TW202033979A - 車用雷達偵測角度調整系統及其垂直角度調整雷達 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種車用雷達偵測角度調整系統及其垂直角度調整雷達，包含有一發射單元、一處理單元以及一接收單元，發射單元依一操作頻率產生一雷達波束，處理單元則透過調整操作頻率，來改變發射單元之雷達波束之發射傾角，並以一接收單元接收雷達波束而產生一回授訊號，處理單元電性連接接收單元以接收回授訊號，且比對所接收之前述雷達波束的頻率，選定其中一預設能量的操作頻率，藉以校正雷達波束以較佳的角度射出。

Description

車用雷達偵測角度調整系統及其垂直角度調整雷達
本發明係關於一種雷達偵測系統，尤指一種車用雷達偵測角度調整系統及其垂直角度調整雷達。
習知車用雷達偵測系統，係一雷達波發射器於車輛之中裝設在後照鏡上，透過雷達波發射器對外發出雷達波束(Radar Beam)，而可偵測到前方車輛的車況，例如偵測前方車輛的車速或車距。前述雷達波發射器所發出的雷達波束，在穿透擋風玻璃時會產生折射現象(特別是前檔還有貼附隔熱紙，而隔熱紙通常含有微量金屬)，導致雷達波束的傾角被改變而無法從較佳的角度射出(例如平行於地面的角度)，因而導致車輛偵測時有不準確的情況，所以必須進行雷達波束發射傾角的校正。
如美國專利公告第US05313213A號發明案，揭露一種習知車用雷達偵測系統，是以機械調整的方式(例如設置調整螺絲)進行雷達波束的傾角調整。然而，以機械式調整必須往覆操作，才能調整雷達波束的傾角至正確的角度，雖可達到校正雷達波束傾角的效果，惟也因往覆調整的過程而有校正速度緩慢的問題，導致校正之效率不佳，此即本發明所欲解決之重點所在。
為解決上述課題，本發明提供一種車用雷達偵測角度調整系統及其垂直角度調整雷達，當雷達波束向外發射經過一介質(例如擋風玻璃)而發生折射時，在一頻率範圍調整操作頻率，並經回授訊號接收及比對後，選定其中一預設能量時的操作頻率，以校正雷達波束之傾角。
本發明之一項實施例提供一種車用雷達偵測角度調整系統，其包含：一處理單元、一發射單元以及一接收單元，該發射單元電性連接處理單元，發射單元依一操作頻率產生一雷達波束，處理單元以一頻率範圍調整操作頻率，供發射單元產生具有不同傾角之所述雷達波束。該接收單元電性連接處理單元，雷達波束經反射後被接收單元接收，並產生一回授訊號，處理單元接收回授訊號，且選定其中一預設能量的操作頻率，以校正發射單元所產生雷達波束之傾角。
本發明之一項實施例提供一種垂直角度調整雷達，包含：一處理單元；以及一發射單元，其電性連接處理單元，發射單元依一操作頻率產生一雷達波束，處理單元以一頻率範圍調整操作頻率，供發射單元產生具有不同傾角之所述雷達波束；發射單元依頻率範圍所產生之雷達波束進行掃描。
藉此，處理單元以所述頻率範圍調整發射單元之操作頻率，而使發射單元依不同頻率所產生之雷達波束進行掃描，並以接收單元所產生之回授訊號由處理單元比對，而可依所述頻率範圍中的每一頻率獲得雷達波束對應的能量，以其中預定能量時的頻率為較佳，並選其為發射單元產生雷達波束之操作頻率，故當發射單元所產生之雷達波束有受介質折射的現象時，可由前述頻率範圍之掃描，而將雷達波束穿透所述透明體之傾角快速地校正為較佳的角度，以達到校正效率佳之功效。
為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。
請參閱圖1至圖4所示，本發明提供一種車用雷達偵測角度調整系統100及其垂直角度調整雷達，其包含一處理單元10、一發射單元20以及一接收單元30，其中：
發射單元20，其設置於車輛40，並電性連接處理單元10，以一操作頻率產生一雷達波束向外發射。於本實施例中，發射單元20為漏波天線(Leaky-Wave Antenna)，其於本實施例中為貼於車輛40之擋風玻璃41內側。因此，本實施例之發射單元20，只需要將其貼在擋風玻璃41，即可完成發射單元20於車輛40上之安裝，相較於習知以機械調整的方式而言，可達到快速安裝的效果。
處理單元10以一頻率範圍調整發射單元20產生所述雷達波束的操作頻率，以改變雷達波束穿透所述擋風玻璃41時之傾角，於一較佳實施例中，前述處理單元10和發射單元20構成一種垂直角度調整雷達，藉此，發射單元20依處理單元10所述頻率範圍所產生之雷達波束進行掃描。於本實施例中，所述頻率範圍介於77Ghz至81Ghz之間，而處理單元10於調整發射單元20產生所述雷達波束的操作頻率時，是由77Ghz、78Ghz、79Ghz、80Ghz至81Ghz的順序進行，即發射單元20分別以77Ghz、78Ghz、79Ghz、80Ghz及81Ghz之操作頻率產生對應之雷達波束。如圖4所示，本實施例之發射單元20以77Ghz之操作頻率產生雷達波束21、發射單元20以78Ghz之操作頻率產生雷達波束22、發射單元20以79Ghz之操作頻率產生雷達波束23、發射單元20以80Ghz之操作頻率產生雷達波束24、發射單元20以81Ghz之操作頻率產生雷達波束25，且圖中可見雷達波束21~25的傾角由小到大而不相同。
接收單元30，其電性連接處理單元10，以接收經反射後之雷達波束，並且產生一回授訊號31。於本實施例中，進一步包括一反射器32，此反射器32於本實施例是一種角形反射器(Corner Reflector)，其設置於車輛40的前方，且正對著發射單元20產生雷達波束21~25的方向，當雷達波束21~25分別穿透所述擋風玻璃41而向外發射後，雷達波束21~25會分別經由反射器32反射後由接收單元30接收，並分別產生所述回授訊號31。
處理單元10接收所述回授訊號31，且比對所接收之雷達波束21~25的能量，選定其中一預設能量的操作頻率，以校正雷達波束穿透所述擋風玻璃41後之傾角。所述預設能量的操作頻率，於本實施例中為接收單元30所接收雷達波束21~25中最大能量的操作頻率，而於本實施例中是以雷達波束23的能量為最大能量，故於本實施例中係以操作頻率79Ghz的雷達波束23校正穿透所述擋風玻璃41後之傾角。於本實施例中，處理單元10為數位訊號處理器(Digital Signal Processing,DSP)，而前述回授訊號31主要為類比訊號，透過類比-數位之訊號轉換，將前述回授訊號31轉換為數位訊號，而可由處理單元10所接收。
本實施例中，如圖4所示，由於雷達波束21~25是以穿透所述擋風玻璃41的方向，故取發射單元20貼於擋風玻璃41時之面向取180度角的範圍，以汰除不必要的發射範圍。於較佳實施例中，以發射單元20貼於擋風玻璃41時之垂直面向朝地面方向取至90度角的範圍為較佳。
由上述之說明不難發現本發明之特點在於，處理單元10能以所述的頻率範圍調整發射單元20之操作頻率，而使發射單元20依不同頻率所產生之雷達波束21~25進行掃描，並以接收單元30所產生之回授訊號31由處理單元10進行比對，依照頻率範圍中的每一頻率獲得雷達波束21~25對應的能量，並以其中預定能量時的操作頻率為較佳(例如前述的最大能量時的操作頻率79Ghz)，並選其為發射單元20產生雷達波束之操作頻率。因此，當發射單元20所產生之雷達波束，有穿透所述擋風玻璃41而被折射時，可由處理單元10以前述頻率範圍之掃描，掃描的速度相當快速而時間相對短，即可將雷達波束21~25穿透所述擋風玻璃41之傾角快速地校正為較佳的角度，相較於習知機械調整的方式而言，可解決校正速度緩慢的問題，且達到校正效率佳之功效。
以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發明意欲保護之範疇。
100:車用雷達偵測角度調整系統 10:處理單元 20:發射單元 21~25:雷達波束 30:接收單元 31:回授訊號 32:反射器 40:車輛 41:擋風玻璃
圖1係本發明之偵測示意圖。 圖2係本發明之系統方塊圖。 圖3係本發明依不同頻率產生數種傾角之雷達波束之方塊圖。 圖4係本發明依不同頻率產生數種傾角之雷達波束之波形圖。
100:車用雷達偵測角度調整系統
10:處理單元
20:發射單元
21~25:雷達波束
30:接收單元
31:回授訊號

Claims (15)

  1. 一種車用雷達偵測角度調整系統，其設置於車輛內，包含： 一處理單元； 一發射單元，其電性連接該處理單元，該發射單元依一操作頻率產生一雷達波束，該處理單元以一頻率範圍調整該操作頻率，供該發射單元產生具有不同傾角之所述雷達波束；以及 一接收單元，其電性連接該處理單元，該雷達波束被該接收單元接收，並產生一回授訊號，該處理單元接收該回授訊號，且選定其中一預設能量的操作頻率，以校正該發射單元所產生雷達波束之傾角。
  2. 如請求項1所述之車用雷達偵測角度調整系統，其中，該發射單元為漏波天線。
  3. 如請求項1所述之車用雷達偵測角度調整系統，其中，該發射單元貼於所述車輛之一擋風玻璃的內側。
  4. 如請求項3所述之車用雷達偵測角度調整系統，其中，該雷達波束之發射範圍，以該發射單元貼於該擋風玻璃時之面向取180度角的範圍。
  5. 如請求項3所述之車用雷達偵測角度調整系統，其中，該雷達波束之發射範圍，以該發射單元貼於該擋風玻璃時之垂直面向朝地面方向取至90度角的範圍。
  6. 如請求項1所述之車用雷達偵測角度調整系統，其中，所述預設能量的操作頻率為最大能量的頻率。
  7. 如請求項1所述之車用雷達偵測角度調整系統，其中，該頻率範圍為77Ghz至81Ghz。
  8. 如請求項1所述之車用雷達偵測角度調整系統，進一步包括一反射器，該反射器設於車輛外部，該發射單元所產生之雷達波束經該反射器反射後被該接收單元接收。
  9. 如請求項1所述之車用雷達偵測角度調整系統，其中，該反射器為角形反射器。
  10. 一種垂直角度調整雷達，包含： 一處理單元；以及 一發射單元，其電性連接該處理單元，該發射單元依一操作頻率產生一雷達波束，該處理單元以一頻率範圍調整該操作頻率，供該發射單元產生具有不同傾角之所述雷達波束； 該發射單元依該頻率範圍所產生之雷達波束進行掃描。
  11. 如請求項10所述之垂直角度調整雷達，其中，該發射單元為漏波天線。
  12. 如請求項10所述之垂直角度調整雷達，其中，該頻率範圍為77Ghz至81Ghz。
  13. 如請求項10所述之垂直角度調整雷達，其中，該發射單元貼於一車輛之擋風玻璃的內側。
  14. 如請求項13所述之垂直角度調整雷達，其中，該雷達波束之發射範圍，以該發射單元貼於該擋風玻璃時之面向取180度角的範圍。
  15. 如請求項13所述之垂直角度調整雷達，其中，該雷達波束之發射範圍，以該發射單元貼於該擋風玻璃時之垂直面向朝地面方向取至90度角的範圍。
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