[发明专利]车用超宽带天线和其检测装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种天线与使用所述天线的检测装置，尤指一种超宽带(ultra-wide band，UWB)天线与超宽带检测装置。

背景技术

车祸致死长期位居国人十大死因的前三名，而行车安全也一直是一般大众所关注的焦点及购买车辆时首要考量之一。根据统计，大部分车祸肇事原因皆源于人为疏失，例如超速、酒后驾车、打瞌睡或是突发心脏病等等。然而，由于大部分的驾驶员是单独行驶，当突发状况发生时，例如前述打瞌睡或是突发心脏病，驾驶员本身多半难以察觉或不及应付而酿成悲剧。

因此，使用监视仪器设备来监测驾驶员的生理状态，以在状况发生前适时提醒驾驶员的概念便孕育而生。美国专利公开号US2007/0055164，发明名称″Physiological Status Monitoring System And Method″即揭示一种检测驾驶员生理状态的装置和方法，其利用一生物感测器和一中央处理器以监测驾驶员的生理信号并加以处理。

另一方面，美国专利号US6,462,701，发明名称″System And Method ForControlling Air Bag Deployment Systems″揭示一种针对驾驶员的生物参数，例如身高、体重和体型等，来调整车内安全气囊的布置装置和方法。该项技术包括一雷达收发器和一中央处理器，并藉由收发一雷达信号以检测驾驶员的生物参数，而加以调整车内安全气囊的布置。

综上所述，利用设置于车内的收发装置来检测驾驶员的生理状态或生物参数是目前业界的研发目标。然而，上述的已知技术并没有对发射装置的天线加以着墨。因此，实有必要设计一应用于车内检测装置的天线，其可达到业界的使用需求，例如具有低功率、小体积以及高量测准确度等各种优点。

发明内容

本发明利用超宽带天线隐藏于驾驶座内或安装于仪表板等的特殊设计，利用非接触方式检测驾驶员的心跳与呼吸生理信号，而达到预测驾驶员疲劳的目的。

本发明的一实施例的车用超宽带天线包括一金属基板、一介电层和一矩形金属贴片。所述介电层位于所述金属基板上。所述金属贴片位于所述介电层上，并开设一水平开槽和二垂直开槽，其中所述水平开槽平行于所述金属贴片的长边，而所述垂直开槽是分别自所述水平开槽的两端向上延伸而成，使得所述超宽带天线具有两个共振构型(resonance contour)。

本发明的另一实施例的车用超宽带检测装置包括根据上述实施例的一超宽带天线和一接收器，其中所述超宽带天线用以发射一超宽带信号，而所述接收器用以接收所述超宽带信号的反射信号，并据以分析驾驶员的生理状态。

附图说明

图1显示本发明的一实施例的车用超宽带天线；

图2显示本发明的一实施例的超宽带天线对人体发射一超宽带电磁波的示意图；

图3A显示本发明的一实施例的超宽带天线的频率对增益的关系图；

图3B显示本发明的一实施例的超宽带天线的频率对电压驻波比的关系图；

图3C显示本发明的一实施例的超宽带天线对不同频率的辐射图；

图4显示本发明的一实施例的车用超宽带检测装置；及

图5显示本发明的另一实施例的车用超宽带检测装置。

附图标号

100    超宽带天线

110    金属基板

120    介电层

130    金属贴片

400    超宽带检测装置

410    接收器

500    驾驶座

具体实施方式

图1显示本发明的一实施例的车用超宽带天线，其中所述超宽带天线是设置于一驾驶座内或一仪表板内，并用以发射一超宽带信号。如图1所示，所述超宽带天线100包括一金属基板110、一介电层120和一金属贴片130，其中所述金属基板110、所述介电层120和所述金属贴片130皆呈矩形，且所述金属基板110的面积大于所述介电层120，而所述介电层120的面积大于所述金属贴片130。所述介电层120位于所述金属基板110上，而所述金属贴片130位于所述介电层120上。所述金属贴片130是开设一水平开槽和二垂直开槽，其中所述水平开槽平行于所述金属贴片130的长边，而所述垂直开槽是分别自所述水平开槽的两端向上延伸而成，使得所述超宽带天线100具有两个共振构型。所述两个共振构型可藉由调整所述超宽带天线100的各种尺寸参数而使其共振频率相同。