TWI746218B - 視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置 - Google Patents
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Abstract
一種視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置,其包括一支撐座,其具有一安裝面及二傾斜面,該二傾斜面與該安裝面之夾角為一第一角度,而該二傾斜面向上延伸的交叉點之夾角為一第二角度;二天線板,其為可撓性軟板,該天線板之背面分別貼附於該支撐座之該二傾斜面上,於該天線板之正面設有至少一組發射天線及至少一組接收天線,分別用以發出偵測訊號及接收偵測到至少一障礙物之反射訊號;一電路板,與該二天線板之一連接端電性連接,控制該二天線板發射該偵測訊號並接收該反射訊號。藉由本發明之軟性天線板的設計,可適用於任何形狀的雷達裝置,只要調整支撐座的形狀供天線板貼合即可,減少製造組裝的工序。
Description
本發明係有關一種車用雷達,特別是指一種視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置。
為了提升行車安全,輔助偵測駕駛難以看到的死角,車用雷達的技術愈來愈先進,諸如停車輔助雷達(Packing Assist System, PAS)、車側盲點偵測輔助系統(Blind Spot Detection, BSD)、車道變換警示輔助系統(Lane change Alert, LCA) 、開門警示(Door Open Warning, DOW)等,在不同之車輛輔助功能時具有不同之警示距離,若障礙物與車輛之間的距離小於等於警示距離時,雷達系統發出警示訊息以警示駕駛者。
一般而言,車用輔助系統,如停車輔助系統、車側盲點偵測輔助系統、車道變換警示輔助系統等雖然使用上述車用雷達,但其設計為二套獨立的雷達系統並放置於車輛保險桿的二側,分別發射及接收到偵測訊號結果後,再回傳偵測計算障礙物距離,判斷是否需要發出警示等步驟則是由車上系統負責,因此車上系統需安裝該些車用輔助系統的軟體,若車上系統故障或當機時,車用輔助系統也會隨之喪失功能,影響行車安全。
因此,本發明即提出一種視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置,在雷達裝置上設置主板,並將天線板拆分成不同方向的二個天線板,更利用軟性天線板的設計讓雷達裝置的形狀更彈性,以有效解決上述該等問題,具體架構及其實施方式將詳述於下:
本發明之主要目的在提供一種視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置,其將雷達中的天線板設置為可撓性軟板,柔軟而可貼合任何形狀的雷達裝置,使雷達裝置的形狀設計更彈性。
本發明之另一目的在提供一種視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置,其在雷達天線裝置中設置二天線板,且分別朝向不同的方向,使單一雷達便可達到大於160度的廣角視野。
為達上述目的,本發明提供一種視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置,包括:一支撐座,其具有一安裝面及二傾斜面,該二傾斜面與該安裝面之夾角為一第一角度,而該二傾斜面向上延伸的交叉點之夾角為一第二角度;二天線板,其為可撓性軟板,該天線板之背面分別貼附於該支撐座之該二傾斜面上,於該天線板之正面設有至少一組發射天線及至少一組接收天線,分別用以發出偵測訊號及接收偵測到至少一障礙物之反射訊號;一電路板,與該二天線板之一連接端電性連接,且與該支撐座之該安裝面在同一水平面,用以控制該天線板發射該偵測訊號並接收該反射訊號。
依據本發明之實施例,該組發射天線及該組接收天線為貼片天線。
依據本發明之實施例,該第二角度為30~50度。
依據本發明之實施例,該二天線板從該連接端開始向上彎折,接著再向外彎折,使該組發射天線及該組接收天線之朝向為斜上方並朝向外側。
依據本發明之實施例,更包括一底座及一上蓋,該電路板設置於該底座上,該上蓋與該底座組合成一體。
依據本發明之實施例,該天線板為薄型印刷電路板,組裝在該電路板上,而該支撐座之該安裝面與該電路板連接。
依據本發明之實施例,該電路板為印刷電路板,該天線板為軟性印刷電路板並在其上設置貼片天線做為該組發射天線及該組接收天線,該電路板與該天線板一體成型。
依據本發明之實施例,該天線板設於該電路板的相鄰二個邊,該支撐座之該安裝面與該底座連接。
本發明提供一種視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置,可應用於車用雷達上,藉由在雷達中設置可撓性的天線板,使天線板可任意貼合任何形狀的支撐架,以適用於各種形狀的雷達裝置。
請同時參考第1圖、第2圖及第3圖,其中第1圖為本發明視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置10之立體圖,第2圖為除去上蓋的立體圖,第3圖為分解圖。
本發明視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置10包括一上蓋12、一底座14、二天線板16、一支撐座18及一電路板20。其中,上蓋12與底座14可組合。支撐座18具有二傾斜面182及一安裝面184,二傾斜面182與安裝面184之夾角為一第一角度,而二傾斜面182向上延伸的交叉點之夾角為一第二角度,此二傾斜面182可互相對稱,亦可為不對稱;天線板16為可撓性軟板,具有柔軟的特性,二片天線板16之背面分別貼附於支撐座18之二傾斜面182上,天線板16之一端為連接端166,其與電路板20電性連接,在第2、3圖之實施例中,天線板16係以鎖固元件組裝在電路板20上。於天線板16之正面設有至少一組發射天線162及至少一組接收天線164,分別用以發出偵測訊號及接收偵測到至少一障礙物之反射訊號。由於第二端向外傾斜一角度,因此發射天線162及接收天線164向外大範圍地發射偵測訊號,並接收反射回來的反射訊號。電路板20為印刷電路板,設置於底座14上,且與支撐座18之安裝面184在同一水平面。電路板20用以控制天線板16發射偵測訊號並接收反射訊號,進行後續的計算工作,例如計算障礙物距離、車身與地面的角度等等。支撐座18之安裝面184與電路板20連接、傾斜面182與天線板16相接,以供柔軟的天線板16順著支撐座18之形狀貼附於支撐座18之上表面,如第2圖所示。
本發明中,發射天線162及接收天線164為貼片天線。本發明之實施例中,天線板16從連接端166開始向上彎折,接著在中段的位置再改向外彎折,使發射天線162及接收天線164之朝向為斜上方。但此僅為一實施例,天線板16的形狀依支撐座18的形狀而定。須注意的是,發射天線162及接收天線164的晶片只會設在最末段的平面區,而不會經過彎折,如第4A圖所示,其為天線板的俯視圖,由此圖可明顯看出彎折的是發射天線162及接收天線164的傳輸線,以避免影響天線偵測的效果。
在第2、3圖之實施例中,天線板16為薄型印刷電路板,厚度約為0.2mm,因此雖然其為硬的材質,但藉由足夠的薄度而使其可以彎折,缺點是容易損壞,另外也可以使用可撓式液晶高分子材料(Liquid-crystal polymer, LCP)製作,優點可以彎折不易損壞,缺點製作成本高。
本發明中,電路板20送出要求偵測是否有障礙物的偵測訊號到天線板16背面的輻射天線(圖中未示),再藉由訊號耦合的方式將偵測訊號傳送到輻射天線正後方、天線板16正面的訊號耦合點(圖中未示)。訊號耦合點再將偵測訊號傳送到發射天線162,由發射天線162將偵測訊號發射出去。當偵測訊號遇到障礙物並反射回來,反射訊號會被接收天線164接收,傳送到訊號耦合點、接著耦合到背面的輻射天線、再回傳給電路板20。電路板20為主機板,其上設有微處理器(圖中未示),具有運算處理的能力,包括停車輔助系統(Packing Assist System, PAS)、車側盲點偵測輔助系統(Blind Spot Detection, BSD)、車道變換警示輔助系統(Lane change Alert, LCA)等車輛輔助系統皆可安裝於電路板20上,而不用安裝在車上系統中。
請參考第4B圖,其為視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置10之前視圖。藉由此圖示意二傾斜面182向上延伸的交叉點的夾角θ
1(第二角度)及二傾斜面182與安裝面184的夾角θ
2、θ
3(第一角度),若二傾斜面182互相對稱,則θ
2等於θ
3。由於天線板16是柔軟的貼附在支撐座18上,故也可以看做是天線板16後半部的傾斜度。第二角度θ
1為30~50度(原本的角度範圍是基於等腰三角形換算出來的,但由於二傾斜面不一定對稱,因此刪除第一角度的範圍),如此可使天線板16在偵測障礙物的視野大於160度。
第5、6圖為本發明視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置10之另一實施例之示意圖,其中第5圖為去除上蓋後之立體圖,第6圖則為分解圖。
此實施例的電路板24較小,為多邊形,而二天線板22分別設於電路板24的相鄰二個邊。由於電路板24較小,因此支撐座18設於底座14上,而非電路板24上。此實施例與第2、3圖之實施例最大的區別在於,此實施例的天線板22與電路板24為一體成型。天線板22為軟性印刷電路板,本身即是軟板,同樣貼附在支撐架18上。並在天線板22上設置貼片天線做為發射天線222及接收天線224。電路板24為印刷電路板,由於在製程中,目前已可將印刷電路板及軟性印刷電路板黏合為一體成型,故應用於本發明中,則可在此實施例將天線板22與電路板24製成一體成型。
綜上所述,本發明所提供之一種視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置係設置二個天線板,且朝向不同方向,可擴大視野範圍,只需在車輛的前或後裝設一個雷達天線裝置,即可偵測到車輛左右側的障礙物。此外,本發明將以可彎折材質做為天線板,增加可適用的雷達型號,不論雷達的形狀如何,不需開模製作符合雷達形狀的天線板,而是讓天線板直接貼附在雷達內部構造(如支撐架)即可,可大幅節省製成的工序和成本。另外,由於本發明將主板也設置在雷達天線裝置中,若主板耗損可直接更換雷達,不需如先前技術般將車上系統整個更換。
唯以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾,均應包括於本發明之申請專利範圍內。
10:視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置
12:上蓋
14:底座
16:天線板
162:發射天線
164:接收天線
166:連接端
18:支撐座
182:傾斜面
184:安裝面
20:電路板
22:軟性印刷電路板
222:發射天線
224:接收天線
24:電路板
第1圖為本發明視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置一實施例之立體圖。
第2圖為本發明視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置一實施例去除上蓋之立體圖。
第3圖為本發明視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置一實施例之分解圖。
第4A圖為天線板之俯視圖。
第4B圖為本發明視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置之前視圖。
第5圖為本發明視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置之另一實施例去除上蓋之立體圖。
第6圖為本發明視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置之另一實施例之分解圖。
10:視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置
12:上蓋
14:底座
16:天線板
162:發射天線
164:接收天線
18:支撐座
182:傾斜面
184:安裝面
20:電路板
Claims (7)
- 一種視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置,包括:一支撐座,其具有一安裝面及二傾斜面,該二傾斜面與該安裝面之夾角為一第一角度,而該二傾斜面向上延伸的交叉點之夾角為一第二角度;二天線板,其為可撓性軟板,該天線板之背面分別貼附於該支撐座之該二傾斜面上,於該天線板之正面設有至少一組發射天線及至少一組接收天線,分別用以發出偵測訊號及接收偵測到至少一障礙物之反射訊號,該二天線板從一連接端開始向上彎折,接著再向外彎折,使該組發射天線及該組接收天線之朝向為斜上方並朝向外側;以及一電路板,與該二天線板之該連接端電性連接,且與該支撐座之該安裝面在同一水平面,用以控制該二天線板發射該偵測訊號並接收該反射訊號。
- 如請求項1所述之視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置,其中該組發射天線及該組接收天線為貼片天線。
- 如請求項1所述之視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置,其中該第二角度為30~50度。
- 如請求項1所述之視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置,更包括一底座及一上蓋,該電路板設置於該底座上,該上蓋與該底座組合成一體。
- 如請求項1所述之視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置,其中該天線板為薄型印刷電路板,組裝在該電路板上,而該支撐座之該安裝面與該電路板連接。
- 如請求項4所述之視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置,其中該電路板為印刷電路板,該天線板為軟性印刷電路板並在其上設置貼片天線做為該組發射天線及該組接收天線,該電路板與該天線板一體成型。
- 如請求項6所述之視野大於160度之可撓性軟板雷達天線裝置,其中該天線板設於該電路板的相鄰二個邊,該支撐座之該安裝面與該底座連接。
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