動(dòng)態(tài)傳感器陣列的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]技術(shù)領(lǐng)域總體上涉及傳感器陣列和操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超寬帶(“UWB”)雷達(dá)提供高距離分辨率并且用在各種應(yīng)用中。這些應(yīng)用包括機(jī)動(dòng)車和其它車輛應(yīng)用。例如，UWB雷達(dá)可以被用于感測(cè)靠近車輛的其它物體(例如，其它車輛)以避免碰撞。
[0003]在美國(guó)，聯(lián)邦通信委員會(huì)(“FCC”)規(guī)范為機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)應(yīng)用提供77GHz和81 GHz之間的4 GHz的帶寬。在通常的UWB雷達(dá)傳感器陣列中，傳感器相對(duì)于彼此固定以便在特定頻率(即，特定波長(zhǎng))接收無(wú)線電頻率(“RF”)信號(hào)。當(dāng)傳感器之間的距離與傳送的信號(hào)的半波長(zhǎng)失配時(shí)，陣列的性能可能退化。
[0004]因此，期望的是提供一種感測(cè)設(shè)備和方法，所述感測(cè)設(shè)備和方法能夠在多個(gè)頻率和波長(zhǎng)處接收RF信號(hào)并且性能退化小于現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中的性能退化。此外，本發(fā)明的其它期望的特征和特性將結(jié)合附圖和前述技術(shù)領(lǐng)域和【背景技術(shù)】從下文的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求中變得顯而易見(jiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供一種感測(cè)設(shè)備。在一示例性實(shí)施例中，設(shè)備包括傳感器陣列。傳感器陣列包括多個(gè)傳感器，具有限定在所述多個(gè)傳感器中的至少兩個(gè)之間的距離。設(shè)備也包括形狀記憶合金(“SMA”)，所述形狀記憶合金(“SMA”)操作性地連接至所述多個(gè)傳感器中的至少一個(gè)。SMA可控地變形以便使所述多個(gè)傳感器中的至少兩個(gè)之間的距離變化。
[0006]提供一種控制傳感器陣列的波束圖的方法。在一示例性實(shí)施例中，該方法包括接收期望操作頻率。該方法也包括使操作性地連接至多個(gè)傳感器的SMA變形，使得所述多個(gè)傳感器中的至少兩個(gè)之間的距離對(duì)應(yīng)于所述期望操作頻率。
【附圖說(shuō)明】
[0007]將在下文結(jié)合附圖描述示例性實(shí)施例，其中同樣的數(shù)字標(biāo)記同樣的元件，并且附圖中:
圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的感測(cè)設(shè)備，包括操作性地連接至形狀記憶合金(“SMA”)的多個(gè)傳感器；
圖2是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的感測(cè)設(shè)備，并且SMA處于未變形形狀；
圖3是圖2中所示的示例性實(shí)施例的感測(cè)設(shè)備，并且SMA處于變形的形狀；
圖4是根據(jù)又一示例性實(shí)施例的感測(cè)設(shè)備，并且SMA處于未變形形狀；
圖5是圖4中所示的示例性實(shí)施例的感測(cè)設(shè)備，并且SMA處于變形的形狀;以及圖6是根據(jù)另外的示例性實(shí)施例的發(fā)送設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下文的詳細(xì)描述在本質(zhì)上是僅示例性的，并且不意圖限制應(yīng)用和使用。此外，不旨在被出現(xiàn)在前述技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或下述詳細(xì)描述中的明確的或暗示的理論所約束。
[0009]參考附圖，其中貫穿多個(gè)視圖同樣的數(shù)字標(biāo)記同樣的零件，本文示出并描述了用于實(shí)現(xiàn)傳感器陣列101的設(shè)備100。示例性實(shí)施例的傳感器陣列101被用作用于車輛103的雷達(dá)系統(tǒng)102的一部分，車輛103諸如，但不限于，汽車(未單獨(dú)編號(hào))。更具體地，示例性實(shí)施例的傳感器陣列101被用作超寬帶(“UWB”)雷達(dá)系統(tǒng)的一部分。因此，傳感器陣列101也可以稱為UWB傳感器陣列101。示例性實(shí)施例的傳感器陣列101用于接收無(wú)線電頻率(“RF”)信號(hào)。但是，在其它實(shí)施例中，傳感器陣列101可以用于接收其它類型的信號(hào)，例如聲音。
[0010]傳感器陣列101包括多個(gè)傳感器104。在示例性實(shí)施例中，定位的每個(gè)傳感器104包含導(dǎo)電材料，如本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的那樣。傳感器陣列101的傳感器104電連接至接收器106。因此，由傳感器陣列101接收的RF信號(hào)由接收器106接收以便解調(diào)、解碼等，如本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的那樣。
[0011]在示例性實(shí)施例中，傳感器104被線性地定位。即，傳感器總體地沿線108定位。但是，傳感器104可以替代地按其它幾何形狀定位。
[0012]傳感器陣列101可以包括多于圖1中所示的兩個(gè)傳感器104。在一些構(gòu)造中，傳感器陣列101可以包括十個(gè)傳感器104、16個(gè)傳感器104，或如傳感器陣列101應(yīng)用所需要的任何數(shù)量的傳感器104。
[0013]在每對(duì)相鄰的傳感器104之間限定距離d。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，限定在每對(duì)相鄰傳感器104之間的距離可以稱為孔徑。在示例性實(shí)施例中，該距離是由傳感器陣列101接收的RF信號(hào)的頻率的期望波長(zhǎng)的大約一半。即，d = A/2，其中d是距離，λ是波長(zhǎng)。當(dāng)然，波長(zhǎng)等于光速除以頻率。即，λ = c/f，其中c是光速，f是頻率。
[0014]設(shè)備100包括操作性地連接至多個(gè)傳感器104中的至少一個(gè)的形狀記憶合金(“SMA”)110。如本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的那樣，SMA 110是一種材料，其可以響應(yīng)于溫度或電磁場(chǎng)而改變形狀、剛度、位置、固有頻率或其它機(jī)械特性。可以使用各種材料來(lái)生產(chǎn)SMA110，包括但不限于，鎳-鈦合金、銅-鋁-鎳合金、銅-鋅-鋁合金、和鐵-錳-硅合金。SMA 110可以替代地被稱為智能金屬、記憶金屬、記憶合金或智能合金。
[0015]設(shè)備100的SMA 110可控地變形以改變傳感器104中的至少兩個(gè)之間的距離。在示例性實(shí)施例中，SMA 110操作性地連接至傳感器104中的至少一個(gè)，使得當(dāng)被加熱時(shí)，SMA110改變形狀以便改變?cè)搨鞲衅?04和另一傳感器104之間的距離。SMA 110的加熱可以通過(guò)引導(dǎo)電流通過(guò)該SMA 110來(lái)完成。
[0016]設(shè)備100也可以包括控制器112以便控制SMA 110的變形。如圖1中所示，控制器112電連接至SMA 110以便供給流過(guò)SMA 110的電流?？刂破?12可以控制流過(guò)SMA 110的電流的量，并且因此，控制變形的量。在圖1中所示的實(shí)施例中，控制器112與接收器106通信，使得數(shù)據(jù)可以在其間共享，以便幫助SMA 110的受控變形。
[0017]如上文所述，F(xiàn)CC規(guī)范對(duì)機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)應(yīng)用提供77 GHz和81 GHz之間的4 GHz的帶寬。因此，對(duì)于示例性實(shí)施例的傳感器104而言，期望的是接收處于最小頻率77 GHz和最大頻率81 GHz之間的頻率的RF信號(hào)。由于相鄰傳感器之間的距離應(yīng)當(dāng)與半波長(zhǎng)相匹配，對(duì)應(yīng)于77 GHz和81 GHz的距離分別是大約1.95 mm和1.85 mm。因此，相鄰傳感器104之間的距離的變化是大約0.1 mm。
[0018]在圖2和3中示意地示出的示例性實(shí)施例中，設(shè)備100包括彈性襯底200。彈性襯底200包含彈性材料以使得襯底200能夠拉伸。彈性襯底200可以實(shí)現(xiàn)為彈性墊、橡膠帶或相似的材料。
[0019]傳感器104定位在彈性襯底200上，使得當(dāng)拉伸時(shí)，相鄰傳感器104之間的距離改變，但是保持大體上彼此相等。此外，相鄰傳感器104之間的距離總體上同時(shí)改變。彈性襯底200包括第一端部202和第二端部204，并且傳感器104定位在所述端部202、204之間。彈性襯底200的第一端部202操作性地連接至第一錨固件206。
[0020]在這種示例性實(shí)施例中，SMA 110被成形為彈簧。即，SMA 110是盤繞的線。SMA 110的第一端部208操作性地連接至彈性襯底的200的第二端部204 JMA 110的第二端部210操作性地連接至第二錨固件212。因此，SMA 110和彈性襯底200布置在錨固件206、212之間。錨固件206、212總體上相對(duì)于彼此固定。即，錨固件206、212之間的距離大體上是不變的。錨固件206、212可以是支撐設(shè)備100的殼體(未示出)的一部分、車輛103的一部分，或任何其它合適的物體。
[0021]在操作中，利用了線圈形SMA110和彈性襯底200之間的張力。當(dāng)電流流過(guò)SMA 110時(shí)，SMA 110將收縮，因此拉長(zhǎng)彈性襯底200，如圖2中所示。當(dāng)SMA 110處于這種“正?！蔽恢?，即未變形位置時(shí)，達(dá)到每對(duì)相鄰傳感器104之間的最大距離。當(dāng)電流被移除時(shí)，彈性襯底對(duì)抗SMA 11