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技術 自動車用装飾的レドーム

出願人 サニーニアウトグルプソシエダッドアノニマ
発明者 マイヤー−プハダスアウグスト
出願日 2011年11月15日 (7年10ヶ月経過) 出願番号 2013-538287
公開日 2014年1月16日 (5年8ヶ月経過) 公開番号 2014-500956
状態 特許登録済
技術分野 レーダ方式及びその細部 車両の防水・装飾、車両の衛生設備
主要キーワード 成形コンポーネント 後退面 上張り層 金属的外観 スパッタリング堆積法 装飾的外観 浮遊汚染物質 無線妨害
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年1月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題・解決手段

無線伝搬損失が少なく、環境要素による攻撃に対する耐性が改善されたレーダ装置(16)のビーム経路成形レドーム(10)は、樹脂で構成された基層または本体(18)と、あるイメージ担持する装飾層(20)と、を含む。装飾層は、基層または本体の表面上に堆積された光沢のある金属様被膜により特徴付けられる。装飾層は、スパッタリング堆積法によって基層(18)に形成されるゲルマニウムまたはゲルマニウム合金等の半金属で構成される。

概要

背景

一般に、ミリ波レーダ等の無線送受信機は、自動車衝突事故防止および車間距離制御システム用のセンサとして使用されてきた。

自動車の前方にある障害物車間距離を測定するレーダシステム等において、アンテナは、最大限の性能を発揮させるために、好ましくは自動車前面の中央に配置されていた。レーダアンテナは自動車のフロントグリル付近に設置できたが、アンテナは体裁が悪いため、見えないように隠し、また気候や空気中の浮遊汚染物質等の外的環境要素からアンテナを遮蔽することが好ましかった。

アンテナを保護し、レーダ装置無線妨害信号損失を防止するために、レーダアンテナが設置される位置に対応するフロントグリルの中に電波を透過させることのできるレーダウィンドウを設けることが提案されてきた。これによって、電波はウィンドウから送受信できた。しかしながら、レーダウィンドウにより、フロントグリルの構成要素のパターン中断されるため、グリル外観劣化した。さらに、レーダ送受信機等、自動車の不体裁な内側部分がレーダウィンドウから見えてしまった。

米国特許第6,328,358号において、レーダウィンドウとフロントグリル本体を一体化することが提案された。米国特許第6,328,358号で開示されたレーダウィンドウは、凹凸を設けて形成された複数の樹脂層を積層することによって形成された。このコンポーネントは、樹脂層間に凹凸を設けて堆積された金属層印象を与えるため、フロントグリルのフィン部材がレーダウィンドウを横切って継ぎ目なく延びるように見えた。

このようなレーダウィンドウに堆積される金属にはインジウムが使用された。インジウムを被覆部材に堆積させる際、インジウムは表面上に均一な薄膜の状態で堆積されず、ナノメートル規模の島状に堆積された。換言すれば、インジウムを被覆部材に堆積させた時、被覆部材の表面にはインジウムが島状に堆積された堆積部と何も堆積されなかった非堆積部とのナノメートル規模の複合体が作られた。

この場合、電波は非堆積部から送受信でき、被覆部材の表面は、被覆部分にナノメートル規模の島状にインジウムが堆積されているため、見た時に金属光沢を有する部材として認識された。

概要

無線伝搬損失が少なく、環境要素による攻撃に対する耐性が改善されたレーダ装置(16)のビーム経路成形レドーム(10)は、樹脂で構成された基層または本体(18)と、あるイメージ担持する装飾層(20)と、を含む。装飾層は、基層または本体の表面上に堆積された光沢のある金属様被膜により特徴付けられる。装飾層は、スパッタリング堆積法によって基層(18)に形成されるゲルマニウムまたはゲルマニウム合金等の半金属で構成される。

目的

本発明の1つの態様は、本発明の先行技術による上記のような不利点のない、上記の一般的特徴を有する自動車用の装飾的レドームを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

無線透過性樹脂から形成される基板であって、近位面と遠位面を有する基板と、近位面に形成される装飾層であって、近位面の表面上に堆積された半金属または半金属合金を含む装飾層と、を備えることを特徴とする装飾的レドーム

請求項2

請求項1にしたがって構成される装飾的レドームにおいて、半金属はゲルマニウムを含み、半金属合金はゲルマニウムと1つまたは複数のその他の半金属との合金を含むことを特徴とする装飾的レドーム。

請求項3

請求項1、2のいずれかにしたがって構成される装飾的レドームにおいて、装飾層の厚さが均一であることを特徴とする装飾的レドーム。

請求項4

請求項1、2、3のいずれかにしたがって構成される装飾的レドームにおいて、基板は成形されることを特徴とする装飾的レドーム。

請求項5

請求項1、2、3、4のいずれかにしたがって構成される装飾的レドームにおいて、装飾層は半金属または半金属合金の複数の層で形成されることを特徴とする装飾的レドーム。

請求項6

請求項5にしたがって構成される装飾的レドームにおいて、半金属または半金属合金の各層の厚さは1nm〜500nm程度であることを特徴とする装飾的レドーム。

請求項7

請求項5にしたがって構成される装飾的レドームにおいて、半金属または半金属合金の各層の厚さは10nm〜100nm程度であることを特徴とする装飾的レドーム。

請求項8

請求項5、6、7のいずれかにしたがって構成される装飾的レドームにおいて、半金属または半金属合金の層の1つはゲルマニウムと他の半金属を含み、他の半金属または半金属合金の層は珪素を含むことを特徴とする装飾的レドーム。

請求項9

請求項1、2、3、4、5、6、7、8のいずれかにしたがって構成される装飾的レドームにおいて、装飾層の上に重なる無線透過性樹脂層をさらに含むことを特徴とする装飾的レドーム。

請求項10

請求項9にしたがって構成される装飾的レドームにおいて、樹脂層は装飾層の上に成形されることを特徴とする装飾的レドーム。

請求項11

請求項10にしたがって構成される装飾的レドームにおいて、樹脂層は装飾インク上張り層を含むことを特徴とする装飾的レドーム。

請求項12

請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11のいずれかにしたがって構成される装飾的レドームにおいて、フロントグリルアセンブリを有する自動車をさらに含み、装飾レドームはグリルアセンブリの内側に設置され、自動車は、装飾的レドームの背後に、それと整列された状態で設置されるレーダアンテナをさらに含むことを特徴とする装飾的レドーム。

請求項13

請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12のいずれかにしたがって構成される装飾的レドームにおいて、基板の近位面は、表面の凹部または凸部を含む意匠により構成されることを特徴とする装飾的レドーム。

請求項14

請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13のいずれかにしたがって構成される装飾的レドームにおいて、半金属または半金属合金がスパッタリング堆積法によって近位面の表面上に堆積されることを特徴とする装飾的レドーム。

請求項15

装飾的レドームの製造方法において、a)樹脂層を含み、近位面と遠位面を有する基板を提供するステップと、b)スパッタリング堆積法を利用して、半金属または半金属合金による装飾層で近位面を被覆するステップと、c)装飾層を別の樹脂層で被覆するステップと、を含むことを特徴とする方法。

請求項16

請求項15による装飾的レドームの製造方法において、基板の樹脂層と別の樹脂層は成形によって形成されることを特徴とする方法。

請求項17

請求項15、16のいずれかによる装飾的レドームの製造方法において、ステップa)は、近位面を表面凹部または凸部を有するように構成するステップを含むことを特徴とする方法。

請求項18

請求項15、16、17のいずれかによる装飾的レドームの製造方法において、半金属または半金属合金はゲルマニウムおよび/またはゲルマニウム合金を含むことを特徴とする方法。

請求項19

樹脂層で構成される基礎本体と、基礎本体の表面上に堆積された装飾層を含む装飾的レドームにおいて、装飾層はゲルマニウムおよび/またはゲルマニウム合金を含むことを特徴とする装飾的レドーム。

請求項20

請求項19にしたがって構成される装飾的レドームにおいて、装飾層はゲルマニウムおよび/またはゲルマニウム合金の複数の層で形成されることを特徴とする装飾的レドーム。

技術分野

0001

本発明は、特に自動車フロントグリルの背後に設置されるレーダ装置のための、装飾的な金属的イメージを呈しながら、その一方でレーダ装置を保護するレドームまたはカバーに関する。

背景技術

0002

一般に、ミリ波レーダ等の無線送受信機は、自動車衝突事故防止および車間距離制御システム用のセンサとして使用されてきた。

0003

自動車の前方にある障害物車間距離を測定するレーダシステム等において、アンテナは、最大限の性能を発揮させるために、好ましくは自動車前面の中央に配置されていた。レーダアンテナは自動車のフロントグリル付近に設置できたが、アンテナは体裁が悪いため、見えないように隠し、また気候や空気中の浮遊汚染物質等の外的環境要素からアンテナを遮蔽することが好ましかった。

0004

アンテナを保護し、レーダ装置の無線妨害信号損失を防止するために、レーダアンテナが設置される位置に対応するフロントグリルの中に電波を透過させることのできるレーダウィンドウを設けることが提案されてきた。これによって、電波はウィンドウから送受信できた。しかしながら、レーダウィンドウにより、フロントグリルの構成要素のパターン中断されるため、グリル外観劣化した。さらに、レーダ送受信機等、自動車の不体裁な内側部分がレーダウィンドウから見えてしまった。

0005

米国特許第6,328,358号において、レーダウィンドウとフロントグリル本体を一体化することが提案された。米国特許第6,328,358号で開示されたレーダウィンドウは、凹凸を設けて形成された複数の樹脂層を積層することによって形成された。このコンポーネントは、樹脂層間に凹凸を設けて堆積された金属層印象を与えるため、フロントグリルのフィン部材がレーダウィンドウを横切って継ぎ目なく延びるように見えた。

0006

このようなレーダウィンドウに堆積される金属にはインジウムが使用された。インジウムを被覆部材に堆積させる際、インジウムは表面上に均一な薄膜の状態で堆積されず、ナノメートル規模の島状に堆積された。換言すれば、インジウムを被覆部材に堆積させた時、被覆部材の表面にはインジウムが島状に堆積された堆積部と何も堆積されなかった非堆積部とのナノメートル規模の複合体が作られた。

0007

この場合、電波は非堆積部から送受信でき、被覆部材の表面は、被覆部分にナノメートル規模の島状にインジウムが堆積されているため、見た時に金属光沢を有する部材として認識された。

先行技術

0008

米国特許第6,328,358号

発明が解決しようとする課題

0009

このように選択的に堆積させることにより、インジウム金属の形成工程が複雑化した。さらに、堆積部が相互に極めて近い位置に形成された場合は、電波の出入り不十分であった。金属に伝導性を持たせるには、熱蒸着等の低濃度蒸着法を使用なければならなかった。これらの方法では、部材全体を通じて、または同じバッチで生産される部材間で、均一な厚さの堆積が可能であるとはかぎらなかった。スパッタリング等、他の堆積方法を用いれば均一な島状の堆積部を形成できるが、スパッタリングによる金属密度では減衰レベルが高くなり、このようなシステムはレーダアンテナの前方に設けられるレドームには使用できない。

0010

米国特許第6,328,358号は、金属部分の領域に堆積されたインジウムを含む薄い金属層を開示しており、これはレーダ装置のビーム経路となるプラスチックめっき部材において外から見えた。しかしながら、インジウムの光沢のある薄膜層外力によって剥離し、または損傷を受けることがないように、または水分や汚れた空気等の外的環境ストレスによって腐食しないように、安定した保護層を形成することにより、光沢のある意匠と、無線送信耐久性信頼性を確保することが必要であった。

0011

これは以下の理由による。インジウムは非常に柔らかい金属材料であり、モース硬さスケール数値は1.2であること、インジウムは基本的に金属材料であるため、上記のような環境ストレスによって腐食すること、インジウムが基本的に金属材料であるという事実に基づき、無線伝搬損失伝導損失として発生するため、インジウム膜層を必要以上に厚くすることなく、インジウムの光沢のある意匠が得られるような膜厚を確実に確保することにより、耐久性の信頼性が得られるようにする必要があること、インジウムの融点がたとえば156℃であり、これは非常に低いため、事前基材の表面に膜が形成されている樹脂成形コンポーネントの上に引き続きライニング樹脂の二次形成を行うと、インジウム層溶融樹脂の熱によって溶けること。

0012

インジウム膜は、金属色を示すため、エンブレムまたはその他の膜に適しているが、これには、剥離しやすく、耐久性と耐摩耗性欠けるという問題がある。また、インジウム膜は、基本的に金属であるため、腐食する可能性がある。それゆえ、二酸化珪素を含むセラミック膜を堆積させると耐久性が改善し、膜または塗装を保護することができる。しかしながら、二酸化珪素を含むセラミック層は無色であるため、たとえば金属色の外観が得られない。

課題を解決するための手段

0013

無線伝搬損失が少なく、環境要素による攻撃に対する耐性が改善された、レーダ装置のビーム経路用成形レドームは、樹脂で構成される基層または本体と、あるイメージを担持する装飾層と、を含む。装飾層は、基層または本体の表面上に堆積された光沢のある金属様被膜により特徴付けられる。装飾層は、ゲルマニウムまたはゲルマニウム合金等の半金属で構成される。

0014

上記の概要から、本発明の1つの態様は、本発明の先行技術による上記のような不利点のない、上記の一般的特徴を有する自動車用の装飾的レドームを提供することであることがわかるであろう。

0015

本発明の1つの特徴は、長期間にわたって製品としての安定した効果を提供し、レーダ装置のビーム経路のための無線伝搬損失と歪みの少ない成形コンポーネントを含む、上記の一般的特徴を有する自動車用の装飾的レドームを提供することである。

0016

本発明の1つの考えは、レーダ装置のビーム経路の光沢のある金属色を示す、上記の一般的特徴を有する自動車用の装飾的レドームを提供することである。

0017

本発明の他の考えは、比較的低コストである、上記の一般的特徴を有する自動車用の装飾的レドームを提供することである。

0018

本発明のまた別の態様は、耐久性が比較的高い、上記の一般的特徴を有する自動車用の装飾的レドームである。

0019

本発明の他の態様は、無線伝搬損失が少なく、摩耗および/または腐食に対する耐性が改善された、金属的外観の光沢のある装飾層を備える、上記の一般的特徴を有する自動車用の装飾的レドームを提供することである。

0020

本発明のその他の態様、特徴、考えは、一部で自明であり、一部で以下に指摘される。

0021

上記のような目的を鑑み、本発明には様々な要素の組合せ、部品の配置およびステップの連続の実施形態があり、それによって上記のような態様、特徴、考えおよびその他の態様、特徴、考えが、いずれも添付の図面を参照して実現でき、その範囲は付属の特許請求の範囲の中でより具体的に指摘され、明示される。

図面の簡単な説明

0022

本発明により構成され、グリルアセンブリの内側に設置された、本発明を具現化する装飾的レドームと、レドームの背後に設置されたレーダアンテナを有する自動車の部分的等角投影図である。
グリルの内側に設置されたレドームの一部を通じて見た場合の、自動車の中のレドームの背後に設置されたレーダアンテナと自動車前方の検出された物体を示し、放出され、反射された電波の図式表現を含む図式断面図である。
基層、装飾層、保護被覆層を示すレドームの等角投影図である。

実施例

0023

レドームは、マイクロ波アンテナを覆い、アンテナを雨、風邪およびその他の環境条件から保護し、また、アンテナを見えないように隠すために設置される。主な要求事項は、レドームがレーダまたは電波を透過させるか、またはそれによる信号減衰がわずかであることである。

0024

本発明は、レドームの装飾層に半金属または半金属合金を使用することに関する。本発明はたとえば、レドームの装飾層として、電気抵抗の高い、すなわち20℃で1オームの半金属であるゲルマニウムを使用する。

0025

ゲルマニウムの融点が938.25℃と高く、その沸点は2833℃であるため、この元素を堆積させるために、インジウムの場合に適用されるような熱蒸着法を用いることができない。それでもなお、これは有利である。

0026

本発明によれば、基層または本体を含む基板上にゲルマニウムを堆積させるためにスパッタリングが用いられる。スパッタリング堆積法性質から、均一な装飾層を確実に得ることができる。

0027

本発明の自動車用装飾的レドームは、樹脂で構成される基層または本体と、基層または本体の表面上の光沢のある装飾層を有する成形レドームからなり、光沢のある装飾層は、ゲルマニウムおよび/またはゲルマニウム合金等の半金属で構成される。

0028

ゲルマニウムおよび/またはゲルマニウム合金の層を使用することにより、無線透過性は、インジウム層または、欧州特許出願公開第1560288 A2号において提案されているような、錫等の他の金属と比較して、数桁単位で改善される。

0029

インジウムや錫のような金属は伝導性が高いことに加え、一般的に使用される堆積方法では厚さにばらつきがあるため、製造の最終段階で各レーダウィンドウのレーダビーム透過性試験しなければならなかった。これは、レドームの製造費用を大幅に増大させた。

0030

本発明のゲルマニウム装飾層は、ゲルマニウムの半金属の性質から伝導性が非常に低く、それにスパッタリング堆積法を組み合わせることによって、各レドームの試験は不要となる。

0031

半金属を使用するという事実により、金属装飾を施さない領域を作る必要がなく、これは、半金属がレーダ波に関して誘電体のような挙動を示すからである。その結果、本発明のレドームの製造工程の複雑さは、日本特許出願公開第2003−252137号において例示されている方法と比較して、改善される。

0032

ここで、図を詳しく参照するが、図中、全体を通じて同様の番号は同様のコンポーネントを指すために使用されており、図1に示されるように、参照番号10は概して、自動車14のグリルアセンブリ12の内側に取り付けるように構成された、本発明により構築され、本発明を具体化する装飾的レドームを指す。

0033

自動車14の中の、装飾的レドーム10の背後に、これと整列された状態で、レーダアンテナ16が位置付けられている。

0034

図2は、レドーム10の断面図であり、本発明によるレーダアンテナのビーム経路を示す。好ましくは、近位面と遠位面を有する基層または本体18を含む基板は、無線伝搬損失が低い透明または不透明樹脂または誘電損失の低い樹脂で成形される。近位面の表面上に、ゲルマニウムおよび/またはゲルマニウム合金を含む光沢のある装飾層20が、スパッタリング堆積法を用いて堆積される。

0035

本発明によれば、装飾層20は厚さが均一である。自動車のエンブレム等の装飾は、基層または本体18の近位面を突出面および/または後退面の構成で形成することによって設けられる。

0036

業者の間では周知のように、スパッタリング堆積法とは、原子または分子ソースまたはターゲットから高エネルギー粒子衝撃によって放出され、表面、すなわち基層または本体18に薄膜として堆積される物理的蒸着法である。

0037

本発明による装飾的レドーム10にはさらに、装飾層20の上にある透明樹脂層22を含めることができ、これは装飾層20の上に重なり、本体全体をミリ波帯半波長適応させることによって、レータ波の減衰を低減させるためのものである。樹脂層22が基礎本体18と装飾層20の上に成形されてもよく、その外面に、装飾層20の装飾的外観補足する、装飾的なインク上張り層を含んでいてもよい。

0038

基層または本体18は、無線伝搬損失が低く、誘電特性の点で優れた材料で構成される。たとえば比誘電率E’と誘電損失Tanδは誘電特性の指標となる。

0039

前述のように、レーダアンテナ16は、自動車14に取り付けられ、フロントグリルアセンブリ12の背後に設置される。装飾的レドーム10は自動車メーカの光沢のある金属エンブレムまたは特定の装飾を含み、フロントグリルアセンブリ12の内側に設置される。

0040

図2を参照すると、レーダ装置16からのミリ波23がレドーム10から前方に放射され、物体26からの反射ビーム24がレドーム10からレーダ装置16に戻る。

0041

装飾層20はゲルマニウムおよび/またはゲルマニウム合金を含んでいてもよく、ゲルマニウム合金は周期表の半金属族から選択される1つまたは複数の元素とゲルマニウムとの合金を含む。

0042

装飾層20は、ゲルマニウムおよび/またはゲルマニウム合金の複数の層または、ゲルマニウムとゲルマニウム合金の交互の層で形成されてもよく、各層の厚さは1nm〜500nm程度であり、10nm〜100nmという各層の厚さが本発明の目的の達成と金属色の効果の実現に最も有効であると考えられる。

0043

さらに、装飾層はゲルマニウムおよび/またはゲルマニウム合金の層と珪素等の他の半金属の層を交互に含んでいてもよく、これもまたスパッタリング堆積法により形成される。

0044

それゆえ、本発明の各種の態様、特徴、考えを実現し、実際の利用条件を満たすのに好適な自動車用装飾的レドームが提供されることがわかるであろう。

0045

本発明から考えられる様々な実施形態を創出し、また、本発明の主題から逸脱することなく、本明細書で示されている例示的実施形態に各種の変更を加えることができるため、本明細書に記載されているか、添付の図面に示されているすべての事柄は限定的な意味ではなく例示的な意味で解釈されるべきである。

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