Radomo para un sensor de radar en un vehículo automóvil.

Radomo para un sensor de radar en un vehículo automóvil, en el que al menos una de sus paredes está provista, en una primera superficie, de al menos una primera estructura tridimensional, en el que una segunda superficie opuesta a la primera superficie presenta al menos una segunda estructura

(7, 34) adaptada a la al menos una primera estructura (6, 35) de tal manera que el camino óptico para ondas electromagnéticas en sitios de la pared (14, 36) tanto dotados de estructuras como carentes de estructuras sea sustancialmente idéntico, caracterizado por que la al menos una primera estructura (6, 35) es un bombeado alargado y la al menos una segunda estructura (7, 34) es una concavidad alargada.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09009601.

Solicitante: AUDI AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 85045 INGOLSTADT ALEMANIA.

Inventor/es: PFEIFFER,FLORIAN, BIEBL,ERWIN PROF. DR, SIEDERSBERGER,KARL-HEINZ DR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Detalles de dispositivos asociados a las antenas... > H01Q1/32 (Adaptación para la utilización en o sobre vehículos de carretera o ferroviarios)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > LOCALIZACION DE LA DIRECCION POR RADIO; RADIONAVEGACION;... > Sistemas que utilizan la reflexión o la rerradiación... > G01S13/93 (para anticolisión)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > H01Q15/00 (Dispositivos para la reflexión, refracción, difracción o la polarización de las ondas radiadas por una antena, p. ej. dispositivos cuasi ópticos (variables con el objeto de modificar la directividad H01Q 3/00; disposiciones de tales dispositivos para la conducción de ondas H01P 3/20; variables con el objeto de obtener un efecto de modulación H03C 7/02))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Detalles de dispositivos asociados a las antenas... > H01Q1/42 (Envolturas que no están asociadas mecánica e íntimamente con los elementos radiantes, p. ej. cúpula)

PDF original: ES-2533616_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Radomo para un sensor de radar en un vehículo automóvil.
Ilustración 2 de Radomo para un sensor de radar en un vehículo automóvil.
Ilustración 3 de Radomo para un sensor de radar en un vehículo automóvil.
Ilustración 4 de Radomo para un sensor de radar en un vehículo automóvil.
Radomo para un sensor de radar en un vehículo automóvil.

Fragmento de la descripción:

Radomo para un sensor de radar en un vehículo automóvil La invención concierne a un radomo para un sensor de radar en un vehículo automóvil en el que al menos una pared del mismo está provista, en una primera superficie, de al menos una primera estructura tridimensional, presentando una segunda superficie opuesta a la primera superficie al menos una segunda estructura adaptada a la al menos una primera estructura de tal manera que sea sustancialmente igual el camino óptico para las ondas electromagnéticas en puntos de la pared tanto con estructuras como sin estructuras.

El empleo de sistemas de asistencia al conductor, tales como sistemas de mantenimiento de distancia o dispositivos de navegación, está aumentando cada vez más. Los sensores necesarios para ellos son, por ejemplo, cámaras o bien sensores de radar. En el caso de sensores de radar, es óptimo también desde el punto de vista técnico que en la zona de trabajo del sensor no puedan hallarse obstáculos distintos de los objetos de medida. Sin embargo, por motivos de diseño, es digno de esfuerzo ocultar los sensores de radar detrás del revestimiento del vehículo.

En el caso de la incorporación de un sensor de radar en el frente del vehículo, o, dicho más exactamente, detrás de la rejilla de protección del radiador, una posibilidad consiste en incorporar un radomo en forma de una cubierta dentro de los puntales de la rejilla de protección del radiador. En este caso, las estructuras horizontales de la rejilla de protección del radiador se pueden llevar más lejos en forma de estructuras tridimensionales, sin que se origine un perjuicio en la exactitud de la medición angular de la posición de ubicación determinada por el sensor de radar. No obstante, la transferencia de las estructuras verticales de la rejilla de protección del radiador al radomo falsea la determinación de la posición de ubicación en un medida tal que su empleo es imposible.

Se conoce por el documento JP 2003142917 A un radomo que, al producirse una incidencia perpendicular de una radiación de rayos X sobre la superficie, retarda en la medida de un desplazamiento de fase de 180º la radiación de rayos X reflejada en una zona parcial de la superficie para eliminar pérdidas por reflexión en el radomo. A este fin, se decala una parte de la superficie en un cuarto de la longitud de onda con respecto a otra parte de la superficie. Las zonas decaladas y las zonas no decaladas del radomo presentan entonces un espesor idéntico.

El documento JP 06224614 A concierne a un radomo con espesor constante. Gracias a una adaptación de la constante dieléctrica del material del radomo a lo largo de la superficie del mismo se consigue que el camino óptico para ondas de radio a través del radomo, que inciden sobre la superficie del mismo, sea igual en posiciones diferentes.

Por tanto, la invención se basa en el problema de indicar un radomo que pueda estructurarse a voluntad sin que padezca por ello la determinación angular por el sensor de radar.

Para resolver el problema se ha previsto según la invención en un radomo para un sensor de radar de un vehículo automóvil que la al menos una primera estructura sea un bombeado alargado y que la al menos una segunda estructura sea una concavidad alargada.

Por tanto, se ha previsto según la invención que sea provista de una estructura no sólo la superficie del radomo vuelta hacia el lado exterior del vehículo automóvil, sino también la superficie vuelta hacia el lado interior del vehículo automóvil. En este caso, la segunda estructura se debe adaptar a la primera estructura de tal manera que el camino óptico para ondas electromagnéticas sea el mismo, independientemente del sitio en que la onda electromagnética pase a través del radomo.

Para el cálculo de la segunda estructura se tienen que establecer varios supuestos. En primer lugar, se supone que la onda retrorreflejada por el objeto diana incide como una onda plana sobre el radomo. Se puede partir así de una fase constante en las ondas retrorreflejadas. Para el cálculo del lado trasero se pueden emplear aún varias magnitudes: n0 designa el índice de refracción fuera del radomo y n1 designa el índice de refracción en el propio ï?²

radomo. Con ri j se designan, para i = 1, 2, dos rayos de una onda electromagnética, identificando j = 1 la dirección , de propagación delante del radomo, j = 2 la dirección de propagación en el radomo y j = 3 la dirección de propagación detrás del radomo. Estos son ejemplos de valores para la onda completa o para cualesquiera rayos de esta onda. Para que la longitud del camino óptico sea ahora constante para todos los caminos, se tiene que cumplir la ecuación 1:

ï?² ï?²

ï?r ï?²

ï?«

r ï?©·n ï?«

r ·n1 ï? const.

i, 1 i, 3 0 i, 2

Ventajosamente, la al menos una segunda estructura puede estar configurada de tal manera que la dirección de propagación de ondas electromagnéticas delante y detrás del radomo sea sustancialmente paralela. Es necesario para ello que en el cálculo se incorpore también la correlación entre el ángulo de incidencia ï?¡e y el ángulo de emergencia ï?¡a en la transición aire-radomo y en la transición radomo-aire según la ley de difracción de Snellius. Esto se describe con la ecuación 2:

senï?¡e senï?¡a

ï? .

na ne

na es aquí el índice de refracción del medio de la onda emergente y ne es el índice de refracción del medio de la onda incidente. Independientemente de si se trata de la transición aire-radomo, o viceversa, se puede utilizar n1 para na y n2 para ne, y viceversa.

Teniendo en cuenta esta relación, se puede conseguir que las ondas electromagnéticas discurran también nuevamente paralelas después de salir del radomo. Teniendo en cuanta la ecuación 1 y la ecuación 2, se fija unívocamente la estructuración en la segunda superficie. El cálculo se efectúa aquí para la llamada dirección principal. Los sensores de radar tienen típicamente un ángulo de apertura de ï± 8º y la dirección principal corresponde a un ángulo de 0º .

Según la invención, la al menos una primera estructura es un bombeado alargado y la al menos una segunda estructura es una concavidad alargada. Mientras que los bombeados alargados horizontales no falsean la determinación de la posición de ubicación por medio del sensor de radar, esto ya no se cumple para otros bombeados, especialmente los bombeados verticales. La forma de la segunda estructura no resulta tampoco de manera sencilla por medio de un desplazamiento de la forma de la sección transversal de la primera estructura hacia la forma de la sección transversal de la segunda estructura.

De manera especialmente ventajosa el espesor del radomo en sitios sin estructuras puede corresponder sustancialmente a un múltiplo de la mitad de la longitud de onda de las ondas electromagnéticas en el material del radomo. Por ejemplo, su espesor puede corresponder sustancialmente a una longitud de onda de las ondas electromagnéticas en el material del radomo. Gracias a esta configuración de la pared del radomo, ésta, por así decirlo, se hace invisible para las ondas electromagnéticas.

En otra ejecución el radomo puede comprender dos paredes unidas una a otra con estructuras primeras y segundas sustancialmente simétricas. Gracias a la disposición simétrica se puede compensar desviaciones que eventualmente se presenten respecto del paralelismo de los rayos. Por tanto, se puede restablecer también la distribución de densidad original de las ondas electromagnéticas antes de pasar por el radomo.

Asimismo, la invención concierne también a un sensor de radar con un radomo asociado.

Otras ventajas, características... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Radomo para un sensor de radar en un vehículo automóvil, en el que al menos una de sus paredes está provista, en una primera superficie, de al menos una primera estructura tridimensional, en el que una segunda superficie opuesta a la primera superficie presenta al menos una segunda estructura (7, 34) adaptada a la al menos una primera estructura (6, 35) de tal manera que el camino óptico para ondas electromagnéticas en sitios de la pared (14, 36) tanto dotados de estructuras como carentes de estructuras sea sustancialmente idéntico, caracterizado por que la al menos una primera estructura (6, 35) es un bombeado alargado y la al menos una segunda estructura (7, 34) es una concavidad alargada.

2. Radomo según la reivindicación 1, caracterizado por que la al menos una segunda estructuras (7, 34) está 10 configurada de tal manera que la dirección de propagación de ondas electromagnéticas delante y detrás del radomo (5) sea sustancialmente paralela.

3. Radomo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que su espesor en sitios sin estructuras es sustancialmente igual a un múltiplo de la mitad de la longitud de onda de las ondas electromagnéticas en el material del radomo (5) .

4. Radomo según la reivindicación 3, caracterizado por que su espesor corresponde sustancialmente a una longitud de onda de las ondas electromagnéticas en el material del radomo.

5. Radomo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende dos paredes (14, 36) unidas una a otra con estructuras primeras y segundas (6, 7, 34, 35) sustancialmente simétricas.

6. Radomo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que está integrado en una rejilla 20 (1) de protección del radiador de un vehículo automóvil (2) .

7. Sensor de radar con un radomo asociado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.