具有雷达辐射模块的机动车辆前照灯的制作方法

1.本发明涉及一种机动车辆前照灯，其具有用于发射至少一个可见光光束的装置并具有雷达辐射模块。


背景技术：

2.这种机动车辆前照灯从文献us 2011/0279304 a1的图6中已知。
3.雷达辐射模块在机动车辆中用于监控行驶情况并在驾驶机动车辆和/或自主行驶时为驾驶员提供支持。例如，通过测量与前方行驶车辆的距离并且可能通过干预传动系和/或制动器自动进行对这种距离的恒定保持来进行支持。
4.机动车辆前照灯适用于装入雷达传感器，因为它们作为主要金属车身中的开口原则上提供良好的发射条件和良好的接收条件。这是由于前照灯材料(通常是塑料)的特性以及这些开口中没有车身油漆而产生的。雷达辐射模块的主要组成部分除了电子部件和壳体之外还有雷达辐射发射器和雷达辐射检测器。在这里，雷达辐射检测器在自由辐射实施的情况下只能接收直接落在雷达辐射检测器中的部分。在具有透镜系统的实施方案中，透镜的孔径是限制元件。
5.因此，与自由辐射的实施方案相比，可以增大集成到机动车辆前照灯中的雷达模块的接收功率的解决方案很受关注。
6.从us 2011/0279304 a1已知的机动车辆前照灯具有反射毫米波的反射镜，该反射镜又对可见光是可透过的。该反射镜从一侧投射到近光灯光束中，其中，该反射镜横向通过近光灯光束的光轴延伸。反射毫米波且对可见光是可透过的反射镜在无色透明塑料板的前侧上具有网状结构的气相沉积金属薄膜。该薄膜是反射雷达辐射的层。
7.已知的机动车辆前照灯尤其具有雷达模块，该雷达模块设置成发射雷达辐射。该机动车辆前照灯还具有雷达辐射检测器和上述反射镜形式的雷达功能元件。雷达辐射检测器还具有辐射敏感检测器表面。雷达功能元件设置成将入射到雷达功能层上的雷达辐射以聚束方式偏转到雷达辐射检测器上。雷达功能层对雷达辐射的透明性低于对可见光的透明性，并且如此成形和布置，使得其与可见光光束相交。
8.根据开头提到的us 2011/0279304 a1，段落25，雷达功能层突出超过光轴进入近光灯光束，以便可以使用更多的雷达辐射。即使雷达功能层允许可见光透过，光圈边缘的近光灯光通量也会有一定程度的减弱。
9.另一方面，人们通常对光圈边缘处尽可能高的近光灯强度感兴趣，以实现大范围的近光灯。


技术实现要素：

10.在此背景下，本发明的目的是提供一种机动车辆前照灯，该机动车辆前照灯具有集成到机动车辆前照灯中的雷达传感器系统的优点，而不必为此忍受在产生近光灯分布或远光灯分布方面的缺点，并且其中雷达传感器系统具有较大的雷达功能表面。
11.本发明是这样实现该目的，即，至少一个可见光光束是信号光功能的光束。
12.在这种情况下，信号光分布具有的优点是，可见光强度的可能不可避免的减弱对信号效果几乎没有任何影响。
13.一个优选设计方案的特征在于，信号灯功能是闪光灯功能或日间行车灯功能或位置灯功能。在闪光灯功能的情况下有利的是，闪光灯功能与持久照明功能相比，总是仅在相对较短的时间内被激活，从而信号效果的可能发生的减弱相对少见。在日间行车灯功能的情况下，伴随雷达模块的操作而可能产生的强度减弱以及因此信号效果的减弱早就由于明亮的环境而不如在黑暗中接通的诸如近光灯和/或远光灯之类的主光功能的情况下那么重要了。因此，期望的是，主光功能不受雷达传感器系统损害。
14.还优选的是，雷达功能元件具有由对可见光是透明的塑料制成的基本结构，该塑料涂覆有对可见光是透明的介电层。
15.还优选的是，介电层的层厚变化，并且在这里，层厚在雷达功能元件的表面的一半以上中为雷达辐射的半波长的整数倍。
16.通过改变层厚，可以控制在哪些方向上发生相长干涉以及在哪些其他方向上发生相消干涉。因此，可以不依赖于雷达功能元件的其他形式和布置来指定哪些方向对于从外部入射的雷达辐射的反射是优选的。
17.另一优选设计方案的特征在于，雷达模块具有雷达辐射发射器，该雷达辐射发射器如此布置在机动车辆前照灯中的盖板和雷达功能层之间，使得由其发射的雷达辐射朝向盖板指向。因此，在发射器路径中，在雷达功能元件处不进行偏转，从而这可以针对接收路径进行优化设计。
18.还优选的是，雷达辐射检测器如此布置在盖板和雷达功能层之间，使得其辐射敏感检测器表面面向雷达功能层。
19.通过这种取向，辐射敏感表面可以使用从雷达功能元件入射的雷达辐射无损失地照射，这使得在后续信号处理中得到期望的、清晰的雷达信号。
20.还优选的是，雷达功能层围绕机动车辆前照灯的中央前照灯光束的主发射方向伸展。通过这种走向，可以实现雷达功能层的期望的大表面，而在这里不会损害中央前照灯光束。
21.另一优选设计方案规定的是，中央前照灯光束是近光灯光束。
22.还优选的是，中央前照灯光束是远光灯光束。
23.还优选的是，雷达功能层的表面如此成形和布置，使得其既不与近光灯光束相交，也不与远光灯光束相交。
24.进一步的优点从以下描述、附图和从属权利要求中得到。不言而喻，在不脱离本发明的范围的情况下，上面提到的和下面将要说明的特征不仅可以以分别指定的组合来使用，而且可以以其他组合或单独来使用。
附图说明
25.本发明的实施例在附图中示出并且在以下描述中更详细地予以说明。
26.附图分别以示意图形式示出：
27.图1以侧视图示出了根据本发明的机动车辆前照灯的实施例；和
28.图2以前视图示出了图1的机动车辆前照灯。
具体实施方式
29.具体地，图1示出了具有壳体12的机动车辆前照灯10，该壳体12的光射出开口由对可见光和雷达辐射是透明的盖板14覆盖。x方向表示机动车辆前照灯10不仅对于雷达辐射而且对于可见光的主发射方向。y方向在机动车辆前照灯10按预期使用时平行于机动车辆的横轴，并且z方向在此时对应地平行于机动车辆的纵轴。
30.在壳体12中布置有用于发射至少一个可见光光束的各种装置16。
31.装置16在所示示例中包括至少一个信号灯模块18和前照灯模块20。至少一个信号灯模块产生一个或多个信号光光束，利用这些信号光光束分别产生信号光分布并因此分别实现信号光功能。
32.根据本发明由雷达功能层相交的至少一个可见光光束是信号灯功能的这种光束22。相关的信号灯功能例如是闪光灯功能或日间行车灯功能或位置灯功能。在所示示例中，信号灯功能是闪光灯功能。
33.另一可见光光束24在图1的实施例中由近光灯模块26产生。近光灯模块26具有光源28，该光源28通常是半导体光源。从光源28发出的另一光束24的可见光由初级光学器件30、这里是半壳反射器聚束到初级光学器件30的焦点区域32中，该焦点区域32同时是投影光学器件34、这里是投影透镜的焦点区域。发生在焦点区域32中的内部光分布由对可见光是不可透过的光圈36限制。如此限制的内部光分布由投影光学器件34通过盖板14作为外部近光灯分布来发射，由此例如照亮道路部段。作为对近光灯模块的替代或补充，也可以在壳体中布置远光灯模块。就至此所述而言，远光灯模块的一个示例与近光灯模块的不同之处在于省略了光圈36。
34.此外，在壳体中布置有雷达辐射模块38。雷达辐射模块38具有雷达辐射发射器40。雷达辐射模块38还具有雷达辐射检测器42和至少一个雷达功能元件44。
35.雷达辐射发射器40设置成发射雷达辐射46。雷达辐射优选地具有大约4mm的波长和77ghz的相应频率。雷达辐射发射器40如此布置在机动车辆前照灯10的壳体12中的盖板14和雷达功能元件44的雷达功能层50之间，使得由其发射的雷达辐射46朝向盖板14指向。
36.雷达功能元件44具有由对可见光是透明的塑料制成的基本结构48，该塑料涂覆有对可见光是透明的介电雷达功能层50。
37.介电雷达功能层50的层厚d在其表面上方变化。在这里，层厚d在雷达功能元件44的表面的一半以上中是雷达辐射46的半波长的整数倍。通过改变层厚d，可以控制在介电雷达功能层50的边界表面52、54处反射的雷达辐射46'在哪些方向上发生相长干涉并且在哪些其他方向上发生相消干涉。在这里，边界表面54位于雷达功能层50的其余部分和基本结构48之间，并且边界表面52面向盖板14。反射的雷达辐射46'是在物体(图2中，物体＝o)处反射的雷达辐射，该雷达辐射作为雷达辐射46已经由雷达辐射发射器40发射。
38.因此，可以不依赖于雷达功能元件的其他形式和布置来影响哪些方向对于从外部入射的雷达辐射46'的反射是优选的。雷达功能元件44由于这种干涉和/或由于其形状和/或其在壳体12中相对于盖板14和雷达辐射检测器42的布置而设置成将入射到雷达功能层44上的雷达辐射46'以聚束方式偏转到雷达辐射检测器42上。
39.雷达功能层50(和基本结构48)对雷达辐射46'的透明性低于对可见光的透明性，并且如此成形和布置，使得其与机动车辆前照灯10的信号灯功能的可见光光束22相交。雷达功能层50对可见光几乎是透明的，并因此对光功能影响很少直至几乎没有影响。
40.雷达辐射检测器42具有辐射敏感检测器表面56。雷达辐射检测器42如此布置在盖板14和雷达功能层50之间，使得其辐射敏感检测器表面56面向雷达功能层50。
41.图2示出了图1的机动车辆前照灯10的前视图。观察方向对应于负x方向。从雷达辐射发射器40优选地在x方向上发出的雷达辐射46在撞击存在于雷达辐射模块38(参见图1)的视场中的物体o时被反射并且作为反射的雷达辐射(46')撞击雷达功能元件44的雷达功能层50。雷达功能元件44将入射的、反射的雷达辐射46'偏转到辐射敏感检测器表面56上。
42.图2尤其示出，雷达功能层50在所考虑的实施例中围绕机动车辆前照灯10的中央前照灯光束(也参见图1)的主发射方向x弯曲。在这里，中央前照灯光束是穿过投影光学器件34的投影透镜的光束，例如图1中的另一光束24。通过检测反射的雷达辐射46'，使用比辐射敏感检测器表面56大许多倍的表面来检测反射的雷达辐射46。
43.在图中所示的实施例中，中央前照灯光束是近光灯光束。替代地，中央前照灯光束可以是远光灯光束。当省略了光圈时，在图2中的物体的情况下出现远光灯光束。雷达功能层优选地如此成形和布置，使得其既不与近光灯光束相交，也不与远光灯光束相交。
44.相反，雷达功能层50与从日间行车灯模块60和从信号灯模块18优选地在x方向上发出的光束62和22相交，这在图2中由在此示出为圆形的信号灯光束22、62的横截面与雷达功能元件44之间的重叠部64、66来表明。
45.因此，可以最佳利用在将雷达模块集成到机动车辆前照灯中时受限的结构空间，并且雷达辐射模块的视场可以通过伴随使用大表面雷达功能层而产生的对雷达辐射模块的接收孔径的增大而增大，而不会对机动车辆前照灯的近光灯分布和/或远光灯分布产生负面影响。
46.原则上，也能够交换功能表面并因此将雷达功能集成到照明功能的后方，其中，参考附图描述的实施例是优选的，因为这里增大了接收通道中的雷达模块的孔径并因此增大了该雷达模块的灵敏度。