CN115675029A - 夹层玻璃组件及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种夹层玻璃组件及车辆。夹层玻璃组件包括:夹层玻璃,具有信号传输区,信号传输区用于光信号的传输;引导件,具有贴合夹层玻璃的第一表面,以及与第一表面相背设置的第二表面,引导件在夹层玻璃上的投影覆盖信号传输区,用于改变光信号的传输路径,引导件在第一方向上折射率连续变化,其中,第一方向为夹层玻璃的厚度方向;以及传感器,安装于车辆内部,传感器发射的光信号依次穿过引导件和夹层玻璃,和/或,接收的光信号依次穿过夹层玻璃和引导件。本申请提供的夹层玻璃组件通过折射率渐变的引导件提高了光信号的透过率,从而提高了夹层玻璃组件的探测效果。
Description
技术领域
本申请涉及车辆领域,具体涉及一种夹层玻璃组件及车辆。
背景技术
随着科技的发展,越来越多的车辆安装高级驾驶辅助***(Advanced DrivingAssistance System,ADAS)以进行辅助驾驶,用于在车辆行驶过程中感应周围的环境及收集数据,并进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪,从而预判车辆行驶过程中可能发生的危险,有效增加车辆行驶的舒适性及安全性。然而,由于车辆前挡风玻璃的阻挡,使得ADAS中探测光波在穿透倾斜的前挡风玻璃时会发生反射和吸收,导致探测光波的透过率大大降低,从而使得ADAS的探测效果差。
发明内容
第一方面,本申请实施方式提供了一种夹层玻璃组件,所述夹层玻璃组件包括:
夹层玻璃,所述夹层玻璃具有信号传输区,所述信号传输区用于光信号的传输;
引导件,所述引导件具有贴合所述夹层玻璃的第一表面,以及与所述第一表面相背设置的第二表面,所述引导件在所述夹层玻璃上的投影覆盖所述信号传输区,所述引导件用于改变光信号的传输路径,所述引导件在第一方向上折射率连续变化,其中,所述第一方向为所述夹层玻璃的厚度方向;以及
传感器,所述传感器安装于车辆内部,所述传感器发射的光信号依次穿过所述引导件和所述夹层玻璃,和/或,接收的光信号依次穿过所述夹层玻璃和所述引导件。
其中,所述引导件的材料包括玻璃、石英、氮化硅、硫硒化合物、甲基丙烯酸甲酯或者甲基丙烯酸三氟乙酯中至少一种。
其中,所述引导件包括在所述第一方向上依次相接的多个引导部,所述多个引导部在所述第一方向上折射率先递增后递减。
其中,所述多个引导部的材料相同或不同,且相邻设置的两个所述引导部的折射率之差△n满足:△n≤0.5。
其中,当所述多个引导部的材料相同时,所述引导件还包括分散于所述多个引导部的第一添加剂,所述第一添加剂在所述第一方向上浓度先递增后递减,其中,所述第一添加剂的折射率高于所述引导部的折射率;
或者,所述引导件还包括分散于所述多个引导部的第二添加剂,所述第二添加剂在所述第一方向上浓度先递减后递增,其中,第二添加剂的折射率低于所述引导部的折射率。
其中,所述多个引导部中在所述第一方向上相邻两个所述引导部的折射率递增的数量等于折射率递减的数量。
其中,所述多个引导部中贴合所述夹层玻璃的引导部的折射率与所述夹层玻璃的折射率之差小于或等于0.03。
其中,所述引导件还包括多个粘结层,所述多个粘结层用于粘结所述多个引导部。
其中,所述粘结层对所述光信号的透过率大于90%,且所述粘结层的折射率na满足:0.7nl≤na≤1.3nr,其中,nl为所述粘结层粘结的相邻两个引导部中折射率较低的引导部的折射率,nr为所述粘结层粘结的相邻两个引导部中折射率较高的引导部的折射率。
其中,所述夹层玻璃具有安装于车辆时的上侧边及下侧边,所述引导件在第二方向上厚度连续变大,其中,所述第二方向为所述上侧边指向所述下侧边的方向。
其中,所述引导件包括在所述第一方向上依次相接的多个引导部,
所述多个引导部中的至少部分所述引导部在所述第二方向上厚度连续变大;或者,
所述多个引导部中的部分所述引导部在所述第二方向上厚度连续变大,且所述多个引导部中的另外部分所述引导部在所述第二方向上厚度不变;或者,
所述多个引导部中的部分所述引导部在所述第二方向上厚度连续变大,且所述多个引导部中的另外部分所述引导部在所述第二方向上厚度连续变小;或者,
所述多个引导部中的部分所述引导部在所述第二方向上厚度连续变大,且所述多个引导部中的部分所述引导部在所述第二方向上厚度不变,且所述多个引导部中的另外部分所述引导部在所述第二方向上厚度连续变小。
其中,所述引导件在第三方向上厚度先递减后递增,其中,所述第三方向垂直于所述第二方向,且垂直于所述第一方向。
其中,所述夹层玻璃具有安装于车辆时的上侧边及下侧边,在所述引导件背离所述夹层玻璃一侧,所述光信号在第二方向的视野角度α满足:0°≤α≤25°,在第三方向的视野角度θ满足:0°≤θ≤90°,其中,所述第二方向为所述上侧边指向所述下侧边的方向,所述第三方向垂直于所述第二方向,且垂直于所述第一方向。
其中,所述光信号中的光线与所述第二表面的法线在所述第二方向上的最大夹角αi满足:αi≤45°,所述光信号中的光线与所述第二表面的法线在所述第三方向上的最大夹角θi满足:θi≤45°。
其中,所述光信号以最大夹角αi或θi入射至所述第二表面的透过率与垂直入射至所述第二表面的透过率之差△T满足:△T≤3%。
其中,位于车辆外部的所述光信号在所述第二方向的视野角度α’比在所述引导件背离所述夹层玻璃一侧的所述光信号在所述第二方向的视野角度α大至少5°。
其中,位于车辆外部的所述光信号在所述第三方向的视野角度θ’比在所述引导件背离所述夹层玻璃一侧的所述光信号在所述第三方向的视野角度θ大至少5°。
其中,所述夹层玻璃还具有非信号传输区,所述夹层玻璃包括:
第一透明基板;
第二透明基板,所述第二透明基板相对于所述第一透明基板背离所述引导件设置;以及
中间粘结层,所述中间粘结层设于所述第一透明基板与所述第二透明基板之间,用于粘结所述第一透明基板及所述第二透明基板,所述中间粘结层包括至少设于所述信号传输区的第一粘结层及设于至少部分所述非信号传输区的第二粘结层。
其中,所述第一粘结层对所述光信号的透过率大于或等于所述第二粘结层对所述光信号的透过率。
第二方面,本申请实施方式还提供了一种车辆,所述车辆包括:
如第一方面所述的夹层玻璃组件;以及
车辆主体,所述车辆主体用于承载所述夹层玻璃组件。
本申请实施方式提供了一种夹层玻璃组件及车辆,所述夹层玻璃组件包括夹层玻璃、引导件及传感器,所述引导件的第一表面在信号传输区贴合所述夹层玻璃,所述引导件在第一方向上折射率连续变化,减小所述光信号在所述夹层玻璃处的入射角,从而提高所述光信号的透过率。因此,本申请实施方式的夹层玻璃组件通过折射率渐变的引导件提高了光信号的透过率,从而提高了所述夹层玻璃组件的探测效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施方式提供的车辆的结构示意图。
图2为本申请一实施方式提供的夹层玻璃组件在第一视角下的结构示意图。
图3为图2实施方式提供的夹层玻璃组件的立体结构示意图。
图4为图2实施方式提供的夹层玻璃组件中引导件的折射率变化的示意图。
图5为图3实施方式提供的夹层玻璃组件中引导件在一实施方式中的结构示意图。
图6为图5实施方式提供的夹层玻璃组件中多个引导部在第一方向上的折射率变化的示意图。
图7为图5实施方式提供的夹层玻璃组件中引导件包括第一添加剂的结构示意图。
图8为图5实施方式提供的夹层玻璃组件中引导件包括第二添加剂的结构示意图。
图9为图3实施方式提供的夹层玻璃组件中引导件在另一实施方式中的结构示意图。
图10为图2实施方式提供的夹层玻璃组件在第二视角下的结构示意图。
图11为图3实施方式提供的夹层玻璃组件中引导件在又一实施方式中的结构示意图。
图12为图11实施方式提供的夹层玻璃组件中引导件在第一方向上折射率的变化示意图。
图13为图2实施方式提供的夹层玻璃组件中光信号第一视角下视野角的示意图。
图14为图2实施方式提供的夹层玻璃组件中光信号在第二视角下视野角的示意图。
图15为图2实施方式提供的夹层玻璃组件中夹层玻璃的结构示意图。
图16为本申请提供的夹层玻璃组件在第一实施例与第二实施例中的示意图。
附图标号:车辆1;夹层玻璃组件10;传感器11;引导件12;第二表面123;第一表面124;引导部125;第一添加剂126;第二添加剂127;粘结层128;夹层玻璃13;信号传输区131;第一透明基板133;第二透明基板134;中间粘结层135;第一粘结层1351;第二粘结层1352;上侧边136;下侧边137;车辆主体20;光信号L0;第二方向D2;第一方向D1;第三方向D3。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着,结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明中,所述折射率为透射光在550nm波长处的折射率。
本发明中,所述光信号的透过率根据标准ISO9050测量计算得到。
本申请实施方式提供了一种车辆。请参照图1,所述车辆1包括车辆主体20及夹层玻璃组件10。所述车辆主体20用于承载所述夹层玻璃组件10。
在本实施方式中,所述车辆1可以但不仅限于为轿车、多用途汽车(multi-PurposeVehicles,MPV)、运动型多用途汽车(Sport/Suburban Utility Vehicle,SUV)、越野车(Off-Road Vehicle,ORV)、皮卡、面包车、客车、货车等。
所述夹层玻璃组件10可以但不限于安装于所述车辆主体20的前侧作为所述车俩的前方探测,或者,安装于所述车辆主体20的后侧作为所述车辆1的后方探测等。所述夹层玻璃组件10用于探测所述车辆1周围物体,为所述车辆1识别障碍物或预设目标等,以用于辅助所述车辆1行驶,提高所述车辆1行驶的安全性及便利性。其中,所述夹层玻璃组件10包括传感器11,所述传感器11设于所述车辆主体20的内部,所述传感器11发射或/或接收的光信号穿过夹层玻璃13。需要说明的是,图1以所述夹层玻璃组件10设于所述车辆主体20的前侧进行示意,可以理解地,图1中并未对本申请实施方式中夹层玻璃组件10的设置位置进行限定。
本申请实施方式提供了一种夹层玻璃组件10。请参照图2、图3及图4,在本实施方式中,所述夹层玻璃组件10包括夹层玻璃13、引导件12及传感器11。所述夹层玻璃13具有信号传输区131。所述信号传输区131用于光信号的传输。所述引导件12具有贴合所述夹层玻璃13的第一表面124,以及与所述第一表面124相背设置的第二表面123。所述引导件12在所述夹层玻璃13上的投影覆盖所述信号传输区131。所述引导件12用于改变光信号的传输路径。所述引导件12在第一方向D1上折射率连续变化。其中,所述第一方向D1为所述夹层玻璃13的厚度方向。所述传感器11安装于车辆1内部,且所述传感器11朝向所述引导件12设置,所述引导件12位于所述夹层玻璃13和所述传感器11之间;具体地,所述传感器11可以通过支架等固定安装在所述夹层玻璃13上,也可以通过支架等固定安装在所述车辆主体20上。所述传感器11发射的光信号依次穿过所述引导件12和所述夹层玻璃13,和/或,接收的光信号依次穿过所述夹层玻璃13和所述引导件12。
本申请提供的夹层玻璃组件10应用于车辆1,用于为所述车辆1探测周围环境信息,以辅助所述车辆1行驶。其中,所述夹层玻璃13可以用作前挡玻璃,也可以用作后挡玻璃,还可以用作边窗玻璃;不限于此,所述夹层玻璃13还可以用作A柱外饰板玻璃、B柱外饰板玻璃或C柱外饰板玻璃等。
在本实施方式中,所述传感器11用于发射和/或接收光信号L0,所述光信号L0的波长在380nm~1650nm或8μm~12μm范围内,具体可以举例有可见光相机(380nm~780nm)、近红外相机(780nm~1650nm)、激光雷达(850nm、905nm、1550nm)、热像仪(8μm~12μm)等,用于取像、测距和定位等。
所述光信号L0可以是所述传感器11发出,从所述第二表面123入射,依次经由所述引导件12及所述夹层玻璃13中的信号传输区131,并从所述夹层玻璃13背离所述引导件12的表面出射。所述光信号L0还可以是从车辆外部入射至所述夹层玻璃13背离所述引导件12的表面,依次经由所述夹层玻璃13中的信号传输区131及所述引导件12,并从所述第二表面123出射以被所述传感器11接收。为了保证所述传感器11能够正常工作以及提高探测精度,优选所述夹层玻璃13中的信号传输区131对所述光信号L0的透过率大于或等于80%,更优选大于或等于85%,甚至大于或等于90%;并且,所述引导件12对所述光信号L0的透过率大于所述夹层玻璃13中的信号传输区131对所述光信号L0的透过率。
接下来,以所述光信号L0从所述传感器11发出对所述夹层玻璃组件10进行示意性说明。
在本实施方式中,所述信号传输区131对应所述引导件12设置,即,所述引导件12的第一表面124贴合所述夹层玻璃13在所述信号传输区131靠近所述引导件12的表面。所述引导件12在第一方向D1上折射率连续变化,使得所述引导件12具有良好的屈光能力,从而使得所述光信号L0在所述引导件12中连续发生多次折射,以降低所述光信号L0入射至所述夹层玻璃13时的入射角,进而提高了所述光信号L0在所述夹层玻璃13的透过率。
综上所述,本申请实施方式提供了一种夹层玻璃组件10,所述夹层玻璃组件10包括夹层玻璃13、引导件12及传感器11,所述引导件12的第一表面124在信号传输区131贴合所述夹层玻璃13,所述引导件12在第一方向D1上折射率连续变化,减小所述光信号L0在所述夹层玻璃13处的入射角,从而提高所述光信号L0的透过率。因此,本申请实施方式提供的夹层玻璃组件10通过折射率渐变的引导件12提高了光信号L0的透过率,从而提高了所述夹层玻璃组件10的探测效果。
请参照图3、图5及图6,在本实施方式中,所述引导件12包括在所述第一方向D1上依次相接的多个引导部125,所述多个引导部125在所述第一方向D1上折射率先递增后递减。需要说明的是,图5中以所述引导部125的数量为5个进行示意,并未对所述引导部125的数量进行限定。
在本实施方式中,所述多个引导部125在所述第一方向D1上折射率先递增后递减。第一方面,使得所述引导件12具有良好的屈光能力,以对所述光信号L0进行偏转。第二方面,避免所述光信号L0由于空气与所述引导件12中在所述第二表面123的引导部125的折射率之差过大而导致所述光信号L0在所述第二表面123发生界面反射,还避免由于所述引导件12中在所述第一表面124的引导部125与所述夹层玻璃13之间的折射率之差过大而导致所述光信号L0在所述第一表面124与所述夹层玻璃13的交界处发生界面反射,从而提高了所述光信号L0在所述引导件12及所述夹层玻璃13的透过率。
可选地,所述多个引导部125在所述第一方向D1上折射率先递增后递减,且所述多个引导部125的折射率在所述第一方向D1上的变化呈现对称变化,能够优化光路偏转,使得所述多个引导部125对所述光信号L0的折射更加顺畅,提高了所述光信号L0的信号质量。
请再次参照图3、图5及图6,在本实施方式中,所述多个引导部125中贴合所述夹层玻璃13的引导部125的折射率与所述夹层玻璃13的折射率之差小于或等于0.03。
在本实施方式中,为避免所述光信号L0在经由所述引导件12入射至所述夹层玻璃13时由于交界处的折射率变化过大而导致所述光信号L0发生界面反射,将所述多个引导部125中贴合所述夹层玻璃13的引导部125的折射率设置为与所述夹层玻璃13的折射率之差小于或等于0.03。
请再次参照图3、图5及图6,在本实施方式中,所述多个引导部125的材料相同或不同,且相邻设置的两个所述引导部125的折射率之差△n满足:△n≤0.5。
在本实施方式中,在所述引导件12中,相邻设置的两个所述引导部125的折射率之差△n满足:△n≤0.5,能够避免所述光信号L0在相邻设置的两个所述引导部125的交界处发生界面反射,从而提高所述光信号L0的透过率,进而优化所述光信号L0的光路偏转。可选地,相邻设置的两个所述引导部125的折射率之差△n满足:△n≤0.3,或,△n≤0.1。
此外,所述多个引导部125中在所述第一方向D1上相邻两个所述引导部125的折射率递增的数量等于折射率递减的数量,即,所述多个引导部125在所述第一方向D1上,折射率最低到折射率最高所设置的引导部125的数量等于折射率最高到折射率最低所设置的引导部125的数量,使得所述多个引导部125的折射率变化呈现近似对称设置,从而减小折射率差异,进而优化所述光信号L0的光路偏转。可选地,所述多个引导部125在所述第一方向D1上,折射率最低到折射率最高所设置的引导部125的数量等于折射率最高到折射率最低所设置的引导部125的数量,且以折射率最高的引导部125为中心,其它折射率的引导部125呈对称分布,能够进一步优化所述光信号L0的光路偏转。
在一实施方式中,所述多个引导部125的材料不同,所述引导件12可通过在所述第一方向D1上依次设置折射率由低到高,再由高到低的材料制作的所述多个引导部125。所述多个引导部125的材料可以但不限于为无机物(例如,玻璃、石英、氮化硅或者硫硒化合物等)或有机物(例如,甲基丙烯酸甲酯或者甲基丙烯酸三氟乙酯等)等。
在另一实施方式中,请参照图7及图8,当所述多个引导部125的材料相同时,所述引导件12还包括分散于所述多个引导部125的第一添加剂126。所述第一添加剂126在所述第一方向D1上浓度先递增后递减。其中,所述第一添加剂126的折射率高于所述引导部125的折射率。或者,所述引导件12还包括分散于所述多个引导部125的第二添加剂127。所述第二添加剂127在所述第一方向D1上浓度先递减后递增。其中,第二添加剂127的折射率低于所述引导部125的折射率。
在本实施方式中,可通过在所述引导件12中不同的引导部125中设置添加剂以改变所述多个引导部125的折射率,使得所述多个引导部125的折射率在所述第一方向D1上呈现先递增后递减。所述多个引导部125的材料可以但不限于为无机物(例如,玻璃、石英、氮化硅或者硫硒化合物等)或有机物(例如,甲基丙烯酸甲酯或者甲基丙烯酸三氟乙酯等)等。
具体地,所述多个引导部125中设置添加剂可采用离子交换工艺实现,且通过离子的极化能力以及浓度调整所述多个引导部125的折射率。在一实施方式中,在所述第一方向D1上,依次对所述多个引导部125添加浓度先递增后递减的第一添加剂126,使得所述引导件12在所述第一方向D1上的折射率先递增后递减。其中,所述第一添加剂126的折射率高于所述多个引导部125的折射率,所述第一添加剂126包括Cs+或Pb2+等中至少一种。在另一实施方式中,在所述第一方向D1上,依次对所述多个引导部125添加浓度先递减后递增的第二添加剂127,使得所述引导件12在所述第一方向D1上折射率先递增后递减。其中,所述第二添加剂127的折射率低于所述多个引导部125的折射率,所述第二添加剂127包括K+,Na+等碱金属中至少一种。在其它实施方式中,可在所述多个引导部125中添加所述第一添加剂126与所述第二添加剂127的混合物,只要能够实现所述引导件12在所述第一方向D1上折射率先递增后递减即可。
请再次参照图2及图3,在本实施方式中,所述夹层玻璃13具有安装于所述车辆1时的上侧边136及下侧边137。所述引导件12在所述第二方向D2上厚度连续变大。其中,所述第二方向D2为所述上侧边136指向所述下侧边137的方向。
所述引导件12在第二方向D2上厚度连续变大,使得所述第一表面124与水平面的夹角小于所述夹层玻璃13与所述水平面的夹角,从而使得所述光信号L0在所述第二表面123上的入射角相较于直接入射至所述夹层玻璃13更小,进而提高了所述光信号L0的透过率。
此外,由于所述引导件12在所述第二方向D2上的厚度连续变大,使得所述引导件12在所述第二方向D2上对所述光信号L0的折射角度连续变大,以使得所述引导件12靠近所述上侧边136的部分相对于所述引导件12靠近所述下侧边137的部分对所述光信号L0的折射角度大,从而提高了所述光信号L0从信号传输区131经由所述夹层玻璃13出射的视野角度,进而扩大了所述传感器11在所述第二方向D2的实际探测视野范围,所述光信号L0在所述第二方向D2的视野角度对应于传感器11的垂直视场角(VFOV)。
请参照图9,在本实施方式中,所述引导件12包括在所述第一方向D1上依次相接的多个引导部125,所述多个引导部125中的至少部分所述引导部125在所述第二方向D2上厚度连续变大。或者,所述多个引导部125中的部分所述引导部125在所述第二方向D2上厚度连续变大,且所述多个引导部125中的另外部分所述引导部125在所述第二方向D2上厚度不变。或者,所述多个引导部125中的部分所述引导部125在所述第二方向D2上厚度连续变大,且所述多个引导部125中的另外部分所述引导部125在所述第二方向D2上厚度连续变小。或者,所述多个引导部125中的部分所述引导部125在所述第二方向D2上厚度连续变大,且所述多个引导部125中的部分所述引导部125在所述第二方向D2上厚度不变,且所述多个引导部125中的另外部分所述引导部125在所述第二方向D2上厚度连续变小。需要说明的是,图9以所述多个引导部125的部分所述引导部125在所述第二方向D2上厚度连续变大,且所述多个引导部125中的另外部分所述引导部125在所述第二方向D2上厚度不变进行示意,可以理解地,图9中的所述多个引导部125并未对本申请实施方式中的所述多个引导部125进行限定。
在本实施方式中,所述多个引导部125中每个所述引导部125在所述第二方向D2上的厚度可以任意变化,只要使得所述引导件12在所述第二方向D2上厚度连续变大即可。
请参照图10,在本实施方式中,所述引导件12在第三方向D3上厚度先递减后递增。其中,所述第三方向D3垂直于所述第二方向D2,且垂直于所述第一方向D1。需要说明的是,图10中第二视角为垂直于所述第一方向与所述第三方向所形成的面的视角。
在本实施方式中,在第三方向D3上,所述引导件12在所述第三方向D3上厚度先递减后递增,使得所述光信号L0入射至所述引导件12后,所述光信号L0中的光线在所述引导件12的两侧的偏转大于在所述引导件12的中间的偏转,从而使得所述光信号L0在所述夹层玻璃13背离引导件12一侧的视野角度大于所述光信号L0在所述引导件12背离所述夹层玻璃13一侧的视野角度,进而扩大了所述传感器11在所述第三方向D3的实际探测视野范围。其中,所述第三方向D3垂直于所述第二方向D2,且垂直于所述第一方向D1。所述光信号L0在所述第三方向D3的视野角度对应于传感器11的水平视场角(HFOV)。
可选地,所述引导件12在第三方向D3上厚度先递减后递增,且呈现对称结构,进一步优化了所述光信号L0在所述引导件12中的光路偏转。
请参照图3、图11及图12,在本实施方式中,所述引导件12还包括多个粘结层128,所述多个粘结层128用于粘结所述多个引导部125。
在本实施方式中,所述多个引导部125的折射率在所述第一方向D1上先递增后递减,所述多个引导部125通过所述多个粘结层128粘结在一起形成所述引导件12,使得所述引导件12的折射率变化设计更加灵活多样。
此外,所述粘结层128对所述光信号L0的透过率大于90%,且所述粘结层128的折射率na满足:0.7nl≤na≤1.3nr。其中,nl为所述粘结层128粘结的相邻两个引导部125中折射率较低的引导部125的折射率,nr为所述粘结层128粘结的相邻两个引导部125中折射率较高的引导部125的折射率。
所述粘结层128对所述光信号L0的透过率大于90%,能够避免所述粘结层128对所述光信号L0的传输造成阻碍。所述粘结层128的折射率na满足:0.7nl≤na≤1.3nr,能够避免所述光信号L0在所述粘结层128与所述引导部125的交界处由于折射率变化过大而发生界面反射,提高所述光信号L0在所述引导件12中的透过率。
请参照图13及图14,在本实施方式中,所述夹层玻璃13具有安装于车辆1时的上侧边136及下侧边137。在所述引导件12背离所述夹层玻璃13一侧,所述光信号L0在所述第二方向D2的视野角度α满足:0°≤α≤25°,在第三方向D3的视野角度θ满足:0°≤θ≤90°。其中,所述第二方向D2为所述上侧边136指向所述下侧边137的方向。所述第三方向D3垂直于所述第二方向D2,且垂直于所述第一方向D1。
在本实施方式中,在所述引导件12背离所述夹层玻璃13一侧,所述光信号L0在所述第二方向D2的视野角度α满足:0°≤α≤25°,可选地,0°≤α≤15°。由于所述引导件12的偏转,位于车辆外部的所述光信号L0在所述第二方向D2的视野角度大于在所述引导件12背离所述夹层玻璃13一侧的所述光信号L0在所述第二方向D2的视野角度α,从而扩大了所述传感器11在所述第二方向D2的实际探测视野范围。优选地,位于车辆外部的所述光信号L0在所述第二方向D2的视野角度比在所述引导件12背离所述夹层玻璃13一侧的所述光信号L0在所述第二方向D2的视野角度α大至少5°,更优选大至少10°。
在本实施方式中,在所述引导件12背离所述夹层玻璃13一侧,所述光信号L0在所述第三方向D3的视野角度θ满足:0°≤θ≤90°,可选地,0°≤θ≤60°。由于所述引导件12的偏转,位于车辆外部的所述光信号L0在所述第三方向D3的视野角度大于在所述引导件12背离所述夹层玻璃13一侧的所述光信号L0在所述第三方向D3的视野角度θ,从而扩大了所述传感器11在所述第三方向D3的实际探测视野范围。优选地,位于车辆外部的所述光信号L0在所述第三方向D3的视野角度比在所述引导件12背离所述夹层玻璃13一侧的所述光信号L0在所述第三方向D3的视野角度θ大至少5°,更优选大至少10°,还优选大至少20°,甚至大至少30°。
请再次参照图13及图14,在本实施方式中,所述光信号L0中的光线与所述第二表面123的法线在所述第二方向D2上的最大夹角αi满足:αi≤45°。所述光信号L0中的光线与所述第二表面123的法线在所述第三方向D3上的最大夹角θi满足:θi≤45°。
在本实施方式中,所述光信号L0中的光线与所述第二表面123的法线在所述第二方向D2上的最大夹角αi满足:αi≤45°(请参见图13),避免所述光信号L0在所述第二表面123上的透过率过低,可选地,αi≤30°。所述光信号L0中光线与所述第二表面123在所述第三方向D3上的最大夹角θi满足:θi≤45°(请参照图14),避免所述光信号L0在所述第二表面123上的透过率过低,可选地,θi≤30°。
此外,所述光信号L0以最大夹角αi或θi入射至所述第二表面123的透过率与垂直入射至所述第二表面123的透过率之差△T满足:△T≤3%,以保证所述光信号L0在所述引导件12中的透过率。
请参照图15,在本实施方式中,所述夹层玻璃13还具有非信号传输区132。所述夹层玻璃13包括第一透明基板133、第二透明基板134及中间粘结层135。所述第二透明基板134相对于所述第一透明基板133背离所述引导件12设置,即所述第一透明基板133作为靠近车内设置的内玻璃板,所述第二透明基板134作为靠近车外的外玻璃板。所述中间粘结层135设于所述第一透明基板133与所述第二透明基板134之间,用于粘结所述第一透明基板133及所述第二透明基板134。
在本实施方式中,所述中间粘结层135包括至少设于所述信号传输区131的第一粘结层1351及设于至少部分所述非信号传输区132的第二粘结层1352。所述第一粘结层1351至少设于所述信号传输区131,所述第二粘结层1352位于所述非信号传输区132。
所述第一粘结层1351的材料可以与所述第二粘结层1352的材料相同,所述第一粘结层1351对所述光信号L0的透过率等于所述第二粘结层1352对所述光信号L0的透过率。第一粘结层1351与所述第二粘结层1352为一体结构,所述中间粘结层135的材料可以为聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)或者聚烯烃弹性体(POE)等。
由于所述第二粘结层1352不会对所述光信号L0在所述信号传输区131的传输造成干扰,从节约成本考虑,所述第一粘结层1351的材料可以与所述第二粘结层1352的材料不同,所述第一粘结层1351对所述光信号L0的透过率大于所述第二粘结层1352对所述光信号L0的透过率,所述第一粘结层1351可以通过熔合拼接与所述第二粘结层1352一起形成所述中间粘结层135。例如针对波长为1550nm的激光雷达,所述第一粘结层1351的材料选用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)或者聚烯烃弹性体(POE)等,所述第二粘结层1352的材料选用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。
请参照图15及图16,接下来对所述夹层玻璃组件10的具体实施例进行说明。所述传感器11发出的光信号L0在所述第二方向D2的视野角度α为14°,在第三方向D3的视野角度θ为90°。
实施例1:
传感器11:选用激光雷达,其发射和接收的光信号L0的波长为905nm;
引导件12:在所述第一方向D1上的折射率变化为1.5-1.8-2.1-1.8-1.5;
夹层玻璃13:所述第一透明基板133及所述第二透明基板134均为2.1mm厚的超透明玻璃(即超白玻璃),所述第一粘结层1351的材料与所述第二粘结层1352的材料均为0.76mm厚的PVB。所述夹层玻璃13与水平面的夹角为30°。
经过试验,经由所述信号传输区131出射的光信号L0在所述第二方向D2的视野角度α’为28°,α’-α=14°;在第三方向D3的视野角度θ’为130°,θ’-θ=40°。可以得出本申请提供的夹层玻璃组件10能够提高所述光信号L0的实际探测视野角,从而扩大探测范围。
根据ISO9050测量和计算;
所述光信号L0在所述第二方向D2上依次穿过所述引导件12的下部区域、所述信号传输区131后出射的透过率为83%;
所述光信号L0依次穿过所述引导件12的中心区域、所述信号传输区131后出射的透过率为88.7%;
所述光信号L0在所述第三方向D3上依次穿过所述引导件12的侧边区域、所述信号传输区131后出射的透过率为81.4%;
由此可见,本申请提供的夹层玻璃组件10能够提高所述光信号L0的透过率,且大于80%,符合905nm激光雷达的探测要求。
实施例2:
传感器11:选用激光雷达,其发射和接收的光信号L0的波长为1550nm;
引导件12:在所述第一方向D1上的折射率变化为1.5-1.8-2.1-1.8-1.5;
夹层玻璃13:所述第一透明基板133及所述第二透明基板134均为2.1mm厚的超透明玻璃(即超白玻璃),所述第一粘结层1351的材料为0.76mm厚的EVA,所述第二粘结层1352的材料为0.76mm厚的PVB。所述夹层玻璃13与水平面的夹角为30°。
经过试验,经由所述信号传输区131出射的光信号L0在所述第二方向D2的视野角度α’为28°,α’-α=14°;在第三方向D3的视野角度θ’为130°,θ’-θ=40°。可以得出本申请提供的夹层玻璃组件10能够提高所述光信号L0的实际探测视野角,从而扩大探测范围。
根据ISO9050测量和计算;
所述光信号L0在所述第二方向D2上依次穿过所述引导件12的下部区域、所述信号传输区131后出射的透过率为82.7%;
所述光信号L0依次穿过所述引导件12的中心区域、所述信号传输区131后出射的透过率为88.2%;
所述光信号L0在所述第三方向D3上依次穿过所述引导件12的侧边区域、所述信号传输区131后出射的透过率为80.7%;
由此可见,本申请提供的夹层玻璃组件10能够提高所述光信号L0的透过率,且大于80%,符合1550nm激光雷达的探测要求。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (20)
1.一种夹层玻璃组件,其特征在于,所述夹层玻璃组件包括:
夹层玻璃,所述夹层玻璃具有信号传输区,所述信号传输区用于光信号的传输;
引导件,所述引导件具有贴合所述夹层玻璃的第一表面,以及与所述第一表面相背设置的第二表面,所述引导件在所述夹层玻璃上的投影覆盖所述信号传输区,所述引导件用于改变光信号的传输路径,所述引导件在第一方向上折射率连续变化,其中,所述第一方向为所述夹层玻璃的厚度方向;以及
传感器,所述传感器安装于车辆内部,所述传感器发射的光信号依次穿过所述引导件和所述夹层玻璃,和/或,接收的光信号依次穿过所述夹层玻璃和所述引导件。
2.如权利要求1所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述引导件的材料包括玻璃、石英、氮化硅、硫硒化合物、甲基丙烯酸甲酯或者甲基丙烯酸三氟乙酯中至少一种。
3.如权利要求1所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述引导件包括在所述第一方向上依次相接的多个引导部,所述多个引导部在所述第一方向上折射率先递增后递减。
4.如权利要求3所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述多个引导部的材料相同或不同,且相邻设置的两个所述引导部的折射率之差△n满足:△n≤0.5。
5.如权利要求4所述的夹层玻璃组件,其特征在于,当所述多个引导部的材料相同时,所述引导件还包括分散于所述多个引导部的第一添加剂,所述第一添加剂在所述第一方向上浓度先递增后递减,其中,所述第一添加剂的折射率高于所述引导部的折射率;
或者,所述引导件还包括分散于所述多个引导部的第二添加剂,所述第二添加剂在所述第一方向上浓度先递减后递增,其中,第二添加剂的折射率低于所述引导部的折射率。
6.如权利要求4所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述多个引导部中在所述第一方向上相邻两个所述引导部的折射率递增的数量等于折射率递减的数量。
7.如权利要求3所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述多个引导部中贴合所述夹层玻璃的引导部的折射率与所述夹层玻璃的折射率之差小于或等于0.03。
8.如权利要求3所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述引导件还包括多个粘结层,所述多个粘结层用于粘结所述多个引导部。
9.如权利要求8所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述粘结层对所述光信号的透过率大于90%,且所述粘结层的折射率na满足:0.7nl≤na≤1.3nr,其中,nl为所述粘结层粘结的相邻两个引导部中折射率较低的引导部的折射率,nr为所述粘结层粘结的相邻两个引导部中折射率较高的引导部的折射率。
10.如权利要求1所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述夹层玻璃具有安装于车辆时的上侧边及下侧边,所述引导件在第二方向上厚度连续变大,其中,所述第二方向为所述上侧边指向所述下侧边的方向。
11.如权利要求10所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述引导件包括在所述第一方向上依次相接的多个引导部,
所述多个引导部中的至少部分所述引导部在所述第二方向上厚度连续变大;或者,
所述多个引导部中的部分所述引导部在所述第二方向上厚度连续变大,且所述多个引导部中的另外部分所述引导部在所述第二方向上厚度不变;或者,
所述多个引导部中的部分所述引导部在所述第二方向上厚度连续变大,且所述多个引导部中的另外部分所述引导部在所述第二方向上厚度连续变小;或者,
所述多个引导部中的部分所述引导部在所述第二方向上厚度连续变大,且所述多个引导部中的部分所述引导部在所述第二方向上厚度不变,且所述多个引导部中的另外部分所述引导部在所述第二方向上厚度连续变小。
12.如权利要求11所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述引导件在第三方向上厚度先递减后递增,其中,所述第三方向垂直于所述第二方向,且垂直于所述第一方向。
13.如权利要求1所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述夹层玻璃具有安装于车辆时的上侧边及下侧边,在所述引导件背离所述夹层玻璃一侧,所述光信号在第二方向的视野角度α满足:0°≤α≤25°,在第三方向的视野角度θ满足:0°≤θ≤90°,其中,所述第二方向为所述上侧边指向所述下侧边的方向,所述第三方向垂直于所述第二方向,且垂直于所述第一方向。
14.如权利要求13所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述光信号中的光线与所述第二表面的法线在所述第二方向上的最大夹角αi满足:αi≤45°,所述光信号中的光线与所述第二表面的法线在所述第三方向上的最大夹角θi满足:θi≤45°。
15.如权利要求14所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述光信号以最大夹角αi或θi入射至所述第二表面的透过率与垂直入射至所述第二表面的透过率之差△T满足:△T≤3%。
16.如权利要求13所述的夹层玻璃组件,其特征在于,位于车辆外部的所述光信号在所述第二方向的视野角度α’比在所述引导件背离所述夹层玻璃一侧的所述光信号在所述第二方向的视野角度α大至少5°。
17.如权利要求13所述的夹层玻璃组件,其特征在于,位于车辆外部的所述光信号在所述第三方向的视野角度θ’比在所述引导件背离所述夹层玻璃一侧的所述光信号在所述第三方向的视野角度θ大至少5°。
18.如权利要求1所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述夹层玻璃还具有非信号传输区,所述夹层玻璃包括:
第一透明基板;
第二透明基板,所述第二透明基板相对于所述第一透明基板背离所述引导件设置;以及
中间粘结层,所述中间粘结层设于所述第一透明基板与所述第二透明基板之间,用于粘结所述第一透明基板及所述第二透明基板,所述中间粘结层包括至少设于所述信号传输区的第一粘结层及设于至少部分所述非信号传输区的第二粘结层。
19.如权利要求18所述的夹层玻璃组件,其特征在于,所述第一粘结层对所述光信号的透过率大于或等于所述第二粘结层对所述光信号的透过率。
20.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括:
如权利要求1-19任意一项所述的夹层玻璃组件;以及
车辆主体,所述车辆主体用于承载所述夹层玻璃组件。
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