DE102017127965A1

DE102017127965A1 - Fahrzeugkomponenten mit detektierbaren schichten

Info

Publication number: DE102017127965A1
Application number: DE102017127965.2A
Authority: DE
Inventors: Christopher Michael Seubert; Mark Edward Nichols
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2018-05-30
Also published as: US20180149782A1; CN108116334B; MX2017015044A; US10114156B2; CN108116334A

Abstract

Ein Fahrzeugkarosserieblechteil beinhaltet einen Träger, der eine Außenfläche definiert. Eine detektierbare Schicht ist auf der Außenfläche positioniert und dazu konfiguriert, mit einem ersten Band eines elektromagnetischen Spektrums zusammenzuwirken. Eine Dekorschicht ist auf der detektierbaren Schicht positioniert und dazu konfiguriert, einen Abschnitt eines zweiten Bands des elektromagnetischen Spektrums zu reflektieren und den ersten Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums zu übertragen. Eine Oberschicht ist auf der Dekorschicht positioniert und dazu konfiguriert, das erste und zweite Band des elektromagnetischen Spektrums zu übertragen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein erfassbare Schichten und insbesondere Fahrzeugkomponenten mit infraroten und nahinfraroten detektierbaren Schichten.
STAND DER TECHNIK
Autonome Fahrzeug erfassen die Welt um sich mithilfe einer Vielfalt von Sensoren. Ein solcher Sensor kann ein Light Detection and Ranging (LIDAR)-System sein, das Distanzen durch Illuminieren eines Zielobjekts mit Laserlicht misst. Ein derartiges Laserlicht kann im Nahinfrarot- und/oder Infrarotwellenlängenband des elektromagnetischen Spektrums vorkommen. In Fällen, bei denen das angestrebte Zielobjekt eine hohe Absorption oder einen niedrigen Reflexionsgrad der von dem LIDAR-System benutzten Wellenlänge aufweist, kann das Detektieren von Ziel Objekten sich aufgrund des Mangels von vom Zielobjekt zurückgeworfenem Licht als schwierig erweisen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung gemäß beinhaltet ein Fahrzeugkarosserieblechteil einen Träger, der eine Außenfläche definiert. Eine detektierbare Schicht ist auf der Außenfläche positioniert und dazu konfiguriert, mit einem ersten Band eines elektromagnetischen Spektrums zusammenzuwirken. Eine Dekorschicht ist auf der detektierbaren Schicht positioniert und dazu konfiguriert, einen Abschnitt eines zweiten Bands des elektromagnetischen Spektrums zu reflektieren und den ersten Abschnitt des elektromagnetischen Spektrum zu übertragen. Eine Oberschicht ist auf der Dekorschicht positioniert und dazu konfiguriert, das erste und zweite Band des elektromagnetischen Spektrums zu übertragen.
Einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung gemäß beinhaltet ein Fahrzeugkarosserieblechteil einen Träger. Eine detektierbare Schicht ist auf dem Träger positioniert und dazu konfiguriert, ein erstes Band eines elektromagnetischen Spektrums zu reflektieren. Die Dekorschicht und das Pigment sind dazu konfiguriert, das Band des elektromagnetischen Spektrums zu reflektieren.
Noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung gemäß beinhaltet ein Fahrzeug einen Träger. Eine detektierbare Schicht ist als Markierung konfiguriert und auf dem Träger positioniert. Die detektierbare Schicht ist dazu konfiguriert, ein nichtsichtbares Band des elektromagnetischen Spektrums zu reflektieren. Eine Dekorschicht ist über der detektierbaren Schicht positioniert und dazu konfiguriert, das nichtsichtbare Band des elektromagnetischen Spektrums zu übertragen.
Diese und andere Aspekte, Objekte und Merkmale der vorliegenden Offenbarung sind für den Fachmann bei der Durchsicht der vorliegenden Patentschrift, Ansprüche und angehängten Zeichnungen ersichtlich. Es versteht sich weiter, dass Merkmale jeder hierin offenbarten Ausführungsform in Verbindung mit oder als Ersatz für Merkmale der anderen Ausführungsformen verwendet werden können.
Figurenliste
In den Zeichnungen gilt:

1 ist eine perspektivische Rückansicht eines Fahrzeugs einschließlich einer Vielzahl von Karosserieblechteilen einem Beispiel gemäß;
2 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie II in 1;
3A ist ein Schaubild, das Reflexionsgrad verglichen mit Wellenlänge für TiO₂ und golddotiertes TiO₂darstellt;
3B ist ein Schaubild, das einem Beispiel gemäß Reflexionsgrad verglichen mit Wellenlänge für ein reflektierendes Beispiel einer detektierbaren Schicht darstellt;
4A ist ein Schaubild, das eine Wellenlänge verglichen mit Intensität für eine Anregungsquelle darstellt; und
4B ist ein Schaubild, das eine Intensität einer Fluoreszenz von einer detektierbaren Schicht bei Illuminierung mit der Anregungsquelle darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zu Zwecken der vorliegenden Beschreibung betreffen die Begriffe „obere/r/s“, „untere/r/s“, „rechts“, „links“, „hinten“, „vorn“, „vertikal“, „horizontal“ und Ableitungen derselben die Erfindung, wie sie in 1 ausgerichtet ist. Doch es versteht sich, dass die Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen annehmen kann, mit Ausnahme von Fällen, in denen ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist. Es versteht sich außerdem, dass die spezifischen Vorrichtungen und Verfahren, die in den angehängten Abbildungen dargestellt und in der folgenden Patentschrift beschrieben sind, lediglich beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen, in den angehängten Ansprüchen definierten Konzepte sind. Deshalb dürfen bestimmte Abmessungen und andere physische Eigenschaften in Bezug auf die hierin offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend betrachtet werden, es sei denn dies ist in den Ansprüchen ausdrücklich anderweitig angegeben.
Die Begriffe „einschließlich“, „umfasst“, „umfassend“ oder eine andere Variation derselben sollen einen nichtausschließlichen Einschluss ausdrücken, sodass ein Prozess, ein Verfahren, Artikel oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfasst, nicht nur diese Elemente beinhaltet, sondern auch andere Elemente beinhalten kann, die nicht ausdrücklich angeführt oder einem solchen Prozess, Verfahren, Artikel oder einer solchen Vorrichtung inhärent sind. Ein Element, dem „umfasst... ein(e)“ vorausgeht, schließt ohne weitere Einschränkungen nicht das Vorliegen zusätzlicher identischer Elemente in dem Prozess, Verfahren, Artikel oder der Vorrichtung aus, der bzw. die das Element umfasst.
Unter Bezugnahme aufs 1-4B bezeichnet das Bezugszeichen 10 allgemein ein Fahrzeug. Das Fahrzeug 10 beinhaltet eine Vielzahl von Karosserieblechteilen 14, die um ein Äußeres des Fahrzeugs 10 positioniert sind. Jedes der Karosserieblechteile 14 kann einen Träger 18 beinhalten, der eine Innenfläche 18A und eine Außenfläche 18B definiert. Es versteht sich, dass die Innenfläche 18A eine innenliegende Fläche sein kann, die allgemein in ein Inneres des Fahrzeugs 10 weist, und die Außenfläche 18B eine außenliegende Fläche sein kann, die allgemein vom Fahrzeug 10 nach außen weist. Auf der Außenfläche 16B des Trägers 18 befindet sich eine detektierbare Schicht 22. Es versteht sich, dass die detektierbare Schicht 22 zusätzlich oder alternativ dazu auf der Innenfläche 18A des Trägers 18 positioniert sein kann. Verschiedenen Beispielen gemäß kann die detektierbare Schicht 22 dazu konfiguriert sein, mit einem oder mehreren Bändern eines elektromagnetischen Spektrums zusammenzuwirken (z. B. sie zu reflektieren, in Reaktion darauf zu fluoreszieren, zu absorbieren und/oder zu übertragen). Eine Dekorschicht 26 ist auf der detektierbaren Schicht 22 positioniert. Verschiedenen Beispielen gemäß ist die Dekorschicht 26 dazu konfiguriert, mit einem oder mehreren Bändern des elektromagnetischen Spektrums zusammenzuwirken (z. B. sie zu reflektieren, in Reaktion darauf zu fluoreszieren, zu absorbieren und/oder zu übertragen). Ein Oberschicht 30 ist über der Dekorschicht 26 positioniert. Die Oberschicht 30 kann dazu konfiguriert sein, mit einem oder mehreren Bändern elektromagnetischen Spektrums zusammenzuwirken (z. B. sie zu reflektieren, in Reaktion darauf zu fluoreszieren, zu absorbieren und/oder zu übertragen).
Unter Bezugnahme auf 1 ist das in dem Beispiel dargestellte Fahrzeug 10 ein Pkw, aber es versteht sich, dass die Offenbarung ebenfalls auf Lkws, Lieferwagen, Motorräder, Baumaschinen und Ähnliches angewendet werden kann, ohne von den hierin bereitgestellten Lehren abzuweichen. Wie oben erklärt, beinhaltet das Fahrzeug 10 eine Vielzahl von Karosserieblechteilen 14, die um das Äußere des Fahrzeugs 10 positioniert sind. Es versteht sich, dass, obwohl hierin in Verbindung mit Außenkomponenten beschrieben, die Beschreibung unten ebenfalls auf Innenkomponenten angewendet werden kann (z. B. Verkleidungskomponenten, Armaturen usw.). Beispiele für Karosserieblechteile 14 des Fahrzeugs 10 können hintere Karosserieseitenbleche 38, eine Verschlussklappe 42, Stoßstangen 46, ein Dach 50, Türen 54, vordere Karosserieseitenbleche 58, Säulen 62 sowie andere Karosserieblechteile 14 beinhalten, die um das Fahrzeug 10 positioniert sind. Es versteht sich, dass diese Offenbarung auch auf Transparentteile um das Fahrzeug 10 angewendet werden kann, wie zum Beispiel die Fenster 66 und die Lichtbaugruppen 70. Ferner kann die Offenbarung ebenfalls auf Nummernschilder, Aufkleber oder auf dem Fahrzeug 10 angebrachte Applikationen angewendet werden.
Unter Bezugnahme auf 2 weisen die Karosserieblechteile 14 eine geschichtete Struktur einschließlich des Trägers 18, der auf der Außenfläche 18A des Trägers 18 positionierten detektierbaren Schicht 22, der auf der detektierbaren Schicht 22 positionierten Dekorschicht 26 und der auf der Dekorschicht 26 positionierten Oberschicht 30 auf. Es versteht sich, dass andere Reihenfolgen der Schichten 22, 26, 30 umgesetzt werden können, ohne von der hierin bereitgestellten Offenbarung abzuweichen.
Die Oberschicht 30 kann dazu konfiguriert sein, mit einem oder mehreren Bändern des elektromagnetischen Spektrums zusammenzuwirken (z. B. sie zu reflektieren, in Reaktion darauf zu fluoreszieren, zu absorbieren und/oder zu übertragen). Verschiedenen Beispielen gemäß kann die Oberschicht 30 dazu konfiguriert sein, mehr als 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder mehr als circa 99 % der sichtbaren, nahinfraroten oder infraroten Bänder des elektromagnetischen Spektrums zu übertragen. Verschiedenen Beispielen gemäß kann die Oberschicht 30 als ein „Klarlack“ bekannt und dazu konfiguriert sein, dem Karosserieblechteil 14 als solcher zu dienen. Die Oberschicht 30 kann gegen physische, chemische und/oder Umweltschäden schützen, denen das Karosserieblechteil 14 möglicherweise ausgesetzt ist. Die Oberschicht 30 kann aus einem polymeren Bindemittel bestehen, einschließlich eines oder mehrerer Harze. Die Zusammensetzung der Oberschicht 30 kann ferner ein oder mehrere Zusatzstoffe beinhalten, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, Stabilisatoren (z. B. Lichtstabilisatoren aus gehindertem Amin oder Ultraviolettlicht-Absorber), rheologiesteuernde Zusatzstoffe, flusssteuernde Zusatzstoffe und andere Zusatzstoffe, um ein gewisses Erscheinungsbild und/oder bestimmte Beständigkeitseigenschaften zu erzielen. Nicht einschränkende Beispiele für geeignete Zusammensetzungen der Oberschicht 30 schließen wärmegehärtete lösungsmittelhaltige Einkomponenten-Klarlacke mit ein, wie zum Beispiel Acryl-Melamin-Klarlacke, Epoxidsäure-Klarlacke, Polyesterklarlacke, Alkyd-Klarlacke und/oder Kombinationen derselben. In einem anderen Beispiel kann die Zusammensetzung der Oberschicht 30 wärmegehärtete lösungsmittelhaltige Zweikomponenten-Klarlacke beinhalten, wie zum Beispiel Polyurethan-Klarlacke, Epoxidsäure-Klarlacke, Epoxid-Thiol-Klarlacke, Thiourethan-Klarlacke und/oder Kombinationen derselben. In einem weiteren Beispiel kann die Zusammensetzung der Oberschicht 30 strahlungsgehärtete lösungsmittelhaltige Klarlacke beinhalten, wie zum Beispiel Urethanacrylat-Klarlacke, Epoxidacrylat-Klarlacke, Thiourethan-Klarlacke, Epoxidsäure-Klarlacke, Urethan-Klarlacke, Esteracrylat-Klarlacke und/oder Kombinationen derselben. In einem weiteren Beispiel kann die Zusammensetzung der Oberschicht 30 wärmegehärtete Pulverklarlacke beinhalten, wie zum Beispiel Epoxidklarlacke, Polyesterklarlacke, Acrylklarlacke, Urethan-Klarlacke und/oder Kombinationen derselben. In einem weiteren Beispiel kann die Zusammensetzung der Oberschicht 30 wärmegehärtete Klarlacke auf Wasserbasis beinhalten, wie zum Beispiel Polyurethan-Klarlacke. Es versteht sich, dass beliebige der offenbarten Zusammensetzungen für die Oberschicht 30 mit beliebigen anderen offenbarten Zusammensetzungen für die Oberschicht benutzt (z. B. gemischt, geschichtet) werden können.
Die Dekorschicht 26 ist unter der Oberschicht 30 positioniert. Die Oberschicht 30 kann den gesamten oder einen Abschnitt der Dekorschicht 26 bedecken. Eine oder mehrere Adhäsionsschichten können zwischen der Oberschicht 30 und der Dekorschicht 26 positioniert sein, um eine Adhäsion zwischen den Schichten 30, 26 zu ermöglichen oder zu erhöhen. Die Dekorschicht 26 kann eine Dicke zwischen circa 10 µm und circa 30 µm aufweisen. Die Dekorschicht 26 kann als „Grundierung“ und/oder „Anstrich“ bezeichnet werden. Bei Beispielen, bei denen die Dekorschicht 26 ein Anstrich oder eine Grundierung ist, kann die Dekorschicht 26 Zusatzstoffe 26A wie zum Beispiel Pigmente, Partikel, Flocken oder andere Zusatzstoffe beinhalten, die der Dekorschicht 26 ein gewünschtes Erscheinungsbild verleihen. Die Dekorschicht 26 kann ästhetisch ansprechende Farben und Effekte bereitstellen, indem mindestens ein Band des elektromagnetischen Spektrums reflektiert und/oder gestreut wird. Beispielsweise kann die Dekorschicht 26 in einem Anstrichbeispiel einem Betrachter eine wahrgenommene Farbe bereitstellen, indem sie einen Abschnitt (z. B. eine spezifische Farbe) des sichtbaren Bands des elektromagnetischen Spektrums reflektiert. Der reflektierte Abschnitt des elektromagnetischen Bands kann auf ein oder mehrere Pigmente (z. B. die Zusatzstoffe 26A) zurückzuführen sein, die innerhalb eines Harzbindemittels angeordnet sind. Beispielhafte Zusammensetzungen von Pigmenten können Perylenverbindungen wie zum Beispiel Paliogen^® und Lumogen^® beinhalten. Der Einschluss einer oder mehrerer Flocken und Partikel (z. B. die Zusatzstoffe 26A) können eine metallische Reflexion und/oder Streuung auf die Dekorschicht 26 einfallenden Lichts bereitstellen. Die Flocken und/oder Partikel können aus Metallen (z. B. Aluminium, Stahl usw.) bestehen, um ein irisierendes oder funkelndes Erscheinungsbild zu bieten.
Verschiedenen Beispielen gemäß können die Zusatzstoffe 26A innerhalb der Dekorschicht 26 dazu konfiguriert sein, mit einem oder mehreren Bändern des elektromagnetischen Spektrums zusammenzuwirken (z. B. sie übertragen, absorbieren und/oder reflektieren). Ferner können mehrere verschiedene Zusatzstoffe 26A benutzt werden, von denen nicht alle mit denselben Bändern des elektromagnetischen Spektrums zusammenwirken. Ferner können die Zusatzstoffe 26A dazu konfiguriert sein, mit den verschiedenen Wellenlängenbändern des elektromagnetischen Spektrum anders zusammenzuwirken als die detektierbare Schicht 22 und/oder die Oberschicht 30. Beispielsweise können die Zusatzstoffe 26A dazu konfiguriert sein, ein erstes Band des elektromagnetischen Spektrums zu reflektieren (z. B. sichtbares Licht), während sie einem zweiten Band des elektromagnetischen Spektrums gegenüber transparent bleiben (z. B. nahinfrarotem und/oder infrarotem Licht). Die Zusatzstoffe 26A können eine Transparenz gegenüber Nahinfrarot- und/oder Infrarot von mehr als circa 10 %, 20 %, 30%, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder von mehr als circa 99 % aufweisen. Die Zusatzstoffe 26A können mehr als circa 10 %, 20 %, 30%, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder mehr als circa 99 % sichtbares Licht oder spezifische Bänder (z. B. Farben) des sichtbaren Lichts reflektieren.
Die detektierbare Schicht 22 ist zwischen der Außenfläche 18B des Trägers 18 und der Dekorschicht 26 positioniert. Eine oder mehrere Adhäsionsschichten können zwischen der Dekorschicht 26 und der detektierbaren Schicht 22 positioniert sein, oder zwischen der detektierbaren Schicht 22 und der Außenfläche 18B, um eine Adhäsion zu ermöglichen oder zu erhöhen. Die detektierbare Schicht 22 ist dazu konfiguriert, mit einer oder mehreren Wellenlängenbändern des elektromagnetischen Spektrums zusammenzuwirken (z. B. zu reflektieren, zu fluoreszieren, zu absorbieren und/oder zu übertragen). Einem Beispiel gemäß ist die detektierbare Schicht 22 dazu konfiguriert, die Detektion des Fahrzeugs 10 per LIDAR-Systeme durch das Reflektieren und/oder Emittieren von Licht mit einer Wellenlänge, die von den LIDAR-Systemen detektierbar ist, zu gestatten. Gemäß verschiedenen Beispielen ist die detektierbare Schicht 22 dazu konfiguriert, Licht im Infrarotband (z. B. Licht mit einer Wellenlänge zwischen circa 700 nm bis circa 1 nm) des elektromagnetischen Spektrums, und insbesondere das Nahinfrarotband (z. B. Licht mit einer Wellenlänge zwischen circa 700 nm bis circa 1550 nm) zu reflektieren, zu absorbieren und/oder du fluoreszieren. LIDAR-Systeme können Laser oder Lichtemissionsquellen benutzen, die Licht mit einer Wellenlänge von circa 905 und/oder 1550 nm emittieren. In reflektierenden Beispielen der detektierbaren Schicht 22 kann die detektierbare Schicht 22 dazu konfiguriert sein, gleich oder mehr als circa 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 99 % Licht (z. B. des nahinfraroten Bands) zu reflektieren, das auf die detektierbare Schicht 22 fällt. Die detektierbare Schicht 22 kann teilweise, im Wesentlichen oder voll transparent gegenüber Licht innerhalb des sichtbaren Wellenbands von Licht sein (z. B. Licht mit einer Wellenlänge zwischen circa 390 nm und circa 700 nm). Beispielsweise kann die detektierbare Schicht 22 eine Transparenz gleich oder mehr als circa 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 99 % gegenüber Licht in dem sichtbaren Wellenlängenband aufweisen. Alternativ dazu kann die detektierbare Schicht 22 dazu konfiguriert sein, mehr als circa 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 99 % sichtbares Licht zu reflektieren und/oder zu absorbieren. Die detektierbare Schicht 22 kann eine Dicke zwischen circa 12 µm und circa 75 µm oder zwischen circa 25 µm und circa 50 µm aufweisen.
Die detektierbare Schicht 22 kann auf der Außenfläche 18B des Trägers 18 auf verschiedene Weise positioniert und/oder aufgetragen werden. Beispielsweise kann die detektierbare Schicht 22 als Beschichtung, Film, zusätzlicher Träger, Furnier, Glasur, Schicht und/oder Belag aufgetragen werden, ohne vom Geist dieser Offenbarung abzuweichen. Die detektierbare Schicht 22 kann den Träger 18 komplett abdecken oder in einem gestreiften, getüpfelten oder anderen Muster aufgetragen werden. Ferner kann die Auftragungsart über ein Karosserieblechteil 14 oder von Karosserieblechteil 14 zu Karosserieblechteil 14 wechseln. Die Zusammensetzung, das Auftragungsverfahren und/oder die Dicke (z. B. und damit der Grad des Zusammenwirkens mit Bändern des elektromagnetischen Spektrums) der detektierbaren Schicht 22 kann über die detektierbare Schicht 22 hinweg variieren. Beispielsweise kann die Zusammensetzung, das Auftragungsverfahren und/oder die Dicke der detektierbaren Schicht 22 geändert werden, um eine Markierung 80 oder mehreren Markierungen 80 zu bilden. In einem ersten Beispiel kann die detektierbare Schicht 22 auf der Außenfläche 18B in der Form der Markierung 80 aufgetragen oder aufgebracht sein (z. B. durch ein Tintenstrahlverfahren, Tampondruck, Siebdruck usw.). Beispielsweise können Streifen der detektierbaren Schicht 22, getrennt durch Abschnitt der Außenfläche 18B, welche die detektierbare Schicht 22 nicht enthalten, die Markierung 80 bilden. In einem anderen Beispiel kann die detektierbare Schicht 22 so aufgetragen werden, dass die detektierbare Schicht 22 einen ersten Abschnitt 22A und einen zweiten Abschnitt 22B beinhaltet. Der erste und zweite Abschnitt 22A, 22B können kooperieren, um die Markierung 80 zu bilden. Die Markierung 80 kann einen Abschnitt oder das gesamte Karosserieblechteil 14 abdecken. Der erste und zweite Abschnitt 22A, 22B können sich in Dicke, Zusammensetzung, Auftragungsverfahren und/oder auf andere beliebige Weise unterschieden, was sich auf das Zusammenwirken mit dem elektromagnetischen Spektrum auswirkt. Beispielsweise kann der zweite Abschnitt 22B ein höheres Reflexionsvermögen gegenüber nahinfraroten und/oder infraroten Bändern des elektromagnetischen Spektrums im Vergleich mit dem ersten Abschnitt 22A aufweisen. So kann die detektierbare Schicht 22 mithilfe des ersten und zweiten Abschnitts 22A, 22B die Markierung 80 als nur für ein Erfassungssystem (z. B. LIDAR) und nicht für Personen mit bloßem Auge sichtbar sein, die das Karosserieblechteil 14 betrachten. Die Markierung 80 kann ein alphanumerischer Text, Bilder, Symbole, Muster, Tupfer, Streifen, Zahlen, maschinenlesbare Codes (z. B. Barcodes, QR-Codes usw.) oder eine andere Markierung 80 sein, die zur Informationsvermittlung konfiguriert ist. Beispielsweise kann die Markierung 80 die Position des Trägers 18 auf dem Fahrzeug 10 anzeigen. Eine solche Verwendung kann vorteilhaft sein, da sie LIDAR-Systemen ermöglicht, schnell zu bestimmen, welcher Abschnitt des Fahrzeugs 10 erfasst wird.
Gemäß einem ersten reflektierenden Beispiel der detektierbaren Schicht 22, ist die detektierbare Schicht 22 als eine Vielzahl von Partikeln (z. B. einer reflektierenden Komponente) oder Pigmenten konfiguriert, die in einer Beschichtung oder einem Bindemittel angeordnet sind. Die Partikel oder Pigmente können dazu konfiguriert sein, selektiv Strahlung auf einer Wellenlänge zu reflektieren, jedoch bei anderen Wellenlängen transparent zu sein, wie oben erklärt. Die Partikel können ein dielektrisches Material beinhalten. In einem spezifischen Beispiel können die dielektrischen Partikel TiO₂beinhalten. Gemäß einigen Beispielen können die dielektrischen Partikel ein oder mehr Dotierstoffe beinhalten, die innerhalb einer Matrix der dielektrischen Partikel angeordnet sind. Die Dotierstoffe können Metalle wie Gold, Niobium, Kupfer oder Kombinationen derselben beinhalten. Die Dotierstoffe können innerhalb der dielektrischen Partikel mit einer Konzentration von weniger als circa 5 %, 4 %, 3 %, 2 %, 1 % oder weniger als circa 0,1 % vorhanden sein. Die Verwendung der Dotierstoffe innerhalb der dielektrischen Partikel kann das Reflexionsvermögen der dielektrischen Partikel um 1550 nm von circa 30 % auf 65 % erhöhen. Beispielsweise zeigt 3A den Reflexionsgrad im Vergleich mit der Wellenlänge einer nichtdotierten TiO₂-Probe und einer golddotierten TiO₂-Probe (z. B. die detektierbare Schicht 22). Wie man sieht, ist das Reflexionsvermögen der golddotierten TiO₂-Probe relativ zu der nichtdotierten Probe erhöht. Die Partikel können eine Volumenfraktion innerhalb des Bindemittels zwischen circa 0,5 % und circa 20 % oder zwischen circa 1 % und circa 10 % oder zwischen circa 4 % und circa 6 % aufweisen. In einem spezifischen Beispiel können die Partikel eine Volumenfraktion innerhalb des Bindemittels von circa 5 % aufweisen.
Einem zweiten reflektierenden Beispiel der detektierbaren Schicht 22 gemäß kann die detektierbare Schicht 22 einen Stapel dünner Schichten Materialien mit verschiedenen Brechungsindexen beinhalten (z. B. ein Material mit hohem Brechungsindex und ein material mit niedrigem Brechungsindex) übereinander beinhalten (z. B. eine Erstmaterialschicht und eine Zweitmaterialschicht). In einem spezifischen Beispiel können die dünnen Materialschichten Dielektrika sein. Die dünnen Materialschichten können in einem dielektrischen Stapel angeordnet sein (d. h. eine Gruppierung der Erst- und Zweitmaterialschicht basierend auf physikalischen Eigenschaften). Die detektierbare Schicht 22 kann ein, zwei oder mehrere Stapel der ersten und zweiten dielektrischen Schicht aufweisen, wobei jeder Stapel Eigenschaften wie Dicke und Brechungsindex der Schichten variiert. Dieses Beispiel der detektierbaren Schicht 22 kann als dielektrischer Spiegel bezeichnet werden. Unter Verwendung eines solchen Beispiels ist die Wellenlänge, bei der die detektierbare Schicht 22 reflektierend ist, durch die Variierung der Dicke und Zusammensetzung der abwechselnden Schichten von Materialien mit hohem und niedrigen Brechungsindex abgestimmt werden. Die Schärfe des Reflexionsfensters (d. h. ein Wellenlängenband, bei dem die detektierbare Schicht 22 reflektierend ist) kann durch die Anzahl von Schichten, die in der detektierbaren Schicht 22 vorhanden sind, gesteuert werden. Zu beispielhaften dielektrische Materialien gehören SiO₂, Ta₂O₅, NbO₅, TiO₂, HfO₂, MgF₂ und Kombinationen derselben. Die Dicke der dielektrischen Schichten können zwischen 5 nm und circa 200 nm liegen. In manchen Beispielen kann sich die Dicke der dielektrischen Schichten voneinander unterscheiden und kann variieren. In manchen Beispielen kann die Wahl des dielektrischen Materials auf dem Brechungsindex des Materials basieren, um das Reflexionsvermögen der detektierbaren Schicht 22 zu erhöhen oder zu senken. In verschiedenen Beispielen können Materialien mit hohem Brechungsindex Indexe aufweisen, die höher als circa 1,9, höher als circa 2,1 oder höher als circa 2,4 sind. In verschiedenen Beispielen können Materialien mit niedrigem Brechungsindex Indexe aufweisen, die niedriger als circa 1,5, niedriger als circa 1,4 oder niedriger als circa 1,3 sind. Beispiele der detektierbaren Schicht 22, die dielektrische Spiegel benutzt, können eine Streustruktur beinhalten (z. B. eine Aufrauhung der Oberschicht 30, Streuung von Partikeln in der detektierbaren Schicht 22 und/oder der Dekorschicht 26 usw.), die dazu konfiguriert ist, verschiedene Wellenlängen diffus zu reflektieren und Spiegelreflexion zu minimieren.
In Beispielen der detektierbaren Schicht 22, die einen abwechselnden Stapel von Materialien mit hohem und niedrigem Brechungsindex verwendet, kann der Stapel von Materialien mit hohem und niedrigem Brechungsindex als eine Vielzahl von Partikeln konfiguriert sein (z. B. der reflektierenden Komponente), die innerhalb eines Bindemittels angeordnet sind, wie oben in Verbindung mit dem ersten Beispiel der detektierbaren Schicht 22 beschrieben. Die Stapel abwechselnder dünner Materialschichten mit verschiedenen Brechungsindexen können durch Dünnfilmabscheidung gebildet werden. Die Stapel können durch pyrolitische Gasabscheidung, chemische Gasabscheidung, Zerstäubungs- oder schichtweise (Layer by layer, LBL) Abscheidung aufgebracht werden. Die Stapel abwechselnder dünner Materialschichten können dadurch hergestellt werden, dass die Dünnfilme auf flexiblen Trägern geschaffen werden, die Filme von dem Träger gelöst werden und das Material zur Dispersion in Bindemitteln und Beschichtungen in kleine Flocken oder Partikel gemahlen wird, wie oben in Verbindung mit dem ersten Beispiel der detektierbaren Schicht 22 beschrieben. Die Partikel können eine Volumenfraktion innerhalb des Bindemittels zwischen circa 0,5 % und circa 20 % oder zwischen circa 1 % und circa 10 % oder zwischen circa 4 % und circa 6 % aufweisen. In einem spezifischen Beispiel können die Partikel eine Volumenfraktion innerhalb des Bindemittels von circa 5 % aufweisen. Wie in 3B gezeigt, kann die detektierbare Schicht 22, die Stapel abwechselnder Materialien benutzt, konfiguriert sein, bestimmte Fenster des elektromagnetischen Spektrums zu reflektieren, während sie im Wesentlichen anderen Fenstern oder Bändern gegenüber transparent ist. In spezifischen Beispielen kann die detektierbare Schicht 22, die solche Partikel benutzt, selektiv Licht mit einer Wellenlänge von circa 905 nm oder circa 1550 nm (z. B. Nahinfrarotstrahlung) reflektieren, um das Reflexionsvermögen bei Wellenlängen zu verbessern, die traditionelle von LIDAR-Systemen benutzt werden.
Einem anderen Beispiel gemäß kann die detektierbare Schicht 22 dazu konfiguriert sein, bei einer vorbestimmten Wellenlänge als Reaktion auf den Empfang einer Anregungsemission zu fluoreszieren. In einem solchen Beispiel kann die detektierbare Schicht 22 ein Bindemittel und einen oder mehrere Typen organischer Moleküle (z. B. eine fluoreszierende Komponente) mit einer Struktur beinhalten, die dazu konfiguriert ist, bei Illuminierung mit spezifischen Lichtwellenlängen zu fluoreszieren. Gemäß verschiedenen Beispielen können die organischen Moleküle auf einer Cyaninstruktur wie Cypate (z. B. einer Cyaninkomponente) basieren. Es versteht sich, dass andere Moleküle und Färbemittel benutzt werden können, die zur Anregung und Emission in der Lage sind, ohne von den hierin bereitgestellten Lehren abzuweichen. Die Anregungsemission kann eine Wellenlänge in den ultravioletten, sichtbaren, nahinfraroten oder infraroten Wellenbändern des elektromagnetischen Spektrums aufweisen. In spezifischen Beispielen kann die Anregungsemission eine Wellenlänge aufweisen, die von LIDAR-Systemen verwendet wird, wie zum Beispiel circa 905 nm und/oder circa 1550 nm. Als Reaktion auf die Anregungsemission können die organischen Moleküle dazu konfiguriert sein, die Anregungsemission in eine längere Wellenlängenemission herunter zu konvertieren. In einem spezifischen Beispiel können die organischen Moleküle der detektierbaren Schicht 22 dazu konfiguriert sein, von einer Anregungsemission von einem LIDAR-System angeregt zu werden und dazu konfiguriert sein, Licht zu emittieren, das auch von dem LIDAR-System wahrnehmbar ist (z. B. können die organischen Moleküle Licht im nahinfraroten Band fluoreszieren). Es versteht sich, dass die reflektierenden und fluoreszierenden Beispiel der detektierbaren Schicht 22 kombiniert werden können, ohne von den hierin bereitgestellten Lehren abzuweichen.
Die Nutzung der vorliegenden Offenbarung kann verschiedene Vorteile bieten. Erstens kann das verbesserte Reflexionsvermögen des Fahrzeugs 10 gegenüber LIDAR-Systemen Sicherheitsvorzüge bieten. Beispielsweise kann ein erhöhtes Reflexionsvermögen die „Sichtbarkeit“ des Fahrzeugs 10 gegenüber autonomen Fahrzeugen, automatisierten Systemen und anderen Systemen, in die LIDAR-Systeme eingegliedert sind, verbessern. Ferner können Beispiele des Fahrzeugs 10, die einen kleineren sichtbaren Bereich aufweisen, wie zum Beispiel ein Motorrad, gegenüber autonomen Fahrzeugen eine verbesserte Sichtbarkeit aufweisen. Zweitens, da die Dekorschicht 26 transparent oder lichtdurchlässig gegenüber Infrarot- oder Nahinfrarotlicht sein kann, kann die Dekorschicht 26 über der detektierbaren Schicht 22 positioniert sein. Derartige Beispiele können dahingehend vorteilhaft sein, dass sie einem Besitzer des Fahrzeugs 10 ermöglichen, eine beliebige Farbe für das Fahrzeug 10 zu wählen, während dem Fahrzeug 10 weiterhin ermöglicht wird, LIDAR-Systemen gegenüber sichtbar zu sein. Drittens kann die Fähigkeit, die detektierbare Schicht 22 über mehrere Karosserieblechteile 14 des Fahrzeugs 10 hinweg zu platzieren, die Sichtbarkeit des Fahrzeugs 10 gegenüber LIDAR-Systemen zu erhöhen. Viertens kann die detektierbare Schicht 22, indem die detektierbare Schicht 22 als Markierung 80 konfiguriert wird, mehr bewirken als nur Licht zu reflektieren, nämliche räumliche Informationen darüber zu vermitteln, was das LIDAR-System erfasst.
Es versteht sich, dass, obwohl in Verbindung mit Fahrzeugkomponenten beschrieben, die vorliegende Offenbarung ebenfalls auf Nicht-Fahrzeug-Komponenten angewendet werden kann. Beispielsweise können die detektierbare Schicht 22 und die Dekorschicht 26 der vorliegenden Offenbarung auf Schilder, Kleider, Fahrräder, Mützen, Schutzausrüstung, Kinderspielzeuge, Haustierleinen und Geschirr usw. aufgetragen werden, ohne von den hierein bereitgestellten Leeren abzuweichen. Während die vorangehende Offenbarung dahingehend vorteilhaft sein kann, es LIDAR-Systemen zu ermöglichen, Fahrzeuge zu erfassen, kann das Auftragen der detektierbaren Schicht 22 auf die oben genannten Artikel das Erfassen typischer Straßengefahren (z. B. Menschen, Haustiere, Fahrradfahrer) durch automatisierte Fahrzeuge ermöglichen, die LIDAR-Erfassungssysteme benutzen.
Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass die Konstruktion der beschriebenen Offenbarung und anderer Komponenten nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt ist. Andere beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung können aus einer breiten Palette Materialien geformt sein, insofern dies hierin nicht anderweitig beschrieben ist.
Zum Zweck dieser Offenbarung bezeichnet der Begriff „gekoppelt“ bzw. „verbunden“ (in sämtlichen Formen, koppeln, gekoppelt bzw. verbinden, verbunden usw.) allgemein das direkte oder indirekte miteinander Verbinden zweier Komponenten (elektrisch oder mechanisch). Ein solches Verbinden kann der Art nach stationär oder beweglich sein. Ein solches Verbinden kann dadurch erzielt werden, dass die beiden (elektrischen oder mechanischen) Komponenten und beliebige zusätzliche Zwischenglieder integral als einheitlicher Körper miteinander oder mit den zwei Komponenten gebildet sind. Soweit nicht anders angegeben, kann ein solches Verbinden kann der Art nach permanent oder entfernbar oder lösbar sein.
Es ist auch wichtig, darauf hinzuweisen, dass die Konstruktion und Anordnung der Elemente dieser Offenbarung wie in den beispielhaften Ausführungsformen gezeigt rein veranschaulichend ist. Obwohl nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen in dieser Offenbarung detailliert beschrieben wurden, wird der Fachmann verstehen, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen in Bezug auf Größe, Maße, Strukturen, Formen und Verhältnisse der verschiedenen Elemente, Parameterwerte, Befestigungsvorrichtungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtung usw.), ohne wesentlich von den Lehren und Vorteilen des vorliegenden Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als einheitlicher Körper gezeigt werden, aus mehreren Teilen konstruiert sein, oder Elemente, die als mehrere Teile abgebildet sind, als einheitlicher Körper geformt sein, die Bedienung der Schnittstellen kann umgekehrt oder anderweitig variiert sein, die Länge oder Breite der Strukturen und/oder Glieder oder Verbinder oder anderer Elemente des Systems können variiert werden, die Art oder Anzahl von Verstellpositionen zwischen den Elementen kann variieren. Es sollte ebenfalls angemerkt werden, dass die Elemente und/oder Baugruppen des Systems aus einem beliebigen einer breiten Palette an Materialien hergestellt werden können, die über ausreichend Festigkeit und Haltbarkeit verfügen, in einer beliebigen einer breiten Palette von Farben, Texturen und Kombinationen. Dem gemäß gelten alle derartigen Modifikationen als im Umfang der vorliegenden Innovationen eingeschlossen. Andere Substitutionen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können in der Gestaltung, in den Betriebsbedingungen und der Anordnung der gewünschten und anderen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Innovationen abzuweichen.
Es versteht sich, dass jegliche beschriebenen Prozesse oder Schritte innerhalb beschriebener Prozesse mit anderen offenbarten Prozessen oder Schritten kombiniert werden können, um Strukturen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung zu bilden. Die hierin offenbarten beispielhaften Strukturen und Prozesse dienen allein der Veranschaulichung und dürfen nicht als einschränkend ausgelegt werden.
Es versteht sich außerdem, dass Variationen und Modifikationen an den oben genannten Strukturen und Verfahren vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten abzuweichen, die von den folgenden Ansprüchen abgedeckt werden sollen, es sei denn, die Ansprüche sehen ausdrücklich etwas anderes vor. Ferner werden die unten aufgeführten Ansprüche in die vorliegende detaillierte Beschreibung mit eingegliedert und bilden einen feststehenden Teil derselben.

Claims

Fahrzeugkarosserieblechteil, umfassend: einen Träger, der eine Außenfläche definiert; eine detektierbare Schicht, die auf der Außenfläche positioniert und dazu konfiguriert ist, mit einem ersten Band eines elektromagnetischen Spektrums zusammenzuwirken; eine Dekorschicht, die auf der detektierbaren Schicht positioniert und dazu konfiguriert ist, einen Abschnitt eines zweiten Bands des elektromagnetischen Spektrums zu reflektieren und den ersten Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums zu übertragen; und eine Oberschicht, die auf der Dekorschicht positioniert und dazu konfiguriert ist, das erste und zweite Band des elektromagnetischen Spektrums zu übertragen.
Fahrzeugkarosserieblechteil nach Anspruch 1, wobei die detektierbare Schicht eine Dicke zwischen circa 12 µm und circa 75 µm aufweist.
Fahrzeugkarosserieblechteil nach Anspruch 2, wobei die detektierbare Schicht 26 eine Dicke zwischen circa 25 µm und circa 50 µm aufweist.
Fahrzeugkarosserieblechteil nach Anspruch 2, wobei die Dekorschicht 26 eine Dicke zwischen circa 10 µm und circa 30 µm aufweist.
Fahrzeugkarosserieblechteil nach Anspruch 1, wobei die Dekorschicht mindestens eines von einem Pigment und einer Vielzahl von Flocken umfasst.
Fahrzeugkarosserieblechteil nach Anspruch 5, wobei mindestens eines von einem Pigment und einer Vielzahl von Flocken im Wesentlichen einem Infrarotband und einem Nahinfrarotband des elektromagnetischen Spektrums gegenüber transparent ist.
Fahrzeugkarosserieblechteil nach Anspruch 1, wobei die detektierbare Schicht dazu konfiguriert ist, eine Anregungsemission zu empfangen und als Reaktion auf die Anregungsemission in einer längeren Wellenlänge als die Anregungsemission zu fluoreszieren.
Fahrzeugkarosserieblechteil nach Anspruch 7, wobei die Anregungsemission eine Wellenlänge zwischen circa 700 nm und circa 1600 nm aufweist und die detektierbare Schicht eine Cyaninkomponente umfasst.
Fahrzeugkarosserieblechteil nach Anspruch 1, wobei die detektierbare Schicht eine Markierung definiert.
Fahrzeugkarosserieblechteil, umfassend: einen Träger; eine detektierbare Schicht, die auf dem Träger positioniert und dazu konfiguriert ist, ein erstes Band eines elektromagnetischen Spektrums zu reflektieren; und eine Dekorschicht, die ein Pigment umfasst und auf der detektierbaren Schicht positioniert ist; wobei die Dekorschicht und das Pigment dazu konfiguriert sind, das Band des elektromagnetischen Spektrums zu übertragen.
Fahrzeugkarosserieblechteil nach 10, wobei die detektierbare Schicht ein Dielektrikum und ein Metall umfasst und das Band des elektromagnetischen Spektrums ein Nahinfrarot- oder ein Infrarotband ist.
Fahrzeugkarosserieblechteil nach 11, wobei das dielektrische Material TiO₂umfasst und das Metall ein Dotierstoff ist, der innerhalb einer Matrix des dielektrischen Materials angeordnet ist.
Fahrzeugkarosserieblechteil nach 12, wobei das Metall mindestens eines von Gold, Niobium und Kupfer umfasst.
Fahrzeugkarosserieblechteil nach 13, wobei das dielektrische Material mindestens eines von SiO₂, TiO₂und MgF₂ umfasst.
Fahrzeugkarosserieblechteil nach 10, wobei die detektierbare Schicht einen Stapel Materialien mit abwechselndem Brechungsindex umfasst.
Fahrzeug, umfassend: einen Träger; eine detektierbare Schicht, die als eine Markierung konfiguriert und auf dem Träger positioniert ist, wobei die detektierbare Schicht dazu konfiguriert ist, ein nichtsichtbares Band des elektromagnetischen Spektrums zu reflektieren; und eine Dekorschicht, die über der detektierbaren Schicht positioniert und dazu konfiguriert ist, das nichtsichtbare Band des elektromagnetischen Spektrums zu übertragen.
Fahrzeug nach Anspruch 16, wobei die Markierung eine Position des Trägers auf dem Fahrzeug anzeigt.
Fahrzeug nach Anspruch 17, wobei das nichtsichtbare Band des elektromagnetischen Spektrums mindestens eines von einem nahinfraroten und einem infraroten Band ist.
Fahrzeug nach Anspruch 18, wobei die detektierbare Schicht Folgendes umfasst: ein dielektrisches Material und ein Metall.
Fahrzeug nach Anspruch 19, wobei das dielektrische Material mindestens eines von SiO₂, TiO₂und MgF₂ umfasst und das Metall mindestens eines von Gold, Niobium und Kupfer umfasst.