DE10316535B3 - Installation unit for automobile radar sensors has adapter receiving radar sensor housing with separate spaces for radar transmission and radar reception components - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum verdeckten Einbau von Radarsensoren für elektronische Park-, Abstands- und Kollisionswarnhilfen in Kraftfahrzeugen.The The invention relates to an arrangement for concealed installation of radar sensors for electronic Parking, distance and collision warning aids in motor vehicles.
Für Abstandswarneinrichtungen, elektronische Park- und Kollisionswarnhilfen werden heute in immer größerem Umfang Radar- und Ultraschallsensoren, die Radar- bzw. Ultraschallsignale aussenden und die von einem Hindernis reflektierten Radar- bzw. Ultraschallsignale wieder empfangen, eingesetzt.For distance warning devices, electronic parking and collision warning aids are getting in today larger scale Radar and ultrasonic sensors, the radar and ultrasonic signals and radar reflected by an obstacle. Reception of ultrasonic signals.
Vorzugsweise werden diese in serienmäßig hergestellte Stoßfänger integriert. Beim Einsatz von bspw. Ultraschallsensoren werden dazu Bohrungen in den Stoßfänger eingebracht und der Ultraschallsensor mittels eines Halters eingebaut. Der Halter wird vielfach unlösbar mit dem Stoßfänger verbunden.Preferably These are mass-produced Integrated bumper. When using, for example, ultrasonic sensors to holes in introduced the bumper and the ultrasonic sensor is installed by means of a holder. The holder will often unsolvable connected to the bumper.
Derartig in den Stoßfänger integrierte und ausgebildete Ultraschallsensoren stören den optischen Gesamteindruck eines Kraftfahrzeuges, da die Anordnungen für diese Sensoren aufgrund des Einbauortes vollständig wasserdicht und mechanisch robust auszuführen sind.Such integrated into the bumper and trained ultrasonic sensors interfere with the overall visual impression of a motor vehicle, since the arrangements for these sensors due to the Installation site completely waterproof and mechanically robust execution.
Da die Stoßfänger in der Kraftfahrzeugfarbe lackiert werden, müssen bspw. die Ultraschallsensoren hierzu abgedeckt werden. Dies erfolgt durch dünne Folien, die überlackiert werden. Nachteilig dabei ist, dass beim Lackieren Farbe in die aufeinanderstoßenden Grenzflächen der Trennfugen kriecht und dann aushärtet. Weiterhin kann es, da die Sensoren bündig mit der Oberfläche des Stoßfängers eingebaut sind, zu Zerstörung der Abdeckfolie und damit zur Beschädigung des Ultraschallsensors kommen.There the bumpers in the vehicle paint to be painted, must, for example, the ultrasonic sensors to be covered. This is done by thin films that are overcoated become. The disadvantage here is that when painting paint in the abutting interfaces of the Crevices creeps and then hardens. Furthermore, it may be because the sensors are flush with the surface of the Built-in bumper are, to destruction the cover and thus damage to the ultrasonic sensor come.
Aus
der
Hierzu werden in einem Stoßfänger eine oder mehrere Bohrungen oder Aussparungen eingebracht, in die Sensoren mit kreisrundem Querschnitt einsetzbar sind. Die Sensoren sind flächig ausgebildet und vorzugsweise derart eingebaut, dass die Sensoroberfläche bündig mit der Außenfläche des Stoßfängers abschließt.For this be in a bumper one or several holes or recesses introduced into the sensors can be used with a circular cross-section. The sensors are designed flat and preferably installed such that the sensor surface is flush with the outer surface of the bumper completes.
Über dem Stoßfänger ist teilweise oder insgesamt eine Abdeckung aufgebracht, die beispielsweise aus Kunststoff oder aus einer Folie oder einem anderen geeigneten Material besteht.Above that Bumper is partially or wholly applied a cover, for example plastic or foil or other suitable material Material exists.
Zwar wird hier der Sensor vor äußeren Einflüssen geschützt, jedoch bleiben der Herstellungsaufwand – Einbringen der Bohrungen oder Durchbrüche in die Stoßfänger sowie die zusätzlich benötigten Sensorhalterungen – nach wie vor erhalten.Though Here, the sensor is protected from external influences, however remain the production cost - introducing the holes or breakthroughs in the bumpers as well the additional needed sensor holders - after received before.
Des Weiteren müssen Abdeckungen, die entweder teilweise oder insgesamt über den Stoßfänger reichen, montiert werden. Diese können gegebenenfalls auch das Gesamterscheinungsbild des Stoßfängers störend beeinflussen.Of Further need Covers that either partially or totally over the Bumpers are enough, to be assembled. these can possibly also disturb the overall appearance of the bumper disturbing.
Die
Die
Druckschrift
Aus
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum verdeckten Einbau von Radarsensoren in Kraftfahrzeugen zu schaffen, wobei der Einbauaufwand für die Radarsensoren minimiert wird, eine äußere Beschädigung des Radarsensors vermieden werden kann, ohne dass die Gesamtansicht des Einbauteils, beispielsweise eines Stoßfängers, beeinträchtigt wird.The invention has for its object to provide an arrangement for concealed installation of radar sensors in motor vehicles, wherein the Installation cost for the radar sensors is minimized, external damage to the radar sensor can be avoided without the overall view of the insert, such as a bumper is impaired.
Der Einbau soll so erfolgen, dass an den zu bestückenden Bauteilen keinerlei Bohrungen oder Durchbrüche, die im Zusammenhang mit dem Einbau der Radarsensoren (bestehend aus Radar-Empfangs- und Sendeeinheit) stehen, nach außen hin vorgesehen werden müssen.Of the Installation should be carried out in such a way that there are no components at all Holes or breakthroughs, which in connection with the installation of radar sensors (consisting radar receiving and transmitting unit) are provided to the outside Need to become.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a Arrangement according to the features of claim 1 solved.
Dies hat den Vorteil, dass die Ausrichtung der Radarsensoren bei Veränderungen der Außenhaut, beispielsweise im Falle eines geringfügigen Auffahrunfalls mit Geschwindigkeiten kleiner 6 km/h, gleich bleibt und somit keine Nachjustierungen notwendig sind. Vorzugsweise wird dazu ein Clipskonzept verwendet, das eine stabile Verbindung ermöglicht. Die Außenhaut ist vorzugsweise die eines Stoßfängers.This has the advantage that the orientation of the radar sensors in case of changes the outer skin, for example, in the case of a minor collision with speeds less than 6 km / h, remains the same and thus no readjustments necessary are. Preferably, a clip concept is used to that a stable connection allows. The outer skin is preferably that of a bumper.
Die Radar-Empfangs- und Sendeeinheit sind räumlich getrennt voneinander eingebracht und zwischen ihnen ist eine profilierte Struktur angeordnet.The Radar receiving and transmitting unit are spatially separated from each other placed and between them a profiled structure is arranged.
Der Rahmenadapter ist beabstandet zur Innenseite des zu bestückenden Bauteils des Kraftfahrzeuges und ohne dieses zu durchbrechen angeordnet. Zur Befestigung des Radar-Empfangs- und Sendeeinheit aufnehmenden Gehäuses sind am Rahmenadapter Rasteinrichtungen angeordnet, wobei diese derart ausgebildet sind, dass eine Verrastung des Gehäuses von vorn oder von hinten erfolgen kann. Vorzugsweise sind die Rasteinrichtungen als Schnapphaken ausgebildet.Of the Frame adapter is spaced from the inside to be loaded Component of the motor vehicle and without breaking this arranged. For attaching the radar receiver and sending unit receiving housing are on the frame adapter Arranged latching devices, wherein these are designed such that a latching of the housing can be done from the front or from the back. Preferably, the locking devices are as Snap hook formed.
Zur Radarsignalentkoppelung der Radar-Empfangs- und Sendeeinheit bzw. zur Verhinderung einer Radarsignalüberlagerung (Radar-Sendesignal und -Empfangssingnal) im Strahlengang ist auf der Gehäuseoberfläche zwischen der beabstandet zueinander angeordneten Radar-Empfangs- und Sendeeinheit eine profilierte Struktur vorgesehen.to Radar signal decoupling of the radar receiving and transmitting unit or for preventing radar signal superposition (radar transmission signal and -Empfangssingnal) in the beam path is on the housing surface between the mutually spaced radar receiving and transmitting unit a profiled structure provided.
Die profilierte Struktur ist vorzugsweise wellenförmig ausgebildet, wobei die profilierte Struktur eine Dreiecks-, Rechteck-, Trapez- und Bogenform oder eine Mischung aus diesen Formen – auch in Teilflächen – annehmen kann. Sie kann aber auch selbst aus dem Radarstrahlung absorbierendem Material bestehen und/oder die Täler der Wellenform sind mit einem solchen ausgefüllt. Denkbar ist erfindungsgemäß auch, dass eine Beschichtung vorgesehen ist, die einen mehrschichtigen (Sandwichaufbau), insbesondere zweischichtigen Aufbau aufweist, wobei mindestens eine der Schichten aus einem Radarstrahlung absorbierendem Material besteht und gesamthaft die profilierte Struktur abdeckt gemäß der Patent ansprüche 10 bis 16.The profiled structure is preferably wave-shaped, wherein the profiled structure a triangle, rectangle, trapezium and arch shape or a mixture of these forms - even in partial areas - accept can. But it can also absorb itself from the radar radiation Material exist and / or the valleys the waveform are filled with one. It is also conceivable according to the invention, that a coating is provided, which is a multilayer (Sandwich construction), in particular two-layer construction, wherein at least one of the layers of radar radiation absorbing Material consists and covers the profiled structure as a whole according to the patent claims 10 to 16.
Als Radarstrahlung absorbierendes Material für die profilierte Struktur kann im Kunststoff der profilierten Struktur Ruß, metallisches und/oder mineralisches Füllmaterial bis hin zu Glasfasern eingebracht sein.When Radar radiation absorbing material for the profiled structure can in the plastic of the profiled structure soot, metallic and / or mineral filling material be introduced to glass fibers.
Die profilierte Struktur kann auch vorzugsweise auf der Innenseite und/oder Außenseite mit einer Beschichtung aus einem Radarstrahlung absorbierendem Material versehen werden. Hierzu ist vorgesehen, eine die Radarstrahlung absorbierende metallische Beschichtung (Dünnschicht) auf der nach außen oder innen weisenden aus Kunststoff bestehenden profilierten Struktur mittels eines Aufdampf- oder Plasmaabscheideverfahrens (PVD-, PECVD-, Sputter-Verfahren) aufzubringen. Hierunter sind Vakuumbeschichtungsverfahren zur Herstellung dünner Schichten zu verstehen, bei denen das Beschichtungsmaterial durch rein physikalische Methoden in die Gasphase überführt wird, um dann auf der aus Kunststoff bestehenden profilierten Struktur abgeschieden zu werden. Das Beschichtungsmaterial kann dabei entweder durch Erhitzen verdampft (Aufdampfverfahren), durch Beschuss eines Targets zerstäubt oder durch Beschuss eines Targets mit Ionenstrahlen in einer Reaktivgasatmosphäre auf die profilierte Struktur aufgebracht werden (PVD-, PECVD- und Sputterverfahren).The profiled structure may also preferably on the inside and / or outside with a coating of radar radiation absorbing material be provided. For this purpose, one is the radar radiation absorbent metallic coating (thin film) on the outside or inside plastic profiled structure by means of a vapor deposition or plasma deposition method (PVD, PECVD, sputtering method) applied. Among them are vacuum coating methods for production thin layers to understand in which the coating material by purely physical Methods are transferred to the gas phase, then on the profiled structure made of plastic to be separated. The coating material can either evaporated by heating (vapor deposition), by bombardment of a Targets atomized or by bombarding a target with ion beams in a reactive gas atmosphere on the profiled structure are applied (PVD, PECVD and sputtering).
Der Vorteil besteht darin, dass die Radarstrahlung absorbierende metallische Beschichtung/Metallisierung derart auf die aus Kunststoff bestehende profilierte Struktur aufbringbar ist, dass eine dauerhafte Haftung des Beschichtungsmaterials gewährleistet bleibt und durch Variation der Beschichtungsschichtdicke eine gezielte, Radarstrahlung absorbierende Schicht auf die profilierte Struktur einstellbar wird.Of the The advantage is that the radar radiation absorbing metallic Coating / metallization on the existing plastic profiled structure can be applied that permanent adhesion of the coating material ensured remains and by varying the coating layer thickness a targeted, Radar radiation absorbing layer adjustable on the profiled structure becomes.
Vorzugsweise wird zur Beschichtung der aus Kunststoff bestehenden profilierten Struktur ein Metall oder eine Metalllegierung aus den folgenden Werkstoffen gewählt: Aluminium, Kupfer, Cobalt, Eisen, Nickel, Titan, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän oder Wolfram. Es ist auch möglich, Legierungen aus mehreren dieser vorstehend genannten Metalle als Beschichtungsmaterial für die profilierte Struktur zu verwenden. Die Anteile der reinen aufgebrachten metallischen Beschichtungen betragen 99%. Grundsätzlich zeichnen sich die so erhaltenen Metall-/Legierungsbeschichtungen durch ihre gute Oberflächeneigenschaft hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit verbunden mit einer guten Radarstrahlenabsorption aus. Zur Verbesserung der Haftungseigenschaft der Beschichtung auf die aus Kunststoff bestehende profilierte Struktur kann auch eine haftvermittelnde Zwischenschicht vor dem Aufbringen der eigentlichen metallischen Beschichtung aufgebracht werden, vorzugsweise, aber nicht beschränkend, auch in einem PECVD bzw. PVD-Verfahren.Preferably, a metal or a metal alloy of the following materials is selected for coating the profiled structure consisting of plastic: aluminum, copper, cobalt, iron, nickel, titanium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum or tungsten. It is also possible to use alloys of several of these metals mentioned above as the coating material for the profiled structure. The proportions of pure metallic coatings applied are 99%. Basically, the metal / alloy coatings thus obtained are distinguished by their good surface properties with regard to corrosion resistance combined with good radar beam absorption. To improve the Haf As a result of the coating properties of the coating on the profiled structure consisting of plastic, an adhesion-promoting intermediate layer can also be applied before the application of the actual metallic coating, preferably, but not restrictively, also in a PECVD or PVD process.
Denkbar sind auch metallkeramische Beschichtungen, wie z.B. Aluminiumnitride und -oxynitride, Titannitride und -oxynitride etc., der genannten Werkstoffe nach Patentanspruch 11 Vorzugsweise wird hierzu das PECVD- , PVD- oder Sputterverfahren so geführt, dass während des Beschichtungsvorgangs in einer Vakuumanlage, das unter einer Reaktivgasatmosphäre stattfindet, eine Reaktion des Beschichtungsmaterials mit dem Reaktivgas erfolgt. Dies hat zur Folge, dass sich eine metallkeramische Beschichtung auf der aus Kunststoff bestehenden profilierten Struktur, die gegebenenfalls vorher mit einer Haftschicht versehen wurde, abscheidet.Conceivable are also metal-ceramic coatings, such. aluminum nitrides and oxynitrides, titanium nitrides and oxynitrides, etc., of the materials mentioned according to claim 11 Preferably this is the PECVD, PVD or sputtering method so guided that while the coating process in a vacuum system, which under a Reactive gas atmosphere takes place, a reaction of the coating material with the reactive gas he follows. This has the consequence that a metal-ceramic coating on the plastic profiled structure, if necessary previously provided with an adhesive layer, separates.
Als Reaktivgase dienen Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff, gasförmige Bor- oder Silanverbindungen oder Kombinationen davon. Die Reaktivgase werden entsprechend dosiert dem PECVD-, PVD- oder Sputterprozess zugeführt, um die gewünschten metallkeramischen Verbindungen als abgeschiedene Dünnschicht auf der aus Kunststoff bestehenden profilierten Struktur zu erhalten. Die so aufgebrachte metallkeramische Beschichtung der aus Kunststoff bestehenden profilierten Struktur besteht dann z.B. aus Metallnitriden, -carboniden, -oxynitriden, -Bornitriden und -Boroxynitriden, Metall-Siliziden der vorge nannten Metalle bzw. Metalllegierungen nach Patentanspruch 11. Die Beschichtungen werden grundsätzlich in einem Schichtdickenbereich von 1 μm bis 50 μm, vorzugsweise im Bereich von 5 μm bis 30 μm ausgeführt, so dass die Radarstrahlung entlang der profilierten Struktur absorbiert wird und dadurch eine Entkopplung des Radarsendesignals zum -empfangssignal erfolgt.When Reactive gases serve nitrogen, oxygen, carbon, gaseous boron or silane compounds or combinations thereof. The reactive gases are dosed in accordance with the PECVD, PVD or sputtering process to the desired metal-ceramic Compounds as a deposited thin film to get on the profiled plastic structure. The thus applied metal-ceramic coating made of plastic existing profiled structure is then e.g. made of metal nitrides, carbonyls, oxynitrides, boronitrides and boron oxynitrides, metal silicides the pre-called metals or metal alloys according to claim 11. The coatings are basically in a layer thickness range of 1 μm to 50 microns, preferably in the range of 5 μm up to 30 μm executed so that the radar radiation absorbs along the profiled structure and thereby a decoupling of the radar transmission signal to the received signal he follows.
In diesem Zusammenhang können auch mehrere, als Sandwichstruktur aufgebrachte Verbundschichten im genannten Schichtdickenbereich vorgesehen sein, die Radarstrahlung absorbierend wirken.In this connection can also several composite layers applied as a sandwich structure be provided in said layer thickness range, the radar radiation have an absorbent effect.
Denkbar zur Aufbringung einer Radarstrahlung absorbierenden Schicht auf die aus Kunststoff bestehende profilierte Struktur sind auch Heißprägeverfahren, wobei eine Radarstrahlung absorbierende Heißprägefolie auf die Oberfläche der aus Kunststoff bestehenden profilierten Struktur aufprägt wird. Diese Heißprägefolien sind dünne, wärmewirksame Kleberschichten, die auf einer Seite eine Metallisierung aufweisen und durch Anwendung von Wärme und Druck mittels einer Prägevorrichtung auf die Oberfläche der profilierten Struktur aufgebracht werden können. Zur Durchführung der Heißprägung befindet sich die Heißprägefolie auf einem Trägerband , das nach dem Aufprägen der Heißprägefolie auf die profilierte Struktur abgezogen wird.Conceivable for applying a radar radiation absorbing layer the profiled structure made of plastic are also hot embossing methods, wherein a radar radiation absorbing hot stamping foil is applied to the surface of the made of plastic profiled structure is imprinted. These hot stamping foils are thin, thermally efficient Adhesive layers metallized on one side and by applying heat and pressure by means of an embossing device on the surface the profiled structure can be applied. To carry out the Hot stamping is located the hot stamping foil on a carrier tape that after imprinting the hot stamping foil is subtracted to the profiled structure.
Die auf einer Seite eine Metallisierung aufweisende Heißprägefolie kann aus Aluminium, Kupfer, Cobalt, Eisen, Nickel, Titan, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän oder Wolfram bzw. aus deren Legierungen bestehen. Denkbar in diesem Zusammenhang sind auch Heißprägefolien mit Schichten bestehend aus metallkeramischen Verbindungen.The on one side metallization having hot stamping foil can be made of aluminum, copper, cobalt, iron, nickel, titanium, hafnium, Vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum or tungsten or from their Alloys exist. Conceivable in this context are also hot stamping foils with layers consisting of metal-ceramic compounds.
Die Materialstärke der metallisierten Heißprägefolie, die im Heißprägeverfahren unter Druck und Temperatur auf die aus Kunststoff bestehende profilierte Struktur aufgebracht wird, liegt im Bereich von 1 μm bis 50 μm, insbesondere im Bereich von 5 μm bis 30 μm . Die Kleberschicht der metallisierten Heißprägefolie ist ein- oder mehrlagig und wird in der Regel dem Material der aus Kunststoff bestehenden profilierten Struktur angepasst, damit eine gute Haftverbindung erreicht wird.The material thickness the metallized hot stamping foil, in the hot stamping process under pressure and temperature profiled on the existing plastic Structure is applied, is in the range of 1 micron to 50 microns, in particular in the range of 5 μm up to 30 μm , The adhesive layer of the metallized hot stamping foil is one or more layers and is usually profiled the material of the existing plastic Structure adapted to achieve a good bond.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden.Based an embodiment the invention should be closer explained become.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
Anordnung zum verdeckten Einbau von Radarsensoren, bestehend aus
Radar-Empfangs- und
-Sendeeinheit, wird gebildet durch ein Gehäuse
Auf
mindestens zwei gegenüberliegenden Umfangsseiten
Der
Rahmenadapter
An
einem der Endbereiche des randförmigen Abschnittes
Die
Die
Anordnung ist nicht auf das hier beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt.
Insbesondere die Rasteinrichtungen
Um
einen Kurzschluss des Radarstrahlenganges zwischen Radar-Empfangs-
und Sendeeinheit sicher zu verhindern, ist in das Kunststoffmaterial der
profilierten Struktur
sDie
Radarsensoren sind hier derart ausgeführt, dass die ausgesendete
Radarstrahlung und die von einem Objekt reflektierte eingehende
Radarstrahlung das Material des Stoßfängers
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
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Effective date: 20121101 |