动态传感器阵列的制作方法

文档序号:9829787阅读:396来源:国知局
动态传感器阵列的制作方法
【技术领域】
[0001 ]技术领域总体上涉及传感器阵列和操作方法。
【背景技术】
[0002]超宽带(“UWB”)雷达提供高距离分辨率并且用在各种应用中。这些应用包括机动车和其它车辆应用。例如,UWB雷达可以被用于感测靠近车辆的其它物体(例如,其它车辆)以避免碰撞。
[0003]在美国,联邦通信委员会(“FCC”)规范为机动车雷达应用提供77GHz和81 GHz之间的4 GHz的带宽。在通常的UWB雷达传感器阵列中,传感器相对于彼此固定以便在特定频率(即,特定波长)接收无线电频率(“RF”)信号。当传感器之间的距离与传送的信号的半波长失配时,阵列的性能可能退化。
[0004]因此,期望的是提供一种感测设备和方法,所述感测设备和方法能够在多个频率和波长处接收RF信号并且性能退化小于现有技术系统中的性能退化。此外,本发明的其它期望的特征和特性将结合附图和前述技术领域和【背景技术】从下文的详细描述和所附权利要求中变得显而易见。

【发明内容】

[0005]提供一种感测设备。在一示例性实施例中,设备包括传感器阵列。传感器阵列包括多个传感器,具有限定在所述多个传感器中的至少两个之间的距离。设备也包括形状记忆合金(“SMA”),所述形状记忆合金(“SMA”)操作性地连接至所述多个传感器中的至少一个。SMA可控地变形以便使所述多个传感器中的至少两个之间的距离变化。
[0006]提供一种控制传感器阵列的波束图的方法。在一示例性实施例中,该方法包括接收期望操作频率。该方法也包括使操作性地连接至多个传感器的SMA变形,使得所述多个传感器中的至少两个之间的距离对应于所述期望操作频率。
【附图说明】
[0007]将在下文结合附图描述示例性实施例,其中同样的数字标记同样的元件,并且附图中:
图1是根据示例性实施例的感测设备,包括操作性地连接至形状记忆合金(“SMA”)的多个传感器;
图2是根据另一示例性实施例的感测设备,并且SMA处于未变形形状;
图3是图2中所示的示例性实施例的感测设备,并且SMA处于变形的形状;
图4是根据又一示例性实施例的感测设备,并且SMA处于未变形形状;
图5是图4中所示的示例性实施例的感测设备,并且SMA处于变形的形状;以及图6是根据另外的示例性实施例的发送设备。
【具体实施方式】
[0008]下文的详细描述在本质上是仅示例性的,并且不意图限制应用和使用。此外,不旨在被出现在前述技术领域、【背景技术】、
【发明内容】
或下述详细描述中的明确的或暗示的理论所约束。
[0009]参考附图,其中贯穿多个视图同样的数字标记同样的零件,本文示出并描述了用于实现传感器阵列101的设备100。示例性实施例的传感器阵列101被用作用于车辆103的雷达系统102的一部分,车辆103诸如,但不限于,汽车(未单独编号)。更具体地,示例性实施例的传感器阵列101被用作超宽带(“UWB”)雷达系统的一部分。因此,传感器阵列101也可以称为UWB传感器阵列101。示例性实施例的传感器阵列101用于接收无线电频率(“RF”)信号。但是,在其它实施例中,传感器阵列101可以用于接收其它类型的信号,例如声音。
[0010]传感器阵列101包括多个传感器104。在示例性实施例中,定位的每个传感器104包含导电材料,如本领域技术人员理解的那样。传感器阵列101的传感器104电连接至接收器106。因此,由传感器阵列101接收的RF信号由接收器106接收以便解调、解码等,如本领域技术人员理解的那样。
[0011]在示例性实施例中,传感器104被线性地定位。即,传感器总体地沿线108定位。但是,传感器104可以替代地按其它几何形状定位。
[0012]传感器阵列101可以包括多于图1中所示的两个传感器104。在一些构造中,传感器阵列101可以包括十个传感器104、16个传感器104,或如传感器阵列101应用所需要的任何数量的传感器104。
[0013]在每对相邻的传感器104之间限定距离d。本领域技术人员将理解,限定在每对相邻传感器104之间的距离可以称为孔径。在示例性实施例中,该距离是由传感器阵列101接收的RF信号的频率的期望波长的大约一半。即,d = A/2,其中d是距离,λ是波长。当然,波长等于光速除以频率。即,λ = c/f,其中c是光速,f是频率。
[0014]设备100包括操作性地连接至多个传感器104中的至少一个的形状记忆合金(“SMA”)110。如本领域技术人员理解的那样,SMA 110是一种材料,其可以响应于温度或电磁场而改变形状、刚度、位置、固有频率或其它机械特性。可以使用各种材料来生产SMA110,包括但不限于,镍-钛合金、铜-铝-镍合金、铜-锌-铝合金、和铁-锰-硅合金。SMA 110可以替代地被称为智能金属、记忆金属、记忆合金或智能合金。
[0015]设备100的SMA 110可控地变形以改变传感器104中的至少两个之间的距离。在示例性实施例中,SMA 110操作性地连接至传感器104中的至少一个,使得当被加热时,SMA110改变形状以便改变该传感器104和另一传感器104之间的距离。SMA 110的加热可以通过引导电流通过该SMA 110来完成。
[0016]设备100也可以包括控制器112以便控制SMA 110的变形。如图1中所示,控制器112电连接至SMA 110以便供给流过SMA 110的电流。控制器112可以控制流过SMA 110的电流的量,并且因此,控制变形的量。在图1中所示的实施例中,控制器112与接收器106通信,使得数据可以在其间共享,以便帮助SMA 110的受控变形。
[0017]如上文所述,FCC规范对机动车雷达应用提供77 GHz和81 GHz之间的4 GHz的带宽。因此,对于示例性实施例的传感器104而言,期望的是接收处于最小频率77 GHz和最大频率81 GHz之间的频率的RF信号。由于相邻传感器之间的距离应当与半波长相匹配,对应于77 GHz和81 GHz的距离分别是大约1.95 mm和1.85 mm。因此,相邻传感器104之间的距离的变化是大约0.1 mm。
[0018]在图2和3中示意地示出的示例性实施例中,设备100包括弹性衬底200。弹性衬底200包含弹性材料以使得衬底200能够拉伸。弹性衬底200可以实现为弹性垫、橡胶带或相似的材料。
[0019]传感器104定位在弹性衬底200上,使得当拉伸时,相邻传感器104之间的距离改变,但是保持大体上彼此相等。此外,相邻传感器104之间的距离总体上同时改变。弹性衬底200包括第一端部202和第二端部204,并且传感器104定位在所述端部202、204之间。弹性衬底200的第一端部202操作性地连接至第一锚固件206。
[0020]在这种示例性实施例中,SMA 110被成形为弹簧。即,SMA 110是盘绕的线。SMA 110的第一端部208操作性地连接至弹性衬底的200的第二端部204 JMA 110的第二端部210操作性地连接至第二锚固件212。因此,SMA 110和弹性衬底200布置在锚固件206、212之间。锚固件206、212总体上相对于彼此固定。即,锚固件206、212之间的距离大体上是不变的。锚固件206、212可以是支撑设备100的壳体(未示出)的一部分、车辆103的一部分,或任何其它合适的物体。
[0021]在操作中,利用了线圈形SMA110和弹性衬底200之间的张力。当电流流过SMA 110时,SMA 110将收缩,因此拉长弹性衬底200,如图2中所示。当SMA 110处于这种“正常”位置,即未变形位置时,达到每对相邻传感器104之间的最大距离。当电流被移除时,弹性衬底对抗SMA 11
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