CN102956969A

CN102956969A - 车用雷达装置及其天线罩

Info

Publication number: CN102956969A
Application number: CN2011102524525A
Authority: CN
Inventors: 吴一正; 王义杰; 林超群; 许政雄; 陈毅山; 许达伟
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2013-03-06

Abstract

本发明公开一种车用雷达装置及其天线罩。该天线罩用于一车用雷达装置，该车用雷达装置包括一基座及设置于该基座上的一天线，该天线具有一中心工作频率，该天线罩包括：一主体部，该主体部具有一介质常数；以及一衔接部，该衔接部连接该主体部周围，该衔接部能与该基座衔接使得该主体部遮盖该天线，该主体部沿该天线的辐射方向的厚度等于对应该中心工作频率在该介质常数的二分之一波长。藉此，自该天线辐射的能量能大部分地穿透该主体部，避免信号过度衰减，解决公知技术中易因保护盖引起信号强度不足的问题；进一步地，该主体部可选用可挠性、耐候性材质以增加其物理、化学性质，延长使用寿命。

Description

车用雷达装置及其天线罩

技术领域

本发明涉及一种车用雷达装置(automotive radar device)及其天线罩(antenna cover)，尤指一种具有高穿透性的天线罩及具有该天线罩的车用雷达装置。

背景技术

为增加行车安全，有些汽车(automobile)已配备有车用雷达装置，设置于后方保险杆(bumper)内，用以检测后方的车行状况。为增加盲点检测效率，车用雷达装置多曝露于车外，故车用雷达装置需天线罩以保护实体天线。目前天线罩的材质多为聚四氟乙烯(polytetrafluornethylene，PTFE)玻璃纤维(glass fiber)复合物。由于天线罩实际的应用环境条件严苛，例如天气气候影响、地面砂石撞击等，故易造成天线罩老化、变形、应力破裂等而损坏，天线保护功能减损或丧失。此外，由于目前车用雷达装置多设计为低功耗、低传输损耗，故天线罩本身结构会影响信号传输损耗，且当天线罩材质改变、结构变形时，信号传输损耗程度更加恶化，亦即影响前述的检测效率。

因此，需要提供一种车用雷达装置及其天线罩来解决上述问题。

发明内容

鉴于先前技术中的问题，本发明的目的之一在于提供一种天线罩，用于一车用雷达装置。该天线罩经由设计结构厚度，以抑制信号传输损耗，并进一步地选用适当成形材质，以增加该天线罩的结构强度及耐候性。

本发明的天线罩用于一车用雷达装置，该车用雷达装置包含一基座(base)及设置于该基座上的一天线，该天线具有一中心工作频率(center operation frequency)，该天线罩包含：一主体部(main portion)以及一衔接部(engagement portion)；该主体部具有一介质常数(dielectric constant)；该衔接部连接该主体部周围(circumference)，该衔接部能与该基座衔接使得该主体部遮盖该天线，该主体部沿该天线的辐射方向的厚度等于对应该中心工作频率在该介质常数的二分之一波长。

藉此，该天线罩具有相当低的穿透损耗，亦即无线电磁波信号穿透该天线罩的损耗可有效抑制，有助于盲点检测效率。

进一步地，该主体部可由一可挠性复合材料(flexible composite material)制成，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate，PBT)及玻璃纤维的混合物，或聚碳酸酯树脂(polycarbonate，PC)、PBT及玻璃纤维的混合物，以增加该天线罩的结构强度及耐候性。

本发明的另一目的在于提供一种车用雷达装置，包含本发明的天线罩。因此，该车用雷达装置亦具有抑制信号传输损耗及增加该天线罩结构强度及耐候性的功能。

本发明的车用雷达装置包含：一基座、一天线以及一天线罩；该天线设置于该基座上，该天线具有一中心工作频率；该天线罩包含：一主体部以及一衔接部；该主体部具有一介质常数；该衔接部连接该主体部周围，该衔接部能与该基座衔接使得该主体部遮盖该天线，该主体部沿该天线的辐射方向的厚度等于对应该中心工作频率在该介质常数的二分之一波长。

同样地，该天线罩具有相当低的穿透损耗，亦即无线电磁波信号穿透该天线罩的损耗可有效抑制，有助于盲点检测效率。

本发明能有效抑制无线电磁波信号的穿透损耗，有助于盲点检测效率，并且本发明的天线罩能延长天线罩使用寿命以避免因长期使用引起材料缺陷而造成穿透损耗增加的问题。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为根据本发明的一较佳具体实施例的车用雷达装置的示意图。

图2为图1中车用雷达装置的部分分解示意图。

图3为图1中天线罩的剖面示意图。

图4为具有圆形轮廓主体部的天线罩的俯视示意图。

图5为具有六边形轮廓主体部的天线罩的俯视示意图。

图6为具有多边形轮廓主体部的天线罩的俯视示意图。

图7为车用雷达装置设置于一汽车的位置示意图。

图8为图7中A部的车用雷达装置与汽车的一保险杆(或钣金件(sheet metal))的衔接剖面示意图。

图9为图7中A部的车用雷达装置与汽车的一保险杆(或钣金件)根据另一实施例的衔接剖面示意图。

主要组件符号说明：

1 车用雷达装置 2 汽车

12 基座 14 天线

16、16a、16b、16c 天线罩 18、19 螺丝

22 保险杆 122 螺孔

162、162a、162b、162c 主体部 164 衔接部

166 厚度 222 开口

224 卡持结构 1642 通孔

具体实施方式

请参阅图1及图2，图1为根据本发明的一较佳具体实施例的车用雷达装置1的示意图，图2为车用雷达装置1的部分分解示意图。车用雷达装置1包含一基座12、一天线14及一天线罩16。天线14设置于基座12上，天线14具有一中心工作频率。天线罩16包含一主体部162及一衔接部164，主体部162具有一介质常数，衔接部164连接主体部162周围，衔接部164能与基座12衔接使得主体部162遮盖天线14，藉此达到保护天线14的目的。在本实施例中，衔接部164上形成多个通孔1642，基座12上对应通孔1642形成多个螺孔122，利用多个螺丝18穿过通孔1642并旋入螺孔122中以将衔接部164固定于基座12上。在实际操作中，衔接部164亦得以其他方式衔接于基座12上，例如黏贴、卡扣机构等，但本发明均不以此为限。

请一并参阅图3，其为天线罩16的剖面示意图；其中另以虚线表示天线14相对天线罩16的设置位置。在本实施例中，天线14是一平板天线，其无线电磁波信号辐射方向以箭头表示，主体部162沿天线14的辐射方向的厚度166等于对应该中心工作频率在该介质常数的二分之一波长，例如该中心工作频率为24GHz，该介质常数为3.8，则厚度166约为3.3±0.5mm，另一实施例的中心工作频率为77GHz，该介质常数为3.8，则厚度166约为1±0.3mm，但本发明不以此为限。补充说明的是，由于本实施例中，天线呈板状，故主体部162亦是一板状结构；因此，当天线的辐射方向呈球面辐射时，主体部162亦将形成球壳结构，以使无线电磁波信号穿过主体部162的电性路径长为二分之一波长。简言之，主体部162的几何结构将配合天线14的辐射场型设计，以使无线电磁波信号穿过主体部162的电性路径长为二分之一波长，进而能有效抑制无线电磁波信号穿透损耗。

另外，在本实施例中，主体部162具有一矩形轮廓，但本发明不以此为限。在实际操作中，主体部162可配合天线14轮廓，或是配合衔接部164与基座12间的衔接结构而有不同的几何轮廓。例如图4所示具有圆形轮廓主体部162a的天线罩16a、图5所示具有六边形轮廓主体部162b的天线罩16b、图6所示具有多边形轮廓主体部162c的天线罩16c等等；其中，各天线罩的衔接部轮廓不以与主体部轮廓相似为必要，例如天线罩16c的衔接部轮廓即为圆形。

请参阅图7及图8，图7为车用雷达装置1设置于一汽车2的位置示意图，其中车用雷达装置1以矩形阴影线表示；图8为车用雷达装置1整合至汽车2的一保险杆22(或钣金件)的剖面示意图，其位置如图7中圆圈A所示。如图7所示，车用雷达装置1设置于汽车2后方角落，故可有效检测驾驶视野死角。为减少车用雷达装置1的信号损耗，保险杆22(或钣金件)上形成一开口(window)222及一卡持结构224，车用雷达装置1自保险杆22(或钣金件)内侧卡入卡持结构224中并使得主体部162露出于开口222。藉此，自天线14发射的无线电磁波信号或天线14接收反射的无线电磁波信号均只需穿过主体部162，避免不必要的信号损耗。在实际操作中，露出的主体部162得与保险杆22(或钣金件)的结构表面整合，以保持汽车2平顺外观。另外，前述虽以卡持结构224为例说明车用雷达装置1与汽车2的衔接结构，但本发明不以此为限。例如，如图9所示，另以螺丝19直接将车用雷达装置1锁固于保险杆22(或钣金件)上，亦能达到整合固定的效果。

如前述实施例说明，车用雷达装置1的主体部162是曝露的，且设置于相对接近地面的位置，因此主体部162极易受外界环境影响，例如雨水、地面污水、碎石冲击、阳光曝晒等。因此，在实际操作中，天线罩16采用一体成形，其材质可选用具有挠性的耐候性材料。例如主体部162可采用包含聚对苯二甲酸丁二醇酯及玻璃纤维的可挠性复合材料，其中玻璃纤维的重量百分比为10％～30％，该可挠性复合材料其余为PBT；藉由玻璃纤维的加入提升PBT成形后的结构强度，同时能避免成形后过度收缩而影响主体部162厚度的均匀性。

另外，一般由于PBT结晶成形温度较低，故当主体部162具有较大的厚宽比的板状或壳状结构，易造成不饱模的现象。因此，在实际操作中，一体成形的天线罩16可采用包含PBT、聚碳酸酯树脂及玻璃纤维的可挠性复合材料，其中玻璃纤维的重量百分比为10％～30％，PC的重量百分比为30％～50％，该可挠性复合材料其余为PBT。藉由PC的加入使得PBT的结晶度下降，配方溶液可在成形前均匀分配至天线罩16的各部位，形成饱模，并达到厚度均匀的效果。同时，PC亦能提升成形后天线罩16的耐冲击性。补充说明的是，本发明用于天线罩16成形的溶液配方不以前述为限，原则上具有耐候性及可挠性并能提高强度的溶液配方均可用以形成本发明的天线罩。

如前述说明，本发明控制车用雷达装置的天线罩的厚度以使天线辐射的无线电磁波信号能以相当低的损耗穿透主体部，并且反射的无线电磁波信号穿透主体部的损耗亦能被有效抑制。此外，天线罩可采用具有挠性的耐候性材料以提升其机械性质及耐候性，进而增加对外部的物理或化学破坏的抵抗能力。另外，在实际操作中，天线罩亦能与应用于汽车的保险杆或钣金件结构整合，使得主体部能曝露出来并兼顾汽车外观，同时能避免自天线发射或接收的无线电磁波信号穿透其他物件而造成不必要的信号损耗。因此，相比于先前技术，本发明的天线罩及车用雷达装置能有效抑制无线电磁波信号的穿透损耗，有助于盲点检测效率；并且本发明的天线罩能延长天线罩使用寿命以避免因长期使用引起材料缺陷而造成穿透损耗增加的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是根据本发明权利要求书的范围所作的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种天线罩，该天线罩用于一车用雷达装置，该车用雷达装置包括一基座及设置于该基座上的一天线，该天线具有一中心工作频率，该天线罩包括：

一主体部，该主体部具有一介质常数；以及

一衔接部，该衔接部连接该主体部周围，该衔接部能与该基座衔接使得该主体部遮盖该天线，该主体部沿该天线的辐射方向的厚度等于对应该中心工作频率在该介质常数的二分之一波长。

2.如权利要求1所述的天线罩，其中该主体部由一可挠性复合材料制成。

3.如权利要求2所述的天线罩，其中该可挠性复合材料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯及玻璃纤维。

4.如权利要求3所述的天线罩，其中该玻璃纤维的重量百分比为10％～30％，该可挠性复合材料其余为该聚对苯二甲酸丁二醇酯。

5.如权利要求2所述的天线罩，其中该可挠性复合材料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯树脂及玻璃纤维。

6.如权利要求5所述的天线罩，其中该玻璃纤维的重量百分比为10％～30％，该聚碳酸酯树脂的重量百分比为30％～50％，该可挠性复合材料其余为该聚对苯二甲酸丁二醇酯。

7.如权利要求1所述的天线罩，其中该主体部具有一矩形轮廓、一圆形轮廓、一六边形轮廓或一多边形轮廓。

8.一种车用雷达装置，该车用雷达装置包括：

一基座；

一天线，该天线设置于该基座上，该天线具有一中心工作频率；以及

一天线罩，该天线罩包括：

一主体部，该主体部具有一介质常数；以及

9.如权利要求8所述的车用雷达装置，其中该主体部由一可挠性复合材料制成。

10.如权利要求9所述的车用雷达装置，其中该可挠性复合材料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯及玻璃纤维。

11.如权利要求10所述的车用雷达装置，其中该玻璃纤维的重量百分比为10％～30％，该可挠性复合材料其余为该聚对苯二甲酸丁二醇酯。

12.如权利要求9所述的车用雷达装置，其中该可挠性复合材料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯树脂及玻璃纤维。

13.如权利要求12所述的车用雷达装置，其中该玻璃纤维的重量百分比为10％～30％，该聚碳酸酯树脂的重量百分比为30％～50％，该可挠性复合材料其余为该聚对苯二甲酸丁二醇酯。

14.如权利要求8所述的车用雷达装置，其中该主体部具有一矩形轮廓、一圆形轮廓、一六边形轮廓或一多边形轮廓。

15.如权利要求8所述的车用雷达装置，其中该天线是一平板天线，该主体部是一板状结构。

16.如权利要求8所述的车用雷达装置，其中该车用雷达装置能藉由该衔接部或该基座衔接至一汽车的一保险杆或一钣金件以使该主体部露出于该保险杆或该钣金件的一开口。