EA044152B1

EA044152B1 - LiDAR DETECTION DEVICE EQUIPPED WITH MULTILAYER PROTECTIVE LAYER

Info

Publication number: EA044152B1
Application number: EA202290601
Authority: EA
Inventors: Марек Новотны; Филипп Хокс; Фабьен Дешам; Янник Сартенер
Original assignee: Агк Гласс Юроп
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2020-10-12
Publication date: 2023-07-27

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Изобретение относится к области устройств обнаружения, подходящих для использования в механических транспортных средствах для помощи водителю (ADAS = Усовершенствованная система помощи водителю), включая автономные транспортные средства или транспортные средства с системой автоматического управления. Более конкретно, настоящее изобретение относится к системе LiDAR, состоящей из корпуса и твердотельного устройства LiDAR, размещенного в корпусе, имеющей увеличенный срок службы и лучшие эстетические показатели. Настоящее изобретение относится к многослойному стеклянному покрытию корпуса. Когда LiDAR должен быть размещен вокруг автомобиля, и в частности за элементом отделки или за автомобильным стеклом, видимая часть LiDAR должна быть эстетичной, и, в частности, стеклянное покрытие корпуса должно быть как можно более незаметным, обеспечивая при этом хорошую эффективность в плане пропускания инфракрасного (ИК) излучения.The invention relates to the field of detection devices suitable for use in motorized driver assistance vehicles (ADAS = Advanced Driver Assistance System), including autonomous or self-driving vehicles. More specifically, the present invention relates to a LiDAR system consisting of a housing and a solid-state LiDAR device housed in the housing, having increased service life and better aesthetics. The present invention relates to a multi-layer glass housing coating. When LiDAR is to be placed around a vehicle, and in particular behind a trim element or behind vehicle glass, the visible portion of the LiDAR must be aesthetically pleasing, and in particular the glass cover of the housing must be as discreet as possible while still providing good infrared transmission performance (IR) radiation.

Уровень техникиState of the art

Механические транспортные средства оснащают все большим количеством систем для помощи водителю транспортного средства. Вместе они называются ADAS (= Усовершенствованная система помощи водителю). ADAS содержит системы обнаружения, которые способны обнаружить и в некоторых случаях идентифицировать препятствие в непосредственном окружении транспортного средства. Например, системы обнаружения включают оптические или ИК-камеры, радары и LiDAR (= обнаружение и определение дальности с помощью света). LiDAR измеряет расстояние между собой и объектами в его поле зрения путем расчета времени, за которое световой импульс проходит со скоростью света до объекта и обратно к LiDAR. Она содержит излучатель света, обычно лазерный источник, и приемник света. Когда световой импульс, испущенный излучателем света LiDAR, попадает в объект неправильной формы, падающий световой сигнал рассеивается, и только доля света возвращается к приемнику света. В документе US20150029487 описано механическое транспортное средство, оснащенное устройством типа LiDAR.Motorized vehicles are being equipped with an increasing number of systems to assist the vehicle driver. Together they are called ADAS (=Advanced Driver Assistance System). ADAS contains detection systems that are capable of detecting and in some cases identifying an obstacle in the vehicle's immediate environment. For example, detection systems include optical or infrared cameras, radars and LiDAR (=light detection and ranging). LiDAR measures the distance between itself and objects in its field of view by calculating the time it takes a light pulse to travel at the speed of light to the object and back to the LiDAR. It contains a light emitter, usually a laser source, and a light receiver. When a light pulse emitted by a LiDAR light emitter hits an irregularly shaped object, the incident light signal is scattered and only a fraction of the light returns to the light receiver. Document US20150029487 describes a motor vehicle equipped with a LiDAR type device.

LiDAR механического сканирования составляют первое поколение LiDAR, используя мощный источник коллимированного лазера и концентрируя возвратный сигнал на приемнике посредством сильно сфокусированной оптики. Путем вращения лазера и приемника в сборе LiDAR механического сканирования может сканировать область вокруг себя и собирать данные на большой области до 360 градусов. Однако LiDAR механического сканирования обычно являются громоздкими, чувствительными и очень дорогими. Твердотельные LiDAR представляют собой второе поколение LiDAR, которые не имеют недостатков LiDAR механического сканирования.Mechanical scanning LiDARs constitute the first generation of LiDARs, using a high-power collimated laser source and concentrating the return signal at a receiver through highly focused optics. By rotating the laser and receiver assembly, mechanical scanning LiDAR can scan the area around itself and collect data over a large area up to 360 degrees. However, mechanical scanning LiDARs are typically bulky, sensitive, and very expensive. Solid-state LiDARs are the second generation of LiDARs that do not have the disadvantages of mechanical scanning LiDARs.

В то время как LiDAR механического сканирования основаны на электромеханической конструкции для сканирования одного источника лазера в области вокруг него, твердотельные LiDAR не содержат подвижных деталей. Твердотельные LiDAR используют оптическую фазированную решетку, в которой оптические излучатели испускают всплески фотонов с определенной последовательностью и фазами для создания направленного излучения, фокусировка и размер которого могут быть отрегулированы. Оптическая фазированная решетка представляет собой ряд излучателей (например, лазеров), которые могут менять направление электромагнитного луча путем регулирования относительной фазы сигнала от одного излучателя к следующему. Твердотельные LiDAR основываются на электронном чипе и поэтому являются более дешевыми и стойкими к вибрациям, чем LiDAR механического сканирования. Одним недостатком твердотельных LiDAR по сравнению с LiDAR механического сканирования, содержащими один источник лазера, является то, что при таком же потреблении энергии интенсивность испущенного оптической фазированной решеткой света разделена на количество оптических излучателей. Оптические явления, такие как отражение, поглощение и рассеивание света, могут стать более проблематичны, чем с одним источником лазера.While mechanical scanning LiDARs rely on an electromechanical design to scan a single laser source into the area around it, solid-state LiDARs contain no moving parts. Solid-state LiDAR uses an optical phased array, in which optical emitters emit bursts of photons in a specific sequence and phase to create directional radiation, the focus and size of which can be adjusted. An optical phased array is a series of emitters (such as lasers) that can change the direction of an electromagnetic beam by adjusting the relative phase of the signal from one emitter to the next. Solid-state LiDAR is based on an electronic chip and is therefore cheaper and more resistant to vibration than mechanical scanning LiDAR. One disadvantage of solid-state LiDARs compared to mechanical scanning LiDARs containing a single laser source is that, for the same power consumption, the intensity of the light emitted by the optical phased array is divided by the number of optical emitters. Optical phenomena such as reflection, absorption and scattering of light can become more problematic than with a single laser source.

Твердотельные LiDAR все больше и больше применяют в механических транспортных средствах. Они могут быть установлены на наружной поверхности механического транспортного средства, которая является агрессивной средой, подверженной воздействию дождя, града, больших изменений температур и ударов различных объектов, включая гравий. Для защиты LiDAR от такой среды устройства LiDAR заключают в корпус, содержащий стеклянное покрытие, прозрачное для длины волны, используемой LiDAR. LiDAR могут использовать видимый свет или ИК-свет. Однако LiDAR, используемые в автомобильной промышленности, обычно излучают свет в ближнем инфракрасном спектре, который составляет от 750 до 1650 нм. Согласно настоящему изобретению стеклянное покрытие изготовлено по меньшей мере из одного листа стекла, имеющего средний коэффициент пропускания на рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм, предпочтительно в диапазоне от 750 до 1050 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 950 нм. Примеры стеклянных покрытий, подходящих для использования с устройствами обнаружения LiDAR, описаны в документе US20150029487, и в документе ЕР20170185156, и заявке на патент РСТ/ЕР2018/070954.Solid-state LiDAR is being used more and more in motorized vehicles. They can be installed on the exterior of a motor vehicle, which is an aggressive environment subject to rain, hail, large temperature changes and impacts from various objects, including gravel. To protect LiDAR from such an environment, LiDAR devices are enclosed in a housing containing a glass coating that is transparent to the wavelength used by the LiDAR. LiDAR can use visible light or IR light. However, LiDARs used in the automotive industry typically emit light in the near-infrared spectrum, which ranges from 750 nm to 1650 nm. According to the present invention, the glass coating is made of at least one sheet of glass having an average transmittance at the operating wavelength of LiDAR of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm, preferably in the range from 750 to 1050 nm, more preferably in the range from 750 to 950 nm. Examples of glass coatings suitable for use with LiDAR detection devices are described in US20150029487, and EP20170185156, and patent application PCT/EP2018/070954.

Такое стекло, разумеется, должно поддерживать высокий коэффициент пропускания для света, испущенного источниками света.Such glass, of course, must maintain a high transmittance for the light emitted by the light sources.

Более того, стеклянное покрытие может быть заметным элементом общего дизайна, так что стекMoreover, the glass covering can be a prominent element of the overall design, so the stack

- 1 044152 лянное покрытие должно быть способным эстетически сочетаться с общим дизайном.- 1 044152 The linen covering must be able to aesthetically combine with the overall design.

В настоящее время известно, что для обеспечения стеклянного покрытия для устройства измерения параметров, и в частности для LiDAR, на по меньшей мере одну поверхность стеклянного покрытия наносится краска или эмаль для достижения требуемых эстетических показателей. В случае многослойного стеклянного покрытия, в котором промежуточный слой наслаивается между двумя листами стекла, краска или эмаль наносится на внутреннюю поверхность, также обычно называемую Р2 первого листа стекла, и/или внутреннюю поверхность, также называемую Р3 второго листа стекла. Однако краска, или чернила, или эмаль диффундируют в термопластичный промежуточный слой в процессе изготовления многослойного стеклянного покрытия, что приводит к неэстетичному аспекту стеклянного покрытия и, следовательно, не может быть эффективно использовано в качестве покрытия для устройства измерения параметров.It is currently known that to provide a glass coating for a measurement device, and in particular for LiDAR, paint or enamel is applied to at least one surface of the glass coating to achieve the desired aesthetic properties. In the case of a laminated glass coating, in which an intermediate layer is laminated between two sheets of glass, paint or enamel is applied to the inner surface, also commonly referred to as P2, of the first glass sheet, and/or the inner surface, also referred to as P3, of the second glass sheet. However, paint or ink or enamel diffuses into the thermoplastic intermediate layer during the manufacturing process of the laminated glass coating, which results in an unaesthetic aspect of the glass coating and therefore cannot be effectively used as a coating for a parameter measurement device.

Кроме того, диффузия краски, или чернил, или эмали в термопластичный промежуточный слой увеличивает помутнение стеклянного покрытия. Таким образом, изображение, полученное устройством измерения параметров, может быть размытым, что может сильно повредить работе устройства измерения параметров и, в частности, LiDAR. Кроме того, когда краска, чернила или эмаль должны быть нанесены на поверхность внутренней поверхности листа стекла, находящегося в контакте с термопластичным промежуточным слоем, краска, чернила или эмаль должны пройти полное отверждение, что иногда приводит к плохой адгезии термопластичного промежуточного слоя к листу стекла с риском отслоения. В результате механические свойства и срок службы стеклянного покрытия подвергаются негативному воздействию. По этой причине существует необходимость предложить многослойное покрытие с эстетическим аспектом, отвечающее требованиям к стеклянному покрытию для устройства LiDAR.In addition, the diffusion of paint or ink or enamel into the thermoplastic interlayer increases the haze of the glass coating. Thus, the image obtained by the measurement device may be blurred, which can severely damage the performance of the measurement device and, in particular, the LiDAR. In addition, when paint, ink or enamel is to be applied to the surface of the inner surface of a glass sheet in contact with a thermoplastic interlayer, the paint, ink or enamel must be completely cured, which sometimes results in poor adhesion of the thermoplastic interlayer to the glass sheet with risk of detachment. As a result, the mechanical properties and service life of the glass coating are negatively affected. For this reason, there is a need to propose a multilayer coating with an aesthetic aspect to meet the glass coating requirements of a LiDAR device.

С развитием ADAS и автономных транспортных средств, требующих множества систем обнаружения, неприемлемым является наличие стеклянного покрытия с неэстетичным аспектом, которое может изменить эффективность системы LiDAR. В настоящем изобретении предлагается решение этой проблемы, позволяющее получить эффективную, устойчивую и эстетичную систему LiDAR при низкой стоимости по сравнению с настоящими системами. Эти и другие преимущества описаны более подробно в следующих разделах.With the development of ADAS and autonomous vehicles requiring multiple sensing systems, it is unacceptable to have a glass cover with an unaesthetic aspect that may change the performance of the LiDAR system. The present invention provides a solution to this problem by providing an efficient, sustainable and aesthetically pleasing LiDAR system at a low cost compared to current systems. These and other benefits are described in more detail in the following sections.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Настоящее изобретение определено в прилагаемых независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления определены в зависимых пунктах формулы изобретения. В частности, настоящее изобретение относится к устройству обнаружения, содержащему (a) устройство для обнаружения и определения дальности с помощью света (LiDAR), заключенное в (b) корпус, снабженный многослойным стеклянным покрытием, прикрепленным к корпусу, причем многослойное стеклянное покрытие корпуса имеет средний коэффициент пропускания на рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90 % для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм.The present invention is defined in the accompanying independent claims. Preferred embodiments are defined in the dependent claims. In particular, the present invention relates to a sensing device comprising (a) a light detection and ranging (LiDAR) device housed in (b) a housing provided with a laminated glass cover attached to the housing, wherein the laminated glass cover of the housing has a medium transmittance at the LiDAR operating wavelength of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm.

Согласно настоящему изобретению многослойное стеклянное покрытие содержит по меньшей мере один лист стекла, на который наслоен по меньшей мере один термопластичный промежуточный слой, причем термопластичный промежуточный слой имеет средний коэффициент пропускания при рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм, и имеет пропускание света в видимом диапазоне (380-780 нм) менее 10% от падающего света, предпочтительно менее 5% от падающего света, более предпочтительно менее 2% от падающего света и наиболее предпочтительно 0% от падающего света.According to the present invention, the laminated glass coating comprises at least one sheet of glass on which is laminated at least one thermoplastic intermediate layer, wherein the thermoplastic intermediate layer has an average transmittance at the LiDAR operating wavelength of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm, and has a transmittance of light in the visible range (380-780 nm) of less than 10% of the incident light, preferably less than 5% of the incident light, more preferably less than 2% of the incident light and most preferably 0% of the incident light.

Согласно настоящему изобретению подразумевается, что пропускание света рассчитывается в соответствии со стандартом ISO 9050 как LT D65 10°. Согласно настоящему изобретению многослойное стеклянное покрытие имеет средний коэффициент пропускания на рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм, предпочтительно в диапазоне от 750 до 1050 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 950 нм.According to the present invention, it is understood that the light transmittance is calculated in accordance with the ISO 9050 standard as LT D65 10°. According to the present invention, the laminated glass coating has an average transmittance at the operating wavelength of LiDAR of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm, preferably in the range from 750 to 1050 nm, more preferably in the range from 750 to 950 nm.

Согласно настоящему изобретению термопластичный промежуточный слой имеет средний коэффициент пропускания на рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм, предпочтительно в диапазоне от 750 до 1050 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 950 нм и имеет пропускание света в видимом диапазоне (380-780 нм) менее 10% от падающего света, предпочтительно менее 5% от падающего света, более предпочтительно менее 2% от падающего света и наиболее предпочтительно 0% от падающего света.According to the present invention, the thermoplastic interlayer has an average transmittance at the operating wavelength of LiDAR of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm, preferably in the range from 750 to 1050 nm, more preferably in the range from 750 to 950 nm and has a light transmittance in the visible range (380-780 nm) of less than 10% of the incident light, preferably less than 5% of the incident light, more preferably less than 2% of the incident light, and most preferably 0% from the incident light.

Согласно настоящему изобретению термопластичный промежуточный слой придает многослойному стеклянному покрытию устойчивость к многократным ударам мелких камней, при этом эстетические показатели и эффективность системы Lidar сохраняются и даже улучшаются.According to the present invention, the thermoplastic interlayer makes the laminated glass coating resistant to repeated impacts from small stones, while the aesthetics and performance of the Lidar system are maintained and even improved.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения термопластичный промежуточный слой представляет собой черный термопластичный промежуточный слой, имеющий пропускание света в видимом диапазоне (380-780 нм), менее 10% от падающего света, предпочтительно менее 5% от падающегоAccording to an embodiment of the present invention, the thermoplastic intermediate layer is a black thermoplastic intermediate layer having a light transmittance in the visible range (380-780 nm) of less than 10% of incident light, preferably less than 5% of incident light.

- 2 044152 света, более предпочтительно менее 2% от падающего света и наиболее предпочтительно 0% от падающего света. Согласно настоящему изобретению использование термопластичного промежуточного слоя, как описано выше, вместо использования краски, чернил или эмали на поверхности по меньшей мере одного листа стекла, образующего многослойное стеклянное покрытие, позволяет использовать изогнутый лист стекла. Действительно, если на поверхность листа стекла нанести краску, чернила или эмаль, то лист стекла не может быть термически изогнут без ухудшения краски, чернил или эмали. Использование термопластичного промежуточного слоя в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает большую гибкость для изгиба/изгибания и для осаждения покрытия, например противоотражающего покрытия, непосредственно по меньшей мере на одну поверхность листа стекла, образующего многослойное стеклянное покрытие.- 2 044152 light, more preferably less than 2% of the incident light and most preferably 0% of the incident light. According to the present invention, the use of a thermoplastic intermediate layer as described above, instead of using paint, ink or enamel on the surface of at least one glass sheet forming a laminated glass coating, allows the use of a curved glass sheet. Indeed, if paint, ink or enamel is applied to the surface of a sheet of glass, the sheet of glass cannot be thermally curved without deteriorating the paint, ink or enamel. The use of a thermoplastic intermediate layer in accordance with the present invention provides greater flexibility for bending/bending and for depositing a coating, such as an anti-reflective coating, directly onto at least one surface of a sheet of glass forming a laminated glass coating.

Таким образом, благодаря настоящему изобретению многослойное стеклянное покрытие может быть плоским или изогнутым.Thus, with the present invention, the laminated glass coating can be flat or curved.

Изогнутое многослойное стеклянное покрытие позволяет повысить эффективность LiDAR без отрицательного влияния отражения света, что характерно для плоских покрытий LiDAR. Действительно, угол сканирования LiDAR увеличивается. Кроме того, одним из преимуществ использования изогнутого стеклянного покрытия является то, что оно обеспечивает большую гибкость в плане дизайна для производителей LiDAR и/или транспортных средств (автомобилей, грузовиков, самолетов и т. д.).The curved laminated glass coating improves LiDAR performance without the negative impact of light reflection that is common with flat LiDAR coatings. Indeed, the scanning angle of LiDAR is increasing. Additionally, one of the benefits of using a curved glass cover is that it allows greater design flexibility for LiDAR and/or vehicle manufacturers (cars, trucks, aircraft, etc.).

В предпочтительном варианте осуществления изобретения многослойное стеклянное покрытие может содержать противоотражающий слой или покрытие для дополнительного улучшения пропускания на представляющих интерес длинах волн. Противоотражательное покрытие может, например, представлять собой слой на основе пористого диоксида кремния с низким показателем преломления, или оно может состоять из нескольких слоев (пакет), в частности, представлять собой пакет слоев из чередующихся слоев диэлектрического материала, имеющих низкое и высокое показатели преломления и заканчивающихся слоем с низким показателем преломления. Противоотражательное покрытие может, например, представлять собой слой на основе слоя с градиентом показателя преломления, осажденный, например, методом ионной имплантации. Также можно применять текстурированную поверхность. Во избежание отражения также могут быть использованы методы травления или покрытия. Предпочтительно отражение обработанной поверхности будет уменьшаться от по меньшей мере 1% в пределах соответствующего диапазона длины волны. Если не определено иначе, когда используется выражение ИК-излучение, оно относится к излучению с длиной волны, которая составляет от 750 до 1650 нм. В одном варианте осуществления многослойное стеклянное покрытие содержит первый лист стекла и второй лист стекла, наслоенные друг на друга посредством термопластичного промежуточного слоя согласно настоящему изобретению. В другом варианте осуществления многослойное стеклянное покрытие может содержать первый лист стекла, термопластичный промежуточный слой согласно настоящему изобретению и прозрачный лист, подходящий для использования в сочетании с первым листом стекла и отвечающий требованиям эффективности LiDAR. Прозрачный лист может быть, например, листом поликарбоната, полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленкой, покрытой известным устойчивым к царапинам покрытием. Подразумевается, что любой подходящий материал может быть использован в сочетании с по меньшей мере одним листом стекла и термопластичным промежуточным слоем в соответствии с настоящим изобретением.In a preferred embodiment of the invention, the laminated glass coating may include an anti-reflective layer or coating to further improve transmittance at wavelengths of interest. The anti-reflective coating may, for example, be a layer of porous silica with a low refractive index, or it may consist of several layers (stack), in particular, a stack of layers of alternating layers of dielectric material having a low and high refractive index and ending in a layer with a low refractive index. The anti-reflection coating may, for example, be a layer based on a refractive index gradient layer deposited, for example, by an ion implantation method. You can also use a textured surface. Etching or coating techniques may also be used to avoid reflections. Preferably, the reflectance of the treated surface will be reduced by at least 1% within the corresponding wavelength range. Unless otherwise defined, when the expression IR radiation is used, it refers to radiation with a wavelength that is between 750 and 1650 nm. In one embodiment, the laminated glass coating comprises a first sheet of glass and a second sheet of glass laminated to each other by means of a thermoplastic interlayer according to the present invention. In another embodiment, the laminated glass coating may comprise a first sheet of glass, a thermoplastic interlayer according to the present invention, and a clear sheet suitable for use in combination with the first sheet of glass and meeting LiDAR performance requirements. The transparent sheet may be, for example, a polycarbonate sheet, a polyethylene terephthalate (PET) film coated with a known scratch-resistant coating. It is understood that any suitable material may be used in combination with at least one sheet of glass and a thermoplastic intermediate layer in accordance with the present invention.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения многослойное стеклянное покрытие содержит по меньшей мере один лист натриево-кальциевого стекла. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения многослойное стеклянное покрытие изготовлено из натриево-кальциевого стекла, боросиликатного стекла, алюмосиликатного стекла, стеклокерамики или кварцевого стекла или любого подходящего типа стекла, подходящего для использования в качестве стеклянного покрытия для LiDAR согласно настоящему изобретению.According to an embodiment of the present invention, the laminated glass coating comprises at least one sheet of soda-lime glass. According to an embodiment of the present invention, the laminated glass coating is made of soda-lime glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, glass ceramic or quartz glass, or any suitable type of glass suitable for use as a glass coating for LiDAR according to the present invention.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения термопластичный промежуточный слой имеет пропускание света, равное 0% от падающего света.According to one embodiment of the present invention, the thermoplastic intermediate layer has a light transmittance equal to 0% of the incident light.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения термопластичный промежуточный слой представляет собой промежуточный слой, окрашенный в общем объеме с помощью прозрачных для инфракрасного (ИК) излучения чернил, также называемых чернилами, не поглощающими ИК-излучение. Согласно предпочтительному варианту осуществления термопластичный промежуточный слой согласно настоящему изобретению представляет собой черный промежуточный слой, имеющий средний коэффициент пропускания при рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм и имеющий пропускание света в видимом свете менее 2% от падающего света и предпочтительно 0% от падающего света. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения термопластичный промежуточный слой окрашен с помощью прозрачных для ИК-излучения чернил, имеющих средний коэффициент пропускания при рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм и имеющих пропускание света в видимом диапазоне (380-780 нм) менее 10% от падающего света, предпочтительно менее 5% от падающего света, более предпочтительно менее 2% от падающего света и наиболее предпочтительно 0% от падающего света.According to another embodiment of the present invention, the thermoplastic intermediate layer is an intermediate layer colored in bulk with an infrared (IR) transparent ink, also called an IR-non-absorbing ink. In a preferred embodiment, the thermoplastic interlayer according to the present invention is a black interlayer having an average transmittance at the operating LiDAR wavelength of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm and having a visible light transmittance of less than 2% of the incident light and preferably 0% of the incident light. According to an embodiment of the present invention, the thermoplastic intermediate layer is colored with an IR-transparent ink having an average transmittance at the operating LiDAR wavelength of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm and having a light transmittance in the visible range (380-780 nm) of less than 10% of the incident light, preferably less than 5% of the incident light, more preferably less than 2% of the incident light, and most preferably 0% of the incident light.

- 3 044152- 3 044152

Прозрачные для ИК-излучения чернила обладают особыми свойствами, которые позволяют ИКлучам (инфракрасным лучам) проходить через чернила, но блокируют видимый свет и необязательно ультрафиолетовые лучи (солнечный свет и т. д.). Что касается указанной длины волны, коэффициент пропускания можно регулировать путем разного формирования печатного слоя чернила на термопластичном промежуточном слое. Согласно одному варианту осуществления прозрачные для ИК-излучения чернила представляют собой прозрачные для ИК-излучения чернила на основе пигмента или прозрачные для ИК-излучения чернила на основе красителя. Чернила на основе пигмента обычно содержат твердые частицы порошка пигмента, взвешенные в чернилах, при этом чернила на основе красителя обычно содержат краситель, растворенный в чернилах. Связующее вещество или смола прозрачных для ИКизлучения чернил может быть любым типом полимера, таким как эпоксидная смола, акрилат, полиэфир, полиуретан или любая их смесь. Связующее вещество или смола прозрачных для ИК-излучения чернил может быть любого типа, известного специалисту в данной области техники. Некоторыми неисчерпывающими примерами подходящих связующих веществ являются полимеры, такие как эпоксидные полимеры, акриловые полимеры, виниловые полимеры, полиуретаны, полиэфиры или любая их смесь. Связующее вещество также может быть основано, например, на растительных маслах или на УФ (ультрафиолетовом) или ЭЛ (электронно-лучевом) отверждаемых компонентах. Такие чернила коммерчески доступны, например, от компаний Teikoku, Proell, Toray, Nazdar, Epolin.IR-transparent inks have special properties that allow IR rays (infrared rays) to pass through the ink, but block visible light and optionally ultraviolet rays (sunlight, etc.). Regarding the specified wavelength, the transmittance can be adjusted by differently forming the printing ink layer on the thermoplastic intermediate layer. In one embodiment, the IR-transparent ink is a pigment-based IR-transparent ink or a dye-based IR-transparent ink. Pigment-based inks typically contain solid particles of pigment powder suspended in the ink, while dye-based inks typically contain dye dissolved in the ink. The binder or resin of the IR transparent ink can be any type of polymer such as epoxy, acrylate, polyester, polyurethane, or any mixture thereof. The IR-transparent ink binder or resin can be of any type known to one skilled in the art. Some non-exhaustive examples of suitable binders are polymers, such as epoxy polymers, acrylic polymers, vinyl polymers, polyurethanes, polyesters, or any mixture thereof. The binder can also be based, for example, on vegetable oils or on UV (ultraviolet) or EL (electron beam) curable components. Such inks are commercially available, for example, from Teikoku, Proell, Toray, Nazdar, Epolin.

Предпочтительно прозрачные для ИК-излучения чернила представляют собой черные чернила. По эстетическим соображениям поверхность прозрачных для ИК-излучения чернил имеет нейтральный глубокий черный цвет.Preferably, the IR transparent ink is a black ink. For aesthetic reasons, the surface of the IR-transparent ink has a neutral, deep black color.

Согласно настоящему изобретению термопластичный промежуточный слой может представлять собой полимерный лист, содержащий поливинилбутираль (PVB), полиуретан (PU), поликарбонат (PC), полиэфир, сополимеры, этиленвинилацетат (EVA), циклоолефиновый полимер (СОР), силикон, полиолефины (РЕ, РР и т. д.) или их смеси. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения многослойное стеклянное покрытие изготовлено из двух листов стекла, наслоенных друг на друга с помощью термопластичного промежуточного слоя, как описано выше. Устройство LiDAR предпочтительно установлено на механическом транспортном средстве. Например, LiDAR может быть встроен в переднее крыло, бампер, решетку радиатора, крышку бокового зеркала заднего вида, крышку внутреннего зеркала заднего вида, капот, боковую дверь, стойку (А, В, С, D), дверь или крышу.According to the present invention, the thermoplastic intermediate layer may be a polymer sheet containing polyvinyl butyral (PVB), polyurethane (PU), polycarbonate (PC), polyester, copolymers, ethylene vinyl acetate (EVA), cycloolefin polymer (COP), silicone, polyolefins (PE, PP) etc.) or mixtures thereof. According to a preferred embodiment of the present invention, the laminated glass coating is made of two sheets of glass laminated to each other using a thermoplastic interlayer as described above. The LiDAR device is preferably mounted on a motor vehicle. For example, LiDAR can be built into the front fender, bumper, grille, side mirror cover, interior rear view mirror cover, hood, side door, A, B, C, D pillar, door, or roof.

В другом примере устройство обнаружения может быть размещено за элементом отделки, как описано в заявке на патент ЕР3487825.In another example, the detection device may be located behind a trim element, as described in patent application EP3487825.

В другом примере стеклянное покрытие может быть частью прозрачного компонента механического транспортного средства, включая ветровое стекло, заднее окно, боковое окно, крышку лобового фонаря или заднего фонаря. Понятно, что, когда LiDAR, содержащий многослойное стеклянное покрытие согласно настоящему изобретению, является частью ветрового стекла или в более общем смысле окна, LiDAR располагают в зоне вне поля зрения. LiDAR не следует располагать в зоне, где требуется пропускание света в видимом диапазоне более 10% от падающего света.In another example, the glass cover may be part of a transparent component of a motor vehicle, including a windshield, rear window, side window, windshield, or taillight. It will be understood that when a LiDAR comprising a laminated glass coating according to the present invention is part of a windshield, or more generally a window, the LiDAR is positioned in an area outside the field of view. LiDAR should not be located in an area that requires visible light transmission of more than 10% of the incident light.

Настоящее изобретение также относится к использованию многослойного стеклянного покрытия, прикрепленного к корпусу, в который заключен твердотельный LiDAR.The present invention also relates to the use of a laminated glass coating attached to a housing that encloses a solid-state LiDAR.

Настоящее изобретение также относится к способу изготовления многослойного стеклянного покрытия, которое должно быть прикреплено к корпусу, содержащему LiDAR, причем указанный способ включает следующие этапы:The present invention also relates to a method for making a laminated glass coating to be attached to a housing containing a LiDAR, the method comprising the following steps:

(a) предоставление по меньшей мере одного листа стекла, имеющего средний коэффициент пропускания на рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм, предпочтительно в диапазоне от 750 до 1050 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 950 нм, (b) наслаивание на по меньшей мере один лист стекла термопластичного промежуточного слоя, имеющего средний коэффициент пропускания на рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм, предпочтительно в диапазоне от 750 до 1050 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 950 нм, и имеющего пропускание света в видимом диапазоне (380-780 нм) менее 10% от падающего света, предпочтительно менее 5% от падающего света, более предпочтительно менее 2% от падающего света и наиболее предпочтительно 0% от падающего света.(a) providing at least one sheet of glass having an average transmittance at the LiDAR operating wavelength of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 nm to 1650 nm, preferably in the range from 750 to 1050 nm, more preferably in the range from 750 to 950 nm, (b) laminating on at least one sheet of glass a thermoplastic interlayer having an average transmittance at the operating wavelength of the LiDAR of at least 80%, preferably at least 90 % for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm, preferably in the range from 750 to 1050 nm, more preferably in the range from 750 to 950 nm, and having a transmittance in the visible range (380-780 nm) of less than 10% of incident light, preferably less than 5% of incident light, more preferably less than 2% of incident light, and most preferably 0% of incident light.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения способ изготовления многослойного стеклянного покрытия, которое должно быть прикреплено к корпусу, содержащему LiDAR, причем указанный способ включает следующие этапы:According to one embodiment of the present invention, a method for manufacturing a laminated glass coating to be attached to a housing containing a LiDAR, the method comprising the following steps:

(a) предоставление по меньшей мере одного листа стекла, имеющего средний коэффициент пропускания на рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм, предпочтительно в диапазоне от 750 до 1050 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 950 нм, (b) размещение на по меньшей мере одном листе стекла термопластичного промежуточного слоя, имеющего средний коэффициент пропускания на рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%,(a) providing at least one sheet of glass having an average transmittance at the LiDAR operating wavelength of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 nm to 1650 nm, preferably in the range from 750 to 1050 nm, more preferably in the range from 750 to 950 nm, (b) placing on at least one sheet of glass a thermoplastic interlayer having an average transmittance at the operating wavelength of the LiDAR of at least 80%,

- 4 044152 предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 1050 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 950 нм, и имеющего пропускание света в видимом диапазоне (380-780 нм) менее 10% от падающего света, предпочтительно менее 5% от падающего света, более предпочтительно менее 2% от падающего света и наиболее предпочтительно 0% от падающего света, (с) размещение второго листа стекла, имеющего средний коэффициент пропускания на рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм, предпочтительно в диапазоне от 750 до 1050 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 950 нм, при этом промежуточный слой помещают между двумя листами стекла, образуя многослойное стеклянное покрытие.- 4 044152 preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm, more preferably in the range from 750 to 1050 nm, more preferably in the range from 750 to 950 nm, and having light transmission in the visible range (380-780 nm) less than 10% of incident light, preferably less than 5% of incident light, more preferably less than 2% of incident light, and most preferably 0% of incident light, (c) placing a second sheet of glass having an average transmittance at the operating wavelength of LiDAR at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm, preferably in the range from 750 to 1050 nm, more preferably in the range from 750 to 950 nm, In this case, the intermediate layer is placed between two sheets of glass, forming a multi-layer glass coating.

Термопластичный промежуточный слой, имеющий промежуточный слой, имеющий средний коэффициент пропускания на рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм, предпочтительно в диапазоне от 750 до 1050 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 950 нм, и имеющий пропускание света в видимом диапазоне (380-780 нм) менее 10% от падающего света, предпочтительно менее 5% от падающего света, более предпочтительно менее 2% от падающего света и наиболее предпочтительно 0% от падающего света, позволяет:Thermoplastic intermediate layer having an intermediate layer having an average transmittance at the operating wavelength of LiDAR of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm, preferably in the range from 750 to 1050 nm, more preferably in the range from 750 to 950 nm, and having a light transmittance in the visible range (380-780 nm) of less than 10% of the incident light, preferably less than 5% of the incident light, more preferably less than 2% of the incident light and most preferably 0% of incident light, allows:

укрепить стеклянное покрытие, которое должно быть прикреплено к корпусу, содержащему LiDAR, и соответствовать стандартам и нормам безопасности, лучше защитить LiDAR, содержащийся в корпусе, придать хорошие эстетические показатели, по меньшей мере частично маскируя LiDAR, обеспечивая при этом хорошую эффективность LiDAR.strengthen the glass cover that must be attached to the enclosure containing the LiDAR and comply with safety standards and regulations, better protect the LiDAR contained in the enclosure, provide good aesthetic performance, at least partially masking the LiDAR, while ensuring good performance of the LiDAR.

Настоящее изобретение также относится к механическому транспортному средству, содержащему устройство обнаружения по приведенному выше определению, при этом транспортное средство предпочтительно является транспортным средством с системой автоматического управления.The present invention also relates to a motor vehicle comprising a detection device as defined above, the vehicle being preferably a self-driving vehicle.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

Для более полного понимания сущности настоящего изобретения делается отсылка к следующему подробному описанию в сочетании с сопроводительными графическими материалами, на которых:To provide a more complete understanding of the present invention, reference is made to the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings, in which:

на фиг. 1 показан покомпонентный вид устройства обнаружения согласно настоящему изобретению.in fig. 1 is an exploded view of a detection device according to the present invention.

На фиг. 2 показано механическое транспортное средство с различными местами, где устройство обнаружения согласно настоящему изобретению может быть расположено.In fig. 2 shows a motor vehicle with various locations where the detection device according to the present invention can be located.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

Как проиллюстрировано на фиг. 1, настоящее изобретение относится к устройству LiDAR, содержащему твердотельное устройство (21) LiDAR, заключенное в корпус (11), снабженный стеклянным покрытием (12), состоящим из первого листа (13) стекла, термопластичного промежуточного слоя (31) и второго листа (14) стекла. Согласно настоящему изобретению первый лист (13) стекла и второй лист (14) стекла имеют средний коэффициент пропускания на рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм, предпочтительно в диапазоне от 750 до 1050 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 950 нм. Термопластичный промежуточный слой имеет средний коэффициент пропускания на рабочей длине волны LiDAR по меньшей мере 80%, предпочтительно по меньшей мере 90% для ИК-излучения в диапазоне длины волны от 750 до 1650 нм, предпочтительно в диапазоне от 750 до 1050 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 950 нм и имеет пропускание света в видимом диапазоне (380-780 нм) менее 10% от падающего света, предпочтительно менее 5% от падающего света, более предпочтительно менее 2% от падающего света и наиболее предпочтительно 0% от падающего света. Такой термопластичный промежуточный слой представляет собой промежуточный слой PVB, окрашенный в общем объеме с помощью прозрачных для ИК-излучения черных чернил, таких как предоставленные Teikoku, Toray, или любых известных прозрачных для ИК-излучения чернил, имеющих пропускание света в видимом диапазоне (380-780 нм) менее 10% от падающего света и предпочтительно менее 5% от падающего света и более предпочтительно менее 2% от падающего света. Устройство LiDAR должно быть заключено в корпус для защиты от внешних воздействий, таких как грязь и удары гравия или града. В настоящем изобретении предлагается решение для продления срока службы системы LiDAR, обеспечивая при этом эффективность Lidar и придавая хорошие эстетические показатели. В таком случае стеклянное покрытие является более прочным, а слабое пропускание света термопластичного промежуточного слоя при его прозрачности для ИК-излучения позволяет создать очень эффективное стеклянное покрытие, которое должно быть прикреплено к корпусу, в который заключен LiDAR, с требуемыми оптическими свойствами.As illustrated in FIG. 1, the present invention relates to a LiDAR device comprising a solid state LiDAR device (21) housed in a housing (11) provided with a glass cover (12) consisting of a first glass sheet (13), a thermoplastic interlayer (31) and a second sheet ( 14) glass. According to the present invention, the first glass sheet (13) and the second glass sheet (14) have an average transmittance at the operating wavelength of LiDAR of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm , preferably in the range from 750 to 1050 nm, more preferably in the range from 750 to 950 nm. The thermoplastic interlayer has an average transmittance at the operating LiDAR wavelength of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm, preferably in the range from 750 to 1050 nm, more preferably in range from 750 to 950 nm and has a light transmittance in the visible range (380-780 nm) of less than 10% of the incident light, preferably less than 5% of the incident light, more preferably less than 2% of the incident light, and most preferably 0% of the incident light . Such thermoplastic intermediate layer is a PVB intermediate layer colored in bulk with IR-transparent black ink such as those provided by Teikoku, Toray, or any known IR-transparent ink having light transmittance in the visible range (380- 780 nm) less than 10% of the incident light and preferably less than 5% of the incident light and more preferably less than 2% of the incident light. The LiDAR device must be enclosed in a housing to protect it from external influences such as dirt and gravel or hail impacts. The present invention provides a solution to extend the life of a LiDAR system while maintaining Lidar performance and good aesthetics. In this case, the glass coating is more durable, and the low light transmittance of the thermoplastic interlayer, while being transparent to IR radiation, allows for a very effective glass coating that must be attached to the housing housing the LiDAR with the required optical properties.

Как обсуждалось выше, твердотельное LiDAR содержит фазированную решетку оптических излучателей (лазеров), которые создают луч оптических волн, которые могут быть направлены с помощью электронных средств так, чтобы они указывали в разных направлениях без перемещения оптических излучателей. Для каждого оптического излучателя установлено фазовое соотношение, при котором оптиAs discussed above, solid-state LiDAR contains a phased array of optical emitters (lasers) that create a beam of optical waves that can be electronically directed to point in different directions without moving the optical emitters. For each optical emitter, a phase relationship is established at which the optical

- 5 044152 ческие волны от отдельных излучателей объединяются для усиления излучения в желаемом направлении, при этом прекращая работу для ослабления излучения в нежелательных направлениях. В фазированной решетке луч оптических волн может быть направлен в другом направлении за счет управления фазовым сдвигом между излучателями.- 5 044152 ical waves from individual emitters combine to amplify radiation in the desired direction, while stopping to attenuate radiation in undesired directions. In a phased array, a beam of optical waves can be directed in a different direction by controlling the phase shift between the emitters.

Для защиты твердотельного LiDAR от внешних воздействий оно заключено в корпус, содержащий стеклянное покрытие для обеспечения возможности прохождения испущенных излучений, а также возвратного излучения, отраженного от препятствия.To protect the solid-state LiDAR from external influences, it is enclosed in a housing containing a glass coating to allow the passage of emitted radiation, as well as return radiation reflected from an obstacle.

Стеклянное покрытие (12).Glass cover (12).

Испущенные излучения должны пройти сквозь стеклянное покрытие (12) корпуса (11), пока они не достигнут препятствия и часть излучений не будет отражена обратно на устройство обнаружения, где они должны пройти сквозь стеклянное покрытие (12) снова, прежде чем достигнут оптического датчика. Стеклянное покрытие (12), сквозь которое проходят падающий луч и возвратный луч, отраженный от препятствия, должно иметь высокий коэффициент пропускания для инфракрасного света, обычно используемого в LiDAR, установленных на механических транспортных средствах (40). Для хорошего функционирования устройства (1) обнаружения LiDAR важно, чтобы стеклянное покрытие (12) имело, с одной стороны, высокий коэффициент пропускания для длин волн, испускаемых LiDAR, которые обычно находятся в пределах ИК-диапазона, предпочтительно от 750 до 1650 нм. Для срока службы устройства обнаружения LiDAR важно, чтобы эти значения поддерживались во время использования транспортного средства, во время которого стеклянное покрытие (12) подвергается внешним воздействиям, включая дождь, мороз и удары от града и гравия. Для уменьшения поглощения ИК-излучений лист стекла должен быть настолько тонким, насколько возможно. Предпочтительно, чтобы толщина листа стекла составляла не более 2 мм, более предпочтительно не более 1 мм. Предпочтительно, чтобы лист стекла был тонким, но при этом сохранял свою прочность.The emitted radiations must pass through the glass coating (12) of the housing (11) until they reach an obstacle and some of the radiations are reflected back to the detection device, where they must pass through the glass coating (12) again before reaching the optical sensor. The glass cover (12), through which the incident beam and the return beam reflected from the obstacle pass, must have a high transmittance for infrared light commonly used in LiDAR mounted on motor vehicles (40). For good functioning of the LiDAR detection device (1) it is important that the glass coating (12) has, on the one hand, a high transmittance for the wavelengths emitted by the LiDAR, which are usually within the IR range, preferably from 750 to 1650 nm. It is important to the life of the LiDAR detection device that these values are maintained during vehicle use, during which the glass cover (12) is exposed to external influences, including rain, frost and impacts from hail and gravel. To reduce the absorption of IR radiation, the glass sheet should be as thin as possible. It is preferable that the thickness of the glass sheet is no more than 2 mm, more preferably no more than 1 mm. It is preferable that the sheet of glass is thin, but still retains its strength.

Лист стекла может представлять собой лист натриево-кальциевого стекла. Пример состава натриево-кальциевого стекла содержит следующие компоненты:The glass sheet may be a soda-lime glass sheet. An example of the composition of soda-lime glass contains the following components:

SiO₂ 55-85 %;SiO ₂ 55-85%;

А1₂0з 0-30 %;A1 ₂ 0з 0-30%;

В₂О₃ 0-20 %;B ₂ O ₃ 0-20%;

Na₂O 0-25 %;Na ₂ O 0-25%;

СаО 0-20 %;CaO 0-20%;

MgO 0-15 %;MgO 0-15%;

К₂О 0-20 %;K ₂ O 0-20%;

ВаО 0-20 %;BaO 0-20%;

Сг₂О₃ 0,0001-0,06%;Cr ₂ O ₃ 0.0001-0.06%;

Со 0-1%.From 0-1%.

Общее содержание железа (в пересчете на Ре₂0з) 0,002-1 %.The total iron content (in terms of Pe ₂ 0z) is 0.002-1%.

Такой лист стекла имеет очень высокий коэффициент пропускания для ИК-излучений, используемых устройствами обнаружения LiDAR в механических транспортных средствах. Стеклянное покрытие (12) также может быть изготовлено из стекла. Предпочтительно стеклянное покрытие (12) изготовлено из стекла и имеет состав в диапазонах, определенных выше для листа стекла.This sheet of glass has a very high transmittance for IR emissions used by LiDAR detection devices in motor vehicles. The glass cover (12) can also be made of glass. Preferably, the glass coating (12) is made of glass and has a composition within the ranges defined above for the glass sheet.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения стеклянное покрытие может представлять собой покровный слой, нанесенный на внешнюю поверхность стеклянного покрытия (12) любым известным методом, таким как нанесение окунанием, распыление или напыление. Покрытие должно быть выполнено с возможностью удаления растворителем, за исключением воды (ввиду дождя), термической обработкой, которая не оказывает отрицательного влияния на стеклянное покрытие, к которому клеится покрытие, или путем механического отскабливания покрытия.According to one embodiment of the present invention, the glass coating may be a coating layer applied to the outer surface of the glass coating (12) by any known method such as dipping, spraying or sputtering. The coating must be capable of being removed by a solvent other than water (due to rain), by a heat treatment that does not adversely affect the glass coating to which the coating is adhered, or by mechanical scraping of the coating.

Стеклянное покрытие (12) может иметь трехмерную (3D-) геометрию. Поскольку дождь и мороз могут временно ухудшить оптические свойства сборки из стеклянного покрытия (12), последнее может содержать гидрофобную внешнюю поверхность, подвергающуюся воздействию атмосферы при покрытии стеклянного покрытия (12). Гидрофобность может быть получена либо путем выбора листа полимера или покрытия с низкой поверхностной энергией, либо путем нанесения гидрофобного слоя на стеклянное покрытие. Поверхность считается гидрофобной, когда капля воды, размещенная на поверхности, образует статичный угол контакта воды более 90°.The glass cover (12) may have a three-dimensional (3D) geometry. Since rain and frost can temporarily degrade the optical properties of the glass coating assembly (12), the latter may contain a hydrophobic outer surface exposed to the atmosphere when coating the glass coating (12). Hydrophobicity can be achieved either by selecting a low surface energy polymer sheet or coating or by applying a hydrophobic layer to the glass coating. A surface is considered hydrophobic when a drop of water placed on the surface forms a static water contact angle of more than 90°.

Оптические свойства термопластичного промежуточного слоя согласно настоящему изобретению не препятствуют хорошему функционированию устройства обнаружения LiDAR, основанного на пропускании световых лучей через стеклянное покрытие. Однако главной целью многослойного стеклянного покрытия (12) является защита оптического датчика LiDAR. Этого можно достичь за счет механических свойств, обсужденных ниже.The optical properties of the thermoplastic intermediate layer according to the present invention do not interfere with the good performance of a LiDAR detection device based on the transmission of light rays through a glass coating. However, the main purpose of the laminated glass coating (12) is to protect the LiDAR optical sensor. This can be achieved through the mechanical properties discussed below.

Устройство обнаружения согласно настоящему изобретению особенно подходит для использованияThe detection device according to the present invention is particularly suitable for use

- 6 044152 в механических транспортных средствах, кораблях, самолетах и т. п. Предпочтительно устройство обнаружения согласно настоящему изобретению установлено на механическое транспортное средство, более предпочтительно на механическое транспортное средство с системой автоматического управления. Механические транспортные средства включают автомобили, фургоны, грузовики, мотоциклы, автобусы, трамваи, поезда и т. п.- 6 044152 in motor vehicles, ships, aircraft, etc. Preferably, the detection device according to the present invention is installed on a motor vehicle, more preferably on a motor vehicle with an automatic control system. Motorized vehicles include cars, vans, trucks, motorcycles, buses, trams, trains, etc.

На фиг. 2 показан типовой автомобиль, а также обведенными номерами (1) показаны примеры локализаций устройств обнаружения. Устройства обнаружения могут быть установлены на/в элементах (41) кузова, включая передние крылья, бамперы, решетки радиаторов, крышки боковых зеркал заднего вида, капот, багажник, боковые двери, стойки (А, В, С, D) или задние двери. Устройства обнаружения также могут быть установлены за прозрачными элементами (42) основной части, включая переднее ветровое стекло, заднее окно, боковые окна, крышки лобового фонаря или заднего фонаря и т. п. Понятно, что, когда LiDAR, содержащий многослойное стеклянное покрытие согласно настоящему изобретению, является частью ветрового стекла или в более общем смысле окна, LiDAR располагают в зоне вне поля зрения. LiDAR не следует располагать в зоне, где требуется пропускание света в видимом диапазоне более 10% от падающего света.In fig. Figure 2 shows a typical vehicle, and the circled numbers (1) show examples of detection device locations. The detection devices may be installed on/in body parts (41) including front fenders, bumpers, grilles, side mirror caps, hood, trunk, side doors, pillars (A, B, C, D) or rear doors. The detection devices may also be installed behind the transparent elements (42) of the main body, including the front windshield, rear window, side windows, windshield or taillight covers, etc. It is understood that when a LiDAR containing a laminated glass coating according to the present invention, is part of the windshield or more generally a window, the LiDAR is placed in an area outside the field of view. LiDAR should not be located in an area that requires visible light transmission of more than 10% of the incident light.

ПОЗИЦИОННОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ POSITIONAL DESIGNATION Признак Sign 1 1 Устройство обнаружения Detection device и And Корпус Frame 12 12 Стеклянное покрытие Glass cover 21 21 Твердотельное устройство LiDAR Solid State LiDAR Device 31 31 Термопластичный слой Thermoplastic layer 40 40 Механическое транспортное средство Motor vehicle 41 41 Непрозрачный элемент основной части Opaque body element 42 42 Прозрачный элемент основной части Transparent body element

Claims

1. A detection device (1) comprising (a) a light detection and ranging (LiDAR) device (21) housed in (b) a housing (11) provided with a glass cover (12) having an average transmittance of LiDAR operating wavelength of at least 80% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm, characterized in that the glass coating (12) is a multilayer glass coating containing at least one sheet of glass, on which is layered at least one thermoplastic intermediate layer (31), wherein the thermoplastic intermediate layer has an average transmittance at the LiDAR operating wavelength of at least 80 for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm and has a light transmittance in the visible range of less than 10% from the incident light.

2. The detection device according to the previous paragraph, characterized in that said glass coating (12) and at least one thermoplastic intermediate layer (31) have an average transmittance at the operating wavelength of the LiDAR of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1050 nm, more preferably in the range from 750 to 950 nm.

3. The detection device according to the previous claims, characterized in that the at least one thermoplastic intermediate layer (31) has a light transmittance in the visible range of less than 5% of the incident light, more preferably less than 2% of the incident light, and most preferably 0% of the incident light Sveta.

4. The detection device according to the previous paragraph, characterized in that said thermoplastic intermediate layer has a light transmittance in the visible range equal to 0% of the incident light.

5. The detection device according to any of the previous claims, characterized in that the thermoplastic intermediate layer is an intermediate layer colored in its entirety with IR-transparent ink.

6. The detection device according to any one of the preceding claims, characterized in that the thermoplastic intermediate layer is an intermediate layer colored in its entirety with IR-transparent black ink.

7. Detection device according to any of the previous paragraphs, characterized in that the coating (12) is made of two sheets (13, 14) of glass, on which is layered a black intermediate layer, transparent to IR radiation, having an average transmittance at the operating wavelength LiDAR of at least 80%, preferably at least 90% for IR radiation in the wavelength range from 750 to 1650 nm and having light transmission in the visible range less than 10% of incident

- 7 044152 of the world.

8. Detection device according to any of the previous claims, characterized in that the glass coating (12) is soda-lime glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, glass ceramic or quartz glass.

9. The detection device according to any of the previous claims, characterized in that the thermoplastic intermediate layer (31) is a polymer sheet containing polyvinyl butyral, polyurethane, polycarbonate, polyester, copolymers, ethylene vinyl acetate, cycloolefin polymer, silicone, polyolefin.

10. The detection device as claimed in any one of the preceding claims, wherein the thermoplastic intermediate layer is an intermediate layer printed with infrared transparent ink or dye.

11. The detection device as claimed in any one of the preceding claims, wherein the thermoplastic interlayer is a polyvinyl butyral interlayer, batch-dyed or printed with IR-transparent black ink.

12. The detection device according to any of the previous paragraphs, characterized in that the laminated glass coating is curved.

13. The detection device according to any one of the previous paragraphs, characterized in that the glass cover (12) is built into an outer element of the vehicle, such as the front fender, bumper, grille, side mirror cover, side door, pillar (A, B , C, D) or door, vehicle roof, trim element.

14. The detection device according to any one of the previous claims, characterized in that the glass cover (12) is part of a transparent component of a motor vehicle, including a windshield, a rear window, a side glass, a windshield cover or a taillight.

15. A motor vehicle (40) comprising a detection device according to any one of claims 1 to 14, wherein the motor vehicle is preferably a self-driving vehicle.