自动驾驶下毫米波雷达车标受关注,关键工艺在于实现透波与金属效果的统一


汽车作为一种出行方式,从出现至今一直都在不断地迭代和发展。进行到现阶段,智能化以及自动驾驶技术可以说是目前的两个主要话题。


现阶段,全球主流车企都聚焦于L2级别的智能驾驶辅助功能落地之上,比如说V2X,ADAS等功能。这些功能基本上是通过多个传感器(毫米波雷达、红外摄像头)的结合使用来实现汽车对外界环境的感知探测,也就是数据收集。再经过车载计算机的相关程序计算从而判断汽车与周边物体间的距离。因此,保证传感器实现稳定的信号传输至关重要。


传感器类型

精度

抗干扰能力

探测距离

景深摄像头



30米

激光雷达



200米

毫米波雷达

较高


15-200米

来源:根据公开资料查询


在以上提到的几种传感器来看,毫米波雷达由于在全天候的工作条件下不会失效,其次在测距和测速方面准确性和快速反应能力较强的优势,成为了ADAS以及自动驾驶实现的核心技术。

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图 自动驾驶汽车安装的传感器部位 来自雷锋网


出于探测距离准确性考量,大部分主机厂选择将毫米波雷达置于汽车前脸的中上部,利用前部测距传感器扫面前方道路,通过ACC控制单元与防抱死系统、发动机控制系统等协同作用对车速进行调节,保持与前车距离,车标处便是一个很好的选择,现在热门的ACC车标便是如此。

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图 毫米波雷达隐藏在前格栅的车标后面的ACC车标 摄于2019上海车展


汽车车标是最能反映企业历史的铭牌,其独特的造型设计带来了差异性的独特标识,而光亮的金属光泽使其变得尤为醒目,给人一种高端大气的感觉。因此,在传统车标中,绝大部分都会采用在塑胶或金属表面做一个金属电镀铬层从而实现亮光装饰。

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图 丰田汉兰达配备毫米波雷达的车标 来源易车


大家都知道,毫米波雷达是一种高频电磁波。学过物理的朋友们不难理解:传统工艺车标的金属镀铬层对毫米波会产生一定的屏蔽阻隔效应,必然会严重影响毫米波雷达传感器的稳定性与穿透性。因此毫米波雷达的外部必须是低损耗介电性能材料,这样才能减少雷达波的衰减,使其轻松穿透。

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图来自麦格纳官网


这里便出现了一个矛盾,那就是金属亮光效果与透波性能如何共存?好在经过多年的研发,部分厂商已经通过特有技术实现了金属亮光效果与透波效果的统一。接下来小编便针对这些技术做一个简单的分享:


一、NCVM镀膜


ACC车标的制作工序主要包括成型、印刷、NCVM镀膜、表面硬化等工序。而镀膜是实现透过电磁波的关键;主要是采用NCVM镀膜,又称不连续镀膜技术或不导电电镀技术,是一种起缘普通真空电镀的高新技术,目前热门的ACC车标大部分都有采用这一技术。

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图 丰田合成在2019上号车展 展示的ACC车标


这种镀膜加工是在真空条件下,通过物理、化学等特定形式,使铟金属转换成粒子,沉积或吸附在基材表面,形成岛状的金属覆膜。铟层的岛状结构,是一种不连续的薄膜结构,孤立的岛之间,整体表现出一种绝缘的,具有不导电的特性,能够使电磁波穿透,而且不影响其传输效果,从而没有传统金属的电磁屏蔽效应,最终保证了较低的毫米波衰减率,成为一种可以透波的金属材料。

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图 金属蒸镀层的海岛结构 来自太平洋工业株式会社


据行业人士分析,这种NCVM镀膜,镀膜设备的选择也很关键,主要是铟金属在镀膜过程中容易氧化发黑,所以需要快速镀膜。目前这种镀膜设备比较成熟的厂家有欧瑞康、日本光驰、新科隆、德国莱宝等厂家。


现在ACC雷达标大部分是真空镀铟,成本较高,目前有厂家开发INS膜片工艺来做雷达标,金属效果在膜片上然后嵌入成型,有利于大大降低成本。此外也有厂家采用树脂经过特殊工艺加工形成具有金属光泽的透波膜片,无需镀膜,例如IMD PUR模内转印技术、纳米分层技术。


二、非镀膜方式


1.纳米分层技术


东丽采用专有的纳米分层技术将折射率较高的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和较低的PET经过纳米分层技术,通过特殊的基层装置来交互进行积层形成1000层的层叠结构,制成具有金属光泽的PICASUS®PET层叠薄膜,可以实现毫米波传输的透波性。

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图 PICASUS® 来自东丽官网

2.IMD PUR

据了解库尔兹开发出的IMD PUR模内转印技术也可以满足毫米波穿透要求。

库尔兹在2019K展展示的IMD PUR 视频


未来汽车作为一个行走的传感器,为满足自动驾驶汽车出行需求,具备透波且兼具亮光效果的装饰膜已成为行业开发的技术热点,丰田合成、麦格纳、Zalini、三惠技研等国外厂家已实现这种ACC车标工艺在自动驾驶车型上的量产应用,国内的敏实、宁波中骏等企业也在一定的布局。以上是小编了解到目前金属透波装饰膜的制备工艺,仅供参考;如有错误或遗漏之处,可联系补充修改。关于最新技术热点的相关资讯资料也可以进群探讨。


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序号 演讲议题(征集中,待定)
1 毫米波雷达在智能驾驶ADAS中的应用和发展趋势
2 77GHz毫米波雷达产品的汽车雷达模块及解决方案
3 毫米波雷达电气与结构结合技术
4 自动驾驶汽车中毫米波雷达设计PCB关键材料性能
5 低介电损耗材料PI在毫米波雷达上的应用优势
6 PPS在汽车毫米波雷达罩中的应用
7 PBT复合材料在毫米波雷达罩上的应用
8 毫米波雷达透波车标材料应用和趋势探讨
9 毫米波雷达车标工艺探讨
10 毫米波雷达车标镀膜新工艺
11 针对毫米波雷达外饰件的塑料装饰方案
12 毫米波雷达车标表面硬化处理解决方案
13 塑料激光焊接在毫米波雷达上的应用
14 智能网联汽车之毫米波雷达测试关键技术介绍


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作者 ab