机动车辆的激光雷达保护设备和包含该设备的机动车辆制造技术

本实用新型专利技术涉及一种机动车辆激光雷达(2)保护设备(1A、1B)和包含该设备的机动车辆，其中该保护设备包括用于被激光雷达(2)所发射的波穿过的壁(11)，其显著之处在于，该壁(11)包括至少一层能够限制所述激光雷达(2)的波在所述壁(11)上的反射的防反射覆盖物(14、15)。

【技术实现步骤摘要】
机动车辆的激光雷达保护设备和包含该设备的机动车辆
本技术涉及配备有激光雷达的机动车辆的领域，更具体地说，涉及用于遮挡和保护这样的激光雷达的设备(也称作“雷达罩”或“激光雷达罩”)的领域。在本说明书下文中，“雷达罩”这个词用作“保护设备”的同义词。
技术介绍
激光遥感探测即LiDAR(英文表达LightDetectionandRanging的首字母缩写)或LaDAR(英文表达LaserDetectionandRanging的首字母缩写)或LaserRadar是一种基于对返回光束发射器的光束的特性分析的远程测量技术。在下文中，使用“激光雷达(LiDAR)”这个术语来表示激光雷达类型的设备。与使用无线电波的雷达或使用声波的声呐不同的是，激光雷达使用光(可见光、红外线或紫外线光谱)。该光几乎总是来自激光器，因此是相干的。作为无法回避的主动远程检测仪器，激光雷达应用于非常多的领域，例如地形测量，地球科学，考古，航空交通管制，地面或空间交通工具自动引导，或道路安全或国防。特别地，能够以自主模式或ACC(英文为“AdaptativeCruiseControl”)模式行驶的机动车辆可配备有激光雷达。这样的激光雷达尤其用于根据道路上的障碍物和/或交通情况来调节车速。激光雷达检测承载该激光雷达的车辆的前方的物体的速度和距离，从而尤其是在车辆之间维持安全距离。根据它们的功能，激光雷达安装在车辆的前脸或后脸，最经常在保险杠后方。据本专利技术人所知，目前不存在能够保护这样的激光雷达且同时确保其最佳性能、尤其是激光雷达的波的良好透射的解决方案。在现有技术中，这样的激光雷达、尤其是它的激光发射器/接收器要么完全不受保护，即暴露于外部环境，要么由塑料遮挡物或雷达罩覆盖。在第一种情况下，存在激光雷达暴露于外部侵扰(雨、冰、霜、污泥、昆虫、树叶等)的风险，并且不符合车辆美观标准。在第二种情况下，根据形成遮挡物的塑料材料的特性，没有经受过专门处理的塑料遮挡物会或多或少地减弱激光雷达的波的透射。激光雷达的波的透射的减弱尤其与激光雷达的波在两种不同介质(空气/塑料，塑料/空气)的界面处的反射和遮挡物的塑料材料对激光雷达的波的吸收相关。
技术实现思路
本技术的目的尤其在于通过提供一种能够保护激光雷达且同时确保激光雷达的波的良好透射的激光雷达罩来弥补上述缺陷。换句话说，这样的雷达罩以尽可能小的衰减让激光雷达的波通过，以免干扰激光雷达本身的工作。为此，本技术的主题在于一种机动车辆激光雷达保护设备，包括用于被激光雷达所发射的波穿过的壁，其特征在于，该壁包括至少一层能够限制激光雷达的波在壁上的反射的防反射覆盖物。“能够限制激光雷达的波的反射”指的是能够将激光雷达的波的反射限制于激光雷达的入射波的最多4％。在本说明书下文中，使用“防反射”这个术语来形容这样的能力。一旦安装在车辆上之后，设置在激光雷达前方的根据本技术的保护设备使得该激光雷达从外部不可见，车辆因此具有更佳的美观外观。而且，该设备保护激光雷达免受外部侵扰(雨、冰、霜、污泥、昆虫、树叶等)，使得激光雷达具有更长的使用寿命。此外，由于保护设备的壁上存在覆盖物，激光雷达的波在壁处的反射被限制为小于或等于入射波的4％的水平，这能够改善激光雷达的波穿过该设备的壁的透射。作为例子，在壁的两个面(内部面和外部面)都覆盖有能够将激光雷达的波的反射限制于0.5％的覆盖物的情况下，假设与壁本身对激光雷达的波的吸收相关的损失是1％，则激光雷达的波的透射率升高到98％。要指出的是，对于被选择用于制造壁的材料而言，所述与吸收相关的损失一般非常小(<入射波的1％)。激光雷达的波穿过保护壁的透射率的升高能够通过确保波的更佳的发射和接收而改善位于壁后方的激光雷达的性能。所述保护设备可以另外还包括一个或多个单独或组合地采用的以下特征：所述壁由两种不同的塑料材料制成，一种包覆模制在另一种上方，并且至少在设备使用位置上面对激光雷达的那种材料对于激光雷达的波是透明的。“对于光是透明的材料”指的是被波长为10nm到0.1mm的电磁辐射入射流穿过的材料让穿过它的辐射流的高于90％的部分透射。由这样的塑料材料制成的壁成本不高，容易制造(例如通过注射模制)，即使没有防反射覆盖物就已经能实现令人满意的激光雷达的波的透射。在将防反射覆盖物施加在塑料壁的一个或两个面上之后，可实现更佳的透射，例如高于94.5％或高于98％。所述壁的厚度为2到3mm。一方面，为了确保令人满意的刚性和机械强度，该壁不应具有过小的厚度。另一方面，尤其是为了不吸收过多量的激光雷达入射波并且不使得制造成本升高，它不应具有过大的厚度。本专利技术人观察到，上述区间中的厚度提供良好的折中。所述覆盖物层的厚度小于或等于200nm。由于实现该较小厚度而使用较小量的覆盖物，这尤其能够有利于对激光雷达的波的透明性和限制施加覆盖物的成本和时间。所述壁的折射率高于1.43且小于1.56。这允许获得最佳的激光雷达的波在壁中的透射。所述壁包括外部面和在设备使用位置上面对激光雷达的内部面，壁的两个面的粗糙度小于或等于0.02微米。要指出的是，激光雷达的波所射到的表面如果具有过大的粗糙度，则尤其会导致增大激光雷达的波的反射，这会影响该激光雷达的性能。本专利技术人确定出0.02微米的粗糙度数值是优选的最大数值。所述壁由两种不同的塑料材料制成，一种包覆模制在另一种上方，并且至少在设备使用位置上面对激光雷达的那种材料对于激光雷达的波是透明的。该解决方案是有利的，尤其是因为可确保与其上安装有根据本技术的保护设备的车辆的相邻蒙皮的美观连续性。激光雷达的波的波长为800到1600nm，优选地为850nm，905nm，1050nm或1550nm。所述覆盖物是折射率小于所述壁的折射率或小于1.57的防反射清漆，例如清漆。本技术的主题还在于一种机动车辆，该机动车辆包括至少一个上述的激光雷达保护设备。附图说明阅读以下仅作为例子提供的参照附图做出的说明，将更好地理解本技术，在附图中：图1作为非限制性例子示出了一个在车辆前脸上就位的激光雷达保护设备。图2是一个根据本技术的第一实施方式的激光雷达保护设备的侧视图。图3是一个根据本技术的第二实施方式的激光雷达保护设备的侧视图。具体实施方式以下参照图1至3来说明本技术。图1作为非限制性例子示出了一个用于保护在车辆3的前脸上就位的激光雷达2的保护设备，它也称作雷达罩1或激光雷达罩。在该例子中，在雷达罩1后方布置有激光雷达2，以使得激光雷达2所发射或接收的电磁波(可见光、红外线或紫外线光谱的光)穿过雷达罩1。本领域的技术人员会理解，根据其功能，激光雷达2可安装在车辆的其它位置，例如后脸。图2以侧视图示意性地示出了一个根据本技术的第一实施方式的用于保护激光雷达2的雷达罩1A。雷达罩1A包括壁11，该壁具有外部面13和在雷达罩1的使用位置上面对激光雷达2的内部面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机动车辆的激光雷达(2)保护设备(1A、1B)，包括用于被激光雷达(2)所发射的波穿过的壁(11)，其特征在于，该壁(11)包括至少一层防反射覆盖物(14、15)，所述防反射覆盖物能够限制所述激光雷达(2)的波在所述壁(11)上的反射。/n

【技术特征摘要】
20190621 FR 19066951.一种机动车辆的激光雷达(2)保护设备(1A、1B)，包括用于被激光雷达(2)所发射的波穿过的壁(11)，其特征在于，该壁(11)包括至少一层防反射覆盖物(14、15)，所述防反射覆盖物能够限制所述激光雷达(2)的波在所述壁(11)上的反射。


2.如权利要求1所述的机动车辆的激光雷达(2)保护设备(1A、1B)，其中，所述壁(11)由对于所述激光雷达的波透明的塑料材料制成。


3.如权利要求2所述的机动车辆的激光雷达(2)保护设备(1A、1B)，其中，所述塑料材料为基于聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或环烯烃共聚物(COC)的材料。


4.如权利要求1-3中任一项所述的机动车辆的激光雷达(2)保护设备(1A、1B)，其中，所述壁(11)的厚度为2到3mm。


5.如权利要求1-3中任一项所述的机动车辆的激光雷达(2)保护设备(1A、1B)，其中，所述覆盖物层的厚度小于或等于200nm。


6.如权利要求1-3中任一项所述的机动车辆的激光雷达(2)保护设备(1A、1B)，其中，所述壁(11)的折射率大于1.43且小于1.56。


7.如权利要求1-3中任一项所述的机动车辆的激光雷达(2)保护设备(1A、1B...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤奈斯·卡达哈，
申请(专利权)人：全耐塑料公司，
类型：新型
国别省市：法国;FR