用于车辆的雷达传感器的结构空间优化的吸收体漏斗、车辆的制作方法

文档序号:45159408发布日期:2026-04-07 20:53阅读:8来源:国知局

本发明涉及用于车辆的雷达传感器的吸收体。此外,本发明涉及具有这种吸收体的车辆。


背景技术:

1、用于雷达传感器的吸收体(也被称为吸收体漏斗)是汽车领域中的现代雷达传感器的重要的组成部分。吸收体漏斗通常形成(保护)屏蔽件或凸缘,以便最小化不期望的雷达反射并且吸收在雷达传感器的期望的检测区域外部入射的雷达射束。由此,通常可以提高雷达传感器的传感器灵敏度和精度。

2、吸收体漏斗通常由基于泡沫的雷达吸收材料(ram)制成。为此,例如可以使用含有传导性的炭黑(羰基铁颗粒和/或结晶石墨颗粒)的聚氨酯泡沫。然而,通常也使用聚合物(例如聚酰胺或聚碳酸酯),其装载有碳作为雷达吸收材料。附加地,吸收体漏斗可以具有雷达吸收结构(ras)、例如金字塔形结构。这些结构在此又可以由微波吸收材料制成。因为车辆中的可用的空间然而总是有价值的和有限的,所以吸收体漏斗必须设计为,使得所述吸收体漏斗不仅满足其功能,而且是足够小的,以便和谐地添加到车辆设计中。

3、文献de 10 2012 017 669 a1涉及一种用于机动车的组件,具有覆盖部件、尤其是保险杠以及雷达传感器,该雷达传感器构造用于穿过覆盖部件发送电磁波以探测目标对象并且接收来自目标对象的辐射回波,其中,雷达传感器具有同步的检测角度,通过该检测角度定义雷达传感器在方位角方向上的视野,并且其中,雷达传感器与覆盖部件的后侧间隔开地布置,使得雷达传感器的方位角视野与覆盖部件在相交区域中相交。为了吸收方位角检测角度以外的干扰波,吸收材料在方位角方向上在相交区域外部被施加到覆盖部件的后侧上,其中,相交区域没有吸收材料。


技术实现思路

1、本发明的任务是提供一种解决方案,即如何能够进一步改进用于雷达传感器的吸收体或吸收体漏斗。被视为特别有利的是,在此在没有功能限制的情况下可以节省结构空间并且简化到车辆设计中的添加。

2、该任务通过独立权利要求的特征解决。本发明的另外的有利的实施方式在从属权利要求中被说明。

3、本发明的一个方面涉及一种用于车辆的雷达传感器的吸收体,其中,吸收体具有用于雷达传感器的容纳区域,其中,容纳区域定义吸收体的高度和/或横向轴线。在雷达传感器的常规布置中,吸收体局部布置在雷达传感器的预定的检测区域周围。吸收体的面对预定的检测区域的内侧至少局部通过吸收表面阶梯形地构造。至少局部阶梯形地构造面对预定的检测区域的内侧的吸收表面相对于吸收体的高度和/或横向轴线以预定倾斜角度倾斜。

4、借助吸收体可以最小化雷达传感器的天线罩与雷达传感器本身之间的不期望的雷达反射。例如,天线罩可以通过覆盖部件(例如前导流板或后导流板、大灯盖等)构造并且可以保护雷达传感器以防环境影响,尤其是降雨和碎石。尽管天线罩对于雷达传感器的波长范围内的电磁辐射是透明的,但干扰反射仍然总是(在小的范围内)发生,干扰反射借助吸收体可以被最小化。

5、吸收体在此可以布置在天线罩与雷达传感器之间。如果天线罩通过车辆的覆盖部件形成,那么天线罩与雷达传感器之间的距离可以被预设。此外,雷达传感器的预定的检测区域通常也被预设(例如基于不同的驾驶辅助系统的功能要求)。根据当前的现有技术,这导致雷达传感器的吸收体的预设的结构空间需求。现在,通过使用根据本发明的吸收体,可以在没有功能限制的情况下减小通过也提到的框架条件预设的结构空间需求。

6、首先,吸收体具有用于雷达传感器的容纳区域。原则上,吸收体可以在雷达传感器的发送方向或接收方向上具有锥形形状。也就是说,通过容纳区域定义的横截面面积可以小于吸收体或天线罩的通过逸出区域定义的横截面面积。在此,逸出区域描述了由雷达发射的电磁辐射逸出的区域。因此,在雷达传感器的常规布置中,吸收体局部(例如凸缘形,屏蔽件形或漏斗形)布置在雷达传感器的预定的检测区域周围。

7、现在,通过容纳区域可以定义吸收体的高度和/或横向轴线。高度和/或横向轴线尤其可以与雷达传感器的笛卡尔坐标系相匹配。高度和/或横向轴线的定义随后可以用于描述面对预定的检测区域的内侧的相对位置。

8、现代雷达传感器的几何形状复杂的检测区域通常导致的是,吸收体的横截面可以对应于任意的(凸)四边形、凸多边形等。因此,吸收体的内侧可以(至少局部)对应于平坦的表面或平坦的平面。

9、为了现在减小由于吸收体的内侧而需要的结构空间(其可以基于雷达传感器的预定的检测区域和雷达传感器与天线罩之间的距离被预设),吸收体的面对预定的检测区域的内侧可以至少局部通过吸收表面阶梯形地构造。因此,通过梯形布置可以节省结构空间。

10、至少局部阶梯形地构造面对预定的检测区域的内侧的吸收表面在此可以相对于吸收体的高度和/或横向轴线以预定倾斜角度倾斜。由此可以防止的是,由于由雷达传感器发射的电磁辐射的多次反射以干扰信号形式反射回雷达传感器并且影响雷达传感器的性能。换言之,由天线罩通过吸收体的内侧反射回雷达传感器的反射通过根据预定倾斜角度的倾斜被雷达传感器引导离开。总体上,可以改进雷达传感器的性能。例如,预定倾斜角度可以在4°至10°的范围内。可能特别有利的是,预定倾斜角度在6°至8°的范围内。

11、吸收体的实施方式规定,通过吸收表面之一构造的阶梯沿雷达传感器的发送方向延伸。原则上可想到的是,阶梯不仅沿雷达传感器的发送方向,而且横向于发送方向地延伸。如果通过吸收表面构造的阶梯沿发送方向延伸,那么尤其可以在在方位角方向上(强)扩展的预定的检测区域中减小结构空间。类似地,在在俯仰方向上(强)扩展的预定的检测区域中也可以减小结构空间。然而,后者在用于汽车应用目的的雷达传感器中通常不那么关键的。在此也可能有利的是,至少局部阶梯形地构造的内侧在忽略阶梯形状的情况下至少基本上对应于(平坦的)平面。

12、在吸收体的另外的可能的实施方式中规定,其中一个吸收表面具有用于散射雷达传感器的波长范围内的入射的电磁辐射的结构元件。最后,借助吸收表面应该防止的是,由于由雷达传感器发射的电磁辐射的多次反射以干扰信号形式反射回雷达传感器并且影响雷达传感器的性能。因此,吸收表面附加地具有用于散射入射的电磁辐射的结构元件,所述吸收表面至少局部梯形地构造面对预定的检测区域的内侧并且根据预定倾斜角度相对于吸收体的高度和/或横向轴线倾斜。因此,吸收表面一方面可以使入射的电磁辐射转向,并且吸收表面另一方面可以散射入射的电磁辐射。因此,在疑问情况下(即当电磁辐射尽管转向,但仍被吸收表面反射回时),反射回雷达传感器的电磁辐射的功率可以被减小。干扰信号可以被减少。因此可以进一步提高雷达传感器的性能。

13、吸收体的另外的实施方式规定,用于散射入射的电磁辐射的结构元件波形地构造。波形的结构元件例如也可以是半柱形的凸起或凹陷,所述凸起或凹陷可选地也可以是扭曲的。波形的结构元件尤其可以对应于平面波前。波形的结构元件例如可以沿雷达传感器的发送方向延伸。如果通过吸收表面构造的阶梯也沿雷达传感器的发送方向延伸,那么波形的结构元件或平面波前可以平行于阶梯形状地布置。

14、波形的结构元件可以导致的是,由雷达传感器引导离开的电磁辐射附加地被散射。因此可以确保的是,在疑问情况下(即当电磁辐射尽管转向,但仍被吸收表面反射回时),反射回的电磁辐射被减小,或者干扰信号的到达雷达传感器的接收天线的功率和进而强度被减小。在此,借助波形可以确保的是,散射仅在有意的空间方向上进行,从而几乎没有干扰信号(其直接归因于散射本身)被引导到雷达传感器。

15、可能有利的是,用于散射入射的电磁辐射的结构元件沿雷达传感器的发送方向波形地构造。沿雷达传感器的发送方向的取向能够针对性地散射入射的电磁辐射。因此可以防止沿雷达传感器本身的方向的不期望的散射。此外,还可以改进吸收体的实际功能。

16、吸收体的另外的实施方式规定,波形构造的结构元件具有1mm至6mm的高度。此外,波形构造的结构元件可以具有1mm至6mm的空间周期。实验在此证实的是,这种波形构造的结构元件特别适用于将电磁辐射散射到汽车雷达传感器的频率范围(约76ghz -80ghz)。这尤其可以与由此产生的约4毫米的波长相关。

17、在吸收体的另外的可能的实施方式中规定,吸收体的凸缘形状基本上通过四个平面构造成,吸收体借助凸缘形状局部布置在雷达传感器的预定的检测区域周围。如果忽略至少局部阶梯形的设计方案,那么术语 “基本上通过四个平面”在此是指吸收体的内侧的造型。在忽略至少局部阶梯形的设计方案时,通过吸收体定义的空心空间的形状因此例如可以是任意的凸的方形,其中,至少其中一个侧面至少局部阶梯形地构造。

18、吸收体(其基本形状基本上通过四个平面构造成)在节省结构空间方面提供特别大的潜力。在此特别有利地,吸收表面可以相对于吸收体的高度和/或横向轴线以预定倾斜角度倾斜。因此,可以针对性地转向入射的电磁辐射。

19、吸收体的另外的实施方式规定,构造吸收体的凸缘形状的四个平面中的至少两个平面形成吸收体的面对预定的检测区域的内侧,并且因此至少局部通过吸收表面阶梯形地构造。通常,汽车雷达传感器在方位角方向上的预定的检测区域比在俯仰方向上的预定的检测区域大得多。因此,四个平面中的至少两个平面的阶梯形的构造已经可以屏蔽在方位角方向上的预定的检测区域,可以明显减小所需的结构空间。此外,同时可以保持吸收体的功能。

20、在吸收体的另外的可能的实施方式中规定,吸收体的面对预定的检测区域的内侧(其至少局部通过吸收表面阶梯形地构造)包括至少五个阶梯。吸收体的面对预定的检测区域的内侧具有越多阶梯,那么可以节省更大的结构空间。在例如4mm的阶梯高度中(在雷达传感器的波长的范围内),结构空间因此已经可以被减小15mm至20mm。

21、本发明的另一方面涉及一种车辆,该车辆包括雷达传感器和天线罩。天线罩设计用于保护雷达传感器以防环境影响,并且对于雷达传感器的波长范围内的电磁辐射是透明的。此外,根据本发明的车辆包括用于车辆的雷达传感器的吸收体,其中,吸收体具有用于雷达传感器的容纳区域,其中,容纳区域定义吸收体的高度和/或横向轴线。在雷达传感器的常规布置中,吸收体局部布置在雷达传感器的预定的检测区域周围。吸收体的面对预定的检测区域的内侧至少局部通过吸收表面阶梯形地构造。至少局部阶梯形地构造面对预定的检测区域的内侧的吸收表面相对于吸收体的高度和/或横向轴线以预定倾斜角度倾斜。车辆尤其可以构造为乘用车。

22、关于根据本发明的吸收体介绍的优选的实施方式和其优点相应适用于根据本发明的车辆。

23、本发明的另外的特征可以从权利要求、附图和附图描述中得到。上面在描述中提到的特征和特征组合以及随后在附图描述中提及的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合可以不仅在分别说明的组合中,而且在其他组合中使用,或单独使用,而不会脱离本发明的范围。

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