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Die Erfindung betrifft eine Radarsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer zentralen elektronischen Recheneinrichtung, welche zum Erzeugen eines elektrischen Steuersignals für eine Sendeeinrichtung der Radarsensorvorrichtung ausgebildet ist und mit einer Lasereinrichtung, welche in Abhängigkeit von dem elektrischen Steuersignal ein optisches Übertragungssignal zum Übertragen an die Sendeeinrichtung erzeugt. Ferner weist die Radarsensorvorrichtung eine Sendeeinrichtung auf, welche zum Transformieren des optischen Übertragungssignals in ein elektrisches Aussendesignal und zum Aussenden des elektrischen Aussendesignals in eine Umgebung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Des Weiteren weist die Radarsensorvorrichtung eine Empfangseinrichtung zum Empfangen eines zum elektrischen Aussendesignal korrespondierenden und in der Umgebung reflektierten elektrischen Empfangssignals und zum Übertragen des elektrischen Empfangssignals an die zentrale elektronische Recheneinrichtung auf.
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Aus dem Kraftfahrzeugbau sind bereits Radarsensorvorrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt. Insbesondere werden solche Radarsensorvorrichtungen bei beispielsweise zumindest teilweise autonom betriebenen Kraftfahrzeugen, insbesondere jedoch auch bei vollautonom betriebenen Kraftfahrzeugen, eingesetzt.
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Die
US 2004/0119838 A1 offenbart ein kompaktes Lidar-System.
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Die
WO 2018146138 A1 offenbart einen Detektor für eine optische Detektion eines Objekts.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Radarsensorvorrichtung zu schaffen, mittels welcher verbessert eine Umgebungserfassung einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs mit der Radarsensorvorrichtung realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Radarsensorvorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Radarsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer zentralen elektronischen Recheneinrichtung, welche zum Erzeugen eines elektrischen Steuersignals für eine Sendeeinrichtung der Radarsensorvorrichtung ausgebildet ist. Ferner weist die Radarsensorvorrichtung eine Lasereinrichtung auf, welche in Abhängigkeit von dem elektrischen Steuersignal ein optisches Übertragungssignal zum Übertragen an die Sendeeinrichtung erzeugt. Des Weiteren ist eine Sendeeinrichtung vorgesehen, welche zum Transformieren des optischen Übertragungssignals in ein elektrisches Aussendesignal und zum Aussenden des elektrischen Aussendesignals in eine Umgebung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Die Radarsensorvorrichtung weist ferner eine Empfangseinrichtung zum Empfangen eines zum elektrischen Aussendesignals korrespondierenden und in der Umgebung reflektierten elektrischen Empfangssignals und zum Übertragen des elektrischen Empfangssignals an die zentrale elektronische Recheneinrichtung auf.
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Es ist dabei vorgesehen, dass die elektronische Recheneinrichtung und/oder die Sendeeinrichtung und/oder die Empfangseinrichtung zumindest eine organische Elektronikkomponente aufweist.
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Insbesondere kann somit eine organische Elektronikkomponente, wie zum Beispiel ein OLED (organic light emitting diod - organische leuchtdiode) oder eine organische Fotodiode genutzt werden, wobei diese die Möglichkeiten bieten, die photonischen Radarsysteme durch organische beziehungsweise organische und gedruckte Schaltkreise zu ersetzen.
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Insbesondere kann somit beispielsweise bei einer automatisierten Fahrt eines zumindest teilweise autonom betriebenen Kraftfahrzeugs oder eines vollautonom betriebenen Kraftfahrzeugs eine sichere Umfeldwarnung ermöglicht werden. Dabei wird das Umfeld beziehungsweise die Umgebung mithilfe von Sensoren, insbesondere mittels der Radarsensorvorrichtung, erfasst. Besonders wichtig ist dabei eine ganzheitliche 360-Graddredimensionale Erfassung der Umgebung, sodass alle statischen und dynamischen Objekte erfasst werden können. Insbesondere bekommt dabei der Radarsensorvorrichtung den redundanten, robusten Umfelderfassung eine tragende Rolle zugute, da dieser Sensortyp präzise in der Umfelderfassung Entfernungen messen und auch zur Klassifikation eingesetzt werden kann. Die Radarsensorvorrichtung bildet beispielsweise gegenüber einer Lidar-Sensorvorrichtung den Vorteil, dass die Radarsensorvorrichtung Witterungsbedingungen zuverlässig entgegenstehen kann und ausfallssicher Daten erzeugen kann. Selbst schlechte Sichtverhältnisse wie beispielsweise Regen, Nebel, Schnee, Staub oder Dunkelheit beeinflussen kaum die Wahrnehmungszuverlässigkeit. Auf Basis der erfindungsgemäßen Radarsensorvorrichtung kann auch ein großes Auflösungsvermögen realisiert werden, sodass beispielsweise die Radarsensorvorrichtung dreidimensionale Bilder mit einer hohen Auflösung im Bereich von 0,1 Grad und darunter mit einer großen Unempfindlichkeit gegenüber Störungen von ihrer Umgebung liefern.
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Bei der vorgeschlagenen Radarsensorvorrichtung handelt es sich somit insbesondere um eine photonische Radarsensorvorrichtung, welche eine Erhöhung des Auflösungsvermögens realisiert, indem elektronische und photonische Komponenten in einem Halbleiterpunkt kointegriert werden. Die Verfolgung eines FMCW (requency modulated continuous wave radar - moduliertes Dauerstrichradargerät)-Signals, sowie die gesamte Signalverarbeitung und - Auswertung können dabei durch eine zentrale Station, insbesondere der zentralen elektronischen Recheneinrichtung, durchgeführt werden. Jedes Sende- und Empfangsmodul weist beispielsweise einen elektronisch-photonisch kointegrierten Chip, einen sogenannten Epic-Chip, auf. Für die Kointegration wird beispielsweise eine Silizium-Photonik-Technologie verwendet, insbesondere an der Stelle, an welcher nicht die organische Elektronikkomponente ausgebildet ist.
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Insbesondere liegt dabei die technische Innovation eines solchen Systems beziehungsweise solchen Radarsensorvorrichtung in der Signalübertragung von Gigahertz-Signalen mittels eines optischen Trägersignals im Terahertz-Frequenzbereich. Die elektronische Recheneinrichtung erzeugt dabei eine optische Trägerfrequenz. Auf diese wird das zu übertragende Signal beispielsweise mittels ein-Achtel der Radarfrequenz moduliert und per optischer Phase an die Antennenchips gesendet. Auf diesen findet eine Frequenzverachtfachung statt, sodass die Radarstrahlung von den Antennenchips emittiert werden kann. Die Signaldetektion geschieht auf dem umgekehrten Weg. Alle Daten werden auf der Zentralstation prozessiert.
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Allerdings benötigt die bereits beschriebene Ausführung umfangreiche Aufwände in der Implementierung von Gigahertz-Elektronik auf der Chip-Ebene. Insbesondere die auf dem Chip stattfindende Frequenzvervielfachung nach Detektion durch eine Fotodiode beispielsweise ist technisch herausfordernd und stellt hohe Aufwände hinsichtlich der Gigahertz-Signalerzeugung mit hohen Signal-Rausch-Verhältnis und möglichst geringem Jitter dar. So muss das Gigahertz-Signal in weiteren Schritten aufwändig stabilisiert werden. Darüber hinaus ist Gigahertz-Elektronik kostenintensiv. Weiterhin werden hohe Leistungsanforderungen an optischen Träger, insbesondere der Lasereinrichtung, gesetzt, da viel optische Leistung benötigt wird, um ein hochpräzises Gigahertz-Signal zu erzeugen, was beispielsweise Ringleitungen einer einzigen Faser für einen Radar-Array mit viel verteilten Radar-Halbleiterchips schwer realisierbar macht. Vor allem jedoch werden zwei unterschiedliche photonisch-elektronische Halbleiterchips für Sende- und Empfangskanal benötigt, was zu weiteren Kostenaufwänden führt.
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Insbesondere ist die Chipfertigung und die damit verbundene Abhängigkeit von Halbleiterherstellern ein hohes Kosten- und Zeitproblem bei der Entwicklung hochauflösender Radarsysteme. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass insbesondere für den Einsatz bei den Chips die organischen Elektronikkomponenten eingesetzt werden können. Insbesondere werden somit die konventionellen Komponenten der zentralen elektronischen Recheneinrichtung und/oder der Sendeeinrichtung und/oder der Empfangseinrichtung durch die organischen Elektronikkomponenten ersetzt.
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Ferner können die organischen Elektronikkomponenten auch für eine polarisationssensitive Detektion durch Ausformung der Antennengeometrie eingesetzt werden. Des Weiteren kann auch eine Datenübertragung im 5G-Frequenzband und darüber hinaus realisiert werden. Auch kann eine Datenübertragung für eine sogenannte Car-to-X-Anwendung durchgeführt werden. Beispielsweise können dabei Software-Updates, Kartenupdates oder Infrastruktursignale verwendet werden. Des Weiteren kann auch die Verwendung als passives Detektorelement zur Umfeldwahrnehmung realisiert werden. Die Detektion von emittierter Strahlung zur Kommunikation, beispielsweise Funk, Telekommunikation, Satellitenkommunikation oder auch für vergleichbare Kamerasysteme ist ebenfalls möglich.
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Die Radarsensorvorrichtung kann beispielsweise auch großflächig in einer sogenannten Array-Anordnung im Kraftfahrzeug integriert werden. Beispielsweise kann hierzu ein sogenanntes Sparse-Array konfiguriert werden. Die Radarsensorvorrichtung kann dann wiederum auch in ein übergeordnetes Assistenzsystem, insbesondere ein sogenanntes ADAS-System, integriert werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die Sendeeinrichtung ein optisches Kopplungselement auf, welches zum Einkoppeln des optischen Übertragungssignals ausgebildet ist, wobei das optische Kopplungselement als organische Elektronikkomponente ausgebildet ist. Beispielsweise kann das optische Übertragungssignal über eine Glasfaser an die Sendeeinrichtung übertragen werden. Das optische Kopplungselement ist dann wiederum zum Transformieren des optischen Übertragungssignals in das elektronische Aussendesignal ausgebildet. Hierzu können unterschiedliche optische Wandler als optisches Kopplungselement eingesetzt werden.
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Weiterhin vorteilhaft ist, wenn das optische Kopplungselement als organische Fotodiode ausgebildet ist. Insbesondere kann auf Basis einer organischen Fotodiode zuverlässig das optische Übertragungssignal in ein elektrisches Signal transformiert werden.
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Weiterhin vorteilhaft ist, wenn eine Detektionseinrichtung zum Detektieren des Aussendesignals und/oder eine Frequenzvervielfältigungseinrichtung und/oder eine Frequenzverstärkungseinrichtung der Sendeeinrichtung als organische Elektronikkomponenten ausgebildet sind. Insbesondere weist die Sendeeinrichtung somit zumindest die Detektionseinrichtung, die Frequenzvervielfältigungseinrichtung sowie eine Frequenzverstärkungseinrichtung auf. Zumindest eines dieser Module ist dann wiederum als organische Elektronikkomponente ausgebildet. Bevorzugt können alle aufgezählten Module als organische Elektronikkomponente ausgebildet sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die Sendeeinrichtung eine Sendeantenne auf, welche zum Aussenden des elektrischen Aussendesignals in die Umgebung ausgebildet ist, wobei die Sendeantenne als organische Elektronikkomponente ausgebildet ist. Insbesondere kann somit auch die Antenneneinrichtung aus einer organischen Elektronikkomponente ausgebildet sein, wodurch eine zuverlässige und einfache Herstellung der Sendeantenne ermöglicht ist.
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Weiterhin vorteilhaft ist, wenn eine weitere Detektionseinrichtung zum Detektieren des Empfangssignals und/oder eine weitere Frequenzvervielfältigungseinrichtung und/oder eine Modulationseinrichtung und/oder eine Signalmischeinrichtung, beispielsweise in Form einer IQ-Einrichtung, der Empfangseinrichtung als organische Elektronikkomponenten ausgebildet sind. Bevorzugt sind die Module der Empfangseinrichtung alle aus organischen Elektronikkomponenten ausgebildet. Somit kann eine einfache Herstellung der Empfangseinrichtung realisiert werden.
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Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass sowohl die Sendeeinrichtung als auch die Empfangseinrichtung auf einem gemeinsamen Chip ausgebildet sind. Insbesondere können dann die jeweiligen Module der Sendeeinrichtung und/oder der Empfangseinrichtung aus den organischen Elektronikkomponenten ausgebildet sein.
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Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die Empfangseinrichtung ein weiteres optisches Kopplungselement aufweist, welches zum Auskoppeln des elektrischen Empfangssignals ausgebildet ist, wobei das weitere optische Kopplungselement als organische Elektronikkomponente ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Empfangseinrichtung eine Fotodiode aufweisen, welche das elektrische Empfangssignal wiederum in ein optisches Signal umwandelt und dann wiederum über eine Glasfaser beispielsweise an die zentrale elektronische Recheneinrichtung übermittelt. Das optische Kopplungselement kann dabei bevorzugt ebenfalls als organische Elektronikkomponente ausgebildet sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die Empfangseinrichtung eine Empfangsantenne auf, welche zum Empfangen des Empfangssignals aus der Umgebung ausgebildet ist, wobei die Empfangsantenne als organische Elektronikkomponente ausgebildet ist. Dadurch ist es ermöglicht, dass auch die Empfangsantenne selbst als organische Elektronikkomponente ausgebildet ist, wodurch eine einfache Herstellung der Empfangseinrichtung realisiert werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform sind eine nochmals weitere Detektionseinrichtung zum Detektieren des Empfangssignals der Empfangseinrichtung und/oder eine weitere Modulationseinrichtung und/oder ein nochmals weiteres optisches Kopplungselement der zentralen elektronischen Recheneinrichtung als organische Elektronikkomponenten ausgebildet. Insbesondere sind somit auch die Module der zentralen elektronischen Recheneinrichtung zumindest teilweise, bevorzugt alle Module der elektronischen Recheneinrichtung, als organische Elektronikkomponente ausgebildet. Beispielsweise kann das nochmals weitere optische Kopplungselement als Fotodiode ausgebildet sein und das optische Übertragungssignal des weiteren optischen Kopplungselements wiederum in ein elektrisches Signal übertragen beziehungsweise transformieren, sodass die elektronische Recheneinrichtung wiederum ein elektrisches Signal zur Auswertung erhält.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die organische Elektronikkomponente als gedruckte, organische Elektronikkomponente ausgebildet ist.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Assistenzsystem mit einer Radarsensorvorrichtung nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Assistenzsystem kann beispielsweise für den zumindest teilweise autonomen Betrieb beziehungsweise für vollautonomen Betrieb eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Daher betrifft ein weiterer Aspekt der Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einem Assistenzsystem beziehungsweise mit einer Radarsensorvorrichtung nach den vorhergehenden Aspekten. Das Kraftfahrzeug kann dabei als zumindest teilweise autonomes beziehungsweise als vollautonomes Kraftfahrzeug ausgebildet sein.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Assistenzsystems und des Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Radarsensorvorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Assistenzsystems und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Frontansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform eines Assistenzsystems mit einer Ausführungsform einer Radarsensorvorrichtung;
- 2 ein schematisches Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform einer Radarsensorvorrichtung; und
- 3 ein schematisches Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform einer Sendeeinrichtung und einer Empfangseinrichtung einer Ausführungsform einer Radarsensorvorrichtung.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische Frontansicht gemäß einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 1. Das Kraftfahrzeug 1 weist vorliegend ein Assistenzsystem 2 auf. Das Assistenzsystem 2 kann zum Beispiel für einen zumindest teilweise autonomen Betrieb beziehungsweise für einen vollautonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Assistenzsystem 2 eine Radarsensorvorrichtung 3 auf. Des Weiteren ist gezeigt, dass die Radarsensorvorrichtung 3 eine Vielzahl von Antennen 4, 5 aufweisen kann. Die Antennen 4, 5 können dabei als Sendeantenne 4 oder als Empfangsantenne 5 ausgebildet sein. Die Antennen 4, 5 sind vorliegend beispielsweise in einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet oder alternativ oder ergänzend in einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet. Diese Anordnung ist rein beispielhaft. Die Antenne 4, 5 können auch an anderen Stellen des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet sein. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass die entsprechenden Antennen 4, 5 für eine Kommunikationseinrichtung als Alternative zur Radarsensorvorrichtung 3 ausgebildet sein können.
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2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Radarsensorvorrichtung 3. Die Radarsensorvorrichtung 3 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zumindest eine zentrale elektronische Recheneinrichtung 6 auf, welche zum Erzeugen eines elektrischen Steuersignals 7 für eine Sendeeinrichtung 8 der Radarsensorvorrichtung 3 ausgebildet ist. Ferner weist die Radarsensorvorrichtung 3 zumindest eine Lasereinrichtung 9 auf, welche in Abhängigkeit von dem elektrischen Steuersignal 7 ein optisches Übertragungssignal 10 zu übertragen an die Sendeeinrichtung 8 erzeugt. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass nach der Lasereinrichtung 9 ein Wandlermodul 11 vorgesehen ist, welcher beispielsweise in der Form eines March-Zehnder-Moduls ausgebildet ist. Ferner kann beispielsweise in einem Transformationsmodul 12 eine Frequenz des optischen Signals 10 eingestellt werden. Das optische Signal 10 wird vorliegend insbesondere mittels einer Glasfaser als ein optisches Übertragungselement 13 an die Sendeeinrichtung 8 übertragen.
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Die Sendeeinrichtung 8 ist zum Transformieren des optischen Übertragungssignals 10 in ein elektrisches Aussendesignal 14 ausgebildet, wobei das Aussendesignal 14 in eine Umgebung 15 des Kraftfahrzeugs 1 ausgesendet werden kann.
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Das Aussendesignal 14, welches in die Umgebung 15 ausgesendet wurde, wird insbesondere vorliegend an einem Objekt 16 reflektiert. Das reflektierte Signal wird wiederum von der Empfangsantenne 5 empfangen. Die Radarsensorvorrichtung 3 weist ferner insbesondere dann wiederum die Empfangseinrichtung 17 auf, welche zum Empfangen des zum elektrischen Aussendesignals 14 korrespondierenden und in der Umgebung 15 reflektierten elektrischen Empfangssignals 18 ausgebildet ist. Das elektrische Empfangssignal 18 kann dann wiederum an die zentrale elektronische Recheneinrichtung 6 übertragen werden. Beispielsweise kann hierzu die Empfangseinrichtung 17 wiederum über ein optisches Übertragungselement 13 mit der elektronischen Recheneinrichtung 6 gekoppelt sein.
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Die zentrale elektronische Recheneinrichtung 6 weist insbesondere im vorliegenden Ausführungsbeispiel zumindest einen Prozessor 27 auf, welcher beispielsweise in Abhängigkeit des elektrischen Steuersignals 7 wiederum eine Auswertung durchführt, indem dies die entsprechenden elektrischen Empfangssignale 19 auswerten kann.
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Wie bereits erwähnt, wird insbesondere auch von der Empfangseinrichtung 17 ein weiteres optisches Übertragungssignal 20 übermittelt. Hierzu kann die elektronische Recheneinrichtung 6 ferner nochmals weitere optische Kopplungselemente 21 aufweisen, um wiederum das weitere optische Übertragungssignal 20 in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Beispielsweise können hierzu die nochmals weiteren Kopplungselemente 21 als Fotodioden ausgebildet sein.
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Ferner weist die elektronische Recheneinrichtung 6 im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine jeweilige nochmals weitere Detektionseinrichtungen 22 zum Detektieren des Empfangssignals 20 der Empfangseinrichtung 17 auf. Des Weiteren kann eine Vielzahl von weiteren Modulationseinrichtungen 23 vorgesehen sein.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass beispielsweise die nochmals weitere Detektionseinrichtung 22, die weitere Modulationseinrichtung 23 sowie das nochmals weitere optische Kopplungselement 21 als organische Elektronikkomponenten ausgebildet sind.
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Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest die elektronische Recheneinrichtung 6 und/oder die Sendeeinrichtung 8 und/oder die Empfangseinrichtung 17 zumindest eine organische Elektronikkomponente aufweist.
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3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform einer Sendeeinrichtung 8 der Radarsensorvorrichtung 3 sowie der Empfangseinrichtung 17 der Radarsensorvorrichtung 3. Insbesondere ist gezeigt, dass beispielsweise die Sendeeinrichtung 8 ein optisches Kopplungselement 24 aufweisen kann, welches zum Einkoppeln des optischen Übertragungssignals 10 in die Sendeeinrichtung 8 ausgebildet ist, wobei das optische Kopplungselement 24 als organische Elektronikkomponente ausgebildet ist. Bevorzugt ist das optische Kopplungselement 24 beispielsweise als organische Fotodiode 25 ausgebildet. Ferner weist die Sendeeinrichtung 8 eine Detektionseinrichtung 26 zum Detektieren des Aussendesignals 14 und/oder eine Frequenzvervielfältigung 29 und/oder eine Frequenzverstärkungseinrichtung 30 auf, wobei diese wiederum als organische Elektronikkomponenten ausgebildet sind. Die Sendeantenne 4 ist insbesondere ebenfalls als organische Elektronikkomponente ausgebildet.
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Die Empfangseinrichtung 17 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel insbesondere zumindest ein weiteres optisches Kopplungselement auf, welches zum Auskoppeln des elektrischen Empfangssignals 18 ausgebildet ist, wobei das weitere optische Kopplungselement als organische Elektronikkomponente ausgebildet ist. Hierzu kann beispielsweise das optische Kopplungselement als weitere Fotodiode 31 ausgebildet sein. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Empfangseinrichtung 17 eine weitere Detektionseinrichtung 32 zum Detektieren des Empfangssignals 18 und/oder eine weitere Frequenzvervielfältigungseinrichtung 33 und/oder eine Modulationseinrichtung 34 und/oder eine Signalmischeinrichtung 35 aufweisen kann, wobei diese Komponenten insbesondere als organische Elektronikkomponenten ausgebildet sind. Ferner kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass die Empfangsantenne 5 als organische Elektronikkomponente ausgebildet ist.
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Insbesondere können beispielsweise die organischen Elektronikkomponenten als gedruckte, organische Elektronikkomponenten ausgebildet sein.
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Die Empfangseinrichtung 17 weist ferner eine Auskoppeleinrichtung 36 auf.
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Insbesondere ist somit eine photonisch-elektronische Radarsensorvorrichtung 3 vorgeschlagen, welche zumindest zwei zentrale Module aufweist. Ein erstes zentrales Modul bildet dabei die zentrale elektronische Recheneinrichtung 6 zur Signalerzeugung, Signalerfassung und Datenverarbeitung. Das zweite Modul wird insbesondere durch die Sendeeinrichtung 8 und die Empfangseinrichtung 17 zur Detektion der Strahlung bereitgestellt, wobei diese beispielsweise auch Mikro-Ringresonatoren beziehungsweise Detektoreinheiten enthalten können. Mehrere Sende- und Empfangseinrichtungen 8, 17 können mit der jeweiligen einzelnen elektronischen Recheneinrichtung 6 verbunden werden.
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Die Module sind per optischer Faser, oder elektronischer Schnittstelle, wie beispielweise Ethernet verbunden. Die zentrale elektronische Recheneinrichtung 6 liefert, wie in der 2 beschrieben, die notwendigen Steuer- und Datenverarbeitungssignale sowie die Module und Schnittstellen.
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Insbesondere ist nun vorgesehen, dass zumindest die Elektronikkomponenten der Sendeeinrichtung 8 und/oder der Empfangseinrichtung 17 und/oder der zentralen elektronischen Recheneinrichtung 6 hinsichtlich der Fertigung und des Drucks als organische Elektronikkomponenten, wie zum Beispiel OLED oder organische Fotodioden bereitgestellt werden. Somit bietet sich die Möglichkeit, die Schaltkreise des photonischen Radarsystems durch organische, druckbare Schaltkreise zu ersetzen.
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Es werden somit konventionelle Komponenten durch die organischen Elektronikkomponenten ersetzt, wie beispielsweise die Fotodiode, die Detektionseinrichtungen, die Frequenzvervielfacher- und Verstärker und die entsprechenden Antennen 4, 5. Darüber hinaus können auch die Komponenten der zentralen elektronischen Recheneinrichtung 6 durch die organischen Elektronikkomponenten ersetzt werden. Die entsprechende Radarsensorvorrichtung 3, kann dann zum Beispiel wie in der 1 dargestellt in das Kraftfahrzeug 1 integriert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Assistenzsystem
- 3
- Radarsensorvorrichtung
- 4
- Sendeantenne
- 5
- Empfangsantenne
- 6
- zentrale elektronische Recheneinrichtung
- 7
- elektrisches Steuersignal
- 8
- Sendeeinrichtung
- 9
- Lasereinrichtung
- 10
- optisches Übertragungssignal
- 11
- Wandlermodul
- 12
- Modulationsmodul
- 13
- optisches Übertragungselement
- 14
- Aussendesignal
- 15
- Umgebung
- 16
- Objekt
- 17
- Empfangseinrichtung
- 18
- Empfangssignal
- 19
- elektrisches Signal
- 20
- optisches Übertragungssignal
- 21
- nochmals weitere Fotodiode
- 22
- nochmals weitere Detektionseinrichtung
- 23
- weiteres Modulationsmodul
- 24
- optisches Kopplungselement
- 25
- Fotodiode
- 26
- weiteres optisches Kopplungselement
- 27
- Prozessor
- 28
- Detektionseinrichtung
- 29
- Frequenzvervielfältigungseinrichtung
- 30
- Frequenzverstärkungseinrichtung
- 31
- weitere Fotodiode
- 32
- weitere Detektionseinrichtung
- 33
- weitere Frequenzvervielfältigungseinrichtung
- 34
- Modulationseinrichtung
- 35
- Signalmischeinrichtung
- 36
- Auskoppelelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2004/0119838 A1 [0003]
- WO 2018146138 A1 [0004]
- DE 102019218843 A1 [0005]
