Frequenzbereich, kann die Führungseinheit in deren Abmessungen darauf abgestimmt sein, so dass die Radarstrahlen verlustarm abgestrahlt werden. Selbiges gilt für das Empfangen. Beim räumlichen Abstimmen der Führungseinheit zur Sende-/Empfangseinheit kann darauf geachtet werden, dass der Übergang zwischen Führungseinheit und Sende-/Empfangseinheit verlustarm für die Radarstrahlen ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Führungseinheit die Form eines Zylinders und/oder eines Trichters aufweist. Der Trichter kann beispielsweise beim Prinzip der Hornantenne verwendet werden. Die Führungseinheit in Form des Zylinders kann beispielsweise dann verwendet werden, wenn mittels der Führungseinheit die Radarstrahlen geleitet werden. Die Führungseinheit kann hier somit als Hohlleiter dienen.
Von Vorteil ist es, wenn die Führungseinheit zumindest teilweise im Durchgangskanal, insbesondere an einer Innenseite des Durchgangskanals, angeordnet ist. Die Führungseinheit kleidet somit den Durchgangskanal aus.
Vorteilhaft ist es, wenn die Führungseinheit mittels einer Beschichtung aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet ist, die an der Innenseite des Durchgangskanals angeordnet ist. Die Beschichtung kann sehr dünn ausgebildet werden, so dass die Führungseinheit platzsparend ausgebildet werden kann.
Von Vorteil ist es, wenn die Führungseinheit mittels eines, insbesondere geschlossenen, Leiters ausgebildet ist. Dieser kann punktuell angebracht werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Antenneneinheit eine Wandlereinheit umfasst, die an der Bauteilaußenseite angeordnet ist, mittels der, im Falle des Empfangens der Radarstrahlen, die Radarstrahlen aufgenommen und in den Durchgangskanal abgestrahlt werden können und, im Falle des Sendens, die Radarstrahlen aus dem Durchgangskanal aufgenommen und von dem Fahrzeugbauteil weg abgestrahlt werden können. Die Wandlereinheit kann auch die Sende-/Empfangseinheit oder die oben beschriebene Übergangseinheit sein. Die Wandlereinheit kann auch den Durchgangskanal abdecken. Hier kann der Durchgangskanal als Wellenleitkanal verwendet werden. Durch die Sende-/Empfangseinheit im Bereich der Bauteilinnenseite werden die Radarstrahlen in den Durchgangskanal eingespeist. Durch die Wandlereinheit oder die Sende-/Empfangseinheit oder die Übergangseinheit an der Bauteilaußenseite werden die Radarstrahlen im Durchgangskanal an die Umgebung übertragen. Beim Empfangen werden die Radarstrahlen der Umgebung in den Durchgangskanal übertragen und von der Sende-/Empfangseinheit im Bereich der Bauteilinnenseite aufgenommen. Mit Hilfe des Durchgangskanals können die Radarstrahlen verlustarm geleitet werden. Im Durchgangskanal ist hierbei vorteilhafterweise die Führungseinheit angeordnet oder an der Innenseite des Durchgangskanals ist ein elektrisch leitfähiger Leiter, beispielsweise als Beschichtung, als Führungseinheit oder als Einsatz, angeordnet.
Von Vorteil ist es, wenn der Durchgangskanal zumindest teilweise mit einer Füllung ausgefüllt ist und/oder an der Bauteilaußenseite und/oder an der Bauteilinnenseite mit einer Abdeckung abgedeckt ist, wobei die Füllung und/oder die Abdeckung im Vergleich zu einem Bauteilmaterial des Fahrzeugbauteils eine vorzugsweise geringere Permittivität aufweisen. Hierdurch kann das Eindringen von Wasser und Schmutz verhindert werden. Durch das Material mit der im Vergleich zum Bauteilmaterial geringeren Permittivität werden die Radarstrahlen nur wenig gedämpft.
Vorteilhaft ist es, wenn die Füllung ein Schaum, beispielsweise aus Kunststoff, und/oder ein Harz ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Abdeckung aus einem Harz und/oder einem Kunststoff sein.
Von Vorteil ist es, wenn in dem Durchgangskanal, insbesondere als Führungseinheit, ein Einsatz zur Stabilisierung und vorzugsweise zum Führen der Radarstrahlen angeordnet ist, wobei der Einsatz vorzugsweise aus Stahl, Edelstahl, Kunststoff und/oder faserverstärktem Kunststoff ausgebildet ist. Wenn der Einsatz zur Stabilisierung und als Führungseinheit zum Führen der Radarstrahlen dient, kann auf weitere Bauteile verzichtet werden.
Vorteilhaft ist es, wenn der Durchgangskanal einen runden, eckigen oder elliptischen Kanalquerschnitt aufweist. Der Kanalquerschnitt, wie beispielsweise Form und/oder Abmessungen, kann jedoch insbesondere auf die Frequenz oder den Frequenzbereich der Radarstrahlen abgestimmt sein.
Von Vorteil ist es, wenn sich der Kanalquerschnitt des Durchgangskanals von Bauteilinnenseite in Richtung der Bauteilaußenseite, insbesondere kontinuierlich, vergrößert. Hierdurch kann die Trichterform ausgebildet werden.
Außerdem steht hierdurch eine größere Eintrittsfläche für die eingehenden Radarstrahlen zur Verfügung. Die Radarstrahlen können durch den in Richtung Bauteilinnenseite kleiner werdenden Kanalquerschnitt verstärkt werden.
Vorteilhaft ist es, wenn der Kanalquerschnitt des Durchgangskanals von der Bauteilinnenseite in Richtung der Bauteilaußenseite zumindest abschnittsweise gleichbleibend ist. Hierdurch ist der Durchgangskanal abschnittsweise zylinderförmig.
Von Vorteil ist es, wenn der Durchgangskanal mittels Bohren, Ätzen, Lasern oder Schneiden ausgebildet ist. Hierdurch kann der Durchgangskanal auf einfache Weise und sehr genau ausgebildet werden.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Fahrzeug mit einer wie oben beschriebenen Radarantennenanordnung.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische seitliche Schnittansicht einer Radarantennenanordnung mit einer Antenneneinheit als Hornantenne,
2 eine schematische Schnittansicht einer Radarantennenanordnung,
3 eine schematische Schnittansicht einer Radarantennenanordnung mit einer Antenneneinheit im Yagi-Uda-Prinzip und
4 eine schematische Schnittansicht einer Radarantennenanordnung mit einer Antenneneinheit als Hornantenne.

In den folgenden Figuren ist die Erfindung anhand einer Fahrzeugscheibe als Fahrzeugbauteil beschrieben. Entsprechend ist im Folgenden eine Bauteilinnenseite eine Scheibeninnenseite und eine Bauteilaußenseite eine Scheibenaußenseite. Wie weiter oben bereits beschrieben ist, kann das Fahrzeugbauteil zusätzlich oder alternativ auch ein Stoßfänger, eine Verkleidung einer Fahrzeugaußenhaut, eine Säulenabdeckplatte des Fahrzeugs, eine Verkleidung von Fensterrändern, ein Spoiler und/oder ein Windabweiser sein. Die Bauteilinnenseite bzw. die Bauteilaußenseite ist somit am entsprechenden Fahrzeugbauteil angeordnet. Beispielhaft sind die Bauteilinnenseite bzw. die Bauteilaußenseite für den Spoiler eine Spoilerinnenseite bzw. eine Spoileraußenseite. Entsprechendes gilt dann für die anderen Fahrzeugbauteile.
In 1 ist eine schematische seitliche Schnittansicht einer Radarantennenanordnung 1 für ein Fahrzeug mit einem Ausschnitt einer Draufsicht auf die Fahrzeugscheibe 2 gezeigt. Die Fahrzeugscheibe 2 ist nur teilweise gezeigt und der Ausschnitt der Draufsicht ist rechts unten in dem rechteckigen Rahmen gezeigt. Das Fahrzeug ist hier nicht gezeigt. Die Radarantennenanordnung 1 umfasst eine Fahrzeugscheibe 2, die hier nur teilweise gezeigt ist. Die Fahrzeugscheibe 2 kann beispielsweise als eine Verbundscheibe ausgebildet sein, d.h. die Fahrzeugscheibe 2 kann aus mehreren einzelnen Scheiben aufgebaut sein, die mittels einer dazwischenliegenden Folie miteinander verbunden sind.
Die Fahrzeugscheibe 2 umfasst des Weiteren eine Scheibeninnenseite 3 und eine Scheibenaußenseite 4. Bei vorgesehener Anordnung der Fahrzeugscheibe 2 im Fahrzeug ist die Scheibeninnenseite 3 einem Fahrzeuginnenraum und die Scheibenaußenseite 4 einer Umgebung des Fahrzeugs zugewandt. Bei der Fahrzeugscheibe 2 kann es sich beispielsweise um eine Windschutzscheibe, eine Heckscheibe und/oder um Seitenscheiben beim Fahrzeug handeln.
Ferner umfasst die Radarantennenanordnung 1 eine Radareinrichtung 5, die zumindest eine Antenneneinheit 6 zum Senden und/oder Empfangen von Radarstrahlen 8, 9 aufweist. Die hier gezeigten Radarstrahlen 8 werden ausgesendet und die gezeigten Radarstrahlen 9 werden empfangen. Mit Hilfe der Radarstrahlen 8, 9 können beispielsweise Abstände zwischen einem Objekt und dem Fahrzeug gemessen werden. Dies dient insbesondere zur Verbesserung der Fahrsicherheit im Verkehr, wobei hierzu beispielsweise mittels der Messung der Abstände ein Bremsvorgang oder ein Ausweichmanöver ausgeführt werden kann.
Hier sind mit dem Bezugszeichen 8 ausgesendete Radarstrahlen gekennzeichnet, die von der Radareinrichtung 5 bzw. von der Antenneneinheit 6 ausgesendet sind. Mit dem Bezugszeichen 9 sind hier eingehende Radarstrahlen gekennzeichnet, die von einem Objekt reflektiert wurden und zurück zur Radareinrichtung 5 bzw. zu Antenneneinheit 6 laufen. Die eingehenden Radarstrahlen 9 werden anschließend von der Radareinrichtung 5 bzw. von der Antenneneinheit 6 empfangen. Anhand einer Laufzeit der Radarstrahlen 8, 9 kann ein Abstand zwischen Objekt und Fahrzeug ermittelt werden.
Außerdem ist in der Fahrzeugscheibe 2 zumindest ein Durchgangskanal 7 angeordnet, der sich zwischen der Scheibeninnenseite 3 und der Scheibenaußenseite 4 durch die Fahrzeugscheibe 2 hindurch erstreckt. Der Durchgangskanal 7 erstreckt sich hier vollständig durch die Fahrzeugscheibe 2.
Die zumindest eine Antenneneinheit 6 ist weiterhin derart mit dem Durchgangskanal 7 gekoppelt, dass die Radarstrahlen 8, 9 zumindest abschnittsweise durch den Durchgangskanal 7 verlaufen, bis diese, im Falle des Sendens, an der Scheibenaußenseite 4 aus dem Durchgangskanal 7 ausgetreten und/oder nachdem diese, im Falle des Empfangens an der Scheibenaußenseite 4 in den Durchgangskanal 7 eingetreten sind. Hier sind schematisch ebenfalls ausgesendete Radarstrahlen 8 im Durchgangskanal 7 gezeigt. Natürlich können auch die eingehenden Radarstrahlen 9 im Durchgangskanal 7 angeordnet sein, wobei diese der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt sind. Insbesondere sendet die zumindest eine Antenneneinheit 6 die Radarstrahlen 8 so aus, dass diese zumindest abschnittsweise durch den Durchgangskanal 7 verlaufen. Zusätzlich oder alternativ empfängt die zumindest eine Antenneneinheit 6 die Radarstrahlen 9 so, dass diese zumindest abschnittsweise durch den Durchgangskanal 7 verlaufen. Hierdurch kann der Ort, an dem die Radarstrahlen 8, 9 ausgesendet und/oder empfangen werden, in Richtung Scheibeninnenseite 3 verschoben werden. Außerdem kann hierdurch die zumindest eine Antenneneinheit 6 auf der Scheibeninnenseite 3 angeordnet werden. Durch den Durchgangskanal 7 werden die Radarstrahlen 8, 9 nicht oder nur wenig durch die Fahrzeugscheibe 2 beeinflusst. Zusätzlich oder alternativ kann die zumindest eine Antenneneinheit 6 aus Richtung der Scheibeninnenseite 3 die Radarstrahlen 8, 9 aussenden bzw. empfangen. Durch den Durchgangskanal 7, der sich bis zur Scheibenaußenseite 4 erstreckt, werden außerdem Radarstrahlen 8, 9 nicht bzw. nur sehr gering von der Fahrzeugscheibe 2 beeinflusst. So werden die Radarstrahlen 8, 9 nicht oder nur kaum an einem Übergang zwischen Luft oder einem anderen Medium und der Fahrzeugscheibe 2 gebrochen bzw. gestreut, was die Abstandsmessung verfälschen kann. Außerdem werden die Radarstrahlen 8, 9 nicht oder so wenig wie möglich durch die Fahrzeugscheibe 2 gedämpft, so dass die Radareinrichtung 5 nur eine sehr kleine elektrische Leistung benötigt.
Wenn die Radarstrahlen 8, 9 zumindest abschnittsweise durch den Durchgangskanal 7 verlaufen, werden die Radarstrahlen 8, 9 näher an der Scheibeninnenseite 3 gesendet bzw. empfangen. Hierdurch kann auf Leitungen durch die Fahrzeugscheibe 2 verzichtet werden, die das elektrische Signal durch die Fahrzeugscheibe 2 führen. Derartige Leitungen sind insbesondere für Hochfrequenzanwendungen, insbesondere im Bereich über 10 GHz, ungeeignet, da dies sehr verlustbehaftet ist. Dahingegen ist es verlustärmer, wenn die Radarstrahlen 8, 9 zumindest abschnittsweise durch den Durchgangskanal 7 geführt werden.
Der Durchgangskanal 7 erstreckt sich weiterhin vollständig durch die Fahrzeugscheibe 2. Der Durchgangskanal 7 weist an der Scheibeninnenseite 3 eine Innenöffnung 10 sowie an der Scheibenaußenseite 4 eine Außenöffnung 11 auf. Infolgedessen können die Radarstrahlen 8, 9 durch die Innenöffnung 10 und/oder durch die Außenöffnung 11 in den Durchgangskanal 7 eintreten bzw. austreten.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in den Durchgangskanal 7 ein Einsatz 12 angeordnet, um eine Stabilität des Durchgangskanals 7 bzw. der Fahrzeugscheibe 2 um den Durchgangskanal 7 zu erhöhen. Gemäß der ebenfalls gezeigten Draufsicht rechts unten ist der Einsatz 12 rund ausgebildet.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Durchgangskanal 7 mit Hilfe einer Abdeckung 23 im Bereich der Scheibenaußenseite 4 abgedeckt. Hierdurch kann das Eindringen von Wasser oder Schmutz in den Durchgangskanal 7 verhindert werden. Die Abdeckung 23 ist in der Draufsicht nicht gezeigt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Antenneneinheit 6 als eine Hornantenne ausgebildet. Diese hier gezeigte Antenneneinheit 6 umfasst eine Führungseinheit 14, mittels dem die Radarstrahlen 8, 9 geführt werden können. Mit Hilfe der Führungseinheit 14 können die Radarstrahlen 8, 9 beim Senden und/oder Empfangen durch den Durchgangskanal 7 geführt werden. Insbesondere können hiermit die Radarstrahlen 8, 9 an der Fahrzeugscheibe 2 vorbeigeführt werden, so dass diese nicht an dieser gebrochen, gestreut oder gedämpft werden. Die Führungseinheit 14, insbesondere ein erstes Führungsende 17 der Führungseinheit 14, ist dabei vorteilhafterweise mit der Scheibenaußenseite 4 bündig. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Führungseinheit 14 aus einem elektrisch leitfähigen Material ist, so dass die Führungseinheit 14 die Radarstrahlen 8, 9 leiten kann. Des Weiteren ist die Führungseinheit 14 konisch ausgebildet. Die Führungseinheit 14 weitet sich hier von der Scheibeninnenseite 3 in Richtung Scheibenaußenseite 4 auf. Die Führungseinheit 14 ist somit trichterförmig ausgebildet. Hierdurch können die Radarstrahlen durch eine große Öffnung am ersten Ende aus- bzw. eintreten. Die Führungseinheit 14 erfüllt weiterhin die Funktion eines Hohlleiters.
In einem hier nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Führungseinheit 14 auch mittels des Einsatzes 12 ausgebildet sein. Der Einsatz 12 kann dann beispielsweise eine zylinderförmige Außenseite aufweisen, um in den zylinderförmigen Durchgangskanal 7 eingesetzt werden zu können. Eine Innenfläche des Einsatzes 12 kann dann konisch sein bzw. sich in Richtung Scheibeninnenseite 3 verjüngen.
Die Antenneneinheit 6 kann ferner, wie hier gezeigt ist, eine Sende-/Empfangseinheit 15 umfassen, mittels der die Radarstrahlen 8, 9 abgestrahlt und/oder aufgenommen werden können. Am Ort der Sende-/Empfangseinheit 15 werden die Radarstrahlen 8, 9 abgestrahlt und/oder aufgenommen. Die Radarstrahlen 8 können somit, im Falle des Sendens, von der Sende-/Empfangseinheit 15 weg verlaufen. Im Falle des Empfangens verlaufen die Radarstrahlen 9 bis zur Sende-/Empfangseinheit 15. In beiden Fällen dann zumindest abschnittsweise durch den Durchgangskanal 7.
Die Sende-/Empfangseinheit 15 weist insbesondere ein elektrisch leitfähiges Material, beispielsweise einen Leiter auf, durch den die gebundenen elektrischen Signale in Radarstrahlen 8, 9 zum Senden übertragen werden. Beim Empfangen überträgt die Sende-/Empfangseinheit 15 die Radarstrahlen 8, 9 in das elektrische Signal im elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise den Leiter. Die Sende-/Empfangseinheit 15 kann somit auch als Übertragungseinheit bezeichnet werden.
Die Antenneneinheit 6, insbesondere die Sende-/Empfangseinheit 15, ist auf der Scheibeninnenseite 3 angeordnet, so dass die Radarstrahlen 8, 9 zumindest abschnittsweise durch den Durchgangskanal 7 verlaufen.
Die Führungseinheit 14 weist ein zweites Führungsende 18 auf, welches auf der zum ersten Führungsende 17 gegenüberliegenden Ende der Führungseinheit 14 angeordnet ist. Im Bereich des zweiten Führungsendes 18 ist die Sende-/Empfangseinheit 15 angeordnet, mittels der die Radarstrahlen 8, 9 zum Senden abgestrahlt und/oder zum Empfangen aufgenommen werden. Mit Hilfe der Sende-/Empfangseinheit 15 wird aus einem elektrischen Signal die ausgesendeten Radarstrahlen 8 erzeugt. Zusätzlich oder alternativ werden beim Aufnehmen die eingehenden Radarstrahlen 9 in ein elektrisches Signal umgesetzt. Die Sende-/Empfangseinheit 15 umfasst eine elektrisch leitfähige Einheit, mittels der der Übergang des elektrischen Signals in elektromagnetische Wellen in Luft bzw. von den elektromagnetischen Wellen in der Luft in das elektrische Signal erfolgen kann. Des Weiteren umfasst die Radareinrichtung 5 bzw. die Antenneneinheit 6 eine Leiterplatte 16 mit der das elektrische Signal geführt werden kann. Vorzugsweise umfasst die Radareinrichtung 5 eine Verstärkungseinheit 24 und/oder eine Verarbeitungseinheit 25, die auch auf der Leiterplatte 16, beispielsweise in Form eines Chips, angeordnet sein können. Alternativ kann die Leiterplatte 16 auch die Verbindung zu Verstärkungseinheit 24 und/oder zur Verarbeitungseinheit 25 herstellen.
Wie weiterhin in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, ist die Sende-/Empfangseinheit 15 außerhalb der Fahrzeugscheibe 2 und auf der Scheibeninnenseite 3 zugewandten Seite der Fahrzeugscheibe 2 angeordnet. Die von der Sende-/Empfangseinheit 15 abgestrahlten, ausgesendeten Radarstrahlen 8 treten, insbesondere an der Scheibeninnenseite 3, in den Durchgangskanal 7 ein und an der Scheibenaußenseite 4 aus dem Durchgangskanal 7 aus. Beim Aufnehmen der eingehenden Radarstrahlen 9 treten diese zuerst an der Scheibenaußenseite 4 in den Durchgangskanal 7 ein und, insbesondere an der Scheibeninnenseite 3, aus dem Durchgangskanal 7 aus, bis sie zur Sende-/Empfangseinheit 15 gelangen. Wenn die Sende-/Empfangseinheit 15 im Durchgangskanal 7 angeordnet ist, treten die Radarstrahlen 8, 9 natürlich nicht an der Scheibeninnenseite 3 aus dem Durchgangskanal 7 aus.
Die Fahrzeugscheibe 2 behindert somit die Radarstrahlen 8, 9 nicht beim Durchtreten der Fahrzeugscheibe 2.
Wie des Weiteren hier zu sehen ist, ist die Führungseinheit 14 konisch ausgebildet, wobei eine Öffnung der Führungseinheit 14 im Bereich des ersten Führungsendes 17 größer ist als eine Öffnung der Führungseinheit 14 im Bereich des zweiten Führungsendes 18. Somit weist die Führungseinheit 14 die Form eines Trichters auf. Wie weiterhin in der Draufsicht zu sehen ist, weist die Führungseinheit 14 einen rechteckigen Querschnitt auf. Zusätzlich oder alternativ kann die Führungseinheit 14 auch rund, oval, elliptisch oder n-eckig sein.
Merkmale, welche bereits in der zumindest einen vorgegangenen Figur beschrieben sind, können der Einfachheit halber nicht nochmals erklärt werden. Ferner können Merkmale auch erst in dieser oder in zumindest einer der nachfolgenden Figuren beschrieben werden. Des Weiteren werden der Einfachheit halber für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet. Außerdem können der Übersichtlichkeit halber nicht mehr alle Merkmale in den folgenden Figuren gezeigt und/oder mit einem Bezugszeichen versehen sein. Es können jedoch in einer oder mehreren der vorangegangenen Figuren gezeigte Merkmale auch in dieser oder in einer oder mehreren der nachfolgenden Figuren vorhanden sein. Ferner können der Übersichtlichkeit halber Merkmale auch erst in dieser oder in einer oder mehreren der nachfolgenden Figuren gezeigt und/oder mit einem Bezugszeichen versehen sein. Nichtsdestotrotz können Merkmale, welche erst in einer oder mehreren der nachfolgenden Figuren gezeigt sind, auch bereits in dieser oder einer vorangegangenen Figur vorhanden sein.
2 zeigt eine Schnittansicht der Radarantennenanordnung 1. Der Durchgangskanal 7 erstreckt von der Scheibeninnenseite 3 bis zur Scheibenaußenseite 4.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Antenneneinheit 6 die Sende-/Empfangseinheit 15, mittels der die Radarstrahlen 8, 9 abgestrahlt und/oder aufgenommen werden. Die Sende-/Empfangseinheit 15 ist hier auf bzw. an der Scheibeninnenseite 3 angeordnet und kann dort die Radarstrahlen 8, 9 in den Durchgangskanal 7 abstrahlen und/oder aus diesem aufnehmen. Weiterhin kann die Sende-/Empfangseinheit 15 auch zumindest teilweise im Durchgangskanal 7 angeordnet sein. Jedoch erstreckt sich die Sende-/Empfangseinheit 15 von der Scheibeninnenseite 3 in den Durchgangskanal 7. Die Sende-/Empfangseinheit 15 ist, wie hier gezeigt ist, mit einer Leiterplatte 16 gekoppelt.
Im Durchgangskanal 7 ist die Führungseinheit 14 angeordnet, die an einer Innenseite 20 des Durchgangskanals 7 angeordnet ist. Somit kleidet die Führungseinheit 14 den Durchgangskanal 7 aus. Die Führungseinheit 14 ist als elektrisch leitfähiges Element ausgebildet, um durch die Führungseinheit 14 und den Durchgangskanal 7 einen Hohlleiter auszubilden. Die Führungseinheit 14 ist hierzu vorteilhafterweise zylinderförmig bzw. geschlossen ausgebildet. Des Weiteren kann die Führungseinheit 14 als Rohr oder als Einsatz 12, wie in 1 gezeigt ist, ausgebildet sein, welches eingesetzt ist. Alternativ kann es an der Innenseite 20 aufgedampft oder aus einem flüssigen Metall durch Ablagern ausgebildet sein. Da der Durchgangskanal 7 und die Führungseinheit 14 als Hohlleiter fungieren, werden die Radarstrahlen 8, 9, insbesondere in Frequenzbereichen über 10 GHz, durch den Durchgangskanal 7 sehr verlustarm geführt. Der Durchgangskanal 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Wellenleitkanal.
Auf der zur Sende-/Empfangseinheit 15 gegenüberliegenden Seite des Durchgangskanals 7 bzw. im Bereich der Scheibenaußenseite 4 ist eine Wandlereinheit 19 angeordnet. Diese nimmt beim Senden die von der Sende-/Empfangseinheit 15 abgestrahlten und nun ausgesendeten Radarstrahlen 8 auf und strahlt die aufgenommenen Radarstrahlen 9 in die Umgebung ab. Beim Empfangen nimmt die Wandlereinheit 19 die eingehenden Radarstrahlen 9 auf und gibt diese in den Durchgangskanal 7 ab, so dass die eingehenden Radarstrahlen 9 zur Sende-/Empfangseinheit 15 gelangen.
In 3 ist eine schematische Schnittansicht einer weiteren Radarantennenanordnung gezeigt, wobei hier die Antenneneinheit 6 als Yagi-Uda-Antenne ausgebildet ist bzw. zumindest auf dem Yagi-Uda-Prinzip beruht.
Hier erstreckt sich die Antenneneinheit 6 in den Durchgangskanal 7 hinein. Wie bereits beschrieben ist, ist die Antenneneinheit 6 nach dem Yagi-Uda-Prinzip aufgebaut, welche sehr gut Radarstrahlen 8, 9 in eine bestimmte Richtung senden und/oder aus einer bestimmten Richtung empfangen kann.
Die hier beschriebene Antenneneinheit 6 umfasst die Sende-/Empfangseinheit 15 zum Abstrahlen der ausgesendeten Radarstrahlen 8 und/oder zum Aufnehmen der eingehenden Radarstrahlen 9. Von der Sende-/Empfangseinheit 15 in Richtung der Scheibeninnenseite 3 weist die Antenneneinheit 6 einen Reflektor 21 auf, mittels dem die Radarstrahlen 8, 9 reflektiert werden können, die in Richtung Scheibeninnenseite 3 verlaufen. Des Weiteren umfasst die Antenneneinheit 6 Direktoren 22, wobei hier zwei Direktoren 22 gezeigt sein. Mit Hilfe der Direktoren 22 können die Radarstrahlen 8, 9 in eine bestimmte Richtung abgestrahlt werden und/oder aus einer bestimmten Richtung erfasst werden. Die Direktoren 22 sind von der Sende-/Empfangseinheit 15 aus in Richtung der Scheibenaußenseite 4 angeordnet. Die Direktoren 22, die Sende-/Empfangseinheit 15 und der Reflektor 21 sind an einem Träger 26 angeordnet. Die Richtung, mit der die Radarstrahlen 8, 9 überwiegend abgestrahlt und/oder aufgenommen werden, wird somit durch die Gerade festgelegt, die die Direktoren 22, die Sende-/Empfangseinheit 15 und der Reflektor 21 definieren. Diese Richtung ist auch die Richtung der größten Sensitivität, wobei diese Richtung auch durch die Richtung des Trägers 26 festgelegt wird. Mit Hilfe des Trägers 26 kann auch das elektrische Signal zur Sende-/Empfangseinheit 15 geführt und/oder von dieser weggeführt werden. Dazu kann der Träger 26 beispielsweise einen hier nicht gezeigten elektrischen Leiter aufweisen.
Mit Hilfe der Antenneneinheit 6 gemäß des Yagi-Uda-Prinzips bzw. mit Hilfe der starken Fokussierung der Antenneneinheit 6, kann Radarantennenanordnung 1 verlustarm betrieben werden.
Die Antenneneinheit 6 ist ferner hier im Durchgangskanal 7 angeordnet. Zusätzlich kann die Antenneneinheit 6 auch zumindest teilweise, insbesondere auf der zu den Direktoren 22 abgewandten Seite, aus dem Durchgangskanal 7 herausragen. Die Antenneneinheit 6 ragt somit teilweise an der Scheibeninnenseite 3 aus dem Durchgangskanal 7.
Des Weiteren ist der Durchgangskanal 7 mit einer Füllung 13 ausgefüllt, um die Stabilität der hier gezeigten Antenneneinheit 6 zu erhöhen.
In der Draufsicht sind die Außenöffnung 11, der Durchgangskanal 7, die Innenöffnung 10 und die Antenneneinheit 6 zu sehen. Die Öffnungen 10, 11 können hierbei rund, oval oder eckig ausgebildet sein.
4 zeigt eine weitere Schnittansicht einer Radarantennenanordnung 1, wobei eine Draufsicht auf die Fahrzeugscheibe 2, den Durchgangskanal 7 und die Antenneneinheit 6 in dem Kasten rechts unten gezeigt ist.
Die hier gezeigte Antenneneinheit 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Hornantenne ausgebildet bzw. ist nach dem Funktionsprinzip der Hornantenne ausgebildet. Die Führungseinheit 14 bildet hier wieder den Trichter, wobei die Führungseinheit 14 die Radarstrahlen 8, 9 zum Aufnehmen an die Sende-/Empfangseinheit 15 führt und/oder nach dem Abstrahlen durch die Sende-/Empfangseinheit 15 zur Umgebung führt. Hier sind wieder schematisch die ausgesendeten Radarstrahlen 8 gezeigt, die noch im Durchgangskanal 7 angeordnet sind. Mit Hilfe der hier gezeigten Antenneneinheit 6 können die Radarstrahlen 8, 9 gut in eine Richtung abgestrahlt werden bzw. gut aus einer Richtung empfangen werden, so dass die Radarantennenanordnung 1 verlustarm betrieben werden kann.
Die Führungseinheit 14 kann wieder als entsprechend geformtes Rohr oder mittels einem Beschichtungsverfahrens ausgebildet sein. Beim Beschichtungsverfahren wird die Innenseite 20 des Durchgangskanals 7 mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichtet. Die Führungseinheit 14 kann auch mittels des Einsatz 12 ausgebildet sein, der entsprechend geformt ist.
Der Durchgangskanal 7 ist hier ferner mit einer Abdeckung 23 abgedeckt, wobei diese insbesondere die Außenöffnung 11 abdeckt, so dass auf einfache Weise verhindert werden kann, dass Wasser oder Schmutz zur Antenneneinheit 6 gelangt.
In der Draufsicht sind die Außenöffnung 11, der Durchgangskanal 7, die Innenöffnung 10 und die Antenneneinheit 6 zu sehen. Die Öffnungen 10, 11 sind eckig ausgebildet, wobei die Führungseinheit 14 bzw. der Trichter eckig bzw. kastenförmig ist. Infolgedessen sind die Außenöffnung 11 und/oder die Innenöffnung 10 rechteckig oder im Allgemeinen eckig.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist über der Innenöffnung 10 die Sende-/Empfangseinheit 15 angeordnet. Die Sende-/Empfangseinheit 15 ist ferner an der Scheibeninnenseite 3 angeordnet.
Des Weiteren ist die Sende-/Empfangseinheit 15 bzw. die Antenneneinheit 6 mit der Leiterplatte 16 gekoppelt, die Verstärker- und/oder Verarbeitungseinheiten der Radareinrichtung 5 aufweisen oder eine Verbindung zu diesen herstellen kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
Bezugszeichenliste

1: Radarantennenanordnung
2: Fahrzeugscheibe
3: Scheibeninnenseite
4: Scheibenaußenseite
5: Radareinrichtung
6: Antenneneinheit
7: Durchgangskanal
8: ausgesendete Radarstrahlen
9: eingehende Radarstrahlen
10: Innenöffnung
11: Außenöffnung
12: Einsatz
13: Füllung
14: Führungseinheit
15: Sende-/Empfangseinheit
16: Leiterplatte
17: erstes Führungsende
18: zweites Führungsende
19: Wandlereinheit
20: Innenseite
21: Reflektor
22: Direktoren
23: Abdeckung
24: Verstärkereinheit
25: Verarbeitungseinheit
26: Träger

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019114883 B3 [0002]

Claims

Radarantennenanordnung (1) für ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugbauteil (2), das eine Bauteilinnenseite (3) und eine Bauteilaußenseite (4) aufweist, und mit zumindest einer Radareinrichtung (5), die zum Senden und/oder Empfangen von Radarstrahlen (8, 9) zumindest eine Antenneneinheit (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fahrzeugbauteil (2) zumindest ein Durchgangskanal (7) angeordnet ist, der sich zwischen der Bauteilinnenseite (3) und der Bauteilaußenseite (4) durch das Fahrzeugbauteil (2) hindurch erstreckt, und dass die zumindest eine Antenneneinheit (6) derart mit dem Durchgangskanal (7) gekoppelt ist, dass die Radarstrahlen (8, 9) zumindest abschnittsweise durch den Durchgangskanal (7) verlaufen, bis diese, im Falle des Sendens, an der Bauteilaußenseite (4) aus dem Durchgangskanal (7) ausgetreten sind und/oder nachdem diese, im Falle des Empfangens, an der Bauteilaußenseite (4) in den Durchgangskanal (7) eingetreten sind.
Radarantennenanordnung (1) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugbauteil eine Fahrzeugscheibe, ein Stoßfänger, eine Verkleidung einer Fahrzeugaußenhaut, eine Säulenabdeckplatte des Fahrzeugs, eine Verkleidung von Fensterrändern, ein Spoiler und/oder ein Windabweiser ist.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal (7) an der Bauteilinnenseite (3) eine Innenöffnung (10) und/oder an der Bauteilaußenseite (4) eine Außenöffnung (11) aufweist.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Antenneneinheit (6) derart mit dem Durchgangskanal (7) gekoppelt ist, dass die Radarstrahlen (8, 9) im Durchgangskanal (7) ausgesendet und/oder empfangen werden.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Antenneneinheit (6) derart mit dem Durchgangskanal (7) gekoppelt ist, dass die Radarstrahlen (8, 9) durch die Innenöffnung (10) treten.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenneneinheit (6) zumindest eine Sende-/Empfangseinheit (15) umfasst, mittels der die Radarstrahlen (8, 9) zum Senden abgestrahlt und/oder zum Empfangen aufgenommen werden können.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenneneinheit (6), insbesondere die Sende-/Empfangseinheit (15), an oder auf der Bauteilinnenseite (3) angeordnet ist und/oder dass die Antenneneinheit (6), insbesondere die Sende-/Empfangseinheit (15), zumindest teilweise im Durchgangskanal (7) angeordnet ist.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Antenneneinheit (6), insbesondere die Sende-/Empfangseinheit (15), von der Bauteilinnenseite (3) aus in den Durchgangskanal (7) erstreckt und/oder dass die Antenneneinheit (6), insbesondere die Sende-/Empfangseinheit (15), einen geringeren kürzesten Abstand zur Bauteilinnenseite (3) aufweist als zur Bauteilaußenseite (4).
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radareinrichtung (5) eine Leiterplatte (16) umfasst, die mit der zumindest einen Antenneneinheit (6) verbunden ist und die vorzugsweise auf der Bauteilinnenseite (3) angeordnet, insbesondere aufgeklebt, ist.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radareinrichtung (5) zumindest eine Verstärkereinheit (24) und/oder eine Verarbeitungseinheit (25) aufweist, die vorzugsweise auf der Leiterplatte (16) angeordnet sind und/oder mit dieser gekoppelt sind.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenneneinheit (6) als Hornantenne und/oder als Yagi-Uda-Antenne ausgebildet ist.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenneneinheit (6) eine Führungseinheit (14) zum Führen der Radarstrahlen (8, 9) umfasst, wobei die Führungseinheit (14) und die Sende-/Empfangseinheit (15) vorzugsweise aufeinander, insbesondere räumlich und/oder bezüglich deren elektromagnetischen Eigenschaften, abgestimmt sind und wobei die Führungseinheit (14) vorzugsweise zumindest teilweise im Durchgangskanal (7), insbesondere an einer Innenseite (20) des Durchgangskanals (7), angeordnet ist.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinheit (14) die Form eines Zylinders und/oder eines Trichters aufweist und/oder dass die Führungseinheit (14) mittels einer Beschichtung aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet ist und/oder dass die Führungseinheit (14) mittels eines, insbesondere geschlossenen, Leiters ausgebildet ist.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenneneinheit (6) eine Wandlereinheit (19) umfasst, die an der Bauteilaußenseite (4) angeordnet ist, mittels der, im Falle des Empfangens der Radarstrahlen (8, 9), die Radarstrahlen (9) aufgenommen und in den Durchgangskanal (7) abgestrahlt werden können und, im Falle des Sendens, die Radarstrahlen (8, 9) aus dem Durchgangskanal (7) aufgenommen und von dem Fahrzeugbauteil (2) weg abgestrahlt werden können.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal (7) zumindest teilweise mit einer Füllung (13) ausgefüllt ist und/oder an der Bauteilaußenseite (4) und/oder an der Bauteilinnenseite (3) mit einer Abdeckung (23) abgedeckt ist, wobei die Füllung (13) und/oder die Abdeckung (23) im Vergleich zu einem Bauteilmaterial des Fahrzeugbauteils (2) eine vorzugsweise geringere Permittivität aufweisen.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (13) ein Kunststoff, ein Kunststoffschaum und/oder ein Harz ist und/oder dass die Abdeckung (23) ein Harz und/oder Kunststoff ist.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Durchgangskanal (7), insbesondere als Führungseinheit (14), ein Einsatz (12) zur Stabilisierung und vorzugsweise zum Führen der Radarstrahlen (8, 9) angeordnet ist, wobei der Einsatz (12) vorzugsweise aus Stahl, Edelstahl, Kunststoff und/oder faserverstärktem Kunststoff ausgebildet ist.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal (7) einen runden, eckigen oder elliptischen Kanalquerschnitt aufweist.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kanalquerschnitt des Durchgangskanals (7) von der Bauteilinnenseite (3) in Richtung der Bauteilaußenseite (4), insbesondere kontinuierlich, vergrößert und/oder dass der Kanalquerschnitt des Durchgangskanals (7) von der Bauteilinnenseite (3) in Richtung der Bauteilaußenseite (4) zumindest abschnittsweise gleichbleibend ist.
Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal (7) mittels Bohren, Ätzen, Lasern oder Schneiden ausgebildet ist.
Fahrzeug mit einer Radarantennenanordnung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche.