CN103682576B - 雷达兼容的车辆标志和饰板 - Google Patents

Abstract

一种具有前饰板和结合至饰板的装饰性标志的车辆，这样标志的后表面连接至饰板的前面部分。标志所连接的饰板部分是标志安装区域，并且围绕标志安装区域的饰板部分是饰板周围区域。雷达系统安装于饰板的后面，其向前方发射雷达波束，并且发射的雷达波束在标志安装部分被饰板和标志所遮断，在饰板周围区域中只被饰板所遮断。标志以如下方式设计：在标志安装区域的饰板的后表面凹进标志平均厚度的量，并且标志安装区域中的标志和饰板材料平均累加厚度始终保持相同，并进一步与饰板周围区域中的饰板平均厚度保持相同。

Description

雷达兼容的车辆标志和饰板

技术领域

本发明总体上涉及车辆公司的标志和饰板(fascia)的设计，更具体地涉及与雷达系统兼容的标志和饰板的设计。

背景技术

机动车辆中使用白适应巡航控制系统(ACC)为驾驶者提供增强的功能，包括控制车辆速度以及与前面车辆保持安全距离，从而保持期望的车速，并且在畅通的行车条件下偶尔加速车辆、或在突然检测到前方车辆时减速车辆。这些系统大部分都使用雷达来测量前方车辆的距离和其相对速度，以及，如果需要的话，测量前方车辆的方位角。雷达系统发射和接收电磁波，尤其是无线电波，该无线电波在车辆微章或标志中通常使用的金属／铬合金材料中具有低的穿透能力。因此，车辆标志相对雷达系统安装的精确位置是至关重要的，该精确位置受多种参数的影响。一个被关注的方面是保持车辆前面的时尚和美学吸引力，因此车辆的雷达系统典型地安装在饰板材料的后面，使顾客看不到它们。这也使它们的功能基本上不受环境因素的影响。另一个被关注的方面是雷达与饰板材料及安装于饰板上的标志之间如何兼容。饰板和标志可以遮断发射和接收的雷达波束，尤其当标志是由任何金属材料所制造或者当标志没有在其他方面设计以用于支持雷达波束时，这种遮断可以阻碍雷达波束。

车辆公司已经尝试开发雷达兼容的标志，该标志基本上平坦并且是非金属的，因此雷达波束通过它们时受到最小限度的干扰。然而，由于如保持一些车辆微章或标志的风格化外观、尺寸和美学吸引力之类的限制，一些制造商的标志／商标不容易设计成与雷达波束相兼容。此外，公司标志或商标如林肯标志的某些设计需要三维凸起的安装表面。设计这类标志以使其与雷达波束相兼容是很困难的。

因此，需要一种用于公司标志及饰板的独特设计，该标志及饰板可以放置于雷达波束的发射范围中并在雷达系统中仍然起作用。

发明内容

本发明描述了一种机动车辆的装饰性标志和饰板的设计，该设计不会干扰车辆的雷达系统，并适合于放置在车辆前饰板中。

本发明一方面提供了一种连接至车辆前饰板的装饰性标志。标志具有前表面和后表面，并且标志的前表面连接至饰板的后表面(背部装入)。标志所连接的饰板部分是标志安装区域，围绕标志安装区域的饰板部分是饰板的周围区域。朝前的雷达系统放置于饰板的后面，雷达系统向前发射雷达波束，并且波束通过标志安装区域和饰板周围区域的一部分。在标志安装区域中的饰板后表面凹进了标志平均厚度的量，因此饰板周围区域的平均厚度与标志和饰板在标志安装区域的组合平均厚度相同，该饰板周围区域的平均厚度应理解为沿雷达波束传输方向的厚度。

另一方面，本发明提供了一种包括前饰板和标志的车辆，标志包括前部件和后部件。标志以如下方式结合到饰板：前部件放置于饰板前表面的前面并连接至饰板的前表面。后部件放置于饰板后表面的后面并连接至饰板的后表面。这样，饰板放置在标志的两个部件之间。两个部件所连接的饰板部分是标志安装区域。朝前的雷达系统发射雷达波束，在标志安装区域中的饰板和标志遮断雷达波束。标志安装区域中的标志和饰板的平均累加厚度在整个标志安装区域都保持相同，该平均累加厚度应理解为沿雷达波束的传输方向的厚度。

标志由塑料材料均匀地组成，这允许雷达系统发射的电磁无线电波通过标志的高的传输系数。

在本发明的一实施例中，标志具有用于装饰目的的凸起和凹陷，该凸起和凹陷包含在特定位置的恒定壁厚内，该特定位置取决于在标志安装区域中位于标志后面的饰板材料厚度的变化。凸起和凹陷保持了标志安装区域中标志和饰板的均匀的平均累加厚度。

本发明的其他方面、优点、特征和目的从结合以下所附权利要求解释的附图和示例性实施例的详细描述中将变得显而易见。

附图说明

图1(A)是根据本发明啮合并结合到车辆前饰板的标志的等截面。

图1(B)表明标志具有结合了不同位置的凸起和凹陷的前表面的实施例。

图2表明本发明的标志由两个单独部件组成的实施例，该两个单独部件放置成在他们之间包括饰板的一部分。

图3表明一实施例，其中，互补部件附接至饰板的后表面以加入连接至饰板的标志的厚度的变化。

具体实施方式

下面的详细说明公开了所要求保护的本发明的各个方面及可以实施它的方式。然而，说明并不用于限定或限制本发明，这种限定或限制只包含在其所附的权利要求里面。尽管实施本发明的最佳方式已经全面地公开，本领域的技术人员将会认识到实施或实践本发明的其他实施例也是可能的。

本发明涉及可安装在车辆前饰板上的标志的设计，该标志与放置在饰板后面任意位置的车辆雷达系统相兼容。

典型地，用于车辆中的白适应巡航控制(ACC)的雷达系统配备有雷达透明罩(雷达天线罩(RADOME))，该罩保护雷达系统不受环境因素的影响并遮盖ACC雷达传感器，从而保持车辆前面部分的美学吸引力。RADOME材料通常对电磁波具有高的传输系数，并提供相当低的固有传输损耗。当雷达需要安装在车辆的相对较高的前端位置时，车辆标志的表面经常遮断雷达波束，这就需要标志与雷达系统的功能相兼容。许多车辆的标志比较大，并围住了遮盖和隐藏雷达传感器的大面积。这保持了车辆前饰板的时尚吸引力。然而，有时存在制造商所需要的尺寸限制，因此标志不会这么大。

本发明的标志和饰板为上述问题提供了有效的解决方法。标志很容易地安装在车辆前饰板的前面中心上，并仍然与安装在饰板后面的车辆雷达系统相兼容。通过将标志结合至饰板中，标志一饰板组合在该组合遮断发射和接收的雷达波束的整个区域内是有效地雷达兼容的。

图1(A)是根据本发明的示例性标志100的等截面，标志安装并结合于车辆前饰板110。车辆具有安装在饰板110后面的雷达系统120。标志100包括前表面102和连接并接合至饰板110的后表面104。后表面104固定连接或密封至饰板110。任何将标志100的后表面104固定至饰板110的合适的方法都可以采用。背胶材料或其他任意适当的固定材料都可以用于此目的。标志100可以提供在与饰板偏移处，并仍然通过接合方法与饰板结合。标志100所连接的饰板110部分是标志安装区域，如区域‘A’所示。此外，在标志100两侧围绕标志安装区域‘A’的饰板110部分是饰板的周围区域，由区域‘B’和‘C’所表示。

饰板110和标志100在标志安装区域‘A’的平均累加厚度保持相同，该厚度应理解为沿着朝前的雷达系统120发射的雷达波束的方向的厚度，这个厚度与饰板周围区域‘B’和‘C’中的饰板110平均厚度相同。一方面，饰板110和标志100在标志安装区域‘A’中的平均累加厚度是‘λ/2’的整数倍，其中‘λ’代表了雷达波束在界面材料中的波长。如图所示，标志100的后表面104与饰板110以如下方式接合：与雷达波束相互作用的材料的组合厚度在整个标志安装区域‘A’和饰板周围区域‘B’和‘C’中保持不变。这个常量设计为‘λ/2’的整数倍。在数学上用参数显示为：

这个设计标准确保了车辆雷达系统120的最佳性能，并最小化了通过遮断雷达波束的标志100和饰板材料的传输损耗。因为标志里面的发射的雷达波束的波长(‘λ’)取决于标志的组成材料，标志材料和饰板材料在标志安装区域‘A’中的累加厚度(即，X1+X2)的精确设计值至少部分取决于标志的材料。此外，本领域的技术人员将要理解的是，由于整个标志材料具有与雷达系统120相兼容的特性，可以改变标志100的宽度‘Y’。

考虑到上述方程(i)中规定的标准，封闭在标志100前表面102和后表面104之间的标志100材料的截面设计厚度取决于电磁雷达波在标志100材料中的波长。具体而言，如图1(a)中所示，在标志安装区域‘A’的区域(a)，在该处标志的后表面104单独地与雷达波束直接相互作用，标志的厚度(由‘X’表示)沿着该区域的整个宽度实质不变。在区域(b)和区域(c)中，在该处，标志100与饰板110结合，并且标志100和饰板110累加地遮断雷达波束，标志100和饰板110的平均组合厚度、即x₁+x₂是不变的。

在一个实施例中，当雷达系统120在约77GHz下操作时，发射的雷达波束在真空中具有约0.00389米的波长。对于这个值，并考虑标志是由塑料均匀地组成的，雷达波束在标志材料中相应的波长约为0.00245米。将这个‘λ’值代入上述方程(i)中，标志100和饰板110在标志安装区域‘A’中的组合厚度的值应该约是1.25毫米的整数倍。因此，将标志和饰板110设计为具有约1.25毫米、2.5毫米、3.75毫米等的最佳组合厚度。已经实施并测试这些设计，其成功地提供了最佳的雷达性能，对发射的雷达波束具有最小的阻碍。

图1(B)表明了一实施例，其中，为了装饰的目的，标志100的前表面102在标志的厚度里面具有多个凸起103(a)和凹陷103(b)。在这种情况下，饰板110具有凹进的后表面112，从而在标志安装区域‘A’中保持与雷达波束传输区域交界的标志100和饰板110的总厚度不变。具体而言，饰板110的后表面112在特定位置凹进特定的量，该量等于标志的平均厚度，从而在标志安装区域‘A’中结合标志100的厚度，并在标志安装区域‘A’中保持标志100和饰板110材料的均匀的累加厚度。这些位置对应于并且位于标志100位置的正后面，标志的前表面在该位置突出，以此将标志的厚度沿着这些突出区域的增加纳入考虑。如图所示，朝向雷达波束的材料的厚度在雷达波束被遮断的整个区域中都保持不变，该区域包括标志安装区域‘A’和饰板周围区域‘B’和‘C’。具体而言，遮断材料的厚度在整个标志安装区域‘A’和饰板周围区域‘B’和‘C’中保持为恒定值‘X’。

在图2表明了一实施例，其中，与饰板结合的标志由连接在一起的两个单独部件所组成，并且标志以饰板位于这两个部件之间这种方式放置在车辆的前面部分。如横截面图中所示，标志100包括两个部件，具体而言，前部件100(a)和后部件100(b)。饰板110放置在这两个部件之间。在这个实施例中，饰板110具有恒定的横截面厚度，并且前部件100(a)设计的任何变化都通过在后部件100(b)的设计中加入相应的变化来予以考虑。这保持了标志100和饰板110在沿着它们遮断雷达波束的整个区域中的均匀的累加厚度。具体而言，前部件100(a)具有前表面102(a)和连接饰板110前面部分的后表面104(a)。前表面具有提供在不同位置上的多个凸起103(a)和凹陷103(b)，用于装饰标志并保持它的美学吸引力。后表面104(a)是平滑表面，具有与饰板110的前表面相同的轮廓，从而便利后表面104(a)与饰板110的镶嵌和接合。具体而言，后表面104(a)通过合适的方法固定连接至饰板110，该方法包括加热铆固标志100或通过一套夹子机械地将它连接至饰板110。然而，后表面104(a)也可以黏附地密封于饰板110。后部件100(b)具有后表面106和连接至饰板110后表面的前表面105。如图所示，后表面106也具有多个凸起106(a)和凹陷106(b)。后部件100(b)以如下方式设计：当标志的两个部件安装在饰板110上时，凸起106(a)和凹陷106(b)分别位于前部件100(a)的凹陷103(b)和凸起103(a)的正后面。具体而言，前部件102的前表面102(a)里面的每个凸起基本上与后部件100(b)的后表面106里面的凹陷对齐，并且它们具有相同的变化轮廓，如图所示。这保持了标志100和饰板110的恒定累加厚度‘X’，该累加厚度应理解为沿着雷达系统120向前发射的区域的厚度。以这种方式与饰板110结合的标志100最低限度地阻碍发射的雷达波束，并促进雷达系统120的最佳性能。

图3表明了另一个实施例，该实施例展示了安装在车辆前饰板110上的标志100的不同设计。为了加入标志100前表面102厚度的变化，互补部件300安装于饰板110的后面。如图所示，考虑到标志100横截面厚度的变化，互补部件300沿着整个区域302凹进。具体而言，区域302沿着标志具有较高厚度的部分凹进的更多，反之亦然。同样，凹陷具有与标志100的前表面102的轮廓相同的轮廓。由于这个原因，再次保持了标志100和饰板110沿着标志安装区域的均匀总体厚度，该总厚度为沿着与雷达波束的传输基本平行的方向的厚度。

现在进一步详细描述标志材料的内在性质及它的设计标准。如上所述，将标志100设计为在其遮断雷达传输区域的整个横截面积上具有均匀的厚度。此外，标志100的全部组成材料优选塑料，没有金属或含铬材料用于标志100，由于这些材料对无线电波具有高的相对介电常数和低的传输系数，所以这些材料对雷达波的传输提供了阻碍。为了保持标志100特别是它的可见前表面102的美学吸引力和时尚吸引力，标志100表面涂覆有显示发亮特性的材料。用明亮的涂料涂覆前表面102是一种合理且相当经济的解决方案。前表面102上的银金属气相沉积涂覆是另一种可选方案。在一个实施例中，为了前表面102的更加明亮并有效的展示，具有相当高反射率的聚合物薄膜可以用作涂层材料。这在宽频谱的波长范围内为雷达波束提供了非常高的反射率。在一个实施例中，增强型镜面反射材料薄膜(ESR)用作这个目的。

标志材料的另一个至关重要的标准是它的表面不应该有穿孔或间隙，以防止在它里面积累水层，因为即使当标志100至少部分位于雷达传输区域时，水层也为电磁无线电波的传输提供阻碍。简单的解释是：标志100设计为防水的并且它表面的涂层优选为疏水性的。

为了最小化传输损耗，优选使用薄层来涂覆标志100的前表面102。涂层应该具有相当低的相对介电常数，介电常数优选为在5至8的范围内。

标志100可以安装在饰板110前面的中心，它也与车辆的雷达系统保持兼容，从而不会为雷达波的传输提供阻碍。标志的组成材料和它的设计厚度使本发明的目标能够实现。

尽管已经对本发明进行了相当详尽地全面描述以覆盖可能的方面和实施例，本领域的技术人员将要认识到本发明的其他变化形式也是可能的。

Claims (10)

1.一种包括前饰板及连接至前饰板的装饰性标志的车辆，其特征在于，前饰板包括前表面和后表面，标志连接至前饰板的前表面，标志具有从标志后表面到标志前表面的厚度，标志所连接的前饰板部分是标志安装区域，并且围绕标志的前饰板部分是前饰板周围区域，朝前的雷达系统发射通过前饰板周围区域和标志安装区域的雷达波束，通过在标志安装区域中的前饰板后表面凹进标志的厚度的量，以使前饰板周围区域的厚度与标志安装区域和标志的厚度的总和相同，该前饰板周围区域的厚度是沿雷达波束传输方向的厚度。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，标志和标志安装区域的累加厚度始终保持相同。

3.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，标志热铆固至或用夹子机械连接至前饰板。

4.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，标志的前表面具有提供在其特定位置上的装饰性凸起和凹陷，前饰板的后表面在与标志具有凸起的位置基本上对齐的位置处凹进，从而保持遮断传输的雷达波束的标志和前饰板在标志安装区域中的累加厚度均匀。

5.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，标志的前表面具有与雷达波束圆锥体的前缘或朝前的范围相平行的平面范围。

6.一种包括前饰板及连接至前饰板的装饰性标志的车辆，其特征在于，前饰板包括前表面和后表面，标志包括前部件和后部件，以将前饰板放置于前部件和后部件之间的方式，将前部件放置于前饰板前表面的前面并连接至前饰板的前表面，后部件放置于前饰板后表面的后面并连接至前饰板的后表面，前部件和后部件所连接的前饰板部分是标志安装区域，并且朝前的雷达系统发射通过标志安装区域的雷达波束，其中，标志和前饰板在标志安装区域中的累加厚度在整个标志安装区域中保持相同，该累加厚度是沿雷达波束传输方向的厚度。

7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，前部件具有前表面和连接至前饰板前表面的后表面，后部件具有后表面和连接至前饰板后表面的前表面。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，前部件的前表面和后部件的后表面具有以如下方式提供在其不同的位置上的装饰性的凸起和凹陷：前部件里面的每个凸起基本上与后部件里面的凹陷对齐，前表面里面的每个凹陷基本上与后部件里面的凸起对齐，从而形成对应的凸起凹陷对并保持遮断发射的雷达波束的标志和前饰板在标志安装区域中的总体厚度恒定。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，在每个凸起凹陷对中，凸起和凹陷具有相同的表面轮廓。

10.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，标志和前饰板在标志安装区域中的累加厚度至少取决于标志的组成材料。