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【自动驾驶】主机厂隐藏毫米波雷达的四种方案,将加速汽车外观件塑料化


本文信息来源:知乎@大野铺子 原文链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/98630782


自动驾驶成为汽车行业前瞻热点,不过企业对于自动驾驶的热情更加趋向于自动驾驶技术的落地,从此前直接将目标瞄准L4/L5的高级别自动驾驶,转为L2/L3级自动驾驶技术,尤其是智能驾驶辅助功能,即L2+自动驾驶系统。而在这里就不得不提L2+自动驾驶系统必不可少的毫米波雷达。

          日产CES2020上展示的配备了ProPILOT 2.0驾驶辅助系统的Ariya概念车


尤其是长距离毫米波雷达能够用于实现紧急制动、高速公路跟车等ADAS功能,同时也能满足自动驾驶领域,对障碍物距离、速度和角度的测量需求。长距测量的77GHz毫米波雷达,探测距离可达到160米左右,车身正前方被认为是安装的最佳位置。但是对于早先集成外部传感器的保险杠,其实没有太多地方供布置。毫米波雷达的引入,总是会破坏总体美感,如何保证传感器系统正常工作,还能不失美感呢?

                       

博世配置整套自动驾驶产品的车架(传感器部分包括双目摄像头、远距离单目摄像头、长距离毫米波雷达、中距离毫米波雷达和超声波雷达)

一、毫米波雷达在车载中的隐藏方式


每种传感器根据功能需求的不同,车型结构设计的不同,其隐藏传感器的方式也有所区别,关于毫米波雷达隐藏,目前各主机厂在开发尝试推进的有以下几种方案:

1

毫米波雷达车标 


奔驰ACC雷达车标


将雷达隐藏在车标背后,通过PC双面注塑形成实心的雷达车标,降低波传输的衰减性。这种车标我们在前面有简单介绍过:毫米波雷达车标的透波工艺;目前在L2驾驶具备ACC自适应巡航大部分采用这种方式,也就是ACC车标。有部分企业在开发INS膜片来取代镀铟的方案,不过具体商用时间还需要市场的验证。


2
 毫米波雷达格栅


车身结构的局限,车标隐藏毫米波雷达方式并不能满足所有的车型,例如采用封闭式格栅的日产Leaf,通用Bolt等。这种车型雷达一般位于格栅后面,故而格栅也需要透波。
                       
这种格栅采用的工艺和ACC车标的工艺技术类似,相比车标,格栅面积更大,成本更高,不过在未来传感器增多的趋势下这将是一个很好的解决方案。科思创在刚刚结束的车灯展上展示了其透明前格栅一体化前脸原型件能够将雷达或激光传感器无缝整合。

图 透明前格栅一体化前脸原型件 摄于科思创展台



3
 雷达集成车灯


对于车辆前部,还有一种解决方案就是把传感器集成到车灯里,形成一个模块,这样也可以很好地达到隐藏的目的。这种方案的提倡者当然是各种车灯厂了,马瑞利提出的Smart Corner概念,将固态激光雷达,摄像头与前大灯集成,将毫米波雷达和摄像头与尾灯集成,麦格纳Jeep大切诺基SRT车型也是将雷达传感器集成在车灯上。
           马瑞利的Smart Corner前大灯概念

Jeep大切诺基SRT车灯处隐藏雷达



4
 车顶


车顶作为车辆的最高处,也是感知环境的理想之处。伟巴斯特作为天窗界的龙头品牌,在开发采用PC材料打造的车顶技术能够在车顶集成透明、可开启的天窗系统和毫米波雷达、激光雷达、摄像头等传感器。
           图 集成自动驾驶传感器的智能车顶模块  来自新浪汽车


在未来,诸如翼子板区域,车门,B柱盖板,甚至都将有毫米波雷达、激光雷达等多个传感器的布置。


二、毫米波雷达对汽车外观件的挑战,塑料化加速


毫米波雷达是通过发射电磁波并通过检测回波来探测目标的有无、距离速度以及方位。电磁波对金属极为敏感。汽车前身以及门板等区域传统的设计大多为金属钣金或带有金属材料,无法对雷达进行隐藏。


如果要布置雷达,需要根据功能需求进行设计,那么周边零部件就必须塑料化,而且材料的电解质传导细数小,尤其是材料中不能含有金属和碳纤维,去除金属的电子屏蔽效应,而且还需要具备一定的加工自由度设计,满足多维度装饰美观需求。


显然金属材料是不合适的,挖孔也不行,最大可能性的解决方案将是外观件塑料化。不仅是汽车轻量化加速汽车塑料化趋势,对于集成毫米波雷达传感器的部位,例如车灯、车门、前格栅等部位都在趋向于全塑料形式。

汽车塑料化趋势势必将给原材料厂家带来新的发展机遇,据了解科思创、SABIC、巴斯夫、乐天、会通、住友、DSM、三菱等原材料厂家已开发有相关的材料应用于汽车的外饰件。

三、汽车车标外饰供应商名录


自动驾驶的不断推进,传感器的增多,不仅对材料的需求发生变化,对汽车外观件的技术路线也会产生非常大的变化。对于外观件,不再是简单的一种装饰件,而赋予了其比较复杂的电子集成、光学等方面的功能要求,这对于传统的外饰件供应商是有挑战的。


目前关于毫米波雷达透波装饰件的工艺方案,PVD镀铟技术相对来说较为成熟,目前在ACC车标上已得到成功量产,其他方式例如INS、膜片加工部分企业也已在开发验证。


以下为小编了解到的车载毫米波雷达透波装饰件相关的企业名录,如有遗漏或错误之处可联系小编修改:


  • Zanini

  • 丰田合成

  • 彼欧

  • 海拉

  • 荣理研工业株式会社

  • 太平洋工业株式会社

  • 三惠技研株式会社

  • 敏实

  • 富晟亿美

  • 四维尔

  • 宁波中骏

  • 麦格纳

  • ……



自动驾驶一直是汽车行业关注的热点话题,汽车电动化、智能化转型迫在眉睫,随着ADAS高级辅助驾驶系统的加速落地,车载传感器的大量引入,汽车内外饰零部件将迎来新一轮转型升级。为促进行业的交流与发展,艾邦建有汽车毫米波雷达产业交流群,欢迎奥迪、奔驰、宝马、丰田、海拉、博世、奥托立夫、大陆、德尔福、法雷奥、电装、德赛西威、均胜电子、华域、宝理、丰田合成、Zanini、麦格纳、敏实、伟巴斯特、SABIC、科思创、巴斯夫等产业链上下游的朋友入群探讨,共谋进步。长按下面二维码申请加入。进群前请先转发本文哦。(同时可以点击此处加入:汽车毫米波雷达群友通讯录


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