车用雷达装置及其系统的制作方法

本发明是有关于一种车用雷达装置及其系统，且特别是有关于一种包含二天线数组的车用雷达装置及其系统。

背景技术：

随着先进驾驶辅助系统(advanceddriverassistancesystem，adas)、自动驾驶技术的蓬勃发展，车辆往往需装设为数可观的检测装置或感测装置才得以实现有关功能，其中车用雷达装置的应用更是与日俱增。然而，从车辆制造商的角度而言，庞大数目的检测装置的配置增加了电子系统设计及整车装配的复杂度。从消费者的角度而言，若选择售服市场(aftermarket)上的多种检测装置，不但容易造成人机接口或连接接口的庞杂，多种检测装置的功能也可能不易有效区隔或产生相互干扰的疑虑。

因此，当今的车用检测装置或车用雷达装置的市场上，亟需发展一种有效降低装置数量及复杂度的整合性解决方案。

技术实现要素：

本发明提供一种车用雷达装置及其系统，其包含的第一天线数组及第二天线数组为非共平面的天线数组，借以分别依据不同的应用需求，提供不同方向及不同天线辐射场型的检测功能。

依据本发明提供一种车用雷达装置，包含雷达控制单元、第一天线数组、第二天线数组、第一电路板及第二电路板。第一天线数组通信连接雷达控制单元且包含复数第一发射组件及复数第一接收组件。第二天线数组通信连接雷达控制单元且包含复数第二发射组件及复数第二接收组件。第一天线数组为电路板天线且设置于第一电路板。第二天线数组为电路板天线且设置于第二电路板。第一电路板及第二电路板的夹角为p12，其满足下列条件：60度≤p12<180度。借此，依据不同的应用需求，提供不同方向及不同天线辐射场型的检测功能。

根据前述的车用雷达装置，可还包含第三电路板，其中雷达控制单元设置于第三电路板，第一电路板及第二电路板中仅有一者与第三电路板平行。

根据前述的车用雷达装置，其中第一天线数组的操作频率及第二天线数组的操作频率可都大于10ghz，各第一发射组件、各第一接收组件、各第二发射组件及各第二接收组件都为微带天线且长度都小于40mm。

根据前述的车用雷达装置，其中第二发射组件可为复数第二窄角发射组件及复数第二宽角发射组件，雷达控制单元用以切换第二窄角发射组件或第二宽角发射组件操作，第二接收组件可为复数第二窄角接收组件及复数第二宽角接收组件，雷达控制单元用以切换第二窄角接收组件或第二宽角接收组件操作。

借由前述的车用雷达装置，有助于车用雷达装置达成体积小型化。

依据本发明另提供一种车用雷达系统，设置于车辆，车用雷达系统包含至少一车用雷达装置，车用雷达装置包含雷达控制单元、第一收发单元及第二收发单元。第一收发单元通信连接雷达控制单元且包含第一天线数组，第一天线数组包含复数第一发射组件及复数第一接收组件。第二收发单元通信连接雷达控制单元且包含第二天线数组，第二天线数组包含复数第二发射组件及复数第二接收组件。第一发射组件的水平主波办的中心线与第二发射组件的水平主波办的中心线的夹角为t12，第一接收组件的水平主波办的中心线与第二接收组件的水平主波办的中心线的夹角为r12，其满足下列条件：0度<t12≤90度；以及0度<r12≤90度。借此，有助于车用雷达系统提供不同方向的检测功能并同时维持个别的检测精度。

根据前述的车用雷达系统，其中车用雷达装置可还包含第一电路板及第二电路板。第一天线数组为电路板天线且设置于第一电路板。第二天线数组为电路板天线且设置于第二电路板。

根据前述的车用雷达系统，其中车用雷达装置可还包含第三电路板，雷达控制单元设置于第三电路板，第一电路板及第二电路板中仅有一者与第三电路板平行。

根据前述的车用雷达系统，其中第一天线数组的操作频率及第二天线数组的操作频率可都大于10ghz，各第一发射组件、各第一接收组件、各第二发射组件及各第二接收组件都为沿车辆的水平方向延伸的微带天线且长度都小于40mm。

根据前述的车用雷达系统，其中车用雷达装置的数量可为二个且分别设置于车辆的左后角落及右后角落，所述二车用雷达装置分别包含的所述二第一电路板分别面向车辆的左方及右方且彼此对称于车辆的纵向中心线，所述二车用雷达装置分别包含的所述二第二电路板都面向车辆的后方且彼此对称于车辆的纵向中心线。

根据前述的车用雷达系统，其中各车用雷达装置的第二发射组件可为复数第二窄角发射组件及复数第二宽角发射组件，各雷达控制单元用以切换第二窄角发射组件或第二宽角发射组件操作，各车用雷达装置的第二接收组件可为复数第二窄角接收组件及复数第二宽角接收组件，各雷达控制单元用以切换第二窄角接收组件或第二宽角接收组件操作。分别设置于左后角落与右后角落的所述二车用雷达装置的第二窄角接收组件的辐射场型定义的中央死角区的角度为nt2，分别设置于左后角落与右后角落的所述二车用雷达装置的第二宽角接收组件的辐射场型定义的中央死角区的角度为wt2，其可满足下列条件：15度≤nt2≤120度；以及60度≤wt2≤175度。

根据前述的车用雷达系统，其中所述二车用雷达装置分别包含的所述二雷达控制单元可通过分时方式、分频方式或正交信号方式分配所述二第二收发单元的发射信号。

根据前述的车用雷达系统，其中车用雷达装置中一者可通过车用雷达装置中另一者通信连接车辆的车辆控制单元。

根据前述的车用雷达系统，其中各车用雷达装置的雷达控制单元可还包含切换电路，其用以切换第一收发单元或第二收发单元处于检测模式，当车辆于前进状态时，仅第一收发单元处于检测模式，当车辆于倒车状态时，仅第二收发单元处于检测模式。

根据前述的车用雷达系统，其中当车辆于启动状态时，第一收发单元及第二收发单元可都处于检测模式，雷达控制单元能依据第一收发单元的数据运算出车辆满足第一紧急条件，且雷达控制单元能依据第二收发单元的数据运算出车辆满足第二紧急条件。车用雷达系统还包含报警装置，其通信连接雷达控制单元，当车辆于前进状态且满足第一紧急条件时，报警装置受控于雷达控制单元而产生报警信号，当车辆于倒车状态且满足第二紧急条件时，报警装置受控于雷达控制单元而产生报警信号。

根据前述的车用雷达系统，其中第一接收组件的水平主波办的半功率波束宽为ra1，其可满足下列条件：75度≤ra1<180度。

根据前述的车用雷达系统，第一接收组件的水平主波办的中心线与第二接收组件的水平主波办的中心线的夹角为r12，其可满足下列条件：15度≤r12≤75度。

借由前述的车用雷达系统，有助于简化车用雷达系统的控制及接口设计。

依据本发明另提供一种车用雷达系统，设置于车辆，车用雷达系统包含至少一车用雷达装置，车用雷达装置设置于车辆的四角落中一者，车用雷达装置包含雷达控制单元、第一天线数组、第二天线数组、第一电路板及第二电路板。第一天线数组通信连接雷达控制单元。第二天线数组通信连接雷达控制单元。第一电路板垂直于车辆的水平方向，第一天线数组为电路板天线且设置于第一电路板。第二电路板垂直于车辆的水平方向，第二天线数组为电路板天线且设置于第二电路板。第一电路板及第二电路板的夹角为p12，其满足下列条件：90度≤p12<180度。借此，有助于降低车用雷达系统的成本。

根据前述的车用雷达系统，其中车用雷达装置的数量可为二个且分别设置于车辆的左后角落及右后角落，所述二车用雷达装置分别包含的所述二第一电路板分别面向车辆的左方及右方且彼此对称于车辆的纵向中心线，所述二车用雷达装置分别包含的所述二第二电路板都面向车辆的后方且彼此对称于车辆的纵向中心线。

根据前述的车用雷达系统，其中各车用雷达装置的第二天线数组可包含复数第二发射组件及复数第二接收组件，第二发射组件为复数第二窄角发射组件及复数第二宽角发射组件，各雷达控制单元用以切换第二窄角发射组件或第二宽角发射组件操作，第二接收组件为复数第二窄角接收组件及复数第二宽角接收组件，各雷达控制单元用以切换第二窄角接收组件或第二宽角接收组件操作。分别设置于左后角落与右后角落的所述二车用雷达装置的第二窄角接收组件的辐射场型定义的中央死角区的角度为nt2，分别设置于左后角落与右后角落的所述二车用雷达装置的第二宽角接收组件的辐射场型定义的中央死角区的角度为wt2，其可满足下列条件：15度≤nt2≤120度；以及60度≤wt2≤175度。

根据前述的车用雷达系统，其中第一电路板及第二电路板的夹角为p12，其可满足下列条件：105度≤p12≤165度。

借由前述的车用雷达系统，有利于扩大检测范围。

附图说明

图1a绘示本发明第一实施例的车用雷达装置的示意图；

图1b绘示第一实施例的车用雷达装置的另一示意图；

图1c绘示依照图1b剖面线1c-1c的剖视图；

图1d绘示第一实施例的车用雷达装置的爆炸图；

图2绘示本发明第二实施例的车用雷达装置的示意图；

图3绘示本发明第三实施例的车用雷达装置的示意图；

图4a绘示本发明第四实施例的车用雷达系统设置于车辆的示意图；

图4b绘示第四实施例的车用雷达系统设置于车辆的方块图；

图4c绘示第四实施例的车用雷达系统的方块图；

图4d绘示第四实施例中参数r12的示意图；

图4e绘示第四实施例中第一接收组件的辐射场型的示意图；

图4f绘示第四实施例中第二接收组件的辐射场型的示意图；

图4g绘示第四实施例中第一收发单元处于检测模式的示意图；

图4h绘示第四实施例中参数nt2及wt2的示意图；

图5a绘示本发明第五实施例的车用雷达系统设置于车辆的方块图；以及

图5b绘示第五实施例的车用雷达系统的方块图。

具体实施方式

以下将参照附图说明本发明的复数个实施例。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些习知惯用的结构与组件在附图中将以简单示意的方式绘示；并且重复的组件将可能使用相同的编号表示。

请参照图1a至图1d，其中图1a绘示本发明第一实施例的车用雷达装置100的示意图，图1b绘示第一实施例的车用雷达装置100的另一示意图，图1c绘示依照图1b剖面线1c-1c的剖视图，图1d绘示第一实施例的车用雷达装置100的爆炸图。由图1a至图1d可知，车用雷达装置100包含雷达控制单元130、第一天线数组151、第二天线数组152、第一电路板181及第二电路板182。

第一天线数组151通信连接雷达控制单元130且包含复数第一发射组件161及复数第一接收组件171，第一发射组件161即是第一发射辐射组件(radiatingelement)，第一接收组件171即是第一接收辐射组件，第一天线数组151为电路板天线且设置于第一电路板181。第二天线数组152通信连接雷达控制单元130且包含复数第二发射组件162及复数第二接收组件172，第二发射组件162即是第二发射辐射组件，第二接收组件172即是第二接收辐射组件，第二天线数组152为电路板天线且设置于第二电路板182。第一电路板181及第二电路板182的夹角为p12，其满足下列条件：60度≤p12<180度。借此，第一天线数组151及第二天线数组152是非共平面的天线数组，有助于分别依据不同的应用需求，提供不同方向及不同天线辐射场型(radiationpattern)的检测功能。较佳地，其可满足下列条件：90度≤p12<180度。更佳地，其可满足下列条件：105度≤p12≤165度。进一步地，其可满足下列条件：120度≤p12≤150度。第一实施例中，第一电路板181及第二电路板182的夹角p12为135度。

详细而言，由图1c可知，车用雷达装置100可还包含第三电路板183，其中雷达控制单元130设置于第三电路板183，第一电路板181及第二电路板182中仅有一者(即第二电路板182)与第三电路板183平行。借此，有助于车用雷达装置100达成体积小型化。依据本发明的实施例中，第一电路板、第二电路板及第三电路板中各者可为印刷电路板(printedcircuitboard，pcb)、软性印刷电路板(flexibleprintedcircuitboard)、或陶瓷电路板，且不以此为限。

第一天线数组151的操作频率及第二天线数组152的操作频率可都大于10ghz。较佳地，第一天线数组151的操作频率及第二天线数组152的操作频率可都大于10ghz且小于300ghz。更佳地，第一天线数组151的操作频率及第二天线数组152的操作频率可为24ghz+/-5ghz、77ghz+/-5ghz、或79ghz+/-5ghz。各第一发射组件161、各第一接收组件171、各第二发射组件162及各第二接收组件172都为微带天线(microstripantenna)且长度都小于40mm，微带天线的形状可为微带形(长条形或长方形)、贴片(patch)形、梳(comb)形、或微带缝隙(microstripslot)，且不以此为限。较佳地，各第一发射组件161、各第一接收组件171、各第二发射组件162及各第二接收组件172都为微带天线且长度可都小于30mm。更佳地，各第一发射组件161、各第一接收组件171、各第二发射组件162及各第二接收组件172都为微带天线且长度可都小于20mm并大于0.2mm。借此，车用雷达装置100可为毫米波雷达装置，有利于精简车用雷达装置100的数量且维持相同的应用功能。

第二发射组件162可为复数第二窄角发射组件160及复数第二宽角发射组件166，雷达控制单元130用以切换第二窄角发射组件160或第二宽角发射组件166操作，第二接收组件172可为复数第二窄角接收组件170及复数第二宽角接收组件177，雷达控制单元130用以切换第二窄角接收组件170或第二宽角接收组件177操作。借此，有利于扩大第二天线数组152的检测范围。此外，与第二窄角发射组件160及第二宽角发射组件166通信连接的发射电路可分开独立或切换下共享，与第二窄角接收组件170及第二宽角接收组件177通信连接的接收电路可分开独立或切换下共享。

具体而言，第一天线数组151的操作频率及第二天线数组152的操作频率都约为77ghz或79ghz，第一电路板181、第二电路板182及第三电路板183于所述操作频率的相对介电常数(relativepermittivity)可介于2.0与4.3之间，较佳地，于所述操作频率的相对介电常数可介于2.2与3.8之间。再者，第一电路板181的尺寸可至少为19mm×20mm×1.4mm(厚度)，第二电路板182的尺寸可至少为30mm×20mm×1.4mm(厚度)，第一电路板181及第二电路板182分别包含适当设置且具导电性的复数通孔(throughhole)191、192。第一电路板181、第二电路板182及第三电路板183之间可以软性(柔性)扁平电缆(flexibleflatcable，ffc)通信连接，并依需求选择导线数目及间距，其可为lcp(liquidcrystalpolymers，液晶聚合物)热塑性有机材料，以在较高可靠度的前提下实现高频高速软板，且lcp的优异电学特征非常适合毫米波应用，同时热膨胀系数小可作为理想的高频高速封装材料。此外，第一电路板181、第二电路板182及第三电路板183都设置于外壳140中，外壳140包含连接器144。

由图1a及图1b可知，各第一发射组件161为长方形的微带缝隙天线(即第一电路板181的表面导电层中的缝隙)，或称作是辐射缝隙(radiatingslot)，且尺寸约为3.2mm(长度)×0.5mm(宽度)，所述复数第一发射组件161沿其宽度的方向排列。举例而言，所述复数第一发射组件161可以1×16的方式排列成缝隙数组天线(slotarrayantenna)，且16个第一发射组件161形成的缝隙数组天线的尺寸约为3.2mm×17.6mm，第一发射组件161之间可依需求以串联及并联中至少一者通信连接且具有至少一馈入端口(feedingport)。各第一接收组件171为长方形的微带缝隙天线且尺寸约为3.2mm(长度)×0.5mm(宽度)，所述复数第一接收组件171沿其宽度的方向排列，第一接收组件171之间可依需求以串联及并联中至少一者通信连接且具有至少一馈入端口。各第二窄角发射组件160为长方形的微带缝隙天线且尺寸约为3.2mm(长度)×0.5mm(宽度)，所述复数第二窄角发射组件160沿其宽度的方向排列，第二窄角发射组件160之间可依需求以串联及并联中至少一者通信连接且具有至少一馈入端口。各第二宽角发射组件166为长方形的微带缝隙天线且尺寸约为3.2mm(长度)×0.5mm(宽度)，所述复数第二宽角发射组件166沿其宽度的方向排列，第二宽角发射组件166之间可依需求以串联及并联中至少一者通信连接且具有至少一馈入端口。各第二窄角接收组件170为长方形的微带缝隙天线且尺寸约为3.2mm(长度)×0.5mm(宽度)，所述复数第二窄角接收组件170沿其宽度的方向排列，第二窄角接收组件170之间可依需求以串联及并联中至少一者通信连接且具有至少一馈入端口。各第二宽角接收组件177为长方形的微带缝隙天线且尺寸约为3.2mm(长度)×0.5mm(宽度)，所述复数第二宽角接收组件177沿其宽度的方向排列，第二宽角接收组件177之间可依需求以串联及并联中至少一者通信连接且具有至少一馈入端口。再者，本段所述的串联、并联及馈入端口可依需求配置，故附图未具体揭示。

依据本发明的其他实施例中(图未揭示)，第一电路板的尺寸及第二电路板的尺寸都可较前述第一实施例所揭露的尺寸为大，例如第一电路板的尺寸为38mm×40mm×1.4mm(厚度)，第二电路板的尺寸为60mm×40mm×1.4mm(厚度)，且其第一发射组件、第一接收组件、第二窄角发射组件、第二宽角发射组件、第二窄角接收组件、第二宽角接收组件的数量都较前述第一实施例所揭露的数量为多。

请参照图2，其绘示本发明第二实施例的车用雷达装置200的示意图。由图2可知，车用雷达装置200包含雷达控制单元(图2未揭示)、第一天线数组251、第二天线数组252、第一电路板281及第二电路板282。第一天线数组251通信连接雷达控制单元且包含复数第一发射组件261及复数第一接收组件271，第一天线数组251为电路板天线且设置于第一电路板281。第二天线数组252通信连接雷达控制单元且包含复数第二发射组件262及复数第二接收组件272，第二发射组件262为复数第二窄角发射组件260及复数第二宽角发射组件266，第二接收组件272为复数第二窄角接收组件270及复数第二宽角接收组件277，第二天线数组252为电路板天线且设置于第二电路板282。第一电路板281及第二电路板182的夹角p12为135度。此外，第一电路板281及第二电路板282分别包含适当设置且具导电性的复数通孔291、292，第一电路板281、第二电路板282及第三电路板(图未揭示)都设置于外壳240中，外壳240包含连接器244。

具体而言，第二实施例的车用雷达装置200除了第一发射组件261、第一接收组件271、第二窄角发射组件260、第二宽角发射组件266、第二窄角接收组件270、第二宽角接收组件277的配置与前述第一实施例的车用雷达装置100不同外，车用雷达装置200的其他特征可与第一实施例中所述的车用雷达装置100的特征相同。

第二实施例中，各第一发射组件261为长方形的微带缝隙天线且尺寸约为3.2mm(长度)×0.5mm(宽度)，第一发射组件261的数量为16个且以2×8的方式排列，第一发射组件261之间可依需求以串联及并联中至少一者通信连接且具有至少一馈入端口。各第一接收组件271为长方形的微带缝隙天线且尺寸约为3.2mm(长度)×0.5mm(宽度)，第一接收组件271的数量为16个且以2×8的方式排列，第一接收组件271之间可依需求以串联及并联中至少一者通信连接且具有至少一馈入端口。各第二窄角发射组件260为长方形的微带缝隙天线且尺寸约为3.2mm(长度)×0.5mm(宽度)，第二窄角发射组件260的数量为16个且以4×4的方式排列，第二窄角发射组件260之间可依需求以串联及并联中至少一者通信连接且具有至少一馈入端口。各第二宽角发射组件266为长方形的微带缝隙天线且尺寸约为3.2mm(长度)×0.5mm(宽度)，第二宽角发射组件266的数量为16个且以4×4的方式排列，第二宽角发射组件266之间可依需求以串联及并联中至少一者通信连接且具有至少一馈入端口。各第二窄角接收组件270为长方形的微带缝隙天线且尺寸约为3.2mm(长度)×0.5mm(宽度)，第二窄角接收组件270的数量为16个且以4×4的方式排列，第二窄角接收组件270之间可依需求以串联及并联中至少一者通信连接且具有至少一馈入端口。各第二宽角接收组件277为长方形的微带缝隙天线且尺寸约为3.2mm(长度)×0.5mm(宽度)，第二宽角接收组件277的数量为16个且以4×4的方式排列，第二宽角接收组件277之间可依需求以串联及并联中至少一者通信连接且具有至少一馈入端口。再者，本段所述的串联、并联及馈入端口可依需求配置，故附图未具体揭示。

请参照图3，其绘示本发明第三实施例的车用雷达装置300的示意图。由图3可知，车用雷达装置300包含雷达控制单元(图未揭示)、第一天线数组351、第二天线数组352、第一电路板381及第二电路板382。第一天线数组351通信连接雷达控制单元且包含复数第一发射组件361及复数第一接收组件371，第一天线数组351为电路板天线且设置于第一电路板381。第二天线数组352通信连接雷达控制单元且包含复数第二发射组件362及复数第二接收组件372，第二发射组件362为复数第二窄角发射组件360及复数第二宽角发射组件366，第二接收组件372为复数第二窄角接收组件370及复数第二宽角接收组件377，第二天线数组352为电路板天线且设置于第二电路板382。第一电路板381及第二电路板382的夹角p12为135度。此外，第一电路板381、第二电路板382及第三电路板(图未揭示)都设置于外壳340中，外壳340包含连接器344。

具体而言，第一发射组件361、第一接收组件371、第二窄角发射组件360、第二宽角发射组件366、第二窄角接收组件370及第二宽角接收组件377都为串联馈电贴片数组(series-fedpatcharray，sfpa)，且其分配方式及馈入端口可依需求配置，故附图未更具体揭示。再者，第三实施例的车用雷达装置300除了第一天线数组351、第二天线数组352的形式及第一电路板381、第二电路板382的尺寸与第一实施例的车用雷达装置100不同外，车用雷达装置300的其他特征可与第一实施例中所述的车用雷达装置100的特征相同。

请参照图4a至图4c，图4a绘示本发明第四实施例的车用雷达系统4000设置于车辆40的示意图，图4b绘示第四实施例的车用雷达系统4000设置于车辆40的方块图，图4c绘示第四实施例的车用雷达系统4000的方块图。由图1a、图4a至图4c可知，车用雷达系统4000设置于车辆40，车用雷达系统4000包含前述第一实施例的车用雷达装置100，且车用雷达装置100包含雷达控制单元130、第一收发单元141及第二收发单元142。第一收发单元141通信连接雷达控制单元130且包含第一天线数组151，因此第一天线数组151也通信连接雷达控制单元130。第二收发单元142通信连接雷达控制单元130且包含第二天线数组152，因此第二天线数组152也通信连接雷达控制单元130。此外，应可理解依据本发明的其他车用雷达装置也可应用于车用雷达系统4000。

进一步而言，请参照图4d至图4f，图4d绘示第四实施例中参数r12的示意图，图4e绘示第四实施例中第一接收组件171的水平平面(horizontalplane，同车辆40的水平方向)上的辐射场型的示意图，图4f绘示第四实施例中第二接收组件172(指其中的第二宽角接收组件177)的水平平面上的辐射场型的示意图。具体而言，第四实施例中参数t12的示意图与图4d相似。由图4d至图4f可知，第一天线数组151可包含复数第一发射组件161及复数第一接收组件171，第二天线数组152可包含复数第二发射组件162及复数第二接收组件172。第一发射组件161的水平主波办(指水平平面上的主波办)的中心线与第二发射组件162的水平主波办的中心线的夹角为t12，第一接收组件171的水平主波办mlr1的中心线c1与第二接收组件172的水平主波办mlr2的中心线c2的夹角为r12，其可满足下列条件：0度<t12≤90度；以及0度<r12≤90度。借此，有助于车用雷达系统4000以第一天线数组151及第二天线数组152提供不同方向的检测功能并同时维持个别的检测精度。较佳地，其可满足下列条件：15度≤r12≤75度。更佳地，其可满足下列条件：30度≤r12≤60度。第一实施例中，参数t12为45度，参数r12为45度。

再进一步而言，由图1c及图4a可知，车用雷达装置100可设置于车辆40的四角落(即图4a中的左前角落48l、右前角落48r、左后角落49l及右后角落49r)中一者(图4a中车用雷达装置100设置于左后角落49l)，且车用雷达装置100可还包含第一电路板181及第二电路板182。第一电路板181垂直于车辆40的水平方向，第一天线数组151为电路板天线且设置于第一电路板181。第二电路板182垂直于车辆40的水平方向，第二天线数组152为电路板天线且设置于第二电路板182。第一电路板181及第二电路板182的夹角为p12，其可满足下列条件：60度≤p12<180度。借此，第一天线数组151及第二天线数组152有助于分别依据不同的应用需求提供检测功能，且有助于降低车用雷达系统4000的成本及简化检测优化的流程。较佳地，其可满足下列条件：90度≤p12<180度。更佳地，其可满足下列条件：105度≤p12≤165度。进一步地，其可满足下列条件：120度≤p12≤150度。

此外，由图4e可知，第一接收组件171的水平主波办mlr1的半功率波束宽(halfpowerbeamwidth，hpbw)为ra1，其由半功率标示点m1、m2所定义，参数ra1可满足下列条件：75度≤ra1<180度，且第四实施例中参数ra1的数值为84度。借此，有助于第一天线数组151提供较大的检测范围。

由图4f可知，第二接收组件172中的第二宽角接收组件177的水平主波办mlr2的半功率波束宽为raw2，其由半功率标示点m1、m2所定义，参数raw2的数值为118度。

车用雷达装置100可还包含第三电路板183，雷达控制单元130设置于第三电路板183，第一电路板181及第二电路板182中仅有一者(即第二电路板182)与第三电路板183平行。借此，有助于车用雷达系统4000达成体积小型化。依据本发明的其他实施例中(图未揭示)，第一电路板及第二电路板中可仅有第一电路板与第三电路板平行。

具体而言，第一收发单元141的发射电路除包含第一发射组件161，可还包含本地振荡器、锁相回路(phaselockedloop，pll)、功率放大器等组件(图未揭示)，且所述组件可设置于第一电路板181或第三电路板183。由于车用雷达系统4000的距离分辨率取决于发射电路产生的信号带宽，可支持较大带宽的本地振荡器有助于增加距离分辨率，且为了将本地振荡器的相位噪声最小化，可借助锁相回路适当地为每个本地振荡器相位调节。第一收发单元141的接收电路除包含第一接收组件171，可还包含低噪声放大器、镜像信号及噪声抑制电路等组件(图未揭示)，且所述组件可设置于第一电路板181或第三电路板183。第二收发单元142的发射电路及接收电路的配置可与第一收发单元141不同但近似，且第二收发单元142的组件可设置于第二电路板182或第三电路板183。或是，第一收发单元141与第二收发单元142可切换下共享发射电路及接收电路(除了分别使用第一天线数组151及第二天线数组152之外)。

此外，第一收发单元141及第二收发单元142产生fmcw三角波信号。在第一收发单元141及第二收发单元142接收复数回波信号后，由雷达控制单元130执行傅立叶变换(fft)以提取目标物(或目标车辆)拍频以及都普勒位移，然后可以使用这些结果估计目标物距车用雷达装置100的距离、速度及角度。雷达控制单元130中的算法包含傅立叶变换、波束合成和cfar(constantfalsealarmrate，固定错误警报率)，其中傅立叶变换提供距离和速度数据，波束合成可估计角度位置，cfar用于出现杂波或其它噪声时检测目标物。

由图1b及图4a可知，第一天线数组151的操作频率及第二天线数组152的操作频率可都大于10ghz，各第一发射组件161、各第一接收组件171、各第二发射组件162及各第二接收组件172都为沿车辆40的水平方向延伸的微带缝隙天线且长度都小于40mm。借此，有利于精简车用雷达系统4000中车用雷达装置100的数量且维持相同的应用功能。

依据本发明的其他实施例中，第一发射组件、第一接收组件、第二发射组件及第二接收组件可为电路板天线，具体而言可为微带天线，例如沿车辆的水平方向或垂直方向延伸的缝隙天线、贴片天线、微带形天线或梳形天线。第一发射组件、第一接收组件、第二发射组件及第二接收组件也可不为电路板天线，例如碟型天线(dishantenna)。再者，第一发射组件、第一接收组件、第二发射组件及第二接收组件的形式不以此为限，且满足下列条件：0度<t12≤90度；以及0度<r12≤90度。

由图4a可知，车用雷达系统4000包含二个车用雷达装置，即车用雷达装置100、100a，其分别设置于车辆40的左后角落49l及右后角落49r且设置于保险杆之内。车用雷达装置100包含的第一电路板181及车用雷达装置100a包含的第一电路板181a分别面向车辆40的左方及右方且彼此对称于车辆40的纵向中心线y，即第一收发单元141、141a分别用以检测车辆40的左方环境及右方环境，也同时检测车辆40的后方环境。车用雷达装置100包含的第二电路板182及车用雷达装置100a包含的第二电路板182a都面向车辆40的后方且彼此对称于车辆40的纵向中心线y，即第二收发单元142、142a共同检测车辆40的后方环境。借此，车用雷达系统4000可用于提供车辆40的左方、右方及后方的检测信息，进一步以单一组装置(车用雷达装置100、100a)达成车辆40的bsd(blindspotdetection，盲点检测)、lca(lanechangeassistance，车道变换辅助)及倒车检测功能。

具体而言，设置于车辆40的右后角落49r的车用雷达装置100a包含雷达控制单元130a、第一收发单元141a、第二收发单元142a、第一电路板181a、第二电路板182a及第三电路板183a。第一收发单元141a通信连接雷达控制单元130a且包含第一天线数组151a，第二收发单元142a通信连接雷达控制单元130a且包含第二天线数组152a。第一电路板181a垂直于车辆40的水平方向，第一天线数组151a为电路板天线且设置于第一电路板181a。第二电路板182a垂直于车辆40的水平方向，第二天线数组152a为电路板天线且设置于第二电路板182a。雷达控制单元130a设置于第三电路板183a，第一电路板181a及第二电路板182a中仅有第二电路板182a与第三电路板183a平行。此外，第一电路板181a、第二电路板182a及第三电路板183a都设置于外壳140a中，外壳140a包含连接器144a。简而言之，车用雷达装置100a也具有第一实施例及第四实施例所述的车用雷达装置100的特征，车用雷达装置100、100a可以是不同装置但在结构上彼此对称于车辆40的纵向中心线y，车用雷达装置100、100a也可以是相同装置且彼此对称于车辆40的纵向中心线y。

由图4b可知，车用雷达装置100a可通过车用雷达装置100通信连接车辆40的车辆控制单元43。借此，有助于简化车用雷达系统4000的控制及接口设计，进一步便于与车辆控制单元43整合，也便于安装于车辆40。第四实施例的车用雷达系统4000中，车用雷达装置100作为主雷达(masterradar)，车用雷达装置100a作为从属雷达(slaveradar)，车用雷达装置100a通过车用雷达装置100通信连接车辆40的车辆控制单元43，车用雷达装置100与车辆控制单元43之间、以及车用雷达装置100、100a之间可以can(controllerareanetwork，控制器局域网络)总线通信连接。此外，车用雷达系统4000可还包含报警装置4400，报警装置4400有线或无线通信连接车用雷达装置100且能在车辆40满足紧急条件时产生报警信号以提醒车辆40的驾驶员，报警装置4400可为扬声器、蜂鸣器、显示器、灯号指示器等，以借由声、光等方式提醒驾驶员，但不以此为限。

由图4b及图4c可知，雷达控制单元130、130a可分别包含切换电路133、133a，其用以切换第一收发单元141、141a或第二收发单元142、142a处于检测模式。当车辆40于前进状态时(如由文件位选择单元45选择d文件)，仅第一收发单元141、141a处于检测模式，以提供车辆40的左方、右方及后方的检测信息，进一步达成车辆40的bsd、lca功能。当车辆40于倒车状态时(如由文件位选择单元45选择r文件)，仅第二收发单元142、142a处于检测模式，以提供车辆40的后方的检测信息，进一步达成车辆40的倒车雷达功能。借此，有助于依据车辆40处于前进状态或倒车状态时切换第一收发单元141、141a或第二收发单元142、142a处于检测模式。

请参照图4g，其绘示第四实施例中第一收发单元141、141a处于检测模式的示意图。在图4a及图4g中，第一收发单元141、141a的到达角都为30度以上，且检测距离都在50m至70m之间。当车用雷达装置100、100a应用于车辆40的bsd功能时，根据其判断的移动物体(或目标车辆)与车辆40的相对位置及相对速度，当移动物体处于车辆40的盲区范围内，及时提醒驾驶员注意变换车道等移动产生的风险。当车用雷达装置100、100a应用于车辆40的lca功能时，车用雷达装置100、100a用于获取车辆40左方、右方及后方物体的运动信息，并结合当前车辆40的状态(例如前进状态、倒车状态)进行判断，最终由报警装置4400提醒驾驶员，让驾驶员掌握最佳变换车道时机，防止变换车道引发的交通事故。

详细而言，当车用雷达装置100、100a应用于车辆40的bsd及lca功能时，操作频率约为77ghz或79ghz，电压范围为9v至16v之间。当车辆40于前进状态时可触发或启动bsd模式并启用第一收发单元141、141a，或是，可于判定车辆40于前进状态时且由车速计算单元46检测车速大于10kph时启动bsd模式。当车用雷达装置100、100a应用于车辆40的lca功能时，若判定bsd模式启动且车速大于20kph，则lca模式启动。当车辆40于倒车状态或是车速小于10kph时，bsd模式关闭，且bsd模式关闭时lca模式随之关闭。借此，车用雷达系统4000可对多个目标车辆(例如目标车辆81、82)进行监测，分析其与车辆40的距离和速度信息，从而得出各个目标车辆和车辆40可能发生的碰撞时间(time-to-collision，ttc)，并以达到ttc报警门坎(即第一紧急条件中一者)的目标车辆中距离车辆40最近的目标车辆为报警目标，由报警装置4400产生报警信号对驾驶员做出提醒。

此外，当车用雷达装置100、100a应用于车辆40的lca功能时，目标车辆从车辆40的后方接近车辆40的报警门坎(即第一紧急条件中另一者，将由报警装置4400产生报警信号)为临近目标车辆的ttc≤5秒，且目标车辆距车辆40的后方35m至10m之间，或目标车辆距车辆40的左方或右方0.5m至5m之间。报警装置4400停止报警信号的条件为目标车辆距车辆40的左方或右方10m至25m之间且临近目标车辆的ttc>2秒，或目标车辆距车辆40的后方大于20m或距车辆40的左方或右方大于3m。当车辆40于倒车状态或是车速小于20kph时，lca模式关闭，且bsd模式关闭时lca模式随之关闭。

请参照图4h，其绘示第四实施例中参数nt2及wt2的示意图。由图1a、图4a及图4h可知，车用雷达装置100的第二发射组件162可为复数第二窄角发射组件160及复数第二宽角发射组件166，雷达控制单元130用以切换第二窄角发射组件160或第二宽角发射组件166操作。车用雷达装置100的第二接收组件172可为复数第二窄角接收组件170及复数第二宽角接收组件177，雷达控制单元130用以切换第二窄角接收组件170或第二宽角接收组件177操作。车用雷达装置100a的第二发射组件可为复数第二窄角发射组件及复数第二宽角发射组件(图未揭示)，雷达控制单元130a用以切换第二窄角发射组件或第二宽角发射组件操作。车用雷达装置100a的第二接收组件可为复数第二窄角接收组件及复数第二宽角接收组件(图未揭示)，雷达控制单元130a用以切换第二窄角接收组件或第二宽角接收组件操作。

当第二收发单元142、142a处于检测模式，设置于左后角落49l的第二窄角接收组件170与右后角落49r的第二窄角接收组件的辐射场型定义的中央死角区(未另标号)的角度为nt2，所述二第二窄角接收组件的水平平面上的到达角(angleofarrival，aoa)之间形成所述中央死角区，并如图4h所绘示的参数nt2，其数值约为80度。设置于左后角落49l的第二宽角接收组件177与右后角落49r的第二宽角接收组件的辐射场型定义的中央死角区(未另标号)的角度为wt2，所述二第二宽角接收组件的水平平面上的到达角之间形成所述中央死角区，并如图4h所绘示的参数wt2，其数值约为140度。第四实施例的车用雷达系统4000可满足下列条件：15度≤nt2≤120度；以及60度≤wt2≤175度。借此，雷达控制单元130、130a依接近车辆40的后方障碍物的距离，由第二窄角发射组件(中短距天线)切换为第二宽角发射组件(短距天线)，以较准确地反应后方的障碍物。再者，第二天线数组152、152a所产生的信号形成交集网络，在所述交集网络外即形成封闭的中央死角区，中央死角区的角度越大则检测涵盖范围越大。

进一步而言，传统的超音波雷达的检测角度一般较小，故需要装设多颗(一般为四颗)才能接近完全覆盖车辆的后方区域。本发明的车用雷达装置100、100a为毫米波雷达，相较于传统的超音波雷达可大幅改善检测死角问题，且可借由第二天线数组152、152a(或是第二电路板182、182a)的设计调整检测角度，使车用雷达装置100、100a分别安装于车辆40的左后角落49l及右后角落49r即可涵盖车辆40后方的检测，且装设时不需要对保险杆进行穿孔加工，可减低装设时的时间人力。

雷达控制单元130、130a可通过分时方式、分频方式或正交信号方式分配第二收发单元142、142a的发射信号。借此，可有效避免第二收发单元142、142a检测车辆40的后方重叠区发生相互干扰。

当车用雷达装置100、100a应用于车辆40的倒车检测功能时，操作频率约为77ghz或79ghz，电压范围为9v至16v之间。当车辆40于倒车状态时可触发或启动倒车检测模式并启用第二收发单元142、142a，或是，可于判定车辆40于倒车状态时且由车速计算单元46检测车速小于8kph时启动倒车检测模式，并于满足与距离、车速、碰撞时间有关的第二紧急条件时由报警装置4400产生报警信号。雷达控制单元130、130a依车辆40接近后方障碍物的距离，由第二窄角发射组件及第二窄角接收组件(中短距天线，远距离检测，报警距离较长)切换为第二宽角发射组件及第二宽角接收组件(短距天线，近距离检测，报警距离较短)，以较准确地反应后方的障碍物。

请参照图5a至图5b，图5a绘示第五实施例的车用雷达系统5000设置于车辆50的方块图，图5b绘示第五实施例的车用雷达系统5000的方块图。由图2、图5a及图5b可知，车用雷达系统5000设置于车辆50，车用雷达系统5000包含二个车用雷达装置，即车用雷达装置200a及前述第二实施例的车用雷达装置200，其分别设置于车辆50的左后角落及右后角落，其中车用雷达装置200a也具有第二实施例所述的车用雷达装置200的特征。

车用雷达装置200包含雷达控制单元230、第一收发单元241及第二收发单元242。第一收发单元241通信连接雷达控制单元230且包含第一天线数组251，第二收发单元242通信连接雷达控制单元230且包含第二天线数组252。车用雷达装置200a包含雷达控制单元230a、第一收发单元241a及第二收发单元242a。第一收发单元241a通信连接雷达控制单元230a且包含第一天线数组(图未揭示)，第二收发单元242a通信连接雷达控制单元230a且包含第二天线数组(图未揭示)。

具体而言，当车辆50于启动状态时，第一收发单元241、241a及第二收发单元242、242a都处于检测模式，雷达控制单元230、230a能依据第一收发单元241、241a的数据运算出车辆50满足第一紧急条件(例如第四实施例中所述的第一紧急条件)，且雷达控制单元230、230a能依据第二收发单元242、242a的数据运算出车辆50满足第二紧急条件(例如第四实施例中所述的第二紧急条件)。车用雷达系统5000还包含报警装置5400，其通信连接雷达控制单元230、230a(具体上报警装置5400通过雷达控制单元230通信连接雷达控制单元230a)，当车辆50依据车辆控制单元53、文件位选择单元55、车速计算单元56的信息处于前进状态且满足第一紧急条件时，报警装置5400受控于雷达控制单元230、230a而产生报警信号，当车辆50于倒车状态且满足第二紧急条件时，报警装置5400受控于雷达控制单元230、230a而产生报警信号。借此，车辆50启动时，第一收发单元241、241a及第二收发单元242、242a都同时收发信号，并非仅随着档位切换而启动，而都是一直保持工作的状态。然而，报警装置5400会依据文件位的切换选择产生bsd、lca的报警信号或倒车检测的报警信号，如此可省去切换收发单元及天线信道(选择第一天线数组或第二天线数组)的切换电路。

此外，除了前段所述的特征之外，车用雷达系统5000的其他特征可与第四实施例中所述的车用雷达系统4000的特征相同。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

【符号说明】

车辆：40、50

左前角落：48l

右前角落：48r

左后角落：49l

右后角落：49r

车辆的纵向中心线：y

车辆控制单元：43、53

文件位选择单元：45、55

车速计算单元：46、56

目标车辆：81、82

车用雷达系统：4000、5000

报警装置：4400、5400

车用雷达装置：100、100a、200、200a、300

第一收发单元：141、141a、241、241a、341

第一天线数组：151、151a、251、351

第一发射组件：161、261、361

第一接收组件：171、271、371

第二收发单元：142、142a、242、242a、342

第二天线数组：152、152a、252、352

第二发射组件：162、262、362

第二窄角发射组件：160、260、360

第二宽角发射组件：166、266、366

第二接收组件：172、272、372

第二窄角接收组件：170、270、370

第二宽角接收组件：177、277、377

雷达控制单元：130、130a、230、230a

切换电路：133、133a

第一电路板：181、181a、281、381

第二电路板：182、182a、282、382

第三电路板：183、183a

通孔：191、192、291、292

外壳：140、140a、240、340

连接器：144、144a、244、344

水平主波办：mlr1、mlr2

水平主波办的中心线：c1、c2

半功率标示点：m1、m2

p12：第一电路板及第二电路板的夹角

r12：第一接收组件的水平主波办的中心线与第二接收组件的水平主波办的中心线的夹角

ra1：第一接收组件的水平主波办的半功率波束宽

raw2：第二宽角接收组件的水平主波办的半功率波束宽

nt2：分别设置于左后角落与右后角落的二车用雷达装置的第二窄角接收组件的辐射场型定义的中央死角区的角度

wt2：分别设置于左后角落与右后角落的二车用雷达装置的第二宽角接收组件的辐射场型定义的中央死角区的角度。