EP1750329A1

EP1750329A1 - Radom für ein Radarsystem eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zur Herstellung eines Radoms

Info

Publication number: EP1750329A1
Application number: EP06117351A
Authority: EP
Inventors: Günter Berrisch; Laurent Crochemore
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2005-07-30
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2007-02-07
Also published as: DE102005035814A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Radoms (1), geeignet für ein Radarsystem eines Kraftfahrzeugs, wobei eine dielektrische Linse (2) stoffschlüssig an einer ersten Grenzfläche (10) des Radoms (1) angebracht wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Radom (1), geeignet für ein Radarsystem eines Kraftfahrzeugs, wobei das Radom (1) eine dielektrische Linse (2) aufweist, die mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels einer Klebeverbindung oder mittels einer Schweißverbindung, an einer ersten Grenzfläche (10) des Radoms (1) angebracht ist.

Description

STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Radoms, geeignet für ein Radarsystem eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Radom, das für ein Radarsystem eines Kraftfahrzeugs geeignet ist.
Radarsysteme für Kraftfahrzeuge und entsprechende Radome, die für derartige Radarsysteme geeignet sind, sind aus dem Stand der Technik in verschiedenen Ausführungsformen bereits bekannt. Die bekannten Radarsysteme werden in Kraftfahrzeugen zum Beispiel bei einer automatischen Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit für eine Erfassung vorausfahrender Fahrzeuge eingesetzt.
Das Radom, das in den Strahlengang des Radarsystems eingesetzt wird, dient insbesondere dazu, die übrigen Komponenten des Radarsystems wie zum Beispiel dessen Sender- und Empfängermittel vor Witterungseinflüssen, Steinschlägen oder dergleichen zu schützen.
Aus der DE 198 19 709 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Radoms für ein Abstandswarnradar eines Kraftfahrzeugs bekannt. Das Radom ermöglicht es, das Radarsystem unsichtbar hinter einem Fahrzeugemblem des Kraftfahrzeugs anzubringen.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 102 35 337 A1 zeigt eine Abdeckvorrichtung für ein Kraftfahrzeugradar, wobei die Abdeckvorrichtung in ihrer Form und/oder in ihrer Position veränderbar ist. Die Abdeckvorrichtung kann beispielsweise ein Radom sein.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 199 63 003 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug-Radarsystem mit wenigstens einem sensorstrahlungsdurchlässigen Körper zur Fokussierung der Sensorstrahlung und/oder wenigstens einem Radom ohne gewollte Fokussierung im Strahlengang, wobei in den sensorstrahlungsdurchlässigen Körper und/oder in das Radom wenigstens eine Anordnung aus elektrischen Leiterbahnen eingelegt ist, wobei die Anordnung aus elektrischen Leisterbahnen aus einem ferromagnetischen Material besteht. Die elektrischen Leiterbahnen ermöglichen eine Abschirmung von elektrischen und magnetischen Feldern.
Die aus dem Stand der Technik vorbekannten Radome haben den Nachteil, dass sie für eine Bündelung der Radarstrahlen während des Betriebs des Radarsystems nicht geeignet sind. Optische Mittel zur Fokussierung der Radarstrahlen sind entweder in ein Gehäuse des Radarsystems integriert oder sie sind zwischen dem Radom und den Sender- und Empfängermitteln angeordnet. Daraus ergibt sich ein erhöhter Platzbedarf für das Radarsystem im Kraftfahrzeug.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung eines Radoms für ein Radarsystem eines Kraftfahrzeugs sowie ein Radom vorzuschlagen, wobei das Radom für eine Bündelung der Radarstrahlen geeignet ist, so dass der Platzbedarf für das gesamte Radarsystem im Kraftfahrzeug verringert werden kann.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Radoms durch ein Radom mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass eine dielektrische Linse stoffschlüssig an einer ersten Grenzfläche des Radoms angebracht wird. Dadurch können das Radom und die dielektrische Linse als separate, unabhängig voneinander herstellbare Bauteile ausgeführt sein, die erst während des Montageprozesses miteinander verbunden werden. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass das Radom in relativ kompakter Bauweise hergestellt werden kann und sich somit auch für Radarsysteme eignet, bei denen nur ein relativ begrenzter Raum für die Aufnahme der Sende- und Empfängermittel des Radarsystems sowie für das Radom selbst zur Verfügung steht. Die stoffschlüssige Verbindung stellt eine zuverlässige und sichere Befestigung der dielektrischen Linse an dem Radom bereit. Eine unmittelbare Ausformung der dielektrischen Linse am Radom selbst, die insbesondere bei einem sehr kompakt ausgeführten Radom zu fertigungstechnischen Problemen führt, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die dielektrische Linse mindestens abschnittsweise mit der ersten Grenzfläche des Radoms verklebt. Es hat sich gezeigt, dass eine Klebeverbindung zwischen der dielektrischen Linse und der ersten Grenzfläche des Radoms die Funktion des Radarsystems nicht negativ beeinflusst.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die dielektrische Linse mindestens abschnittsweise mit der ersten Grenzfläche des Radoms verschweißt wird. Es hat sich gezeigt, dass auch eine Schweißverbindung zwischen der dielektrischen Linse und der ersten Grenzfläche des Radoms die Funktion des Radarsystems nicht negativ beeinflusst.
Das Verschweißen der dielektrischen Linse mit der ersten Grenzfläche des Radoms kann beispielsweise durch Laserschweißen, durch Ultraschallschweißen oder auch durch Reibschweißen erfolgen. Es können grundsätzlich auch andere Schweißverfahren zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung der dielektrischen Linse mit der ersten Grenzfläche des Radoms eingesetzt werden.
Gemäß Anspruch 5 wird vorgeschlagen, dass das Radom eine dielektrische Linse aufweist, die mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels einer Klebeverbindung oder einer Schweißverbindung, an einer ersten Grenzfläche des Radoms angebracht ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die dielektrische Linse mindestens zwei dielektrische Linsenmittel aufweist, die im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind. Diese dielektrischen Linsenmittel ermöglichen eine effiziente Bündelung der Radarstrahlen während des Betriebs des Radarsystems.
Es besteht die Möglichkeit, dass die dielektrischen Linsenmittel durch eine Anzahl von Verbindungsstegen miteinander verbunden sind. Beispielsweise kann die dielektrische Linse im Bereich der Verbindungsstege stoffschlüssig mit der ersten Grenzfläche des Radoms verbunden werden.
Um die Montage der dielektrischen Linse an der ersten Grenzfläche des Radoms zu vereinfachen, kann in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass die erste Grenzfläche mindestens eine Positionierungshilfe aufweist. Es besteht die Möglichkeit, dass die dielektrische Linse nach der Montage mindestens abschnittsweise im Wesentlichen bündig mit der mindestens einen Positionierungshilfe abschließt.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das Radom und die dielektrische Linse aus einem Material hergestellt sind, welches für Radarstrahlung mit einer Frequenz von etwa 24 Gigahertz eine geringe Dämpfung aufweist. Damit kann das Radom auch in Radarsystemen eingesetzt werden, die mit elektromagnetischer Strahlung mit einer Frequenz von 24 Gigahertz arbeiten.
Es kann vorgesehen sein, dass die dielektrische Linse in einem Abschnitt der Grenzfläche angeordnet ist, der nach der Montage des Radoms in einem Strahlengang des Radarsystems den Empfängermitteln des Radarsystems zugeordnet ist. Somit wird während des Betriebs des Radarsystems mit Hilfe der dielektrischen Linse also nicht die von den Sendermitteln des Radarsystems emittierte elektromagnetische Strahlung sondern ausschließlich die auf die Empfängermittel treffende Strahlung gebündelt. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei einem 24 Gigahertz-Radarsystem vorteilhaft. Auf Grund des räumlich breiteren Ausstrahlungs- beziehungsweise Empfangsbereichs von etwa 40° bei einem 24 Gigahertz-Radarsystem gegenüber etwa 12° bei herkömmlichen 77 Gigahertz-Radarssystemen ist es vorteilhaft, nur die auf die Empfängermittel treffende Radarstrahlung mit Hilfe der dielektrischen Linse zu bündeln. Ansonsten würden die Empfängermittel während des Betriebs des Radarsystems zu viele seitlich einfallende Störsignale erfassen, die unter Umständen die Funktion des Radarsystems beeinträchtigen können.
Es soll an dieser Stelle angemerkt werden, dass das hier gezeigte Radom grundsätzlich auch in herkömmlichen Radarsystemen eingesetzt werden kann, die mit elektromagnetischer Strahlung mit einer Frequenz von 77 Gigahertz arbeiten. Dann müssen jedoch die Materialien, aus denen das Radom und die dielektrische Linse hergestellt sind, in diesem Frequenzbereich eine entsprechend geringe Dämpfung aufweisen.

ZEICHNUNGEN

Zwei bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den anliegenden Zeichnungen dargestellt. Darin zeigen

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines Radoms gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung während der Montage einer dielektrischen Linse;
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht eines Radoms gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Radoms 1 mit einer dielektrischen Linse 2 während der Montage gezeigt ist.
Das Radom 1 wird nach der Montage der dielektrischen Linse 2 in an sich bekannter Weise im Frontbereich eines Kraftfahrzeuges in den Strahlengang eines herkömmlichen Radarsystems eingesetzt. Das Radom 1 kann die übrigen Komponenten des Radarsystems, insbesondere dessen Sender- und Empfängermittel, vor Witterungseinflüssen, Steinschlag oder dergleichen schützen. Um Reflexionsverluste, die zum Beispiel an einer ersten Grenzfläche 10 des Radoms 1 auftreten können, sowie Absorptionsverluste zu verringern, ist sowohl die Dicke des Radoms 1 als auch die Art der Materialien, welche für die Herstellung des Radoms 1 und der dielektrischen Linse 2 eingesetzt werden, auf die vom Radarsystem eingesetzte spezifische Frequenz der Radarstrahlung abgestimmt. Damit das Radom 1 zum Beispiel für ein Radarsystem geeignet ist, welches Radarstrahlung mit einer Frequenz von 24 Gigahertz verwendet, kann das Radom 1 insbesondere aus einem Material hergestellt sein, das für die Radarstrahlung mit einer Frequenz von etwa 24 Gigahertz nur eine relativ geringe Dämpfung aufweist. Entsprechendes gilt auch für die dielektrische Linse 2.
Man erkennt in Fig. 1 ferner die dielektrische Linse 2, die bei der Montage auf einen geometrisch begrenzten Bereich der ersten Grenzfläche 10 des Radoms 1 aufgesetzt wird. Die dielektrische Linse 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel einstückig ausgeführt und umfasst zwei dielektrische Linsenmittel 20, 21, die im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt sind, wobei die Längsachsen der beiden dielektrischen Linsenmittel 20, 21 im Wesentlichen parallel zueinander orientiert sind. Die dielektrischen Linsenmittel 20, 21 sind dabei über drei Verbindungsstege 22 miteinander verbunden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die dielektrischen Linsenmittel 20, 21 unmittelbar aneinander angrenzen oder zum Beispiel lediglich durch zwei Verbindungsstege 22 miteinander verbunden sind.
Um eine stoffschlüssige Verbindung der dielektrischen Linse 2 mit der ersten Grenzfläche 10 des Radom 1 herzustellen, wird ein Klebemittel 3 eingesetzt, das in diesem Ausführungsbeispiel flächig auf einen Abschnitt der ersten Grenzfläche 10 des Radoms 1 aufgetragen wird. Anschließend wird die dielektrische Linse 2 auf den mit dem Klebemittel 3 versehenen Abschnitt der ersten Grenzfläche 10 des Radoms 1 aufgesetzt und gegebenenfalls angedrückt, um die Klebeverbindung herzustellen. Um die Anbringung der dielektrischen Linse 2 zu vereinfachen, weist die erste Grenzfläche 10 des Radoms 1 in diesem Ausführungsbeispiel eine Positionierungshilfe 4 auf.
Wie in Fig. 1 zu erkennen, ist die dielektrische Linse 2 lediglich in einem geometrisch begrenzten Abschnitt der ersten Grenzfläche 10 des Radoms 1 angebracht. Die dielektrische Linse 2 bündelt nach der Einbringung des Radoms 1 in den Strahlengang des Radarsystems nur die auf das Radom 1 treffenden, reflektierten Radarstrahlen in den Empfangsbereich der Empfängermittel und nicht die von den Sendermitteln ausgesandte Radarstrahlung. Dadurch wird der Einfluss von seitlich auftretenden Störsignalen, die von Empfängermitteln des Radarsystems empfangen werden, verringert.
In Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Radoms 1 dargestellt, das gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut und hergestellt ist. Der prinzipielle Aufbau, die Art der zur Herstellung des Radoms 1 und der dielektrischen Linse verwendeten Materialien sowie das Funktionsprinzip des Radoms 1 sind mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch. Im Folgenden soll daher nur auf die wesentlichen Unterschiede zur ersten Ausführungsform eingegangen werden.
Man erkennt in Fig. 2 wiederum das Radom 1 sowie die dielektrische Linse 2, die wiederum ein erstes dielektrisches Linsenmittel 20 und ein zweites dielektrisches Linsenmittel 21 umfasst, die auch in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt sind und deren Längsachsen im Wesentlichen parallel zueinander orientiert sind. Die beiden dielektrischen Linsenmittel 20, 21 sind in diesem Ausführungsbeispiel jeweils durch vier Verbindungsstege 22 miteinander verbunden. Man erkennt darüber hinaus an den seitlichen Begrenzungen jeder der beiden dielektrischen Linsenmittel 20, 21 jeweils vier Anformungen 23, die sich ihrerseits senkrecht zu den Längsachsen der beiden dielektrischen Linsenmittel 20, 21 nach außen erstrecken.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die stoffschlüssige Verbindung zwischen der dielektrischen Linse 2 und der ersten Grenzfläche 10 des Radoms 1 dadurch hergestellt, dass die dielektrische Linse 2 abschnittsweise auf die erste Grenzfläche 10 des Radoms 1 geschweißt wird. Dabei werden Schweißverbindungen zwischen den Verbindungsstegen 22 und der ersten Grenzfläche 10 des Radoms 1 sowie zwischen den seitlichen Anformungen 23 und der ersten Grenzfläche 10 des Radoms 1 hergestellt, um auf diese Weise die stoffschlüssige Verbindung herzustellen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass zum Beispiel lediglich die Anformungen 23 mit der ersten Grenzfläche 10 des Radoms 1 verschweißt werden. Die Schweißverbindungen können dabei zum Beispiel durch Laserschweißen, Ultraschallschweißen oder auch durch Reibschweißen hergestellt werden.
Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass das Radom 1 und die dielektrische Linse 2 als separate Bauteile ausgeführt sind, die unabhängig voneinander hergestellt werden können, bevor sie schließlich stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Sowohl das Kleben als auch das Schweißen stellen toleranzarme Verbindungen zwischen dem Radom 1 und der Linse 2 zur Verfügung. Darüber hinaus haben Versuche ergeben, dass diese stoffschlüssigen Verbindungsarten keine negativen Einflüsse auf den Betrieb des Radarsystems haben. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann ein sehr kompakt ausgeführtes Radom 1 hergestellt werden, das sich insbesondere für Anwendungen eignet, bei denen der für eine Montage des Radoms 1 und/oder der übrigen Komponenten des Radarsystems zur Verfügung stehende Platz relativ gering ist.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Radoms (1), geeignet für ein Radarsystem eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass eine dielektrische Linse (2) stoffschlüssig an einer ersten Grenzfläche (10) des Radoms (1) angebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Linse (2) mindestens abschnittsweise mit der ersten Grenzfläche (10) des Radoms (1) verklebt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Linse (2) mindestens abschnittsweise mit der ersten Grenzfläche (10) des Radoms (1) verschweißt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen der dielektrischen Linse (2) mit der ersten Grenzfläche (10) des Radoms (1) durch Laserschweißen, Ultraschallschweißen oder Reibschweißen erfolgt.
Radom (1), geeignet für ein Radarsystem eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Radom (1) eine dielektrische Linse (2) aufweist, die mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels einer Klebeverbindung oder mittels einer Schweißverbindung, an einer ersten Grenzfläche (10) des Radoms (1) angebracht ist.
Radom (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Radom (1) mindestens zwei dielektrische Linsenmittel (20, 21) aufweist, die im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind.
Radom (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrischen Linsenmittel (20, 21) durch eine Anzahl von Verbindungsstegen (22) miteinander verbunden sind.
Radom (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Grenzfläche (10) mindestens eine Positionierungshilfe (4) aufweist.
Radom (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Radom (1) und die dielektrische Linse (2) aus einem Material hergestellt sind, welches für eine Radarstrahlung im Bereich von etwa 24 Gigahertz eine geringe Dämpfung aufweist.
Radom (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Linse (2) in einem Abschnitt der ersten Grenzfläche (10) angeordnet ist, der nach der Montage des Radoms (1) in einem Strahlengang des Radarsystems den Empfängermitteln des Radarsystems zugeordnet ist.