DE19961387A1 - Radarsensor - Google Patents

Radarsensor

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Abstract

Bei einem Radarsensor für ein Kraftfahrzeug zur Erfassung des Abstands zu anderen Fahrzeugen, bestehend aus einem gedichteten Gehäuse, einer darin angeordneten Sende- und Empfangseinheit für Radarstrahlung einschließlich einer daran unmittelbar anschließenden, teilweise sendenden und teilweise empfangenden Antennenanordnung zum gerichteten Abstrahlen und zum Empfangen der Strahlung, nach außen über eine Stecker verbindbaren elektronischen Elementen zur Sensorsteuerung und Signalauswertung sowie einer aus Kunststoff bestehenden und die Antennenanordnung nach der Frontseite abschließenden Linse für Radarstrahlung, ist die Antennenanordnung eine in Sende- und Empfangsbereiche eingeteilte einstückige Flachantenne.

Description

Die Erfindung betrifft einen Radarsensor für ein Kraftfahrzeug zur Erfassung des Abstands zu anderen Fahrzeugen, bestehend aus einem gedichteten Gehäuse, einer darin angeordneten Sende- und Empfangseinheit für Radar­ strahlung einschließlich einer daran unmittelbar anschließenden, teilweise sendenden und teilweise empfangenden Antennenanordnung zum gerichteten Abstrahlen und zum Empfangen der Strahlung, nach außen über einen Stecker verbindbaren elektronischen Elementen zur Sensorsteuerung und Signalaus­ wertung sowie einer aus Kunststoff bestehenden und die Antennenanordnung nach der Frontseite abschließenden Linse für Radarstrahlung.
In DE 198 20 703 C1 ist ein Radarsensor zur Abstandsmessung beschrieben, welcher über eine Sende- und Empfangseinheit mittels einer Hornantenne Radarstrahlung aussendet, von entfernten Gegenständen reflektierte Signale mittels zweier weiterer Hornantennen empfängt und mittels eingebauter elektronischer Schaltungen auswertet. Die Montage eines derartigen Sensors ist recht aufwendig. Ferner nimmt der Sensor einen verhältnismäßig großen Raum in Anspruch, so daß sein Einbauort im Fahrzeug stark von den gegebe­ nen Platzverhältnissen abhängt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Radarsensor der eingangs genannten Art anzugeben, welcher über ein einfach montierbares Gehäuse verfügt und welcher preiswert herstellbar und kompakt ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Antennenanordnung eine in Sende- und Empfangsbereiche eingeteilte einstückige Flachantenne ist. Durch die Verwendung einer derartigen Antenne kann das Gehäuse sehr flach und kompakt gehalten werden.
Bei einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Flach­ antenne vertikal in drei Teile unterteilt ist, wovon der mittlere Bereich ein Sendebereich und die beiden äußeren Empfangsbereiche sind.
Zur Abschirmung hochfrequenter elektrischer Felder und zur Stabilisierung des Gehäusequerschnitts ist bei einer ersten Weiterbildung der Erfindung vorgese­ hen, daß zwischen der Flachantenne und den im Sensor installierten elektroni­ schen Baugruppen wenigstens ein Gehäusesteg angeordnet ist.
Um den Radarsensor noch flacher bauen zu können, kann vorgesehen sein, daß Leiterplatten zur Aufnahme von elektronischen Baugruppen im Gehäuse seitlich neben der Flachantenne angeordnet sind.
Zur Vereinfachung der Montage ist bei einer nächsten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Linse einstückig als Deckel über die ganze Frontseite des Gehäuses reicht, daß die Linse innen zur Abschirmung elek­ trisch leitend beschichtet ist, wobei ein Fenster für die Antenne von der Be­ schichtung freigelassen ist, und daß der leitend beschichtete Teil der Linse gegenüber dem Gehäuse mittels einer leitfähigen Dichtung elektrisch verbun­ den ist.
Zur besseren Ausnutzung des Bauraums kann vorgesehen sein, daß die Leiterplatten zumindest teilweise beidseitig bestückt sind.
Um weiteren Bauraum einzusparen, ist bei einer nächsten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß wenigstens eine Leiterplatte an der Sende- und Empfangseinheit durch eine starre elektrische Verbindung befestigt ist.
Dabei kann zur weiteren Verbesserung der Gehäusestabilität und zur Vereinfa­ chung der Montage vorgesehen sein, daß zwischen der Sende- und Emp­ fangseinheit und der wenigstens einen Leiterplatte ein das Gehäuse teilender Gehäusesteg angeordnet ist, welcher Durchtrittsöffnungen für die starre elektrische Verbindung aufweist.
Ein erfindungsgemäß ausgestalteter Radarsensor ist bei einer nächsten Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, daß die Flachantenne mit der Sende- und Empfangseinheit, der Gehäusesteg und die wenigstens eine Leiterplatte auf parallelen Ebenen hintereinander in dem Gehäuse angeordnet sind, wobei die Flachantenne mit der Sende- und Empfangseinheit von der Frontseite in das Gehäuse eingeführt ist und die Leiterplatte von der Rückseite, daß die Leiterplatte an der Sende- und Empfangseinheit durch die Durchtrittsöffnungen in dem Gehäusesteg hindurch mittels der starren elektrischen Verbindungen befestigt ist und daß die Frontseite des Gehäuses durch die einstückige Linse verschlossen ist und die Rückseite durch einen metallenen Blechdeckel.
Bei einer nächsten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Durchtrittsöffnungen zur Vereinfachung der Montage zur Seite der Leiterplatte hin trichterartig zulaufend ausgeführt sind. Beim Einschieben der Baugruppen entsteht dadurch ein Zentriereffekt.
Zur haltbaren wetterfesten Abdichtung des Gehäuses ist bei einer nächsten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Gehäusewandung an der offenen Rückseite des Gehäuses seitlich umlaufend mit einer Nut versehen ist, daß ein die offene Rückseite verschließender, mit einer an der Rückseite des Gehäuses umlaufenden Dichtung gedichteter metallener Blechdeckel mit einem vorgezogenen Rand über die Rückseite des Gehäuses gestülpt ist und daß der vorgezogene Rand wenigstens stückweise zur Befestigung in die Nut einge­ drückt ist.
Dazu kann weiterhin vorgesehen sein, daß in dem vorgezogenen Rand des Blechdeckels umlaufend stückweise durch jeweils zwei parallele Einschnitte begrenzte Streifen von maximal der Breite der Nut zum Eindrücken in die Nut angeordnet sind.
Die Frontseite des Gehäuses läßt sich erfindungsgemäß dadurch verschlie­ ßen, daß die Linse seitlich einstückig angeformte Laschen mit Rastöffnungen aufweist, in welche zur Befestigung der die offene Frontseite des Gehäuses überdeckenden Linse außen seitlich an der Gehäusewandung umlaufend angeformte Rastnasen eingreifen.
Zum Anschluß eines externen Kabels an den Sensor kann vorgesehen sein, daß ein die Anschlußkontakte des Steckers tragender, auf einer Leiterplatte angeordneter Steckerfuß innen an einer Gehäuseöffnung angeordnet ist und daß eine rohrartige, am äußeren Ende mit einem den Rand der Gehäuseöff­ nung übergreifenden Flansch versehene Hülse von außen durch die Gehäuse­ öffnung eingeschoben ist und mit dem Steckerfuß unter Bildung des Steckers verbunden ist.
Dabei kann zur Abdichtung des Steckers vorgesehen sein, daß zwischen der Hülse und der Gehäuseöffnung eine rohrartige umlaufende Dichtung eingelegt ist, welche zwischen dem Steckerfuß und dem Flansch der Hülse gepreßt ist und die Steckerhülse gegen die Gehäuseöffnung abdichtet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Radarsensor in Draufsicht,
Fig. 2 denselben Sensor in geschnittener Draufsicht und
Fig. 3 denselben Sensor in geschnittener vergrößerter Seitenansicht. Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Radarsensor, bestehend aus einem metallenen, einstückigen Gehäuse 1, welches an der Frontseite von einer Kunststofflinse 2 und an seiner Rückseite von einem Blechdeckel 3, dessen vorgezogener Rand 4 über das Gehäuse 1 gestülpt ist, verschlossen ist. Der Blechdeckel kann vorteilhaft mit einer Prägung zur mechanischen Verstärkung versehen sein. Die Linse 2 verfügt über seitlich angeformte Laschen 5, welche mit Rastöffnungen 6 zur Verrastung mit am Umfang des Gehäuses 1 ange­ formten Rastnasen 7 versehen sind.
Zur Abstrahlung und Empfang von Radarstrahlen verfügt der Sensor, wie in Fig. 2 gezeigt, über eine Sende- und Empfangseinheit 8, welche eine Flachantenne 9 aufweist. Über eine starre elektrische Verbindung 10 ist die Sende- und Empfangseinheit 8 mit einer Leiterplatte 11 verbunden, welche Elemente 12 einer Steuerschaltung für die Bildauswertung enthält.
Die Sende- und Empfangseinheit 8 ist durch einen parallel liegenden Gehäuse­ steg 13 von der Leiterplatte getrennt. Die starren elektrischen Verbindungen 10 sind durch dafür vorgesehene Durchtrittsöffnungen 14 in dem Gehäusesteg 13 geführt. Die Durchtrittsöffnungen 14 sind zur Vereinfachung der Montage trichterförmig ausgebildet.
Neben der Flachantenne 9 sind, zur Abschirmung durch weitere Gehäusestege 15 von der Flachantenne 9 getrennt, weitere Leiterplatten 16 mit Schaltungs­ elementen 17 angeordnet.
Zum Anschluß eines Kabels ist ein Stecker vorgesehen, welcher aus einem an einer Leiterplatte 16 befestigten Steckerfuß 18 mit Anschlußkontakten 19, sowie einer von außen durch eine entsprechende Öffnung 20 in dem Gehäuse 1 gegengesteckten Hülse 21 besteht. Die Hülse 21 verfügt über einen Flansch 22, welcher die Gehäuseöffnung 20 übergreift. Zur Abdichtung der Hülse 21 ist eine rohrförmige Dichtung 23 zwischen Gehäuseöffnung 20 und Hülse 21 eingelegt. Die Hülse 21 ist zur Befestigung mit dem Steckerfuß 18 verschraubt.
Zur Abdichtung sowohl der Linse 2 als auch des Deckels 3 gegenüber dem Gehäuse 1 sind umlaufende Dichtungen 24 vorgesehen, welche aus Elastizi­ täts- und Haltbarkeitsgründen einen länglichen, rechteckigen Querschnitt aufweisen und mit zwei Dichtlippen je Seite versehen sind.
Zur Befestigung des Blechdeckels 3 ist die Wandung des Gehäuses 1 an der Rückseite, wie in Fig. 3 deutlicher zu sehen ist, mit einer Nut 25 umgeben, in welche der vorgezogene Rand 4 stückweise in Form von Streifen 26, welche durch seitliche Schnitte 27 begrenzt sind, eingedrückt ist.

Claims (15)

1. Radarsensor für ein Kraftfahrzeug zur Erfassung des Abstands zu anderen Fahrzeugen, bestehend aus einem gedichteten Gehäuse, einer darin angeord­ neten Sende- und Empfangseinheit für Radarstrahlung einschließlich einer daran unmittelbar anschließenden, teilweise sendenden und teilweise empfan­ genden Antennenanordnung zum gerichteten Abstrahlen und zum Empfangen der Strahlung, nach außen über einen Stecker verbindbaren elektronischen Elementen zur Sensorsteuerung und Signalauswertung sowie einer aus Kunststoff bestehenden und die Antennenanordnung nach der Frontseite abschließenden Linse für Radarstrahlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenanordnung eine in Sende- und Empfangsbereiche eingeteilte einstückige Flachantenne (9) ist.
2. Radarsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachan­ tenne (9) vertikal in drei Teile unterteilt ist, wovon der mittlere Bereich ein Sendebereich und die beiden äußeren Empfangsbereiche sind.
3. Radarsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Flachantenne (9) und den im Sensor installierten elektronischen Baugruppen (12, 17) wenigstens ein Gehäusesteg (13, 15) angeordnet ist.
4. Radarsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Leiterplatten (16) zur Aufnahme von elektronischen Baugruppen (17) im Gehäuse seitlich neben der Flachantenne (9) angeordnet sind.
5. Radarsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (2) einstückig als Deckel über die ganze Frontseite des Gehäuses (1) reicht, daß die Linse (2) innen zur Abschirmung elektrisch leitend beschichtet ist, wobei ein Fenster für die Antenne (9) von der Beschichtung freigelassen ist, und daß der leitend beschichtete Teil der Linse (2) gegenüber dem Gehäuse (1) mittels einer leitfähigen Dichtung (24) elektrisch verbunden ist.
6. Radarsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leiterplatten (11, 16) zumindest teilweise beidseitig bestückt sind.
7. Radarsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens eine Leiterplatte (11) an der Sende- und Empfangs­ einheit (8) durch eine starre elektrische Verbindung (10) befestigt ist.
8. Radarsensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Sende- und Empfangseinheit (8) und der wenigstens einen Leiterplatte (11) ein das Gehäuse (1) teilender Gehäusesteg (13) angeordnet ist, welcher Durch­ trittsöffnungen (14) für die starre elektrische Verbindung (10) aufweist.
9. Radarsensor nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachantenne (9) mit der Sende- und Empfangseinheit (8), der Gehäusesteg (13) und die wenigstens eine Leiterplatte (11) auf parallelen Ebenen hinterein­ ander in dem Gehäuse (1) angeordnet sind, wobei die Flachantenne (9) mit der Sende- und Empfangseinheit (8) von der Frontseite in das Gehäuse (1) einge­ führt ist und die Leiterplatte (11) von der Rückseite, daß die Leiterplatte (11) an der Sende- und Empfangseinheit (8) durch die Durchtrittsöffnungen (14) in dem Gehäusesteg (13) hindurch mittels der starren elektrischen Verbindungen (10) befestigt ist und daß die Frontseite des Gehäuses (1) durch die einstückige Linse (2) verschlossen ist und die Rückseite durch einen metallenen Blechdeckel (3).
10. Radarsensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch­ trittsöffnungen (14) zur Vereinfachung der Montage zur Seite der Leiterplatte (11) hin trichterartig zulaufend ausgeführt sind.
11. Radarsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gehäusewandung an der offenen Rückseite des Gehäuses (1) seitlich umlaufend mit einer Nut (25) versehen ist, daß ein die offene Rückseite verschließender, mit einer an der Rückseite des Gehäuses (1) umlaufenden Dichtung (24) gedichteter metallener Blechdeckel (3) mit einem vorgezogenen Rand (4) über die Rückseite des Gehäuses (1) gestülpt ist und daß der vorgezogene Rand (4) wenigstens stückweise zur Befestigung in die Nut (25) eingedrückt ist.
12. Radarsensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem vorgezogenen Rand (4) des Blechdeckels (3) umlaufend stückweise durch jeweils zwei parallele Einschnitte (27) begrenzte Streifen (26) von maximal der Breite der Nut (25) zum Eindrücken in die Nut (25) angeordnet sind.
13. Radarsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Linse (2) seitlich einstückig angeformte Laschen (5) mit Rastöffnungen (6) aufweist, in welche zur Befestigung der die offene Frontseite des Gehäuses (1) überdeckenden Linse (2) außen seitlich an der Gehäuse­ wandung umlaufend angeformte Rastnasen (7) eingreifen.
14. Radarsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein die Anschlußkontakte (19) des Steckers tragender, auf einer Leiterplatte (16) angeordneter Steckerfuß (18) innen an einer Gehäuseöffnung (20) angeordnet ist und daß eine rohrartige, am äußeren Ende mit einem den Rand der Gehäuseöffnung (20) übergreifenden Flansch (22) versehene Hülse (21) von außen durch die Gehäuseöffnung (20) eingeschoben ist und mit dem Steckerfuß (18) unter Bildung des Steckers verbunden ist.
15. Radarsensor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hülse (21) und der Gehäuseöffnung (20) eine rohrartige umlaufende Dichtung (23) eingelegt ist, welche zwischen dem Steckerfuß (18) und dem Flansch (22) der Hülse (21) gepresst ist und die Steckerhülse (21) gegen die Gehäuseöffnung (20) abdichtet.
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