探测装置和探测装置的制造方法与流程

1.本技术涉及自动驾驶领域，具体涉及一种探测装置和探测装置的制造方法。


背景技术：

2.随着汽车安全标准的不断提升，车载高级驾驶员辅助系统(advanced driver assistance systems，adas)市场应运而生，而车载毫米波雷达是车载传感器系统的标配和主力传感器。现有的车载毫米波雷达都以独立的车载配件的方式供应给车辆生厂企业。受限于车辆外观设计、车辆空间等一系列车辆工程约束，以及毫米波传播特性制约因素等，车载毫米波雷达在车辆上的安装受到比较大的制约，甚至在部分安装场景下，影响毫米波雷达性能。


技术实现要素：

3.本技术提供一种探测装置，可以提高雷达性能，同时还能够适配车辆蒙皮的外形结构，从而降低对车辆外形的影响。
4.第一方面，提供了一种探测装置，包括：蒙皮结构；与蒙皮结构一体化设计的至少一个壳体，蒙皮与至少一个壳体中的每个壳体形成与每个壳体对应的第一腔体；第一腔体中包括第一天线板、第一数字装置或第一屏蔽装置中的至少一个。进一步，所述每个壳体与每个第一腔体一一对应。
5.本技术提供的蒙皮一体化探测装置，可以免除现有车辆装备产线车载毫米波雷达模块和辅助结构件安装工序，减少了安装配件管理；同时设计上将雷达的天线罩和车辆蒙皮合二为一，相当于免除了传统车载毫米波雷达的天线罩，从而获得了更好的毫米波传播性能。
6.另外，该探测装置可以采用分体式探测装置的方式，适配车辆蒙皮的外形结构，从而降低对车辆外观的影响。
7.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一天线板为一块独立的天线板；或者第一天线板由至少两块独立的天线板组成，至少两块独立的天线板之中相连的两块天线板能够形成第一角度的夹角。
8.该探测装置采用分体式天线设计，可以适配车辆蒙皮的外形结构，从而降低对车辆外观的影响。
9.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一天线板中独立的天线板为平面天线板或者非平面天线板，非平面包括规律曲面、不规律曲面或者具有一定角度的折面。
10.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一天线板与蒙皮结构之间形成第二腔体。
11.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第二腔体位于第一天线板一侧的开口小于第二腔体位于蒙皮结构一侧的开口。
12.上述腔体结构的设计是为了使腔体的内表面呈现倾斜结构，该结构用于保证天线
板在所设计的视场角内无结构干涉。
13.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第二腔体的内表面为平面设计或者非平面设计。
14.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第二腔体的内表面采用吸波材料覆盖或者第二腔体采用吸波材料制成。
15.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一腔体中包括第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置，包括：第一天线板、第一数字装置或第一屏蔽装置中的至少一个固定在蒙皮结构上，第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置中除固定在所述蒙皮结构上的所述至少一个装置外的其它装置固定在壳体上；或者第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置固定在壳体上；或者第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置固定在蒙皮结构上。
16.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，蒙皮结构为平面结构或者非平面结构。
17.第二方面，提供了一种探测装置的制造方法，该制造方法包括：提供至少一个壳体，将蒙皮结构与至少一个壳体进行一体化设计，蒙皮与至少一个壳体中的每个壳体形成与每个壳体对应的第一腔体；第一腔体中包括第一天线板、第一数字装置或第一屏蔽装置中的至少一个。进一步，所述每个壳体与每个第一腔体一一对应。
18.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，第一天线板为一块独立的天线板或者第一天线板由至少两块独立的天线板组成，至少两块独立的天线板之中相连的两块天线板之间能够形成第一角度的夹角。
19.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，第一天线板中独立天线板为平面天线板或者非平面天线板，非平面包括规律曲面、不规律曲面或者具有一定角度的折面。
20.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，在第一天线板与蒙皮结构之间形成第二腔体。
21.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，第二腔体位于第一天线板一侧的开口小于第二腔体位于蒙皮结构一侧的开口。
22.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，第二腔体的内表面为平面设计或者非平面设计。
23.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，在第二腔体的内表面上覆盖吸波材料或者采用吸波材料制成第二腔体。
24.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，第一腔体中包括第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置，包括：在蒙皮结构上固定第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置中的至少一个，第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置中除固定在所述蒙皮结构上的所述至少一个装置外的其它装置固定在壳体上；或者第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置固定在壳体上；或者第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置固定在蒙皮结构上。
25.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，蒙皮结构为平面结构或者非平面结构。
26.关于第二方面或其任意可能的实现方式的技术效果参见第一方面或其任意可能
的实现方式中的描述，这里不再赘述。
27.第三方面，提供了一种车辆，例如为智能车，包括如第一方面或其任意方面所述的装置。
附图说明
28.图1是适用于本技术实施例的一种可能的应用场景示意图。
29.图2是一个典型的车载毫米波雷达外观结构图。
30.图3是车载毫米波雷达模块的典型结构组成示意图。
31.图4是车载毫米波雷达车辆安装示意图。
32.图5是车载毫米波雷达安装在车架上的示意图。
33.图6是车载毫米波雷达安装在蒙皮上的示意图。
34.图7是本技术实施例的提供的一种探测装置示意图。
35.图8是本技术实施例的提供的另一种探测装置的结构示意图。
36.图9是本技术提供的天线板与蒙皮结构之间形成第二腔体的结构示意图。
37.图10是本技术实施例提供的天线板分体式探测装置中天线板与蒙皮之间形成第二腔体的结构示意图。
38.图11是本技术实施例提供的又一种探测装置的结构示意图。
具体实施方式
39.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行描述。
40.参见图1，图1是适用于本技术实施例的一种可能的应用场景示意图。该应用场景中的系统包括一个或多个雷达装置，以及与雷达装置进行交互的目标装置。
41.雷达(radar)是一种利用电磁波探测目标的电子设备，或称为雷达装置，也可以称为探测器或者探测装置。其工作原理是雷达通过发射机发射电磁波(也可以称为发射信号或者称为探测信号)对目标进行照射并接收经目标物体反射的回波信号，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
42.参见图2，图2是一个典型的车载毫米波雷达外观结构图。参见图3，图3是车载毫米波雷达的典型结构组成示意图。现有的车载毫米波雷达一般为独立的产品，通过安装或集成到车辆，与车辆中的其它元件产生连接或关联关系，为车辆实现相应的探测功能。如图3所示，车载毫米波雷达包括天线罩，天线板，数字板，屏蔽结构以及下壳体、连接器等。上述结构件通过螺钉，或铆接，或粘接等方式固定连接组装成为毫米波雷达。其中天线罩为非金属材质，天线罩除了满足车辆工程要求，如机械强度等，还要满足雷达毫米波的电磁传播特性要求。
43.图4是车载毫米波雷达在车辆上的可能的安装位置示意图。车载毫米波雷达一般安装在车辆外壳内，即蒙皮内部，毫米波雷达通过螺钉或者卡扣，采用辅助安装转接结构件等直接固定安装在车辆车架上，或者安装在车辆蒙皮上，由此导致需要额外的安装辅助系统(组件)。与天线罩的要求相同，位于车载毫米波雷达外侧的蒙皮必须为非金属材质，不仅要满足车辆工程要求，还要满足电磁波传输特性的要求。
44.参见图5，图5是车载毫米波雷达安装在车架上的示意图。车载毫米波雷达通过支
架安装在车架上。
45.参见图6，图6是车载毫米波雷达安装在蒙皮上的示意图。与图5的安装不同之处在于，车载毫米波雷达安装在车辆蒙皮上。
46.图5和图6所示的两种车载雷达安装方式，车载雷达都不会直接被直接观察到，由于不同的车企对车辆外观的要求不同，为了适应车辆外观，雷达性能往往不能充分发挥，导致雷达性能损失。为了保证车载毫米波雷达的电磁传播特性，理想情况下，需要对位于车载毫米波雷达正前方的蒙皮的造型有约束和要求，比如为均匀非金属材质的平面设计，但是该设计约束往往与车辆的外观设计相矛盾，或者导致车辆的外观设计不优。
47.除此之外，在车辆生产线，车载毫米波雷达需要专用工位，用于车载毫米波雷达的安装和调试，增加生产时间；车载毫米波雷达的安装辅助件增加了车辆产线的配件数量，增加车辆生产线的配件管理成本。
48.有鉴于此，本技术提出了一种探测装置，能够获得更好的毫米波传播性能，同时减少现有的车载毫米波雷安装配件管理成本。
49.图7是本技术实施例的提供的一种探测装置示意图。
50.该探测装置包括蒙皮(即蒙皮结构的一例)、天线板(即第一天线板的一例)、数字板(即第一数字装置的一例)、屏蔽结构(即第一屏蔽装置的一例)、下壳体(即壳体的一例)。其中，蒙皮与下壳体为一体化设计，并且蒙皮与下壳体之间形成第一腔体，上述天线板、数字板和屏蔽结构均位于第一腔体中，其中，第一腔体为密闭腔体且蒙皮与下壳体的一体化设计需满足车辆工程要求，例如防水要求，抗冲击要求，全温工作要求等。
51.需要说明的是，一体化设计是与前文中提到的固定连接(或连接或相连)不同的一种连接方式，例如：部件a和部件b固定连接表示部件a和部件b是通过螺钉，或铆接，或粘接或卡扣或焊接等方式组合而成，在不破坏部件a和部件b原有结构的基础上可对组合再次进行拆分，而部件a和部件b一体化设计表示部件a和部件b本身就是一个整体，在不破坏部件a和部件b原有结构的基础上无法进行拆分。
52.示例性地，针对“固定连接”，可以是一个元件可以直接或间接固定连接在另一个元件上；固定连接可以包括机械连接、焊接以及粘接等方式，其中，机械连接可以包括铆接、螺栓连接、螺纹连接、键销连接、卡扣连接、锁扣连接、插接等方式，粘接可以包括粘合剂粘接以及溶剂粘接等方式。
53.示例性地，针对“连接”或“相连”，可以是固定连接、转动连接、柔性连接、移动连接、电连接等各种连接方式。可以是直接相连，或，可以是通过中间媒介间接相连，或，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。
54.可选的，在第一腔体中，上述天线板、数字板和屏蔽结构中的至少一个与蒙皮固定连接，上述天线板、数字板和屏蔽结构中剩余的部件与构成第一腔体的下壳体固定连接；或者上述天线板、数字板和屏蔽结构均与构成第一腔体的下壳体固定连接，或者上述天线板、数字板和屏蔽结构均与蒙皮结构固定连接。
55.可选的，本技术中的蒙皮可以是平面结构，也可以是非平面结构或者流线型等。例如：非平面结构可以为曲面结构，也可以为在平面结构或曲面结构的基础上有部分凸起和/或凹陷的结构等。
56.需要说明的是，本技术实施例中的蒙皮外形、局部厚度和加工要求需要针对具体
情况进行针对性设计和优化，本技术不做具体限定。
57.由图3和图7对比可知，该探测装置保留了传统车载毫米波雷达原有的天线板、数字板、屏蔽结构以及下壳体等，并使用蒙皮结构替代传统毫米波雷达中的天线罩，将天线罩和蒙皮结构合二为一，相当于免除了传统车载毫米波雷达的天线罩，从而可以获得更好的毫米波传播性能。另外，该探测装置的一体化设计，相当于免除车辆装备产线传统车载毫米波雷达模块和辅助结构件安装工序，减少了安装配件管理成本。
58.需要说明的是，当图7中的蒙皮结构为非平面结构，天线板为平面天线板时，存在一种可能，车辆蒙皮后的空间较小，可能会导致平面天线板无法安装，实际中需要对探测装置正前方的蒙皮的造型有约束和要求，从而影响车辆外观，因此，本技术提出另一种探测装置，可以降低对车辆外观的影响。
59.参见图8，图8是本技术实施例的提供的另一种探测装置的结构示意图。为了便于描述，图8中仅给出了该天线板为两个单独的天线板的示意图。与图7中的探测装置一体化设计的不同之处在于，该探测装置的天线板可以依据蒙皮形状进行分体式设计。
60.可选的，该天线板可以为一块独立的天线板；或者该天线板也可以由至少两块独立的天线板组成，至少两块独立的天线板中相连的两块天线板之间能够形成第一角度的夹角。
61.应理解，这里独立的天线板是指一体成型的的天线板。
62.应理解，第一角度可以为任意角度，第一角度的具体大小需要根据实际生产中车辆蒙皮的外观确定，本技术不做限定。
63.可选的，该天线板中任意一个单独的天线板可以都为平面天线板，或者为非平面天线板。例如：对于图8中分体的两块天线板可以都为平面天线板，或者都为非平面天线板，或者其中一块天线板为平面天线板，另一块为非平面天线板。
64.可选的，非平面天线板包括规则曲面、不规则曲面或者具有一定角度的折面的天线板等。例如：分体的两块天线板可以为完全相同的非平面天线板，也可以其中一个天线板为规则曲面的天线板，另一个天线板为具有一定角度的折面的天线板。
65.可选的，相连的两块天线板之间可以通过高速互联装置相连完成信号的互通，例如：该高速互联装置可以为柔性电缆，或者印刷电路板(printed circuit board,pcb)等。本实施例中的探测装置可以依据车辆外观对天线板进行结构优化，在蒙皮结构后使用分体的天线板替代原先的平面天线板，从而可以降低天线板对车辆外观的影响。
66.另外，分体式天线板还可以实现大角度覆盖，使天线的辐射角度更广，在一体化设计的基础上进一步提高天线的辐射信号的质量。
67.可选的，本技术所有实施例探测装置中的天线板与蒙皮结构之间可以形成第二腔体，其中，第二腔体中位于天线板侧的开口小于第二腔体中位于蒙皮结构一侧的开口，这样的设计是为了使第二腔体的内表面呈现倾斜结构，该倾斜结构用于保证天线板在所设计的视场角(field of view，fov)内无结构干涉，提升天线辐射和接收信号质量。
68.可选的，该第二腔体的内表面可以为平面设计或者非平面设计。例如：第二腔体的内表面可以是光滑的平面设计结构，或者第二腔体的内表面可以为瓦楞、波浪或者曲面等非平面设计结构。
69.作为另一种实现方式，第二腔体的倾斜内表面上可以覆盖毫米波吸波材料，或者
该倾斜内表面可以直接采用毫米波吸波材料制成，通过毫米波吸波材料以用于改善天线辐射和接收信号质量。
70.可选的，第二腔体可以是密封的腔体结构，或者也可以是非密封的腔体结构，例如：非密封的腔体结构可以为蜂窝状的腔体结构。
71.参见图9，图9是本实施例提供的天线板与蒙皮之间形成第二腔体的结构示意图。
72.可选的，如图9所示，天线板和蒙皮结构均为平面结构，在天线板与蒙皮的间距之间形成第二腔体。可选的，第二腔体的内表面采用倾斜设计。关于第二腔体的形态结构参见上文的描述，这里不再赘述。
73.可选的，天线板与蒙皮之间间距可以通过限位器等结构件确保物理距离尺寸。
74.上述技术方案中，通过探测装置的一体化设计，能够使蒙皮结构与天线板之间的间距精度获得保证，从而可以提高毫米波雷达的性能。
75.参见图10，图10是本技术实施例提供的天线板分体式探测装置中天线板与蒙皮结构之间形成第二腔体的结构示意图。
76.可选的，蒙皮结构为非平面结构，分体的两块天线板之间可形成任意夹角，并且通过互联装置组成完整的蒙皮一体化测探装置。分体天线板与蒙皮结构的间距之间形成第二腔体，关于第二腔体的形态结构参见上文的描述，这里不再赘述。
77.可选的，天线板与蒙皮结构之间间距可以通过限位器等结构件确保物理距离尺寸。
78.图9和图10中的一体化探测装置，能够使蒙皮结构与天线板之间的间距精度获得保证，从而可以提高毫米波雷达的性能。
79.应理解，图7只是示例性的给出了仅包括一个下壳体的结构示意图，该探测装置还可以包括多个下壳体，作为示例而非限定，图11中给出了包含两个下壳体的探测装置的结构示意图。
80.参见图11，图11是本技术实施例提供的又一种探测装置的结构示意图。
81.与图7中的探测装置的不同之处在于，本实施例中的探测装置包括两个下壳体。两个下壳体分别与蒙皮结构一体化设计，两个下壳体分别与蒙皮形成与两个下壳体一一对应的第一腔体，第一腔体中包括天线板、数字板和屏蔽装置。可选的，两个下壳体均位于蒙皮结构的同一侧且通过满足防水等防护要求的高速互联装置相连接完成信号的互通。例如：当存在多个雷达分体时，多个雷达分体可以通过高速互联装置串联或并联等形式连接在一起，本技术对此不作具体限定。
82.以下为了便于描述，将蒙皮与两个下壳体形成的部分分别称为雷达分体一和雷达分体二。
83.可选的，本实施例中的两个雷达分体的结构可以相同也可以不相同。例如：两个雷达结构互不相同可以表现为，雷达分体一中的天线板为平面天线板，雷达分体一中的天线板与蒙皮对应的第二腔体的内表面为平面设计，雷达分体二中的天线板为具有一定角度的折面的天线板，雷达分体二中的天线板与蒙皮对应的第二腔体的内表面为瓦楞结构等。
84.本实施例中的探测装置可以依据车辆外观设计进行结构优化设计，采用多个雷达分体结合高速互联方式，组成一个完整的蒙皮一体化探测装置，该结构形态更适应蒙皮的结构形状，降低了对车辆外观的影响。
85.在上述任意实施例的基础上，本技术实施例提供一种制造方法，该制造方法具体包括：提供至少一个壳体，将蒙皮结构与所述至少一个壳体进行一体化设计，所述蒙皮与所述至少一个壳体中的每个壳体形成与所述每个壳体对应的第一腔体；所述第一腔体中包括第一天线板、第一数字装置或第一屏蔽装置中的至少一个。进一步，所述每个壳体与每个第一腔体一一对应。
86.可选的，所述第一天线板为一块独立的天线板或者所述第一天线板由至少两块独立的天线板组成，所述至少两块独立的天线板之中相连的两块天线板之间能够形成第一角度夹角。
87.应理解，第一角度可以为任意角度，第一角度的具体大小需要根据实际生产中车辆蒙皮的外观确定，本技术不做限定。
88.可选的，所述第一天线板中单独的天线板为平面天线板或者非平面天线板，所述非平面包括规律曲面、不规律曲面或者具有一定角度的折面。
89.可选的，在所述第一天线板与所述蒙皮结构之间形成第二腔体。
90.可选的，所述第二腔体位于所述第一天线板一侧的开口小于所述第二腔体位于所述蒙皮结构一侧的开口。
91.可选的，所述第二腔体的内表面为平面设计或者非平面设计。
92.可选的，在所述第二腔体的内表面上覆盖吸波材料或者采用吸波材料制成所述第二腔体。
93.可选的，所述第一腔体中包括第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置，具体包括：所述第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置中的至少一个固定在所述蒙皮结构上，第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置中除固定在所述蒙皮结构上的所述至少一个装置外的其它装置固定在壳体上；或者第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置固定在壳体上；或者第一天线板、第一数字装置和第一屏蔽装置固定在蒙皮结构上。
94.可选的，所述蒙皮结构为平面结构或者非平面结构。
95.本技术实施例还提供一种终端，该终端设置有本技术实施例中的探测装置。
96.本技术实施例还提供一种车辆，该车辆设置有本技术实施例中的探测装置，当本技术提供的探测装置应用于车辆时，可以免除现有的车辆装备产线车载毫米波雷达和辅助结构件安装工序，减少了安装配件管理；设计上将现有雷达装置的天线罩和车辆蒙皮合二为一，相当于免除了传统车载毫米波雷达的天线罩，从而获得了更好的毫米波传播性能；该探测装置依据车辆外观设计进行结构优化设计，降低了对车辆外观的影响。
97.进一步，该探测装置提升了终端或车辆在自动驾驶或者辅助驾驶中的高级驾驶辅助系统(advanced driver assistance system，adas)能力，可以应用于车联网，如车辆外联(vehicle to everything，v2x)、车间通信长期演进技术(long term evolution-vehicle，lte-v)、车辆-车辆(vehicle-to-vehicle，v2v)等。
98.应理解，图7-图11所示的探测装置中的各个部件的结构以及部件之间的连接关系仅为示意性说明，任何可替换的与每个部件所起的作用相同的部件的结构都在本技术实施例的保护范围内。
99.本技术中描述的各个实施例可以为独立的方案，也可以根据内在逻辑进行组合，这些方案都落入本技术的保护范围中。
100.注意，上述仅为本技术的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由所附的权利要求范围决定。