透明天线、汽车玻璃及车辆的控制方法

摘要

本发明提供了一种透明天线、汽车玻璃及车辆的控制方法，所述透明天线包括依次层叠设置的第一保护层、天线振子、基底层、反射层以及第二保护层，所述基底层的材质为氟树脂；所述天线振子由多个蚀刻得到的天线组件排布形成，每一天线组件包括馈线和偶数个天线单元，所述偶数个天线单元关于所述馈线对称分布；本申请便于安装在车辆的前挡风玻璃上，利于车辆信号线装配，并且不影响车辆司机的行车视野。

说明书

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体地说，涉及一种透明天线、汽车玻璃及车辆的控制方法。

背景技术

一般的汽车天线，大部分是采用鞭形天线，鞭形天线长期暴露在外，容易受外力作用而受损，且腐蚀后会造成接触不良，导致通信信号品质下降。所以，现有技术中采用一种印刷天线，是以银粉及树脂混合成银糊，且将银糊印制于后挡风玻璃上以制成印刷天线，供车载收音机等接收信号。这种印刷天线虽解决了现有鞭形天线的部分缺点，然而仍具有以下问题：

1、该印刷天线因设置在后挡风玻璃上，所以连接至接收机的信号线，必须大费周章的贯穿车内装潢，生产过程极其不方便，导致装配效率低。

2、信号的传输特性决定了距离越远则损耗必然越大，所以现有后挡风玻璃设置印刷天线的方式，在信号的传输品质上，不论信号强度或稳定度均难以控制，造成收音品质不佳。

3、因车种的不同，有些车种的后挡风玻璃是倾斜的，有些是接近垂直，当该印刷天线设置在接近垂直的后挡风玻璃上时，行车中如发射信号源的基地台或中继站的方位恰与该印刷天线的纵面成一直线时，由于射频极化波的特性使然，此时接收信号的强度将微弱到无法清晰的收音，使印刷天线的品质无法发挥。

另一方面，若直接将部分印刷天线机械地设置于前挡风玻璃上，那么由于现有技术中的印刷天线由于并不透明，所以将会对车辆司机的行车视野造成阻碍，不利于行车安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种透明天线、汽车玻璃及车辆的控制方法，便于安装在车辆的前挡风玻璃上，利于车辆信号线装配，并且不影响车辆司机的行车视野。

根据本发明的一个方面，提供一种透明天线，所述透明天线包括依次层叠设置的第一保护层、天线振子、基底层、反射层以及第二保护层，所述基底层的材质为氟树脂；所述天线振子由多个蚀刻得到的天线组件排布形成，每一天线组件包括馈线和偶数个天线单元，所述偶数个天线单元关于所述馈线对称分布。

可选地，所述第一保护层和所述第二保护层的材质均为氟树脂，所述氟树脂的透光率大于等于95％。

可选地，所述透明天线安装于车辆的前挡风玻璃。

可选地，所述透明天线用于制作V2V天线、或GPS天线、或毫米波天线。

根据本发明的另一个方面，提供一种汽车玻璃，所述汽车玻璃包括电加热件和上述透明天线，所述汽车玻璃为夹层玻璃，所述夹层玻璃包括依次层叠的第一玻璃面板、中间层和第二玻璃面板；所述透明天线和所述电加热件同层设置于所述中间层。

可选地，所述透明天线具有多个第一支路形成的第一布局图案，所述电加热件具有多个第二支路形成的第二布局图案，所述第一支路与所述第二支路相互间隔且相互平行，使所述第一布局图案与所述第二布局图案相互嵌合后形成于所述中间层。

可选地，所述电加热件为所述透明天线。

可选地，所述夹层玻璃中所述透明天线的天线振子所在层中设有反光面膜，且所述透明天线中开设有若干个通孔，所述通孔自所述透明天线靠近车内的一侧端面至所述反光面膜贯通。

可选地，所述汽车玻璃安装于车辆中，所述车辆包括一通路选择模块，所述通路选择模块分别连接所述透明天线和电加热件，所述通路选择模块向所述透明天线和所述电加热件分时供电。

根据本发明的另一个方面，提供一种车辆的控制方法，用于控制车辆，所述车辆包括上述汽车玻璃，所述方法包括以下步骤：

所述车辆自前挡风玻璃中的透明天线接收前车的行车参数，所述车辆的至少部分行车参数根据所述前车的行车参数进行调整，且所述车辆将本车的行车参数通过后挡风玻璃中的透明天线向后车发送。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

本发明提供的透明天线、汽车玻璃及车辆的控制方法实现了在汽车玻璃内设置天线，便于在车辆的前挡风玻璃安装天线，从而利于车辆内部前侧的信号线装配，并且不影响车辆司机的行车视野，保证了行车安全性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例公开的一种透明天线的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的透明天线中第一保护层、天线振子和基底层的装配结构示意图，示出天线振子的结构；

图3为本发明一实施例公开的透明天线和电加热件装配于汽车玻璃的中间层后的结构示意图；

图4为本发明一实施例公开的车辆调度方法的流程示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、材料、装置等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”、“具有”以及“设有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

如图1所示，本发明一实施例公开了一种透明天线302。上述透明天线302包括依次层叠设置的第一保护层101、天线振子102、基底层103、反射层104以及第二保护层105。其中，上述基底层103的材质为氟树脂。本申请中，采用的氟树脂的透光率均大于等于95％。由于氟树脂的透光度较高，所以可以实现透明天线302的高透光，这样在透明天线302设置于车辆的前防风玻璃时，不会影响车辆司机的行车视野。

上述第一保护层101和上述第二保护层105用于对透明天线302实现绝缘以及结构支撑的效果。本申请对上述第一保护层101和上述第二保护层105的材质均不作限定。在一优选实施例中，上述第一保护层101和上述第二保护层105的材质可以为氟树脂，这样有利于增强透明天线302的透明度。

如图2所示，本申请中，上述天线振子102由多个蚀刻得到的天线组件201排布形成，每一天线组件201包括馈线202和偶数个天线单元203。两个天线单元203之间通过上述馈线202连接。上述偶数个天线单元203关于上述馈线202对称分布。其中，上述天线单元203可以沿第一方向关于馈线202对称分布，也可以沿第二方向关于上述馈线202对称分布。上述第一方向可以为天线单元203的排布延展方向。上述第一方向与第二方向垂直。以上述形式排布的天线组件201构成的透明天线302具有较高的通信信号强度，有利于提高透明天线302的通信信号品质。示例性地，图2中每一天线组件201中包含有4个天线单元203。

该透明天线302可以安装于车辆的前挡风玻璃，也可以安装于后挡风玻璃以及侧窗玻璃等。上述透明天线302还可以用于制作V2V天线、或GPS天线、或毫米波天线等。本申请对透明天线302的用途不作限定。安装于前挡风玻璃时，可以便于车内前侧收音机等设备装配时信号线的连接，并且不影响车辆司机行驶时的行车视野，保证了行车安全性。

本实施例中，上述反射层104至少覆盖上述天线组件201。上述反射层104为基于一导电板蚀刻形成，上述导电板蚀刻后得到蚀刻区域和未蚀刻区域。上述未蚀刻区域形成上述反射层104。具体而言，上述导电板蚀刻后得到反射主体部。上述反射主体部形成上述反射层104。上述反射主体部所在的区域也即为上述未蚀刻区域。上述反射主体部所在区域至少覆盖上述天线组件201，即上述导电板的未蚀刻区域至少覆盖上述天线组件201。这样有利于增大透明天线302反射或接收的信号强度。

上述蚀刻区域为导电板蚀刻掉金属物的区域。本实施例中，上述导电板的蚀刻区域设有隔热层。该隔热层可以包含透明导电氧化物层，这样可以在当透明天线302设置于车辆的前挡风玻璃时，不影响前挡风玻璃的透光度，不影响车辆司机的行车视野。也即，该隔热层和上述反射主体部同层设置于上述反射层104，这样在不明显增加透明天线302的厚度的前提下，使得设有该透明天线302的汽车玻璃达到隔热的效果。

本实施例中，上述天线振子102的厚度小于等于10nm，上述基底层103的厚度为20μm至150μm。这样有利于实现减薄透明天线302的厚度。

在本申请的另一实施例中，在上述实施例的基础上，上述导电板的蚀刻区域还设有防爆膜，隔热层、防爆膜和上述反射主体部同层设置于上述反射层104，且三者在透明天线302的第一保护层101上的投影区域不重叠，这样在保证透明天线302满足使用需求的前提下，不会明显增加透明天线302的厚度，有利于减薄透明天线302的厚度。

在透明天线302内部设置防爆膜，也即在汽车玻璃的两层玻璃之间设置防爆膜，在受到撞击时能够吸收大部分的能量，保持玻璃完整性，当玻璃破碎后，防爆膜具有粘结力和高强度的韧性，能保持玻璃碎渣不会散落，提高了安全性。

在本申请的另一实施例中，在上述实施例的基础上，上述天线振子102的材质为石墨烯。这样有利于在透明天线302通电后，增强透明天线302的热传导性能，使得透明天线302能够快速加热，有利于在透明天线302应用于汽车玻璃后，汽车玻璃能够快速除雾、除霜等。

在本申请的另一实施例中，在上述实施例的基础上，上述透明天线302还包括信号电路。上述透明天线302的天线振子102中每一天线组件201分别具有一引出部，上述引出部分别电连接于上述信号电路。上述信号电路具有第一端子和第二端子，位于第一侧区域的上述天线组件201通过第一信号线电连接于上述第一端子，位于第二侧区域的上述天线组件201通过第二信号线电连接于上述第二端子，上述第一信号线与上述第二信号线的出线方向相反。由于现有技术中，将天线的信号线引出时容易损坏信号线，造成天线无法接收到数据，导致正在进行的ETC(Electronic Toll Collection，电子收费系统)交易等中断或者失败。采用该技术方案，能够保证在一端信号线出现问题后，另一端信号线依然能够正常通电使用，不影响车辆司机使用体验。

在本申请的一优选实施例中，在上述实施例的基础上，上述反射层104的材质为石墨烯。这样可以进一步增强透明天线302的热传导性能，使得透明天线302能够快速加热，有利于在透明天线302应用于汽车玻璃后，汽车玻璃能够快速除雾、除霜等。

在本申请的一优选实施例中，在上述实施例的基础上，上述天线振子102中的天线组件201之间设有可见光增透膜。因为天线组件201之间的区域是蚀刻掉金属之后的区域，所以在该区域设置可见光增透膜，可以在不增加透明天线302的厚度的情况下，使得特定范围的波长产生干涉，减少了反射光的强度，使可见光尽量透射，提高了透明天线302安装于汽车玻璃后的透射效果，进一步改善了驾车时的视线效果。

需要说明的是，本申请中排布构成天线振子的天线组件可基于铜箔等金属箔蚀刻得到，也可由在氟树脂薄膜上用磁控溅射方式方式溅镀金属镀层，然后对金属镀层蚀刻得到；也可由在氟树脂薄膜上采用银浆丝网印刷的方法制作，也可由在氟树脂薄膜上采用电场驱动喷射沉积微尺度3D打印方式制作。本申请对此不作限制。

本发明另一实施例公开了一种汽车玻璃。该汽车玻璃包括电加热件303和上述任一实施例公开的透明天线302。上述汽车玻璃为夹层玻璃。上述夹层玻璃包括依次层叠的第一玻璃面板、中间层301和第二玻璃面板。上述透明天线302和上述电加热件303同层设置于上述中间层301。且上述透明天线302和上述电加热件303不重叠，这样有利于节省汽车玻璃的内部空间，减薄汽车玻璃的中间层301厚度。

由于ETC天线厚度较大，所以本申请中上述中间层301设有ETC天线，上述ETC天线分别设于相邻两上述天线组件201之间。这样在满足了需要在汽车玻璃安装ETC天线的前提下，有利于减薄透明天线302厚度，对透明天线302内部空间有效利用，也即减薄汽车玻璃中间层301的厚度。

本实施例中，汽车玻璃的透明天线302中上述天线振子102的材质为石墨烯，和/或上述反射层104的材质为石墨烯，这样有利于在透明天线302通电后，增强透明天线302的热传导性能，使得透明天线302能够快速加热，有利于在透明天线302应用于汽车玻璃后，汽车玻璃能够快速除雾、除霜等。

由于在汽车玻璃内表面安装红外相机后，红外线需要穿过汽车玻璃此案被红外相机接收。现有技术中的传统夹层玻璃会阻碍红外线的透过，从而影响红外相机的正常工作。并且，透明天线302内的金属膜层或透明导电氧化物膜层具有反射红外线的特性，使得汽车玻璃对红外线的阻碍更大。

所以本申请中，上述透明天线302的反射层104中除上述反射主体部所在区域以外的区域设有红外增透膜，也即在蚀刻区域设有红外增透膜。上述第一玻璃面板的内表面设有红外相机，上述红外相机正对上述红外增透膜。其中，在汽车玻璃安装于车辆后，上述第一玻璃面板朝向车辆内部，第一玻璃面板的内表面即为其朝向车辆内部的一侧表面。这样可以使汽车玻璃满足红外相机的通信需求，提高红外相机的测试准确度。

在本申请的一优选实施例中，在上述实施例的基础上，如图3所示，上述透明天线302具有多个第一支路形成的第一布局图案，上述电加热件303具有多个第二支路形成的第二布局图案，上述第一支路与上述第二支路相互间隔且相互平行，使上述第一布局图案与上述第二布局图案相互嵌合后形成于上述中间层301。这样可以使得中间层301的空间得到有效复用，有利于减薄中间层301的厚度。

在本申请的一优选实施例中，在上述实施例的基础上，上述夹层玻璃中上述透明天线302的天线振子102所在层中设有反光面膜，且上述透明天线302中开设有若干个通孔，上述通孔自上述透明天线302靠近车内的一侧端面至上述反光面膜贯通，从而在装配有上述汽车玻璃用于车辆的侧窗玻璃安装后，可以在车辆的侧窗玻璃中形成单向透视反光膜。也即，天线振子102蚀刻后也存在蚀刻区域和未蚀刻区域，上述天线振子102的未蚀刻区域形成上述天线振子102。天线振子102的蚀刻区域设置上述反光面膜。这样有利于保护车辆用户隐私，提升车辆用户的体验。

在本申请的一优选实施例中，在上述实施例的基础上，上述电加热件303为上述透明天线302，也即电加热件303和透明天线302是同一产品。也即直接利用透明天线302来加热来替代采用电加热件303进行加热，可以节省元器件的使用数量，也简化了汽车玻璃的工艺装配复杂度；并且，减轻了电加热件303的存在对汽车前挡风玻璃的透光度的阻碍，有利于增强汽车前挡风玻璃的透明度。

本发明另一实施例公开了一种车辆。该车辆安装有上述任一实施例公开的汽车玻璃。该车辆包括一通路选择模块。上述通路选择模块分别连接上述透明天线302和电加热件303，上述通路选择模块向上述透明天线302和上述电加热件303分时供电。具体而言，示例性地，上述通路选择模块可以包括第一控制开关和第二控制开关。上述第一控制开关用于控制上述电加热件303的通电和断电。上述第二控制开关用于控制上述透明天线302的通电和断电。其中，在上述第一控制开关导通时，上述第二控制开关关闭。由于电加热件303加热工作时，将对透明天线302的通信信号品质产生消极影响。所以，本申请在电加热件303加热工作时，暂时性关闭透明天线302，避免对用户造成不良好的体验。

上述车辆还包括雨刷，上述电加热件303为上述透明天线302，且上述汽车玻璃的中间层301的雨刷投影区域排布上述透明天线302的密度大于非雨刷投影区域排布上述透明天线302的密度。上述雨刷投影区域为雨刷工作时在汽车玻璃上的正投影对应的区域。非雨刷投影区域即为汽车玻璃上除了上述雨刷投影区域以外的区域。这样可以避免在冰冷天气时，由于温度过低雨刷被冻结在车辆挡风玻璃上，导致雨刷无法正常工作。并且，可以不必设置专门的电加热件303来加热，直接采用透明天线302加热即可。

在本申请的一优选实施例中，在上述实施例的基础上，上述汽车玻璃的中间层301的雨刷投影区域设有导电膜层，上述导电膜层设于上述透明天线302中天线振子102的相邻天线组件201之间。这样可以在不增加透明天线302厚度，对透明天线302内部空间有效利用的前提下，进一步提升冰冷天气下当雨刷被冻结在车辆挡风玻璃上时，对雨刷的加热效果。

本发明另一实施例公开了一种车辆的控制方法，用于控制上述任一实施例公开的车辆，所述车辆的前挡风玻璃和后挡风玻璃均为上述任一实施例公开的汽车玻璃。上述方法包括以下步骤：

S10，所述车辆自前挡风玻璃中的透明天线接收前车的行车参数，所述车辆的至少部分行车参数根据所述前车的行车参数进行调整，且所述车辆将本车的行车参数通过后挡风玻璃中的透明天线向后车发送。这样就可以直接利用汽车玻璃内的透明天线实现汽车间的通信，而不必需要利用基站等作为信号传输中介，有利于提高通信效率与速度，有利于提高多个车辆同时控制时的控制准确度。

具体而言，上述包括前车、本车和后车在内的所有车辆均是无人驾驶车辆，上述行车参数可以包括有车辆的速度、加速度和预计刹车时刻等。本申请不以此为限。

该步骤S10具体实施时，可以通过以下步骤实现：

S101，获取本车的实时位置，并将上述本车与同一道路同向行驶的预设个数的车辆建立一车流组。

S102，对上述车流组中的车辆每两个依次组合形成多个车流对。每一车流对包含相邻的两车辆，上述两车辆中的前一车辆具有的透明天线作为发射端，后一车辆的透明天线作为前一车辆的接收端，同时作为下一车辆的发射端。其中，上述车流组中最后一辆车作为接收端。

S103，上述车流组中相邻两个车辆基于透明天线建立通信。

以及S104，当一上述车流对的两车辆之间插入一第三车辆时，判断上述第三车辆是否属于上述车流组，若是则将上述第三车辆的透明天线作为上述车流对中前一车辆的接收端，并对上述车流组中位于上述第三车辆后续的车辆之间的通信进行调整，以使上述车流组每相邻两个车辆重新基于透明天线建立通信。若否则不进行任何操作，循环执行步骤S104。

这样可以在车流组的排布顺序发生变化后，及时灵活地对车辆之间基于透明天线的通信作出适应性调整，保证车流组通信效果。其中，上述预设个数可以根据需要进行设置，比如可以为5。一车流组可以为同一道路同向行驶的目的地相同的多辆车。

如图4所示，本发明另一实施例公开了一种车辆的调度方法，用于对上述任一实施例公开的车辆进行调度，上述车辆的调度方法包括以下步骤：

S200，利用汽车玻璃内的透明天线设置一中继网络，并依据上述透明天线获取所有车辆的位置分布信息。也即，利用汽车玻璃内的透明天线即可获取车辆的位置分布信息，解决了由于车辆司机可能在意手机等设备产生的移动网络流量费用而不实时打开网络，导致平台无法及时获取所有车辆的位置分布信息的问题，使得不再需要依靠车辆司机的手机等设备来获取位置信息。

S300，获取一用户设备提交的打车请求。

S400，依据上述打车请求和上述位置分布信息，为上述用户设备对应的用户匹配一目标车辆。

S500，在上述目标车辆到达用户设备的当前位置时，控制上述目标车辆的四个转向灯和用户设备的后置闪光灯同时进行闪烁。这样可以使得车辆司机和打车用户均能快速的寻找到对方，利于提升用户体验。

以及S600，在用户设备对应的用户进入上述目标车辆后，且上述目标车辆开始出发时，控制用户设备接入车辆的汽车玻璃内的透明天线对应的中继网络。这样使得在打车用户进入目标车辆后，直接通过车内透明天线提供的中继网络进行上网，不再需要耗费移动网络流量，利于提升打车用户的体验。

需要说明的是，本申请上述公开的所有实施例均可以进行任意的组合，组合后得到的技术方案也在本申请的保护范围之内。

综上，本发明的透明天线、汽车玻璃及车辆的控制方法至少具有如下优势：

本实施例公开的透明天线、汽车玻璃及车辆的控制方法实现了在汽车玻璃内设置天线，便于在车辆的前挡风玻璃安装天线，从而利于车辆内部前侧的信号线装配，并且不影响车辆司机的行车视野，保证了行车安全性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干个”的含义是一个或一个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或者示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或者示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或者示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。