DE102013021819A1 - Radar device with a vehicle lamp and a radar sensor and motor vehicle with a radar device - Google Patents
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Abstract
Translated fromGermanDescription
Translated fromGermanDie 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.The invention relates to a radar device for a motor vehicle, comprising a vehicle lamp for illuminating an environment of the motor vehicle, and a radar sensor for detecting target objects located in the surroundings. 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.
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.Radar sensors for motor vehicles (automotive radar sensors) 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 motor vehicle in a variety of ways. On the one hand, radar sensors measure the distance between the target object and the vehicle. On the other hand, 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 longitudinal axis.
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.Radar sensors are usually placed behind the bumper, for example in the respective corners of the bumper. To detect the target object, 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. In the present case, the interest is given to the so-called frequency-modulated continuous wave radar sensor ("frequency-modulated continuous wave radar" or "FMCW radar"), in which the emitted signal comprises a plurality of bursts of frequency-modulated chirp signals, which are transmitted one after the other. Correspondingly, 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. The received signal is first mixed down into the baseband and then converted by means of an analog-to-digital converter into a digital received signal having a plurality of 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.
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.When installing radar sensors in a motor vehicle, a number of requirements must be taken into account. In addition to the electromagnetic requirements, such as in particular free field of view for the transmitting and / or receiving antenna, the limitations are enormous due to the given design of body and bumpers. Depending on the type of vehicle, it may be very difficult to find a suitable mounting position for a radar sensor, which allows undisturbed operation of the sensor. Typical radar sensors are relatively large due to the integral design of the control unit and antenna unit, while the available space behind the associated bumper is relatively low and in future vehicles is also lower. In the classical installation of a radar sensor behind a bumper, the sensor is usually attached to the body. With this installation location, however, several disadvantages must be taken into account: Thus, different paints and coating thicknesses can greatly affect the properties of the radar sensor. As the electromagnetic radar waves propagate through the resist layers, relatively large attenuations or reflections may occur that interfere with the desired radar signal. Another major disadvantage is the sensitive position of the radar sensor in the event of a collision - no matter how small and insignificant. Namely, small deformations or displacements of the bumper lead to a destruction of the original calibration of the radar sensor, which may, for example, lead to incorrect angle calculations of the radar targets. In addition, design-specific edges, metal trim strips and ultrasonic sensors can considerably restrict the available installation space. If the radar sensors are operated in a frequency band of 76 GHz to 81 GHz, this problem will be further exacerbated compared to the frequency range of about 24 GHz due to the significantly shorter wavelength.
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
Auch die Druckschrift
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.In the prior art is to be regarded as a disadvantage of the fact that today's radar sensors are relatively large due to the control units used and also less and less space is available in the housing interior of a vehicle lamp. In today's vehicles, it is in principle no longer possible to integrate an entire radar sensor in the vehicle lamp. On the one hand, more and more applications are implemented in today's control devices, which are provided by the radar signals. On the other hand, more and more bulbs are integrated into the vehicle lights, which continue to limit the available space.
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.It is an object of the invention to provide a comparison with the prior art improved radar device of the type mentioned and a motor vehicle with such a radar device.
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.This object is achieved by a radar device and by a motor vehicle with the features according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figures.
Eine erfindungsgemäße Radarvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Fahrzeugleuchte zur Beleuchtung einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eine Heckleuchte oder einen Frontscheinwerfer. Die Radarvorrichtung umfasst außerdem 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.A radar device according to the invention for a motor vehicle comprises a vehicle lamp for illuminating an environment of the motor vehicle, for example a tail lamp or a headlight. The radar device also includes a radar sensor configured to detect surrounding targets. 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. According to the invention, it is provided that the control unit is arranged outside the housing interior of the vehicle lamp and the radar sensor has a connection unit, via which the control unit is electrically coupled to the antenna unit through a housing wall of the housing.
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.The invention is based on the finding that although a vehicle lamp represents an installation position for a radar sensor which is optimal with regard to the propagation of the electromagnetic radar waves, the installation space required for the integration of a radar sensor in the housing interior due to the integral configuration of the control unit and the antenna unit in the prior art a vehicle light is not sufficient. The invention therefore goes the way of spatially separating the antenna unit from the control unit and to use an additional 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. Since - especially in the frequency range around 79 GHz - the antenna unit alone can be made very compact, it can be accommodated without much effort and space-specific restrictions in the housing interior of the vehicle lamp, which on the one hand overcomes the space problems and on the other hand, all the benefits of integrating a radar sensor a vehicle lamp can be achieved.
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 (εr, 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.In one embodiment, it is provided that 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 (εr , 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 ranges are correspondingly very small, as a result of which the size of the antenna unit can be significantly reduced in comparison with the prior art. 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.
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.In this regard, it has proven to be particularly advantageous if 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 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. By using an LTCC substrate, it is also possible to integrate into the antenna unit further electronic components, such as a transmitter and / or a receiver.
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.The antenna unit may be formed as a transmitting and / or receiving module, which in addition to at least one antenna element, a transmitter for providing transmitted electromagnetic radar waves and / or a receiver for processing of received having electromagnetic radar waves. On the other hand, therefore, no high-frequency electromagnetic waves need to be transmitted via the connection unit between the control unit on the one hand and the antenna unit, which means that in principle no requirements need to be placed on the length or design of the connection unit with regard to the propagation of electromagnetic waves. 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).
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.
- A transmitting oscillator for generating the radar waves to be transmitted and / or
- A transmission amplifier for amplifying the radar waves to be transmitted and / or
- A ramp generator for generating an electrical control voltage for the transmitter oscillator and / or
- A low-noise reception amplifier for amplifying the received radar waves and / or
- A receive mixer for down-mixing 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 preprocessing the digital received signal and for transmitting the digital received signal to the control unit and / or
- - Filtering and / or protection circuits for supply voltages and / or
- - a connector and / or
- - A radome and / or housing with a holder.
Wird ein solches Sende- und/oder Empfangsmodul in LTCC-Technologie bereitgestellt, so kann das Modul auch besonders kompakt und einstückig ausgeführt werden.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.
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.The control unit thus preferably receives the digital received signal and, by evaluating this received signal, can provide a wide variety of functionalities in the motor vehicle, by means of which the driver is assisted in guiding the motor vehicle. These functionalities may include, for example, the monitoring of the blind spot and / or the lane change assistance and / or cross-traffic assistance. For controlling the antenna unit, the control unit can deliver corresponding control signals to said microprocessor, these control signals being transmitted via the connection unit.
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.The radar sensor can have a mean operating frequency which lies in a value range 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 in the future also in a range of values 120 GHz to 140 GHz is expected.
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.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 preferably arranged in the housing interior of the vehicle lamp with an installation 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 orientation of the antenna unit and ensures that the radar sensor can also be used in particular for blind spot monitoring and / or for lane change assistance and / or for cross traffic assistance.
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.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.
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.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.
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.It can also be provided that the 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. Thus, one and the same control unit can be used both to control the vehicle light and to control the radar sensor or the antenna unit, which eliminates the need for a further control device with the associated disadvantages in terms of cost and valuable space.
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. Preferably, 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. For example, 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. Thus, an optimal alignment of the antenna unit with respect to the vehicle longitudinal axis can be made possible.
Die Antenneneinheit ist vorzugsweise alleine durch die Verbindungseinheit und/oder durch die Gehäusewand des Gehäuses der Fahrzeugleuchte gehalten.The antenna unit is preferably held solely by the connection unit and / or by the housing wall of the housing of the vehicle lamp.
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.Preferably, 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 inserting a unit of antenna unit and connection unit in said passage opening and fixed to the housing wall.
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.It can also be provided that the connection unit has a plastic housing in which electrical lines of the connection unit are arranged, in particular cast in, are. As a result, the connection unit is designed to be particularly robust so that disconnection of the electrical lines during operation of the motor vehicle can be prevented.
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.In the plastic housing 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.
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.The plastic housing of the connection unit may optionally also be formed integrally or integrally with a housing of the control device, for example as an integral casting. Thus, the entire radar sensor can be attached to the housing wall of the vehicle lamp with a single assembly step.
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.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.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, umfasst eine erfindungsgemäße Radarvorrichtung.A motor vehicle according to the invention, in particular a passenger car, comprises a radar device according to the invention.
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.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. All the features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to individual preferred embodiments and with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
Ein in
Alle Radarsensoren
Die Radarsensoren
Ein Radarsensor
Die Antenneneinheit
- – 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 .
- A transmitting oscillator for generating the radar waves to be transmitted and / or
- A transmission amplifier for amplifying the radar waves to be transmitted and / or
- A ramp generator for generating an electrical control voltage for the transmitter oscillator and / or
- A low-noise reception amplifier for amplifying the received radar waves and / or
- A receive mixer for down-mixing 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 9 ,
Die Verbindungseinheit
Eine beispielhafte Radarvorrichtung
Bei sämtlichen Ausführungsformen kann das Kunststoffgehäuse
Eine Radarvorrichtung
Eine Radarvorrichtung
Optional kann das Gehäuse
Eine weitere Ausführungsform der Radarvorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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