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

背景技術(shù)：

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

應(yīng)被未來的系統(tǒng)覆蓋的多個新功能需要具有大的開口角度和由此寬的視區(qū)的雷達傳感器。所提到的功能就此能夠例如包括：探測交叉的行人/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車角(Fahrzeugecken)中。這些傳感器應(yīng)就此實現(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°的角度范圍中實現(xiàn)盡最大可能的有效距離和準確性。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。

公知的汽車雷達傳感器具有兩個發(fā)射天線和四個接收天線。為了實現(xiàn)不同的視區(qū)，必須使用一個以上的發(fā)射天線。在安裝在兩個前部車角中的所謂的車角傳感器(Corner-Sensoren)中，使用兩個相同的、弱集束的天線用于沿著探測方向的寬的角度視區(qū)(英語：field of view)。與此不同，安裝在兩個后部車角中的公知的所謂的車尾傳感器擁有兩個強集束的天線，它們實現(xiàn)了窄的角度視區(qū)。不利地，對于覆蓋所有四個車角而言，需要具有相應(yīng)專門的定向特征的兩個不同的傳感器類型。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是，提供用于機動車的改善的傳感器裝置。

按照第一方面利用用于機動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，兩個發(fā)射天線的定向特征相對于主射束方向以被定義的角度相對于彼此定向；和

- 至少一個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車角中，因為相應(yīng)的出射特征或定向特征通過傳感器裝置相對于機動車的相應(yīng)布置方式而能夠被確定。由此，能夠?qū)鞲衅餮b置用于機動車的前角以及后角。傳感器裝置的高效的和在花費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，使得兩個發(fā)射天線的定向特征相對于主射束方向以被定義的角度相對于彼此定向；并且

- 將至少一個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，能夠以簡單的方式實現(xiàn)天線在傳感器裝置上的饋送。此外，由此，能夠在所有四個車角中以簡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)點借助多個附圖詳細地說明本發(fā)明。在此，主要定性地理解所述附圖并且所述附圖不絕對必要比例恰當(dāng)?shù)貙嵤Ｏ嗤幕蚬δ芟嗤脑哂邢嗤母綀D標記。

附圖說明

在附圖中示出：

圖1雷達傳感器在機動車中的安裝位置；

圖2和3機動車中的兩個后部的雷達傳感器的示意圖；

圖4根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的實施方式；

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機動車中的兩個后部的傳感器裝置的立體圖；

圖8四個根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的示例的測位區(qū)；以及

圖9根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施方式的在原則上的流程圖。

具體實施方式

圖1以俯視圖示出了具有多個傳感器裝置100的機動車200，其中，各一個傳感器裝置100布置在機動車的四個外部車角中的一個中。向前感測的前部傳感器裝置未示出。傳感器裝置100構(gòu)造為雷達傳感器并且設(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現(xiàn)被定義的感測有效距離。

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動車200左后角中在保險杠20后方?？梢姷氖?，從外部到來的接收射束S首先到達接收天線RX。接收射束S的反射以進一步的順序在機動車200的保險杠20和質(zhì)量面(Masseflaeche)11之間進行。

與之不同，在示出了安裝在右側(cè)外部車角中在保險杠20后方的傳感器裝置100的圖3中，可見的是，具有有效信號的接收射束S首先到達高頻天線設(shè)備的質(zhì)量面11，并且然后以進一步的順序在所述質(zhì)量面11和保險桿20之間經(jīng)受多次反射。結(jié)果，由此會由接收天線RX來接收干擾，從而會使接收天線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。對于所展示的情況，對于接收射束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。在此，所述反射不同地對于傳感器裝置100的兩個位置起作用。由此，對于圖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)過多次反射也到達接收天線RX。通過與有效信號的干涉，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的實施方式的俯視圖。可見的是，具有窄的定向特征或集束特征的、具有多個平坦的天線元件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具有相對于所展示的笛卡爾坐標系的z軸大約-40°的主射束方向。第二發(fā)射天線TX2具有相對于所展示的坐標系的z軸大約20°的主射束方向。

傳感器裝置100還具有四個接收天線RX1...RX4，所述接收天線也實現(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的簡單的相匹配的安裝位置來實現(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)境噪音的接收信號的更好品質(zhì)。

圖5以原理方式示出了具有兩個棒30、40的傳感器裝置100的兩個發(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。相對于圖4，圖5中的笛卡爾坐標系關(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?？梢姷氖?，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動車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和保險杠20之間反射。

在圖7中展示了機動車的右角中的安裝位置，其中，圖7的布置方式相對于圖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示出了機動車200角位置中的總共四個傳感器裝置100的測位區(qū)的示例圖。機動車200的向前行駛方向使用箭頭來顯出。可見的是，對于兩個前部的傳感器裝置100，“寬的”棒40的輻射特征向前定向，其中，兩個“窄的”棒30向著側(cè)部定向。對于后部的傳感器裝置100，窄的棒30向后定向，而兩個棒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動車的傳感器裝置的方法的實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，利用僅一個唯一的傳感器類型在所有四個車角中使用具有優(yōu)化的感測特征的雷達傳感器裝置。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動車的傳感器裝置的方法，由此實現(xiàn)了具有可簡單設(shè)定的集束特征的、可簡單制造和高效使用的、穩(wěn)健的和在花費上有利的雷達傳感器。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)成的組合來實現(xiàn)。

盡管本發(fā)明前述地借助具體的實施方式被說明，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現(xiàn)未實現(xiàn)的或部分公開的實施方式，而不偏離于本發(fā)明的核心。