KR20210072081A - 광선 및 레이더 방사선을 방출하기 위한 차량용 레이더 및 광선 방출 조립체 및 방법과 사용방법 - Google Patents
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Abstract
현재 광선과 레이더 방사를 방출하는 여러 경우에 개별 요소들이 사용된다. 심지어 장치-관련 시너지의 경우에도 광선 및 레이더 방출의 장점들을 조합할 수 있는 혼합 장치에 대한 필요가 있다. 본 발명에서 제공하는 것은, 광선 및 레이더 방사선을 방출하고 적어도 반사된 레이더 방사선을 검출하는 레이더 및 광선 방출 조립체(10)로서, 광투과 헤드라이트 커버(4)와 광원(2) 및 광 반사기(3)를 포함하는 헤드라이트(1); 및 헤드라이트 커버 뒤에 배치되고, 헤드라이트에 통합되고 레이더 안테나 유닛(12)을 포함하는 레이더 모듈(11);을 포함하고, 레이더 및 광선 방출 조립체(10)는 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘(13, 14), 특히 주파수-선택 레이더 방사선-형성 메커니즘을 갖고, 헤드라이트 커버에 통합된 레이더 방사선-형성 메커니즘을 포함한다. 헤드라이트에 통합된 레이더 기술의 애플리케이션은 더 최적화될 수 있다. 본 발명은 또한 이러한 유형의 레이더 및 광선 방출 조립체의 방법과 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은 광선 및 레이더 방사선(radar radiation)을 방출하기 위해 설치되고 또한 특히 차량을 운행하는 동안 지원할 목적으로 레이더 방사선에 의해 검출 영역에서 운전상황을 검출하기 위해 설치되는 특히 차량용 레이더 및 광선 방출 조립체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 특히 광선 및 레이더 방사선을 방출하기 위한 그리고 적어도 반사된 레이더 방사선을 검출하기 위한 방법에 관한 것이다. 마지막으로 중요한 점을 말하자면, 본 발명은 또한 레이더 및 광선 방출 조립체에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 각각의 독립항의 전제부에 따른 장치와 방법에 관한 것이다.
특히 자동차 헤드라이트의 경우, 조명 뿐만 아니라 레이더 조사를 위해 통합된 기능을 구비하여 매우 실용성이 높은 결합장치를 생산하려는 시도가 이미 이루어지고 있다. 특히 차량용 헤드라이트를 설계할 경우 공간적인 요구사항과 튼튼함이 매우 중요하다. 특히 승객 운송에 있어서 상대적인 위치를 검출할 때, 광선과 레이더 방사선을 함께 적용하는 것은 바람직한 것으로 판명되었다. 오늘날, 운전자 보조 시스템, 예를 들어 어댑티브 거리 조절, 경로이탈 경고 시스템, 및 긴급 브레이크 시스템은 다수의 차량에서 특히 승용차에서 모든 등급에서 사용된다. 하지만, 이러한 시스템은 또한 선박산업 또는 항공산업에서도 장점이 있어서 이미 이용되고 있거나 적어도 테스트 중에 있다. 레이더 기술은 특히 거리측정에 있어서 선두에 있다. 하지만, 차량의 어느 위치에 레이더 기술이 의미 있게 배치되어야 하는지 그리고 가능한 경우 추가 검출요소와 상호작용해야만 하는지는 의문이다. 차량의 범퍼 안에 레이더 기술을 결합하는 종래의 방법은, 특히 약간의 충돌이 있는 경우 또는 단지 주변영역과 차량이 살짝 접촉하는 경우에 대하여 손상 위험이 높다. 라디에이터 영역에 통합시키는 경우, 순서상 차량 설계에 대한 타협안이 받아들여져야만 한다. 레이더 요소를 차량(특히 승용차)에, 특히 전방 단부에 통합시키려는 추가적인 도전사항은 개별 물질층(특히 범퍼에서)과 락카층에서 전송되고 수신된 신호의 감쇠를 보상하는 것이다. 레이더 신호 내의 인공물과 에코 이미지는 보통 제거되어야만 한다. 즉, 애플리케이션에 따라. 레이더 신호를 정확하게 평가하는 것은 사소한 일이 아니다.
따라서, 최근에 레이더 기술을 차량의 헤드라이트에 통합시키는 시도가 이루어지고 있다.
미국특허출원공보 2008/0158045 A1은 라이트 유닛과 헤드라이트에 통합되어 있고 안테나와 제어유닛을 포함하는 레이더 유닛을 포함하는 자동차 헤드라이트를 설명하고 있고, 여기서 제어유닛은 라이트 유닛과 라이트 반사기 아래에 배치되어 있으며 램프 하우징의 베이스벽에 고정되어 있고, 안테나는 라이트 반사기에 고정되거나 특히 우수한 방사효율을 확보할 수 있도록 라이트 반사기로 둘러싸여 있거나 라이트 반사기가 놓여 있는 영역에 배치되어 있다.
미국특허출원공보 US 2011/0279304 A1은 라이트 유닛과 라이트 반사기를 포함하고, 프로젝션 렌즈를 포함하고, 헤드라이트에 통합되고 안테나와 제어유닛을 포함하는 레이더 유닛을 포함하는 자동차 헤드라이트를 설명하고 있고, 여기서 제어유닛과 안테나는 라이트 유닛과 프로젝션 렌즈 사이에 배치되어 있고, 프로젝션 렌즈와 레이더 방사의 광학적 상호작용이 보장되도록 안테나가 배치되어 있고, 프로젝션 렌즈는 또한 라이트 유닛과 라이트 반사기와 광학적 상호작용하도록 배치되어 있다.
이러한 선행기술에 기초할 때, 라이트와 레이더 방출을 결합시킨 조립체 및 방법에 대한 관심이 존재하며, 이에 의해 추가적인 이점이 달성되며 도로 사용자에 대한 용도가 더 증가될 수 있다.
본 발명의 목적은 특히 자동차 또는 모터차량에 대하여 광선과 레이더 방사선을 방출하고 헤드라이트를 이용하여 반사된 방사선을 검출하는 것을 최적화할 수 있는 장치와 방법을 제공하는 것이다. 특히, 이러한 목적은 특히 구조적인 디자인과 필요한 공간과 관련하여, 또는 있을 수 있는 애플리케이션 스펙트럼과 관련하여, 또는 높은 기술 신뢰도와 관련하여, 바람직한 부작용이 있는 경우에도, 자동차의 운항을 위한 공통 장치에 통합된 구조로 서로 조합되어 광선과 레이더 방사선이 사용될 수 있도록 광선과 레이더 방사선을 방출하고 반사된 방사선을 검출하는 것을 실현하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구범위 제1항에 따른 레이더 및 광선 방출 조립체에 의해 그리고 각각의 방법 독립항에 따른 방법에 의해 달성된다. 바람직한 본 발명의 추가적인 발명내용은 각각의 종속항에 기재되어 있다. 명확하게 아니라고 하지 않는 한 실시예의 특징들은 아래에서 설명할 것인데 서로 결합될 수 있다.
본 발명에서 제공하는 것은, 광선 및 레이더 방사선을 방출하기 위해 설치되고 적어도 반사된 레이더 방사선을 검출하기 위해 설치되는, 특히 차량용, 레이더 및 광선 방출 조립체로서, 광투과 헤드라이트 커버와 상기 헤드라이트 커버 뒤에, 따라서 방출방향으로 헤드라이트 커버의 전방에 배치되는 광원 및 광 반사기를 포함하는 헤드라이트; 및 상기 헤드라이트 커버 뒤에 배치되고, 상기 헤드라이트에 일체로 형성되고 레이더 안테나 유닛을 포함하는 레이더 모듈;을 포함한다. 본 발명에 따르면, 레이더 및 광선 방출 조립체는 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘을 갖고, 특히 주파수-선택 레이더 방사선-형성 메커니즘을 포함하며, 특히 헤드라이트 커버에 일체로 형성된 레이더 방사선-형성 메커니즘을 포함한다. 이는 바람직한 상대적인 배열을 제공할 뿐만 아니라, 레이더 방사선의 애플리케이션과 관련하여 높은 가변성을 제공하며, 특히 광선 애플리케이션으로부터 디커플링을 시킨다. 바람직하게 헤드라이트에 통합시킬 경우, 레이더 기술은 높은 자유도로 최적화될 수 있다.
레이더 모듈은 따라서 헤드라이트 커버와 광원 사이에서 특히 방출방향으로 배열되고, 헤드라이트 커버는 주파수-선택 레이더 통로 구조를 갖고 있다. 레이더 모듈을 방출방향(x)에서 가능한 한 전방에 가깝게, 특히 헤드라이트 커버의 영역에 가깝게, 특히 헤드라이트 커버와 겹치도록 배열하는 것이 바람직하다는 것이 밝혀졌다.
지금까지 테스트된 기술과 비교하여, 본 발명에 따른 조립체는 여러 장점을들 이용할 수 있는데, 예를 들면, 조명 기능에 관련된 큰 제약을 받아들일 필요 없이 특히 융통성 있게 그리고 높은 가변성을 가지고 레이더 기술에 대하여 헤드라이트 내에서 통합된 디자인과 보호를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 조립체의 경우, 헤드라이트 커버는 또한 각각 방사 돔 또는 안테나 돔으로 사용될 수 있다. 헤드라이트 커버는 특히, 예를 들어 폴리카보네이트와 같은 플라스틱 또는 유리로 구성될 수 있다. 헤드라이트 커버 또는 그 재료는 각각 광선과 방사선(HF 웨이브)을 투과(그 자체로) 시킨다.
레이더는 무선주파수 범위에서 전자기파를 전송하고 검출하기 위해 이미 이용할 수 있거나 확립된 기술 중 하나로 이해하면 되고, 따라서, 레이더는 "무선 검출 및 레인징" 또는 "무선 방향 및 레인징"이라는 일반적인 의미이다. 이 레이더 기술은 예를 들어, 레이저 레이더 및/또는 밀리미터 웨이브 레이더를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 및 광선 방출 조립체는 아래 그룹 중에서 적어도 하나의 요소를 포함하며, 이는 각각의 경우에 레이더 방사선-액티브 상호작용으로 또는 광학 관계로 배열되어 있거나, 헤드라이트 커버와 광원 사이에서 방출방향으로 레이더 모듈과 방사된 및/또는 반사된 레이더 방사선-편향 및/또는 필터링 관계로 배열되어 있거나, 또는 직접 헤드라이트 커버 상에(내부 및/또는 외부에) 배열되어 있다: 레이더 반사기, 적어도 하나의 주파수-선택 레이더 통로 구조. 이는 또한 헤드라이트에서 서로에 대하여 요소들이 상대적으로 배열되는 것과 관련하여 장점을 제공한다.
프로젝션 렌즈가 헤드라이트에 제공되는 경우 (광원에 의한 반사기 방법 대신 프로젝션 방법), 레이더 모듈과 레이더 반사기의 배치는 비슷하게 설명할 수 있고, 따라서 프로젝션 렌즈는 비슷하게 상술한 광원의 위치에 있다. 즉: 광원에 대한 기준은 또한 프로젝션 렌즈에 대한 기준으로 해석할 수 있다.
헤드라이트 커버는 레이더 시스템에 대하여 주요 방사 돔의 역할을 할 수 있다. 헤드라이트 커버는 예를 들어 폴리카보네이트 또는 유리로 제조될 수 있다. 헤드라이트 커버는 바람직하게 빛과 HF 웨이브이 투과될 수 있다. 특히 76 내지 81 GHz 주파수 영역에서 반사를 최소화하기 위해서, 헤드라이트 커버의 두께는 반파장(half the wavelength)의 정수배(integral multiple)로 선택될 수 있다.
레이더 모듈의 배치와 관련된 바람직한 디자인은 아래에서 설명할 것이다.
한 실시예에 따르면, 레이더 모듈은 광원이 발산하는 광원뿔의 외부에(특히 아래에 또는 밑에) 배치된다. 즉: 레이더 모듈은 광 전파 영역의 외부에 배치될 수 있고, 따라서 광원의 광축으로부터 측면으로 이격되어 배치된다. 한 실시예에 따르면, 레이더 모듈은 아래쪽으로 광 반사기를 한정하는 접평면 또는 수평면 아래에 배치된다. 한 실시예에 따르면, 레이더 모듈은 광원의 광 반사기의 주요 배향에 따른 축 또는 광축의 외부에(특히 아래에) 배치된다. 이는 또한, 서로에 대한 상대적인 배치를 최적화할 수 있다. 특히 레이더 모듈의 광축의 배향이 광원의 광 원뿔의 중심 길이방향 축에 거의 평행하는(또는 이에 일직선으로 정렬된) 경우에, 레이더 모듈은 선택적으로 광원/광원들 뒤에 배치될 수 있다. 레이더 방사선-형성 메커니즘은 따라서 레이더 모듈과 광원 사이에 배치될 수 있다.
레이더 송신기와 수신기는 광선 경로에 배치되지 않고 그 외부에 특히 아래에 배치된다. 반사기에서 레이더 방사선의 반사에 의해 그리고 60 내지 120°사이에서, 특히 90°로 레이더 방사선이 편향됨으로써, 바람직하게 각각의 요소가 상대적으로 배치된 경우 레이더 방사선이 자동차 전방의 방향으로 전환되는 것이 발생할 수 있고, 동시에 광선도 확실하게 형성될 수 있다.
레이더 모듈 또는 레이더 송신기와 수신기는 각각, 특히 수직으로 위를 향하여 배향될 수 있다. 코팅을 포함하는 투명한 반사기(특히 소위 프레넬 반사배열)가 전방에 배열될 수 있다. 레이더 모듈에 사용되는 안테나는 바람직하게 평면 안테나(예를 들어 패치/슬롯)이다. 바람직하게, 안테나는 부가적인 어댑터 없이 전송 라인(예를 들어 마이크로스트립 라인)에 의해 레이더 모듈에 일체로 형성될 수 있다. 안테나는 복수의 개별 안테나 또는 어레이 안테나로, 특히 2차원 배열로 구성될 수 있다.
반사기는 광원의 빛을 투과시키며, 단지 레이더 방사선만 반사하여 커버를 통과하도록 전방으로 가이드 한다. 반사기는 따라서 레이더 방사선을 원하는 클럽의 모양 또는 표면 모양으로 형성한다.
커버는 주파수-선택 통로 구조를 제공하도록 그리고 단지 레이더 방사선이 특정 대역폭 내에서 통과할 수 있도록 코팅될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 모듈은 헤드라이트 커버와 중첩되도록 헤드라이트 커버 밑의 영역에 배열된다. 이는 또한 바람직하게 라이트 기능과 디커플링(decoupling)되는 것을 제공한다. 헤드라이트 커버 또는 그 기하학적 구조는 각각 방사 돔으로 사용될 수도 있고, 따라서 우수한 효율과 평가품질을 보장할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 모듈은 헤드라이트의 하우징의 베이스에, 특히 베이스에 기계적으로 결합되어 배치된다. 이는 또한 조명기능으로부터 디커플링되는 것을 촉진한다.
한 실시예에 따르면, 레이더-액티브 커버를 포함하는 중간평면이 레이더 모듈에 제공되거나, 레이더 모듈의 바로 위에 제공되고, 커버는 특히 플라스틱 레이어, 특히 폴리카보네이트 레이어로 구성되며, 특히 한쪽에 코팅을 포함하며, 적어도 빛에 대하여 불투과성을 갖는다. 이는 또한 방사선 특성을 세팅할 때 추가적인 자유도를 제공한다. 특히 거의 조명기능과 독립적으로, 특히 열차단으로 구성된 커버의 경우에, 레이더 모듈을 위한 바람직한 배열을 실현할 수 있다. 다시 말하면: 커버는 단열 또는 열-차단일 수 있거나, 적어도 대응하는 열-차단 레이어를 가질 수 있다.
한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘이 레이더방사선의 방출방향으로 배열되어 있다.
한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘이 레이더 방사선의 반사방향으로 배열되어 있다.
한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘이 평평하게, 특히 평면 또는 곡면으로 형성되어 있다.
한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘이 주파수-선택식이고, 특히 레이더 방사선-형성 메커니즘이 주파수-선택 레이더 통로 구조를 포함하는 점에서 주파수 선택식이다. 레이더 방사선-형성 메커니즘은 특히 주파수 선택식으로 디자인되는데, 레이더-방사성 형성 메커니즘이 방출된 레이더 방사선(주파수)의 파장에 매칭되는 치수를 갖는 점에서 주파수 선택식으로 디자인된다.
한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘이 광원의 방출방향으로 배치되어 있다.
한 실시예에 따르면, 각각 개별 레이더 방사선-형성 기능을 포함하는 적어도 두 개의 레이더 방사선-형성 영역이 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘에 제공된다. 또한, 특히, 근접 영역과 먼 영역에서 및/또는 측면 영역의 전방에서 최적화된 검출을 제공하기 위해, 레이더 방사선의 제1 부분에 개별적으로 영향을 미칠 수 있고, 개별적으로 레이더 방사선의 제2 부분에 제1 부분과 다른 방식으로 영향을 미칠 수 있다.
한 실시예에 따르면, 적어도 두 개의 레이더 방사선-형성 영역이 동일한 레이더 방사선-형성 메커니즘에 배치/형성된다. 이는 또한 대규모의 기능적 통합을 제공한다.
상이한 레이더 방사선-형성 영역들은 특히 적어도 하나의 전기 전도성 영역과 적어도 하나의 전기 비전도성 영역을 포함한다.
레이더 방사선은 특히 전기 전도성 영역에, 특히 본 발명의 조립체에 의해 반사될 수 있는 방사선 프론트를 형성하여, 간섭패턴을 미리 정할 수 있다.
추가 요소에 대한 레이더 모듈의 배열에 관련되거나 레이더 모듈의 배향에 관련된 바람직한 디자인에 대해서 아래에서 설명하도록 한다.
한 실시예에 따르면, 헤드라이트의 적절한 배열에 있어서 레이더 모듈의 광축 또는 레이더 안테나 유닛의 광축은 적어도 거의 수직으로 위를 향하여 (수직방향으로) 배향되어 있다. 한 실시예에 따르면, 레이더 모듈의 광축 또는 레이더 안테나 유닛의 광축은, 헤드라이트에 통합되어 있고 방출방향에서 광원 뒤에 있는, 헤드라이트 커버 뒤에 배치된 레이더 반사기로 향하며, 레이더 모듈이 헤드라이트의 베이스 상에 배치될 수 있도록 레이더 모듈의 광축은 레이더 반사기 쪽으로 배향되어 있다. 이는 또한 각각의 경우에 강 전파 경로로부터 레이더 모듈이 국부적으로 디커플링되는 것을 제공한다.
통합된 안테나와 레이더 모듈의 상대적인 위치는 비교적 융통성 있게 유지되는데, 특히 헤드라이트의 외부로부터 밀봉되어 있기 때문이다. 여기서 설명하는 상대적인 위치는 매우 바람직한 것으로 판명되었다.
레이더 안테나 유닛에 관한 바람직한 실시예에 대해서 아래에서 설명하도록 한다.
한 실시예에 따르면, 레이더 안테나 유닛은 레이더 모듈의 위쪽면에/레이더 모듈의 위쪽면 상에 배열된다. 이러한 상대적인 배열은 광 전파 경로로부터의 디커플링과 관련하여 바람직하다.
한 실시예에 따르면, 레이더 안테나 유닛은 평면 안테나로(특히 패치 안테나 및/또는 슬롯 안테나 방식으로) 디자인되어 있다. 이로써 특히 본 발명에 따른 조립체의 경우 통합을 수월하게 할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 안테나 유닛은 2차원 배열구조에서 복수의 개별 안테나 또는 안테나 어레이를 갖는다. 이는 방사선 특성을 세팅할 때 높은 가변성을 제공한다.
한 실시예에 따르면, 레이더 안테나 유닛은 부가적인 어댑터 없이 마이크로스트립 라인에 의해 레이더 모듈에 통합된다. 이는 또한 통합을 수월하게 한다.
레이더 모듈은 특히 평평한 유전체 기판 상에 생성될 수 있는 모든 HF 전방 단부와 전자요소 및 회로를 포함할 수 있다. 바람직한 방식으로, 모든 안테나는 헤드라이트 커버 근처에서 헤이라이트 하우징의 바닥부(foot)(베이스)에 위치되고, 특히 헤드라이트 커버에 의해 적어도 부분적으로 중첩되도록 배열된다.
방사선-액티브 커버는 레이더 반사기와 레이더 모듈 사이의 중간평면에 배치되며, 특히 레이더 모듈의 광축에 적어도 거의 직교하는 방향/평면에 배치되고, 특히 레이더 모듈을 광학적으로 밀봉하도록 되어 있다. 바람직하게, 커버는 평평하고 얇은 플라스틱(특히 폴리카보네이트)으로 이루어져 있고, 플라스틱은 한쪽 면에서 진하게 코팅될 수 있다. 커버는 바람직하게 전자 요소용 열차단부로서 작용하도록 배치되거나 설치될 수 있다. 커버의 이러나 배열은 또한 구조적으로 슬림한 구성을 제공한다.
본 발명의 조립체의 레이더 반사기에 관한 바람직한 실시예에 대하여 아래에서 설명하도록 한다.
한 실시예에 따르면, 레이더 및 광선 방출 조립체는 헤드라이트에 통합되고 헤드라이트 커버 뒤에 배치된 레이더 반사기를 갖고, 레이더 모듈은 레이더 반사기 밑에 배치되어 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는 레이더 모듈을 커버하거나 레이더 모듈과 중첩되는 배열구조로 배치되며, 특히, 레이더 모듈의 광축에 대하여 위에서 보았을 때 레이더 모듈이 단지 레이더 반사기에 의해 완전히 커버되거나 헤드라이트 커버와 함께 커버되는 방식으로 배치된다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는 상기 레이더 모듈과 함께 적어도 거의 동일한 길이방향 위치에 배치되고, 특히 헤드라이트 커버에 의해 완전히 중첩되거나 커버되고, 특히 방출 방향에 있어서 헤드라이트 커버까지의 레이더 및 광선 방출 조립체의 길이방향 연장부의 마지막 1/3(a last third)에 배치되어 있다. 한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는 광축 아래에 배치되거나 광 반사기 또는 광원의 주요 배향에 따른 축 아래에 배치된다. 이로써 각각의 경우에 요소들이 서로에 대하여 상대적으로 바람직하게 배열될 수 있다.
다시 말하면, 본 발명에 따른 조립체에서, 레이더 반사기와 선택적으로 헤드라이트 커버의 영역 내의 고-주파수 렌즈는, 각각의 상황에 따라 매우 유연하게(높은 가변성으로) 레이더 방사선을 적합하게 적용시킬 수 있고, 특히 조명 기능으로부터 대부분 디커플링된다. 레이더 시스템이 모터 차량의 전방 헤드라이트에 통합되면, 레이더 신호는 원하는 검출 영역으로 맞추어질 수 있고, 특히 헤드라이트 커버 내의 적어도 하나의 구조 전도 레이어/표면(소형 기능 구조의 경우 특히 패턴을 갖는 레이더 통로 구조)에 의해서 맞추어질 수 있다. 또한, 모터 자동차의 헤드라이트는 특히 헤드라이트 커버에 기인하여 레이더 기술에 대한 보호 기능을 인수할 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 방사선의 광선경로는 레이더 반사기에 의해 70 내지 110°로, 특히 90°로 편향되고, 특히 적어도 거의 레이더 및 광선 방출 조립체의 방출방향으로 배향된다. 이는 도한 요소들이 서로에 대하여 상대적으로 배열되는 것과 관련하여 장점을 제공한다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는 2차원 연장부를 갖는다. 이로서 셋업은 가장 간단하고 강건한 방식으로 이루어질 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는, 특히 내부면은, 적어도 일부 섹션에서 방출방향(x)에 대하여 또는 수평선에 대하여 35 내지 60°의 경사, 특히 40 내지 50°의 경사로 배치된다. 한 실시예에 따르면, 레이더 반사기와 상기 헤드라이트 커버가 특히 45 내지 90°의 끼인각으로 서로 반대로 경사진 두 개의 표면 영역을 포함하는 새들 루프의 기하학적 구조로 레이더 모듈을 커버하는 루프 구조를 형성하도록, 레이더 반사기가 헤드라이트 커버(4)에 대하여 배치된다. 이로써 바람직하게 상대적으로 배치가 이루어지며, 각각의 경우에 기능을 통합하는 것을 원활히 할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기의 배열 및/또는 배향은 모터에 의해 조절될 수 있다. 이로써 또한 가변성을 크게할 수 있고 나아가 기능적인 범위를 확장할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는 적어도 일부 섹션에 3차원 연장부를 갖고 측면으로도 레이더 방사선을 반사시키기 위해 설치된다. 한 번 더 강조하면, 이는 또한 기능성을 확대한다. 높은/넓은 기능성은 특히 간단한 수단을 갖는 작은 설치 공간에 대하여 보정될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는 복수의 2차원 요소로 형성되고, 따라서 각각의 요소에 대한 2차원 연장부를 갖거나, 모든 요소에 대하여 2차원 또는 3차원 연장부를 갖는다. 이는 또한 높은 가변성을 제공한다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는 프레넬 반사기로 형성되고, 따라서 레이더 반사기의 양쪽면이 주파수-선택 레이더 통로 구조를 갖고, 레이더 반사기는 포커싱을 위해 및/또는 레이더 방사선의 시준을 위해 설치된다. 이는 방사선 특성에 대하여 목적하는 높은 영향을 미칠 수 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는 광투과 및 레이더 방사선 투과 기판 재료로 구성되고 특히 코팅이나 전도성 표면으로 설계되고, 특히 주파수-선택 레이더 통로 구조를 갖는, 레이더 방사선-형성 메커니즘을 갖는다. 이는 또한 매우 간단하고 강건한 셋업을 보장할 수 있다. 전기 전도성 레이어 또는 표면은 특히, 그 배열과는 별개로, 구리로 이루어질 수 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는 레이더 방사선-형성 메커니즘을 갖고, 레이더 모듈로부터 헤드라이트 커버의 바깥으로 적어도 두 번 레이더 방사선이 각각의 주파수-선택 레이더 통로 구조를 통해 통과/조사되도록 헤드라이트 커버에 대하여 배치된다. 이는 또한 높은 가변성을 제공한다. 다시 말하면: 레이더 방사선은 레이더 반사기가 제공하는 제1 필터(제1 레이더 통로 구조)에 의해, 그리고 편향된 후에는 헤드라이트 커버가 제공하는 제2 필터(제2 또는 추가 레이더 통로 구조)에 의해, 가이드될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는 개별 반사기 요소로 형성되고, 반사기 요소는 각각 직사각형 또는 삼각형이며, 특히 변의 길이가 같다. 이는 가변성이 높은 모듈형 셋업 유형을 제공하고, 특히 각각의 개별 반사기 요소의 기본 셋업이 간단하다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는 적어도 하나의 표면에 광투과 전도성 산화물 레이어 또는 전도성 표면을 갖는다. 이는 우수한 반사도를 제공한다. 따라서, 레이더 통로 구조는 적어도 부분적으로 산화물 레이어에 의해 제공될 수 있다. 상대적으로 높은 가변성(키워드: 방사선 전파의 방법에 영향을 미침)에 더하여, 이러한 유형으로 레이더 통로 구조를 통합하는 것은 또한 공간적인 요구사항과 관련하여 이점을 제공할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는 광투과성(빛 또는 가시광선 각각에 대하여 투과성)이고, 레이더 방사선에 대해서는 불투과성(레이더 또는 HF 웨이브 각각에 대하여 반사성)이다. 이는 또한 광원에 대한 배열과 관련하여 우수한 가변성을 제공한다.
한 실시예에 따르면, 레이더 반사기는 레이더 방사선을 형성하도록, 특히 클럽 형상 또는 표면 형상으로 형성하도록 설정되어 있다. 이는 애플리케이션 옵션을 확대한다.
레이더 반사기는 도달하는 HF 웨이브를 전환 및/또는 시준하도록 셋업되어 있다. 렌즈 대신 반사기를 사용함으로써 HF 웨이브 임피던스를 적합하게 적용시킬 필요가 없어질 수 있다.
레이더 반사기는, 공간 내의 HF 웨이브와 레이더 모듈 또는 레이더 안테나 사이의 레이더 방사선-선택형 중간 구조로 부를 수 있다. 반사기는 아래의 형상을 가질 수 있다:
평면 반사기: 이 반사기는 스넬의 법칙에 따라 안테나의 방사선을 반사시키도록 설정된다.
형상이 있는(shaped) 반사기: 반사기의 3D 형상에 따라 특히 측면 방향으로 방사선이 반사되어 분산된다. EM 웨이브 강도의 증가 또는 감소(방사선 작용의 방향 효과)는 적절히 반사기를 형성함으로써 각각 설정되거나 특정될 수 있다.
프레넬 반사기: 방사선이 시준 및/또는 포커싱된다. 반사기는 웨이브를 시준하거나 HF 웨이브 요소를 정확한 상(correct phase)에 설정한다. 반사기는 특히 구형 웨이브를 평면 웨이브로 변환하도록 설정된다.
반사기 기판의 두께는 따라서 바람직하게는 파장의 홀수배이다. 이로써 평면 웨이브로 변환이 수월하게 이루어진다.
레이더 반사기는 빛을 투과시킬 뿐만 아니라 HF 웨이브도 투과시키는 기판 재료로 구성될 수 있다. 기판의 한면 또는 두면이 매우 얇은 투명 전도 산화물(TCO)로 코팅되는 방식으로 반사도가 특히 각각 설정되거나 특정될 수 있다.
프레넬 반사기의 경우, 바람직하게 TCO로 코팅된 두 표면 영역이 제공된다. 평평하거나 형상을 갖는 반사기의 경우, 바람직하게 단지 하나의 TCO-코팅 표면 영역만 제공된다.
바람직하게 레이더 반사기는 헤드라이트 하우징의 부근에 배치되며, 상당히 광원의 전방에 배치된다. 헤드라이트 커버와 프로젝션 렌즈(프로젝션 방식의 헤드라이트의 경우) 사이의 배치 또는 헤드라이트 커버와 광원(반사기 방식의 헤드라이트의 경우) 사이의 배치가 바람직하다.
레이더 반사기는 전송 HF 웨이브가 제공된 물체를 정확하게 조명할 수 있도록 그리고 수신 웨이브가 수신 안테나에 포커싱 될 수 있도록 경사지거나 배향된다.
주파수-선택 레이더 통로 구조를 포함하는 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘과 관련된 바람직한 디자인에 대해서 아래에서 설명하도록 한다.
한 실시예에 따르면, 주파수-선택 레이더 통로 구조를 포함하는 각각의 레이더 방사선-형성 메커니즘은 적어도 일부 영역에서 구조 패턴의 주기적인 배열을 갖는다. 이로써 매우 유연하게 개별 애플리케이션과 관련하여 본 발명의 조립체를 디자인하고 최적화할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 주파수-선택 레이더 구조를 포함하는 레이더 방사선-형성 메커니즘은 코팅 또는 필름 또는 전도성 표면으로 형성된다. 이로써 구조적인 셋업은 더욱 간단해질 수 있다. 통합된 패턴 또는 구조 각각에 더하여, 코팅이 특히 제공될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 헤드라이트 커버는 레이더 방사선-형성 메커니즘 또는 주파수-선택 레이더 방사선 통로 구조를 위한 기판을 각각 형성한다. 이로써 매우 강건한 셋업이 제공되며, 특히 다양한 애플리케이션을 위해 사용될 수 있고 추가로 적합하게 적용될 수 있는 베이스 모듈 방식으로 제공된다.
한 실시예에 따르면, 레이더 방사선-형성 메커니즘은 빛을 투과시키는 전도성 산화물 레이어로 디자인된 전도성 부분을 갖는다. 이는 또한 반사 성질을 최적화시킨다.
레이더 통로 구조는 주기적인 패턴의 배열(키워드: 유닛 셀)을 가질 수 있고, 이 패턴은 제공된 주파수 대역에서 필터링하도록, 예를 들어 76 Ghz 내지 81 GHz의 주파수대역에서만 통과시키는 필터링을 하도록 셋업되어 있다.
레이더 통로 구조는 또한 헤드라이트 커버에 통합되어 있고, 헤드라이트 커버는 레이더 통로 구조를 위한 기판으로서 역할을 한다. 따라서 레이더 통로 구조의 전도성 부분은 초박막형, 투명, 전도성 산화물 또는 대응하는 산화물 레이어(TCO)로 각각 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 레이더 통로 구조는 반사기 및/또는 헤드라이트 커버 상의 배열과 별개로 적어도 두 가지 기능을 충족시킬 수 있다:
제공된 대역(예를 들어 76 내지 81GHz) 외부의 원치 않는 HF 웨이브를 필터링하는 기능; 및
원하는 HF 웨이브의 방사선 특성(특히 방출 방향, 시준 및/또는 산란의 방식 및 정도)을 특정하는 기능.
레이더 통로 구조는 상이한 디자인을 가질 수 있고, 이는 간단한 기하학적 구조(예를 들어 보완 루프(complementary loop), 크로스, 스트립) 뿐만 아니라 예를 들어 좀 더 복잡한 곡선(meander)-기반 슬롯(특히 대역폭에 대한)을 포함할 수 있는데, 이는 특히 유닛 셀의 크기를 줄이고 개선된 각도 안전성을 달성하기 위한 것이다.
통로 구조는 레이더 웨이브의 번들링(bundling), 전환 및/또는 필터링을 위해 설치되고, 따라서 상이한 스캐닝 영역, 범위 및 편향 각도가 실현될 수 있다.
헤드라이트 커버와 관련된 바람직한 디자인에 대해서 아래에서 설명할 것이다.
한 실시예에 따르면, 헤드라이트 커버는 광선 및 레이더 방사선-투과 재료, 특히 통합 코팅된 것으로 디자인된 주파수-선택 레이더 통로 구조를 위한 기판 재료로 구성되어 있다. 이는 특히 강건한 실시예의 경우에 훨씬 더 광범위한 기능적인 통합을 제공한다.
한 실시예에 따르면, 헤드라이트 커버는 방출된 레이더 방사선의 반파장의 정수배에 따른 두께를 갖는다. 이는 또한 전송 성질을 최적화시킬 수 있다.
한 실시예에 따르면, 주파수-선택 레이더 통로 구조가 헤드라이트 커버의 양쪽면(내부면과 외부면)에 제공된다. 이로써, 방사선 특성에 특별히 목표로 하는 영향을 미칠 수 있다.
한 실시예에 따라, 레이더 및 광선 방출 조립체는 프로젝션 렌즈 없이 디자인되고, 레이더 광선 경로가 레이더 모듈로부터 레이더 반사기와 헤드라이트 커버를 거쳐 이어지고, 광선 전파 경로는 광원과 광 반사기로부터 직접 헤드라이트 커버를 거쳐 이어지고, 따라서 각각의 경우 추가적인 중간 광학 또는 방사선-액티브 요소 없이 이루어진다.
다시 말하면: 전체 조립체는 프로젝션 렌즈가 없고, 따라서 렌즈가 없다. 강조하자면, 이는 또한 간단하고 컴팩트하며 강건한 셋업을 제공한다.
한 실시예에 따르면, 헤드라이트 커버가 레이더 모듈용 방사 돔을 형성하도록 헤드라이트 커버가 레이더 모듈에 대하여 배치된다. 이는 추가적으로 특히 감도 및/또는 평가의 정확도와 관련하여 헤드라이트 내의 기능적인 통합을 최적화시킬 수 있다.
기능에 대한 설명에 대한 예를 아래에서 설명한다.
전송 및 수신 어레이를 통하여 본 발명의 조립체 의해 주변 영역의 상황을 선택적으로 스캐닝할 수 있고, 이 경우, 앞면 영역(정면) 뿐만 아니라 옆면 영역(측면)도 커버될 수 있다. 필요한 센서 시스템의 개수는 따라서 헤드라이트에서 감소될 수 있다. 크게 개선된 해상도도 실현될 수 있다. 특히, 얇은 레이어의 레이저-기반 구조화의 경우, 유연하게 원하는 방사선 모양이 실현될 수 있고, 따라서 레이더 특성을 각각의 헤드라이트 유형에 그리고 근접 및 원격 필드 내의 원하는 스캐닝 영역에 맞추어서 적용시키는 것을 최적화할 수 있다.
투명한 플라스틱 기판을 투명하지만, 전도성이 있는 레이어로 코팅할 수 있고 그 레이어는 나중에 국부적으로 제거될 수 있다는 것이 알려져 있다. 박막 레이어를 제거하는 레이저 방법은 특히 구조를 제조하는데 적용될 수도 있고, 이는 각각의 애플리케이션에 개별적으로 디자인되어 있고, 이는 상술한 장점을 갖거나 기판을 손상시키지 않으면서 거의 잔류물이 없이 제거를 할 수 있는데, 광학적으로 단점이 없다.
레이더 통로 구조의 애플리케이션은 선택적으로 리소그래픽 방식으로 및/또는 마스킹된 코팅과 프린팅에 의해서 발생할 수 있다.
상술한 목적은 특히, 광선과 레이더 방사선을 방출하도록 그리고 적어도 반사된 레이더 방사선을 검출하도록 설치된, 특히 자동차용, 레이더 및 광선 방출 조립체에 의해 해결되며, 이 조립체는, 광투과 헤드라이트 커버와 헤드라이트 커버 뒤에 배치되는 광원 및 광 반사기를 포함하는 헤드라이트; 및 헤드라이트 커버 뒤에 배치되고, 헤드라이트에 통합되고 레이더 안테나 유닛을 포함하는 레이더 모듈;을 포함하고, 레이더 모듈은 방출방향(x)에서 헤드라이트 커버와 광원 사이에 배치되고, 헤드라이트 커버는 주파수-선택 레이더 통로 구조를 갖고, 레이더 반사기가 광축 또는 광 반사기 또는 광원의 주요 배향에 따른 축 아래에 배치되고, 레이더 모듈은 헤드라이트 커버와 중첩되도록 헤드라이트 커버 밑의 영역에 배치되고, 레이더 모듈의 또는 레이더 안테나 유닛의 광축은 헤드라이트의 적절한 배열에서 적어도 거의 수직으로 위쪽으로 배향되고, 레이더 및 광선 방출 조립체는 헤드라이트에 통합된 헤드라이트 커버 뒤에 배치된 레이더 반사기를 갖고, 레이더 모듈은 레이더 반사기 밑에 배치되고, 레이더 반사기는 광축 또는 광 반사기나 광원의 주요 배향에 따른 축의 아래에 배치되고, 레이더 방사의 광선경로는 레이더 반사기에 의해 70 내지 110°로, 특히 90°로 편향되고, 특히 적어도 거의 상기 레이더 및 광선 방출 조립체의 방출방향(x)으로 배향되고, 레이더 반사기는, 특히 내부면은, 적어도 일부 섹션에서 방출방향(x)에 대하여 또는 수평선에 대하여 35 내지 60°의 경사로 배치되고, 특히 40 내지 50°의 경사로 배치된다. 이로써 상술한 수많은 장점이 초래된다.
상술한 목적은 또한 레이더 및 광선 방출 조립체, 특히 상술한 레이더 및 광선 방출 조립체의 사용방법에 의해 해결되는데, 광선을 방출하기 위해, 레이더 방사의 주파수-선택식 방출을 위해, 그리고 적어도 하나의, 특히 적어도 두 개의 레이더 방사선-형성 메커니즘에 의해, 특히 주파수-선택 레이더 통로 구조에 의해 레이더 검출영역을 특정하기 위해, 메커니즘은 적어도 레이더 및 광선 방출 조립체의 광투과 헤드라이트 커버의 적어도 한쪽 내에 또는 상기 커버의 적어도 한쪽 상에, 특히 레이더 모듈에서 시작하여 적어도 두 위치에서 일렬로 연속하는 광선 경로에 제공되고, 두 위치는 광원, 특히 차량의 헤드라이트의, 특히 자동차의 헤드라이트의, 광원뿔(예를 들어 레이더 모듈의 위에 배치된 레이더 반사기에서)의 외부의 위치를 포함하고, 레이더 및 광 방출 조립체의 레이더 모듈은 광원에서 방출하는 광원뿔의 외부에 배치되고, 특히 적어도 하나의, 특히 적어도 두 개의 레이더 방사선-형성 메커니즘의 하부에 배치되고, 특히 헤드라이트의 광원의 광축에 대하여 적어도 거의 직교하도록 위쪽으로 배향된 레이더 모듈의 광축을 포함한다. 상술한 장점은 이로부터 초래된다. 차량은 자동차(도로용 모터 자동차) 또는 항공기 또는 선박일 수 있다.
상술한 목적은 또한, 광선과 레이더 방사를 방출하도록 그리고 적어도 반사된 레이더 방사를 검출하도록 설치되는 차량용 레이더 및 광선 방출 조립체에 의해 해결되며, 이 조립체는 광투과 헤드라이트 커버를 포함하는 헤드라이트, 헤드라이트 커버 뒤에 배치된 광원과, 광 반사기를 포함하고, 헤드라이트에 통합된 헤드라이트 커버 뒤에 배치된 레이더 모듈을 포함하고, 레이더 안테나 유닛을 포함하고, 적어도 헤드라이트 커버(선택적으로 기판으로 사용됨/기능함) 상에 또는 헤드라이트 커버 내에 특히 주파수-선택 레이더 통로 구조로 구성된 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘을 형성함으로써 제조되는 특히 상술한 레이더 및 광선 방출 조립체로서, 레이더 방사선-형성 메커니즘은 광투과 전도성 산화물 레이어로 구성된 전도성 부분을 갖거나 적어도 부분적으로 이 전도성 부분으로 형성되어 있고, 박막 레이어 제거, 특히 레이저에 의해 구조 패턴이 레이더 방사선-형성 메커니즘에 삽입된다. 상술한 장점은 이로부터 나온다. 레이저에 의해 삽입되는 구조에 의하면 매우 정확하게 레이더 방사선의 방사 특성 및 방향을 조정하거나 세팅하고 특정할 수 있다는 것을 볼 수 있었다.
상술한 목적은 또한, 각각의 경우 특히 차량용 레이더 및 광선 방출 조립체에 의해, 특히 상술한 레이더 및 광선 방출 조립체에 의해 광선 및 레이더 방사선을 방출하고 적어도 반사된 레이더 방사선을 검출하는 방법에 의해 달성되며, 헤드라이트의 광원으로부터 나오는 빛은 광원의 광축의 방향에 따라 광투과 헤드라이트 커버를 통해 방출되고, 레이더 방사선은 헤드라이트에 통합된 헤드라이트 커버의 뒤에 배치된 레이더 모듈에 의해 방출되고; 레이더 방사선은 광원의 광축을 횡단하는 방향으로, 특히 거의 직교하는 방향으로 방출되며, 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘에 의해 레이더 및 광선 방출 조립체의 적어도 하나의 방출 방향으로 편향되고, 레이더 방사선-형성 메커니즘은 적어도 헤드라이트 커버상에 또는 헤드라이트 커버 내에 제공되고, 특히 주파수-선택 레이더 통로 구조로 제공되고, 특히 적어도 광원의 광축에 거의 평행하며, 특히 헤드라이트의 방향을 정하는 차량의 운행방향으로 되어 있고, 레이더 방사선의 방사선 특성은 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘에 의해 특정된다. 상술한 장점은 이로부터 나온다.
한 실시예에 따라, 본 발명의 방법은 적어도 두 개의 주파수-선택 레이더 통로 구조에서 레이더 방사선을 방출하는 것을 포함하고, 이 통로 구조는 광선 경로에 배치되어 있고, 광선 경로는 레이더 모듈에서 시작하여 적어도 두 위치에서 하나가 다른 하나의 뒤에 일렬로 연속하며, 두 위치는: 광원의 광원뿔의 외부에 배치된 레이더 반사기에서의 한 위치(예를 들어 레이더 모듈 위)와, 헤드라이트 커버 상의 또는 헤드라이트 커버 내의 한 위치를 포함하고; 레이더 모듈의 광축은 특히 헤드라이트의 광원의 광축에 적어도 거의 직교하도록 배향되어 있다. 이는 또한 매우 가변적으로 또는 정확하게 방사선 특성을 최적화시킨다. 따라서 각각의 레이더 통로 구조는 선택적으로 복수의 상이한 구조를 포함하는 구조 패턴을 가진다. 이는 방사선 방출의 방식에 있어서 영향을 미치는 옵션을 확장한다.
한 실시예에 따르면, 본 발명의 방법은 또한 반사된 레이더 방사선을 검출하는 것을 포함하여, 반사된 레이더 방사선은 특히 반대측 광선 경로에서 검출된다. 이는 또한 기능적인 범위를 확장시킨다.
한 실시예에 따르면, 박막 레이어 제거 또는 박막 레이어 도포에 의해 구조 패턴이 레이더 방사선-형성 메커니즘에 삽입된다. 이는, 예를 들어 레이저 제거에 의해, 필름에 의해, 각각 프린팅, 코팅 또는 증착 방법에 의해(스퍼터링, 열증발 및/또는 전자빔증발), 및/또는 리소그래피에 의해 발생할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 레이더 방사선-형성 메커니즘은 박막 레이어의 제거함으로써, 또는 박막 레이어를 도포함으로써, 또는 필름을 도포함으로써, 생성된다.
본 발명은 아래의 도면에서 보다 상세하게 설명될 것이며, 각각의 도면에서 명확하게 언급되지 않으면 도면부호는 다른 도면에서도 참고할 수 있다.
도 1은 한 실시예에 따른 레이더 및 광선 방출 조립체의 개략적인 측면도이다;
도 2는 한 실시예에 따른 레이더 및 광선 방출 조립체의 레이더 반사기 및 레이더 안테나 유닛의 개략적인 사시도이다;
도 3은 한 실시예에 따른 레이더 및 광선 방출 조립체의 레이더 통로 구조의 개략적인 평면도이다;
도 4는 한 실시예에 따른 레이더 및 광선 방출 조립체의 개략적인 측면도이다.
도 1은 한 실시예에 따른 레이더 및 광선 방출 조립체의 개략적인 측면도이다;
도 2는 한 실시예에 따른 레이더 및 광선 방출 조립체의 레이더 반사기 및 레이더 안테나 유닛의 개략적인 사시도이다;
도 3은 한 실시예에 따른 레이더 및 광선 방출 조립체의 레이더 통로 구조의 개략적인 평면도이다;
도 4는 한 실시예에 따른 레이더 및 광선 방출 조립체의 개략적인 측면도이다.
도 1에 헤드라이트(1)가 도시되어 있는데, 광원(2)(선택적으로 프로젝션 렌즈), 광 반사기(3), 광투과 헤드라이트 커버(4)를 갖고 있고, 커버는 외부면(4.1)과 내부면(4.2)를 포함한다. 광원(2)과 광 반사기(3)는 광축(7)(주요 방위)에 따라 빛이 헤드라이트 커버(4)를 통해 광원뿔(9)(light cone)에서 방출되는 방식으로 배향되어 있다. 이로써 광 전파경로(6)가 정면으로는 광원(2)에서 시작하여 전방으로 이어지고, 측면으로는 광 반사기의 사양에 의해 한정된다. 한가지 옵션에 따르면, 광 전파경로(6)는 광원뿔이다.
레이더와 광선 방출 조립체(10)가 형성되도록 레이더 모듈(11)은 헤드라이트(1)에 일체로 되어 있다. 적어도 하나의 레이더 안테나 유닛(12)(송수신 유닛)이 레이더 모듈(11)의 상부면(11.1)에 제공된다. 레이더 반사기(13)가 레이더 모듈(11) 위에 배치된다. 헤드라이트 커버(4)는 적어도 하나의 광투과, 주파수-선택 레이더 통로 구조(14), 특히 코팅으로 구성된 구조를 갖는다. 외부 레이더 통로 구조(14.1) 및/또는 내부 레이더 통로 구조(14.2)가 특히 제공될 수 있다.
방사선 액티브 커버를 포함하는 중간 평면(15)이 레이더 모듈(11)과 레이더 반사기(13) 사이에 제공된다. 중간 평면(15) 또는 커버는 각각 적어도 바닥에서 광 반사기(3)에 접하는 평면(18)(접평면)과 거의 일치하고, 및/또는 적어도 거의 평행하도록 배향된다. 레이더 모듈의 광축(16) 또는 각각의 안테나 유닛(12)의 광축은 중간 평면(15)에 거의 직교하도록 배향되고, 및/또는 거의 수직으로 배향된다.
헤드라이트 커버에 의해 그리고 선택적으로는 광 반사기에 의해 범위가 형성되는 헤드라이트 공동(17)은, 모든 레이더 기술 요소를 수용하는 역할을 한다. 레이더 모듈(12)은 안테나 유닛(13)과 함께, 부분 공동(17.1)(특히 새들 루프(saddle roof) 형태)에 배치되고, 이 공동은 헤드라이트 커버(4)에 인접하는 헤드라이트 공동(17)의 바로 앞에 있는 영역에서 헤드라이트 커버와 레이더 반사기에 의해 씌워진다. 정면에서 부분 공동(17.1)은 헤드라이트 커버(4)에 의해 한정되며, 뒤에서(후방에서) 부분 공동(17.1)은 레이더 반사기(11)에 의해 한정된다.
헤드라이트 커버와 접촉하기 위한 레이더 반사기의 체결(fastening) 포인트(13.5) 또는 접촉 포인트에서, 헤드라이트 커버와 레이더 반사기 사이에 각도가 형성되며, 이 각도는 특히 45 내지 90°, 예를 들어 대략 55 내지 60°가 된다. 이러한 접촉 각도는 또한, 특히 새들 루프 구조와 관련하여, 두 개의 반대로 경사진 (루프) 표면 영역 사이의 루프 각도로 설명될 수 있다. 특히 레이더 반사기의 3차원 연장부의 경우에, 선택적으로 헤드라이트 커버에 대한 교차점에서, 추가 각도를 갖는 추가 접촉 포인트가 또한 헤드라이트 커버와 레이더 반사기 사이에 형성될 수 있다.
레이더 모듈(12)에 의해 방출되어 전파되는 레이더 방사선 또는 HF 웨이브의 광선 경로(19)는 각각, 처음에는 방출방향(x)을 가로질러 가고, 특히 적어도 방출 방향에 거의 직교하는 방향으로 및/또는 적어도 거의 수직 방향으로 진행되고, 레이더 반사기(13)에 의해 약 90°로 편향되어, 검출영역(8)이 레이더 반사기에 의해 및/또는 각각의 레이더 통로 구조(13, 14)에 의해 형성된다. 도 2로부터, 검출영역이 선택적으로 또는 추가적으로, 각각, 특히 3차원 연장부를 포함하는 레이더 반사기의 경우에, 측면방향으로 배열될 수도 있다.
도 1의 화살표(x)는 방출 방향 또는 방출방향으로 각각의 성분의 대응하는 길이방향 위치를 각각 나타내며, 이로써 예를 들면 광원에서 시작되는 각각의 길이방향 위치가 검출된다. 레이더 모듈과 레이더 반사기 및 선택적으로 안테나 유닛은 적어도 거의 동일한 길이방향 위치(x) 내에 배열된다. 헤드라이트 커버(4)는 그 후에 (후방으로) 레이더 모듈의 길이방향 위치 및 레이더 반사기의 길이방향 위치 보다 더 짧은 길이방향 위치로 연장된다. 즉: 헤드라이트 커버는 레이더 모듈 및 레이터 반사기와 중복될 뿐만 아니라, 이러한 두 요소를 방출방향에서 완전히 커버한다.
레이더 및 광선 방출 조립체(10)가 도 2에 도시되어 있는데, 이는 복수의 레이더 반사기와 복수의 레이더 안테나 유닛(12, 12a)을 구비하며, 즉 비스듬하게 방사하기 위한 적어도 하나의 레이더 안테나 유닛(12a)을 구비하고, 이 조립체는 측면 검출을 위해 설비되어 있다. 이미 상술한 레이더 반사기(13) 뿐만 아니라, 사선방향의 방사를 위해 설치된 레이더 반사기(13a)와 측면방향의 방사를 위해 설치된(측면도) 레이더 반사기(13b)도 제공된다.
이와 함께, 세 가지 유형의 모든 레이더 반사기가 균일한 레이더 반사기로서 모듈 방식으로 제공될 수 있는데, 특히 각각의 레이더 반사기가 2차원 연장부를 포함하는 반사기 요소(13.4)로서 제공될 수 있다. 각각의 반사기 요소(13.4)는 다음 요소들 중 적어도 하나의 특징을 가질 수 있다: 제1 (특히 일측) 주파수-선택 구조(13.1) (레이더 통로 구조), 제2 (특히 일측에 적용) 주파수-선택 구조(13.2), 각각 특히 코팅으로 삽입되거나 재료에 일체로 통합됨; 및/또는 선택적으로 일측 또는 양측에 있는 광투과, 전도성 산화물 층(TCO)(13.3). 단지 하나의 주파수-선택 구조가 선택적으로 제공되고, 특히 각각의 반사기 요소(13.4)의 재료에 통합된다. 대안으로서 또는 부가적으로, TCO 층(13.3)은 선택적으로 또한 헤드라이트 커버(4)에 형성될 수 있다.
레이더 통로 구조(14)에 대한 개별 실시예가 도 3에 자세히 도시되어 있다. 레이더 통로 구조(14)는 적어도 4가지 유형의 구조의 시스템에 의해 형성되고, 특히 제1 주파수-선택 레이더 통로 구조(14a), 특히 소위 밴드패스 구조, 그리고 제2 주파수-선택 레이더 통로 구조(14b), 특히 소위 프레넬 영역(Fresnel region), 그리고 제3 주파수-선택 레이더 통로 구조(14c), 특히 소위 PRS(부분 반사 구조), 그리고 제4 주파수-선택 레이더 통로 구조(14d), 특히 소위 로우패스(lowpass) 구조. 각각의 구조는 특히, 레이저 방법에 의해 각각 삽입되거나 통합될 수 있다. 각각의 레이더 통로 구조의 경우 또는 모든 레이더 통로 구조의 경우, 하나 또는 복수의 투명, 전도성 산화물 층(TCO)(14.3)이 선택적으로 제공될 수 있고, 특히 반사적 특성을 최적화하기 위해 제공될 수 있다.
추가 레이더 및 광선 방출 조립체(10)에 대한 실시예가 도 4에 도시되어 있고, 이는 헤드라이트(1)에 통합되어 있다. 레이더 모듈(11)은 여러 개의 광원(2) 뒤에 배치되어 있다. 광축(7, 16)이 하나가 다른 것 위에 놓여 있는 방식으로 위치되거나, 적어도 거의 서로 평행하게 배향되어 있다. 광원(2)은 안테나 유닛(12)의 광축(16)을 둘러싸거나, 적어도 부분적으로 안테나 유닛 주위에 원주방향으로 배치되어 있다. 광원(2)과 검출영역(8) 사이에, (유일하게) 광투과, 레이더 방사선-형성 헤드라이트 커버가 배치되어 있다. 도 4에 따른 조립체에서 반드시 광투과성일 필요는 없는 TCO 층(14.3)을 갖는 레이더 방사선-형성 메커니즘(14)이, 안테나 유닛(12)과 광원 사이에 배치되어 있다.
1
헤드라이트
2 광원 또는 프로젝션 렌즈
3 광 반사기
4 헤드라이트 커버, 특히 광투과 레이더 방사선-형성 메커니즘으로 또는 이 메커니즘을 갖도록 설계됨.
4.1 외부면
4.2 내부면
6 광 전달경로
7 광원 또는 광 반사기의 광축(주요 배향)
8 검출영역
9 광원뿔
10 레이더 및 광 방출 조립체
11 레이더 모듈
11.1 상부면
12 레이더 안테나 유닛 (송수신 유닛)
12a 비스듬한 방향으로 방사하기 위한 레이더 안테나 유닛
13 광투과 레이더 방사선-형성 메커니즘, 특히 레이더 반사기
13.1 제1 주파수-선택 구조, 특히 코팅 또는 통합
13.2 제2 주파수-선택 구조, 특히 코팅 또는 통합
13a 비스듬한 조사를 위한 각각의 레이더 반사기 또는 레이더 반사기 요소
13b 측면 조사를 위한 각각의 레이더 반사기 또는 레이더 반사기 요소 (측면도)
13.3 광투과, 전도성 산화물 레이어(TCO)
13.4 반사기 요소, 특히 2차원 연장부를 갖는
13.5 헤드라이트 커버용 접촉 포인트 또는 고정 포인트
14 광투과 레이더 방사선-형성 메커니즘, 특히 주파수-선택 레이더 통로구조, 특히 코팅으로 구성되고 및/또는 재료에 통합되도록 삽입됨.
14.1 외부 레이더 통로 구조, 특히 외부 코팅
14.2 내부 레이더 통로 구조, 특히 내부 코팅
14.3 투명, 전도성 산화물 레이어(TCO)
14a 제1 주파수-선택 레이더 통로 구조, 특히 대역폭
14b 제2 주파수-선택 레이더 통로 구조, 특히 프레넬 영역
14c 제3 주파수-선택 레이더 통로 구조, 특히 PRS
14d 제4 주파수-선택 레이더 통로 구조, 특히 로우패스
15 방사선-액티브 커버를 갖는 중간평면
16 레이더 모듈의 또는 안테나 유닛의 광축
17 헤드라이트 커버에 의해 그리고 선택적으로는 광 반사기에 의해 길이가 형성되는 헤드라이트 공동
17.1 루프 부분 공동
18 접평면, 특히 수평면으로서 배향됨
19 광선경로 (방출된, 전파되는 레이더 방사선 또는 HF 웨이브, 각각)
x 각각, 방출방향 또는 길이방향 위치
2 광원 또는 프로젝션 렌즈
3 광 반사기
4 헤드라이트 커버, 특히 광투과 레이더 방사선-형성 메커니즘으로 또는 이 메커니즘을 갖도록 설계됨.
4.1 외부면
4.2 내부면
6 광 전달경로
7 광원 또는 광 반사기의 광축(주요 배향)
8 검출영역
9 광원뿔
10 레이더 및 광 방출 조립체
11 레이더 모듈
11.1 상부면
12 레이더 안테나 유닛 (송수신 유닛)
12a 비스듬한 방향으로 방사하기 위한 레이더 안테나 유닛
13 광투과 레이더 방사선-형성 메커니즘, 특히 레이더 반사기
13.1 제1 주파수-선택 구조, 특히 코팅 또는 통합
13.2 제2 주파수-선택 구조, 특히 코팅 또는 통합
13a 비스듬한 조사를 위한 각각의 레이더 반사기 또는 레이더 반사기 요소
13b 측면 조사를 위한 각각의 레이더 반사기 또는 레이더 반사기 요소 (측면도)
13.3 광투과, 전도성 산화물 레이어(TCO)
13.4 반사기 요소, 특히 2차원 연장부를 갖는
13.5 헤드라이트 커버용 접촉 포인트 또는 고정 포인트
14 광투과 레이더 방사선-형성 메커니즘, 특히 주파수-선택 레이더 통로구조, 특히 코팅으로 구성되고 및/또는 재료에 통합되도록 삽입됨.
14.1 외부 레이더 통로 구조, 특히 외부 코팅
14.2 내부 레이더 통로 구조, 특히 내부 코팅
14.3 투명, 전도성 산화물 레이어(TCO)
14a 제1 주파수-선택 레이더 통로 구조, 특히 대역폭
14b 제2 주파수-선택 레이더 통로 구조, 특히 프레넬 영역
14c 제3 주파수-선택 레이더 통로 구조, 특히 PRS
14d 제4 주파수-선택 레이더 통로 구조, 특히 로우패스
15 방사선-액티브 커버를 갖는 중간평면
16 레이더 모듈의 또는 안테나 유닛의 광축
17 헤드라이트 커버에 의해 그리고 선택적으로는 광 반사기에 의해 길이가 형성되는 헤드라이트 공동
17.1 루프 부분 공동
18 접평면, 특히 수평면으로서 배향됨
19 광선경로 (방출된, 전파되는 레이더 방사선 또는 HF 웨이브, 각각)
x 각각, 방출방향 또는 길이방향 위치
Claims (12)
- 광선 및 레이더 방사선을 방출하기 위해 설치되고 적어도 반사된 레이더 방사선을 검출하기 위해 설치되는, 특히 차량용, 레이더 및 광선 방출 조립체(10)로서,
광투과 헤드라이트 커버(4)와 상기 헤드라이트 커버 뒤에 배치되는 광원(2) 및 광 반사기(3)를 포함하는 헤드라이트(1); 및
상기 헤드라이트 커버 뒤에 배치되고, 상기 헤드라이트에 일체로 형성되어 있으며 레이더 안테나 유닛(12)을 포함하는 레이더 모듈(11);을 포함하고,
상기 레이더 및 광선 방출 조립체(10)는 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘(13, 14)을 갖고, 특히 주파수-선택 레이더 방사선-형성 메커니즘을 갖는 것을 특징으로 하는 레이더 및 광선 방출 조립체. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘(13, 14)은 상기 레이더 방사선의 방출방향(x)에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 레이더 및 광선 방출 조립체. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘(13, 14)은 상기 레이더 방사의 반사방향에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 레이더 및 광선 방출 조립체. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘(13, 14)은 평평하게, 특히 평면형 또는 곡면형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이더 및 광선 방출 조립체. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘(13, 14)은 주파수-선택식으로서, 특히 레이더 방사선-형성 메커니즘이 주파수-선택 레이더 통로 구조(13.1, 13.2, 14.1, 14.2)를 포함하고; 및/또는 상기 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘(13, 14)은 상기 광원(2)의 방출방향에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 레이더 및 광선 방출 조립체. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
개별 레이더 방사선-형성 기능을 각각 포함하는 적어도 두 개의 레이더 방사선-형성 영역이 상기 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘(13, 14)에 제공되는 것을 특징으로 하는 레이더 및 광선 방출 조립체. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 레이더 방사선-형성 영역은 동일한 레이더 방사선-형성 메커니즘에 배열/형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이더 및 광선 방출 조립체. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이더 및 광선 방출 조립체(10)가 상기 헤드라이트 커버(4) 뒤에 배치되고 상기 헤드라이트에 일체로 형성된 레이더 반사기(13)를 갖고, 상기 레이더 모듈(11)은 상기 레이더 반사기 아래에 배치되고; 및/또는
상기 레이더 반사기는 상기 레이더 모듈과 함께 적어도 거의 동일한 길이방향 위치(x)에 배치되고, 특히 상기 헤드라이트 커버(4)에 의해 완전히 중첩되거나 커버되고, 특히 방출 방향에서 상기 헤드라이트 커버까지의 상기 레이더 및 광선 방출 조립체(10)의 길이방향 연장부의 마지막 1/3에 배치되고; 및/또는
상기 레이더 반사기(13)는 광축(7)의 아래에 또는 상기 광 반사기(3)의 또는 상기 광원(2)의 주요 배향에 따른 축의 아래에 배치되고; 및/또는 레이더 방사의 광선경로(19)는 레이더 반사기(13)에 의해 70 내지 110°로, 특히 90°로 편향되고, 특히 적어도 거의 상기 레이더 및 광선 방출 조립체의 방출방향(x)으로 배향되고; 및/또는 상기 레이더 반사기(13)는, 특히 내부면은, 적어도 일부 섹션에서 방출방향(x)에 대하여 또는 수평선에 대하여 35 내지 60°의 경사로 배치되고, 특히 40 내지 50°의 경사로 배치되고; 및/또는 상기 레이더 반사기(13)는, 상기 레이더 반사기와 상기 헤드라이트 커버가 특히 45 내지 90°의 끼인각으로 서로 반대로 경사진 두 개의 표면 영역을 포함하는 새들 루프의 기하학적 구조로 상기 레이더 모듈(11)을 커버하는 루프 구조를 형성하도록, 상기 헤드라이트 커버(4)에 대하여 배치되고; 및/또는 상기 레이더 반사기(13)의 배열 및/또는 배향은 모터에 의해 조정될 수 있고; 및/또는 상기 레이더 반사기(13)는 적어도 일부 섹션에 3차원 연장부를 갖고 측면으로도 레이더 방사선 반사하도록 설치되고; 및/또는 상기 레이더 반사기(13)는 광투과 및 레이더 방사선 투과 기판 재료로 구성되고 특히 코팅이나 전도성 표면으로 설계된 추가 레이더 방사선-형성 메커니즘을 갖고; 및/또는 상기 레이더 반사기(13)는 추가 레이더 방사선-형성 메커니즘을 갖고, 상기 레이더 반사기는 상기 레이더 모듈(11)로부터 상기 헤드라이트 커버(4)의 바깥으로 레이더 방사선이 적어도 두 번 주파수-선택 레이더 통로 구조(13, 14)를 통해 조사되도록 상기 헤드라이트 커버(4)에 대하여 배치되고; 및/또는 상기 레이더 반사기(13)는 적어도 하나의 표면에 광투과 전도성 산화물 레이어(13.3) 또는 전도성 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 레이더 및 광선 방출 조립체. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이더 방사선-형성 메커니즘(13, 14)은 적어도 일부 섹션에서 구조패턴이 주기적으로 배열되어 있고, 상기 구조패턴은 특히 동심 배열구조로 이루어져 있고; 및/또는 상기 레이더 방사선-형성 메커니즘(13, 14)은 코팅으로 또는 필름으로 또는 전도성 표면으로 형성되고; 및/또는 상기 헤드라이트 커버(4)는 상기 레이더 방사선-형성 메커니즘(13, 14)용 기판을 형성하고; 및/또는 상기 레이더 방사선-형성 메커니즘은 광투과, 전도성 산화물 레이어(13.3, 14.3)로 설계된 전도성 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 레이더 및 광선 방출 조립체. - 레이더 및 광선 방출 조립체, 특히 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 레이더 및 광선 방출 조립체(10)의 사용방법으로서,
광선을 방출하기 위해, 레이더 방사의 주파수-선택식 방출을 위해, 그리고 적어도 하나의, 특히 적어도 두 개의 레이더 방사선-형성 메커니즘에 의해, 특히 주파수-선택 레이더 통로 구조(13, 14)에 의해 레이더 검출영역(8)을 특정하기 위해, 상기 메커니즘은 적어도 상기 레이더 및 광선 방출 조립체의 광투과 헤드라이트 커버(4)의 적어도 한쪽 내에 또는 상기 커버(4)의 적어도 한쪽 상에, 특히 광선 경로(19)에 제공되는데, 상기 광선 경로는 레이더 모듈(11)에서 시작하여, 광원, 특히 차량의 헤드라이트(1)의 광원뿔의 외부에 배치되는 레이더 반사기(13)에서의 위치를 포함하는 적어도 두 위치 내에서 일렬로 연속하고,
상기 레이더 모듈(11)은 상기 광원에서 방출하는 광원뿔의 외부에 배치되고, 특히 적어도 하나의, 특히 적어도 두 개의 레이더 방사선-형성 메커니즘(13, 14)의 하부에 배치되고, 특히 적어도 상기 헤드라이트의 광원의 광축(7)에 대하여 거의 직교하도록 위쪽으로 배향된 상기 레이더 모듈의 광축(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 및 광선 방출 조립체의 사용방법. - 광선과 레이더 방사선을 방출하도록 그리고 적어도 반사된 레이더 방사선을 검출하도록 설치되는 차량용 레이더 및 광선 방출 조립체(10)에 있어서, 광투과 헤드라이트 커버(4)를 포함하는 헤드라이트(1), 상기 헤드라이트 커버(4) 뒤에 배치된 광원(2)과, 광 반사기(3)를 포함하고, 상기 헤드라이트에 통합된 상기 헤드라이트 커버 뒤에 배치된 레이더 모듈(11)을 포함하고, 레이더 안테나 유닛(12)을 포함하고, 특히, 적어도 상기 헤드라이트 커버(4) 상에 또는 상기 헤드라이트 커버(4) 내에, 특히 주파수-선택 레이더 통로 구조(13, 14)로 구성된 적어도 하나의 레이더 방사선-형성 메커니즘을 형성함으로써 제조되는, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 레이더 및 광선 방출 조립체(10)로서,
상기 레이더 방사선-형성 메커니즘은 광투과 전도성 산화물 레이어(13.3, 14.3)로 구성된 전도성 부분을 갖거나 적어도 부분적으로 상기 전도성 부분이 형성되어 있고, 박막 레이어 제거에 의해, 특히 레이저에 의해 구조패턴이 상기 레이더 방사선-형성 메커니즘에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 레이더 및 광선 방출 조립체(10). - 제11항에 있어서,
구조 패턴이 박층 레이어 제거 또는 박층 레이어 도포에 의해 레이더 방사선-형성 메커니즘에 삽입되거나, 레이더 방사선-형성 메커니즘이 박층 레이어 제거에 의해, 박층 레이어 도포에 의해, 또는 필름의 도포에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 레이더 및 광선 방출 조립체.
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