具有全景检测的雷达天线组件制造技术

本申请公开了一种具有全景检测的雷达天线组件。一种雷达天线组件(10)，适用于安装在车辆(12)顶上作为该车辆(12)的雷达系统(14)的一部分，该雷达天线组件(10)包括水平阵列(30)和垂直阵列(32)。该水平阵列(30)被配置为优选地检测该车辆(12)周围的前方区域(34)和后方区域(36)中的物体。该垂直阵列(32)被配置为优选地检测该车辆(12)周围的左方区域(38)和右方区域(40)中的物体。该水平阵列(30)和该垂直阵列(32)合作以检测围绕该车辆(12)的全景区域(42)中的物体。

【技术实现步骤摘要】

本公开总地涉及雷达天线组件，并且更具体地涉及具有水平阵列和垂直阵列的组件，该水平阵列和垂直阵列合作以在车辆周围的360°全景区域中检测物体。
技术介绍
具有全景视场(即具有三百六十度(360°)的覆盖)的车辆雷达系统被期望用于多种车辆功能，诸如自动驾驶和用于碰撞警告的物体检测。建议的系统使用六个雷达单元，在车辆的四个角中的每个处有一个单元，第五个单元导向车辆的前方，而第六个单元导向车辆的后方。这种配置非常昂贵，且使来自六个单元的六个信号的整合/融合困难且复杂。
技术实现思路
本文中描述的是一种天线组件，配置为从安装在车辆顶上的单个、小占地面积(footprint)封装内提供全景视场(即，360度覆盖)，例如参见图1与2。相对现有技术的优点包括该天线组件包含单个外壳内的两个天线阵列而不是如先前尝试提供全景覆盖的情况的分布在车辆上的不同位置的六个雷达单元。该天线组件被容纳在相对较小外形、小占地面积的外壳中，该外壳类似于用于接收卫星无线电信号的车辆娱乐系统所通常使用的“鲨鱼鳍”形状的天线。该天线组件有利地采用雷达信号的垂直偏振，如此雷达信号可在车辆的边缘周围弯曲从而当物体位于由车辆组件的车顶轮廓线所限制或确定的来自天线的视线下面时，可检测这些物体。根据一个实施例，提供了一种适于安装在车辆顶上作为该车辆的雷达系统的一部分的雷达天线组件。该组件包括水平阵列和垂直阵列。该水平阵列被配置为优选地检测车辆周围的前方区域和后方区域中的物体。该垂直阵列被配置为优选地检测车辆周围的左方区域和右方区域中的物体。该水平阵列和垂直阵列合作以检测围绕车辆的全景区域中的物体。在阅读优选实施例的下列详细描述后，进一步的特征和优势将更清楚地呈现出，这些优选实施例仅作为非限定性的示例且结合附图而给出。附图说明现在将参考附图借助示例来描述本专利技术，在附图中：图1是根据一个实施例的配备有包含天线组件的雷达系统的车辆的侧视图；图2是根据一个实施例的图1的天线组件的特写等距视图；图3是根据一个实施例的存在于图1的天线组件中的天线阵列的等距视图；图4是根据一个实施例的图1的天线组件所提供的全景覆盖区域的俯视图；图5A和5B是根据一个实施例的存在于图1的天线组件中的水平阵列的等距视图；图6是根据一个实施例的图5A的特写图；图7是根据一个实施例的存在于图1的天线组件中的垂直阵列的等距视图；以及图8是根据一个实施例的图7的特写图。具体实施方式图1示出了雷达天线组件(下文中的组件10)的非限制性示例。组件10被有利地配置为适于安装在车辆12顶上作为车辆12的雷达系统14的一部分。如将在下文更加详细地描述，组件10提供车辆12周围的全景雷达覆盖，并且能够从组件10在车辆上的车顶安装位置这样做。尽管未具体示出，本领域技术人员将认识到雷达系统14可包括与组件10连接的一个或多个雷达收发器，以及控制器，该控制器被配置为操作该雷达收发器以发射雷达信号16并检测例如由在车辆12后面移动的跟随或尾随车辆(未示出)所反射的反射信号18。作为示例而非限制，本文中描述的组件10的多种特征的示例尺寸是基于具有76.5GHz的振荡频率的雷达信号16来选择的。图2进一步示出组件10的非限制性细节，该组件10可包括具有车辆的卫星广播接收领域人员所熟悉的鲨鱼鳍形状的外壳20。出于简化对本文呈现的组件10的描述的目的，且不意在给予任何特定限制，多个示图定义了若干轴，所以可容易地理解相对于组件10和车辆12的方向。这些轴包括：纵轴22，被定义为基本上对应于相对于车辆12的向前方向和向后方向；横轴24，被定义为基本上对应于相对于车辆12的向左方向和向右方向；以及垂直轴26，被定义为基本上对应于相对于车辆12的向上方向和向下方向。如本文中所使用的，使用术语“基本上对应”以考虑到与安装了组件10的车辆的表面(例如车辆12的车顶)对齐或垂直的方向或轴和与重力方向(通常垂直于地球的表面)对齐或垂直的方向或轴之间的差异。即，由于组件10所安装在的车辆12的倾斜车顶，本文中描述的多个轴可能不与地球完美对齐。图3进一步示出移除了外壳20和其他机械固定物的组件10的非限制性细节，如将被本领域人员认识到的。如此处所示，组件10包括水平阵列30和垂直阵列32。水平阵列30通常被配置为优选地检测相对于车辆周围的前方区域34(图4)和后方区域36中的物体。垂直阵列32通常被配置为优选地检测相对于车辆12或车辆12周围的左方区域38和右方区域40中的物体。水平阵列30和垂直阵列32通常还被配置为彼此合作以检测围绕车辆12的全景区域42中的物体。从车辆12到多个区域(34、36、38、40)的边界的变化距离是从车辆12或组件10可能检测到特定测试物体的相对范围的指示。如应该认识到，组件10或雷达系统14的视场作为全景或覆盖360°的表征不意味着灵敏度在每个方向上必须一致，而是不存在灵敏度基本上为零的方向。即，不存在相对接近车辆12的物体可“躲避”雷达系统14的方向。与图3结合的图5A、5B和6进一步示出组件10的非限制性细节，尤其是水平阵列30的细节。水平阵列30包括水平基板44，其取向成基本上垂直于垂直轴26。如本文中所使用的，与仅仅“垂直”或“精确垂直”于垂直轴26相反，术语“基本上垂直”的使用是考虑到将组件10倾斜到并由此将水平阵列30倾斜到不同于完美水平面(即精确垂直于垂直轴)的某一取向的车辆12的车顶角(roofangle)。认识到，极限的车顶角(从水平面向上大于三十度角(30°角)的车顶角)可导致检测车辆12前方的物体的问题。然而，如将在下文更加详细地解释，由水平阵列30发射的雷达信号16(图1)可被有利地偏振化以具有垂直偏振从而使得在向前方向上发射的雷达信号将往往跟随由车辆12的车顶提供的水平面，并且在车顶的边缘周围和车辆的前方边缘周围散射以更好地检测在来自组件的可视视线以下的物体，这些物体可能被车辆12的主体(例如机盖(hood))限制在底部。水平阵列30包括或限定一个或多个天线元件，在下文中被单独称为定向(directive)元件46。在此非限制性示例中，图3示出布置在水平基板44上的六个定向元件46，而图5和6更详细地示出该六个中的一个。适于本文中描述的应用的水平基板具有122毫米(mm)的长度、40mm的宽度，并且由可从泰康利先进电介质部门(Taconic本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达天线组件(10)，适用于安装在车辆(12)顶上作为所述车辆(12)的雷达系统(14)的一部分，所述组件(10)包括：水平阵列(30)，配置为优选地检测所述车辆(12)周围的前方区域(34)和后方区域(36)中的物体；以及垂直阵列(32)，配置为优选地检测所述车辆(12)周围的左方区域(38)和右方区域(40)中的物体，其中所述水平阵列(30)和垂直阵列(32)合作以检测围绕所述车辆(12)的全景区域(42)中的物体。

【技术特征摘要】
2015.01.05 US 14/589,3731.一种雷达天线组件(10)，适用于安装在车辆(12)顶上作为所述车辆(12)
的雷达系统(14)的一部分，所述组件(10)包括：
水平阵列(30)，配置为优选地检测所述车辆(12)周围的前方区域(34)
和后方区域(36)中的物体；以及
垂直阵列(32)，配置为优选地检测所述车辆(12)周围的左方区域(38)
和右方区域(40)中的物体，其中所述水平阵列(30)和垂直阵列(32)合作以检
测围绕所述车辆(12)的全景区域(42)中的物体。
2.如权利要求1所述的组件(10)，其特征在于，所述组件(10)定义了
纵轴(22)，被定义为基本上对应于相对于所述车辆(12)的向前方向和向
后方向；
横轴(24)，被定义为垂直于所述纵轴(22)且对应于相对于所述车辆(12)
的向左方向和向右方向；以及
垂直轴(26)，被定义为垂直于所述纵轴(22)和所述横轴(24)且基本上
对应于相对于所述车辆(12)的向上方向和向下方向。
3.如权利要求2所述的组件(10)，其特征在于，所述水平阵列(30)包括
取向成垂直于所述垂直轴(26)的水平基板(44)，以及定向元件(46)，所述
定向元件(46)由所述水平阵列(30)所限定，且被取向成使得在平行于所述纵
轴(22)的方向上测量所述定向元件(46)的定向长度(48)。
4.如权利要求3所述的组件(10)，其特征在于，所述水平阵列(30)被配
置为发射垂直偏振的雷达信号(16)且优选地检测垂直偏振的反射信号(18)。
5.如权利要求3所述的组件(10)，其特征在于，所述定向元件(46)包括
在平行于所述纵轴(22)的纵向方向上排列的多个定向缝隙(50)，且通过在平
行于所述横轴(24)的横向方向上测量的横向长度来表征所述多个定向缝隙(50)
中的每一个，其中所述多个定向缝隙(50)包括：第一横向缝隙(52)，位于邻

【专利技术属性】
技术研发人员：S·石，
申请(专利权)人：德尔福技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US