DE10246607B4 - Electrochromic radar sensor - Google Patents
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Abstract
Elektrochromer Radar-Sensor, mit einer für elektromagnetische Wellen zumindest im sichtbaren Bereich transparenten Radar-Sensoranordnung (6, 7), und mit einer elektrochromen Schichtanordnung (1, 2, 3, 4, 5), dadurch gekennzeichnet, dass in Durchlassrichtung (8) einer von einem beobachteten Objekt ausgehenden elektromagnetischen Welle die Radar-Sensoranordnung (6, 7) vorgesehen ist und dass in der Durchlassrichtung (8) der Radar-Sensoranordnung (6, 7) die elektrochrome Schichtanordnung (1, 2, 3, 4, 5) nachgeordnet ist.Electrochromic radar sensor, with a radar sensor arrangement (6, 7) which is transparent to electromagnetic waves at least in the visible range, and with an electrochromic layer arrangement (1, 2, 3, 4, 5), characterized in that in the transmission direction (8) an electromagnetic wave emanating from an observed object, the radar sensor arrangement (6, 7) is provided and that in the transmission direction (8) of the radar sensor arrangement (6, 7) the electrochromic layer arrangement (1, 2, 3, 4, 5) is subordinate.
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrochromen Radar-Sensor mit einer Radar-Sensoranordnung, und mit einer elektrochromen Schichtanordnung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Radar-Sensors, bei dem zunächst eine elektrochrome Schichtanordnung hergestellt wird. Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Verwendung eines solchen elektrochromen Radar-Sensors.The invention relates to an electrochromic radar sensor with a radar sensor arrangement, and with an electrochromic layer arrangement. Moreover, the invention relates to a method for producing such a radar sensor, in which initially an electrochromic layer arrangement is produced. Finally, the invention also relates to a use of such an electrochromic radar sensor.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Diese elektrochrome Einheit lässt sich beispielsweise im Automobilbau einsetzten, um einfallende elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise Licht, zu absorbieren. Dies ist beispielsweise für abblendbare Rück- und Außenspiegel sowie verdunkelbare Scheiben zur Verhinderung der Einstrahlung von Sonnenlicht erwünscht. Nachteilig bei diesen elektrochromen Anordnungen ist jedoch, dass sie für elektromagnetische Wellen in einigen Wellenlängenbereichen, insbesondere für Radar Anwendungen, undurchlässig sind. Daher ist es derzeit nicht möglich, einen Radar-Sensor zusammen mit einem elektrochromen Glas, beispielsweise einem Spiegel, zu kombinieren.This electrochromic unit can be used for example in the automotive industry to absorb incident electromagnetic radiation, preferably light. This is desirable, for example, for dimming rear and exterior mirrors as well as darkenable panes for preventing the irradiation of sunlight. A disadvantage of these electrochromic arrangements, however, is that they are impermeable to electromagnetic waves in some wavelength ranges, especially for radar applications. Therefore, it is currently not possible to combine a radar sensor together with an electrochromic glass, such as a mirror.
Aus der Veröffentlichung
Aus der
Aus der
Aus der
Aus den zuvor aufgezeigten Nachteilen ergibt sich für die Erfindung das technische Problem, einen Radar-Sensor zur Verfügung zu stellen, der zusammen mit einer elektrochromen Schichtanordnung betrieben werden kann.From the above-mentioned disadvantages results for the invention, the technical problem of providing a radar sensor available that can be operated together with an electrochromic layer assembly.
Das zuvor hergeleitete technische Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in Durchlassrichtung einer von einem beobachteten Objekt ausgehenden elektromagnetischen Welle die für elektromagnetische Wellen zumindest im sichtbaren Bereich transparente Radar-Sensoranordnung vorgesehen ist und dass in Durchlassrichtung der Radar-Sensoranordnung die elektrochrome Schichtanordnung nachgeordnet ist.The technical problem previously derived is achieved according to the invention by providing the radar sensor arrangement which is transparent to electromagnetic waves at least in the visible range in the forward direction of an electromagnetic wave emanating from an observed object, and that the electrochromic layer arrangement is arranged downstream in the transmission direction of the radar sensor arrangement.
Das bedeutet, dass vom Radarsensor ausgestrahlte Radarwellen von einem Objekt reflektiert werden und die reflektierten Wellen zunächst auf die Radar-Sensoranordnung auftreffen. Licht, welches vom gleichen Objekt ausgesendet oder reflektiert wird, tritt durch die Radar-Sensoranordnung hindurch auf die Schichtanordnung und kann dort im Falle einer Sichtscheibe durchtreten oder im Falle eines Spiegels reflektiert werden.This means that radar waves emitted by the radar sensor are reflected by an object and the reflected waves initially impinge on the radar sensor arrangement. Light which is emitted or reflected by the same object passes through the radar sensor arrangement on the layer arrangement and can pass there in the case of a lens or reflected in the case of a mirror.
Durch das Anordnen der Radar-Sensoranordnung in Durchlassrichtung vor der Schichtanordnung ist es möglich, elektromagnetische Wellen im Radarbereich durch die Radar-Sensoranordnung auszusenden und zu empfangen. Die elektrochrome Schichtanordnung ist für elektromagnetische Wellen im Radarbereich im Wsentlichen undurchlässig. Sie weist bei diesen Wellenlängen einen Transmissionskoeffizienten von ca. Null auf. Radarwellen können hinter der elektrochromen Schichtanordnung nicht mehr hinreichend genau ausgewertet werden. Erfindungsgemäß wird deshalb die elektrochrome Schichtanordnung hinter der Radar-Sensoranordnung angeordnet.By arranging the radar sensor arrangement in the forward direction before the layer arrangement, it is possible to emit and receive electromagnetic waves in the radar range by the radar sensor arrangement. The electrochromic layer arrangement is impermeable to electromagnetic waves in the radar range. It has one at these wavelengths Transmission coefficients of about zero. Radar waves can no longer be evaluated with sufficient accuracy behind the electrochromic layer arrangement. Therefore, according to the invention, the electrochromic layer arrangement is arranged behind the radar sensor arrangement.
Neben dem Empfang der elektromagnetischen Wellen im Radarbereich durch die Radar-Sensoranordnung ist es für elektromagnetische Wellen zumindest im sichtbaren Bereich möglich, bis zur Schichtanordnung zu gelangen. Dort können diese elektromagnetischen Wellen, entsprechend der jeweiligen Anwendung, durch die elektrochrome Schicht abhängig von ihrer Wellenlänge hindurchtreten oder bedämpft werden.In addition to the reception of the electromagnetic waves in the radar range by the radar sensor arrangement, it is possible for electromagnetic waves, at least in the visible range, to reach the layer arrangement. There, these electromagnetic waves, according to the particular application, pass through the electrochromic layer depending on their wavelength or attenuated.
Es ist bevorzugt, dass zumindest die äußeren Schichten der Schichtanordnung elektrisch isolierend und für elektromagnetische Wellen im optischen Bereich und im Radarfrequenzbereich transparent sind. Hierbei können die Schichten aufgedampf oder auch auf eine andere Weise aufgebracht werden. Beispielsweise kann bei einem Spiegelglas eine äußere Schicht, die elektrisch isolierend und transparent ist, aufgedampft werden.It is preferred that at least the outer layers of the layer arrangement are electrically insulating and transparent to electromagnetic waves in the optical range and in the radar frequency range. Here, the layers can be vapor-deposited or applied in another way. For example, in the case of a mirror glass, an outer layer which is electrically insulating and transparent can be vapor-deposited.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass zumindest eine der äußeren Schichten der Schichtanordnung aus Glas gebildet ist.Furthermore, it is proposed that at least one of the outer layers of the layer arrangement is formed from glass.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die elektrochrome Schichtanordnung als elektrochromer Spiegel gebildet ist, so dass die elektromagnetischen Wellen zumindest teilweise reflektiert werden. Hierdurch wird erreicht, dass neben den Radar-Funktionalitäten zusätzlich die Funktionalität eines Spiegels genutzt werden kann. In diesem Fall ist es für einen Anwender beispielsweise möglich, den ihm abgewandten Bereich sowohl optisch, über den Spiegel, als auch mit Hilfe von Radar zu überwachen.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the electrochromic layer arrangement is formed as an electrochromic mirror, so that the electromagnetic waves are at least partially reflected. This ensures that in addition to the radar functionalities additionally the functionality of a mirror can be used. In this case, it is possible for a user, for example, to monitor the area facing away from him visually, via the mirror, as well as with the help of radar.
Insbesondere in Kraftfahrzeugen ist die Überwachung des Rückraums des Fahrzeugs wichtig, weshalb vorgeschlagen wird, dass der elektrochrome Radar-Sensor in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist. Hierbei ist besonders vorteilhaft, wenn der elektrochrome Radar-Sensor in einem Rückspiegel und/oder einem Außenspiegel angeordnet ist.In particular, in motor vehicles monitoring the rear space of the vehicle is important, which is why it is proposed that the electrochromic radar sensor is arranged in a motor vehicle. It is particularly advantageous if the electrochromic radar sensor is arranged in a rearview mirror and / or an exterior mirror.
Neben dem Vorteil eines elektrochromen Glases, welches sich abdunkeln lässt, wird häufig auch eine Heizung in dem Glas oder dem Spiegel vorgesehen. In diesem Fall dürfen aber durch die Heizfäden oder andere Heizungseinrichten die Radar-Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden, weshalb vorgeschlagen wird, dass der Radar-Sensoranordnung in Durchlassrichtung eine Heizeinrichtung nachgeordnet ist.In addition to the advantage of an electrochromic glass, which can be darkened, a heating in the glass or the mirror is often provided. In this case, however, the radar properties must not be impaired by the heating filaments or other heating devices, which is why it is proposed that the radar sensor arrangement is arranged downstream of a heating device in the forward direction.
Ein planarer Aufbau der Schichtanordnung, insbesondere des Spiegels, für den häufig nur ein geringer Bauraum zur Verfügung steht, wird dadurch erreicht, dass die Radar-Sensoranordnung eine Patch-Antenne aufweist. Hierbei kann die Patch-Antenne beispielsweise in Mikrostreifenleiter-Technik gebildet sein.A planar structure of the layer arrangement, in particular of the mirror, for which often only a small installation space is available, is achieved in that the radar sensor arrangement has a patch antenna. In this case, the patch antenna can be formed, for example, in microstrip technology.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines vorher beschriebenen elektrochromen Radar-Sensors, bei dem zunächst eine elektrochrome Schichtanordnung hergestellt wird und bei dem auf die elektrochrome Schichtanordnung eine für elektromagnetische Wellen zumindest im sichtbaren Bereich transparente Radar-Sensoranordnung aufgebracht wird, wobei die Radar- Sensoranordnung in Durchlassrichtung vor der elektrochromen Schichtanordnung angeordnet wird.Another object of the invention is a method for producing a previously described electrochromic radar sensor, in which initially an electrochromic layer assembly is produced and in which the electrochromic layer arrangement for electromagnetic waves at least in the visible region transparent radar sensor arrangement is applied, wherein the Radar sensor assembly is arranged in the forward direction in front of the electrochromic layer assembly.
Ein zusätzlicher Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines vorher beschriebenen elektrochromen Radar-Sensors für eine Tote-Winkel Erkennungseinrichtung, einen Spurwechselassistent, oder einen Tür-Öffnungs-Assistenten in einem Außenspiegel eines Kraftfahrzeugs und/oder einer Front- und/oder einer Heckscheibe eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere für Spurwechselassistenten, die einen sicheren Spurwechsel eines Fahrzeugs gewährleisten sollen, ist es wichtig, dass die Radar-Sensoranordnung mit einer geringen Fehlerwahrscheinlichkeit arbeitet. Dies ist aber nur dann möglich, wenn die elektromagnetischen Wellen, wie erfindungsgemäß ermöglicht, im Radarbereich nicht bedämpft oder reflektiert werden, bevor sie den Radar-Sensor erreichen. Auch kann durch die Radarerfassung ein Tür-Öffnungs-Assistent angesteuert werden, so dass beim Aussteigen aus dem Fahrzeug vor anderen Fahrzeugen, Fahrrädern oder Passanten gewarnt wird und ein Öffnen der Türe evtl. verhindert wird.An additional object of the invention is the use of a previously described electrochromic radar sensor for a blind spot recognition device, a lane change assistant, or a door opening assistant in an exterior mirror of a motor vehicle and / or a front and / or rear window of a motor vehicle , In particular, for lane change assistants, which are to ensure a safe lane change of a vehicle, it is important that the radar sensor arrangement operates with a low probability of error. However, this is only possible if the electromagnetic waves, as permitted by the invention, are not attenuated or reflected in the radar range before they reach the radar sensor. Also, a door opening assistant can be controlled by the radar detection, so that when getting out of the vehicle in front of other vehicles, bicycles or passers-by is warned and opening the door may be prevented.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer ein Ausführungsbeispiel zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen Aufbau eines erfindungsgemäßen elektrochromen Radar-Sensors.The invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing an embodiment. In the drawing, the single figure shows a structure of an electrochromic radar sensor according to the invention.
In
Einfallendes Licht und einfallende elektromagnetische Wellen im Radarbereich treffen aus der Einfallsrichtung
Die Glasscheibe
Die transparente, teilflächige Metallisierung
Durch den Radar-Sensor ist es möglich, Radarwellen auszusenden. Reflektierte Radarwellen von zu beobachtenden Objekten können im Radar-Sensor empfangen werden. Da der Radar-Sensor vor der elektrochromen Schichtanordnung angeordnet ist, werden die Radarwellen in der gezeigten Anordnung nicht vor ihrem Empfang bedämpft oder reflektiert. Einfallende Radarwellen können ungehindert durch den Radar-Sensor ausgewertet werden. Einfallende Lichtwellen können durch den Radar-Sensor hindurchtreten und bis zur elektrochromen Schichtanordnung gelangen.The radar sensor makes it possible to emit radar waves. Reflected radar waves from observable objects can be received in the radar sensor. Since the radar sensor is arranged in front of the electrochromic layer arrangement, the radar waves are not attenuated or reflected in the arrangement shown before their reception. Incident radar waves can be evaluated unhindered by the radar sensor. Incident light waves can pass through the radar sensor and reach the electrochromic layer arrangement.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- erste Glasscheibefirst glass pane
- 22
- reflektierende, ganzflächige Metallisierungreflective, full-surface metallization
- 33
- elektrochromes Mediumelectrochromic medium
- 44
- transparente, ganzflächige Metallisierungtransparent, full-surface metallization
- 55
- zweite Glasscheibesecond glass pane
- 66
- transparente, teilflächige Metallisierungtransparent, part-surface metallization
- 77
- dritte Glasscheibethird glass pane
- 88th
- Einfallrichtungincidence direction
- 99
- Reflektionsrichtungreflection direction
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