随着汽车自动驾驶、电动化、网络化的发展,汽车上各种传感器的需求也越来越多,从最早的超声雷达到现在的毫米波雷达、激光雷达,从传统的背景摄像机到自动驾驶辅助用的高清晰度摄像机,传感器主要集中在车辆的前后部

车载传感器应用越来越多的传感器布置困境
保险杠是汽车最主要的外装部件,最初的外部传感器的集成在后备的前后超声波雷达、后备照相机等前后。 前后保险杠上排列着孔和突出物,保险杠上肯定会均匀分布。 这就是常见的回波超声雷达。

随着自动驾驶的发展,消费者对AEB、ACC等主动安全功能的需求增加,传统超声雷达探测距离短,探测角度小,无法满足主动制动、自适应巡航等功能的需求。 在这种情况下,产生了毫米波雷达。 在前保险杠的下格栅的中央,有封闭的矩形部分,雷达安装在后面。

另一个是L3自动运行所需的激光雷达,A8那样的配置,位于前格栅下部的位置。 为了配置雷达,网格裁剪之间的间隔也新设计。

奥迪A8激光雷达及其布置
对于更高级的自动运行,目前激光雷达配置采用外置形式。

相对于这种配置形式,也有人认为自动驾驶车的形态应该和传统车区别开来。 其中之一是传感器没有被隐藏,应该泄漏到外部,也有人认为这应该成为自动驾驶车。 这种想法以拜廷为首,概念车的设计也明显支持他们的意见。

对于目前的各种解决方案,首先,各种雷达对透过车身各种部件的衰减要求性能,所以不要太高。 因为太高会损害雷达的探测精度。 因此,可以看到各种雷达泄漏,或者用没有油漆装饰的皮革纹章简单地隔断。 这种设计,在我的个人观点上,与美学无关。 但是,这是技术上的妥协,毕竟安全是最重要的。 难道不是没有更好的解决办法吗? 能够隐藏各种传感器,满足雷达波的要求吗? 让我们看看下面。
保险杠上没有放置毫米波和激光雷达等大型物体的地方。 一辆车的格栅上下分开,如果是上图的领带那样的话,简单地配置在下格栅的中央即可。 除此之外,寄宿制造商也各有各的神通力。 例如,它位于网格的两侧,但网格的整体性、美观影响很大。

例如,这个放在网格的一侧可以说是非常丑陋的。

这种功能令人满意,但不符合审美,怎么办? 难道没有更好的解决办法吗? 根据这个需求,在保险杠上开始寻找位置,看看可以放在哪里。这时,能不能放在中间的车牌后面,有人发现了。在那么大的地方,有空的可惜吗?我觉得你的TM是天才! 但是,问题又来到了,各家车标、主机厂商为了追求bling bling的效果,一般来说镀铬明亮的银色、雷达波,由于电磁屏蔽效果对金属过敏,所以不能贯穿,大家也陷入了闭路。 这时,有人飞出来,我知道有可以制造明亮的银色的金属,也可以透过雷达的波浪。 这次,他们成功了,开发了应对雷达波,满足镀铬外观的效果。 其次,详细说明这个车标和其他的隐藏方法。
2 .毫米波雷达隐藏的方案毫米波雷达车标
首先,看一下我们常见的毫米波雷达车标吧?

丰田合成了各主机制造商开发的雷达罩牌照
以雷克萨斯这个明亮的银色+黑色雷达罩的号码为例进行简单的说明吧。 整个牌照分为四个部分,如下图所示。 最外侧、浅蓝色部分一般为聚碳酸酯材料( PC )。 一般来说,为了满足外包装部件的耐擦伤性的要求,需要对其表面实施硅酮加强处理,需要与汽车前灯透镜类似的工艺。 橙色的部分,即车中的l字型的标记部分是通过蒸镀( PVD )工艺形成稀有的金属铟( Indium )合金的镀层。 黑色部分可以是双色射出的黑色塑料或丝网印刷的黑色墨层。 灰色部分是整辆车的骨架,用于安装格栅和保险杠。 在毫米波中,塑料和复合材料大部分具有低损耗介电性能,对雷达波的衰减小。 普通金属材料具有电磁屏蔽的特性,雷达通过性差。 因此,传统车标采用镀铬工艺不太合适。
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ACC功能用毫米波透射车标结构
如上所述,在毫米波透射车标识中,明亮的银色部分是金属铟通过PVD法蒸镀附着在产品上。 正如文字所说铟也是金属啊。 为什么能透过雷达波?金属铟没有电磁屏蔽的效果? 回答这些问题需要研究该铟层的微观结构。
正确地说,车牌雷达罩的明亮的银色不是100%的纯银,大多是含有5%左右银的银铟合金。 纯铟颜色的银白色带有蓝色,因此与镀铬的效果不同,为了满足外观的要求需要添加银进行调色。

金属铟
除PVD工艺外,PVD简称为物理气相沉积。 实际上,这个工艺制造的产品都在家里,而且每天几乎使用的是我们经常使用的电视面板,在那个玻璃基板上光学显示用的材料也和铟有关,用ITO材料,在PVD工艺中使ITO材料附着在玻璃基板上,在这里详细说明
简言之,PVD可以通过特殊的装置使原材料、银铟合金靶从固体转化为气体,该变化可以通过加热、电子束、激光等进行蒸镀、电子束蒸镀等。 铟合金变成气体状后,充满了以下整个装置,我们一般称之为釜,在釜中,尽量使气体状合金的分布均匀,在透明的基材上进行均匀的电镀。 PVD工艺的优点是电镀均匀,能满足造型上的尖角。

PVD工艺设备
那么铟合金在PC表面形成镀层后,为什么能透过雷达波呢?
用电子显微镜观察铟合金通过PVD工艺在树脂基材表面形成的镀层,发现在微观上是“岛”状结构。 这种结构大大降低了对毫米波的衰减率。 目前国内外深层次机理研究尚不清楚,通过有限的资料,我们发现传统镀铬层、产品表面形成致密的光亮镀层,该镀层电阻率低,导电性好,对电磁波形成电磁屏蔽,雷达波难以透过是主要原因 铟层岛状结构为不连续的薄膜结构,孤岛之间没有连接,或部分区域由于镀层质量差而形成连接,但整体呈绝缘、非导电特性,没有传统金属的电磁屏蔽效应,最终保证了低毫米波衰减率,成为可透过的金属材料。
另外,从一些雷达罩车标企业的角度来看,他们的经验是铟层的表面电阻不超过20兆欧姆,就不能保证良好的雷达波透过性。 此外,雷达波的衰减率与金属层的电阻有关,铟层的岛状构造可以有效地提高金属层的电阻,提高铟层的雷达波的透过率。

铟层的岛状结构毫米波雷达网格
除了这种电波穿透性雷达罩的车标以外,由于构造、造型的需要,也有采用日产叶片、通用Bolt等封闭栅格的车。 这种类型的车,通常其雷达在栅格的后面,所以栅格也需要雷达波。 如图所示,日产叶片的前格栅是能够透过雷达波的格栅,结构和技术与车标相似,但leaf采用蓝色透明的PC材料,Lens设计了3D的特殊菱形设计,加上背面PVD对铟层的镜面效果,看起来很酷,国内也有一些车型 但是,由于PVD工艺的原材料和制造成本都非常高,所以车标没问题,这样的大网格大家都很辛苦,所以现在也有主机制造商在推进反面油漆的方案。 油漆方案不能像PVD那样形成均匀的镀层,因此反射效果比较差是一个大问题。 关于雷达波的衰减,只要不是金属涂料就没有问题。

leaf封闭式透射波栅是海拉拉开发的雷达综合灯
在车辆的前部,有将传感器与灯光集成来形成模块的解决方案,这也能够很好地达到隐藏的目的。 该提案的提倡者当然是各种灯光制造商,例如马里提出的Smart Corner概念,将固体激光雷达、相机和前照灯相结合,将毫米波雷达、相机和尾灯相结合。 详细介绍可以看到汽车房子的报道。 “明亮”去看吗?玛丽Smart Corner的概念,目前这样的剧本还没有在市场上大量生产。

马来的智能corner前灯概念
第三个是b柱盖。 众所周知,特斯拉模型的3 B柱盖中装入了脸部识别功能。 这个盖子的正面是玻璃,背面是照相机和支撑框架构造。 仔细看特斯拉的计划,就会发现它不完美。 为了满足脸部识别的要求,在照相机的位置玻璃未经印刷处理,看起来是透明的,如图所示为突轴。

特斯拉Model 3 B柱盖
另外,福特最新发表的Mach E车还拥有智能的b柱产品,主要是触摸按钮和密码按钮的方案。

福特Mach E智能b柱罩方案
在成本控制理想的情况下,将来许多车型将采用这种比较新颖的门锁方式,形成新产品的卖点,吸引客户。 对于外观部件,主机制造商不仅要求装饰部件,还要求比较复杂的功能要求。 这个挑战了传统的外包装配件制造商。 因此,当我们关注周边的状况时,现在的主要外包装零部件制造商正在横向扩展。 比如麦格纳,不断扩大自己在光学方面的能力,他欧洲相继与海拉海和博泽合作,自己也组成了电子软件类团队,开发了智能尾门和保险杠,SMP也致力于光学、电子产品的整合。
最后,总结一下,关于传感器的配置和隐蔽,超声波雷达无法利用机械波的特性进行隐蔽。 毫米波雷达目前有比较成熟的隐蔽方案,但激光雷达没有特别的解决方案,批量生产方案都是外漏布置。 随着自动驾驶的发展,传感器的增加,汽车外观零件的技术路线发生了很大变化,预计未来外观零件塑料化的速度会加快。 这样的塑料化和主厂外观材料的新功能的赋予,给外观材料带来了新的挑战。 这是传统的外包装材料供应商必须联合不同的合作伙伴、科研机构和大学,加快新技术的研发,提高自己的能力,适应未来的竞争环境。 对于我们的工程师来说,要强化学习新知识,必须说自己是外包装和装修的领域,不要在意自动驾驶的东西。 整个行业的变局,我们在其中,逃不掉,只能迅速适应。 这样就不会失业,不会被淘汰。 (作者:大野店,出处:我知道)