[发明专利]设置有层压保护层的激光雷达检测装置

说明书

本发明涉及一种检测装置(1)，其包括(a)光探测和测距(激光雷达)装置(21)，所述激光雷达装置被封闭在(b)壳体(11)中，所述壳体被设置有玻璃盖(12)，所述玻璃盖在激光雷达操作波长下对在从750nm至1650nm的范围内的IR辐射具有至少80％、优选地至少90％的平均透射率。根据本发明，玻璃盖(12)是层压玻璃盖，所述层压玻璃盖包括与至少一个热塑性夹层(31)层压的至少一个玻璃片，所述热塑性夹层在所述激光雷达操作波长下对在从750nm至1650nm的波长范围内的IR辐射具有至少80％、优选地至少90％的平均透射率，并且在可见光范围内具有少于入射光的10％、且优选地少于入射光的5％、且更优选地少于入射光的2％、且非常更优选地等于入射光的0％的光透射。

技术领域

本发明属于适用于在机动车辆中用来辅助驾驶员(ADAS＝Advanced DriverAssistance System[高级驾驶员辅助系统])的检测装置的领域，机动车辆包括自主车辆或自动驾驶车辆。更具体地，本发明涉及一种激光雷达系统，该激光雷达系统由壳体和固定在壳体中的固态激光雷达装置组成，该激光雷达系统具有增加的服务时间且更加美观。本发明涉及一种壳体的层压玻璃盖。当激光雷达必须放置在小轿车周围且更具体地在装饰元件后面或在汽车车窗后面时，激光雷达的可见部分必须美观，并且更具体地，壳体的玻璃盖应尽可能不显眼，而同时在对红外线(IR)的透射率方面确保高效率。

背景技术

机动车辆正配备越来越多的系统来辅助车辆驾驶员。这些系统被统称为ADAS(＝高级驾驶员辅助系统)。ADAS包括能够检测并且在一些情况下识别车辆的即刻环境中的障碍物的检测系统。例如，检测系统包括光学或IR相机、雷达以及激光雷达(＝光探测和测距)。激光雷达通过计算光脉冲以光速行进到其视野中的物体并返回到激光雷达所花费的时间来测量其本身与该物体之间的距离。激光雷达包括光发射器(通常为激光源)和光接收器。在激光雷达的光发射器发射的光脉冲撞到不规则形状的物体时，入射光信号被散射并且只有一部分的光返回到光接收器。US 20150029487描述了一种配备有激光雷达型装置的机动车辆。

机械扫描激光雷达构成第一代激光雷达，它们使用强大的准直激光源并且通过高度聚焦的光学器件将返回信号集中在接收器上。通过使激光器和接收器组件旋转，机械扫描激光雷达可以扫描其周围的区域并且收集高达360度的广泛区域内的数据。然而，机械扫描激光雷达通常是笨重、易碎且非常昂贵的。固态激光雷达是第二代激光雷达，它们没有机械扫描激光雷达的缺点。

机械扫描激光雷达依赖于用单个激光源扫描其周围的区域的机电结构，而固态激光雷达不包括移动部件。固态激光雷达使用光学相控阵列，其中光学发射器以特定的模式和相位发出光子爆发以形成定向发射，该定向发射的焦点和大小可以被调整。光学相控阵列是一排发射器(例如，激光器)，这一排发射器可以通过调整从一个发射器到下一个发射器的信号的相对相位来改变电磁波束的方向。固态激光雷达被构建在电子芯片上并且因此比机械扫描激光雷达更便宜且更耐受振动。与包括单个激光源的机械扫描激光雷达相比，固态激光雷达的一个缺点是在相同的能量消耗下，由光学相控阵列发射的光的强度要除以光学发射器的数量。光学现象(比如光的反射、吸收和散射)可能比用单个激光源更成问题。

机动车辆中越来越多地实施固态激光雷达。它们可以安装在机动车辆的外部上，机动车辆外部是暴露于雨水、冰雹、大的温度变化以及包括碎石的各种物体的撞击的极具侵蚀性环境。为了保护激光雷达免受这种环境影响，将激光雷达装置封闭在包括玻璃盖的壳体中，该玻璃盖能透过激光雷达使用的波长。激光雷达可以使用可见光或IR光。然而，汽车工业中使用的激光雷达通常发射处于750nm与1650nm之间的近红外光谱中的光。根据本发明的玻璃盖由至少一个玻璃片制成，该至少一个玻璃片在激光雷达操作波长下对在从750nm至1650nm的波长范围内、优选地在750nm至1050nm的范围内、更优选地在750nm至950nm的范围内的IR辐射具有至少80％、优选地至少90％的平均透射率。在US 20150029487中以及在EP20170185156和专利申请PCT/EP 2018/070954中描述了适合与激光雷达检测装置一起使用的玻璃盖的示例。