專利名稱：綜合反光電子顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及用于電子車輛識別和通信系統(tǒng)以及車輛—路邊或者路邊一車輛信系統(tǒng)中的電子牌照板和電子標志。具體而言，本發(fā)明涉及綜合反光電子牌照板，它改善了與電子信息合為一體的目視信息的表示。本發(fā)明還涉及具有相似性質的綜合反光電子標志。技術領域隨著道路交通流量的增大，對交通管理的效率和安全提出了更高的要求。已經(jīng)有各種系統(tǒng)來滿足局部、單向或者雙向通信的需要。有些系統(tǒng)包括定向天線、選定的無線頻率、連續(xù)和脈沖方式以及信號編碼等。電子牌照板也被開發(fā)出來用于這種局部通信。電子牌照板是這樣一種牌照板，它除了與傳統(tǒng)的牌照板一樣提供目視信息之外，還提供電子信息和通信。電子信息可用于為收費目的而對車輛進行的自動識別或者為改善調度能力的目的而對公共汽車以及為提高車輛急駛效率的目的而對警車和救護車等特殊車輛的識別。高速公路上的車輛可以由法律授權的行政部門進行電子監(jiān)控。目前，警察能夠利用牌照板對車輛進行肉眼識別。借助電子牌照板，警察可以利用目視信息連同無線頻率詢問系統(tǒng)，通過電子學手段要求和接收由牌照板提供的同樣信息以及其它信息，例如所需車輛證件(如保險、注冊或排氣污染鑒定證書)的有效性信息。利用電子牌照板的電子通信能力的系統(tǒng)的其它用途包括對特定車輛行駛區(qū)域的自動限制、交通管理、車輛防盜、車輛收費、避免車輛相撞以及緊急消息傳遞等。
在目視信息之外增加提供電子信息的方式是在車輛上配備具有詢問器作電子通信的電子模塊。例如，在屬于三菱電機的英國專利申請GB2256072A中，由自動車輛識別系統(tǒng)中的道路天線由無線電接收來自ID板的數(shù)據(jù)，ID板與牌照板是分開的而位于車輛內部。雖然電子模塊與牌照板的分開設置也能同時提供電子和目視信息，但是還想將它們合到單個單元內以便安裝，并且能夠在車上現(xiàn)有結構中安裝，對用于路邊與車輛之間低功率通信的天線的位置進行優(yōu)化并確保目視信息與電子信息的一致性。
在屬于Sterzer的美國專利No.4001822中揭示了在單一結構中提供目視和電子兩種信息的綜合電子牌照板的實例。Sterzer的電子牌照板包含多層。頂層為印制有目視信息的非導電層，它的印刷與普通的電子牌照板相似。頂層下面是兩個天線網(wǎng)絡，它們位于電介質襯底的兩邊，而電介質襯底的下面是另外一層非導電層。天線網(wǎng)絡可以接收來自微波傳輸機的單元詢問信號并響應詢問信號發(fā)送識別信號。Sterzer的電子牌照板從詢問信號中提取諧振信號并以諧波頻率再發(fā)射識別信號。
Sterzer的電子牌照板采用了包含多個偶極子的印刷電路天線陣，偶極子帶有將它們互聯(lián)起來的共同饋電線。微帶天線是印制在薄片狀的接地電介質襯底上的金屬補塊。為了能傳輸電磁信號，饋電網(wǎng)絡向金屬補塊輸送由外部電子線路產(chǎn)生的RF信號使金屬補塊發(fā)生諧振并在補塊與接地平面之間建立電磁場并輻射電磁能量。反過來，在來自傳輸源的電磁能量到達金屬補塊時微帶天線接收一個信號，感應出諧振頻率下的電磁場并轉換為電信號。
特定機動車輛識別的目視信息傳遞長久以來都是用帶有州名注冊和年月以及識別號碼的牌照板來實現(xiàn)的。以前，牌照板的表面被印刷成鮮艷的顏色以便識別。刷漆的表面為金屬平板，能夠粘貼字母和數(shù)字并提供機械剛性。但是利用反光表面(例如由美國3M公司制造的3M牌ScotchliteTM反光牌照板片)。并印刷相應的車輛標志，可以顯著提高確定和讀出牌照板的視覺效果。封閉透鏡反光表面由復合材料構成，包括嵌入樹脂材料基體內的諸如玻璃珠之類的單層微球(micro-sphere)和位于玻璃珠下面并相隔一定間距的反光覆蓋層，樹脂材料用于固定微球和使其完整，并具有保護功能?？臻g覆蓋層由互連的半球陣列構成，在空間覆蓋層的下面為基本連續(xù)的金屬反光覆蓋層，比較好的是汽相淀積的鋁。玻璃珠和反光表面覆蓋層結構將來自例如汽車前燈的入射光反射回去，從而使其表面清晰可辨。把反光結構層疊在起機械穩(wěn)定作用并用于安裝牌照板的金屬襯底(通常是鋁)上。
眾所周知，當在傳輸機與接收機之間的路徑上放置插入的導電平板時，即使不是完全屏蔽無線信號的傳輸也會使其失真。由于緊靠微帶天線的插入的導電平板造成了天線在其頻率下失諧從而阻止天線在工作頻率或者諧振頻率下諧振，所以天線在其設計頻率下無法有效工作。而且，輻射場射入插入的導電平板而不是沿較佳方向出射。導電層隨后將能量轉換為電信號并將能量輻射出去，從而引起場圖形的失真和所需定向性和增益的損失。
在已有技術的綜合電子牌照板中，牌照板的目視層刷成清晰的表面以利于用眼睛讀出車輛信息。由于設置在電子牌照板表面(例如Sterzer電子牌照板的第一平面部件)上的連續(xù)蒸發(fā)覆蓋層起著插入的導電平板的作用，所以不能使用傳統(tǒng)的牌照板上的反光片。連續(xù)蒸發(fā)覆蓋層將使天線網(wǎng)絡傳輸?shù)膱鍪д婊蛘咦柚蛊鋫鬏敳⑹乖诜垂馄竺娴奶炀€網(wǎng)絡無法有效地工作。因此，對綜合電子牌照板提出的要求是能夠傳遞電磁信息并具有一反光表面以改善目視的清淅度。
與電子牌照板一樣，已經(jīng)研制出用于車輛與路邊之間單向或者雙向通信的電子道路標志。電子道路標志的表面印制有所需的目視信息傳遞用的目視信息，例如收費、交通管制信息或者危險情況警告。電子道路標志還包括一個將與道路標志有關的信息發(fā)送出去的傳輸機。車內標志表示(in-vechile signing)使得路面上的車輛能夠接收來自路邊發(fā)射機的信息并在車輛內部顯示這些信息。而且可以以聲音的形式在車輛內傳遞這些信息。電子道路標志也可以包含一個接收機，用以接收來自車輛的信息(例如在收費業(yè)務中用以檢查收費情況)或者接收來自交通管理中心以更新要發(fā)送至車輛的信息。
由于當車輛與道路標志之間能見度較差時電子道路標志能夠有效地向車輛傳遞信息，所以有使用它們的需要。電子道路標志可以提供豐富的信息以確保司機接收到信息。例如，1993年8月5日提交的屬于Siemens Matsushita Compo-nents的德國專利申請DE4142091A1描述了一種車輛上用于辨別交通信息的識別系統(tǒng)，在車輛內部設置了一個主動式發(fā)射—應答器而在交通標志附近(例如安裝在標志下面的同一根樁木上)。配備被動式發(fā)射—應答器電子道路標志應進一步制作成反光式的以提高其目視清晰度，并進一步改善其信息傳遞能力。更為需要的是將其制作成綜合反應電子道路標志。雖然可以沿道路標志設置分立的天線，或者與道路標志合并在一起，但是比較好的是將天線或者接收機與道路標志合并在一起以防止道路兩旁的標志過于擁擠，并能夠利用已有的基礎設施建立電子道路標志以便于安裝，降低了成本和出于安全考慮。發(fā)明內容為了克服上述已有技術中缺點和其它將從本發(fā)明說明書的閱讀中理解到的缺點，本發(fā)明提供用于電子車輛識別系統(tǒng)與通信系統(tǒng)以及車輛—路邊通信系統(tǒng)的綜合反光電子牌照板和綜合反光道路標志。綜合反光電子牌照板包括與傳統(tǒng)的牌照板類似的用于目視信息傳遞的印制目視信息。印制的目視信息印制在反光片上，從而使牌照板上的信息清晰可見。
為了能以電磁方式傳遞信息，將天線網(wǎng)絡與電子牌照板的反光目視部分做在一起。由于傳統(tǒng)的牌照板反光片阻擋放置在已有技術的電子牌照板內的天線輻射的電磁波，因而本發(fā)明所揭示了一些實施例，其中的反光片不會阻擋天線網(wǎng)絡傳輸?shù)碾姶挪?。例如，可以采用不同類型的天線來避免反光片的連續(xù)導電反射層，可以采用對電磁輻射透明的新型反光片，而反光片的連續(xù)導電反射層可以用作天線網(wǎng)絡的接地平面。附圖的簡要說明通過以下借助附圖對本發(fā)明的描述將會充分理解本發(fā)明，在附圖中對應的部件將采用相同的標號，并且

圖1、1a和1b表示本發(fā)明的綜合反光電子牌照板第一實施例的正視圖、剖面圖和部件分解圖；圖2為具有連續(xù)反光覆蓋層的反光片的剖面圖；圖3表示受阻擋天線和在其前面放置有反光片的同一天線的天線方向圖，反光片帶有一連續(xù)反光覆蓋層；圖4和4a表示立方體頂角的反光片的頂視圖和剖面圖；圖5表示未受阻擋天線和在其前面放置有立方體頂角反光片的同一天線的天線方向圖；圖6為帶有不連續(xù)反光覆蓋層的反光片的剖面圖；圖7表示未受阻天線和在其前放置有反光片的同一天線的天線方向圖，反光片帶有一不連續(xù)反光覆蓋層；圖8、8a和8b表示本發(fā)明的綜合反光電子牌照板第二實施例的正視圖、剖面圖和部件分解圖；圖9、9a和9b表示本發(fā)明的綜合反光電子牌照板第三實施例的正視圖、剖面圖和部件分解圖；圖10、10a和10b表示本發(fā)明的綜合反光電子牌照板第四實施例的正視圖、剖面圖和部件分解圖；圖11、11a和11b表示本發(fā)明的綜合反光電子牌照板第五實施例的正視圖、剖面圖和部件分解圖；圖12、12a和12b表示本發(fā)明的綜合反光電子牌照板第六實施例的正視圖、剖面圖和部件分解圖；以及圖13、13a和13b表示本發(fā)明的綜合反光電子牌照板第七實施例的正視圖、剖面圖和部件分解圖。實施發(fā)明的較佳方式在下面較佳實施例的詳細描述中，要參考構成本文件一部分的一些附圖，并且在圖中通過特殊實施例的說明來表示本發(fā)明的實現(xiàn)。需要理解的是，也可以采用其它的實施例并且可作結構上的變化而不偏離本發(fā)明的范圍。
參見圖1，它示出了綜合反光電子牌照板的正視圖。電子牌照板2包含與傳統(tǒng)的牌照板相似的印制目視信息4。印制的目視信息包括諸如汽車的注冊狀態(tài)、分配給該輛汽車的獨有的車牌號以及注冊年份。印制信息4可以涂刷在牌照板上，也可以嵌入牌照板內。
圖1a為側面的剖面圖而圖1b為圖1綜合反光電子牌照板的部件分解圖。印制信息4放置在反光片6的正面。反光片6不同于傳統(tǒng)牌照板上使用的反光片。圖2表示常用反光片的剖面圖。封閉透鏡反光片30采用單層微球32，一般為玻璃珠，把它們嵌入帶有透明覆蓋薄膜31的粘合層34內。在粘合層34下面與其相隔一定間距之處為連續(xù)的反光覆蓋層36。在粘合層34與反光覆蓋層36之間可以設置聚合物隔層以提供均勻的隔層，隔開的覆蓋層具有相互連接的半球面陣列。連續(xù)的反光覆蓋層36比較好的是汽相淀積的鋁。基本連續(xù)的反光金屬覆蓋層36起著導電平面的作用。如果將反光覆蓋層36用于電子牌照板，則放置在它后面的任何天線網(wǎng)絡將無法工作。粘附層37可以包括可以去掉的紙質襯里38，它將反光片30粘附至各種表面，雖然這里通常為金屬襯底。
參見圖3，它示出了在915MHz諧振頻率下工作的一對微帶補塊天線的天線方向圖。天線方向圖200是在天線網(wǎng)絡前面沒有覆蓋層的天線方向圖。它是定向天線所需的天線方向圖，它在側部最強而在其它方向比較弱。天線方向圖202是一種帶有傳統(tǒng)上用于牌照板上的反光片的天線方向圖，反光片位于微帶天線網(wǎng)絡的前面。反光片的連續(xù)金屬蒸發(fā)覆蓋層吸收和反射來自微帶天線的輻射并沿蒸發(fā)覆蓋層的邊緣重新發(fā)射出來。而且蒸發(fā)覆蓋層會使天線失諧。整個天線方向圖將失真，從而使它不成其為定向天線。
3M公司已經(jīng)研制出了高效率的棱柱形反光片，它在透明的介電材料內部提供了全反射。該反光片無需反光覆蓋層。參見圖4和4a，它們分別示出了反光片的頂視圖和剖面圖。反光片160具有第一大致平坦側面162和設置了立方體頂角元件的第二平坦側面164?？梢园芊獗∧?61以保護立方體頂角元件的光學性能。另一種做法是，把立方體頂角元件蒸發(fā)涂覆蓋去，從而使反光片160具有與封閉透鏡反光片相似的導電平面。棱柱形反光片之一例是3M牌ScotchliteTM鉆石等級反光片。另一例揭示于1986年5月13日頒布的轉讓給Hoopman的美國專利No.4588258中的那一種反光片。由于立方體頂角反光片采用電介質材料，設置在網(wǎng)絡天線前面不會阻擋無線信號的傳輸，所以可以用作電子牌照板2的反光片6。圖5示出了用于在915MHz諧振頻率下工作的一對微帶補塊天線的天線方向圖。天線方向圖200是未受到阻擋的天線網(wǎng)絡的，其前面沒有設置其它結構。天線方向圖204是前面設置立方體頂角反光片的同一天線網(wǎng)絡的。天線方向圖204基本上沒有變壞，作為通信用的定向天線仍然有效。
封裝透鏡型反光片可以用作電子牌照板2的反光片，例如3M公司生產(chǎn)的3M牌ScotchliteTM高強度等級反光片。參見圖6，它示出了這種反光片的剖面圖。反光片40包括單層微型球42，例如玻璃珠，它們的一部分嵌入粘結材料的支持層44。下面是大致呈半球形的反光覆蓋層46并與每個微球42的嵌入表面光學連接。反光覆蓋層46比較好的是采用蒸發(fā)淀積的鋁。在每個微型球42的大致呈半球形的反光覆蓋層46之間留有空隙47，從而形成不連續(xù)的蒸發(fā)覆蓋層?？障?7的大小改變取決于微型球42的放置和其間的距離。而且可以將支持薄膜48包括進去。微型球42可以被封裝并氣密封裝在由上部薄膜41和密封腳(這里沒有畫出)構成的套子內，套子在光學上向空氣界面暴露。這種反光片在1965年6月2日頒布的轉讓給McKenzie的美國專利No.3190178和1987年5月12日頒布Bailey等人的美國專利No.121987中有所描述。
參見圖7，它示出了在915MHz諧振頻率下工作的一對微帶天線的天線方向圖。天線方向圖200是未受到阻擋的天線網(wǎng)絡的。天線方向圖206是前面設置具有不連續(xù)蒸發(fā)覆蓋層反光片的同一天線網(wǎng)絡的。如圖7所示，天線方向圖206基本上沒有變壞，使得天線網(wǎng)絡作為定向天線仍然有效。這個結果令人吃驚，因為蒸發(fā)覆蓋層包含了大約70％的金屬。盡管有此金屬層，但是蒸發(fā)覆蓋層的不連續(xù)，使得反光片可以在與半球面反光覆蓋層結構相容的天線的工作頻率下使用。如圖6所示，由于金屬反光覆蓋層位于每個球42的后面，所以只要半球形反光覆蓋層46的尺寸相對于信號波長較小而微型球42之間的距離足夠長，天線方向圖就基本上不會變壞。在這種情況下，金屬反射了部分能量，但是大部分能量透過了不連續(xù)的蒸發(fā)覆蓋層。
再次參見圖1b，可以在電介質襯底14上采用刻蝕、印制、疊加或者其它標準技術得到天線網(wǎng)絡8的輻射元件10。也可以在薄襯底上刻蝕或印制輻射元件10并疊加在厚的電介質層上，從而使電介質襯底14由兩層組成。電介質上的金屬化層比較好的是采用銅，但也可以是其它導電金屬。可以采用許多合適的材料作電介質襯底14。在工作頻率為915MHz的較佳實施例中，輻射元件10為連接至天線網(wǎng)絡8的微帶饋線12的兩個矩形微條狀補塊。補塊天線的尺寸取決于選擇的頻率以及襯底的介電常數(shù)和襯底厚度。例如，對于915MHz的諧振頻率，做在介電常數(shù)為2.2而襯底厚度為0.32cm的Rogers Duroid5880材料上時，補塊的寬度為7.62cm而長度為10.31cm。電介質襯底14附著于接地平面16上。
輻射元件10可以從車輛上連續(xù)地發(fā)送信號而路邊系統(tǒng)可以對發(fā)送的信號進行調諧并進行譯碼。反過來，路邊系統(tǒng)也可以發(fā)送詢問信號，而由輻射元件10接收。信號可以送往通過接頭18與天線連接的電子模塊。電子模塊對這些信息進行譯碼并向輻射元件10饋送一個新的信號，隨后由輻射元件10響應詢問信號而發(fā)送該新的信號。
一個簡單的饋網(wǎng)絡被用于天線網(wǎng)絡8以向輻射元件10饋電。接頭18為同軸接頭，其中心導線與微條狀反饋線12的饋電點電連接并接地至接地平面16。這樣，任何外部電子模塊都可以通過接頭18與電子牌照板連接。例如電子牌照板可以與天線的電源相耦合。而且，天線可以與存儲器耦合以恢復或者存儲接收到的信息，也可以與處理接收到的信息的處理器耦合。外部模塊可以與電子牌照板合為一體或者作為一個單獨的模塊放置在車輛內。
參見圖8、8a和8b，它們示出了另外一個實施例。在反光電子牌照板50的反光片54上有印制的信息52。在較佳實施例中，反光片54可以是上面所述的封裝透鏡型反光片或者棱柱形反光片。天線56包括矩形微帶補塊天線58、電介質襯底60和接地平面62。在較佳實施例中，刻蝕于電介質襯底60之上并安裝于接地平面62之上的兩個矩形微帶補塊天線58被固定在反光片54上，比較好是利用壓敏粘合劑。
現(xiàn)在描述圖8b天線網(wǎng)絡的饋電結構。天線56的輻射元件58通過孔耦合與微帶傳輸線66耦合?？遵詈显谖аa塊天線58與傳輸線66之間無需直接的電連接。相反，電介質襯底60和64由接地平面62隔開。電介質襯底60包含輻射元件(微天線58)，而電介質襯底64包含傳輸線66。電介質襯底60比較好的是采用介電常數(shù)較低的厚襯底。另一方面，電介質襯底64比較好的是采用介電常數(shù)較高的薄襯底?？?0設置在接地平面62內，每個孔在微帶補塊天線58與傳輸線66之間對齊排列?？?0比較好的是矩形槽，尺寸根據(jù)微帶補塊天線58和傳輸線66的物理尺寸、電介質襯底60所用材料以及頻率而定。孔70能夠使微帶補塊天線58與傳輸線66電磁耦合。傳輸線66比較好的是采取開路短截線形式，該短截線要能使得耦合最佳，通常位于孔的中央并橫過孔大約四分之一波長。傳輸線66的寬度取決于電介質襯底64所用的材料、襯底64的厚度以及外部電子模塊58與天線58的特性阻抗匹配。同軸接頭68可以與傳輸線66連接并接地至接地平面62以便于連接至外部電子模塊。
參見圖9、9a和9b，它們示出綜合反光電子牌照板的另一個實施例。與本發(fā)明的其它實施例一樣，印制的信息82位于反光片84上。反光片84可以是如上所述的棱柱形反光片或者封裝透鏡型反光片。
在此實施例中，天線網(wǎng)絡的輻射元件位于反光片84的前面。天線86可以放置在印制信息82的前面或者后面。天線86是透明或者半透明的，其運行不會妨礙插入的反光片。對于半透明的天線86，其至少能使50％(比較好的是至少75％)的光線通過反光片84并使入射光線到達反光片并反光至其光源。在Wu和Ito發(fā)表的“Basic Study on See-Through Microstrip Antennas Constructedon a Window Glass”(IEEE Antenna and Propagation Society InternationalSymposium1992 Digest，vol.1，PP.499-502)一文中，對可以采用的半透明輻射元件的一個例子作了描述。Wu和Ito的輻射元件模擬微帶補塊并放置在帶有接地平面的電介質襯底上。輻射元件包括若干導線或者印制電路引線，它們平行于諧振元件的長度方向并在導線端部連接起來。輻射元件模擬微帶補塊。微帶補塊是半波諧振元件。Wu和Ito使若干個半波元件平行并在兩端將其連接起來。導線的間隔改變著性能，但總是能使光線通過輻射元件。
在Conti等人發(fā)表的“The Wire Grid Microstrip Antennas”(IEEE Trans-actions on Antenna and Propagation，vol.AP-29，No.1，1981)一文中描述了另外一種半透明輻射元件。輻射元件由互聯(lián)的導線網(wǎng)格結構組成，導線網(wǎng)格刻蝕在電介質片上。與微帶天線相對應，天線的長度為半個波長。天線的寬度是電介質襯底材料中的一個波長。對天線的饋電使得沿天線寬度的水平方向的輻射相消而沿垂直方向的輻射相長。因此，使得功率饋送至垂直結構的而只發(fā)生略微的交叉極化。網(wǎng)格結構基本上是開放的，它使得光線能夠通過，從而使反光片反射入射光線。
反光片84用作半透明輻射元件86必需的電介質并與接地平面88相連。而Wu和Ito的研究涉及的是與完全透明的天線，對于接地平面采用了類似于輻射元件的結構，對于本發(fā)明，具有半透明接地平面是不必要的。因此這里采用實心的接地平面來增加天線的前向—后向比，從而改善了天線的性能。根據(jù)頻率的不同，可以在反光電介質層上增加一層附加的電介質層從而使介電常數(shù)或者其它特性與給定的頻率相適應。天線86可以直接由取自同軸接頭96的探針饋電。可以將襯底92包括進去以提供附加的結構。
圖10、10a和10b示出了本發(fā)明與圖9實施例類似的實施例。綜合反光電子牌照板100也采用透明或者半透明輻射元件102，它位于印制信息104的前面或者后面，由與外部模塊連接的同軸接頭114饋電。但是，反光片106為一般在傳統(tǒng)牌照板中使用的封閉透鏡型反光片。具體而言，反光片106包含嵌入粘結層的單層微型球，其下有基本上連續(xù)的反光覆蓋層并與微型球相隔一定間距。連續(xù)反光覆蓋層為導電金屬，比較好的是蒸發(fā)淀積的鋁。當采用反光片106(例如3M牌ScotchliteTM反光牌照板片)時，對于半透明輻射元件102來說，連續(xù)的蒸發(fā)覆蓋層107起著接地平面的作用。因此沒有必要在電子牌照板100中包括單獨的接地平面。襯底110可以包括進去以提供附加的結構。
圖11、11a和11b示出了帶有反光片的集成電子車輛牌照的另一個實施例，反光片具有基本上連續(xù)的導電反光覆蓋層。反光電子車輛牌照板120在反光片124上設置有印制的信息122。反光片124包含嵌入粘結層的單層微型球，其下有基本上連續(xù)的反光覆蓋層并與微型球相隔一定間距。連續(xù)反光覆蓋層為導電金屬，比較好的是蒸發(fā)淀積的鋁。電子車輛牌照120采用開槽天線進行RF通信。開槽天線為在接地平面內開的槽，它垂直于印制在電介質襯底上的微帶傳輸線。傳輸線的能量傳播激發(fā)開槽并在傳輸線與接地平面之間建立電磁場。開槽128開在反光片的蒸發(fā)覆蓋層126之內，并且比較好的是開槽長度約為半個波長。能量從印制在電介質襯底130上并終端開路的傳輸線上傳輸出來。同軸接頭134可以與傳輸線132相連并接地至蒸發(fā)覆蓋層126上，以利于連接至外部模塊。
圖12、12a和12b示出了本發(fā)明與圖11、11a和11b所示實施例相似的實施例。電子牌照板160的反光片164上包含印制的信息162。反光片比較好的是如上所述的棱柱形或者封裝透鏡型的反光片。反光片164的后面為開槽天線165。微帶傳輸線172刻蝕在帶有接地平面166的電介質襯底170上。接地平面166上開有輻射電磁波能量的矩形槽168。同軸接頭174可以與傳輸線172連接以利于電連接。
本領域內的熟練技術人員將很容易地看出可以采用與上述綜合反光電子牌照板實施例相同的結構和材料得到綜合電子道路標志。例如，在圖13、13a和13b中，綜合反光電子停車標志140與如圖8、8a和8b所示的綜合反光電子牌照板50類似。在反光片144上放置印制信息142。當反光片使印制信息142的可視度得到加強時，印制信息將目視信息傳遞給了汽車司機。反光片比較好的是如上所述的棱柱形或者封裝透鏡型的反光片。
矩形微帶補塊天線146印制在電介質襯底148上并通過電介質襯底148與接地平面150相隔。微帶天線146與微帶傳輸線156孔耦合。孔152位于接地平面150內并在微帶天線146與傳輸線156之間對齊。傳輸線156印制在電介質襯底154上。同軸接頭158可以與傳輸線156連接以利于與外部模塊連接。電子道路標志可以用類似于連接到電子牌照板上的方式與外部模塊連接。而且，電子道路標志可以與交通管理中心連接。
雖然已經(jīng)對本發(fā)明的較佳實施例作了闡述，但是對于本領域內的普通技術人員來說，可以采用相似的方法和裝置來替代所示的方法和裝置。這種改動都涵蓋在本發(fā)明的范圍之內。雖然在較佳實施例中描述了某些類型的天線網(wǎng)絡，例如微帶補塊天線或者開槽天線，但是本領域內的技術人員將很容易地看出，可以有多種多樣的天線放置在反光片后面以達到同樣的效果。例如可以采用偶極子天線、線狀天線或者號角天線。本領域內的技術人員將發(fā)現(xiàn)，根據(jù)各種應用對頻率、帶寬、交叉極化、增益、材料性質的要求不同，可以改變天線網(wǎng)絡的設計。例如，根據(jù)應用場合的不同，陣列中補塊的數(shù)量、饋電網(wǎng)絡和開槽數(shù)目都可以作相應的改變。因此本發(fā)明由后面所附權利要求限定。
權利要求
1.一種用于目視和電磁數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述裝置包括反射入射光線的反光裝置，所述反光裝置上具有目視信息；用于電磁波通信的天線裝置；以及能夠耦合至所述天線裝置的耦合裝置。
2.一種用于目視和電磁數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述裝置包括具有第一和第二面的反光片，所述第一面上具有目視信息；位于所述反光片的所述第一面上輻射電磁能量的半透明輻射裝置；具有第一面和對所述輻射裝置起接地平面作用的第二面的通常為平面的導電部件，所述導電部件的所述第一面平行于并靠近所述反光片的所述第二面放置；以及能夠耦合至所述半透明輻射裝置的耦合裝置。
3.一種用于目視和電磁波數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述裝置包括具有第一和第二面的反光片，所述第一面上具有目視信息，所述反光片包含具有嵌入其中一個表面內的單層反光微球的基片，所述基片具有位于所述微球之下并由透明材料隔開的鏡面反光裝置；位于所述反光片的所述第一面上輻射電磁波能量的半透明輻射裝置；以及能夠耦合至所述輻射裝置的耦合裝置。
4.一種用于目視和電磁波數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述裝置包括具有第一和第二面的反光片，所述第一面上具有目視信息；作為輻射電磁波能量的輻射元件的開槽天線，所述開槽天線緊靠所述反光片的所述第二面放置；以及能夠耦合至所述開槽天線網(wǎng)絡的耦合裝置
5.如權利要求1所述的用于目視和電磁數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述反光裝置包括具有第一和第二面的反光片，而所述天線裝置包括具有第一面和第二面的通常為平面導電部件，所述第一面平行于并靠近所述反光片的所述第二面放置；位于所述反光片的所述第二面與所述電介質襯底的所述第一面之間用來輻射電磁波能量的輻射裝置；以及具有第一面和第二面、對所述輻射裝置起接地平面作用、通常為平面的導電部件，所述導電部件的所述第一面平行于并靠近所述反光片的所述第二面放置。
6.如權利要求1、2或4所述的用于目視和電磁數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述反光裝置包括具有嵌入其中一個表面內的單層微球基片，所述基片具有位于所述微球之下并與所述微球的嵌入表面光學連接的鏡面反光裝置；與反光元件的所述層相隔一定間距放置的覆蓋片；以及在所述覆蓋片與所述基片之間延伸的狹窄相交粘結劑網(wǎng)。
7.如權利要求6所述的用于目視和電磁數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述鏡面反光裝置包括每個微球上的基本呈半球形的反光覆蓋層。
8.如權利要求1、2或4所述的用于目視和電磁數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述反光裝置包括具有第一和第二面的反光片，所述第一面基本上是平坦的而所述第二面上具有立方體頂角反光元件陣列。
9.如權利要求5所述的用于目視和電磁數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述輻射裝置包括第一微帶補塊。
10.如權利要求9所述的用于目視和電磁波數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述耦合裝置包括與所述微帶補塊連接的微帶傳輸線；以及與所述微帶傳輸線連接的同軸線。
11.如權利要求10所述的用于目視和電磁數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述耦合裝置包括具有第一和第二面、通常為平面的第二電介質襯底，所述電介質襯底的所述第一面平行于并靠近所述導電部件的所述第二面放置；具有第一面和第二面的微帶傳輸，所述傳輸線的所述第一面平行并靠近所述第二電介質襯底的所述第二面而且與所述微帶補塊對齊；以及與所述微帶傳輸線和所述導電部件相連的同軸線；并且所述導電部件具有從所述第一面到所述第二面的孔，所述孔與所述微帶補塊對齊。
12.如權利要求2所述的用于目視和電磁波數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述耦合裝置包括具有第一和第二面、通常為平面的第二電介質襯底，所述電介質襯底的所述第一面平行并靠近所述導電部件的所述第二面放置；具有第一面和第二面的微帶傳輸線，所述傳輸線的所述第一面平行并靠近所述第二電介質襯底的所述第二面而且與所述微帶補塊對齊；以及與所述微帶傳輸線和所述導電部件相連的同軸線；并且所述導電部件具有從所述第一面到所述第二面的孔，所述孔在所述半透明輻射裝置與所述微帶傳輸線之間對齊。
13.如權利要求10所述的用于目視和電磁數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述耦合裝置包括具有第一和第二面、通常為平面的第二電介質襯底，所述電介質襯底的所述第一面平行并靠近所述反光片放置；具有第一面和第二面的微帶傳輸線，所述傳輸線的所述第一面平行于并靠近所述第二電介質襯底的所述第二面而且與所述半透明輻射裝置對齊；以及與所述微帶傳輸線和所述導電部件相連的同軸線；并且所述鏡面反光裝置具有在所述半透明輻射裝置與所述微帶傳輸線之間對齊的孔。
14.如權利要求4所述的用于目視和電磁數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述開槽天線包括具有第一和第二面、通常為平面的導電部件，所述導電部件包含開槽，所述導電部件的所述第一面平行并靠近所述反光片的所述第二面放置。
15.如權利要求4所述的用于目視和電磁數(shù)據(jù)傳遞的反光裝置，其特征在于所述反光片包括具有嵌入其表面單層的反光微球的基片，所述基片具有位于所述微球之下并由透明材料相隔一定間距的基本連續(xù)的反光覆蓋層，所述基本連續(xù)的反光覆蓋層具有開槽。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于目視和電磁數(shù)據(jù)傳遞的綜合反光數(shù)據(jù)傳遞顯示器(2)。顯示器(2)可以做成綜合反光電子牌照板，在其反光片(6)上可以帶有類似于印在傳統(tǒng)牌照板上的印制目視信息(4)。天線網(wǎng)絡(8)合并在牌照板上以進行電磁信息傳遞并與外部電子模塊連接。顯示器還可以用作綜合反光電子道路標志(140)，從而在單一結構中提供了目視和電磁信息。
文檔編號G09F13/16GK1140505SQ95191584
公開日1997年1月15日 申請日期1995年2月7日 優(yōu)先權日1994年2月14日
發(fā)明者H·班特里, T·I·布拉德肖, S·W·蒙, E·J·林 申請人:美國3M公司