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弗勞恩霍夫研究所開發涂層工藝 將雷達傳感器集成至汽車前大燈
出自:蓋世汽車

據外媒報道,德國弗勞恩霍夫激光技術研究所(Fraunhofer Institute for Laser Technology;Fraunhofer ILT)、弗勞恩霍夫有機電子、電子束和等離子體技術研究所(Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam, and Plasma Technology ; Fraunhofer FEP)以及德國亞琛工業大學(RWTH Aachen University)高頻技術研究所(the Institute of High Frequency Technology; IHF)的一組研究人員研發了一種涂層工藝,能夠讓雷達傳感器集成至汽車前大燈中。作為代號為03VP03201的“VIP+”計劃的一部分,該聯合項目RadarGlass由VDI/VDE資助,合作伙伴們已經為創新雷達系統申請了專利。經過兩年的研發,他們已經制造出一個工作樣機。

完全自動駕駛汽車為傳感器技術帶來了巨大挑戰,因為從原則上來講,其支持系統必須在聽覺、視覺和感覺上比人類表現得更好。雖然可以配備相應的傳感器,而且安裝了大量的輔助系統,但是自動駕駛汽車開發人員總面臨這樣的問題,即傳感器安裝在什么位置最好。就雷達傳感器而言,安裝在汽車前大燈是最有用的。弗勞恩霍夫激光技術研究所微觀和納米結構研究組科學家Dipl.-Phys. Patrick Gretzki解釋說:“汽車前大燈是一個完美的位置,既可覆蓋近距離,又可覆蓋遠距離,可以看到汽車側面的情況。由于光源會產生熱量,因此,即使在惡劣天氣條件下,傳感器也不會受到雪和水的影響?!?

涂層導引雷達波束

上述三個研究所擁有所有必要的專業知識,從研發合適的涂層系統到設計高頻組件再到利用激光輻射精確生產此類組件。他們一起合作,研發出一個功能強大的導電薄膜,放置在汽車前大燈燈罩內,此類薄膜可讓雷達波束保持一定形狀,并可導引雷達波束,可根據應用類型,選擇性地操縱波束,如,為了探測識別行人,雷達波束會被導引至汽車側面。與眼睛一樣,該波束還能聚焦近或遠距離。RadarGlass項目正在研究哪種薄膜系統可以在不限制頭燈主要用途的情況下,以低損耗的方式控制雷達波。

在該合作項目中,合作伙伴們已經研發出一種涂層系統,可滿足前大燈和雷達使用的標準,該系統可應用并集成于普通的汽車前大燈中。

為了讓雷達波束保持一定形狀,并進行導引,必須制造小塊涂層,此類涂層小塊可充當雷達波的小天線。為此,弗勞恩霍夫激光技術研究所研制出一種激光加工天線元件的工藝。在初步研究中,利用天線元件的結構,使高頻波能夠選擇性地通過熱玻璃(此類玻璃可用于無線局域網和移動無線網絡)。用激光生產的結構分辨率可高達10 μm,與傳統打印工藝制成的結構相比,精確度更高。此外,傳統的平板印刷術工藝在工藝鏈中需要更多步驟,而且僅限用于具有平滑表面(或微微彎曲的)的物體,而新型以激光為基礎的工藝就克服了以上兩個障礙。

在模擬工藝的幫助下,合作伙伴們正在研發雷達波目標操縱范圍為77 GHz左右的結構。研發人員使用演示程序展示該技術的功能,然后繼續進行開發。Gretzki表示:“通過演示,我們已經證明,我們可以此種方法模擬、設計和生產天線,使它們達到預期性能。目前,我們已經向行業代表提出了該解決方案,以便采取進一步措施利用該工藝。在該項目的下一個階段,我們將在真正的汽車前大燈上應用該解決方案?!?/span> 

 

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文章收入時間: 2019-05-23
 
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