JP2020520465A - 再帰反射体を備える車両車体構成部品及びそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
車両の車体構成部品は、少なくとも１つの非導電性材料から形成されており、かつ再帰反射体形状を画定する裏面と再帰反射体形状とは異なる形状を画定する前面とを画定する第１の基板であって、第１の基板の前面が車体構成部品の露出したＡ面である、第１の基板を備え得る。車体構成部品は、導電性材料から形成されており、かつ第１の層の裏面に隣接して配設された導電層であって、（ｉ）再帰反射体形状も画定し、（ｉｉ）別の車両のレーダデバイスから送信されたレーダ波を反射する、導電層を更に備え得る。
Description
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１７年５月１８日に出願された米国特許出願第１５／５９８，８３０号の一部継続出願である、２０１８年２月２０日に出願された米国非仮出願第１５／８９９，７４５号に対する優先権を主張する。上記の出願の開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１７年５月１８日に出願された米国特許出願第１５／５９８，８３０号の一部継続出願である、２０１８年２月２０日に出願された米国非仮出願第１５／８９９，７４５号に対する優先権を主張する。上記の出願の開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
（発明の分野）
本出願は、概して、車両物体検出システムに関し、より具体的には、再帰反射体を備える車両車体構成部品及びそれらの製造方法に関する。
本出願は、概して、車両物体検出システムに関し、より具体的には、再帰反射体を備える車両車体構成部品及びそれらの製造方法に関する。
車両は、反射レーダ波に基づいて物体を検出するように構成されたレーダに基づく物体検出システムを含み得る。これらのシステムの１つの主な課題は、関連物体又は重要な物体（例えば、他の車両）を検出する一方で、非関連物体又は重要でない物体（例えば、雑音）を無視することである。したがって、かかるシステムがそれらの意図される目的に役立つ一方で、関連技術の改善が依然として必要とされている。
本開示の一態様によれば、車両の車体構成部品が提示される。例示的な一実施態様では、車体構成部品は、少なくとも１つの非導電性材料から形成されており、かつ再帰反射体形状を画定する裏面と再帰反射体形状とは異なる形状を画定する前面とを画定する第１の基板であって、第１の基板の前面が車体構成部品の露出したＡ面である、第１の基板と、導電性材料から形成されており、かつ第１の層の裏面に隣接して配設された導電層であって、（ｉ）再帰反射体形状も画定し、（ｉｉ）別の車両のレーダデバイスから送信されたレーダ波を反射する、導電層と、を備える。
いくつかの実施態様では、導電層の露出した面は、車体構成部品の露出したＢ面である。いくつかの実施態様では、第１の基板及び導電層は、固体本体を集合的に形成する。いくつかの実施態様では、第１の基板は、各々少なくとも１つの非導電性材料のうちの１つから形成される、基板層及びトップコート層の両方を備える。いくつかの実施態様では、基板層及びトップコート層のうちの少なくとも一方が不透明である。
いくつかの実施態様では、車体構成部品は、導電層に隣接して配設されており、かつ車体構成部品の露出したＢ面である露出した裏面を画定する第２の基板を更に備える。いくつかの実施態様では、第１及び第２の基板並びに導電層は、固体本体を集合的に形成する。いくつかの実施態様では、第１の基板は、各々少なくとも１つの非導電性材料のうちの１つから形成される基板層及びトップコート層の両方を備える。いくつかの実施態様では、基板層及びトップコート層のうちの少なくとも一方が不透明である。
いくつかの実施態様では、再帰反射体形状は、複数の再帰反射体ユニットを備える。いくつかの実施態様では、各再帰反射体ユニットは、約９０度のコーナー角を画定するコーナー再帰反射体である。いくつかの実施態様では、各再帰反射体ユニットの縁は、（ｉ）レーダ信号散乱を防止すること、及び（ｉｉ）信号干渉における強いピークを防止することのうちの少なくとも一方を行うように丸みが付けられている。いくつかの実施態様では、導電層は、車体構成部品の湾曲に対応する湾曲を画定する。
本開示の別の態様によれば、車両の別の車体構成部品が提示される。例示的な一実施態様では、車体構成部品は、第１の非導電性材料から形成された第１の基板と、各々導電性材料から形成された複数の再帰反射体ユニットを備える導電層であって、複数の再帰反射体ユニットが別の車両のレーダデバイスから送信されたレーダ波を反射するように構成された再帰反射体アレイを集合的に形成する、導電層と、少なくとも１つの第２の非導電性材料から形成されており、かつ導電層の前面上に配置された少なくとも１つのカバー層と、を備える。
いくつかの実施態様では、車体構成部品は、各再帰反射体ユニットを別の再帰反射体ユニットに接続する導電性トレースを更に備える。いくつかの実施態様では、再帰反射体アレイは、導電性トレースのうちの１つ以上に沿って配置されており、かつ反射レーダ波を変調するように構成された１つ以上の変調デバイスを更に備える。いくつかの実施態様では、再帰反射体アレイ及び１つ以上の変調デバイスは、反射レーダ波を変調して、他の車両に認識可能な一意の識別子を作成するように構成されている。
いくつかの実施態様では、導電性材料は、（ｉ）クロムめっき、金属塗料、及び金属溶射のうちの１つを含む金属湿式化学によって堆積した金属、（ｉｉ）金属箔、又は（ｉｉｉ）物理蒸着（physical vapor deposition、ＰＶＤ）によって塗布された金属である。いくつかの実施態様では、各再帰反射体ユニットは、第１の基板の前面に取り付けられるか、又はその中に埋め込まれる。いくつかの実施態様では、再帰反射体アレイは、再帰反射体ユニットの少なくとも２つの行及び少なくとも２つの列を備える。いくつかの実施態様では、導電層は、車体構成部品の湾曲に対応する湾曲を画定する。いくつかの実施態様では、再帰反射体アレイは、Ｖａｎ Ａｔｔａアレイとして構成されている。
本開示の教示の更なる適用範囲は、以下に提供される発明を実施するための形態、特許請求の範囲、及び図面から明らかになるであろう。ここで、同様の参照番号は、図面のいくつかの図を通して同様の特徴を指す。開示される実施形態を含む発明を実施するための形態及びそこで参照される図面が、例証目的のみのために意図された本質的に例示するものにすぎず、本開示の範囲、その用途、又はその使用を限定するようには意図されていないことを理解されたい。したがって、本開示の要旨から逸脱しない変形例が、本開示の範囲内に含まれるよう意図されている。
上述のように、従来の車両のレーダに基づく物体検出システムは、関連物体又は重要な物体（例えば、他の車両）と非関連物体又は重要でない物体（例えば、雑音）との間の識別が困難であり得る。したがって、再帰反射体を備える車両車体構成部品及びそれらの製造方法が提示される。本明細書で使用される「再帰反射体」という用語は、低下した又は最小限の散乱でレーダ波を反射するように設計されたデバイス又は表面を指す。再帰反射体は、一般に、リトロフレクタ及びカタフォーテとも称される。再帰反射体は、それらが他の反射物体と比較してより多くの信号をその発信地に反射するため（反射レーダ波）、別の車両のレーダに基づく物体検出システムによる車両の検出能を改善又は強化するように設計されている。いくつかの実施形態では、再帰反射体は、それらが視界から隠されるように、既存の車両車体構成部品（グリル、サイドモールディングパネル、バンパ、トランクリッドフィニッシャ等）に組み込まれ、それにより、視覚的審美性を改善することができる。以下により詳細に論じられる、これらの再帰反射体を備える車両車体構成部品を製造する様々な方法が利用され得る。
ここで図１を参照すると、車両１００の例の俯瞰図は、再帰反射体が実装され得る車体構成部品の例を例証する。本明細書で使用される「車両」という用語は、自家用及び商業用乗用車、例えば、自動車（セダン、クーペ、ハッチバック、コンバーチブル等）、スポーツ・ユーティリティ車両（sport utility vehicle、ＳＵＶ）、トラック、貨物／輸送／運搬車両、例えば、連結式トレーラー、バス、並びにオートバイ、オールテライン車両（all-terrain vehicle、ＡＴＶ）等を含むが、これらに限定されない任意の人力駆動又は自律（自走式）車両を指す。本開示の再帰反射体アセンブリが実装され得る車体構成部品の一例は、フロントグリル１０４である。本開示の再帰反射体アセンブリが実装され得る車体構成部品の別の例は、サイドモールディングパネル１０８である。本開示の再帰反射体アセンブリが実装され得る車体構成部品の更に他の例は、リアバンパ１１２及び／又はトランクリッドフィニッシャ１１６（例えば、後方ナンバープレートの周囲のトランクの底部分又はトランクの中間部分又は上部分の近くに位置する装飾トリムピース）である。しかしながら、本開示の再帰反射体アセンブリが任意の好適な車体構成部品（例えば、フロントバンパ）に実装され得ることが理解されるであろう。
本明細書で使用される「レーダ」という用語は、乗用車に割り当てられた特定の帯域幅における任意の好適な測量方法を含む。乗用車レーダ及びライダーシステムは、例えば、他のシステムと比較して非常に高い７６〜８１ギガヘルツ（gigahertz、ＧＨｚ）周波数帯域を利用する。送信及び反射される高周波信号は、本明細書でより詳細に論じられるように、固有の設計解（例えば、非常に小さい再帰反射体ユニット）も必要とする。
ここで図２Ａ〜２Ｆ及び３Ａ〜３Ｄを参照すると、車両車体構成部品の例の様々な側面断面図が例証される。「前」及び「裏」という表記は、それぞれ、車両車体構成部品の「Ａ」面及び「Ｂ」面を指す。例証される層は全て、それらが固体（非中空）本体を集合的に形成するように、組み立てられる（配置される、接着される、化学的に結合される等）。図２Ａ〜２Ｆは、例えば、再帰反射体形状が覆われていない、信号反射再帰反射体を備える車両車体構成部品の様々な構成の側面断面図を例証する。再帰反射体の導電層は、１つ以上のカバー層が透明であるか否かに応じて可視であってもなくてもよい。
ここで図２Ａ〜２Ｂを参照すると、車両車体構成部品２００の例の側面断面図が例証される。図２Ａ〜２Ｂのこれらの構成は、コーナー再帰反射体として動作するように設計されており、各々が前側導電面を有する。例えば、再帰反射体形状は、既存の車両設計要素に組み込まれ得る。図２Ａでは、車体構成部品２００は、基板２０４及び再帰反射体アセンブリを形成する最上導電層２０８を含み得る。導電層２０８は、クロムめっき、フィルム、又は塗料等の任意の好適な導電体（例えば、金属）から形成され得る。基板２０４は、アクリロニトリルブタジエンスチレン（acrylonitrile butadiene styrene、ＡＢＳ）、ポリカーボネート（polycarbonate、ＰＣ）、及びＰＣ−ＡＢＳ等の任意の好適なプラスチック又は他の誘電性材料から形成され得る。ＡＢＳ及びＡＢＳ−ＰＣがめっき可能な樹脂である一方で、ＰＣはめっき可能な樹脂ではなく、それ故に、クロムめっきが適用される場合、ＡＢＳ又はＡＢＳ−ＰＣが利用され得る。
基板２０４は、射出成形によって形成され得るが、付加製造、ブロー成形、金属形成／加工、ガラス又は金属鋳造、及び織物複合体等であるが、これらに限定されない他の製造方法が使用され得る。導電層２０８は、クロムめっきによって形成され得るが、真空フィルム、接着フィルム、金属箔（例えば、熱間打刻）、塗料、スプレー、物理蒸着（ＰＶＤ）、浸漬コーティング、及び付加的層化等であるが、これらに限定されない他の製造方法が使用され得る。基板２０４及び導電層２０８は、示されるように、様々な深さ／形状を集合的に画定し得る。この形状は、例えば、導電層２０８が特定の方向に最大（例えば、集束）レーダ波反射（例えば、リターン信号電力）を提供するように特別に設計され得る。この形状は、加えて又は代わりに、信号が受信車両に反射して発信レーダに戻し反射することができる角度範囲を増加させるように設計され得る。
以下で論じられる基板２０４、導電層２０８、及び他の任意の層の集合的厚さは、比較的厚くあり得、それ故に、隠された実装にとってより大きい車両車体構成部品が理想的である。しかしながら、特定の厚さ及びコーナー角は、特定の設計考慮事項（材料誘電率、構成部品／層湾曲等）に応じて変化し得る。これらの厚さ及び他の設計考慮事項は、以下でより詳細に論じられる。図２Ｂでは、車体構成部品２００は、導電層２０８上に塗布される（例えば、外観／審美及び／又は保護のために）任意のトップコート２１２を更に備える。トップコート２１２を塗布するための方法の非限定的な例としては、塗料、スプレー、及びＰＶＤによって塗布される非金属層（例えば、半金属）、接着フィルム、浸漬コーティング、及び付加的層化が挙げられる。
ここで図２Ｃ〜２Ｄを参照すると、車体構成部品２２０の別の例の側面断面図が例証される。これらの構成も、コーナー再帰反射体として動作するように設計されているが、各々が前側導電面を有する。基板２２４は、裏側導電層２２８の前面上に位置付けられており、任意のトップコート２３２が基板に塗布され得る（図２Ｄを参照のこと）。構成部品２００及び図２Ａ〜２Ｂに関して上で論じられる同じ又は同様の種類の材料及び／又は製造方法が、基板２２４、導電層２２８、及び任意のトップコート２３２に利用され得る。図２Ａ〜２Ｄの構成の各々について、基板２０４、２２４の目的の１つは、再帰反射体（すなわち、上に配置される導電層２０８、２２８）の形又は構造を保持することである。前述のように、基板２０４は、レーダ透過性であってもなくてもよい（例えば、基板２０４は、車体板金であり得る）。ＡＢＳ、ＰＣ、及びＡＢＳ−ＰＣに加えて、基板２０４、２２４は、他の好適な誘電体、例えば、アクリルスチレンアクリロニトリル（acrylic-styrene-acrylonitrile、ＡＳＡ）、アクリロニトリルエチレンスチレン（acrylonitrile ethylene styrene、ＡＥＳ）、及びナイロン、並びに非誘電体、例えば、ガラス、炭素繊維、及び金属から形成され得る。
ここで図２Ｅ〜２Ｆを参照すると、車体構成部品２４０の別の例の側面断面図が例証される。これらの構成も、コーナー再帰反射体として動作するように設計されているが、各々が基板である導電層２４４を有する（すなわち、追加の基板層が存在しない）。したがって、導電層２４４は、図２Ａ〜２Ｄの構成よりも厚くなくてはならない場合がある。導電層２４４は、任意に、その前面上に塗布されたトップコート２４８を有し得る（図２Ｆを参照のこと）。構成部品２００、２２０、及び図２Ａ〜２Ｄに関して上で論じられる同じ又は同様の種類の材料及び／又は製造方法が、導電層２４４及び任意のトップコート２４８に利用され得る。例えば、トップコート２４８は、再帰反射体形状を維持するための追加の基板が存在しないため、構成部品２４０の導電層２４４の保護により重要であり得る。
図３Ａ〜３Ｄは、再帰反射体形状が覆われている、受動的再帰反射体を備える車両車体構成部品の様々な構成の側面断面図を例証する。再帰反射体形状が覆われている（すなわち、滑らかな外面）が、再帰反射体形状は、１つ以上のカバー層が透明であるか否かに応じて依然として可視であり得る。
ここで図３Ａ〜３Ｂを参照すると、車両車体構成部品３００の例の側面断面図が例証される。これらの構成は、コーナー再帰反射体として動作するように設計されており、各々が裏側導電面を有する。図３Ａでは、基板３０４は、滑らかな前面を画定し、再帰反射体形状は、その裏面によって画定される。次いで、導電層３０８が基板３０４の裏面上に配置される。滑らかであると説明されているが、基板３０４の前面は、平らであっても湾曲していてもよい（例えば、図５Ａを参照のこと）。例えば、各層（例えば、導電層３０８）の湾曲は、全体として車体構成部品３００の湾曲（例えば、同じ湾曲又は同様の湾曲のいずれか）に対応し得る。また、基板３０４は、不透明であっても透明であってもよい。図３Ｂでは、構成部品３００は、基板３０４の前面に塗布された任意のトップコート３１２を有する。構成部品２００、２２０、及び２４０、並びに図２Ａ〜２Ｆに関して上で論じられる同じ又は同様の種類の材料及び／又は製造方法が、基板３０４、導電層３０８、及び任意のトップコート３１２に利用され得る。
ここで図３Ｃ〜３Ｄを参照すると、車両車体構成部品３２０の例の側面断面図が例証される。これらの構成は、コーナー再帰反射体として動作するように設計されており、各々が裏側導電面を有する。図３Ｃでは、第１の基板３２４は、滑らかな前面を画定し、再帰反射体形状は、その裏面によって画定される。導電層３２８は、第１の基板３２４の裏面上に配置されるか、それに取り付けられるか、又はそれに隣接している。滑らかであると説明されているが、第１の基板３２４の前面は平らであっても湾曲していてもよい。また、第１の基板３２４は、不透明であっても透明であってもよい。図３Ｄでは、構成部品３２０は、第１の基板３２４の前面に塗布された任意のトップコート３３２を有する。構成部品２００、２２０、２４０、及び３００、並びに図２Ａ〜２Ｆ及び３Ａ〜３Ｂに関して上で論じられる同じ又は同様の種類の材料及び／又は製造方法が、第１の基板３２４、導電層３２８、及び任意のトップコート３３２に利用され得る。
しかしながら、図３Ｃ〜３Ｄの構成は、導電層３２８の裏側に配置された第２の基板３３６を更に備え得る。第２の基板３３６は、本明細書で論じられる他の基板（例えば、プラスチック又は車体板金）と同じ材料及び／又は同じ製造方法から形成され得る。第２の基板３３６の前面は、導電層３２８及び第１の基板３２４の裏側に沿って再帰反射体形状を画定する。第２の基板３３６の裏面は、第１の基板３２４の前面（平ら、湾曲等）のように滑らかであり得る。第２の基板３３６は、他の構成と比較して改善された構造的剛性を提供し得る。第１及び第２の基板３２４、３３６は、マルチショット射出成形プロセスの一部として形成され得る。しかしながら、これらの構成部品が別々に形成され、その後、一緒に組み立てられ得ることが理解されるであろう。第２の基板及び／又はトップコートは、集合的にカバー層と称され、これは、第２の基板若しくはトップコートのいずれか又はそれらの両方を備える。
ここで図４Ａ〜４Ｆを参照すると、再帰反射体形状の構成の例が例証される。図４Ａに示されるコーナー再帰反射体４００について、以下のパラメータが特定の車両適用のために最適化され得る：再帰反射体形状４０４（例えば、コーナーの角度／勾配）、フロントフェーシング厚さ４０８、フロントコーティング厚さ４１２、及びユニット間の距離（１つより多くの再帰反射体が存在する場合、例えば、図２Ａ〜２Ｆ及び３Ａ〜３Ｄにおける再帰反射体ユニット間の垂直距離）。これらのパラメータを最適化することにより、信号反射が強化される。図４Ｂ〜４Ｃは、コーナー再帰反射体の一種である三面再帰反射体４２０上面図及び側面図を例証する。辺長４２４は、レーダ波の波長よりも大きくなるように設計されていてもよい。面４２８ａ、４２８ｂ、４２８ｃは、約９０度の角度で互いに交差し得る。しかしながら、この角度は、それが、例えば、１を超える屈折率を有する材料を用いて再帰反射特性を維持するように最適化されるように、９０度とは異なり得る。図４Ｄ〜４Ｅは、別の種類のもの又はコーナー再帰反射体である正方形の再帰反射体４４０の上面図及び側面図を例証する。いくつかの実施態様では、各再帰反射体ユニット４６０の縁４６４（図４Ｆを参照のこと）は、（ｉ）レーダ信号散乱を防止すること、及び（ｉｉ）信号干渉における強いピークを防止することのうちの少なくとも一方を行うように丸みが付けられていてもよい。
単一ユニット再帰反射体の例が図４Ａ〜４Ｆに例証され、かつ上述されているが、本明細書の上で論じられる構成部品がそれらの再帰反射体のアレイ形状を画定し得ることが理解されるであろう。アレイ形状再帰反射体とは、少なくとも１つであるが、所望の数までの再帰反射体ユニットを備えるアレイを指す。前述のように、各再帰反射体ユニット間の間隔又は距離は、例えば、角度範囲を増加させるか、又は位相一致（例えば、正の干渉）をもたらすように最適化され得る設計考慮事項の１つである。例えば、図２Ａ〜２Ｆ及び３Ａ〜３Ｄの構成部品の例は各々、各々２つの再帰反射体ユニットのアレイを備える再帰反射体形状を例証する。加えて、ある特定の層構成のみがこれらの図に示され、かつ本明細書で論じられているが、例えば、装飾目的のために、例証されていない追加の層が存在し得ることが理解されるであろう。
ここで図５Ａ〜５Ｂを参照すると、車両車体構成部品５００の別の例の側面及び俯瞰断面図が例証される。この構成は、アンテナ再帰反射体として動作するように設計されている。車体構成部品５００は、基板５０４、任意のトップコート５０８、及びそれらの間に配置された複数の再帰反射体ユニット５１６を備える再帰反射体アセンブリ５１２を含み得る。示されるように、再帰反射アセンブリ５１２は、基板５０４の前／上面上又は前／上面内に配置された別個のアレイ（図５Ｂの俯瞰図を参照のこと）である。再帰反射ユニット５１６の各部分は、基板５０４上に塗布（例えば、プリント）される反射性材料（例えば、金属）から形成される。プリントが本明細書で説明されるが、再帰反射アセンブリ５１２が上に配置又はプリントされたフィルムの塗布等の他の技法が利用され得ることが理解されるであろう。他の車体構成部品（例えば、図２Ａ〜２Ｆ及び３Ａ〜３Ｄ）に関して上述される同じ種類（複数可）の材料及び／又は製造方法を利用して、基板５０４及びトップコート５０８を形成することができる。
図５Ｂに示されるように、再帰反射ユニット５１６は、様々な機能性を実現するための様々な様式で相互接続され得る（例えば、ワイヤトレース５２４を介して）。例証される接続構成は、パッチ又はパッチワーク構成としても知られている。この種の構成は、典型的には、再帰反射性材料の少なくとも４つの再帰反射ユニット５１６又は「パッチ」を有し、追加のものが偶数対で追加されてもよい。示されるように、再帰反射ユニット５１６の列／行５２０ａ及び５２０ｃは、直列に相互接続されており、再帰反射ユニット５１６の列／行５２０ｂ及び５２０ｄは、直列に相互接続されている。これらの群５２０ａ／５２０ｃ及び５２０ｂ／５２０ｃが同等の長さを有する（例えば、各々８つの再帰反射ユニット５１６を備える）ことに留意されたい。あるいは、他の長さが実装されて、受信レーダ波の位相シフト（例えば、その波長の整数倍数）を引き起こすことができる。アンテナアレイは、例えば、空間内の反射信号分布を変化させるために、より長く又はより短く作製され得る。同様に、例えば、アンテナアレイは、反射信号分布を変化させるために、垂直に又は水平に配向され得る。例示的な一実施態様では、再帰反射体アレイは、Ｖａｎ Ａｔｔａアレイとして構成されている。
上記の例は信号反射アンテナ再帰反射体構成であるが、アンテナ再帰反射体構成は、それが信号変調を引き起こすようにも構成され得る。実現され得る機能性の例のうちのいくつかとしては、位相シフト、偏光シフト、並びに反射信号の位相、偏光、周波数、及び振幅のうちの１つ以上の変調による一意の識別子の生成が挙げられる。信号変調アンテナ再帰反射体のためのこの様々な機能性を実現するための非限定的な技法には、パッチ及びアンテナワイヤ長さ、パッチ及びアンテナ設計（パッチの数、アレイの数等）、ワイヤトレース設計、ワイヤトレース５２４に沿った発振器、ワイヤトレース５２４に沿ったフィルタ、ワイヤトレース５２４に沿った増幅器、ワイヤトレース５２４のパターンが含まれる。これらは各々、変調デバイス５２８と称され得る。いくつかの実施態様では、変調デバイス５２８を実装する際に、小型回路が追加（例えば、プリント）され得る。これらの構成部品の製造方法の非限定的な例としては、プリント電子機器、フィルム、及びインモールド電子機器が挙げられる。
ここで図６を参照すると、再帰反射体を備える車両車体構成部品製造する方法６００の例の流れ図が例証される。本明細書の上で論じられる製造方法の任意の好適な組み合わせが方法６００の様々な工程に利用され得ることが理解されるであろう。６０４では、第１の非導電層が、例えば、射出成形によって形成される（第１の基板、トップコート等）。６０８では、導電層が、例えば、クロムめっきによって形成されて、再帰反射体形状を画定する。いくつかの実施態様では、再帰反射体形状は、非導電層によって既に画定されている場合がある。任意の６１２では、１つ以上の第２の非導電層が、例えば、射出成形によって形成される（第２の基板、トップコート等）。いくつかの実施態様では、１つ以上の射出成形工程又はショットが行われるときに、マルチショット射出成形プロセスが利用され得る。６１６では、再帰反射体を備える車体構成部品が組み立てられる。ある場合には、複数のピースが組み合わせられるか、又は一緒に接合される。他の場合には、工程６０４〜６０８（及び任意の６１２）後に、車体構成部品が既に完全に形成されており、金型から取り外されて、最終車体構成部品を得ることができる。次いで、方法６００が終了するか、又は１つ以上の追加のサイクルのために６０４に戻り得る。
本明細書に記載の再帰反射体を備える車両車体構成部品が車両のレーダに基づく物体検出システムによって利用され得ることが理解されるであろう。例えば、別の車両は、物体検出又は適応走行制御等の別の他の関連技法を集合的に行う、コントローラ（例えば、エンジン制御ユニット（engine control unit）、又はＥＣＵ）及びレーダデバイス（例えば、レーダ送受信機）（本明細書では示されていない）を有し得る。この例では、レーダデバイスは、レーダ波を特定の方向に発し（例えば、コントローラからの信号に応じて）、その後、再帰反射体を備える車両車体構成部品によって反射される反射レーダ波を捕捉する。次いで、コントローラは、物体検出又は他の関連技法の一部として捕捉された反射レーダ波に対応するデータを処理する。車両車体構成部品内の再帰反射体は、レーダ波のより良好な反射を提供し、次いで、物体検出システムの性能を強化する。加えて、これらの再帰反射体は、コントローラが車両と他の物体との区別を助けるための車両識別タグとしての役割を果たし得る特定のシグネチャ又は一意の識別子を反射レーダ波に生成し得る。なお更に、信号変調再帰反射アレイが、車両間で他の情報を伝達するために利用され得る。
様々な例間の特徴、要素、方法論、及び／又は機能の組み合わせが本明細書で明確に企図され得ることを理解されたく、当業者であれば、別途上述されない限り、１つの例の特徴、要素、及び／又は機能が必要に応じて別の例に組み込まれ得ることを本教示から理解するであろう。
本開示の他の態様によれば、様々なマルチピース再帰反射体システムが提示される。これらのシステムは、それらが別個の再帰反射体ピースを車両車体構成部品のＢ側に取り付けることによって形成されるため、「マルチピース」システムと称される。クリップ、ドッグハウスと備品、接着テープ、他の接着剤、及び音波溶接を含むが、これらに限定されない任意の好適な取り付け手段が利用され得る。マルチピース再帰反射体システムの再帰反射体部分は、複数の別個の又は自由な再帰反射体、複数の再帰反射体ストリップ、又は複数の再帰反射体を備える固体ピースを備え得る。この種のマルチピース設計を利用することにより、再帰反射体システムが、湾曲面、並びに平面上に形成されることも可能になる。これは、例えば、車両のコーナー車体構成部品上への実装に特に有用である。
ここで図７を参照すると、マルチピース再帰反射体システム７００の例が例証される。このシステムは、任意のレーダ透過性コーティング７０８が構成部品７０４のＡ側７１２に存在する、車両車体構成部品７０４を備える。１つ以上の別個の再帰反射体ピース７１６が構成部品７０４のＢ側７２０に取り付けられる。この取り付けは、１つ以上の取り付けデバイス７２４を介する。取り付けデバイス（複数可）７２４の非限定的な例としては、（ｉ）クリップ、（ｉｉ）ドッグハウスと備品、（ｉｉｉ）接着テープ、（ｉｖ）非テープ接着剤、（ｖ）音波溶接、及びそれらの組み合わせが挙げられる。示されるように、再帰反射体ピース７１６は、コーナー再帰反射体であるが、他の再帰反射体構成が利用され得ることが理解されるであろう。構成部品７０４は、誘電性材料から形成される。構成部品７０４の構築のための可能な材料には、自動車外装プラスチック、例えば、ＰＣ、ＰＣ−ＡＢＳ、ＡＢＳ、及び熱可塑性オレフィン（thermoplastic olefin、ＴＰＯ）、セラミック又は複合体（例えば、炭素）、並びにガラスが含まれるが、これらに限定されない。これらの材料は各々、例証される任意のレーダ透過性コーティング７０８も有し得る。再帰反射体の構築のための可能な材料としては、成形金属（例えば、打刻金属）、誘電性材料、例えば、レーダ反射コーティング（例えば、クロムめっき）を伴うＰＣ、ＰＣ−ＡＢＳ、ＡＢＳ、及びＴＰＯ、並びにレーダ反射コーティングを伴うセラミック又は複合体（例えば、炭素）が含まれるが、これらに限定されない。再帰反射体（複数可）が、プラスチックを導電性にするために一体化導電性鉱物を有するプラスチック等のレーダ反射コーティングを有しないプラスチック材料からも形成され得ることが理解されるであろう。各再帰反射体ピース７１６は、中空又は充填のいずれかでもあり得る。充填の場合、内部材料又は充填材料は、低い誘電値を有するレーダ透過性材料であるべきである。
ここで図８Ａ〜８Ｄを参照すると、再帰反射体ピース（複数可）７１６の構成の例が例証される。図８Ａは、２５個の個別のコーナー再帰反射体ピース８０４を備えるコーナー再帰反射体アレイ８００の例を例証する。この構成の例では、各再帰反射体ピースの中心間の距離８０８は、約４７ミリメートル（ｍｍ）であり、アレイ８００の幅／高さ８１２は、約２７０ｍｍである。図８Ｂは、平板等の再帰反射体システムを有しない車両車体構成部品（線８２８）と比較した、アレイ８００（線８２４）の性能の例のプロット８２０を例証する。理解され得るように、アレイ８００は、最大４５度の観測角でより大きい性能改善を提供する。図８Ｃ及び８Ｄは、代替の構成を例証する。図８Ｃでは、コーナー再帰反射体アレイ８４０の別の例は、９個の個別のコーナー再帰反射体ピース８４４を備える。この構成の例では、各コーナー再帰反射体ピース８４４の縁長さ８４８は、約５８ｍｍであり、各コーナー再帰反射体ピース８４４の中心間の距離８５２は、約６９ｍｍであり、アレイ８４０の幅／高さ８５６は、約１９６ｍｍである。図８Ｄでは、単一ユニット構成８８０は、約１００ｍｍの辺長を有する単一コーナー再帰反射体８８４を備える。
本開示の他の態様によれば、反射管理及びパターン化のための車両上の再帰反射体システムの様々な構成が提示される。図９Ａは、他の車両レーダシステムによる車両９００の検出能を強化するための位置の例を例証する。図９Ｂのプロット９４０で見ることができるように、コーナー車体構成部品９０４ａ、９０４ｂ、９０４ｃ、９０４ｄ（例えば、フロント／リアバンパのコーナー）内に再帰反射体システムを実装する。フィールド９４４は、少なくとも４つのコーナー車体構成部品を実装した再帰反射体システムを有する車両の反射率性能（例えば、ｄＢ単位）を例証するフィールド９４８と比較した、再帰反射体システムを有しない車両の反射率を例証する。前部９０８の中心部分（例えば、フロントバンパ又はグリルアセンブリの中心部分）、後部９１２（例えば、リアバンパ、テールライト、又はトランクフィニッシャの中心部分）、及び側方部分９１６ａ、９１６ｂ（例えば、サイドモールディング）等の他の車体構成部品内に再帰反射体システムの実装により、他の車両レーダシステムによる車両９００の検出能が更に強化され得る。
本開示の他の態様によれば、再帰反射体を車両上に隠すための製造技法が提示される。上で論じられるように、再帰反射体は、車両の車体構成部品のＢ側に取り付けられ、それにより、再帰反射体を視界から隠すことができる。図１０は、再帰反射体システムが車両１０００上に隠され得るいくつかの位置の例を例証する。これらには、塗装された車体サイドモールディング（１００４）、塗装されたホイールトリム（１００８）、モールドインカラー（mold-in-color、ＭｉＣ）テールランプアクセント（１０１２）、及びクロム様トランクリッドフィニッシャ（１０１６）が含まれるが、これらに限定されない。これらの実装の例が例にすぎず、再帰反射体システムが任意の好適な構成部品内に実装され得ることが理解されるであろう。あるいは、平らな又は平面の再帰反射体（すなわち、コーナー再帰反射体ではない）が車体構成部品のＡ側に隠され、次いで、塗料又は物理蒸着（ＰＶＤ）によって塗布される遷移後金属若しくは半金属又はフィルム等のレーダ透過性コーティングの後ろに隠され得る。これらの平らな／平面の再帰反射体の非限定的な例としては、Ｖａｎ Ａｔｔａアレイ及び周波数選択面（frequency selected surface、ＦＳＳ）が挙げられる。使用中、反射信号強度を利用して、物体の存在を決定することができ、反射信号を受信するまでの時間を利用して、物体がどの程度離れているかを決定することができ、反射信号のパターンを利用して、物体の種類を決定することができる。したがって、特定の反射パターンを生成するように再帰反射体システムを設計することにより、物体の種類が送信車両によって決定され得る。
Claims (15)
- 車両の車体構成部品であって、
可視Ａ側及び対向するＢ側を画定するレーダ透過性誘電体層と、
１つ以上の再帰反射体と、
前記１つ以上の再帰反射体を前記レーダ透過性誘電体層の前記Ｂ側に取り付けるための１つ以上の取り付けデバイスと、を備える、車体構成部品。 - 前記１つ以上の再帰反射体が、複数のコーナー再帰反射体のアレイを備える、請求項１に記載の車体構成部品。
- 前記複数のコーナー再帰反射体は、それらが前記車体構成部品の前記Ｂ側に個別に取り付けられるように自由である、請求項２に記載の車体構成部品。
- 前記複数のコーナー再帰反射体は、それらが前記車体構成部品の前記Ｂ側に集合的に取り付けられるように、取り付けストリップ又は単一裏打ちピースを介して互いに接続されている、請求項２に記載の車体構成部品。
- 前記１つ以上の取り付けデバイスが、（ｉ）クリップ、（ｉｉ）ドッグハウスと備品、（ｉｉｉ）接着テープ、（ｉｖ）非テープ接着剤、及び（ｖ）音波溶接のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の車体構成部品。
- 前記レーダ透過性誘電体層が、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ＰＣ−ＡＢＳ、熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）、セラミック、炭素複合体、及びガラスのうちの１つである、請求項１に記載の車体構成部品。
- 前記再帰反射体が、（ｉ）金属、又は（ｉｉ）ＰＣ、ＡＢＳ、ＰＣ−ＡＢＳ、ＴＰＯ、セラミック、炭素複合体、及びガラスのうちの１つ、並びにレーダ反射コーティング又は一体化導電性鉱物から形成されている、請求項６に記載の車体構成部品。
- 前記車体構成部品の前記Ａ側に配置されたレーダ透過性コーティングを更に備える、請求項１に記載の車体構成部品。
- 前記レーダ透過性コーティングが、（ｉ）塗料及び（ｉｉ）物理蒸着（ＰＶＤ）によって塗布される遷移後金属若しくは半金属又はフィルムのうちの１つである、請求項８に記載の車体構成部品。
- 前記車体構成部品が、塗装された車体サイドモールディングである、請求項１に記載の車体構成部品。
- 前記車体構成部品が、塗装されたホイールトリムである、請求項１に記載の車体構成部品。
- 前記車体構成部品が、モールドインカラー（ＭｉＣ）テールランプアクセントである、請求項１に記載の車体構成部品。
- 前記車体構成部品が、クロム様トランクリッドフィニッシャである、請求項１に記載の車体構成部品。
- 前記車両用の再帰反射体システムであって、他の車両レーダシステムのために前記車両の反射パターンを強化するように前記車両の四隅に配設された請求項１に記載の車体構成部品のうちの第１の４つを備える、再帰反射体システム。
- 他の車両レーダシステムのために前記車両の前記反射パターンを更に強化するように前記車両の前部及び後部並びに対向する側部に配設された請求項１に記載の車体構成部品のうちの第２の４つを更に備える、請求項１４に記載の再帰反射体システム。
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