WO2015090656A1 - Radarvorrichtung mit einer fahrzeugleuchte und einem radarsensor sowie kraftfahrzeug mit einer radarvorrichtung - Google Patents

Radarvorrichtung mit einer fahrzeugleuchte und einem radarsensor sowie kraftfahrzeug mit einer radarvorrichtung Download PDF

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WO2015090656A1
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housing
antenna unit
radar device
vehicle
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PCT/EP2014/070241
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Frank Sickinger
Uwe Papziner
Henryk KUNCE
Harald Lang
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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Publication date
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Definitions

  • Radar device with a vehicle lamp and a radar sensor and motor vehicle with a radar device
  • the invention relates to a radar device for a motor vehicle, with a
  • Vehicle lamp for illuminating an environment of the motor vehicle, and with a radar sensor for detecting target objects that are in the area.
  • the vehicle lamp has a housing with a housing interior for at least one lamp.
  • the radar sensor has an antenna unit arranged in the housing interior and a control unit.
  • the antenna unit is designed to emit and / or receive electromagnetic radar waves, while the control unit is designed to drive the antenna unit.
  • the invention also relates to a motor vehicle having such a radar device.
  • Radar sensors for motor vehicles are already state of the art and are operated, for example, at a frequency of about 24 GHz or about 79 GHz. Radar sensors generally serve to detect targets in the vicinity of the motor vehicle and assist the driver in guiding the vehicle
  • radar sensors measure the distance between the target object and the vehicle.
  • they measure both the relative speed to the target object and the so-called target angle, d. H. an angle between an imaginary connecting line to the target object and a
  • Reference line such as the vehicle's longitudinal axis.
  • Radar sensors are usually placed behind the bumper, for example in the respective corners of the bumper.
  • the radar sensor emits a transmission signal (electromagnetic waves), which is then reflected at the target object to be detected and received as a radar echo by the radar sensor.
  • a transmission signal electromagnetic waves
  • the emitted signal comprises a plurality of bursts of frequency-modulated chirp signals, which are transmitted one after the other.
  • the received signal of the radar sensor also contains a multiplicity of sequences, each with a multiplicity of chirp signals, which are processed and evaluated with regard to the abovementioned measured quantities.
  • Received signal is first mixed down into the baseband and then by means of an analog-to-digital converter into a digital received signal with a variety converted from samples.
  • the samples of the received signal are then processed by means of an electronic computing device (digital signal processor), which may be integrated into the radar sensor.
  • digital signal processor digital signal processor
  • the sensor is usually attached to the body.
  • Radar devices in which the radar sensor is arranged in a housing of a vehicle light namely for example a tail light or a vehicle headlight, provide a certain remedy here.
  • a certain remedy here is known for example from the document US Pat. No. 6,380,883 B1.
  • antenna structures are arranged directly on a reflector of the vehicle lamp, while a control circuit for controlling the radar sensor at the back of the reflector and also in
  • the document US 2005/0068251 A1 describes a radar device in which a radar sensor is integrated in a vehicle lamp.
  • Vehicle lamp for illuminating an environment of the motor vehicle, for example a tail light or a headlight.
  • the radar device also includes a radar sensor, which is designed to detect target objects located in the environment.
  • the vehicle lamp comprises a housing with a housing interior for at least one light source.
  • the radar sensor comprises an antenna unit which is arranged in the housing interior and which is designed to emit and / or receive electromagnetic radar waves.
  • the radar sensor also includes a control unit, which is designed to control the antenna unit.
  • Housing interior of the vehicle lamp is arranged and the radar sensor a Connection unit, via which the control unit is electrically coupled through a housing wall of the housing with the antenna unit.
  • the invention is based on the finding that a vehicle lamp while a
  • Installation position for a radar sensor represents, however, that due to the integral design of the control unit and the antenna unit in the prior art required for the integration of a radar sensor space in the housing interior of a vehicle lamp is not sufficient.
  • the invention therefore goes the way, the
  • Insert connection unit which extends through a housing wall of the housing of the vehicle lamp and connects the antenna unit with the control unit electrically or communication technology.
  • Frequency range around 79 GHz - the antenna unit alone can be made particularly compact, it can be done without much effort and without space-specific
  • the antenna unit has a dielectric substrate on and / or in which at least one antenna element of the
  • Antenna unit is arranged and which has a high dielectric constant ( ⁇ ⁇ , also known by the term “permittivity”), for example, greater than 7. Due to the high dielectric constant, the structures of a radar antenna for short and medium
  • This embodiment thus makes it possible to integrate the antenna unit in the vehicle lamp even with very limited installation space conditions in the housing interior.
  • the substrate is a LTCC substrate (Low Temperature Cofired Ceramic).
  • the antenna unit can be made particularly compact in LTCC technology due to the relatively high dielectric constant and thus be integrated into all possible vehicle lights without much effort. Thanks to the LTCC technology, the antenna unit is therefore relatively small, which facilitates installation in the vehicle lamp with the advantageous orientation between 30 ° to 60 ° relative to the vehicle's longitudinal axis.
  • an LTCC substrate can be integrated into the antenna unit and other electronic components, such as a transmitter and / or a receiver.
  • the antenna unit can be designed as a transmitting and / or receiving module, which in addition to at least one antenna element has a transmitter for providing electromagnetic radar waves to be transmitted and / or a receiver for processing received electromagnetic radar waves. Between the control unit on the one hand and the antenna unit on the other hand therefore need not be transmitted via the connection unit high-frequency electromagnetic waves, which in principle no requirements for the length or the
  • Another advantage of this embodiment is the multi-functionality of the antenna unit, which also has electronic components in addition to the at least one antenna element and is thus designed overall in the form of a Tx / Rx module (Transmit Receive Module).
  • Such a transmitting and / or receiving module can have at least one of the following components: a transmitting oscillator for generating the radar waves to be transmitted and / or a transmitting amplifier for amplifying the radar waves to be transmitted and / or a ramp generator for generating an electrical control voltage for the transmitting oscillator and / or
  • a low noise receive amplifier for amplifying the received
  • a receive mixer for down-converting the received radar waves into a baseband signal and / or
  • a baseband amplifier for amplifying the baseband signal and / or a baseband filter for filtering the baseband signal and / or
  • an analog-to-digital converter for converting the baseband signal into a digital received signal and / or
  • a microprocessor for pre-processing the digital received signal and for transmitting the digital received signal to the controller and / or
  • Filtering and / or protection circuits for supply voltages and / or a connector and / or
  • a radome and / or housing with a bracket If such a transmitting and / or receiving module is provided in LTCC technology, the module can also be made particularly compact and in one piece.
  • the control unit thus preferably receives the digital received signal and can by evaluating this received signal a variety of functionalities in
  • control unit can deliver corresponding control signals to said microprocessor, these control signals being transmitted via the connection unit.
  • the radar sensor may have a mean operating frequency, which in a
  • Range of values from 24 GHz to 24.5 GHz (automotive usable ISM band) or in a value range from 76 GHz to 81 GHz (Automotive Radar Band) and is expected in the future in a value range from 120 GHz to 140 GHz.
  • the antenna unit preferably has a front surface which preferably also represents or is parallel to an area of at least one antenna element and via which the antenna unit emits and / or receives the electromagnetic radar waves during operation.
  • the antenna unit is in the housing interior of the
  • Vehicle lamp preferably arranged with a mounting angle between the front surface and the vehicle longitudinal axis of 30 ° to 60 °.
  • the front surface of the antenna unit thus encloses an angle with the vehicle longitudinal axis, which lies in a value range of 30 ° to 60 °. This represents a particularly preferred installation position or
  • it can also be used for blind spot monitoring and / or for lane change assistance and / or for cross traffic assistance.
  • the control unit is preferably arranged on a rear side of the housing wall facing away from the housing interior, through which the connection unit extends.
  • the length of the connection unit can thus be reduced to a minimum and the available space can be optimally used.
  • the connection unit is preferably at most as large as the area of the antenna unit in cross section. This means that the connection unit in cross section is smaller than or equal to the antenna unit.
  • control unit is formed integrally with a light control device of the vehicle lamp, which is designed to drive the at least one light source.
  • a light control device of the vehicle lamp which is designed to drive the at least one light source.
  • the antenna unit in the housing interior is not arranged on a reflector, but outside of a reflector for the light source.
  • the antenna unit is thus arranged outside a light beam path and thus does not influence the light emitted by the at least one light source.
  • the antenna unit can be arranged between a dimming light bulb on the one hand and a turn signal on the other hand in the housing interior.
  • an optimal alignment of the antenna unit with respect to the vehicle longitudinal axis can be made possible.
  • the antenna unit is preferably held solely by the connection unit and / or by the housing wall of the housing of the vehicle lamp.
  • the housing wall has a passage opening, through which the antenna unit is introduced into the housing interior and through which the connection unit extends.
  • the installation of the radar sensor can thus be made without much effort, for example by a unit
  • Antenna unit and connection unit is inserted into said passage opening and fixed to the housing wall.
  • connection unit has a plastic housing in which electrical lines of the connection unit are arranged, in particular cast in, are.
  • connection unit is designed to be particularly robust, so that a separation of the electrical lines during operation of the
  • connection unit for example, a circuit board may be arranged, which carries the electrical lines in the form of conductor tracks and via which thus the antenna unit is electrically coupled to the control unit.
  • the plastic housing of the connection unit can optionally also in one piece or
  • Radar sensor are attached to the housing wall of the vehicle lamp.
  • the housing of the control unit and / or the plastic housing of the connection unit can also be formed integrally or integrally with the housing wall of the vehicle lamp. This further reduces the number of components needed and improves the robustness of the overall radar device.
  • a motor vehicle according to the invention in particular a passenger car, comprises a radar device according to the invention.
  • FIG. 1 in a schematic representation of a motor vehicle according to
  • FIG. 2 is a schematic illustration of a radar sensor of a radar device according to an embodiment of the invention
  • 3 shows a schematic representation of the radar device with the radar sensor according to FIG. 2 and a vehicle lamp designed as a headlight;
  • FIG. 4 is a schematic illustration of a radar sensor of a radar device according to another embodiment of the invention.
  • Fig. 5 shows the radar device with the radar sensor according to FIG. 4 and a
  • FIG. 6 and 7 in a schematic representation of sectional views through various
  • motor vehicle 1 is for example a passenger car.
  • a radar device 2a to 2d is respectively arranged with a vehicle lamp 3a to 3d and an associated radar sensor 4a to 4d.
  • a radar sensor 4a is integrated, in a right
  • Front headlight 3b another radar sensor 4b, in a left tail light 3c another radar sensor 4c, and in a right tail light 3d yet another
  • the radar sensors 4a to 4d may be identical or identical sensors.
  • All radar sensors 4 are arranged so that an installation angle ⁇ between a front surface of the respective radar sensor 4 and a vehicle longitudinal axis 5 is in a value range of 30 ° to 60 °. Accordingly, the respective sensor axis 6 with the vehicle longitudinal axis 5 includes an angle which is also in a value range of 30 ° to 60 °.
  • the radar sensors 4 have a relatively wide azimuthal
  • Respective azimuthal detection regions 7a, 7b of the front radar sensors 4a, 4b are mirror-symmetrical to each other with respect to the vehicle longitudinal axis 5.
  • Detection areas 7c, 7d of the rear radar sensors 4c, 4d are also present.
  • Radar sensors 4a to 4d comprehensive driver assistance device may be, for example, a blind spot monitoring system and / or a lane keeping assistance system and / or a cross traffic assistance system.
  • the radar sensors 4a to 4d can be operated for example in a frequency range from 77 GHz to 81 GHz or in the frequency range from 120 GHz to 140 GHz or else in the frequency range around 24 GHz.
  • the radar sensors 4a to 4d may be so-called frequency modulation continuous wave radar sensors.
  • a radar sensor 4 according to an embodiment of the invention is shown in more detail in FIG.
  • the radar sensor 4 comprises an antenna unit 8 and an electronic control unit 9 for controlling the antenna unit 8.
  • the antenna unit 8 is formed separately from the control unit 9 and via a
  • Connection unit 10 electrically connected to the control unit 9.
  • the antenna unit 8 is designed in the form of a transmitting and / or receiving module in LTCC technology and, in addition to schematically indicated in Fig. 2 antenna elements 1 1 comprises the following components: a transmitting oscillator for generating the radar waves to be transmitted and / or a transmission amplifier for amplifying the emitted Radar waves and / or a ramp generator for generating an electrical control voltage for the transmitting oscillator and / or
  • a low noise receive amplifier for amplifying the received
  • a receive mixer for down-converting the received radar waves into a baseband signal and / or
  • a baseband amplifier for amplifying the baseband signal and / or a baseband filter for filtering the baseband signal and / or
  • an analog-to-digital converter for converting the baseband signal into a digital received signal and / or
  • a microprocessor for pre-processing of the digital received signal and for transmitting the digital received signal to the control unit.
  • connection unit 10 can thus serve to transmit the digital received signal from the antenna unit 8 to the control unit 9 and on the other hand also to transmit control signals from the control unit 9 to the antenna unit 8.
  • Connection unit 10 is dimensionally stable and rigidly designed so that the
  • connection unit 10 can be kept stable in position alone by the connection unit 10.
  • the connection unit 10 may comprise a plastic housing 12, in which corresponding electrical lines are cast.
  • the connection unit 10 may also be designed in the form of a flexible or flexible cable.
  • FIG. 3 An exemplary radar device 2 with the radar sensor 4 according to FIG. 2 is shown in FIG. 3.
  • the radar device 2 also includes a headlight 3 with a schematically indicated housing 13.
  • the antenna unit 8 is arranged in a housing interior 14 between a lamp 15 for low beam and a turn signal 16. In the housing interior 14 is also a
  • connection unit 10 or the plastic housing 12 is formed with a larger and rectangular cross-section, the size of which substantially corresponds to the size of the antenna unit 8.
  • fasteners 18 for mounting the radar sensor 4 on the housing 13 of a vehicle lamp 3 are shown in addition.
  • a radar device 2 including a headlight 3 and the radar sensor 4 according to FIG. 4 is shown in greater detail in FIG. 5.
  • the antenna unit 8 is disposed between the dimming light bulb 15 and the turn signal 16. While the antenna unit 8 and at least a portion of the connection unit 10 are located in the housing interior 14 of the housing 13, the control unit 9 or its housing 19 is arranged behind the headlight 3.
  • FIG. Shown is a sectional view along the vehicle vertical axis. As is apparent from Fig. 6, the housing 13 of the vehicle lamp 3 (here
  • Front headlight a transparent glass element 20 and a non-transparent and the interior of the vehicle 1 facing the rear wall 21, which is a housing wall of the housing 13.
  • the rear wall 21 is a passage opening 22nd formed, through which the connection unit 10 of the radar sensor 4 extends.
  • the radar sensor 4 from FIG. 4 is used.
  • the antenna unit 8 is introduced through the passage opening 22 into the housing interior 14 until the control unit 9 comes into contact with a rear side 23 of the rear wall 21.
  • Radar sensor 4 is via the fasteners 18 (see FIG. 4) on the
  • connection unit 10 extends through the
  • the housing 19 of the control unit 9 and / or the plastic housing 12 of the connection unit 10 may also be formed integrally or integrally with the rear wall 21, for example in the form of a common casting.
  • FIG. 7 Another embodiment of the radar device 2 is shown in Fig. 7 also in a sectional view.
  • the control device 9 is fastened here at a distance from the passage opening 22 on the rear side 23 of the rear wall 21 and is electrically coupled to the antenna unit 8 via a connection unit 10 designed as a flexible cable.
  • the antenna unit 8 is fixed here within the passage opening 22 and at one end of the
  • Antenna unit 8 introduced during assembly through the passage opening 22 into the housing interior 14.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radarvorrichtung (2) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Fahrzeugleuchte (3) zur Beleuchtung einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, und mit einem Radarsensor (4) zur Detektion von in der Umgebung befindlichen Zielobjekten, wobei die Fahrzeugleuchte (3) ein Gehäuse (13) mit einem Gehäuseinnenraum (14) für zumindest ein Leuchtmittel aufweist, und wobei der Radarsensor (4) eine in dem Gehäuseinnenraum (14) angeordnete Antenneneinheit (8) zum Aussenden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Radarwellen und ein Steuergerät (9) zum Ansteuern der Antenneneinheit (8) aufweist, wobei das Steuergerät (9) außerhalb des Gehäuseinnenraums (14) der Fahrzeugleuchte (3) angeordnet ist und der Radarsensor (4) eine Verbindungseinheit (10) aufweist, über welche das Steuergerät (9) durch eine Gehäusewand (21) des Gehäuses (13) hindurch mit der Antenneneinheit (8) elektrisch gekoppelt ist.

Description

Radarvorrichtung mit einer Fahrzeugleuchte und einem Radarsensor sowie Kraftfahrzeug mit einer Radarvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Radarvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer
Fahrzeugleuchte zur Beleuchtung einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, und mit einem Radarsensor zur Detektion von Zielobjekten, die sich in der Umgebung befinden. Die Fahrzeugleuchte weist ein Gehäuse mit einem Gehäuseinnenraum für zumindest ein Leuchtmittel auf. Der Radarsensor weist eine in dem Gehäuseinnenraum angeordnete Antenneneinheit sowie ein Steuergerät auf. Die Antenneneinheit ist zum Aussenden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Radarwellen ausgebildet, während das Steuergerät zum Ansteuern der Antenneneinheit ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Radarvorrichtung.
Radarsensoren für Kraftfahrzeuge (automotive radar sensors) sind bereits Stand der Technik und werden beispielsweise bei einer Frequenz von ca. 24 GHz oder ca. 79 GHz betrieben. Radarsensoren dienen im Allgemeinen zur Detektion von Zielobjekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und unterstützen den Fahrer beim Führen des
Kraftfahrzeugs in vielfältiger Hinsicht. Radarsensoren messen einerseits den Abstand zwischen dem Zielobjekt und dem Fahrzeug. Sie messen andererseits auch sowohl die Relativgeschwindigkeit zum Zielobjekt als auch den so genannten Zielwinkel, d. h. einen Winkel zwischen einer gedachten Verbindungslinie zum Zielobjekt und einer
Referenzlinie, etwa der Fahrzeuglängsachse.
Radarsensoren werden üblicherweise hinter dem Stoßfänger platziert, beispielsweise in den jeweiligen Eckbereichen des Stoßfängers. Zur Detektion des Zielobjektes sendet der Radarsensor ein Sendesignal (elektromagnetische Wellen) aus, welches dann an dem zu detektierenden Zielobjekt reflektiert und als Radarecho durch den Radarsensor empfangen wird. Das Interesse gilt vorliegend dem so genannten Frequenzmodulations- Dauerstrich-Radarsensor („frequency modulated continues wave radar" oder„FMCW radar"), bei welchem das ausgesendete Signal mehrere Sequenzen (bursts) von frequenzmodulierten Chirpsignalen umfasst, welche eine nach dem anderen ausgesendet werden. Entsprechend beinhaltet auch das Empfangssignal des Radarsensors eine Vielzahl von Sequenzen mit jeweils einer Vielzahl von Chirpsignalen, welche im Hinblick auf die oben genannten Messgrößen verarbeitet und ausgewertet werden. Das
Empfangssignal wird dabei zunächst in das Basisband herabgemischt und anschließend mittels eines Analog-Digital-Konverters in ein digitales Empfangssignal mit einer Vielzahl von Abtastwerten umgewandelt. Die Abtastwerte des Empfangssignals werden dann mittels einer elektronischen Recheneinrichtung (digitaler Signalprozessor) verarbeitet, welche in den Radarsensor integriert sein kann.
Bei dem Einbau von Radarsensoren in ein Kraftfahrzeug muss eine Reihe von
Anforderungen berücksichtigt werden. Neben den elektromagnetischen Anforderungen, wie insbesondere freies Sichtfeld für die Sende- und/oder Empfangsantenne, sind die Beschränkungen aufgrund des gegebenen Designs von Karosserie und Stoßfängern enorm. Je nach Fahrzeugtyp kann es sehr schwierig sein, eine geeignete Einbauposition für einen Radarsensor zu finden, die einen ungestörten Betrieb des Sensors ermöglicht. Typische Radarsensoren sind aufgrund der integralen Ausgestaltung von Steuergerät und Antenneneinheit relativ groß, während der zur Verfügung stehende Bauraum hinter dem zugeordneten Stoßfänger relativ gering ist und bei zukünftigen Fahrzeugen auch geringer wird. Bei dem klassischen Einbauort eines Radarsensors hinter einem
Stoßfänger wird der Sensor üblicherweise an der Karosserie befestigt. Mit diesem
Einbauort müssen jedoch mehrere Nachteile in Kauf genommen werden: So können unterschiedliche Lacke und Lackierungsdicken die Eigenschaften des Radarsensors stark beeinträchtigen. Bei der Ausbreitung der elektromagnetischen Radarwellen durch die Lackschichten können relativ starke Dämpfungen oder Reflexionen auftreten, die das gewünschte Radarsignal stören. Ein weiterer großer Nachteil ist die empfindliche Lage des Radarsensors im Falle einer - auch noch so kleinen und unbedeutenden - Kollision. Kleine Deformationen oder Verschiebungen des Stoßfängers führen nämlich zu einer Zerstörung der ursprünglichen Kalibrierung des Radarsensors, was beispielsweise zu falschen Winkelberechnungen der Radarziele führen kann. Zusätzlich können auch designspezifische Kanten, Metallzierleisten und Ultraschallsensoren den vorhandenen Bauraum erheblich einschränken. Werden die Radarsensoren in einem Frequenzband von 76 GHz bis 81 GHz betrieben, wird sich dieses Problem gegenüber dem
Frequenzbereich von etwa 24 GHz aufgrund der deutlich geringeren Wellenlänge nochmals verschärfen.
Eine gewisse Abhilfe schaffen hier Radarvorrichtungen, bei denen der Radarsensor in einem Gehäuse einer Fahrzeugleuchte angeordnet ist, nämlich beispielsweise einer Heckleuchte oder eines Fahrzeugscheinwerfers. Eine solche Lösung ist beispielsweise aus dem Dokument US 6 380 883 B1 bekannt. Hier sind Antennenstrukturen direkt an einem Reflektor der Fahrzeugleuchte angeordnet, während eine Steuerschaltung zur Ansteuerung des Radarsensors an der Rückseite des Reflektors und ebenfalls im
Gehäuseinnenraum angeordnet ist. Eine ähnliche Lösung, bei welcher ebenfalls der vollständige Radarsensor in eine Fahrzeugleuchte integriert ist, ist beispielsweise aus dem Dokument US 2008/0180965 A1 bekannt.
Auch die Druckschrift US 2005/0068251 A1 beschreibt eine Radarvorrichtung, bei welcher ein Radarsensor in eine Fahrzeugleuchte integriert ist.
An dem bekannten Stand der Technik ist als nachteilig der Umstand anzusehen, dass heutige Radarsensoren aufgrund der eingesetzten Steuergeräte insgesamt relativ groß sind und auch im Gehäuseinnenraum einer Fahrzeugleuchte immer weniger Bauraum zur Verfügung steht. Bei heutigen Fahrzeugen ist es prinzipiell nicht mehr möglich, einen gesamten Radarsensor in die Fahrzeugleuchte zu integrieren. Einerseits werden in heutigen Steuergeräten immer mehr Anwendungen implementiert, welche anhand der Radarsignale bereitgestellt werden. Andererseits werden in die Fahrzeugleuchten auch immer mehr Leuchtmittel integriert, welche den zur Verfügung stehenden Bauraum weiterhin einschränken.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Radarvorrichtung der eingangs genannten Gattung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Radarvorrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Radarvorrichtung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen
Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
Eine erfindungsgemäße Radarvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine
Fahrzeugleuchte zur Beleuchtung einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eine Heckleuchte oder einen Frontscheinwerfer. Die Radarvorrichtung umfasst au ßerdem einen Radarsensor, welcher zur Detektion von in der Umgebung befindlichen Zielobjekten ausgebildet ist. Die Fahrzeugleuchte umfasst ein Gehäuse mit einem Gehäuseinnenraum für zumindest ein Leuchtmittel. Der Radarsensor umfasst eine in dem Gehäuseinnenraum angeordnete Antenneneinheit, welche zum Aussenden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Radarwellen ausgebildet ist. Der Radarsensor umfasst außerdem ein Steuergerät, welches zum Ansteuern der Antenneneinheit ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Steuergerät außerhalb des
Gehäuseinnenraums der Fahrzeugleuchte angeordnet ist und der Radarsensor eine Verbindungseinheit aufweist, über welche das Steuergerät durch eine Gehäusewand des Gehäuses hindurch mit der Antenneneinheit elektrisch gekoppelt ist.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine Fahrzeugleuchte zwar eine
hinsichtlich der Ausbreitung der elektromagnetischen Radarwellen optimale
Einbauposition für einen Radarsensor darstellt, dass jedoch aufgrund der integralen Ausgestaltung des Steuergeräts und der Antenneneinheit im Stand der Technik der für die Integration eines Radarsensors benötigte Bauraum im Gehäuseinnenraum einer Fahrzeugleuchte nicht ausreichend ist. Die Erfindung geht daher den Weg, die
Antenneneinheit räumlich von dem Steuergerät zu trennen und eine zusätzliche
Verbindungseinheit einzusetzen, die sich durch eine Gehäusewand des Gehäuses der Fahrzeugleuchte hindurch erstreckt und die Antenneneinheit mit dem Steuergerät elektrisch bzw. kommunikationstechnisch verbindet. Da - insbesondere im
Frequenzbereich um 79 GHz - die Antenneneinheit alleine besonders kompakt ausgebildet sein kann, kann sie ohne viel Aufwand und ohne bauraumspezifische
Einschränkungen in dem Gehäuseinnenraum der Fahrzeugleuchte untergebracht werden, wodurch einerseits die Bauraumprobleme überwunden und andererseits auch alle
Vorteile der Integration eines Radarsensors in eine Fahrzeugleuchte erzielt werden können.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Antenneneinheit ein dielektrisches Substrat aufweist, auf und/oder in welchem zumindest ein Antennenelement der
Antenneneinheit angeordnet ist und welches eine hohe Dielektrizitätszahl (εΓ, auch unter dem Begriff „Permittivität" bekannt) beispielsweise größer als 7 aufweist. Durch die hohe Dielektrizitätszahl sind die Strukturen einer Radarantenne für kurze und mittlere
Reichweiten entsprechend sehr klein, wodurch die Größe der Antenneneinheit im
Vergleich zum Stand der Technik deutlich reduziert werden kann. Diese Ausführungsform ermöglicht also die Integration der Antenneneinheit in die Fahrzeugleuchte auch bei stark eingeschränkten Bauraumverhältnissen im Gehäuseinnenraum.
Diesbezüglich hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Substrat ein LTCC-Substrat (Low Temperature Cofired Ceramic) ist. Die Antenneneinheit kann in LTCC-Technologie aufgrund der relativ hohen Dielektrizitätszahl besonders kompakt ausgeführt und somit ohne viel Aufwand in alle möglichen Fahrzeugleuchten integriert werden. Dank der LTCC-Technologie ist die Antenneneinheit also relativ klein, was den Einbau in der Fahrzeugleuchte mit der vorteilhaften Orientierung zwischen 30° bis 60° relativ zur Fahrzeuglängsachse erleichtert. Durch die Verwendung eines LTCC-Substrats lassen sich in die Antenneneinheit auch weitere elektronische Komponenten integrieren, wie beispielsweise ein Sender und/oder ein Empfänger.
Die Antenneneinheit kann als ein Sende- und/oder Empfangsmodul ausgebildet sein, welches zusätzlich zu zumindest einem Antennenelement einen Sender zum Bereitstellen von auszusendenden elektromagnetischen Radarwellen und/oder einen Empfänger zum Aufbereiten von empfangenen elektromagnetischen Radarwellen aufweist. Zwischen dem Steuergerät einerseits und der Antenneneinheit andererseits brauchen somit über die Verbindungseinheit keine hochfrequenten elektromagnetischen Wellen übertragen zu werden, wodurch grundsätzlich keine Anforderungen an die Länge bzw. die
Ausgestaltung der Verbindungseinheit hinsichtlich der Ausbreitung von
elektromagnetischen Wellen gestellt zu werden brauchen. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht in der Multifunktionalität der Antenneneinheit, welche neben dem zumindest einen Antennenelement auch elektronische Bauelemente aufweist und somit insgesamt in Form eines Tx/Rx-Moduls (Transmit Receive Module) ausgeführt ist.
Ein derartiges Sende- und/oder Empfangsmodul kann zumindest eine der folgenden Komponenten aufweisen: einen Sendeoszillator zum Erzeugen der auszusendenden Radarwellen und/oder einen Sendeverstärker zum Verstärken der auszusendenden Radarwellen und/oder einen Rampengenerator zum Erzeugen einer elektrischen Steuerspannung für den Sendeoszillator und/oder
einen rauscharmen Empfangsverstärker zum Verstärken der empfangenen
Radarwellen und/oder
einen Empfangsmischer zum Herabmischen der empfangenen Radarwellen in ein Basisbandsignal und/oder
einen Basisbandverstärker zum Verstärken des Basisbandsignals und/oder einen Basisbandfilter zum Filtern des Basisbandsignals und/oder
einen Analog-Digital-Wandler zum Umwandeln des Basisbandsignals in ein digitales Empfangssignal und/oder
einen Mikroprozessor zum Vorverarbeiten des digitalen Empfangssignals und zum Übermitteln des digitalen Empfangssignals an das Steuergerät und/oder
Filter- und/oder Schutzschaltungen für Versorgungsspannungen und/oder einen Steckverbinder und/oder
ein Radom und/oder Gehäuse mit einer Halterung. Wird ein solches Sende- und/oder Empfangsmodul in LTCC-Technologie bereitgestellt, so kann das Modul auch besonders kompakt und einstückig ausgeführt werden.
Das Steuergerät empfängt also vorzugsweise das digitale Empfangssignal und kann durch Auswertung dieses Empfangssignals verschiedenste Funktionalitäten im
Kraftfahrzeug bereitstellen, durch welche der Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs unterstützt wird. Diese Funktionalitäten können beispielsweise die Überwachung des Totwinkels und/oder die Spurwechselassistenz und/oder Querverkehrassistenz beinhalten. Zur Ansteuerung der Antenneneinheit kann das Steuergerät entsprechende Steuersignale an den genannten Mikroprozessor abgeben, wobei diese Steuersignale über die Verbindungseinheit übermittelt werden.
Der Radarsensor kann eine mittlere Betriebsfrequenz aufweisen, welche in einem
Wertebereich von 24 GHz bis 24,5 GHz (für Automotive nutzbare ISM-Band) oder in einem Wertebereich von 76 GHz bis 81 GHz (Automotive Radar Band) liegt und zukünftig auch in einem Wertebereich von 120 GHz bis 140 GHz zu erwarten ist.
Vorzugsweise weist die Antenneneinheit eine Frontfläche auf, welche bevorzugt auch eine Fläche zumindest eines Antennenelements darstellt oder parallel dazu liegt und über welche die Antenneneinheit im Betrieb die elektromagnetischen Radarwellen aussendet und/oder empfängt. Die Antenneneinheit ist in dem Gehäuseinnenraum der
Fahrzeugleuchte vorzugsweise mit einem Einbauwinkel zwischen der Frontfläche und der Fahrzeuglängsachse von 30° bis 60° angeordnet. Die Frontfläche der Antenneneinheit schließt also mit der Fahrzeuglängsachse einen Winkel ein, der in einem Wertebereich von 30 ° bis 60 ° liegt. Dies stellt eine besonders bevorzugte Einbauposition bzw.
Ausrichtung der Antenneneinheit dar und sorgt dafür, dass der Radarsensor
insbesondere auch zur Totwinkelüberwachung und/oder zur Spurwechselassistenz und/oder zur Querverkehrassistenz verwendet werden kann.
Vorzugsweise ist das Steuergerät an einer von dem Gehäuseinnenraum abgewandten Rückseite der Gehäusewand angeordnet, durch welche sich die Verbindungseinheit hindurch erstreckt. Die Länge der Verbindungseinheit kann somit auf ein Minimum reduziert und der zur Verfügung stehende Bauraum optimal genutzt werden. Die Verbindungseinheit ist im Querschnitt vorzugsweise maximal so groß wie die Fläche der Antenneneinheit. Dies bedeutet, dass die Verbindungseinheit im Querschnitt kleiner oder gleich der Antenneneinheit ist.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Steuergerät integral mit einem Lichtsteuergerät der Fahrzeugleuchte ausgebildet ist, welches zum Ansteuern des zumindest einen Leuchtmittels ausgebildet ist. Es kann somit ein und dasselbe Steuergerät sowohl zur Ansteuerung der Fahrzeugleuchte als auch zur Ansteuerung des Radarsensors bzw. der Antenneneinheit verwendet werden, wodurch sich der Einsatz eines weiteren
Steuergeräts mit den damit verbundenen Nachteilen hinsichtlich der Kosten und des wertvollen Bauraums erübrigt.
Vorzugsweise ist die Antenneneinheit im Gehäuseinnenraum nicht an einem Reflektor, sondern außerhalb eines Reflektors für das Leuchtmittel angeordnet. Die Antenneneinheit ist somit außerhalb eines Lichtstrahlengangs angeordnet und beeinflusst somit nicht das von dem zumindest einen Leuchtmittel ausgehende Licht. Beispielsweise kann die Antenneneinheit zwischen einem Leuchtmittel für Abblendlicht einerseits und einem Blinker andererseits im Gehäuseinnenraum angeordnet sein. Somit kann eine optimale Ausrichtung der Antenneneinheit bezüglich der Fahrzeuglängsachse ermöglicht werden.
Die Antenneneinheit ist vorzugsweise alleine durch die Verbindungseinheit und/oder durch die Gehäusewand des Gehäuses der Fahrzeugleuchte gehalten.
Bevorzugt weist die Gehäusewand eine Durchgangsöffnung auf, durch welche hindurch die Antenneneinheit in den Gehäuseinnenraum eingebracht ist und durch welche sich die Verbindungseinheit hindurch erstreckt. Die Montage des Radarsensors kann somit ohne viel Aufwand vorgenommen werden, indem beispielsweise eine Einheit aus
Antenneneinheit und Verbindungseinheit in die genannte Durchgangsöffnung eingesteckt und an der Gehäusewand befestigt wird.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Verbindungseinheit ein Kunststoffgehäuse aufweist, in welchem elektrische Leitungen der Verbindungseinheit angeordnet, insbesondere eingegossen, sind. Dadurch ist die Verbindungseinheit besonders robust ausgebildet, so dass auch ein Trennen der elektrischen Leitungen im Betrieb des
Kraftfahrzeugs verhindert werden kann. In dem Kunststoffgehäuse der Verbindungseinheit kann beispielsweise eine Leiterplatte angeordnet sein, welche die elektrischen Leitungen in Form von Leiterbahnen trägt und über welche somit die Antenneneinheit mit dem Steuergerät elektrisch gekoppelt ist.
Das Kunststoffgehäuse der Verbindungseinheit kann optional auch einstückig bzw.
integral mit einem Gehäuse des Steuergeräts ausgebildet sein, beispielsweise als ein integrales Gussteil. Mit einem einzigen Montageschritt kann somit der gesamte
Radarsensor an der Gehäusewand der Fahrzeugleuchte befestigt werden.
Das Gehäuse des Steuergeräts und/oder das Kunststoffgehäuse der Verbindungseinheit können auch einstückig bzw. integral mit der Gehäusewand der Fahrzeugleuchte ausgebildet sein. Dies reduziert weiterhin die Anzahl der benötigten Bauteile und verbessert die Robustheit der gesamten Radarvorrichtung.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, umfasst eine erfindungsgemäße Radarvorrichtung.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug gemäß
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Radarsensor einer Radarvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3 in schematischer Darstellung die Radarvorrichtung mit dem Radarsensor gemäß Fig. 2 und einer als Scheinwerfer ausgebildeten Fahrzeugleuchte;
Fig. 4 in schematischer Darstellung einen Radarsensor einer Radarvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 die Radarvorrichtung mit dem Radarsensor gemäß Fig. 4 und einer
Fahrzeugleuchte; und
Fig. 6 und 7 in schematischer Darstellung Schnittansichten durch verschiedene
Radarvorrichtungen.
Ein in Fig. 1 dargestelltes Kraftfahrzeug 1 ist beispielsweise ein Personenkraftwagen. In jeder Fahrzeugecke ist eine Radarvorrichtung 2a bis 2d jeweils mit einer Fahrzeugleuchte 3a bis 3d und einem zugeordneten Radarsensor 4a bis 4d angeordnet. In einen linken Frontscheinwerfer 3a ist ein Radarsensor 4a integriert, in einen rechten
Frontscheinwerfer 3b ein weiterer Radarsensor 4b, in eine linke Heckleuchte 3c ein weiterer Radarsensor 4c, und in eine rechte Heckleuchte 3d ein noch weiterer
Radarsensor 4d. Die Radarsensoren 4a bis 4d können gleiche bzw. identische Sensoren sein.
Alle Radarsensoren 4 sind so angeordnet, dass ein Einbauwinkel α zwischen einer Frontfläche des jeweiligen Radarsensors 4 und einer Fahrzeuglängsachse 5 in einem Wertebereich von 30° bis 60° liegt. Entsprechend schließt die jeweilige Sensorachse 6 mit der Fahrzeuglängsachse 5 einen Winkel ein, der ebenfalls in einem Wertebereich von 30° bis 60° liegt. Die Radarsensoren 4 haben einen relativ breiten azimutalen
Öffnungswinkel, der beispielsweise größer als 150 ° sein kann. Jeweilige azimuthale Erfassungsbereiche 7a, 7b der vorderen Radarsensoren 4a, 4b sind spiegelsymmetrisch zueinander bezüglich der Fahrzeuglängsachse 5. Auch die jeweiligen azituthalen
Erfassungsbereiche 7c, 7d der hinteren Radarsensoren 4c, 4d sind ebenfalls
spiegelsymmetrisch zueinander bezüglich der Fahrzeuglängsachse 5. Eine die
Radarsensoren 4a bis 4d umfassende Fahrerassistenzeinrichtung kann beispielsweise ein Totwinkelüberwachungssystem und/oder ein Spurhalteassistenzsystem und/oder ein Querverkehrassistenzsystem sein. Die Radarsensoren 4a bis 4d können beispielsweise in einem Frequenzbereich von 77 GHz bis 81 GHz oder im Frequenzbereich von 120 GHz bis 140 GHz oder aber im Frequenzbereich um 24 GHz betrieben werden. Die Radarsensoren 4a bis 4d können sogenannte Frequenzmodulation-Dauerstrich-Radarsensoren sein.
Ein Radarsensor 4 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 näher dargestellt. Der Radarsensor 4 umfasst eine Antenneneinheit 8 sowie ein elektronisches Steuergerät 9 zur Ansteuerung der Antenneneinheit 8. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Antenneneinheit 8 separat von dem Steuergerät 9 ausgebildet und über eine
Verbindungseinheit 10 mit dem Steuergerät 9 elektrisch verbunden.
Die Antenneneinheit 8 ist in Form eines Sende- und/oder Empfangsmoduls in LTCC- Technologie ausgebildet und umfasst zusätzlich zu in Fig. 2 schematisch angedeuteten Antennenelementen 1 1 folgende Komponenten: einen Sendeoszillator zum Erzeugen der auszusendenden Radarwellen und/oder einen Sendeverstärker zum Verstärken der auszusendenden Radarwellen und/oder einen Rampengenerator zum Erzeugen einer elektrischen Steuerspannung für den Sendeoszillator und/oder
einen rauscharmen Empfangsverstärker zum Verstärken der empfangenen
Radarwellen und/oder
einen Empfangsmischer zum Herabmischen der empfangenen Radarwellen in ein Basisbandsignal und/oder
einen Basisbandverstärker zum Verstärken des Basisbandsignals und/oder einen Basisbandfilter zum Filtern des Basisbandsignals und/oder
einen Analog-Digital-Wandler zum Umwandeln des Basisbandsignals in ein digitales Empfangssignal und/oder
einen Mikroprozessor zum Vorverarbeiten des digitalen Empfangssignals und zum Übermitteln des digitalen Empfangssignals an das Steuergerät 9.
Die Verbindungseinheit 10 kann also zur Übertragung des digitalen Empfangssignals von der Antenneneinheit 8 an das Steuergerät 9 und andererseits auch zur Übertragung von Steuersignalen von dem Steuergerät 9 an die Antenneneinheit 8 dienen. Die
Verbindungseinheit 10 ist dabei formstabil und eigensteif ausgeführt, so dass die
Antenneneinheit 8 alleine durch die Verbindungseinheit 10 positionsstabil gehalten werden kann. Die Verbindungseinheit 10 kann ein Kunststoffgehäuse 12 aufweisen, in welches entsprechende elektrische Leitungen eingegossen sind. Alternativ kann die Verbindungseinheit 10 auch in Form eines elastischen bzw. flexiblen Kabels ausgeführt sein.
Eine beispielhafte Radarvorrichtung 2 mit dem Radarsensor 4 gemäß Fig. 2 ist in Fig. 3 gezeigt. Zur Radarvorrichtung 2 gehört auch ein Frontscheinwerfer 3 mit einem schematisch angedeuteten Gehäuse 13. Die Antenneneinheit 8 ist dabei in einem Gehäuseinnenraum 14 zwischen einem Leuchtmittel 15 für Abblendlicht und einem Blinker 16 angeordnet. Im Gehäuseinnenraum 14 befindet sich außerdem ein
Leuchtmittel 17 für Fernlicht. Während die Antenneneinheit 8 und ein Abschnitt der Verbindungseinheit 10 im Gehäuseinnenraum 14 angeordnet sind, ist das Steuergerät 9 hinter dem Frontscheinwerfer 3 angeordnet und somit au ßerhalb des
Gehäuseinnenraums 14.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform des Radarsensors 4, bei welcher die Verbindungseinheit 10 bzw. das Kunststoffgehäuse 12 mit einem größeren und rechteckigen Querschnitt ausgebildet ist, dessen Größe im Wesentlichen der Größe der Antenneneinheit 8 entspricht. In Fig. 4 sind zusätzlich auch Befestigungselemente 18 zur Befestigung des Radarsensors 4 am Gehäuse 13 einer Fahrzeugleuchte 3 dargestellt.
Bei sämtlichen Ausführungsformen kann das Kunststoffgehäuse 12 der
Verbindungseinheit 10 einstückig bzw. integral mit einem Gehäuse 19 des Steuergeräts 9 ausgebildet sein. Es kann sich hier um ein gemeinsames Gussteil handeln.
Eine Radarvorrichtung 2 einschließlich eines Frontscheinwerfers 3 und des Radarsensors 4 gemäß Fig. 4 ist in Fig. 5 näher dargestellt. Auch hier ist die Antenneneinheit 8 zwischen dem Leuchtmittel 15 für Abblendlicht und dem Blinker 16 angeordnet. Während sich die Antenneneinheit 8 sowie zumindest ein Abschnitt der Verbindungseinheit 10 im Gehäuseinnenraum 14 des Gehäuses 13 befinden, ist das Steuergerät 9 bzw. sein Gehäuse 19 hinter dem Frontscheinwerfer 3 angeordnet.
Eine Radarvorrichtung 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt. Dargestellt ist dabei eine Schnittansicht entlang der Fahrzeughochachse. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, umfasst das Gehäuse 13 der Fahrzeugleuchte 3 (hier
Frontscheinwerfer) ein transparentes Glaselement 20 sowie eine nicht-transparente und dem Innenraum des Fahrzeugs 1 zugewandte Rückwand 21 , welche eine Gehäusewand des Gehäuses 13 darstellt. In der Rückwand 21 ist eine Durchgangsöffnung 22 ausgebildet, durch welche sich die Verbindungseinheit 10 des Radarsensors 4 hindurch erstreckt. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 wird beispielsweise der Radarsensor 4 aus Fig. 4 eingesetzt. Bei der Montage des Radarsensors 4 wird die Antenneneinheit 8 durch die Durchgangsöffnung 22 in den Gehäuseinnenraum 14 eingebracht, bis das Steuergerät 9 in Anlage mit einer Rückseite 23 der Rückwand 21 gelangt. Der
Radarsensor 4 wird über die Befestigungselemente 18 (vergleiche Fig. 4) an der
Rückwand 21 befestigt. Dabei erstreckt sich die Verbindungseinheit 10 durch die
Durchgangsöffnung 22 hindurch und verbindet die im Gehäuseinnenraum 14
angeordnete Antenneneinheit 8 einerseits mit dem au ßerhalb des Gehäuseinnenraums 14 angeordneten Steuergerät 9 andererseits.
Optional kann das Gehäuse 19 des Steuergeräts 9 und/oder das Kunststoffgehäuse 12 der Verbindungseinheit 10 auch einstückig bzw. integral mit der Rückwand 21 ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines gemeinsamen Gussteils.
Eine weitere Ausführungsform der Radarvorrichtung 2 ist in Fig. 7 ebenfalls in einer Schnittdarstellung gezeigt. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist das Steuergerät 9 hier in einem Abstand zur Durchgangsöffnung 22 an der Rückseite 23 der Rückwand 21 befestigt und über eine als flexibles Kabel ausgebildete Verbindungseinheit 10 mit der Antenneneinheit 8 elektrisch gekoppelt. Die Antenneneinheit 8 ist hier innerhalb der Durchgangsöffnung 22 befestigt und an einem Ende der
Durchgangsöffnung 22 durch die Rückwand 21 gehalten. Auch hier wird die
Antenneneinheit 8 bei der Montage durch die Durchgangsöffnung 22 hindurch in den Gehäuseinnenraum 14 eingebracht.

Claims

Patentansprüche
1 . Radarvorrichtung (2) für ein Kraftfahrzeug (1 ), mit einer Fahrzeugleuchte (3) zur Beleuchtung einer Umgebung des Kraftfahrzeugs (1 ), und mit einem Radarsensor (4) zur Detektion von in der Umgebung befindlichen Zielobjekten, wobei die Fahrzeugleuchte (3) ein Gehäuse (13) mit einem Gehäuseinnenraum (14) für zumindest ein Leuchtmittel (15, 16, 17) aufweist, und wobei der Radarsensor (4) eine in dem Gehäuseinnenraum (14) angeordnete Antenneneinheit (8) zum
Aussenden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Radarwellen und ein Steuergerät (9) zum Ansteuern der Antenneneinheit (8) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuergerät (9) au ßerhalb des Gehäuseinnenraums (14) der Fahrzeugleuchte (3) angeordnet ist und der Radarsensor (4) eine Verbindungseinheit (10) aufweist, über welche das Steuergerät (9) durch eine Gehäusewand (21 ) des Gehäuses (13) hindurch mit der Antenneneinheit (8) elektrisch gekoppelt ist.
2. Radarvorrichtung (2) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antenneneinheit (8) ein Substrat aufweist, auf und/oder in welchem zumindest ein Antennenelement (1 1 ) der Antenneneinheit (8) angeordnet ist und welches eine Dielektrizitätszahl größer als 7 aufweist.
3. Radarvorrichtung (2) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Substrat ein LTCC-Substrat ist.
4. Radarvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antenneneinheit (8) als ein Sende- und/oder Empfangsmodul ausgebildet ist, welches zusätzlich zu zumindest einem Antennenelement (1 1 ) einen Sender zum Bereitstellen von auszusendenden elektromagnetischen Radarwellen und/oder einen Empfänger zum Aufbereiten von empfangenen elektromagnetischen
Radarwellen aufweist.
5. Radarvorrichtung (2) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sende- und/oder Empfangsmodul zumindest eine der folgenden Komponenten aufweist:
einen Sendeoszillator zum Erzeugen der auszusendenden Radarwellen und/oder
einen Sendeverstärker zum Verstärken der auszusendenden Radarwellen und/oder
einen Rampengenerator zum Erzeugen einer elektrischen Steuerspannung für den Sendeoszillator und/oder
einen rauscharmen Empfangsverstärker zum Verstärken der empfangenen Radarwellen und/oder
einen Empfangsmischer zum Herabmischen der empfangenen Radarwellen in ein Basisbandsignal und/oder
- einen Basisbandverstärker zum Verstärken des Basisbandsignals und/oder
- einen Basisbandfilter zum Filtern des Basisbandsignals und/oder
einen Analog-Digital-Wandler zum Umwandeln des Basisbandsignals in ein digitales Empfangssignal und/oder
einen Mikroprozessor zum Vorverarbeiten des digitalen Empfangssignals und zum Übermitteln des digitalen Empfangssignals an das Steuergerät (9).
6. Radarvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Radarsensor (4) eine mittlere Betriebsfrequenz aufweist, welche in einem Wertebereich von 23 GHz bis 25 GHz oder in einem Wertebereich von 77 GHz bis 82 GHz oder in einem Wertebereich von 120 GHz bis 140 GHz liegt.
7. Radarvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antenneneinheit (8) eine Frontfläche aufweist, über welche die Antenneneinheit (8) im Betrieb die elektromagnetischen Radarwellen aussendet und/oder empfängt, wobei die Antenneneinheit (8) in dem Gehäuseinnenraum (14) der Fahrzeugleuchte (3) mit einem Einbauwinkel (oc) zwischen der Frontfläche und der
Fahrzeuglängsachse (5) von 30 ° bis 60 ° angeordnet ist.
8. Radarvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuergerät (9) an einer von dem Gehäuseinnenraum (14) abgewandten Rückseite (23) der Gehäusewand (21 ) angeordnet ist.
9. Radarvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuergerät (9) integral mit einem Lichtsteuergerät der Fahrzeugleuchte (3) ausgebildet ist, welches zum Ansteuern des zumindest einen Leuchtmittels (15, 16, 17) ausgebildet ist.
10. Radarvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antenneneinheit (8) in dem Gehäuseinnenraum (14) au ßerhalb eines Reflektors für das Leuchtmittel (15, 16, 17) und/oder zwischen einem Leuchtmittel (15) für Abblendlicht und einem Blinker (16) angeordnet ist.
1 1 . Radarvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäusewand (21 ) eine Durchgangsöffnung (22) aufweist, durch welche hindurch die Antenneneinheit (8) in den Gehäuseinnenraum (14) eingebracht ist.
12. Radarvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindungseinheit (10) ein Kunststoffgehäuse (12) aufweist, in welchem elektrische Leitungen der Verbindungseinheit (10) angeordnet, insbesondere eingegossen, sind.
13. Radarvorrichtung (2) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kunststoffgehäuse (12) einstückig mit einem Gehäuse (19) des Steuergeräts (9) ausgebildet ist.
14. Radarvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (19) des Steuergeräts (9) und/oder ein Kunststoffgehäuse (12) der Verbindungseinheit (10) einstückig mit der Gehäusewand (21 ) der Fahrzeugleuchte (3) ausgebildet sind.
15. Kraftfahrzeug (1 ) mit einer Radarvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2014/070241 2013-12-21 2014-09-23 Radarvorrichtung mit einer fahrzeugleuchte und einem radarsensor sowie kraftfahrzeug mit einer radarvorrichtung WO2015090656A1 (de)

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