本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的傳感器裝置。本發(fā)明還涉及用于制造用于機(jī)動(dòng)車的傳感器裝置的方法。

背景技術(shù)：

從大約76GHz至大約77GHz的頻帶中的雷達(dá)傳感器在用于周圍環(huán)境監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)中越來越強(qiáng)地推廣，尤其在具有現(xiàn)代的駕駛輔助系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車中。公知的傳感器輩代就此利用強(qiáng)聚焦的系統(tǒng)應(yīng)用于遠(yuǎn)區(qū)域(直到大約250m的探測(cè)區(qū)域)，其中，所探測(cè)的對(duì)象僅在相對(duì)于車橋的窄的角范圍中、例如少于大約±30°中被檢測(cè)。

應(yīng)被未來的系統(tǒng)覆蓋的多個(gè)新功能需要具有大的開口角度和由此寬的視區(qū)的雷達(dá)傳感器。所提到的功能就此能夠例如包括：探測(cè)交叉的行人/自行車駕駛員、交叉口輔助(Kreuzungsassistenten)、監(jiān)控后方的車輛區(qū)域、監(jiān)控死角等。

為此，雷達(dá)傳感器安裝在在車輛中的不同的部位處，例如附加于已經(jīng)存在的前部傳感器還在所有四個(gè)車角(Fahrzeugecken)中。這些傳感器應(yīng)就此實(shí)現(xiàn)偏離傳感器軸線的不同的出射方向，以便側(cè)向地例如在大約±60°的角度范圍中實(shí)現(xiàn)盡最大可能的有效距離和準(zhǔn)確性。在當(dāng)前的傳感器輩代中，天線在大多情況下平坦地布置在電路板上。這樣的布置方式較好地適合于：將發(fā)射/接收功率垂直于電路板來聚焦。

公知的汽車?yán)走_(dá)傳感器具有兩個(gè)發(fā)射天線和四個(gè)接收天線。為了實(shí)現(xiàn)不同的視區(qū)，必須使用一個(gè)以上的發(fā)射天線。在安裝在兩個(gè)前部車角中的所謂的車角傳感器(Corner-Sensoren)中，使用兩個(gè)相同的、弱集束的天線用于沿著探測(cè)方向的寬的角度視區(qū)(英語：field of view)。與此不同，安裝在兩個(gè)后部車角中的公知的所謂的車尾傳感器擁有兩個(gè)強(qiáng)集束的天線，它們實(shí)現(xiàn)了窄的角度視區(qū)。不利地，對(duì)于覆蓋所有四個(gè)車角而言，需要具有相應(yīng)專門的定向特征的兩個(gè)不同的傳感器類型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是，提供用于機(jī)動(dòng)車的改善的傳感器裝置。

按照第一方面利用用于機(jī)動(dòng)車的傳感器裝置來解決該任務(wù)，該傳感器裝置具有：

- 布置在基體表面上的第一發(fā)射天線，其具有窄的、棒狀的定向特征，第一發(fā)射天線具有被定義的數(shù)量的平坦的天線元件；

- 布置在基體表面上的第二發(fā)射天線，其具有寬的、棒狀的定向特征，第二發(fā)射天線具有被定義的數(shù)量的平坦的天線元件，其中，兩個(gè)發(fā)射天線的定向特征相對(duì)于主射束方向以被定義的角度相對(duì)于彼此定向；和

- 至少一個(gè)布置在基體表面上的接收天線，其具有被定義的數(shù)量的平坦的天線元件。

以這種方式，提供傳感器裝置，該傳感器裝置有利地能夠使用在所有四個(gè)車角中，因?yàn)橄鄳?yīng)的出射特征或定向特征通過傳感器裝置相對(duì)于機(jī)動(dòng)車的相應(yīng)布置方式而能夠被確定。由此，能夠?qū)鞲衅餮b置用于機(jī)動(dòng)車的前角以及后角。傳感器裝置的高效的和在花費(fèi)上有利的制造以這種方式被有利地支持。

按照第二方面，所述任務(wù)利用用于制造天線裝置的方法來解決，該方法具有步驟：

- 將第一發(fā)射天線的被定義的數(shù)量的平坦的天線元件布置在基體上，其中，第一發(fā)射天線構(gòu)造有窄的棒狀的定向特征；

- 將第二發(fā)射天線的被定義的數(shù)量的平坦的天線元件布置在基體上，其中，第二發(fā)射天線構(gòu)造有寬的棒狀的定向特征，其中，發(fā)射天線如此地構(gòu)造，使得兩個(gè)發(fā)射天線的定向特征相對(duì)于主射束方向以被定義的角度相對(duì)于彼此定向；并且

- 將至少一個(gè)接收天線的被定義的數(shù)量的平坦的天線元件布置在基體上。

天線裝置的和所述方法的有利的改型方案是從屬權(quán)利要求的主題。

傳感器裝置的有利的改型方案的特征在于，該傳感器裝置還具有用于連接用于天線的插接器的插接元件，該插接元件布置為正交于基體并且正交于天線元件，其中，插接元件相對(duì)于天線具有到接收天線的最大的間距。以這種方式，能夠以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)天線在傳感器裝置上的饋送。此外，由此，能夠在所有四個(gè)車角中以簡(jiǎn)單的方式使用傳感器裝置，其方式是，傳感器裝置合適定向地安裝在車輛中。

傳感器裝置的一個(gè)另外的有利的改型方案設(shè)置，第一發(fā)射天線的窄的棒狀的定向特征具有大約120m至大約140m的最大的有效距離和大約20m的向著主射束方向的側(cè)向延展。以這種方式，提供了用于窄集束的第一發(fā)射天線的有利的出射特性。

傳感器裝置的一個(gè)另外的有利的改型方案設(shè)置，第二發(fā)射天線的寬的棒狀的定向特征具有大約70m至大約90m的最大的有效距離和大約40m的向著主射束方向的側(cè)向延展。以這種方式，提供了用于寬集束的第二發(fā)射天線的有利的出射特性。

在下文利用另外的特征和優(yōu)點(diǎn)借助多個(gè)附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明。在此，主要定性地理解所述附圖并且所述附圖不絕對(duì)必要比例恰當(dāng)?shù)貙?shí)施。相同的或功能相同的元件具有相同的附圖標(biāo)記。

附圖說明

在附圖中示出：

圖1雷達(dá)傳感器在機(jī)動(dòng)車中的安裝位置；

圖2和3機(jī)動(dòng)車中的兩個(gè)后部的雷達(dá)傳感器的示意圖；

圖4根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的實(shí)施方式；

圖5根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的輻輻射特征；

圖6和7機(jī)動(dòng)車中的兩個(gè)后部的傳感器裝置的立體圖；

圖8四個(gè)根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的示例的測(cè)位區(qū)；以及

圖9根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方式的在原則上的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1以俯視圖示出了具有多個(gè)傳感器裝置100的機(jī)動(dòng)車200，其中，各一個(gè)傳感器裝置100布置在機(jī)動(dòng)車的四個(gè)外部車角中的一個(gè)中。向前感測(cè)的前部傳感器裝置未示出。傳感器裝置100構(gòu)造為雷達(dá)傳感器并且設(shè)置用于：聚集發(fā)射天線TX和接收天線RX的發(fā)射/接收功率，其中，在被定義的視線范圍中實(shí)現(xiàn)被定義的感測(cè)有效距離。

所有的天線TX、RX分別具有被定義的數(shù)量的、矩形或方形的、平坦的天線元件12，所述天線元件布置在基體10(未示出)上并且以這種方式實(shí)現(xiàn)公知的“貼片天線”。

圖2以示意的方式示出了傳統(tǒng)的傳感器裝置100，該傳感器裝置安裝在機(jī)動(dòng)車200左后角中在保險(xiǎn)杠20后方?？梢姷氖牵瑥耐獠康絹淼慕邮丈涫鳶首先到達(dá)接收天線RX。接收射束S的反射以進(jìn)一步的順序在機(jī)動(dòng)車200的保險(xiǎn)杠20和質(zhì)量面(Masseflaeche)11之間進(jìn)行。

與之不同，在示出了安裝在右側(cè)外部車角中在保險(xiǎn)杠20后方的傳感器裝置100的圖3中，可見的是，具有有效信號(hào)的接收射束S首先到達(dá)高頻天線設(shè)備的質(zhì)量面11，并且然后以進(jìn)一步的順序在所述質(zhì)量面11和保險(xiǎn)桿20之間經(jīng)受多次反射。結(jié)果，由此會(huì)由接收天線RX來接收干擾，從而會(huì)使接收天線RX的接收品質(zhì)顯著變差。

用于連接用于供給用于天線的信號(hào)的插接器的插接器位置(未示出)布置在傳感器裝置100的下側(cè)上。對(duì)于所展示的情況，對(duì)于接收射束S的特定的入射角度能夠?qū)е陆邮仗炀€RX的迅速的性能降級(jí)。在此，所述反射不同地對(duì)于傳感器裝置100的兩個(gè)位置起作用。由此，對(duì)于圖3中的傳感器裝置100，除了期望路徑以外還存在第二路徑，該第二路徑經(jīng)過多次反射也到達(dá)接收天線RX。通過與有效信號(hào)的干涉，以這種方式能夠產(chǎn)生角度誤差。

提出傳感器裝置100，其具有由強(qiáng)集束的第一發(fā)射天線TX1、弱集束的第二發(fā)射天線TX2和至少一個(gè)接收天線RX1...RX4構(gòu)成的組合。

圖4示出了傳感器裝置100的實(shí)施方式的俯視圖?？梢姷氖牵哂姓亩ㄏ蛱卣骰蚣卣鞯?、具有多個(gè)平坦的天線元件12的第一發(fā)射天線TX1以及具有寬的定向特征或集束特征的、也具有多個(gè)平坦的天線元件12的第二發(fā)射天線TX2，所述天線元件布置在基體10上。在此，第一發(fā)射天線TX1具有相對(duì)于所展示的笛卡爾坐標(biāo)系的z軸大約-40°的主射束方向。第二發(fā)射天線TX2具有相對(duì)于所展示的坐標(biāo)系的z軸大約20°的主射束方向。

傳感器裝置100還具有四個(gè)接收天線RX1...RX4，所述接收天線也實(shí)現(xiàn)有平坦天線元件12，所述天線元件布置在基體10上。

第一發(fā)射天線TX1的和接收天線RX1...RX4的平坦的天線元件12構(gòu)造為常規(guī)的平坦的天線元件，其輻射最大值正交于基體10指向。

通過具有不同的定向特征的兩個(gè)發(fā)射天線TX1和TX2的組合，能夠?qū)鞲衅餮b置100安裝和使用在所有四個(gè)外部的車角中，其中，所期望的定向特征或輻射特征能夠通過傳感器裝置100的簡(jiǎn)單的相匹配的安裝位置來實(shí)現(xiàn)。通過第一發(fā)射天線TX1的窄的集束特征，還支持了具有較少環(huán)境噪音的接收信號(hào)的更好品質(zhì)。

圖5以原理方式示出了具有兩個(gè)棒30、40的傳感器裝置100的兩個(gè)發(fā)射天線TX1、TX2的定向特征或射出特征或集束特征。第一棒30源自第一發(fā)射天線TX1并且具有窄的定向特征。窄的定向特征能夠優(yōu)選地具有第一棒30的從大約120m至大約140m的最大有效距離。相對(duì)于圖4，圖5中的笛卡爾坐標(biāo)系關(guān)于z軸以大約40°扭轉(zhuǎn)，從而圖5的棒30關(guān)于圖4的坐標(biāo)系的z軸以大約-40°定向。第一棒30關(guān)于主射束方向的側(cè)向尺寸為大約±20m。

在圖5中還可見第二棒40，該棒源自第二發(fā)射天線TX2。可見的是，第二棒40相比于第一棒30具有較寬的定向特征。關(guān)于圖4的坐標(biāo)系的z軸，第二棒40以20°的方向定向。第二棒40的最大的有效距離優(yōu)選地為大約70m至大約90m，其中，第二棒40相對(duì)于主射束方向的側(cè)向尺寸優(yōu)選地為大約±40m。

圖6和7示出了傳感器裝置100的有利的改型方案，該傳感器裝置布置在機(jī)動(dòng)車200的不同外部車角中?？梢姴褰釉?0，該插接元件側(cè)向地布置在傳感器裝置100上。

插接元件50布置為正交于基體10并且正交于天線元件12。插接元件50相對(duì)于發(fā)射和接收天線TX1、TX2、RX1...RX4的組最大程度地與接收天線RX1...RX4隔開間距地布置。結(jié)果是，能夠由此實(shí)現(xiàn)，接收射束S首先始終落到接收天線RX1...RX4上并且之后在傳感器裝置100和保險(xiǎn)杠20之間反射。

在圖7中展示了機(jī)動(dòng)車的右角中的安裝位置，其中，圖7的布置方式相對(duì)于圖6的布置方式以180°扭轉(zhuǎn)。有利地，以這種方式，與接收方向無關(guān)，避免了保險(xiǎn)杠20和質(zhì)量面11之間的到接收天線RX上的反射。結(jié)果是：入射的接收射束S最先反射到發(fā)射天線TX的天線面上，從而能夠獲得角度誤差的減少。

圖8示出了機(jī)動(dòng)車200角位置中的總共四個(gè)傳感器裝置100的測(cè)位區(qū)的示例圖。機(jī)動(dòng)車200的向前行駛方向使用箭頭來顯出。可見的是，對(duì)于兩個(gè)前部的傳感器裝置100，“寬的”棒40的輻射特征向前定向，其中，兩個(gè)“窄的”棒30向著側(cè)部定向。對(duì)于后部的傳感器裝置100，窄的棒30向后定向，而兩個(gè)棒40向著側(cè)部定向。

所提到的特征能夠通過將傳感器裝置100簡(jiǎn)單地扭轉(zhuǎn)180°安裝來改變。顯出了棒30的最大的有效距離L1和第二棒40的最大的有效距離L2。

圖9以示意的方式示出了用于制造用于機(jī)動(dòng)車的傳感器裝置的方法的實(shí)施方式的原理流程圖。

在步驟300中，執(zhí)行將第一發(fā)射天線TX1的被定義的數(shù)量的平坦的天線元件12布置在基體10上，其中，第一發(fā)射天線TX1構(gòu)造有窄的棒狀的定向特征。

在步驟310中，執(zhí)行將第二發(fā)射天線TX2的被定義的數(shù)量的平坦的天線元件12布置在基體10上，其中，第二發(fā)射天線TX2構(gòu)造有寬的棒狀的定向特征，其中，發(fā)射天線如此地構(gòu)造，使得兩個(gè)發(fā)射天線TX1、TX2的定向特征關(guān)于主射束方向以被定義的角度相互定向。

最后，在步驟320中，執(zhí)行將至少一個(gè)接收天線RX1...RX4的平坦的天線元件12布置在基體上。

結(jié)果是，由此可行的是，利用僅一個(gè)唯一的傳感器類型在所有四個(gè)車角中使用具有優(yōu)化的感測(cè)特征的雷達(dá)傳感器裝置。這能夠顯著地減小制造、物流和安裝成本，從而支持傳感器裝置的高效的制造。

綜述地，利用本發(fā)明提出傳感器裝置和用于制造用于機(jī)動(dòng)車的傳感器裝置的方法，由此實(shí)現(xiàn)了具有可簡(jiǎn)單設(shè)定的集束特征的、可簡(jiǎn)單制造和高效使用的、穩(wěn)健的和在花費(fèi)上有利的雷達(dá)傳感器。這通過傳感器裝置上的、具有窄的集束特征的發(fā)射天線和具有寬的集束特征的發(fā)射天線構(gòu)成的組合來實(shí)現(xiàn)。

盡管本發(fā)明前述地借助具體的實(shí)施方式被說明，本發(fā)明絕不限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員由此前述地也實(shí)現(xiàn)未實(shí)現(xiàn)的或部分公開的實(shí)施方式，而不偏離于本發(fā)明的核心。