雷達感測器的偵測角度微調裝置的制作方法

本發明涉及一種角度微調裝置，特別是涉及一種雷達感測器的偵測角度微調裝置。

背景技術：

根據統計，每年全世界發生交通事故的件數時常居高不下，且由于交通工具目前絕大多數皆為人為操作，所以舉凡未遵守交通規則、未保持安全車距、新手上路、疾病等人為因素所造成的交通事故更是不勝枚舉。早在2009年美國便著手研究預防碰撞警示的規范，且發展出一種利用通訊、控制與信息科技偵測車輛周遭的動態狀況，并能加以輔助駕駛人的安全科技，通稱為汽車防撞系統。其中一種即為通過感知系統中的一個雷達感測器來監測前方障礙物或檢測與目標物之間的相對速度和距離，計算即將發生的情況。通過該雷達感測器能在危險情況即將發生時，達到自動減速、警示駕駛人以及障礙物偵測的功效。然而，由于該雷達感測器的偵測距離長，因此容易受到車輛相對于路面的姿態變化的影響，所以當該雷達感測器的偵測角度歪斜且不與地面平行時，該雷達感測器的有效偵測距離縮短，而會有誤判或預警失效的風險。

參閱圖1，為解決上述問題，專利公告號第CN101698400A號「汽車探測雷達俯仰自動調整裝置」公開出現有一種雷達感測器的偵測角度微調裝置，該偵測角度微調裝置包含一個固設于車頭的上支承體10、一個下支承體20、一個安裝在該上支承體10內的傳感器組件30、一個安裝在該上支承體10內的驅動組件40，及一個調整組件50。該下支承體20以一對樞轉組件201樞接于該上支承體10，并與該上支承體10相配合界定出一個能安裝一個雷達感測器60的型腔70。該驅動組件40包括一個馬達401，及一個能被該馬達401驅動而同步轉動的螺母402。該調整組件50包括一個螺接該螺母402且串接該上、下支承體10、20及該驅動組件40的螺桿501，及一個套接于該螺桿501外且連接該上、下支承體10、20的彈簧502。通過一個安裝于汽車上 的汽車俯仰傳感器(圖未示)感知該雷達感測器60的歪斜角度，并使該驅動組件40帶動該下支承體20的后方上下移動，進而修正該雷達感測器60的歪斜角度。然而，該雷達感測器60的角度調整為通過該螺桿501及該螺母402的螺旋結構關系達成，使得角度調整的解析度(也就是說每單位能調整的角度大小)并不高(解析度愈高，代表每單位能調整的角度愈小)，所以無法滿足角度微調的需求。另外，該馬達401的旋轉角度無法自行定位，需額外加裝該傳感器組件30感測該馬達401的旋轉角度來控制該馬達401旋轉到位，但該傳感器組件30有壽命短的缺點，而使該偵測角度微調裝置需經常維修。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種提升使用壽命且高解析度的雷達感測器的偵測角度微調裝置。

本發明的雷達感測器的偵測角度微調裝置，適用于安裝該雷達感測器，并包含一個殼體、一個雷達調整齒輪、一個主動機構、一個傳動機構，及一個動力單元。該殼體供該雷達感測器設置。該雷達調整齒輪樞接該殼體，并能帶動該雷達感測器旋轉。該主動機構設置于該殼體，并包括一個第一主動軸，及一個與該第一主動軸同軸地設置的第二主動軸。所述主動軸分別具有一個主動齒區。該傳動機構設置于該殼體，并包括一個連接該第一主動軸的主動齒區與該雷達調整齒輪的第一傳動單元，及一個連接該第二主動軸的主動齒區與該雷達調整齒輪的第二傳動單元。所述傳動單元分別具有一個嚙合對應的主動齒區的從動齒部，及一個傳動齒輪。每一個傳動齒輪與對應的從動齒部同軸地設置且同步轉動，并嚙合該雷達調整齒輪，且每一個傳動齒輪的齒輪半徑小于該雷達調整齒輪的齒輪半徑。該動力單元連接該第一主動軸，并能驅動所述主動軸分別自軸地同步轉動，進而帶動所述傳動單元，且連動該雷達調整齒輪使該雷達感測器旋轉。

本發明的雷達感測器的偵測角度微調裝置，該主動機構還包括一個連接所述主動軸的彈簧，該彈簧使該第二主動軸的主動齒區具有沿軸向遠離該第一個主動軸的勢能。

本發明的雷達感測器的偵測角度微調裝置，所述主動軸分別具有一個具有該主動齒區的蝸桿部，所述傳動單元分別具有一個具有該從 動齒部的蝸輪，及一個與該蝸輪同軸地設置并同步轉動且嚙合該雷達調整齒輪的傳動齒輪。

本發明的雷達感測器的偵測角度微調裝置，每一個蝸輪的齒輪半徑大于對應的傳動齒輪的齒輪半徑。

本發明的雷達感測器的偵測角度微調裝置，還包含一個車姿感測單元，及一個控制單元，該車姿感測單元用于感測車姿動態信息并輸出一個角度調整信號，該控制單元電連接該車姿感測單元及該動力單元，接收該角度調整信號而控制該動力單元作動。

本發明的雷達感測器的偵測角度微調裝置，該動力單元為步進馬達。

本發明的雷達感測器的偵測角度微調裝置，該雷達調整齒輪為扇形齒輪。

本發明的雷達感測器的偵測角度微調裝置，還包含一個樞接該殼體且供該雷達感測器安裝的雷達固定座。

本發明的有益效果是通過該動力單元驅動所述主動軸自軸地轉動，并帶動所述傳動齒輪轉動，最后連動該雷達調整齒輪，而使安裝于該雷達固定座的雷達感測器的偵測角度歪斜問題得到修正，且通過所述傳動齒輪的齒輪半徑小于該雷達調整齒輪的齒輪半徑，而能達到角度調整解析度高的功效，此外，因本發明無需額外加裝一個使用壽命短的感測器輔助定位，所以能有效提升產品壽命。

附圖說明

本發明的其他的特征及功效，將于參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：

圖1是一個平面剖視圖，說明現有一種雷達感測器的偵測角度微調裝置；

圖2是一個平面組合圖，說明本發明雷達感測器的偵測角度微調裝置的一個第一較佳實施例；

圖3是該第一較佳實施例的一個局部放大圖，說明一個彈簧消除背隙的機制；

圖4是該圖3中IV-IV剖切線的一個剖視圖，說明一個第二主動軸能與一個第一主動軸同步轉動，且能相對該第一主動軸沿軸向移 動的連接關系；

圖5是該第一較佳實施例的一個控制示意圖；及

圖6是一個平面組合圖，說明本發明雷達感測器的偵測角度微調裝置的一個第二較佳實施例。

具體實施方式

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2至圖5，本發明雷達感測器3的偵測角度微調裝置的第一較佳實施例，包含一個殼體1、一個雷達固定座2、一個雷達調整齒輪4、一個主動機構5、一個傳動機構6、一個動力單元7、一個車姿感測單元8，及一個控制單元9。

該殼體1供該雷達感測器3設置于內。

該雷達固定座2樞接該殼體1，且供該雷達感測器3安裝。在本實施例中，該雷達感測器3通過該雷達固定座2樞接于該殼體1。

該雷達調整齒輪4樞接該殼體1，并能帶動該雷達固定座2及該雷達感測器3旋轉。在本實施例中，該雷達調整齒輪4為扇形齒輪。

該主動機構5設置于該殼體1內，并包括一個第一主動軸51、一個與該第一主動軸51同軸地設置的第二主動軸52，及一個連接所述主動軸51、52的彈簧53。所述主動軸51、52分別具有一個軸心513、523，及一個設置于該軸心513、523并具有一個主動齒區512、522的蝸桿部511、521。該彈簧53使該第二主動軸52的主動齒區522具有沿軸向遠離該第一主動軸51的勢能。

可以說明的是，在本實施例中，該彈簧53連接于所述主動軸51、52的蝸桿部511、521之間，所述軸心513、523同軸地一體連接，并能同步轉動。該第二主動軸52的軸心523與其蝸桿部521為分開制造的兩個元件，且該軸心523的軸向截面呈矩形，該蝸桿部521還具有一個供該軸心523穿設且軸向截面與該軸心523相配合的嵌槽524，所以該第二主動軸52能被該第一主動軸51帶動而同步轉動，且其蝸桿部521也能相對該第一主動軸51沿軸向移動。

該傳動機構6設置于該殼體1內，且介于該雷達調整齒輪4與該主動機構5之間，并包括一個連接該第一主動軸51的主動齒區512 與該雷達調整齒輪4的第一傳動單元61，及一個連接該第二主動軸52的主動齒區522與該雷達調整齒輪4的第二傳動單元62。所述傳動單元61、62分別具有一個具有一個嚙合對應的主動齒區512、522的從動齒部612、622的蝸輪611、621，及一個傳動齒輪613、623。每一個傳動齒輪613、623與對應的蝸輪611、621同軸地設置，且同步轉動，并嚙合該雷達調整齒輪4，且各傳動齒輪613、623的齒輪半徑小于該雷達調整齒輪4的齒輪半徑。在本實施例中，每一個蝸輪611、621的齒輪半徑大于對應的傳動齒輪613、623的齒輪半徑。

該動力單元7連接該第一主動軸51，并能驅動所述主動軸51、52分別自軸地同步轉動，進而帶動所述傳動單元61、62，且連動該雷達調整齒輪4使該雷達感測器3旋轉。在本實施例中，該動力單元7為步進馬達。

該車姿感測單元8用于感測車姿動態信息，并輸出一個角度調整信號。

該控制單元9電連接該車姿感測單元8及該動力單元7。

通過該車姿感測單元8感測車姿動態信息，并輸出該角度調整信號至該控制單元9，使該控制單元9接收該角度調整信號后，進行角度調整計算，并控制該動力單元7作動。

該動力單元7驅動所述主動軸51、52自軸地轉動，并帶動所述蝸輪611、621及所述傳動齒輪613、623轉動，最后連動該雷達調整齒輪4及該雷達固定座2，而使安裝于該雷達固定座2的雷達感測器3的偵測角度歪斜問題得到修正。且通過每一個蝸輪611、621的齒輪半徑大于對應的傳動齒輪613、623的齒輪半徑，及所述傳動齒輪613、623的齒輪半徑小于該雷達調整齒輪4的齒輪半徑，而使傳動速度及傳動角度傳至該雷達調整齒輪4時皆變小，所以能達到減速及角度調整解析度高的功效。

此外，通過該彈簧53設置于所述蝸桿部511、521之間，且通過安裝該彈簧53時的預壓作用，而使該第二主動軸52的蝸桿部521具有沿軸向遠離該第一主動軸51的勢能。當本發明經過一段時間的運轉后，該雷達調整齒輪4、所述傳動單元61、62與所述主動軸51、52之間會出現磨耗，使得該雷達調整齒輪4、所述傳動單元61、62 與所述主動軸51、52之間產生背隙，此時，本發明能通過該彈簧53的設計，而解決全面性的背隙問題。

在背隙發生時，因該第二主動軸52會持續向下頂抵該第二傳動單元62的蝸輪621，并提供一個轉動力矩，所以能實時補償該第二主動軸52與所對應的蝸輪621之間的背隙，并進而推動該蝸輪621順時針旋轉頂抵該雷達調整齒輪4，而補償了該蝸輪621與該雷達調整齒輪4之間的背隙，且使該雷達調整齒輪4具有逆時針旋轉的勢能。

此時，因該動力單元7無轉動，所以該第一主動軸51會處于靜止狀態，同樣地，該第一傳動單元61也會處于靜止狀態以提供該雷達調整齒輪4一個抵抗逆時針旋轉的勢能的拘束力。

因此，通過該彈簧53使得該第二主動軸52提供該轉動力矩，并搭配該第一主動軸51提供該拘束力，而使得該雷達調整齒輪4、所述傳動單元61、62與所述主動軸51、52相互頂抵而能一個一個消除彼此之間的背隙，所以能達到全面性的消除背隙，且不會造成該雷達感測器3的偵測角度的改變，進而達到精度高及作動穩定度高，并不易受車輛行駛震動的影響。

可以說明的是，本實施例所使用的動力單元7為步進馬達，步進馬達的特色就是能根據該控制單元9的控制進行快速定位，所以不需額外安裝一個使用壽命短的感測器(圖未示，類似圖1的符號30標記處)，因此，也能有定位能力高，以及提升產品壽命的功效。

值得一提的是，通過該傳動機構6設置于該雷達調整齒輪4與該主動機構5之間，而使該雷達調整齒輪4與該主動機構5于厚度方向能交錯配置，進而滿足薄型化空間的需求。

參閱圖6，本發明雷達感測器3的偵測角度微調裝置的第二較佳實施例與該第一較佳實施例相似，其差異在于該雷達調整齒輪4與該主動機構5的相對位置。

在本實施例中，該雷達調整齒輪4與該主動機構5分別設置于該傳動機構6的同一側，使得該第二較佳實施例的總長度較該第一較佳實施例的總長度為短，而能滿足長度有限的空間需求。

如此，該第二較佳實施例也能達到與上述第一較佳實施例相同的目的與功效。

綜上所述，通過該動力單元7驅動所述主動軸51、52自軸地轉動，并帶動所述傳動齒輪613、623轉動，最后連動該雷達調整齒輪4，而使安裝于該雷達固定座2的雷達感測器3的偵測角度歪斜問題得到修正，且通過每一個從動齒部612、622與對應的傳動齒輪613、623的齒數差，而能達到角度調整解析度高的功效，并且因本發明無需額外加裝一個使用壽命短的感測器輔助定位，所以能有效提升產品壽命，另外，該彈簧53使得該雷達調整齒輪4、所述傳動單元61、62與所述主動軸51、52之間的背隙能全面性的消除而能達到作動穩定度高，且不易受車輛震動的影響，所以確實能達成本發明的目的。

以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的范圍，即凡依本發明權利要求書及說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明的范圍。