CN104875685A - 用于车辆雷达的垂直对准装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于车辆雷达的垂直对准装置和方法。该垂直对准装置包括：壳体，所述壳体形成有轴；天线，所述天线与所述轴联接并且被布置成绕着所述轴在垂直方向上能够旋转；天线旋转构件，所述天线旋转构件使所述天线旋转；以及挡块，所述挡块限制所述天线的旋转的角度。

Description

用于车辆雷达的垂直对准装置和方法
技术领域
本发明涉及用于安装在车辆上的雷达的垂直对准装置和方法，更具体地，涉及用于车辆雷达的垂直对准装置和方法，通过其能够在没有单独的水平传感器的情况下进行垂直对准。
背景技术
一般地，车辆安全系统能够被分类成防碰撞系统和事故预防系统。防碰撞系统能够使事故的影响最小化，而事故预防系统使驾驶员能够预先防止潜在事故。为此，事故预防系统可以被认为比防碰撞系统有效的车辆安全系统。
这种事故预防系统的示例是车辆雷达。车辆雷达检测距行驶中的车辆前面的前方车辆的距离并且当行驶中的车辆靠近预定距离内的前方车辆时发送信号给驾驶员，或者检测距停泊车辆的保险杠前面的物体的距离并且当保险杠靠近预定距离内的物体时发送信号给驾驶员。因此，车辆雷达使得驾驶员能够注意以防止碰撞事故。
另外，在这种车辆雷达中，重要的是对准垂直角度以朝向准确的向前方向。垂直角度的对准是这样的一种处理，即，改变车辆雷达的天线表面的方向以正确地调节由于制造过程和车辆安装过程中造成的误差引起的车辆雷达的未对准方向的处理。
至今，垂直角度对准已经人工地进行或者自动地进行。然而，人工垂直角度对准很麻烦，并且在自动垂直角度对准中，需要单独的水平传感器来检查对准是否准确。
在韩国未审查专利申请公布第2012-0025896号中公开了用于车辆雷达的角度调整和安装的装置，其以减少数量的部件具有同样的功能，并且因此在没有针对车辆雷达的垂直角度对准的单独适配的情况下，使用使得能够针对支架进行组装、锁定、角度调整和单独装配的结构，简化了处理。现有技术文件不包括本发明的技术构思。
发明内容
根据本发明的实施方式的一种用于车辆雷达的垂直对准装置和根据本发明的另一个实施方式的用于车辆雷达的垂直对准方法提供以下方案以解决以上问题。
本发明旨在提供一种垂直对准装置和方法，使得能够在没有单独的水平传感器的情况下容易地进行车辆雷达的垂直对准。
然而，本发明要解决的问题不限于上述问题，并且其他未提到的问题可以由本领域技术人员从以下描述清楚地理解。
根据本发明的实施方式的用于车辆雷达的垂直对准装置包括：壳体，所述壳体形成有轴；天线，所述天线与所述轴联接并且被布置成绕着所述轴在垂直方向上能够旋转；天线旋转构件，所述天线旋转构件使所述天线旋转；以及挡块，所述挡块限制所述天线的旋转的角度。
所述天线旋转构件可以使所述天线的一侧向上或者向下位移以使所述天线旋转；并且所述挡块可以被布置为远离所述天线的另一侧的下部并且限制所述天线的旋转。
所述天线旋转构件可以包括：垂直运动部件，所述垂直运动部件与所述天线的所述一侧的下部接触并且在垂直方向上能够运动；以及马达，所述马达驱动所述垂直运动部件。
该垂直对准装置可以还包括弹性构件，该弹性构件在所述天线的另一侧支承所述天线。
所述天线的所述一侧在所述轴的附近可以与所述天线联接。
当所述天线旋转构件使所述天线的所述一侧向上位移时所述天线的所述另一侧接触到所述挡块的点可以被设定成用于天线的垂直对准的零点。
在设定了用于所述天线的垂直对准的零点之后，所述天线旋转构件基于所述零点可以进行所述天线的垂直对准。
所述挡块可以形成在所述天线的另一侧并且限制所述天线的旋转。
根据本发明的另一个实施方式的一种用于车辆雷达的垂直对准方法是用于车辆雷达的垂直对准方法，该车辆雷达具有绕着形成在壳体处的轴在垂直方向上能够旋转的天线。该垂直对准方法包括以下步骤：使所述天线的一侧向上位移；停止所述天线的旋转；将天线的旋转被停止的点设定成用于垂直对准的零点；以及基于所述零点来进行所述天线的垂直对准。
所述天线的所述一侧可以通过与所述天线的所述一侧的下部接触的天线旋转构件来向上或者向下位移。
停止所述天线的旋转的步骤可以包括：借助于被布置为远离所述天线的另一侧的下部并且限制所述天线的旋转的挡块来停止所述天线的旋转。
进行所述天线的垂直对准的步骤可以包括：基于所述天线接收到的反射波的功率来进行所述垂直对准。
进行所述天线的垂直对准的步骤可以包括以下步骤：以预设的第一角度为单位基于所述零点在一个方向上顺序地旋转所述天线的所述一侧；当确定所述天线的旋转量超过由所述天线接收到的反射波的功率达到最大值的旋转量时，第一次停止所述天线的旋转；以小于所述第一角度的第二角度为单位在另一个方向顺序地旋转所述天线的所述一侧；以及当所述天线接收到的反射波的功率值和在第一次停止所述天线的旋转的步骤中测量到的最大值之间的差小于或者等于预设值时，停止所述天线的旋转。
根据根据本发明的一个实施方式的一种用于车辆雷达的垂直对准装置和根据本发明的另一个实施方式的用于车辆雷达的垂直对准方法，天线的旋转由形成在壳体的挡块来停止的点被设定成零点，并且结合基于该零点进行垂直对准。因此，不需要单独的水平传感器，这得到节约制造成本的效果和减少制造处理的效果。
本发明的效果不限于上述效果，并且其他未提到的效果可以从以下描述中被本领域技术人员清楚地理解。
附图说明
从以下本发明的示例性实施方式的具体描述和附图，本发明的以上和其他目的、特征和优点将变得更明显。附图不一定表示大小，而是强调例示本发明的原理。
图1是例示根据本发明的实施方式的用于车辆雷达的垂直对准装置的构造的图；
图2和图3是例示根据本发明的实施方式的用于车辆雷达的垂直对准装置的天线旋转构件的操作的图；
图4是以时间顺序示出根据本发明的另一个实施方式的用于车辆雷达的垂直对准方法的流程图；以及
图5是示出基于以时间顺序指定的图4的零点执行天线(200)的垂直对准的步骤的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。在整个附图中，相同或者类似部件被给予相同附图标记，并且其重复描述将被省略。
此外，在本发明的描述中，当确定相关技术的详细描述将妨碍本发明的构思时，其描述将被省略。还应注意的是附图仅是为了帮助理解本发明的范围而提供的，并且不应理解为限制本发明的范围。
为了在将雷达安装在车辆上之后确保雷达的性能，应进行垂直对准，使得雷达的前面平行于地面。这种垂直对准可以分类为使用螺栓的人工模式和使用马达的自动模式。在自动模式的情况下，由于当进行雷达的垂直对准时使用了马达，使用水平传感器来检查马达的扭转角度。
具体地，根据本发明的实施方式的用于车辆雷达的垂直对准装置和根据本发明的另一个实施方式的用于车辆雷达的垂直对准方法与自动模式相关联。
在下文，将参照图1到图3描述根据本发明的实施方式的用于车辆雷达的垂直对准装置。
图1是例示根据本发明的实施方式的用于车辆雷达的垂直对准装置的图。图2和图3是例示根据本发明的实施方式的用于车辆雷达的垂直对准装置的天线旋转构件的操作的图。
如图1所例示，根据本发明的实施方式的用于车辆雷达的垂直对准装置被配置为包括壳体100、天线200、天线旋转构件300和挡块400。
壳体100被配置为容纳上面描述的天线200、天线旋转构件300和挡块400、以及以下将要描述的弹性构件500，并且设置有与天线200联接的轴110。
如图1所例示，轴110优选地形成在壳体100的中间而不是在壳体100的一侧或者另一侧，因此天线模块自身可以在厚度方面减小。
天线200与形成在壳体100处的轴110联接，并且被设置成在垂直方向上绕着轴110可旋转。车辆雷达的垂直对准能够通过天线200的垂直旋转来执行。
天线旋转构件300被配置为使天线200旋转，并且挡块400被配置为限制天线200的旋转的角度。
具体地，天线旋转构件300将天线200的一侧向上或者向下位移，因而使天线200旋转。挡块400被布置成从天线200的另一侧的下部离开。另选地，挡块400可以直接形成在天线200的另一侧，并且具体地，天线200的另一侧的下部。
如图2和图3所例示，天线旋转构件300由垂直运动部分310和马达320构成。
垂直运动部分310与天线200的一侧的下部接触，并且被配置为将天线的该一侧在垂直方向上位移。马达320用于驱动垂直运动部分310以使得能够上下移动垂直运动部分310。
因此，当垂直运动部分310被马达320向上或者向下位移时，天线200的该一侧由于垂直运动部分310的操作也向上或者向下位移。
如上所述，天线200绕着形成在壳体100处的轴110在垂直方向上旋转。为此，当天线200的该一侧向上或者向下位移时，天线200的另一侧以相对于天线200的该一侧的相反关系向下或者向上位移。
优选的是，根据本发明的实施方式的用于车辆雷达的垂直对准装置还包括设置在天线200的另一侧并且支承天线200的弹性构件500。
如上所述，由于天线旋转构件300布置在天线200的该一侧，所以当天线200的该一侧被天线旋转构件300向上位移时，天线200的另一侧向下位移，经过其中天线200平行于地面的线，接着位移到天线200的该一侧下方。
在此情况下，在没有布置在天线200的该另一侧的弹性构件500的情况下，天线200的该另一侧将由于重力而连续向下位移，并且天线200的该一侧将连续向上位移。结果，天线200的旋转不被天线旋转构件300控制。
因此，为了防止这个问题，弹性构件500设置在天线200的该另一侧。优选的是采用弹簧作为弹性构件500。
具体地，如图1所例示地，弹性构件500与天线200和壳体100联接，因此支承天线200。弹性构件500优选地在轴110的附近与天线200联接。
在此情况下，由于天线200的旋转造成的弹性构件500的位移值能够减小。因此，弹性构件500的弹性力能够均匀分布到整个天线200，并且能够防止弹性构件500的弹性力减小。
由上述根据本发明的实施方式的用于车辆雷达的垂直对准装置的每个部件、按照以下步骤执行车辆雷达的垂直对准。
首先，天线旋转构件300使天线200的一侧向上位移，并且天线200绕着形成在壳体100的轴110在垂直方向上旋转。因此，天线200的另一侧向下位移。
天线200在垂直方向上旋转，直至天线200的另一端接触到布置为远离天线200的该另一侧的挡块400为止，使得当接触到挡块400时天线200的该另一侧停止旋转。
在此，天线200的该另一侧接触到挡块400的点被设定成针对天线200的垂直对准的零点。
在设定了针对天线200的垂直对准的零点之后，天线旋转构件300在使天线200的该一侧向下位移的同时基于所设定的零点进行垂直对准。
同时，如果挡块400直接形成在天线200的该另一侧，则当天线200被位移时，挡块400也与天线200一起位移。当挡块400接触到壳体的对应于挡块400的区域时，天线200的旋转停止。该区域被设定成针对天线200的垂直对准的零点。
为了这样实现车辆雷达的垂直对准，当天线200的另一侧接触到挡块400时或者当直接形成在天线200的挡块400接触到壳体的底部时，应预先检查天线200和地面之间的角度来计算对准量，并且应基于该对准量来控制天线旋转构件300的马达320。
优选地应基于初始设计步骤来计算对准量，并且在制造工程样本的步骤中在多个测试之后最终设定。此外，当在对准量被存储在电子控制单元(ECU)中之后、车辆雷达的垂直对准被请求时，可以基于对准量由ECU控制天线200。
另外，可以基于当天线200旋转以实现车辆雷达的垂直对准时天线200接收到的反射波的功率来执行垂直对准。当描述根据本发明的另一个实施方式的用于车辆雷达的垂直对准方法时，这将被详细描述。
结果，根据本发明的实施方式的用于车辆雷达的垂直对准装置能够在没有单独的水平传感器的情况下容易地进行垂直对准。
在下文，将参照图4描述根据本发明的另一个实施方式的用于车辆雷达的垂直对准方法。
图4是按时间顺序示出根据本发明的另一个实施方式的用于车辆雷达的垂直对准方法的流程图。图5是示出进一步细分的、基于图4的零点S400进行天线200的垂直对准的步骤的流程图。
根据本发明的另一个实施方式的用于车辆雷达的垂直对准方法是用于进行车辆雷达的垂直对准的方法，该车辆雷达具有绕着形成在壳体100的轴110在垂直方向上可旋转的天线200(如图4所示)，该方法包括：使天线200的一侧向上位移的步骤S100、停止天线200的旋转的步骤S200、将天线200的旋转停止的点设定成用于垂直对准的零点的步骤S300、和基于所设定的零点进行天线200的垂直对准的步骤。
此外，天线200的一侧优选地被与天线200的一侧的下部接触的天线旋转构件300向上或者向下位移。在此情况下，天线旋转构件300包括与天线200的一侧的下部接触并且在垂直方向上可以运动的垂直运动部分310、以及驱动该垂直运动部分310的马达320。
同时，在停止天线200的旋转的步骤中，天线200的旋转优选地由布置为远离天线200的另一侧的下部并且限制天线200的旋转的挡块400所停止。
此外，天线200优选地由布置在天线200的该另一侧的弹性构件500所支承。其原因在以上参照根据本发明的实施方式的用于车辆雷达的垂直对准装置进行了描述，并且其详细描述将被省略。
具体地，如上所述，为了在进行天线200的垂直对准的步骤S400中进行正确的垂直对准，当天线200的另一侧接触到挡块400时，应当预先检查天线200和地面之间的角度以计算对准量，并且应基于该对准量来控制天线旋转构件300的马达320。
同时，在进行天线200的垂直对准的步骤S400中，可以基于天线200接收到的反射波的功率来进行天线200的垂直对准。在下文，将参照图5详细描述进行天线200的垂直对准的步骤S400。
如图5所示，进行天线200的垂直对准的步骤S400包括以预设第一角度为单位基于零点在一个方向上顺序地旋转天线200的一侧的步骤S410。
例如，当第一角度是0.3度时，天线200基于在第三步骤S300中设定的零点顺序地旋转到0.3°、0.6°、0.9°…，并且测量天线200接收到的反射波的功率。
之后，当确定天线200的旋转量超过当天线200接收到的反射波的功率达到最大值时的旋转量时，进行停止天线200的旋转的步骤S420。
具体地，当天线200从零点旋转时，反射波的功率在逐渐增大的方向上改变。反射波的功率在天线200垂直于地面的位置达到最大值。当天线200经过反射波的功率达到最大值的点进一步旋转时，反射波的功率减小。
如上所述，由于在天线200以预设第一角度为单位旋转的同时测量反射波的功率，难以计算反射波的功率达到最大值时的天线的准确旋转量。因此，分析反射波的功率改变的模式，并且当反射波的功率从增大变为减小时，天线200的旋转停止。
之后，为了进行天线200的精确的垂直对准，天线200在与以预设第一角度为单位旋转天线200的一侧的步骤S410的旋转方向相反的方向旋转。在此情况下，进行以小于第一角度的第二角度为单位顺序地旋转天线200的步骤S430。因此，天线200的垂直对准能够更精确地进行。
接着，当天线200接收到的反射波的功率达到最大值时，进行停止天线200的旋转的步骤S440。如上所述，在在另一个方向上顺序地旋转天线200的一侧的步骤S430中，在天线200以预定角度为单位旋转的同时测量反射波的功率。因此，当在当前步骤接收到的反射波的功率的值和测量到的最大值之间的差小于或者等于预设值时，天线200的旋转优选地被停止。
本说明书和附图中描述的实施方式仅是例示以描述本发明中包括的技术精神的一部分。因此，本说明书中公开的实施方式不旨在限制而在于描述本发明的技术精神。因此，明显的是本发明的技术精神的范围不由该实施方式限制。应理解的是本领域技术人员能够在本发明的说明书和附图中不可的技术精神的范围内推测出的其他修改和特定实施方式也落入本发明的技术范围内。
本申请要求2014年2月27日提交的韩国专利申请第10-2014-0023029号的优先权，其公开在此通过引用并入其实体。

Claims (14)

1.一种用于车辆雷达的垂直对准装置，该垂直对准装置包括：
壳体，所述壳体形成有轴；
天线，所述天线与所述轴联接并且被布置成绕着所述轴在垂直方向上能够旋转；
天线旋转构件，所述天线旋转构件使所述天线旋转；以及
挡块，所述挡块限制所述天线的旋转的角度。
2.根据权利要求1所述的垂直对准装置，其中：
所述天线旋转构件使所述天线的一侧向上或者向下位移以使所述天线旋转；并且
所述挡块被布置为远离所述天线的另一侧的下部并且限制所述天线的旋转。
3.根据权利要求2所述的垂直对准装置，其中，所述天线旋转构件包括：
垂直运动部件，所述垂直运动部件与所述天线的所述一侧的下部接触并且在垂直方向上能够运动；以及
马达，所述马达驱动所述垂直运动部件。
4.根据权利要求2所述的垂直对准装置，所述垂直对准装置还包括弹性构件，所述弹性构件的一侧和另一侧分别与所述天线和所述壳体联接并且所述弹性构件支承所述天线。
5.根据权利要求4所述的垂直对准装置，其中，所述弹性构件的所述一侧在所述轴的附近与所述天线联接。
6.根据权利要求2所述的垂直对准装置，其中，当所述天线旋转构件使所述天线的所述一侧向上位移时所述天线的所述另一侧接触到所述挡块的点被设定成用于所述天线的垂直对准的零点。
7.根据权利要求6所述的垂直对准装置，其中，在设定了用于所述天线的垂直对准的所述零点之后，所述天线旋转构件基于所述零点进行所述天线的垂直对准。
8.根据权利要求1所述的垂直对准装置，其中，所述挡块形成在所述天线的另一侧并且限制所述天线的旋转。
9.一种用于车辆雷达的垂直对准装置，所述垂直对准装置包括：
壳体，所述壳体形成有轴；
天线，所述天线与所述轴联接并且被布置成绕着所述轴在垂直方向上能够旋转；
天线旋转构件，所述天线旋转构件使所述天线旋转；以及
弹性构件，所述弹性构件的一侧和另一侧分别与所述天线和所述壳体联接并且所述弹性构件支承所述天线。
10.一种用于车辆雷达的垂直对准方法，所述车辆雷达具有能够绕着形成在壳体处的轴在垂直方向上旋转的天线，该垂直对准方法包括以下步骤：
使所述天线的一侧向上位移；
停止所述天线的旋转；
将所述天线的旋转被停止的点设定成用于垂直对准的零点；以及
基于所述零点来进行所述天线的垂直对准。
11.根据权利要求10所述的垂直对准方法，其中，所述天线的所述一侧通过与所述天线的所述一侧的下部接触的天线旋转构件向上或者向下位移。
12.根据权利要求10所述的垂直对准方法，其中，停止所述天线的旋转的步骤包括：借助于被布置为远离所述天线的另一侧的下部并且限制所述天线的旋转的挡块来停止所述天线的旋转。
13.根据权利要求10所述的垂直对准方法，其中，进行所述天线的垂直对准的步骤包括：基于所述天线接收到的反射波的功率来进行所述垂直对准。
14.根据权利要求13所述的垂直对准方法，其中，进行所述天线的垂直对准的步骤包括以下步骤：
以预设的第一角度为单位基于所述零点在一个方向上顺序地旋转所述天线的所述一侧；
当确定所述天线的旋转量超过由所述天线接收到的反射波的功率达到最大值的旋转量时，第一次停止所述天线的旋转；
以小于所述第一角度的第二角度为单位在另一个方向顺序地旋转所述天线的所述一侧；以及
当所述天线接收到的反射波的功率值和在第一次停止所述天线的旋转的步骤中测量到的最大值之间的差小于或者等于预设值时，停止所述天线的旋转。
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