包括设有用于使用红外相机的通孔的车辆玻璃窗单元的组件的制作方法
本发明涉及高级驾驶辅助系统(adas)在车辆中的集成,其提高安全性,并且特别是涉及在远红外范围内操作的红外相机的集成。
背景技术:
1、如今,车辆配备有高级驾驶辅助系统(adas),其帮助驾驶员感知环境并使车辆能够探测特别是障碍物并在驾驶员的本能反应之前自动地且提前地反应。adas使用多种探测装置技术。特别地,这些系统包括可见波长范围(0.4至0.8 µm之间)内的视觉相机、5至20 µm之间的远红外范围内的热相机、以及激光探测设备,该激光探测设备也称为lidar(“光探测和测距”或“激光探测和测距”),其在近红外范围(0.7至2.5µm之间)内操作。
2、虽然可见光相机可以容易地布置在车辆中的多个位置(特别是挡风玻璃上),但对于红外相机而言情况并非如此,红外相机定位在靠近头灯、在保险杠后面、或者甚至对于所谓的自动驾驶车辆而言定位在车顶上。然而,将相机定位在保险杠处具有多个缺点,诸如过低的探测、在保险杠受到撞击时损坏或失调的风险、清洁传感器的困难以及集成除冰装置的需要。
3、进一步地,设备制造商认可并要求的当前趋势是将热相机(其在远红外(ir)范围内操作)放置在挡风玻璃后面的高位置上。然而,热相机在车辆内部的集成可能由于红外光射线被挡风玻璃吸收这一事实而被阻碍。这是因为光射线穿过挡风玻璃的透射率对于远红外波长而言太低。对于挡风玻璃,因此已知产生孔以便在其中布置插入件,该插入件由对远红外光射线透明的材料形成,如专利申请wo2022/023650或专利申请wo2023/281228中所述。这些远红外光射线可以从而经由插入件穿过挡风玻璃,使得它们可以被布置在车辆内部的红外相机(热相机)探测到。
4、虽然所述文献中描述的解决方案使得在车辆内挡风玻璃后面布置这样的红外相机成为可能,但仍然期望进一步便于红外相机的定位和紧固。
技术实现思路
1、因此,本发明的目的是提出一种用于将(在远红外范围内操作的)红外相机集成在车辆玻璃窗单元后面的新解决方案。
2、在本说明书的其余部分中,术语“红外相机”将被理解为意指具有在从5至20 µm、特别是8和14 µm之间的红外波长范围(远红外辐射)内的操作波长的相机。
3、本发明因此涉及一种组件,包括:
4、- (优选层压的)车辆玻璃窗单元,特别是(优选层压的)挡风玻璃,其包括至少一个玻璃片材和在玻璃片材中的(在玻璃窗单元的厚度中的)至少一个通孔,
5、- 接收部件,其具有中空主体并且其(优选以不透流体的方式)安装在通孔中,
6、- 接口部件,其包括观察窗,该观察窗对从5至20 µm范围(红外相机的操作波长)内、特别是8和14 µm之间的波长是透明的,观察窗位于通孔中并容纳在中空主体中, 接口部件可移除地紧固到接收部件,并且接口部件(朝向内部环境)延伸超出通孔并且适于紧固到红外相机(具有ir操作波长),特别地红外相机包括连接到红外传感器壳体的透镜主体(带有端部)。
7、从而,通孔、接收部件和接口部件被设计为使得将红外相机紧固到玻璃窗单元成为可能,同时确保红外透明的区域(也称为ir相机区域或ir透射窗口)。接口部件包括观察窗,该观察窗集成在玻璃窗单元的通孔中并提供车辆外部环境的视野。
8、附加地,接口部件提供从相机的透镜主体的端部到玻璃窗单元的表面(优选外表面,称为面f1)的密封光学路径。这防止灰尘或湿气沉降在相机透镜上——如果相机与玻璃窗单元间隔开空气间隙,就会发生这种情况。进一步地,根据本发明的接口部件在其端部结合观察窗并紧固到相机的事实使得精确地且如期望地选择光轴的位置成为可能。例如,光轴(其特别是水平的)穿过观察窗的中心,或者特别地,水平轴从中心朝向顶部偏移。
9、进一步地,因为接口部件是以可移除方式紧固到接收部件,这便于其维护或观察窗的更换(例如在出现碎片或划痕的情况下)、或者甚至玻璃窗单元的更换。这节省了维护成本。
10、接口部件可以是单个部件,或者可以由组装在一起的多个部件(特别是以可移除方式)组成,该多个部件例如可能是具有不同的(等效)内径、具有恒定或可变横截面的一个或多个部件、阶梯区段等。接口部件可以布置(连接)在相机的透镜主体的远端处。接口部件可以是圆柱形的。
11、在本说明书的其余部分中,术语“玻璃窗单元的面”将被理解为意指玻璃窗单元的主面的一个。这同样适用于观察窗的面,即这指观察窗的主面。
12、在本说明书的其余部分中,术语“孔”将被理解为意指从玻璃窗单元的外面穿过(单片或层压的)玻璃窗单元的厚度到另一相对内面的孔,该孔可能是布置在距玻璃窗单元边缘一定距离处(并因此具有闭合的周边)或者可以在玻璃窗单元的边缘处,诸如凹口(并因此具有通过朝向玻璃窗单元边缘、朝向玻璃窗单元外部开口而开放的周边)。孔具有壁,该壁限定其周边并因此可以是闭合的或开放的。
13、在本说明书的其余部分中,术语“紧固到玻璃窗单元的接收部件”将被理解为意指接收部件附接到玻璃窗单元的孔的内部(其沿玻璃窗单元的玻璃的厚度/深度固定到孔的壁)或牢固地附接到元件(在下文中称为填充元件),该元件插置在孔的壁和所述接收部件之间。
14、在本说明书的其余部分中,术语“深度”将被理解为意指横向于玻璃窗单元的主面延伸的尺寸。
15、根据一个特征,当接口部件紧固到玻璃窗单元时,接口部件配置为支撑红外相机的重量。
16、接口部件包括间隔部(中空的,具有内表面),其将相机连接到玻璃窗单元的接收部件。
17、根据一个特征,接口部件包括适于将相机连接到接收部件、特别是适于将相机的透镜主体连接到接收部件的间隔部。
18、根据一个特征,接口部件包括位于所述间隔部的端部处并容纳在接收部件中的集成部。优选地,集成部容纳观察窗。特别地,集成部与玻璃窗单元的面f1齐平。
19、特别地,间隔部具有适于与接收部件配合(并从而确实配合)的形状,使得观察窗平行于玻璃窗单元,特别是(以外表面)与玻璃窗单元的旨在面向外部环境的外面(f1)齐平。并且/或者间隔部在(从通孔突出的)至少一个区段上面向所述通孔并包括从所述通孔偏移的区段。该偏移区段可以平行于玻璃窗单元(玻璃窗单元在安装位置中倾斜),或者可以与玻璃窗单元(的平面)形成至多80°或60°、甚至至多30°或20°的角度。然后,可以围绕透镜主体和/或传感器壳体的全部或部分而紧固到相机的区域(附接部)也从所述通孔偏移。在偏移区段中,光轴可以平行于玻璃窗单元(玻璃窗单元在安装位置中倾斜),或者可以与玻璃窗单元(的平面)形成至多80°或60°、甚至至多30°或20°的角度。
20、特别地,间隔部具有适于将透镜主体机械连接到玻璃窗单元的形状。
21、间隔部的内部配置为将观察窗光学连接到透镜主体的观察端(相机物镜的标准外透镜)。
22、间隔部的内部可以可选地包括一个或多个ir反射镜,特别是,如已经描述的,当接口部件(特别是间隔部)具有从通孔偏移的区段时(例如接口部件成形为弯头(具有l形横截面等))。
23、根据一个特征,接口部件包括适于与提供在接收部件上的紧固区域配合的紧固部。
24、特别地,接口部件包括间隔部,其将红外相机的透镜主体的所谓观察端连接到玻璃窗单元;观察窗,其布置在间隔部的与透镜主体的观察端相对的端部处;以及紧固部,其适于与提供在接收部件上的紧固区域配合。
25、集成部的内表面的形状可以与间隔部和/或附接部的形状相同或不同。例如,附接部是圆形的或具有圆形截面,和/或集成部的内表面(像观察窗一样)是圆形的或梯形的。
26、集成部的内表面的形状和/或(等效)直径可以与间隔部和/或附接部的形状和/或直径相同或不同。
27、接口部件可以沿其长度具有一个或多个不同的(等效)内径,特别是:直径d1,其在集成部处、即在孔处,从而类似于观察窗的(等效)直径,和/或(等效)直径d2,其在用于附接到相机的附接部处(例如取决于透镜主体的外径),和/或(等效)直径d3,其在孔和附接部之间的间隔部中(特别是超出红外相机的透镜端)。
28、d2可以类似于透镜主体的直径。d1优选地大于或等于直径d2(和/或透镜端的直径)。d3优选地可以大于或等于直径d2。
29、例如,用于附接到透镜主体的附接部(其形状上特别是环形的)的(等效)直径d2优选地为至少5 mm或10 mm、并且至多50 mm或甚至至多30 mm。特别地,透镜主体具有优选地为至少5 mm或10 mm、并且至多50 mm或30 mm的外径。
30、接口部件在通孔外的长度可以为至少2 mm或5 mm或甚至10 mm,并且优选地为至多50 mm或20 mm。
31、接口部件的总长度可以为至少2 mm或5 mm或甚至10 mm,并且优选地为至多50 mm或20 mm。
32、当接口部件成形为弯头(具有如前所描述的角度)时,接口部件的总长度可以为至少5 mm或甚至10 mm或15 mm,并且优选地为至多50 mm。弯头之前(即最靠近孔)的(通孔外的)接口部件的长度可以为至少2 mm且至多10 mm,和/或弯头之后(即最靠近紧固部)的长度可以为多至48 mm。
33、根据一个特征,接口部件具有闭合的周边并且是中空的(其容纳插入件),例如在其全部或部分上的圆形中空主体。根据一个特征,接口部件具有面向孔的壁的外壁,以及能够(紧密地)与观察窗(经由其边缘)配合的内壁。
34、根据一个特征,观察窗齐平于(不突出超出)玻璃窗单元的旨在面向外部环境的外面(面f1)。
35、根据一个特征,观察窗由对ir相机的操作波长(即从5至20 µm之间、特别是8和14µm之间的波长范围)透明的材料制成。根据一个特征,观察窗集成在所谓的集成部中,该集成部容纳在通孔中。根据一个特征,观察窗具有等于或小于玻璃窗单元厚度的厚度,或者在内部环境侧上具有过厚。特别地,观察窗具有不超过10 mm的厚度。
36、观察窗的材料对于具有至少一个选自从5 µm至20 µm(包括端点)之间、优选8 µm和14 µm(包括端点)之间的波长(ir相机的操作波长)的光射线,优选地具有小于0.5 cm-1、更优选地小于0.1 cm-1的光吸收系数。
37、优选地,观察窗的材料具有至少99.99%、更好的是至少99.995%、甚至更好的是99.999%的纯度(按重量计),和/或不含大于20 µm、甚至12或10 µm的夹杂物(和/或晶体缺陷)。
38、观察窗的材料例如是无色的或有色的(同时保持透明),特别是黄色或橙色。
39、观察窗可以是弯曲的,特别是以便遵循玻璃窗单元的局部曲率。
40、观察窗的材料可以被抛光(外部和内部主面)。
41、观察窗的材料优选地具有立方晶系。
42、有利地,观察窗对从5 µm至20 µm(包括端点)、并且更好的从8 µm至14 µm的红外辐射是透明的,并且其材料是多晶材料(比单晶更容易制造)。
43、观察窗的材料可以选自硫化锌、硒化锌、硅、锗、baf2、蓝宝石、caf2、硫属化物玻璃(特别是基于硫系元素te、se、s,特别是as、s、se、te、ge、sb或甚至ga的元素合金)以及包括由有机共聚单体交联的线性硫链的交联有机硫杂化聚合物。
44、作为硫属化物玻璃的示例,可以提及ge28sb12se60(特别是schott的irg25®、vitron的ig5®、umicore的gasir2®)或as40se60(特别是schott的irg26®、vitron的ig6®、umicore的gasir5®)。
45、根据一个特征,观察窗的红外透明材料包括硫化锌(zns)和/或硒化锌(znse)和/或氟化钡(baf2)和/或锗(ge)和/或硅(si)或硫属化物玻璃。
46、有利地,观察窗的红外透明材料由选自以下(优选多晶)材料(特别地通过化学气相沉积获得)的材料制成:
47、- 包括硒和/或硫的锌化合物;
48、- 包括氟化钡的化合物;
49、- 或甚至包括溴碘化铊的化合物,诸如krs-5(溴碘化铊)。
50、特别地,观察窗的红外透明材料选自:
51、- 包括多光谱硫化锌的化合物,特别是在热等静压(通过在优选至少800°c的温度下进行等静压处理)之后获得的,特别地包括硒,诸如znsxse1-x,其中x为优选至少0.97,更好的是至少0.99,甚至更好的是至少0.998;
52、- 包括硒化锌的化合物,特别是znse,特别地包括硫,诸如znseys1-y,其中y为至少0.97,更好的是至少0.99,甚至更好的是至少0.998;
53、- 包括氟化钡的化合物,特别地包括钙和/或锶,特别是ba1-i-jcaisrjf2,其中i+j严格小于1,i和j优选为各自至多0.25,更好的是至多0.03,甚至更好的是至多0.005,或ba1-icaif2,其中i严格小于1且优选至多0.25,更好的是至多0.03,甚至更好的是至多0.005,特别是baf2。
54、有利地,为了提高机械强度,包括外面和内面的观察窗在外面上并且可选地在内面上包括机械和/或化学保护层(特别是如果其可从红外相机的透镜主体移除)。
55、机械和/或化学保护层(优选单层或多层涂层)可以选自以下层中的至少一种:
56、- 包括硫化锌(特别是zns)的层,特别是在由znsxse1-x(特别是znse)制成的插入件上,用于机械保护,
57、- 金刚石层,优选非晶的(出于其对插入件的晶体的粘附性),特别是以至少为10nm或20 nm并优选为50 nm到300 nm、并且甚至至多为100 nm的厚度,
58、- dlc(类金刚石碳)层,即基于金刚石型碳的层,优选非晶的,特别是以至少10 nm或20 nm、优选从50 nm到300 nm、并且甚至至多100 nm的厚度。
59、根据一个特征,观察窗的大小(半径、等效半径或长度)可以为至少5 mm或1 cm和/或至多20 cm(用于多个传感器的观察窗)或6 cm(用于红外相机的专用观察窗)。观察窗的大小可以适于由至少一个(远)红外相机和可选地lidar系统或近红外相机和/或可见光相机共享的相机区域。特别地,观察窗还对可见光和/或0.7和5 µm之间、特别是0.7和2.5 µm之间、特别是在905 nm和1550 nm的近红外范围内的光是透明的。
60、根据一个特征,观察窗在平行于玻璃窗单元的主面的平面中具有横截面,该横截面可以对应于以下几何形状的一个:优选圆形、椭圆形、长圆形、梯形、矩形、正方形、四边形。特别地,观察窗在平行于玻璃窗单元的面的平面中具有横截面,该横截面的周边具有弯曲的和/或直的线。观察窗的尺寸特别是取决于其几何形状。例如(但不限于),对于圆形横截面,观察窗优选具有至多5 cm或4 cm或3 cm或2 cm的半径;对于椭圆形,最小半径为至少1 cm并且最大半径为至多5 cm或4 cm或3 cm或2 cm;对于长圆形,长度优选为至多10 cm或8 cm或6 cm或5 cm,并且在这种带有圆形端部的长圆形的情况下,(在端部处的)曲率半径优选为至多5 cm或4 cm;并且对于具有大底和小底的梯形,大底优选为至多20 cm或15 cm或8 cm,和/或小底优选为至多15 cm或10 cm或5 cm,并且将大底从小底隔开的高度优选为至多8 cm或6 cm或4 cm。
61、观察窗可以具有在观察窗厚度上恒定的横截面(尺寸平行于玻璃窗单元厚度并横向于玻璃窗单元的面)。然而,取决于安装方式和与接口部件的配合方式,观察窗的横截面可以是可变的,横截面可能是梯形形状,朝向孔的内部(并朝向玻璃窗单元的内片材)会聚。
62、观察窗的边缘并非必须是光滑的。接口部件(内壁,特别是内表面)可以包括用于固定观察窗的所谓固定部分。固定部分和观察窗的边缘可以具有形状配合元件,其特别配置为防止观察窗在垂直于玻璃窗单元表面的方向上相对于固定部分的任何移动。
63、特别地,观察窗的边缘和面向所述边缘的固定部分(内壁,特别是内表面)可以具有一个或多个用于紧固目的的形状配合元件,特别地其中一个或另一个可以具有一个或多个凹槽,其形状特别是适于确保良好的保持。形状配合元件从而可以由形成在固定部分上的一系列凹槽和形成在所述边缘上的一系列凹槽形成,形成在固定部分上的凹槽与形成在所述边缘上的凹槽形状互补。每个凹槽可以沿边缘形成闭合线。凹槽可以彼此平行。优选地,形状配合元件包括至少两个凹槽,优选至少三个凹槽,优选至少四个凹槽。形状配合元件可以沿由观察窗的总高度限定的轴线具有厚度。此厚度可以小于观察窗(等效)直径的十分之一,并且优选小于观察窗(等效)直径的二十分之一。此厚度可以小于1 mm。从而,可以在没有任何粘合剂的情况下将观察窗机械地保持在固定部分中,同时最大化观察窗的大小。
64、在一个实施例中,接口部件适于可移除地(优选机械地)紧固到红外相机,特别是紧固到相机的透镜主体、紧固到相机的红外传感器壳体、或者紧固到透镜主体和壳体两者。
65、特别地,接口部件包括附接部,该附接部围绕相机的周边的全部或部分(特别是围绕透镜主体的周边,例如在透镜主体的远端处、在透镜主体端部附近,或相反地在壳体附近)(优选机械地)紧固。附接部可以通过螺纹紧固、卡扣紧固或通过内置的卡口和四分之一转系统紧固。
66、附接部可以具有闭合或开放的周边。接口部件可以具有闭合的周边,优选地至少延伸到透镜主体的端部,或者甚至延伸到附接部(集成部以及周边闭合的间隔部的全部或部分)。
67、接口部件可以通过相机(透镜主体和/或壳体)与接口部件(紧固部)之间的形状配合(机械地)紧固。紧固部可以跨置在透镜主体和壳体上。
68、接口部件可从红外相机移除这一事实使得为市场上已有的相机设计接口部件成为可能。
69、特别地,接口部件适于被可移除地紧固到红外相机的透镜主体;特别地,接口部件包括特别是环形形状的附接部,其优选地通过螺纹紧固紧固到透镜主体的周边。接口部件包括配置为装配到红外相机的透镜主体上的部分。例如,附接部形成环,该环螺纹紧固到圆形透镜主体上,例如在红外相机的透镜主体的观察端附近,或相反地在壳体附近。
70、接口部件可以适于可移除地紧固到壳体或甚至透镜主体,并且特别地,接口部件包括附接部,该附接部可以围绕透镜主体的周边的全部或部分优选机械地(例如通过卡扣紧固)紧固。
71、附加地,接口部件(至少集成部)将有利地依据紧固到玻璃窗单元的接收部件的预期类型来配置。接口部件(至少集成部)特别地包括配置为可移除地紧固到接收部件的部分。
72、通孔优选地位于玻璃窗单元(挡风玻璃)的顶部边缘处,并且特别是在(上部)中间区域中,特别是在后观察窗的区域中和/或在一个或多个传感器(雨水传感器等)的区域中。
73、有利地,接收部件通过粘合结合(部件使用粘合剂粘合地结合)或通过包覆模制(部件例如是包覆模制件)或经由压配合安装在玻璃窗单元的通孔中。优选地,当接收部件不可移除地安装在玻璃窗单元的玻璃上或安装在中间元件(以下称为填充元件)上时,接收部件通过包覆模制安装在玻璃窗单元的通孔中。在粘合结合的情况下,粘合剂例如是聚氨酯(pu)或硅酮。
74、在一个实施例中,特别是当孔在玻璃窗单元中形成凹口时,孔包括填充元件(特别是带有用于安装接口部件和观察窗的孔的部件或板),其布置在孔(孔的壁)和接收部件之间。接收部件可选地具有与孔的横截面不同的横截面。特别地,填充元件由金属(特别是深拉伸片材金属)或塑料制成,特别是热塑性塑料(注塑成型),塑料为以下材料的一个:abs/pc、pa66、pp(聚丙烯)、pc(聚碳酸酯)或pmma。特别地,填充元件是刚性的,即其具有大于40shore d的硬度。特别地,填充元件固定到孔(至少固定到孔的壁);填充元件粘合地结合到孔,或者孔被填充元件(包覆)模制。接收部件和填充元件(部件)特别是通过粘合剂(例如聚氨酯(pu))固定,或者接收部件(塑料或金属)被填充元件(塑料的、注塑成型的)(包覆)模制,或者填充元件被接收部件(包覆)模制,或者接收部件经由压配合安装在填充元件中。在粘合结合用于将填充元件固定到玻璃窗单元以及将接收部件固定到填充元件的情况下,pu以外的粘合剂也可以是合适的,粘合剂优选必须是柔性的,即具有小于10 mpa的杨氏模量(例如诸如硅酮)。
75、根据一个特征,玻璃窗单元是层压的,包括通过层压中间层彼此连接的两个玻璃片材,层压中间层由聚合物材料制成,特别是热塑性聚合物材料(例如由聚乙烯醇缩丁醛(pvb)制成),其例如是透明的,并且具有亚毫米厚度(诸如至少0.3 mm且特别是0.38 mm、0.76 mm或0.81mm的厚度),层压中间层是单层或多层的,并且可能具有声学特性。玻璃窗单元优选地包括至少一片矿物玻璃(优选为外板)。玻璃片材可以具有2.1 mm、或者甚至1.6mm、或者甚至更小的厚度。玻璃片材的至少一个可以被着色;作为变型,中间层可以被着色。玻璃窗单元可以是单片的。单片玻璃窗单元包括一个玻璃片材,其可以是有机玻璃(pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)等)或矿物玻璃。
76、根据本发明的玻璃窗单元可以在层压中间层(pvb等)上包括不透明(掩蔽)层,特别是搪瓷(黑色等)或油墨(黑色等),其或者与通孔的边缘间隔开或者沿通孔的边缘,并且可能跨玻璃窗单元延伸(以便掩蔽接口部件到红外相机以及可选地其他传感器或相机(例如甚至盖)的紧固)。特别地,这是周边掩蔽型框架(搪瓷、油墨等),并且孔在该框架内(闭合孔或凹口)。
77、玻璃窗单元的一个主面(例如面f2或f3或f4)可以包括沿通孔边缘的不透明(掩蔽)层,特别是搪瓷(黑色等)或油墨(以便例如掩蔽红外相机的紧固)。特别地,这是周边掩蔽型框架(搪瓷、油墨等),并且孔在该框架内(闭合孔或凹口)。
78、掩蔽层(黑色油墨或不同颜色的油墨)也可以提供在层压中间层的至少一个主面上,层压中间层特别是由pvb制成。
79、根据一个特征,接收部件可以匹配孔的横截面(接收部件的外横截面与孔的几何形状互补)或者可以不匹配;如果接收部件不匹配孔的横截面,则填充元件插置在孔(孔的壁)和接收部件(接收部件的外壁)之间。
80、优选地,接收部件具有肩部,该肩部位于孔的外部并且围绕孔的周边抵靠玻璃窗单元的内表面,和/或抵靠插置在接收部件和孔的壁之间的填充元件的内表面(平行于玻璃窗单元的主面的面)。特别地,孔是凹口。
81、根据一个特征,接收部件包括肩部(从接收部件的中空主体向外突出),该肩部在红外相机(透镜主体)侧上抵靠玻璃窗单元的面的一个;以及紧固区域,该紧固区域从肩部向外突出并与接口部件的紧固部配合,该紧固部优选地相对于红外相机的透镜主体径向延伸。取决于紧固类型和接口部件的紧固部的设计,肩部的紧固区域可以或不以与肩部共面的方式突出。例如,它们可以形成l形突片。
82、根据一个特征,组件包括用于将接口部件可移除地紧固在接收部件中的保持装置,保持装置与接口部件和接收部件一体地集成,和/或保持装置被可移除地附接以便与提供在接口部件外部(特别是在接口部件的间隔部的外部上并超出集成部)的紧固部以及与提供在接收部件中的紧固区域配合,特别地保持装置是卡扣紧固元件、或螺钉、或卡口和四分之一转系统。
83、例如,接口部件和接收部件通过螺纹紧固配合,特别地,接收部件包括内螺纹而接口部件包括外螺纹,特别地,内螺纹和外螺纹布置在接收部件和接口部件的位于孔内的部分上,和/或位于孔外且在玻璃窗单元的内表面侧上。或者接收部件和接口部件通过卡扣紧固配合,特别地,接收部件包括阴卡扣紧固形式而接口部件包括阳卡扣紧固形式(特别是由弹簧钢制成的阳形式,能够通过接合在阴形式中而配合),所述卡扣紧固发生在孔内,和/或发生在孔外且在玻璃窗单元的内表面侧上。
84、优选地,保持装置是卡扣紧固装置。卡扣紧固装置例如是弹性阳形式,优选由弹簧钢制成,能够通过接合在阴形式中而配合(阳卡扣紧固形式能够弹性变形以使它们能够接合在阴形式中并从其中脱离)。
85、根据一个特征,保持装置围绕接收部件和接口部件的整个周边延伸,或者在接收部件和接口部件的局部上。
86、保持装置可以一方面布置在接收部件的肩部上,该肩部抵靠玻璃窗单元的内面(如果是层压的则为f4)和/或抵靠孔中的所述填充元件,该填充元件插置在孔和接收部件之间,另一方面布置在接口部件的一个或多个区段上,该一个或多个区段从接口部件的(间隔部的)环形主体径向延伸。
87、优选地,接收部件延伸穿过孔的整个深度(而不突出超出玻璃窗单元的外表面(面f1))。
88、根据一个特征,接口部件由塑料和/或金属制成。
89、通孔的大小特别地取决于被选择用于产生孔的技术、相机、用于接收部件和接口部件的材料、热膨胀系数、将部件固定在一起的手段等。例如,观察窗的面积可以为10 cm²至150 cm²。接口部件的厚度(至少在通孔的范围中)优选为至少0.5 mm或1 mm。接收部件的厚度优选为至少0.5mm且优选至多5 mm,优选从0.5至2.5 mm。
90、根据一个特征,接收部件由塑料和/或金属制成。
91、根据一个特征,接口部件由塑料或金属制成,并且接口部件通过粘合地结合(优选地使用pu粘合剂)或包覆模制(优选地包覆模制)耦合到观察窗。特别地,接口部件包括与接收部件配合的保持装置,特别是在孔内或外。
92、根据一个特征,接收部件由塑料或金属制成。
93、根据一个特征,接口部件由塑料或金属制成。根据一个特征,接收部件和接口部件由塑料制成,或者接收部件和接口部件由金属制成,或者接收部件由塑料制成而接口部件由金属制成,或者接收部件由金属制成而接口部件由塑料制成。
94、接收部件和/或接口部件的塑料特别是聚酰胺66(pa66)、或pbt(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、或abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、或asa(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯)、或abs/pc(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚碳酸酯)。塑料可以是填充的或未填充的。接收部件和/或接口部件的金属材料例如是铝或钢。
95、根据一个特征,接收部件的材料具有这样的热膨胀系数,其适配于玻璃窗单元(和/或填充元件)的热膨胀系数以及红外相机的接口部件的热膨胀系数(以便最小化各种材料之间的差异)。接收部件的材料特别地具有在玻璃(和/或填充元件)的热膨胀系数的0.8和1.2倍之间的热膨胀系数。
96、根据另一特征,接口部件的材料特别地具有在玻璃的热膨胀系数的1和15倍之间的热膨胀系数(玻璃的热膨胀系数为8.9 x 10-6/ k)。
97、根据另一特征,组件包括(不透流体的)密封装置,该密封装置(被附接)(在接口处)布置在接口部件和接收部件之间,在玻璃窗单元的通孔内(在孔的整个深度或部分深度上)和/或在孔外,或者其由接收部件和接口部件的材料形成并且通过所述接收部件和接口部件以(不透流体的)密封连接的方式相接在一起(尽管是可移除的)而形成。密封装置从而可以由与接收部件和接口部件相同的材料组成,这些材料例如足够柔软和可压缩,使得通过彼此压缩,密封得以实现。从而,可移除地紧固到接收部件并从而紧固到玻璃窗单元的接口部件也密封地紧固到玻璃窗单元。可以设想密封装置的不同变型。密封装置可以布置在接收部件和接口部件之间。接口部件和接收部件之间的密封装置可以由橡胶或epdm(乙烯-丙烯-二烯单体)或硅酮制成。有利地,密封装置在接收部件和接口部件之间的整个接口横截面上延伸。
98、在一个变型中,布置在接口部件和接收部件之间的密封装置可以是垫圈,其特别地布置在接收部件和接口部件之间(优选地布置在孔外),优选地是o形环,诸如由橡胶或epdm(乙烯-丙烯-二烯单体)制成;或者作为变型,密封装置可以是由密封材料制成的膜或膏并且可移除地安装,特别是当接口部件通过螺纹紧固紧固时(该膜或膏在接收部件和接口部件之间,优选地在孔内),特别地由不粘(和密封)材料制成,诸如聚四氟乙烯(ptfe,或teflon®)。有利地,密封装置在接口部件和接收部件之间的整个横截面上延伸。
99、当孔是凹口时,可以通过布置在玻璃窗单元和安装玻璃窗单元的车辆框架之间的密封件提供附加密封。
100、根据一个特征,玻璃窗单元是层压的,孔延伸穿过层压玻璃窗单元的整个厚度。
101、根据一个特征,组件包括用于调整观察窗在孔内的深度的装置;特别地,这些调整装置与接口部件成一体,或者可移除地附接在接口部件和接收部件之间。调整装置形成例如可压缩垫圈、不同厚度的垫圈的组件。附加地,接口部件和接收部件可以包括引导装置(公母型,诸如凹槽和肋条),以便于安装接口部件并因此安装红外相机。
102、本发明还涉及根据本发明的前述组件,以及在邻近通孔且在玻璃窗单元后面的可见光相机,对于该可见光相机可见辐射穿过玻璃窗单元的所述至少一个玻璃片材,和/或lidar或接收波长从0.7 µm至5 µm、优选0.7 µm至2.5 µm范围内的近红外辐射的相机,其将被布置在对近红外辐射透明的窗口后面。本发明还涉及根据本发明的前述组件,玻璃窗单元包括优选地在通孔附近的至少一个窗口,该至少一个窗口对可见光是透明的和/或对波长在0.7 µm和5 µm之间范围内的近红外辐射是透明的, 所述至少一个窗口优选地位于存在于玻璃窗单元中的掩蔽层中的切口内,特别地在围绕通孔(其中容纳(远红外)观察窗)的全部或部分的切口内, 并且,可选地,所述至少一个窗口位于所选择的层压玻璃窗单元的区域中,该区域带有在玻璃窗单元的内玻璃片材中的盲孔,并且优选地 由对波长在0.7 µm和5 µm之间范围内的近红外辐射透明的材料制成的插入件通过粘合地结合到玻璃窗单元的外玻璃片材的面f2而布置在盲孔中。前述组件可以包括可见光相机和/或lidar或接收波长在0.7 µm至5 µm、优选0.7 µm至2.5 µm范围内的红外辐射的相机,其将布置在对可见光透明和/或对近红外辐射透明的所述窗口后面。
103、接口部件(和红外相机)可以容纳在盖(塑料、金属等)中,例如紧固到通过粘合剂粘合地结合到玻璃窗单元的内面(如果是层压的则为f4)的板上(板具有与通孔对齐的孔)。盖也可以全部或部分地紧固到车辆的柱或车顶。板是可选的,并且盖可以以不同方式紧固。盖和/或板可以被不透明层掩蔽。
104、本发明还涉及一种用于制造根据本发明的前述玻璃窗单元的方法,方法包括在玻璃窗单元厚度中产生孔的初步步骤(玻璃窗单元内部的孔,或者为玻璃窗单元边缘处的凹口类型),该孔可能是通过切割获得,并且当玻璃窗是层压时,通过在层压之前或之后切割,随后是将根据本发明的前述接收部件固定在孔中的步骤,接收部件具有孔(其具有中空主体)并具有能够容纳接口部件的一部分的内部横截面并且包括用于紧固接口部件的保持装置。根据本发明的方法包括将接口部件可移除地安装在孔中的步骤。
105、本发明还涉及一种用于安装或拆卸玻璃窗单元的方法,其特征在于,红外相机通过相对于接收部件(配备有孔)从玻璃窗单元的通孔可移除地安装或拆卸接口部件而被可移除地安装或拆卸,特别是通过卡扣或解扣或通过四分之一转锁定系统。
106、本发明还涉及一种包括根据本发明的前述组件的车辆,车辆特别是道路或轨道车辆,特别是具有驾驶员辅助系统的汽车、半自动驾驶汽车或自动驾驶汽车。根据本发明的车辆玻璃窗单元特别是挡风玻璃。
107、在一个实施例中,本发明涉及一种形式为接口部件的套件,其配置为安装在红外相机上,特别是安装在所述相机的透镜主体和/或传感器壳体上,相机在5至20 µm、特别是8和14 µm之间的波长范围内、在已经安装在玻璃窗单元中或形成套件的一部分的接收部件中操作,接口部件和接收部件的特征在于根据本发明的前述组件的接口部件和接收部件。特别地:
108、- 接口部件适于可移除地、机械地紧固到红外相机的壳体和/或透镜主体,特别地,接口部件包括附接部,该附接部可以围绕壳体和/或透镜主体的周边的全部或部分紧固
109、– 并且/或者接口部件适于可移除地紧固到红外相机的透镜主体,特别地,接口部件包括特别是环形形状的附接部,其可以围绕透镜主体的周边的全部或部分紧固,优选地通过螺纹紧固或卡扣紧固
110、- 并且/或者接口部件包括适于与提供在接收部件上的紧固区域配合的紧固部,特别是从接收部件的肩部突出的紧固区域
111、- 并且/或者接口部件包括能够将相机、特别是能够将相机的透镜主体连接到接收部件的间隔部;接口部件包括位于所述间隔部的端部处并容纳在接收部件中的集成部;优选地,集成部容纳观察窗,并且集成部与玻璃窗单元的面f1齐平。
112、最后,本发明涉及如已经描述的玻璃组件的部分(在与接口部件安装之前)。本发明从而提出了一种玻璃组件,包括:
113、- (优选层压的)车辆玻璃窗单元,特别是(优选层压的)挡风玻璃,包括至少一个玻璃片材和在玻璃片材中的至少一个通孔,
114、- 接收部件,其具有中空主体并安装在通孔中,所述接收部件能够可移除地容纳接口部件,该接口部件包括用于集成在通孔中的集成部并容纳观察窗,接口部件延伸超出通孔,旨在面向内部环境,并且能够将玻璃窗单元连接到操作波长在从5至20 µm的范围内的红外相机,特别是能够将玻璃窗单元连接到相机的透镜主体和/或红外传感器壳体。特别地,接收部件包括肩部,该肩部抵靠玻璃窗单元的内表面和/或孔中填充元件的内面,该填充元件插置在孔和接收部件之间,并且接收部件包括从肩部突出并与接口部件的紧固部配合的紧固区域(该紧固部优选地相对于红外相机的透镜主体径向延伸)。
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