EA043683B1 - Защитный корпус для устройства измерения параметров - Google Patents
Защитный корпус для устройства измерения параметров Download PDFInfo
- Publication number
- EA043683B1 EA043683B1 EA202192882 EA043683B1 EA 043683 B1 EA043683 B1 EA 043683B1 EA 202192882 EA202192882 EA 202192882 EA 043683 B1 EA043683 B1 EA 043683B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- lens
- cover lens
- lidar
- protective housing
- glass
- Prior art date
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims description 47
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 33
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 51
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 16
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 16
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000007779 soft material Substances 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 10
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 5
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 4
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 4
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical group OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству обнаружения, содержащему устройство измерения параметров LiDAR, и защитному корпусу, заключающему указанное устройство измерения параметров. Указанный защитный корпус содержит по меньшей мере одну покрывающую линзу. По меньшей мере часть покрывающей линзы изготовлена из по меньшей мере одного листа стекла, имеющего коэффициент поглощения меньше чем 5 м-1 в диапазоне длины волн от 750 до 1650 нм. Указанная покрывающая линза является съемной. Указанный защитный корпус обеспечивает улучшенную защиту от внешнего разрушения, сохраняя при этом превосходное пропускание инфракрасного излучения.
Известный уровень техники
Дистанционные устройства измерения параметров на основе инфракрасного излучения, такие как устройства измерения параметров LiDAR, представляют собой технологии, которые измеряют расстояние до цели посредством освещения этой цели импульсным лазерным излучением и измерения отраженных импульсов с помощью датчика. Различия во времени возврата лазера и длинах волн могут затем быть использованы для создания цифровых трехмерных изображений цели. Эти инструменты обычно используются в промышленных, бытовых и других областях применения для измерения параметров перемещения, положения, близости, естественного освещения, скорости и направления. Устройства измерения параметров LiDAR имеют широкий спектр областей применения, которые могут быть воздушного и наземного типа. Воздушные устройства измерения параметров LiDAR связаны с летательным устройством, таким как самолет, вертолет, дрон и т.д. Наземные области применения могут быть как стационарными, так и мобильными. Стационарное наземное сканирование действительно является наиболее распространенным методом исследования. Мобильное сканирование используется на движущемся транспортном средстве для сбора данных по пути.
Устройства измерения параметров LiDAR широко используются для создания карт с высоким разрешением, с применениями, среди прочего, в сельском хозяйстве, например, для картирования урожайности или для применения соответственно дорогостоящего удобрения; в археологии, например, для предоставления обзора широких непрерывных объектов, которые могут быть неразличимы на земле; в автономных транспортных средствах, например, для обнаружения и уклонения от препятствий для безопасного управления в окружающих пространствах; в атмосферном дистанционном зондировании и метеорологии; в военных применениях; в физике и астрономии, например, для измерения положения Луны, произведения точных глобальных топографических съемок планет; в робототехнике, например, для восприятия окружающей среды, а также классификации объектов для обеспечения безопасной посадки роботизированных и пилотируемых летательных аппаратов с высокой степенью точности; в комбинации воздушных и мобильных наземных устройств измерения параметров LiDAR для топографической съемки и составления карт, оптимизации ветровой электростанции, например, для увеличения выработки энергии от ветровых электростанций путем точного измерения скоростей ветра и турбулентности ветра, в развертывании фотоэлектрической солнечной энергии, например, для оптимизации солнечных фотоэлектрических систем на уровне города посредством определения соответствующих верхушек крыш и определения потерь на затенение.
В частности, в области автономных транспортных средств текущая тенденция отрасли заключается в разработке действительно автономных автомобилей. Чтобы приблизиться к такому будущему с системой автоматического управления, количество датчиков в транспортных средствах значительно увеличится. Устройства измерения параметров LiDAR играют важную роль в этой разработке, обеспечивая необходимую сенсорную обратную связь от окружающей среды транспортных средств, окружающей их на 360°.
Предыдущие поколения устройств измерения параметров LiDAR основывались на излучении от одного до нескольких световых импульсов. В отличие от этого, новое поколение LiDAR имеет высокое разрешение, основанное на излучении и приеме множества световых импульсов. Эти устройства измерения параметров LiDAR требуют очень высоких уровней пропускания инфракрасного излучения для отображения физических характеристик с очень высоким разрешением и получения чрезвычайно точных результатов. Следовательно, новое поколение устройств измерения параметров LiDAR намного более требовательно в том, что касается оптических свойств и, следовательно, не полностью совместимо с обычными покрывающими линзами защитного корпуса. Поэтому устройство измерения параметров LiDAR согласно настоящему изобретению имеет покрывающую линзу, при этом по меньшей мере часть покрывающей линзы изготовлена из по меньшей мере одного листа стекла, имеющий коэффициент поглощения меньше чем 5 м-1 в диапазоне длины волн от 750 до 1650 нм, для того, чтобы придать требуемый высокий уровень пропускания инфракрасного излучения, а также требуемую механическую прочность и химическую устойчивость устройству измерения параметров LiDAR. Таким образом, стеклянная покрывающая линза имеет по меньшей мере часть, изготовленную из прозрачного для инфракрасного (IR) излучения стекла, для обеспечения требуемого пропускания инфракрасного излучения особенно для нового создания устройств измерения параметров LiDAR.
Устройства измерения параметров LiDAR действительно используются в самых разных условиях и разной окружающей среде. Локализация устройств измерения параметров имеет решающее значение для
- 1 043683 осуществления их наилучшей работы. Они должны быть расположены там, где им может быть предоставлен самый широкий и наиболее эффективный обзор цели, подлежащей измерению. По этой причине устройства измерения параметров LiDAR обычно очень подвержены воздействию окружающей среды и могут быть повреждены внешними условиями, которые могут быть очень экстремальными и жесткими.
В настоящее время, когда линза повреждена, например, вследствие удара камня, устройство LiDAR полностью заменяют, во-первых, потому, что линза прикреплена без возможности отсоединения к защитному корпусу, и, во-вторых, из-за потенциального риска повреждения электроники и также из-за нежелания поставщиков LiDAR брать на себя ответственность за использование поврежденного LiDAR.
В настоящее время покрывающую линзу обычно прикрепляют к защитному корпусу путем приклеивания. Однако приклеивание имеет несколько недостатков.
Во-первых, способом нанесения необходимо идеально управлять во избежание отсоединения или утечки в течение серийного срока службы продукта. Должны контролироваться температура и влажность воздуха окружающей среды. Также необходимо наносить адгезионную грунтовку на стекло, а также на пластик. Нанесение клея должно осуществляться автоматизированной машиной для обеспечения постоянного объема материала. Чрезмерное количество клея приведет к избытку клея при нанесении на стекло, с другой стороны, недостаточное количество клея вызовет утечки в корпусе.
В таком случае имеется риск загрязнения защитного корпуса вследствие образования нити клея соплом машины и пластиковой покрывающей линзы из-за вязкости. Как только клей нанесен, имеется временной интервал для расположения стекла, иначе клей станет слишком твердым. Это также может засорить сопло машины. Поэтому не рекомендуется использовать валики для склеивания слишком малого диаметра.
Другой проблемой при использовании клея является то, что завершение отверждения требует много времени. Обычно полимеризация всего объема клея занимает от нескольких часов до нескольких дней. Поэтому это предполагает наличие буферного запаса между местом производства и доставкой.
Последней проблемой эстетического порядка является наличие зазора между стеклом и пластиковым корпусом. Размеры 2 элементов могут различаться в зависимости от способа резки стекла и впрыска пластика, 2 части имеют такой размер, чтобы обеспечить 100-процентную уверенность в том, что одна вставляется в другую. Поэтому будет разрезаться стекло меньшего размера, чем вырез корпуса.
Таким образом, существует потребность в покрывающей линзе для защиты устройств измерения параметров LiDAR от внешнего разрушения и в том, чтобы она была съемной на случай повреждения стеклянной покрывающей линзы.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение относится к устройству обнаружения, содержащему:
(a) устройство измерения параметров LiDAR;
(b) корпус, включающий указанное устройство измерения параметров LiDAR; и (c) по меньшей мере одну покрывающую линзу, имеющую по меньшей мере часть, изготовленную из по меньшей мере одного листа стекла, имеющего коэффициент поглощения меньше чем 5 м-1 в диапазоне длины волн от 750 до 1650 нм, предпочтительно в диапазоне от 750 до 1050 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 950 нм, причем указанная покрывающая линза прикреплена к защитному корпусу.
Согласно настоящему изобретению по меньшей мере одна покрывающая линза инкапсулирована.
Настоящее изобретение также относится к применению съемной покрывающей линзы, изготовленной из по меньшей мере одного листа стекла, имеющего коэффициент поглощения меньше чем 5 м-1 в диапазоне длины волн от 750 до 1650 нм, предпочтительно в диапазоне от 750 до 1050 нм, более предпочтительно в диапазоне от 750 до 950 нм, для защиты устройства измерения параметров LiDAR от внешнего разрушения.
Настоящее изобретение также относится к способу изготовления устройства LiDAR, содержащего инкапсулированную стеклянную покрывающую линзу, прикрепленную к защитному корпусу.
Краткое описание чертежей
Прилагаемые чертежи приведены для обеспечения дальнейшего понимания и включены в настоящее описание и составляют его часть. В графических материалах чертежей проиллюстрированы один или более вариантов осуществления и вместе с подробным описанием служат для объяснения принципов и операций различных вариантов осуществления. Таким образом, настоящее изобретение станет более понятным из нижеследующего подробного описания во взаимосвязи с прилагаемыми чертежами, на которых:
на фиг. 1а и 1b схематически представлено устройство LiDAR согласно известному уровню техники согласно иллюстративному варианту осуществления;
На фиг. 2 схематически представлено устройство LiDAR согласно иллюстративному варианту осуществления;
На фиг. 3а и 3b схематически представлено устройство LiDAR согласно другому иллюстративному варианту осуществления.
- 2 043683
Подробное описание
Устройство обнаружения согласно настоящему изобретению содержит устройство измерения параметров LiDAR и защитный корпус, включающий указанное устройство измерения параметров LiDAR. Защитный корпус содержит по меньшей мере покрывающую линзу, причем по меньшей мере часть покрывающей линзы изготовлена из по меньшей мере одного листа стекла, имеющего коэффициент поглощения меньше чем 5 м-1 в диапазоне длины волн от 750 до 1650 нм, причем указанная по меньшей мере одна покрывающая линза прикреплена к защитному корпусу.
Согласно настоящему изобретению по меньшей мере одна покрывающая линза инкапсулирована.
Согласно одному варианту осуществления покрывающая линза, прикрепленная к защитному корпусу, представляет собой съемную покрывающую линзу. Инкапсулированная покрывающая линза может быть прикреплена к защитному корпусу посредством механических обратимых крепежных средств.
Механические крепежные средства могут включать крепежные элементы, расположенные в периферийной области покрывающей линзы вне поля обзора устройства LiDAR. Крепежные элементы могут содержать первые элементы, связанные с внутренней поверхностью покрывающей линзы посредством, например, взаимодополняющих элементов, составляющих часть защитного корпуса или прикрепленных к нему путем инкапсулирования. Механические взаимодополняющие элементы крепления предпочтительно являются обратимыми, могут включать узел соединения на защелках, штыковой или резьбовой узел и т.п. Преимущество обратимых крепежных средств состоит в том, что покрывающую линзу можно извлечь и заменить или отремонтировать в случае повреждения.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения покрывающая линза инкапсулирована в металлический или пластиковый каркас с образованием узла. Узел затем прикреплен к защитному корпусу посредством механических крепежных средств, которые могут включать крепежные элементы, расположенные в периферийной области покрывающей линзы вне поля обзора устройства LiDAR. Крепежные элементы могут содержать первые элементы, связанные с внутренней поверхностью покрывающей линзы посредством, например, взаимодополняющих элементов, составляющих часть защитного корпуса или прикрепленных к нему путем инкапсулирования. Механические взаимодополняющие элементы крепления предпочтительно являются обратимыми, могут включать узел соединения на защелках, штыковой или резьбовой узел и т.п. Преимущество обратимых крепежных средств состоит в том, что покрывающую линзу можно извлечь и заменить или отремонтировать в случае повреждения.
Таким образом, в предложенном решении, если повреждена покрывающая линза, можно заменить только покрывающую линзу, поскольку покрывающая линза находится далеко от LiDAR, что эффективно защищает сам LiDAR, то есть его компоненты, такие как датчики, лучи. Кроме того, предусмотрена стойкость, достаточная для того, чтобы исключить влияние на LiDAR, если покрывающая линза повреждена.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере одна покрывающая линза может дополнительно содержать прозрачную стенку. Вторая прозрачная стенка может быть оптически связана или не связана с покрывающей линзой (например, с мягким материалом, соответствующим показателю преломления покрывающей линзы), и ожидается, что она обеспечит ту же самую функцию. Прозрачная стенка может быть отделена от покрывающей линзы пространством для улучшения защиты компонентов устройства LiDAR (датчиков, лучей ...). Покрывающая линза и лист прозрачной стенки затем инкапсулированы, например, в каркас, изготовленный из металлического каркаса и мягкого материала. Каркас, содержащий два листа стекла, затем прикреплен посредством обратимых крепежных средств к защитному корпусу.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения покрывающая линза устройства обнаружения инкапсулирована в мягкий материал, причем мягкий материал окружает периферию покрывающей линзы.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения покрывающая линза инкапсулирована с защитным корпусом с образованием единого целого.
Благодаря настоящему изобретению обеспечивается уплотнение (герметичность) между покрывающей линзой и защитным корпусом. Кроме того, улучшаются эстетические характеристики LiDAR, поскольку покрывающая линза может быть заподлицо с краями защитного корпуса.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения материал, используемый для инкапсулирования покрывающей линзы в защитный корпус, выбран из PVC, ТРЕ или PU. Таким образом, устранены или по меньшей мере в значительной степени уменьшены почти все проблемы со связыванием/приклеиванием.
Согласно настоящему материалу мягкий материал может представлять собой термопластичный полимер, такой как полипропилен, термопластичные эластомеры (ТРЕ), такие как олефиновые термопластичные эластомеры (ТРО), полиуретан, полиамид или мягкий поливинилхлорид, силикон или подобные материалы, или любой материал, подходящий для реактивного впрыскивания под давлением.
Путем применения способа инкапсулирования легче управлять температурой формы для впрыска под давлением и материала, поскольку они связаны с параметрами пресса. Можно также хорошо управлять объемом впрыскиваемого материала и контролировать его для обеспечения хорошего инкапсулиро- 3 043683 вания. Поскольку впрыск осуществляют в полость инструмента, не существует риска избытка или утечки материала. Для адгезии между стеклом и пластиком, но не 2 пластиками, может быть использована грунтовка.
Благодаря самому способу впрыска пластика нет необходимости выдерживать время ожидания для приклеивания.
Если не считать время охлаждения материала, которое составляет несколько минут на открытом воздухе, часть можно отправлять непосредственно клиенту.
Что касается эстетических характеристик, инкапсулирование компенсирует резку стекла и допуски на форму для пластикового корпуса. Кроме того, покрывающая линза может быть заподлицо с защитным корпусом.
В случае инкапсулирования по меньшей мере одной покрывающей линзы непосредственно в защитный корпус с образованием в таком случае единого целого сначала впрыскивают мягкий материал. Затем по достижении местоположения стекла материал, подлежащий впрыску, впрыскивают в полость, образованную между 2 частями. Этот способ выполняют под высоким давлением. Способ является безопасным для идеального заполнения этой области и поэтому в значительной степени улучшает герметичность и адгезию между стеклом и корпусом. Снаружи между разными элементами, то есть покрывающей линзой и защитным корпусом, может быть получен вид идеально заподлицо.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения покрывающая линза может быть снабжена грунтовкой для адгезии между твердым материалом и материалом для инкапсулирования.
Устройство измерения параметров LiDAR согласно настоящему изобретению (также обозначаемое как Lidar, LIDAR или LADAR - которое является сокращением от Light Detection And Ranging (обнаружение и определение дальности с помощью света)) представляет собой технологию, которая измеряет расстояние посредством освещения цели инфракрасным (ИК) лазерным светом и измеряет отраженные импульсы с помощью датчика. Расстояние до цели определяется посредством регистрации времени между переданными и рассеянными обратно импульсами и посредством использования скорости света для расчета пройденного расстояния. Затем его можно использовать для создания цифровых трехмерных изображений цели.
LiDAR имеют широкий спектр областей применения, которые могут быть воздушного или наземного типов. Для этих разных типов областей применения требуются сканеры с различными техническими характеристиками в зависимости от назначения данных, размера области, подлежащей захвату, необходимого диапазона измерений, стоимости оборудования и т.д.
В целом, устройство измерения параметров LiDAR представляет собой оптоэлектронную систему, которая состоит из нескольких основных компонентов: (1) по меньшей мере лазерного передатчика. Предпочтительно, чтобы лазерный передатчик устройства измерения параметров LiDAR согласно настоящему изобретению передавал в основном в инфракрасном диапазоне длины волн от 700 нм до 1 мм, предпочтительно в ближнем инфракрасном диапазоне длины волн от 780 нм до 3 мкм, более предпочтительно в диапазоне длины волн от 750 до 1650 нм; (2) по меньшей мере приемника, содержащего светособиратель (телескоп или другую оптику). Доступны несколько технологий сканирования, такие как двойные колеблющиеся плоские зеркала, комбинация с многоугольными зеркалами и сканерами с двумя измерительными осями. Оптические варианты влияют на угловое разрешение и диапазон, которые могут быть обнаружены. Дырочное зеркало или светоделитель могут использоваться в качестве светособирателей; (3) по меньшей мере фотодетектора, который преобразует свет в электрический сигнал; и сигнала цепи электронной обработки, который извлекает запрашиваемую информацию.
Предпочтительно устройство измерения параметров LiDAR, подлежащее использованию в настоящем изобретении, представляет собой устройство измерения параметров LiDAR нового поколения, основанное на сканирующем, вращающемся, мигающем или твердотельном LiDAR. Сканирующие или вращающиеся LiDAR используют движущиеся лазерные лучи, в то время как мигающий и твердотельный LiDAR излучает световые импульсы, которые отражаются от объектов.
Защитный корпус может быть изготовлен из любого обычного материала, известного для изготовления защитного корпуса, например, любого подходящего металлического материала (алюминий, и т.д.), пластмассового материала (PVC, PVC, покрытого полиэстером, полипропилена HD, полиэтилена и т.д.), непроницаемого и/или прозрачного, и их комбинаций. Форма корпуса обычно будет связана с формой устройства измерения параметров LiDAR для лучшей защиты. Устройства измерения параметров LiDAR могут содержать несколько разных частей, которые могут быть зафиксированы или могут вращаться. Форма обычных LiDAR относится к грибовидным устройствам, которые выступают на платформе, на которой они расположены.
Защитный корпус будет содержать по меньшей мере одну покрывающую линзу. Корпус может содержать две покрывающие линзы, из которых одна предназначена для излучения, а другая предназначена для отражения, или более.
Во избежание сомнений, видимый свет определяется как имеющий длины волн в диапазоне от 400 до 700 нм.
Согласно настоящему изобретению лист стекла имеет коэффициент поглощения меньше чем 5 м-1 в диапазоне длин волн от 750 до 1650 нм. Для числового выражения низкого поглощения листа стекла в
- 4 043683 инфракрасном диапазоне, в настоящем описании, коэффициент поглощения используется в диапазоне длин волн от 750 до 1650 нм. Коэффициент поглощения определяется отношением поглощения к длине оптического пути, пройденного электромагнитным излучением в заданной окружающей среде. Его выражают в м-1. Следовательно, он независим от толщины материала, но он зависит от длины волн поглощаемого излучения и химической природы материала.
В случае стекла коэффициент (μ) поглощения при выбранной длине волны λ можно рассчитать с использованием измеренного показателя (Т) пропускания, а также показателя п преломления материала (thick = толщина), при этом значения n, ρ и Т зависят от выбранной длины волны λ:
μ = --—-.bl thick
2.Т.Р2 где p=(n-1)2/(n+1)2.
Лист стекла согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет коэффициент поглощения в диапазоне длины волн от 750 до 1650 нм, обычно используемом в оптических технологиях, относящихся к настоящему изобретению, очень низкий по сравнению с обычными стеклами (как упомянутое прозрачное стекло, для которого такой коэффициент составляет приблизительно порядка 30 м-1). В частности, лист стекла согласно настоящему изобретению имеет коэффициент поглощения в диапазоне длины волн от 750 до 1650 нм меньше чем 5 м-1.
Лист стекла хорошо описан, например, в патентной заявке WO 2019030106. Составы стекла, описанные в документе WO 2019030106, включены в настоящий документ посредством ссылки.
В дополнение к своему базовому составу стекло может содержать другие компоненты, адаптированные в соответствии с природой и величиной необходимого эффекта.
Решение, предложенное в настоящем изобретении для получения очень прозрачного стекла в ближнем инфракрасном (ИК) излучении, которое слабо влияет или не влияет на его эстетические свойства или его цвет, заключается в объединении в составе стекла небольшого количества железа и хрома в диапазоне конкретного содержимого.
Такие составы стекла, сочетающие низкие уровни железа и хрома, показали особенно хорошие характеристики в отношении пропускания инфракрасного излучения и проявляют высокую прозрачность в видимом и малозаметном оттенке, сходные со стеклом, называемым сверхпрозрачным.
Согласно настоящему изобретению лист стекла покрывающей линзы внутри защитного корпуса может иметь форму плоских листов или может быть изогнутым.
Может быть преимущественным добавление одной или нескольких полезных функциональных возможностей к листу стекла покрывающей линзы согласно настоящему изобретению, как описано в патентной заявке WO 2019030106.
Прежде чем вернуться к фигурам, на которых подробно проиллюстрированы иллюстративные варианты осуществления, следует понимать, что настоящая изобретательская технология не ограничивается подробностями или методологией, изложенной в подробном описании или проиллюстрированной на фигурах. Например, как будет понятно специалистам в данной области техники, признаки и свойства, связанные с вариантами осуществления, показанными на одной из фигур или описанными в тексте, относящемся к одному из вариантов осуществления, вполне могут быть применены к другим вариантам осуществления, показанным на другой из фигур или описанным в других местах текста.
Со ссылкой на фиг. 1а, на которой схематически представлено устройство LiDAR согласно известному уровню техники, устройство 1 обнаружения состоит из устройства 2 измерения параметров LiDAR, включая оптические компоненты, такие как, например, отражатели, расщепитель луча и оптические датчики (не показаны). Согласно иллюстративному варианту осуществления устройство 2 измерения параметров LiDAR защищено защитным корпусом 3. Предоставлена стеклянная покрывающая линза 4 (или пластиковая покрывающая линза), образующая стенку или окно, окружающее оптические компоненты или примыкающее к ним. В ходе работы свет может проходить через стеклянную покрывающую линзу 4 к оптическим компонентам устройства 2 измерения параметров LiDAR и/или от них. В уровне техники стеклянная покрывающая линза (или пластиковая покрывающая линза) прикреплена без возможности отсоединения к защитному корпусу устройства 2 измерения параметров LiDAR. Обычно покрывающая линза прикреплена путем приклеивания с помощью клея 5 покрывающей линзы к защитному корпусу. Таким образом, когда покрывающая линза повреждена, должен быть полностью заменен LiDAR, что приводит к чрезмерным затратам.
На фиг. 1b также представлен известный уровень техники в стандартной секции приклеенной покрывающей линзы 4 на защитном корпусе 3. Как показано на фиг. 1b, между стеклянной покрывающей линзой 4 и пластиковым защитным корпусом 3 присутствует зазор 6, что является существенным для компенсации допусков разных способов изготовления. Поэтому можно увидеть, что снаружи защитного корпуса 3 этот зазор является идеально видимым. В дополнение к этому, при расположении стеклянной покрывающей линзы 4 существует риск того, что клей 5 будет перетекать либо за пределы корпуса 3, либо также внутрь, что будет также означать то, что стеклянная покрывающая линза 4 не касается ограничителя и что она поэтому неправильно расположена.
-
Claims (8)
- На фиг. 2 представлен один вариант осуществления настоящего изобретения. На фиг. 2 представлено схематическое изображение инкапсулирования стеклянной покрывающей линзы 4 непосредственно в защитный корпус 3. Покрывающая линза 4 и защитный корпус составляют, таким образом, единое целое. Изготовление защитного корпуса 3, содержащего систему измерения параметров (не показана), может осуществляться в том же самом способе, что и инкапсулирование стеклянной покрывающей линзы 4 в защитный корпус 3. В случае инкапсулирования пластиковый защитный корпус 3 вначале впрыскивают в соответствующем материале. Затем на уровне положения стеклянной покрывающей линзы 4 материал для инкапсулирования в виде, например, мягкого материала впрыскивают в полость, образованную между стеклянной покрывающей линзой 4 и защитным корпусом 3. Поскольку этот способ выполняют под высоким давлением, он является безопасным для идеального заполнения этой области и поэтому в значительной степени улучшает герметичность и адгезию между стеклом и корпусом. Снаружи между разными элементами получают вид идеально заподлицо.На фиг. 3a и b представлен один вариант осуществления согласно настоящему изобретению, при этом покрывающую линзу 4 вначале инкапсулируют в каркас 7, изготовленный из металла и мягкого материала, или инкапсулируют в мягкий материал с образованием узла 8. Узел 8 затем прикрепляют к защитному корпусу 3 посредством обратимых крепежных средств 9, таких как винты, валики для склеивания или любой подходящий материал. Таким образом, если покрывающая линза 4 повреждена, например, вследствие удара камня, замене подлежит только стеклянная покрывающая линза 4, а не все устройство 1 обнаружения, что приводит к снижению затрат в случае повреждения LiDAR. В таком случае покрывающая линза представляет собой съемную и заменяемую покрывающую линзу 4.На фиг. 3b покрывающая линза 4 дополнительно защищена прозрачной стенкой 10, имеющей свойства, обеспечивающие возможность соединения с покрывающей линзой 4 и работы с системой 2 измерения параметров, т.е. компонентом устройства 1 обнаружения. Прозрачную стенку 10 прикрепляют к покрывающей линзе путем инкапсулирования в каркасе 7, изготовленном из металла или изготовленном из металла или пластика. Прозрачная стенка 10 расположена в направлении окружающей среды для лучшей защиты покрывающей линзы 4 и, следовательно, устройства обнаружения от агрессивных внешних воздействий, таких как удар камня. Узел 8, образованный прозрачной стенкой 10, стеклянной покрывающей линзой 4 и каркасом 7, затем прикрепляют к защитному корпусу посредством обратимых крепежных средств, что обеспечивает легкую замену прозрачной стенки 10 и/или покрывающей линзы 4. Что касается варианта осуществления, описанного на фиг. 3a, обратимые крепежные средства могут представлять собой винты, валики для склеивания или любой подходящий материал, хорошо известный специалисту.Согласно настоящему изобретению устройство LiDAR может быть помещено в любое транспортное средство, такое как автомобиль, фургон, грузовик, самолет, поезд, вертолет, причем устройство LiDAR может быть размещено на бампере, накладках, крыше.ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Дистанционное устройство (1) измерения параметров на основе инфракрасного излучения, содержащее:a) устройство (2) измерения параметров LiDAR;b) защитный корпус (3), включающий указанное устройство (2) измерения параметров LiDAR;c) по меньшей мере одну покрывающую линзу (4), изготовленную по меньшей мере из одного листа стекла, имеющего коэффициент поглощения меньше чем 5 м-1 в диапазоне длины волн от 750 до 1650 нм, причем указанная покрывающая линза (4) прикреплена к защитному корпусу, отличающееся тем, что периферийная область покрывающей линзы (4), вне поля обзора устройства LiDAR, инкапсулирована.
- 2. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что указанная покрывающая линза (4) представляет собой съемную покрывающую линзу.
- 3. Устройство (1) по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что указанная покрывающая линза (4) инкапсулирована в металлический или пластиковый каркас (7) с образованием узла (8).
- 4. Устройство (1) по п.3, отличающееся тем, что указанный узел (8) прикреплен к защитному корпусу посредством обратимых крепежных средств.
- 5. Устройство (1) по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что покрывающая линза (4) инкапсулирована в мягкий материал, причем мягкий материал окружает периферию покрывающей линзы (4).
- 6. Устройство (1) по п.5, отличающееся тем, что покрывающая линза (4) прикреплена к защитному корпусу путем инкапсулирования с образованием единого целого.
- 7. Устройство (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство (1) обнаружения расположено на транспортном средстве, например на бампере, накладке, крыше.
- 8. Устройство (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство измерения параметров LiDAR представляет собой сканирующее, вращающееся, мигающее или твердотельное устройство LiDAR, обеспечивающее возможность трехмерного отображения данных и излучающее лазерный луч с длиной волн в диапазоне от 750 до 1650 нм.-
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19171313.0 | 2019-04-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA043683B1 true EA043683B1 (ru) | 2023-06-13 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11668800B2 (en) | Protective housing for a sensing device | |
JP7486520B2 (ja) | 検知装置用保護ハウジング | |
US20180100928A1 (en) | Methods circuits devices assemblies systems and functionally associated machine executable code for active scene scanning | |
Hancock et al. | Active laser radar for high-performance measurements | |
CN107209265A (zh) | 光探测和测距装置 | |
GB2505675A (en) | A cover for a sensor package with two transparent portions | |
US20230194670A1 (en) | Baffle of a detection device for automotive vehicle | |
US12222443B2 (en) | Optical cover for detection device | |
JP2022547262A (ja) | Lidarの視野を変更するためのシステムおよび方法 | |
Ashraf et al. | Effects of fog attenuation on lidar data in urban environment | |
EA043683B1 (ru) | Защитный корпус для устройства измерения параметров | |
CN117890930B (zh) | 一种转镜激光雷达、转动角度检测方法及电子设备 | |
US20240230857A1 (en) | Light-receiving device and lidar | |
US8830484B2 (en) | Device and method for object detection and location | |
KR102610855B1 (ko) | 통합 퓨전 센서 장치 | |
US20210349244A1 (en) | Transmitter having a light modulator for light detection and ranging (lidar) | |
US20210356563A1 (en) | Light detection and ranging system with polygon shaped enclosure | |
CN114556134A (zh) | 激光雷达的电加热红外窗口、激光雷达和可移动平台 | |
CN113167858A (zh) | 具有用于机动车辆的可移动的偏转设备的周围环境传感器 | |
WO2025002896A1 (en) | Optical sensor system | |
US20230185085A1 (en) | Self-illuminating distortion harp | |
Bonjean et al. | Flight simulator with IR and MMW radar image generation capabilities | |
US20210199774A1 (en) | Method and system of adjusting prism lens in lidar system | |
US20220176892A1 (en) | Impact Resistant Heated Window Mount for Thermal Camera | |
WO2022225562A1 (en) | Magnetic sensing for a polygon mirror using a hall sensor for lidar system |