用于增加近红外检测距离的涂层制造技术

用于增加由近红外电磁辐射照射的物体表面的检测距离的方法，包括：(a)将来自近红外电磁辐射源的近红外电磁辐射导向至少部分涂覆有近红外反射涂层的物体，与涂覆有吸收更多相同的近红外辐射的颜色匹配涂层的相同物体相比，所述近红外反射涂层使如在近红外范围内的波长下测量的近红外电磁辐射检测距离增加至少15％，其中所述颜色匹配涂层当与所述近红外反射涂层相比时具有1.5或更小的ΔE颜色匹配值；和(b)检测从近红外反射涂层反射的反射近红外电磁辐射。还公开了用于检测交通工具接近度的系统。

Coatings for Increasing Near Infrared Detection Distance

A method for increasing the detection distance of an object surface irradiated by near infrared electromagnetic radiation includes: (a) a near infrared electromagnetic radiation guide from a near infrared electromagnetic radiation source is coated at least partially with a near infrared reflective coating, which makes the near infrared reflective coating as near red as a similar object coated with a color matching coating that absorbs more of the same near infrared radiation. The detection distance of near infrared electromagnetic radiation measured at an external wavelength increases by at least 15%. The color matching coating has a color matching value of 1.5 or less when compared with the near infrared reflective coating; and (b) detects the reflected near infrared electromagnetic radiation from the near infrared reflective coating. A system for detecting vehicle proximity is also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增加近红外检测距离的涂层相关申请的交叉引用本申请要求2016年10月28日提交的美国临时申请系列号62/414,065的优先权，该申请由此通过引用以其全文并入。专利
本专利技术还涉及用于增加涂覆有近红外反射涂层的物体的近红外检测距离的方法和系统。专利技术背景近来已经在与自驱动(“自主”)交通工具和交通工具周围环境中的其他物体(包括可由安装在自主交通工具上的传感器检测的标记)相关的技术方面取得了进展。自主交通工具使用诸如传感器、照相机、雷达、超声波和激光器之类的检测系统的组合来检测和定位障碍物，使得自主交通工具可以安全地在这样的物体周围导航。一些检测系统在远距离或非理想环境中检测物体的能力有限，例如在低光条件下，在恶劣天气(例如雾、雨和雪)下，或在其他在空中具有光散射颗粒(例如，烟雾和灰尘)的条件下。这样的限制可能会阻止自主安全地应对(navigate)障碍。需要能够增加检测距离并在非理想环境中产生可检测信号的新检测系统。专利技术概述本专利技术涉及用于增加由近红外电磁辐射照射的物体表面的检测距离的方法，包括：(a)将来自近红外电磁辐射源的近红外电磁辐射导向至少部分涂覆有近红外反射涂层的物体，与涂覆有吸收更多相同的近红外辐射的颜色匹配涂层的相同物体相比，所述近红外反射涂层使如在近红外范围内的波长下测量的近红外电磁辐射检测距离增加至少15％，其中所述颜色匹配涂层在与所述近红外反射涂层相比时具有1.5或更小的ΔE颜色匹配值，所述ΔE颜色匹配值使用积分球采用D65照明、10°观察器(observer)在包括镜面分量(specularcomponent)的情况下测量；和(b)检测从近红外反射涂层反射的反射近红外电磁辐射。本专利技术还涉及用于检测交通工具接近度的系统，包括：至少部分涂覆有近红外反射涂层的第一交通工具，与涂覆有吸收更多的近红外辐射的颜色匹配涂层的第一交通工具相比，所述近红外反射涂层使在第一交通工具和第二交通工具之间的近红外范围内的波长下测量的近红外电磁辐射检测距离增加至少15％。在与近红外反射涂层相比时，所述颜色匹配涂层具有1.5或更小的ΔE颜色匹配值，所述ΔE颜色匹配值使用积分球采用D65照明、10°观察器在包括镜面分量的情况下测量。本专利技术还涉及用于检测第一交通工具与第二交通工具的接近度的系统，包括：(a)至少部分涂覆有近红外反射涂层的第一交通工具，与涂覆有吸收更多的近红外辐射的类似颜色匹配涂层的交通工具相比，所述近红外反射涂层使在近红外范围内的波长下测量的近红外电磁辐射检测距离增加至少15％，其中在与近红外反射涂层相比时，所述类似颜色匹配涂层具有1.5或更小的ΔE颜色匹配值，所述ΔE颜色匹配值使用积分球采用D65照明、10°观察器在包括镜面分量的情况下测量；和(b)第二交通工具，其包括：(i)近红外电磁辐射源，其将近红外电磁辐射导向第一交通工具；(ii)近红外检测器，其检测从第一交通工具反射的近红外电磁辐射；和(iii)计算装置，其部分地基于检测到的从第一交通工具反射的近红外电磁辐射来确定第一交通工具和第二交通工具之间的检测距离。附图简要描述图1是固定在支架(mount)上的近红外反射涂覆测试板的正视图的图示；和图2是说明近红外反射涂覆测试板相对于LIDAR装置的取向位置的示意图。专利技术详述就以下详细描述的目的而言，应理解，除非明确地相反指出，否则本专利技术可以采用各种替代变化和步骤顺序。此外，除了在任何操作实例中或另有说明之外，表示例如说明书和权利要求书中使用的成分的量的所有数值应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。因此，除非相反说明，否则在以下说明书和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据本专利技术要获得的所需性质而变化。至少，并不是试图限制等同原则应用到权利要求书的范围，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的数值并通过应用普通的四舍五入技术来解释。尽管列出本专利技术广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实施例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含必然由其各自的测试测量中发现的标准偏差引起的某些误差。此外，应该理解的是，本文记载的任何数值范围旨在包括其中包括的所有子范围。例如，“1至10”的范围旨在包括所记载最小值1和所记载最大值10之间(并且包括端点)的所有子范围，即，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。在本申请中，除非另外特别说明，否则单数的使用包括复数和复数包括单数。另外，在本申请中，除非另外特别说明，否则“或”的使用意味着“和/或”，即使在某些情况下可以明确地使用“和/或”。此外，在本申请中，除非另外特别说明，否则“a”或“an”的使用意味着“至少一种(个)”。例如，“an”物体，“a”颜料等是指这些物品中的一种(个)或多种(个)。此外，如本文所用，术语“聚合物”可以指预聚物、低聚物，以及均聚物和共聚物二者。术语“树脂”可与“聚合物”互换使用。如本文所用，过渡术语“包含”(和其他可比较的术语，例如“含有”和“包括”)是“开放式的”并且用于指代组合物、方法和其对本专利技术是必不可少的各自的组分(一种或多种)，但仍然有存在未指示的物质的可能性。本专利技术涉及用于增加由近红外(近IR)电磁辐射照射的物体表面的检测距离的方法。这样的方法可以包括以下步骤：(a)将来自近红外电磁辐射源的近红外电磁辐射导向至少部分涂覆有近红外反射涂层的物体，与涂覆有吸收更多相同的近红外辐射的颜色匹配涂层的相同物体相比，所述近红外反射涂层使如在近红外范围内的波长下测量的近红外电磁辐射检测距离增加至少15％，其中所述颜色匹配涂层在与所述近红外反射涂层相比时具有1.5或更小的ΔE颜色匹配值，所述ΔE颜色匹配值使用积分球采用D65照明、10°观察器在包括镜面分量的情况下测量；和(b)检测从近红外反射涂层反射的反射近红外电磁辐射。如本文所使用的，术语“物体”是指交通工具、道路、道路交通安全产品、标牌、建筑物、结构以及可位于移动交通工具的路径中的任何障碍物。道路交通安全产品可包括障碍物、路障、减速带、交通锥标等。交通工具可包括任何类型的移动交通工具，例如汽车、自行车、卡车、公共汽车、飞机、船等。交通工具可以自主操作。物体可以是服装，例如个人在交通工具路径中穿着的服装。应当理解，物体可以包括可以位于任何类型的交通工具的路径中的任何类型的障碍物。如本文所用，术语“近红外”或“红外辐射”或“NIR”是指电磁光谱的近红外范围内的电磁辐射。这样的近红外电磁辐射可以具有700nm至2500nm，例如900-1600nm，例如905nm，或例如1550nm的波长。可以在本专利技术中使用的近红外电磁辐射源包括但不限于发光二极管(LED)，激光二极管或能够发射波长为700nm至2500nm(近红外范围)的电磁辐射的任何光源。近红外电磁辐射源可以用于成像LIDAR(光成像、检测和测距(ranging))系统中。成像LIDAR系统可利用激光产生波长为700-2500nm，例如900-1600nm的电磁辐射。LIDAR系统可利用激光产生波长为905nm，1550nm或近红外范围内的任何其他合适波长的电磁辐射。近红外检测器可以是能够感测近红外辐射的半导体检测器。这样的近红外检测器可包括光电二极管或图像传感器。近红外检测器可以与近本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于增加由近红外电磁辐射照射的物体表面的检测距离的方法，包括：(a)将来自近红外电磁辐射源的近红外电磁辐射导向至少部分涂覆有近红外反射涂层的物体，与涂覆有吸收更多相同的近红外辐射的颜色匹配涂层的相同物体相比，所述近红外反射涂层使在近红外范围内的波长下测量的近红外电磁辐射检测距离增加至少15％，其中所述颜色匹配涂层在与所述近红外反射涂层相比时具有1.5或更小的ΔE颜色匹配值，所述ΔE颜色匹配值使用积分球采用D65照明、10°观察器在包括镜面分量的情况下测量；和(b)检测从近红外反射涂层反射的反射近红外电磁辐射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.28 US 62/414,0651.用于增加由近红外电磁辐射照射的物体表面的检测距离的方法，包括：(a)将来自近红外电磁辐射源的近红外电磁辐射导向至少部分涂覆有近红外反射涂层的物体，与涂覆有吸收更多相同的近红外辐射的颜色匹配涂层的相同物体相比，所述近红外反射涂层使在近红外范围内的波长下测量的近红外电磁辐射检测距离增加至少15％，其中所述颜色匹配涂层在与所述近红外反射涂层相比时具有1.5或更小的ΔE颜色匹配值，所述ΔE颜色匹配值使用积分球采用D65照明、10°观察器在包括镜面分量的情况下测量；和(b)检测从近红外反射涂层反射的反射近红外电磁辐射。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述近红外反射涂层表现出35或更小的CIELABL*值，所述CIELABL*值使用积分球采用D65照明、10°观察器在包括镜面分量的情况下测量。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述近红外反射涂层包含至少一种可见吸收的近红外透明颜料和/或染料。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述近红外反射涂层基本上不含炭黑。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述近红外反射涂层包含第一涂层和第二涂层。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一涂层包含至少一种可见吸收的近红外透明颜料和/或染料，和所述第二涂层包含至少一种近红外反射颜料。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二涂层位于所述第一涂层的至少一部分的下面。8.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二涂层包含：成膜树脂；分散在成膜树脂中的多种近红外透明颜料和/或染料，所述多种近红外透明颜料和/或染料包含第一苝颜料和不同于第一苝颜料的第二苝颜料；和分散在成膜树脂中的近红外反射颜料，所述近红外反射颜料不同于第一苝颜料和第二苝颜料，其中所述第二涂层表现出灰白色或灰色，和其中所述第二涂层基本上不含炭黑。9.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二涂层包含：成膜树脂；分散在成膜树脂中的多种着色剂，所述多种着色剂包含近红外透明颜料或染料，其中所述近红外透明颜料或染料包含第一近红外透明颜料或染料和不同于第一近红外透明颜料或染料的第二近红外透明颜料或染料；和分散在成膜树脂中的近红外反射颜料，所述近红外反射颜料不同于第一近红外透明颜料或染料和第二近红外透明颜料或染料，其中所述第二涂层表现出灰白色或灰色，和其中所述第二涂层基本上不含炭黑。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述物体是交通工具、道路、道路交通安全产品、标牌或服装。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述近红外反射涂层在所述物体处反射至少20％的在步骤(a)中导向的近红外范围内波长下的辐射。12.用于检测交通工具接近度的系统，包括：至少部分涂覆有近红外反射涂层的第一交通工具，与涂覆有吸收更多的近红外辐射的颜色匹配涂层的第一交通工具相比，所述近红外反射涂层使在第一交通工具和第二交通工具之间的近红外范围内的波长下测量的近红外电磁辐射检测距离增加至少15％，其中在与近红外反射涂层相比时，所述颜色匹配涂层具有1....

【专利技术属性】
技术研发人员：E·L·戴克，S·D·赫尔灵，L·霍尔森，K·M·克鲁泽维斯基，S·G·麦夸恩，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国,US