DE10235337A1

DE10235337A1 - Abdeckvorrichtung für ein Kraftfahrzeugradar

Info

Publication number: DE10235337A1
Application number: DE2002135337
Authority: DE
Inventors: Jürgen Hildebrandt; Dirk Mansen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-02-12

Abstract

Es wird eine Abdeckvorrichtung für ein Kraftfahrzeugradar vorgeschlagen, die insbesondere im Strahlengang des Radarsystems angeordnet ist und die in ihrer Form und/oder Position veränderbar ist. Die Veränderung erfolgt dabei nach einem erfindungsgemäßen Verfahren in Abhängigkeit der erkannten Witterungsverhältnisse.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdeckvorrichtung für ein Kraftfahrzeugradar, die insbesondere im Strahlengang des Radarsystems angeordnet ist und die in ihrer Form und/oder Position veränderbar ist. Die Veränderung erfolgt dabei nach einem erfindungsgemäßen Verfahren in Abhängigkeit der erkannten Witterungsverhältnisse.

Aus dem Buch „Introduction to Radar Systems" von M. I. Skolnik, erschienen im McGraw-Hill-Verlag, Second Edition, 1980, ist auf den Seiten 264 bis 270 aus dem Kapitel 7.9 bekannt, dass Antennen durch Radome gegen Witterungseinflüsse wie Feuchtigkeit oder Wind geschützt werden. Dabei ist die Bauform sowie das Material des Radoms so auszuwählen, dass die Wellenausbreitungseigenschaften möglichst wenig beeinflusst werden.

Aus der DE 198 19 709 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Radoms für ein Abstandswarnradar bekannt. Hierbei hat das Radom zum einen die Aufgabe, das Radarsystem zu schützen zum anderen wird es ermöglicht, das Radarsystem unsichtbar hinter dem Fahrzeugemblem anzubringen.

Insbesondere bei der Anwendung von Radarsystemen in Kraftfahrzeugen soll der Radarsensor möglichst so angebracht werden, dass dieser das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugs nicht beeinflusst. Durch das Vorsehen eines Radoms, wie es beispielsweise in der DE 198 19 709 beschrieben ist, entsteht der Nachteil, dass bei schlechten Witterungsverhältnissen, insbesondere bei feuchter Witterung, erhebliche Leistungseinbußen des Radarsystems auftreten.

Kern und Vorteile der Erfindung

Der Kern der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abdeckeinrichtung für ein Kraftfahrzeugradarsystem anzugeben, das die bekannten Leistungseinbußen bei schlechten Witterungsverhältnissen nicht aufweist. Erfindungsgemäß wird dieses durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorteilhaft ist, dass die Abdeckvorrichtung ein Radom ist. Durch das Vorsehen der Abdeckvorrichtung als Radom kann das Kraftfahrzeugradar gegen Steinschlag und Feuchtigkeit geschützt werden. Weiterhin bietet eine Abdeckvorrichtung als Radom die Möglichkeit, das Kraftfahrzeugradarsystem unsichtbar am Fahrzeug anzubringen, was sich vorteilhaft auf die Formgestaltung der Fahrzeugfront auswirkt.

Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Abdeckvorrichtung aus einem Material besteht, das für Radarstrahlung, insbesondere für Mikrowellenstrahlung im Bereich zwischen 75 und 80 GHz, eine geringe Dämpfung aufweist. Hierdurch werden Leistungseinbußen des Radarsystems in Folge einer Abdämpfung durch die Abdeckvorrichtung auf ein mögliches Minimum begrenzt.

Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Abdeckvorrichtung durch eine Drehung aus dem Strahlengang herausdrehbar ist. Durch eine derart vorgesehene Drehung ist es möglich, die Abdeckvorrichtung in ihrer Position derart zu verändern, dass insbesondere bei schlechten Witterungsverhältnissen, bei denen die Dämpfung einer Abdeckeinrichtung oder eines Radoms besondere Relevanz erhält, verhindert werden kann.

Vorteilhafter Weise geschieht die Drehung um eine Drehachse, die in etwa parallel zur Hauptstrahlrichtung des Radarsystems angeordnet ist. Ist die Abdeckvorrichtung für das Kraftfahrzeugradar beispielsweise im Kühlergrill, im Stoßfänger oder in einem Frontspoiler vorgesehen, die in Fahrzeuglateralrichtung annährend senkrecht zur Hauptstrahlrichtung des Radarsystems angeordnet sind, so kann die Abdeckvorrichtung durch relativ einfache Maßnahmen bezüglich des Antriebs und nur geringe Veränderungen in der äußeren Erscheinungsform des Fahrzeugs aus dem Strahlengang herausgeschwenkt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, dass die Abdeckvorrichtung aus dem Strahlengang herausschiebbar ist. Hierbei kann insbesondere eine Parallelverschiebung der Abdeckvorrichtung vorgesehen sein, so dass die Abdeckvorrichtung durch einen einfachen Antrieb sowie durch geringe äußere Änderungen in der Erscheinungsform des Fahrzeugs realisierbar ist.

Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Verschiebung entlang einer Verschiebungsrichtung erfolgt, die in etwa senkrecht zur Hauptstrahlrichtung des Radarsystems angeordnet ist. Insbesondere bei einer Anordnung des Kraftfahrzeugradars hinter dem Kühlergrill, einem Stoßfänger oder einem Frontspoiler, die in Fahrzeuglateralrichtung annähernd senkrecht zur Hauptstrahlrichtung des Radarsensors angeordnet sind, kann somit eine einfache Realisierung der Abdeckvorrichtung erreicht werden, die auf diese Weise aus dem Strahlengang des Radarsensors herausbewegbar ist.

Vorteilhafter Weise besteht die Abdeckvorrichtung aus Lamellen, die verkippbar sind. Das Verkippen der Lamellen geschieht in besonders vorteilhafter Weise um eine Trägheitsachse der Lamellen, so dass die Lamellenfläche, die von der Radarstrahlung des Radarsystems bestrahlt wird, minimal wird. Hierzu wird die Lamelle vorteilhafter Weise um eine Achse in Richtung der größten Raumausdehnung der Lamelle gedreht, so dass die Lamelle einen möglichst geringen Einfluss auf den Strahlengang hat.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die verkippten Lamellen verschiebbar sind. Nach dem Verkippen der Lamellen entsteht zwischen den Lamellen ein Zwischenraum, so dass durch eine Parallelverschiebung der Lamellen alle Lamellen aus dem Strahlengang des Radarsensors geschoben werden können.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die verkippten Lamellen in eine Richtung verschiebbar sind, die zur Hauptstrahlrichtung des Radarsystems in etwa senkrecht steht. Durch das Verschieben der verkippten Lamellen in eine Richtung, die in etwa senkrecht zur Hauptstrahlrichtung des Radarsystems steht, wird erreicht, dass durch eine möglichst kurze und damit schnell durchführbare Bewegung alle Lamellen aus dem Strahlengang des Radarsensors herausbewegbar sind. Dies wirkt sich weiterhin auf die Baugröße des Kipp- und Verschiebemechanismusses aus, da dieser hierdurch in besonders kompakter Bauform realisiert werden kann.

Besonders vorteilhaft ist es, dass die Abdeckvorrichtung eine Irisblende ist. Durch das Vorsehen der Abdeckvorrichtung in Form einer Irisblende ist zum einen ein sehr schnelles Entfernen und Zurückverschieben der Abdeckvorrichtung aus dem Strahlengang bzw. zurück in den Strahlengang möglich, sowie eine nur teilweise Öffnung der Irisblende möglich, so dass das Herausbewegen der Abdeckvorrichtung aus dem Strahlengang nicht vollständig geschehen muss, sondern je nach Bedarf geregelt werden kann.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Abdeckvorrichtung mittels eines elektromotorischen Antriebes und/oder mindestens einer Federeinrichtung und/oder mindestens eines Bimetallantriebs aus dem Strahlengang des Kraftfahrzeugradarsystems gebracht werden kann. Hierdurch ist es möglich, die Abdeckvorrichtung in den Strahlengang zu bringen bzw. die Abdeckvorrichtung aus dem Strahlengang herauszubringen, wobei dieses in Abhängigkeit elektrischer Steuersignale, die den elektromotorischen Antrieb, die Federeinrichtung oder einen Bimetallantrieb ansteuern, geschieht.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass jede Bewegung der Abdeckvorrichtung oder jede Bewegung eines Teils der Abdeckvorrichtung umkehrbar ist. Dies stellt sicher, dass bei Bedarf zum einen die Abdeckvorrichtung aus dem Strahlengang entfernt werden kann bzw. deren Auswirkung auf den Strahlengang des Radarsystems verringerbar ist jedoch bei Veränderung der Witterungsverhältnisse die Abdeckvorrichtung zum Schutz des Radarsystems oder aus fahrzeuggestalterischen Gründen wieder in ihre ursprüngliche Form bzw. Position gebracht werden kann.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Witterungsverhältnisse, in deren Abhängigkeit die Form und/oder Position der Abdeckvorrichtung verändert wird, mittels eines Regensensors oder durch die Schalterstellung des Scheibenwischerschalters und/oder des Fahrlichtschalters erfasst werden. Dadurch ist es möglich, bei einer Veränderung der Schalterstellung des Scheibenwischerschalters und/oder des Fahrlichtschalters bzw. bei einer Detektion von Feuchtigkeit mittels des Regensensors die Abdeckvorrichtung in Form und/oder Position automatisch zu verändern um den Fahrer von einer manuellen Bedienung von Schaltmitteln zu entlasten.

Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäße Verfahrens in der Form eines Steuerelements, das für ein Steuergerät einer adaptiven Abstands- bzw. Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelement ein Programm gespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor oder Signalprozessor ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Steuerelement abgespeichertes Programm realisiert, so dass dieses mit dem Programm versehene Steuerelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist. Als Steuerelement kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, beispielsweise ein Read-Only-Memory.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Zeichnungen.

Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen
1 eine schematische Darstellung der Anordnung des Kraftfahrzeugradarsystems sowie der Abdeckeinrichtung,
2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
4 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
5 eine erste Darstellung einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
6 eine zweite Darstellung einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
7 eine dritte Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
8 ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
In 1 ist in schematischer Weise die Anordnung eines Kraftfahrzeugradarsystems sowie einer Abdeckeinrichtung dargestellt. Zu erkennen ist das Kraftfahrzeugradarsystem 1, das zur Fokussierung der Radarstrahlung eine dielektrische Linse 2 aufweisen kann, deren optische Achse 3 mit der Hauptstrahlrichtung des Radarsensors zusammenfällt. Im Inneren des Kraftfahrzeugradarsystems 1 ist etwa im Bereich des Brennpunkts der dielektrischen Linse 2 eine Sende- und Empfangseinrichtung 4 zum Senden und Empfangen von Radarstrahlung angebracht. Der Strahlengang des Radarsensors ist durch Begrenzungslinien 5 dargestellt, die im allgemeinen symmetrisch zur Hauptstrahlrichtung 3 verlaufen. Im Strahlengang 5 des Radarsystems ist eine Abdeckvorrichtung 6 vorgesehen, die zum einen als Schutzeinrichtung gegen Steinschlag oder Feuchtigkeit dient, zum anderen aber auch als optisches Gestaltungsmittel der äußeren Fahrzeugerscheinungsform dienen kann. Dies kann beispielsweise das Markenemblem des Fahrzeugherstellers sein, ein Teil des Kühlergrills sein oder auch ein Teil des Frontstoßfängers oder des Frontspoilers sein. Durch geeignete Wahl des Materials der Abdeckvorrichtung 6 hat diese Abdeckvorrichtung auf die Leistungscharakteristik des Radarsensors einen vernachlässigbaren Einfluss. Dies gilt insbesondere bei gutem, also bei trockenem Wetter. Bei schlechteren Witterungsverhältnissen, beispielsweise bei Regen oder Nebel gewinnt die Leistungseinbuße, die durch das Vorsehen des Abdeckteils 6 entsteht, teilweise erheblichen Einfluss. Erfindungsgemäß soll daher diese Abdeckvorrichtung 6 derart gestaltet sein, dass sie bei schlechtem Wetter in Form und/oder Position derart veränderbar ist, dass die Leistungsbeeinträchtigung bei schlechtem Wetter verhindert werden kann.
In 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Hierzu ist die Abdeckvorrichtung 6 aus 1 in Frontansicht, also in Richtung der Hauptstrahlrichtung 3 dargestellt. Zu erkennen ist die Abdeckvorrichtung in geschlossenem Zustand, die im Bereich 10 von der Mikrowellenstrahlung des Radarsensors 1 durchdrungen wird. Durch das Vorsehen einer Drehachse 8 in der Abdeckvorrichtung 6 ist es möglich, die Abdeckeinrichtung in Position 9 zu drehen, so dass die Mikrowellenstrahlung des Radarsensor 1 die Abdeckvorrichtung nicht mehr durchdringt. Die Position 9 wird daher vorteilhafter Weise bei schlechtem Wetter eingenommen, so dass keine Leistungseinbuße stattfindet. Durch Zurückdrehen der Abdeckvorrichtung von Position 9 in Position 7 mittels einer Drehung um die senkrecht zur Zeichenebene stehende Drehachse 8 kann die Abdeckvorrichtung wieder in den Strahlengang des Radarsensors 1 zurückgeschwenkt werden, so dass bei besser werdenden Witterungsverhältnissen die Schutzwirkung der Abdeckeinrichtung 6 sowie deren gestalterische Funktion wieder vorhanden ist.
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Frontansicht gezeigt, also in Richtung der Hauptstrahlrichtung 3 aus 1. Die Abdeckvorrichtung im geschlossenen Zustand 7 ist hierbei wieder so positioniert, dass der Strahlengang 10 des Radarsensors 1 die Abdeckvorrichtung 6 durchdringt. Durch das Anbringen zweier Schwenkarme 14, die jeweils mittels einer Drehachse 8 an der Abdeckvorrichtung 6 befestigt sind und die ihrerseits wiederum mit jeweils einer weiteren Drehachse 8 am Fahrzeug befestigt sind, kann die Abdeckvorrichtung in geschlossenem Zustand 7 in Position 9 geschwenkt werden, so dass der Bereich des Strahlengangs 10 des Radarsensors 1 freigegeben wird. Als weitere Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass die Drehachsen 8 nicht wie in 3 gezeichnet senkrecht zur Zeichenebene stehen, sondern waagerecht in der Zeichenebene liegen, so dass die Abdeckeinrichtung 7 durch ein Verschwenken aus der Zeichenebene heraus in Position 9 gebracht werden kann.
4 stellt eine weitere Ausführungsform dar, in dem wiederum die Abdeckvorrichtung im geschlossenen Zustand 7 dargestellt ist. Die Mikrowellenstrahlung des Radarsensors 1 durchdringt die Abdeckvorrichtung im geschlossenen Zustand 7 im Bereich 10. Durch das Vorsehen zweier paralleler Führungsschienen 11 kann die Abdeckvorrichtung 6 durch eine Parallelverschiebung in Position 9 verschoben werden. Bei geeigneter Dimensionierung der Führungsschienen 11 ist es auch möglich, nur eine Führungsschiene vorzusehen. Durch die Parallelverschiebung der Abdeckvorrichtung nach Position 9 wird erfindungsgemäß der Bereich des Strahlengangs 10 von der Abdeckvorrichtung 6 befreit, wodurch die Leistungseinbußen bei schlechter Witterung vermieden werden können.
In den 5, 6 und 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Hierbei ist die Abdeckvorrichtung 6 aus 1 als Lamellenvorhang ausgeführt, der in geschlossenem Zustand in 5 dargestellt ist. Zu erkennen sind die einzelnen Lamellen 12, die horizontal und übereinander angeordnet sind. An den schmalen Seitenflächen sind die einzelnen Lamellen 12 durch Drehachsen 8 gelagert. Dieser Lamellenvorhang wird durch Mikrowellenstrahlung des Kraftfahrzeugradars 1 durchdrungen, wobei der Lamellenvorhang als Teil eines Frontspoilers, eines Stoßfängers oder eines Kühlergrills ausgeführt sein kann. Verkippt man die Lamellen 12 um ihre Drehachsen 8, so erhält man eine Anordnung gemäß 6 wobei sich zwischen den Lamellen jeweils Zwischenräume öffnen, durch die die Mikrowellenstrahlung des Kraftfahrzeugradarsystems ungehindert hindurchtreten kann. Um den Einfluss der derart geschwenkten Lamellen auf die Strahlungscharakteristik des Kraftfahrzeugradars weiter zu verringern ist es möglich, zusätzlich die gemäß 6 verschwenkten Lamellen durch jeweiliges Verschieben aus dem Strahlengang des Kraftfahrzeugradarsystems zu entfernen. Diese Verschiebung der Lamellen vollzieht sich dabei vorteilhafter Weise derart, dass die Lamellen in ihrer Endposition mit ihren größten Seitenflächen aufeinanderliegen. Vorteilhafter Weise können die beiden Teilbewegungen des Verschwenkens wie sie zum Übergang von 5 in 6 auftritt sowie die Parallelverschiebung, wie sie zwischen der 6 und der 7 dargestellt ist, gleichzeitig erfolgen, so dass die Lamellen in einer komplexen Bewegung verkippt und verschoben werden.
In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, wobei die Abdeckvorrichtung 6 gemäß 1 als Irisblende ausgeführt ist. Zu erkennen ist der Bereich 10, der von der Mikrowellenstrahlung des Kraftfahrzeugradarsystems 1 durchdrungen wird. Die Abdeckvorrichtung selbst wird aus mehreren Lamellen gebildet, die gemeinsam eine Irisblende bilden. Durch das Verdrehen der Lamellen 13 ist es möglich, die Lochblende zu öffnen wobei vorteilhafter Weise auch nur ein teilweises Öffnen dieser Irisblende vorgesehen sein kann. Durch dieses teilweise Öffnen der Irisblende ist es möglich, einen Kompromiss zwischen der Schutzfunktion der Abdeckvorrichtung sowie der Leistungseinbuße bei schlechten Witterungsverhältnissen durch die Abdeckvorrichtung zu erreichen.

Claims

Abdeckvorrichtung für ein Kraftfahrzeugradar, die insbesondere im Strahlengang des Radarsystems angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckvorrichtung in Form und/oder Position veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckvorrichtung ein Radom ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckvorrichtung aus einem Material besteht, das für Radarstrahlung, insbesondere für Mikrowellenstrahlung im Bereich zwischen 75 und 80 GHz, eine geringe Dämpfung aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckvorrichtung durch eine Drehung aus dem Strahlengang herausdrehbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung um eine Drehachse, die in etwa parallel zur Hauptstrahlrichtung des Radarsystems angeordnet ist, erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckvorrichtung aus dem Strahlengang herausschiebbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung entlang einer Verschiebungsrichtung, die in etwa senkrecht zur Hauptstrahlrichtung des Radarsystems angeordnet ist, erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckvorrichtung aus Lamellen besteht, die verkippbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die verkippten Lamellen verschiebbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die verkippten Lamellen in eine Richtung verschiebbar sind, die zur Hauptstrahlrichtung des Radarsystems in etwa senkrecht steht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckvorrichtung eine Irisblende ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckvorrichtung mittels eines elektromotorischen Antriebs und/oder mindestens einer Federeinrichtung und/oder mindestens eines Bimetallantriebs aus dem Strahlengang des Kraftfahrzeugradarsystems gebracht werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Bewegung der Abdeckvorrichtung oder jede Bewegung eines Teils der Abdeckvorrichtung umkehrbar ist.
Verfahren zum Ändern der Form und/oder Position einer Abdeckvorrichtung für ein Kraftfahrzeugradar dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung in Abhängigkeit der Witterungsverhältnisse erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Witterungsverhältnisse mittels eines Regensensors oder durch die Schalterstellung des Scheibenwischerschalters und/oder des Fahrlichtschalters erfasst werden.