自動駕駛作為一項極可能會改變未來交通及出行方式的革命性技術,行業熱度一直高漲,并連續幾年以來不斷登上Gartner技術成熟度曲線最高點。國內外各院校、研究機構都投入了大量人力、物力,各大車企、科技公司也紛紛在這個領域進行布局。
自動駕駛汽車的工作原理,其實是通過攝像機、激光雷達、毫米波雷達、超聲波等車載傳感器來感知周圍的環境,依據所獲取的信息進行決策判斷,由適當的工作模型來制定相應的策略,如預測本車與其他車輛、行人等在未來一段時間內的運動狀態,并進行避免碰撞路徑規劃。
也就是說,如果數據的收集過程受到干擾,極有可能會釀成嚴重的后果,因此汽車廠商為了提高自動駕駛的安全可靠性,在汽車設計上花費了許多功夫。此時,有對自動駕駛有所了解的特種陶瓷領域從業者認為,片狀氧化鋁或許能迎來新的發展機遇。
片狀氧化鋁與自動駕駛有啥關系?
在高級駕駛輔助系統(ADAS)技術中,毫米波雷達是非常重要的一部分,你可以將它看作是汽車“敏銳”的眼睛,利用它就可以提升車輛的感知能力。
毫米波雷達,就是工作在毫米波波段(millimeter wave)探測的雷達,它兼具有微波雷達和光電雷達的一些優點,車載毫米波雷達的工作頻率為一般為 24GHz 和77GHz。在實際應用時主要起到以下幾點作用:
①測距:通過給目標連續發送毫米波信號,然后用傳感器接收從物體返回的毫米波,通過探測毫米波的飛行(往返)時間來得到目標物距離;
②測速:根據多普勒效應,通過計算返回接收天線的雷達波的頻率變化就可以得到目標相對于雷達的運動速度,簡單地說就是相對速度正比于頻率變化量;
③測方位角:通過并列的接收天線收到同一目標反射的雷達波的相位差計算得到目標的方位角。
顯而易見,毫米波雷達的精確測量對于自動駕駛具有重要意義。而片狀氧化鋁在汽車漆面中使用,正是提高毫米波雷達檢測精度的有效手段。
片狀氧化鋁的作用原理
汽車漆面的重要性想必不用多說,除了美觀外,同時也能起到隔離外部對汽車本體所造成的腐蝕性或是沖擊損傷的作用,一般可分為底漆層、色漆層和清漆層。其中,色漆層是決定汽車外觀的核心漆面,有普通漆、金屬漆,以及近年來較受歡迎的珠光漆。
珠光漆為了呈現出色彩斑斕的視覺效果,里面都會加入表面包覆著一層或多層高折射率的金屬氧化物的片狀氧化鋁、云母粉等具備高折射率的珠光填料,因此在光照下會發生復雜的折射和干涉。而片狀氧化鋁之所以被自動駕駛看重,正是因為陶瓷材料本身的介電常數能使得信號損耗更小,所以能夠更好地提高毫米波雷達的檢測精度,云母一般達不到標準。
除此之外,人工合成的片狀氧化鋁粉體還具有天然云母無法獲得的設計自由度和物理化學性能,在合成過程中可以消除或控制雜質的引入,同時使產品具有狹窄的粒度和厚度分布,大的徑厚比,幾乎完全無色和光滑平整的表面。
總結
雖然有些雷聲大雨點小的嫌疑,但在自動駕駛感知精度愈發關鍵的今天,一點小的提升或許都能成為關鍵。至于片狀氧化鋁能不能擔此重任,也歡迎有想法的朋友們和我們一起交流,共同探索氧化鋁應用新方向。
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