JP2019534815A - 車両用レーダーモジュール - Google Patents

Abstract

外面（２２１）を有する車体外側要素（２２０）を備えた車体（２１０）と、レーダーセンサ（１３０）と、該レーダーセンサ（１３０）を収容し、該レーダーセンサ（１３０）の検知方向に配置されるハウジング開口部（１１１）を有するハウジング（１１０）と、該ハウジング（１１０）に固定され、前記ハウジング開口部（１１１）をカバー状に閉鎖しているレードーム（１２０）とを備えたレーダーモジュール（１００）とを含んでいる車両（２００）が記載される。この場合、前記レードーム（１２０）は前記車体外側要素（２２０）の前記外面（２２１）の一部分を形成している。【選択図】 図２

Description

本発明は、車体と、開放組付け型レーダーモジュールとを備え、該レーダーモジュールのレードームが車両の車体外側要素の一部として形成されている車両に関するものである。本発明は、さらに、このような車両のための対応するレーダーモジュールに関する。

最近の自動車では、車両周囲を検知するためにレーダーセンサが使用される。レーダーセンサは、車両の内部に、予め作製したレーダーモジュールの形態で組付けられる。レーダーモジュールは、レーダーセンサ以外に、該レーダーセンサを含んでいるハウジングと、レーダーセンサの検知方向にハウジングに取り付けられるレードームをも含んでいる。現在では、自動車レーダーは、その製造後に、完成したレーダーモジュールとしてその製造工場でテストされ、その後車両製造業者の下で、種々の車体外側部分、たとえば車両エンブレム、構造化された板、塗装されたバンパーのような車体外側部分の後方に組付けられ、或いは、開放して組付けられる。その際、レーダーモジュールの前方に配置されている車体外側部分は、それぞれのレーダーモジュールの検知距離にも角度検知品質にも影響を及ぼす。それ故、この作用はレーダーモジュールに対する諸要求においては対応的に非難の対象にならざるを得ない。さらに、たとえばラジエータグリルまたはエアインレットグリルのようなグリル構造を備えた板の後方に自動車レーダーモジュールを組付けることは現在では不可能であり、或いは、光学的制限を受けなければ可能でない。

それ故、本発明の課題は、従来技術から知られている欠点が生じることなく、レーダーモジュールを車両に収納する可能性を提供することである。

この課題は、請求項１に記載の車両によって解決される。さらに、この課題は請求項９に記載のレーダーモジュールによって解決される。本発明の更なる有利な実施態様は、従属項に記載されている。

本発明によれば、外面を有する車体外側要素を備えた車体を含んでいる車両が設けられている。車両は、さらに、レーダーセンサと、該レーダーセンサを収容し、該レーダーセンサの検知方向に配置されるハウジング開口部を有するハウジングと、該ハウジングに固定され、ハウジング開口部をカバー状に閉鎖しているレードームとを備えたレーダーモジュールを含んでいる。この場合、レードームは車体外側要素の外面の一部分を形成している。車両の車体外側の一部分としてレードームを形成することにより、レーダーモジュールを車両内に開放状態で、すなわち閉鎖せずに取り付けることが可能になる。このケースでは、レーダーセンサの前方に付加的な車体要素が存在しないので、レーダーモジュールまたはその中に配置されているレーダーセンサをすでにその製造工場で校正することができる。これにより、取り付け場所において従来の実施態様に関するリスクが生じても、これは取り除かれる。レーダーモジュールは車体外側部分の後方に組付けられないので、前方に可能な限り広く引き出された取り付け位置を実現することができる。これによって、遮蔽組付け型レーダーモジュールでは実現が困難であった、レーダーモジュールの特に大きな視野が得られる。レーダーモジュールの視野がより大きいことにより、とりわけ歩行者保護が改善される。車両特有のデザインレードームを備えたレーダーモジュールを使用することにより、最適でない取り付け場所での組付け性に関してのセンサに対する技術的要求を著しく減少させることができる。これによって、比較的高いシステムパフォーマンスに対する対応的なポテンシャルが得られる。これとは異なり、遮蔽組付け型レーダーモジュールの場合には、たとえばバンパー、エンブレムまたは構造化板のような、その前方に組付けられた車両特有の車体外側要素の影響が常に存在している。このような影響はレーダーモジュールの製造時に一緒に検査されず、適当なパワーリザーブとして非難の対象にならざるを得ない。

車両特有のデザインレードームを備えたレーダーモジュールの開放型取り付けにより、検知距離、角度誤差、ゴーストターゲットに関する付加的な防護の必要性がなくなる。従来の防護コストがなくなることにより、製造労力および製造コストが減少する。レーダーモジュールを車両の車体外側要素の内部に一体化することにより、レーダーモジュールの取り付けのために、いまや、たとえばデザイン上の理由から従来は不可能であったような車両内の取り付け場所も使用可能になる。

一実施態様では、車体外側要素がその外面に開口部を有し、レードームがこの開口部の内部に配置されているように構成されている。これによって、車体外側部分におけるレーダーモジュールの特に容易な取付けを実現させることができる。

更なる実施態様では、レードームが、車体外側要素の外面と実質的に面一になって終わっている外面を有するように構成されている。これによって、車体外側要素内へのレーダーモジュールの最適な一体化を実現させることができる。この場合、車両内でのレーダーモジュールの特に前方での取り付けが達成され、これによりレーダーセンサの特に大きな視野が可能になる。これによって、とりわけ、レーダーを用いて実現される歩行者保護が改善される。レードームの、車体外側部分の外面と面一になって終わっている外面は、空力上の利点をも提供し、さらにあまり目立たず、このことはレーダーモジュールの取り付けを基本的に車両フロントのどの個所でも可能にする。

更なる実施態様では、レードームの外面が、車体外側要素の外面の構造化部に対応する構造化部を有しているように構成されている。同一の構造化部は、車体外側要素の対応する特性に対するレードームの機能、デザイン、空力特性の整合を可能にする。

更なる実施態様では、レードームの外面が、車体外側要素の外面の被覆部に対応する塗装層またはシート層で被覆されているように構成されている。レードームの外面と車体外側要素の外面との同一構成は、それぞれの車両の外側車体の任意の個所にレーダーモジュールを目立たないように取り付けることを可能にする。これにより、対応するレーダーシステムの視野の任意の整合が可能になる。

更なる実施態様では、塗装層がレーダー透過可能に形成されているように構成されている。これによって、レーダーセンサのパワーロスが生じてもこれを減少させることができる。

更なる実施態様では、レードームが、ラジエータグリルまたはエアインレットグリルの構造化された板の形態で、または、車両エンブレムの形態で形成されているように構成されている。これによって、車両外側車体でのレーダーモジュールの特に目立たない取り付けが可能になる。

更なる実施態様では、レーダーモジュールが車両のフロント領域に配置されているように構成されている。

次に、本発明を、図を用いて詳細に説明する。
車体外側要素の後方に組つけられたレーダーモジュールを含んでいる公知のレーダー装置の横断面図である。 車体外側部分の開口部に配置されたレーダーモジュールを含んでいる本発明によるレーダー装置の横断面図である。 被覆部を有するレードームを備えた、図２のレーダー装置の変形実施形態を示す図である。 車体外側要素に対応して湾曲したレードームを備える、車体外側要素の開口部に開放して組付けられたレーダーモジュールの横断面図である。 構造化された外面を備える、車体外側要素に開放して組付けられたレーダーモジュールの横断面図である。 車体外側要素の適当な開口部に開放して取り付けるための、塗装した外面を備えるレーダーモジュールの斜視図である。 ラジエータグリルまたはエアインレットグリルの適当な開口部に開放して取り付けるための、構造化されたレードームを備えるレーダーモジュールの斜視図である。 前部バンパーに開放して組付けられたレーダーモジュールを備える車両のフロントを示す図である。 センサ固有のレードームの対応的に構造化された外面を備える、車両のラジエータグリル内に開放して組付けられたレーダーモジュールを示す図である。 デザイン被覆部を備える、ラジエータグリルの開口部に開放して組付けられたレーダーモジュールを示す図である。

従来のレーダーモジュールは、外側車体の構成要素の後方に位置するように車両に取り付けられる。図１はこのような遮蔽組付け型レーダーモジュール１００を示している。遮蔽組付け型レーダーモジュールは、組み立て済みの構成部材として、たとえばバンパー或いはラジエータグリルまたはエアインレットグリルのような車体外側要素２２０の後方に固定されている。レーダーモジュール１００は、収容室とこの収容室内に配置されるレーダーセンサ１３０とを備えたハウジング１１０を含んでいる。ハウジングは、レーダーセンサ１３０の検知方向に対応する側に、ハウジング固有のレードーム１２０によってカバー状に閉鎖されている開口部１１１を有する。このように形成されたレーダーモジュール１００は、それぞれの車両の製造業者に完成状態で提供されて、適当な固定手段を用いて車両に取り付けられるコンパクトな構成部材を形成する。図１から明らかなように、レーダーセンサ１３０は、好ましくは、レーダー放射１３４を発生させるための送信器１３１と、レーダーセンサの視野１３３内で物体で反射したレーダー放射１３５を受信するための受信器１３２とを含んでいる。なお、送信器１３１と受信器１３２とは１つの共通の構成部材の形態で形成されていてもよい。

作動中、レーダーセンサ１１０は、その送信器１３１を用いて、ハウジング固有のレードーム１２０を介してレーダーモジュール１００を離れる少なくとも１つの波長のレーダー放射を放出する。図１で矢印により示唆したレーダー放射１３４は、その後、レーダーセンサ１３０の視野１３３内に配置された車体外側部分２２０を横切る。この時点で、車両の周囲に、レーダーセンサ１３０から放出された光線１３４を反射する物体があれば、反射した光線１３５はレーダーセンサ１３０の受信器１３２へ到達する。対応する矢印で示唆したように、反射したレーダー放射１３５は、新たに、レーダーモジュール１００の前方に配置されている車体外側部分２２０を通過する。車体外側部分２２０の特性に依存して、たとえばその層厚、その材料組成、またはその表面構造に依存して、車体外側部分２２０を透過することでレーダー放射１３４，１３５の位相および伝播方向が変化する。さらに、車体外側部分２２０内部での吸収およびその表面での反射により、当該レーダー放射１３４，１３５のパワーロスが発生する。また、図１で矢印１３６により示唆したように、車体外側部分２２０の表面で反射されるレーダー放射１３５は、レーダー像においてたとえばゴースト像の形態で作用を及ぼすことがある妨害信号を生じさせる。それ故、上記作用に基づき、レーダーモジュール１００を車体外側部分２２０の後方に取り付けた後に初めてレーダーセンサ１３０の正確な校正を行うことができる。さらに、閉鎖組付け型レーダーセンサ１２０の場合、上記パワーロスを補償するためには、適当な予備手段を組み込まねばならない。図２は、開放組付け型レーダーモジュール１００の本発明による配置構成を示している。このため、レーダーモジュール１００は外側車体要素２２０の開口部２２４内に取り付けられ、その結果ハウジング固有のレードーム１２０自体は、車両２００の外側車体の一部分を形成している。この場合、ハウジング固有のレードーム１２０の外面１２１は、好ましくは車体外側要素２２０の外面２２１に適合せしめられる。図２から明らかなように、この配置構成では、レーダーセンサ１３０はその前方に配置されている車体部分による妨害を受けることなしにレーダー放射１３４，１３５を送信または受信することができる。図１の配置構成に比べてレーダーモジュール１００の取り付け位置が前方にあることにより、総じてレーダーモジュール１００のより広く、より支障のない視野１３３が生じる。

図１の従来のレーダーモジュールの閉鎖型構成とは異なり、開放組付け型レーダーモジュール１００の場合、車体外側要素２２０をレーダー透過材料から構成する必要がない。さらに、レーダーセンサの完全な校正はすでにレーダーモジュールの製造業者の下で行うことができ、その結果車両製造業者の下で、組付けたレーダーモジュール１００の更なる校正は必要ない。

重要なことは、開放組付け型レーダーモジュール１００のハウジング固有のレードーム１２０を次のように構成すること、すなわちその外観とその機能性とがそれぞれの車体外側要素２２０の外観と機能性とに可能な限り適合しているように構成することである。このため、図４は、湾曲部を有する車体外側要素２２０の開口部２２４に組付けたレーダーモジュール１００を例示している。この場合、レーダーモジュール１００のハウジング固有のレードーム２２０は同様に対応する湾曲部を有し、この湾曲部は車体外側要素２２０の湾曲部に継ぎ目なしに適合している。この種の構成は、とりわけ、特に優れた空力特性を有している。さらに、このコンセプトは、従来は好ましくないと見なされ、それ故考慮されなかったような車両の場所に、レーダーモジュールを組み付ける可能性をも提供する。これはたとえばエンジンフード、フェンダー、または適当なバンパー、或いはバンパーの下に配置される外装要素である。

車体外側要素２２０によって設けられる湾曲部とは択一的に、または、これに加えて、本発明によるレーダーモジュール１００のハウジング固有のレードーム１２０は、さらに、対応する車体外側要素２２０の構造化部に相当する構造化部を有していてよい。このため図５は、車体外側要素２２０が格子状の構造部２２２を有する対応する実施形態を示している。格子状の構造部とは、たとえば車両のフロント領域にあるラジエータグリルまたはエアインレットグリルであってよい。レーダーセンサ１３０はすでに完成したレーダーモジュールとして提供されるので、ハウジング固有のレードーム１２０の外面１２１に配置される構造部１２２によって生じる、送信または受信されるレーダー放射１３４，１３５に対する妨害作用を、すでに製造工場でレーダーモジュールの校正を行う際に考慮することができる。

図３は、開放組付け型レーダーモジュール１００の他の実施形態を示している。この場合、車両２００内でのレーダーモジュール１００の取り付け場所によっては、ハウジング固有のレードーム１２０に外側被覆部１２３を備えるのが有意義な場合がある。外側被覆部とは、たとえば車体外側要素２２０の外側塗装層２２３に対応する塗装層であってよい。このことは、特に、車両のエンジンフード、フェンダー、バンパーまたは他のフロント外装部にレーダーモジュール１００を取り付ける際に有意義である。レードーム１２０の被覆部１２３の材料は、車体外側要素２２０の被覆部２２３の材料と異なっていてもよい。このことは、特に、これによってレードーム１２０のより優れたレーダー透過が得られる場合に有意義である。

被覆部１２３としては、塗装層以外にさらにシート層も考えられる。この場合、塗装層もシート層も、好ましくは可能な限り優れたレーダー透過に関し最適化されている。さらに、ハウジング固有のレードーム１２０の材料は、車体外側要素２２０の外面２２１の色構成に対応する着色をすでに有していてよい。

基本的には、ハウジング固有のレードーム１２０の外面１２１を、色および構造に関して車体外側要素２２０の外面２２１とは異なるように構成することも可能である。このことは、特に、ハウジング固有のレードーム１２０を造形要素として使用する際に有意義である。その一例は、典型的には車両のフロント領域にある車両特有のエンブレムを形成することである。

図６は、車両内に開放組付けするために特別に構成されたハウジング固有のレードーム１２０を有するレーダーモジュール１００の一実施形態を示している。この場合、レードーム１２０は、それぞれの車両の外側車体の色および構造に対応する外面１２１を有している。このように構成されたレーダーモジュールは、特に、たとえば外側車体のエンジンフード、フェンダー、バンパー、または他のフロント外装部のような平坦な車体外側要素に取り付けるために設けられている。

これに対し図７は、ハウジング固有のレードーム１２０を備えたレーダーモジュール１００であって、レードームの外面１２１に溝構造部１２２が形成されている前記レーダーモジュールを示している。このレーダーモジュール１００は、たとえばラジエータグリルまたはエアインレットグリルに開放して取り付けるために設けられている。

図８は、車体外側部分２２０を有する車両２００のフロント領域を示している。本実施形態でバンパーの形態で形成された車体外側部分２２０は開口部２２４を有し、該開口部内に、車体外側部分２２０に取り付けられたレーダーモジュール１００のハウジング固有のレードーム１２０が配置されている。

図９は、積層構造部を備えた図７のハウジング固有のレードームを使用するための可能な一実施形態を示している。この場合、レーダーモジュール１００は、車両２００のフロント領域にあるラジエータグリル２２０の内部に取り付けられている。その際、ハウジング固有のレードーム１２０の構造部１２２は、好ましくはラジエータグリル２２０のグリル構造部２２２と面一に配置されている。

図１０は、ハウジング固有のレードームを車両特有のエンブレムとして使用する例を示している。下記の実施形態では、すでに図９の実施形態に対応したように、レーダーモジュール１００はラジエータグリル２２０内部の開口部または繰り抜き部２２４内に配置されている。しかしながら、ハウジング固有のレードーム１２０は対応する構造化部を有していない。むしろ、ハウジング固有のレードーム１２０の外面１２１はカラーパターン１２３を備えている。本実施形態では、カラーパターン１２３はラジエータグリル２２０のグリル構造部２２２のパターンに対応している。しかしながら、背景に比べて色を強調した、レードーム１２０の外面１２１のカラーパターン１２３は、基本的には、どのような任意の構成でも実施されていてよく、たとえばそれぞれの車両のトレードマークのような車両に典型的なエンブレムの形態で実施されていてよい。この場合、カラーマーク１２３は、たとえば塗装層またはシートのような適当な被覆部を被着させることによってレードーム１２０の外面に生じさせることができる。基本的には、構造部とカラーマークとによるレードーム１２０の外面の組み合わせ構成も設けることができる。

以上、本発明を具体的な実施形態を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。したがって、本発明の主旨から逸脱することなく、当業者は上述の構成要件を適当に改変し、互いに組み合わせることができる。

１００ レーダーモジュール
１１０ ハウジング
１１１ ハウジングの開口部
１２０ レードーム
１２１ レードームの外面
１２２ 構造化部
１２３ 被覆部（塗装層）
１３０ レーダーセンサ
２００ 車両
２１０ 車体
２２０ 車体外側要素
２２１ 車体外側要素の外面
２２２ 構造化部
２２４ 車体外側要素の開口部

Claims (10)

1. 外面（２２１）を有する車体外側要素（２２０）を備えた車体（２１０）と、
   レーダーセンサ（１３０）と、該レーダーセンサ（１３０）を収容し、該レーダーセンサ（１３０）の検知方向に配置されるハウジング開口部（１１１）を有するハウジング（１１０）と、該ハウジング（１１０）に固定され、前記ハウジング開口部（１１１）をカバー状に閉鎖しているレードーム（１２０）とを備えたレーダーモジュール（１００）と、
   を含んでいる車両（２００）において、
   前記レードーム（１２０）が前記車体外側要素（２２０）の前記外面（２２１）の一部分を形成していることを特徴とする車両（２００）。
2. 前記車体外側要素（２２０）がその外面（２２１）に開口部（２２４）を有し、
   前記レードーム（１２０）が該開口部（２２４）内部に配置されている、請求項１に記載の車両（２００）。
3. 前記レードーム（１２０）が、前記車体外側要素（２２０）の前記外面（２２１）と実質的に面一になって終わっている外面（１２１）を有している、請求項１または２に記載の車両（２００）。
4. 前記レードーム（１２０）の前記外面（１２１）が、前記車体外側要素（２２０）の前記外面（２２１）の構造化部（２２２）に対応する構造化部（１２２）を有している、請求項１から３までのいずれか一項に記載の車両（２００）。
5. 前記レードーム（１２０）の前記外面（１２１）が、前記車体外側要素（２２０）の前記外面（２２１）の被覆部に対応する塗装層またはシート層（１２３）で被覆されている、請求項１から４までのいずれか一項に記載の車両（２００）。
6. 前記塗装層（１２３）がレーダー透過可能に形成されている、請求項５に記載の車両（２００）。
7. 前記レードーム（１２０）が、ラジエータグリルまたはエアインレットグリルの構造化された板の形態で、または、車両エンブレムの形態で形成されている、請求項１から６までのいずれか一項に記載の車両（２００）。
8. 前記レーダーモジュール（１００）が前記車両（２００）のフロント領域に配置されている、請求項１から７までのいずれか一項に記載の車両（２０）。
9. レーダーセンサ（１３０）と、
   該レーダーセンサ（１３０）を収容し、該レーダーセンサ（１３０）の検知方向に配置されるハウジング開口部（１１１）を有するハウジング（１１０）と、
   該ハウジング（１１０）に固定され、前記ハウジング開口部（１１１）をカバー状に閉鎖しているレードーム（１２０）と、
   を含んでいる、請求項１から８までのいずれか一項に記載の車両（２００）のためのレーダーモジュール（１００）において、
   前記レードーム（１２０）が、前記車両（２００）の車体外側要素の形態で形成されていることを特徴とするレーダーモジュール（１００）。
10. 前記レードーム（１２０）が、ラジエータグリルまたはエアインレットグリルの構造化された板の形態で、車両エンブレム、または、前記車体外側要素（２２０）の塗装された外面またはシートで被覆された外面の形態で形成されている、請求項９に記載のレーダーモジュール（２００）。

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