ES2264280T3 - Procedimiento para detectar y localizar capas de reflexion difusa situadas sobre un cristal translucido. - Google Patents

Procedimiento para detectar y localizar capas de reflexion difusa situadas sobre un cristal translucido.

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Abstract

Procedimiento para detectar y localizar capas depositadas que reflejan la luz de modo difuso (10, 11) y que se encuentran sobre un vidrio transparente (3), mediante la utilización de una unidad de detección (4) que contiene una alineación de sensores ópticos (7), comprendiendo dicho método los pasos siguientes: - Formación de la imagen de un objeto (1) mediante la unidad de detección (4), encontrándose el objeto (1) sobre la cara (3¿) del vidrio detrás de la cual se dispone la unidad de detección (4), y por la cual sufriendo la radiación de luz (2) emitida por el objeto (1) está sujeta, entre el mismo y la unidad de detección (4), a una o más deflexiones sobre las superficies (3¿, 3¿) del vidrio transparente, - Determinación de forma continua del gradiente de intensidad en las posiciones (8¿, 9¿) de la alineación de sensores ópticos (7) en las cuales las imágenes (8, 9) del objeto se deberían encontrar según la óptica geométrica, en el caso de un vidrio (3) limpio. - Evaluación de los gradientes de intensidad captados continuamente mediante una unidad de tratamiento de datos, comprendiendo una comparación con los valores de referencia de los gradientes de intensidad previamente determinados con un vidrio (3) limpio y guardados en una memoria de datos.

Description

Procedimiento para detectar y localizar capas de reflexión difusa situadas sobre un cristal translúcido.
La invención tiene por objeto un procedimiento para el reconocimiento de la presencia y de la posición relativa de capas depositadas que reflejan la luz de modo difuso, como por ejemplo el empañado por humedad, en la superficie de medios transparentes, así como un dispositivo para la realización de este objeto.
Un procedimiento de este tipo, aplicado por ejemplo al parabrisas de un vehículo automóvil, puede ser visto como una función central de un sistema para determinar la calidad de la visibilidad.
Los procedimientos conocidos hasta hoy y aplicados para este fin se basan principalmente en sensores que detectan el empañado por humedad con la ayuda de efectos capacitivos o resistivos, y que para conseguir la misma respuesta al empañado que la superficie controlada, deben estar acoplados térmicamente a ésta.
Así por ejemplo, el documento DE 44 28 111 A1 da a conocer un circuito para la medición de humedad sobre un vidrio de un vehículo automóvil en el que se mide la resistencia entre electrodos dispuestos sobre el vidrio y que están en contacto térmico con éste.
Con este método no se pueden detectar otras capas depositadas que no sean las que se producen con la humedad, y tampoco las capas depositadas en la superficie opuesta donde se encuentra el sensor.
Además, la patente US 4,867,561, que es el antecedente citado en el preámbulo de la invención, ha dado a conocer un dispositivo así como un procedimiento para la detección de la presencia y de la posición relativa de capas depositadas sobre una superficie transparente. Una alineación de sensores ópticos se excita mediante la luz de varias fuentes, estando dispuestas estas fuentes de luz en dos filas con el fin de poder enfocar uniformemente sobre la alineación de sensores la luz reflejada en las distintas superficies límite del vidrio. La presencia de capas depositadas se detecta por la intensidad de los reflejos de las distintas fuentes de luz, utilizándose una zona de la alineación de sensores para la normalización de las intensidades absolutas.
Debido a la pluralidad de las fuentes de luz utilizadas en este método, tanto el dispositivo como el procedimiento son muy costosos. En el caso de las fuentes de luz, el coste es elevado no sólo por el número elevado de componentes, sino porque para poder aplicar un método basado en valores de intensidad se precisan fuentes de luz que para una misma corriente eléctrica produzcan cantidades de luz similares. De otro modo, el método debería igualar las distintas cantidades de luz mediante una alimentación de corriente eléctrica ajustada individualmente a cada fuente de luz.
Partiendo de este estado de la técnica, la presente invención tiene como objeto proporcionar un dispositivo y un procedimiento con el cual sea posible detectar y localizar sin contacto capas depositadas que reflejen la luz de modo difuso y que con un coste bajo eviten los problemas descritos anteriormente.
Según la invención, el procedimiento objeto de la invención se consigue mediante un método para detectar y localizar capas depositadas que reflejan la luz de modo difuso y que se encuentran sobre un vidrio transparente, mediante la utilización de una unidad de detección que contiene una alineación de sensores ópticos, comprendiendo dicho método los pasos descritos en la reivindicación 1.
El dispositivo objeto de la invención se consigue mediante las características mencionadas en la parte caracterizadora de la reivindicación 7.
En las subreivindicaciones se presentan otras configuraciones favorables del objeto de la invención y éstas se explican con más detalle mediante los ejemplos de realización que se ilustran en las figuras. Éstas muestran:
La Fig. 1 una representación esquemática de un dispositivo según la invención, que muestra las circunstancias en un vidrio seco y limpio por ambos lados.
La Fig. 2 una representación esquemática de un dispositivo según la invención, que muestra las circunstancias cuando se produce el empañado en la cara exterior del vidrio, en el lado opuesto al sensor.
La Fig. 3 una representación esquemática de un dispositivo según la invención, que muestra las circunstancias cuando se produce el empañado en la cara interior del vidrio, en el lado del sensor.
Como puede verse en la Fig. 1, una primera parte 2a de la radiación 2 emitida por una fuente de luz 1 se desvía hacia la unidad de detección 4, reflejada por la superficie 3' del vidrio 3 que a continuación se denominará también cara interior. Mediante esta primera parte 2a de la radiación se forma una primera imagen 8 de la fuente de luz 1 en la posición 8' en el plano de la alineación de sensores 7, a través de la disposición de una óptica que comprende un diafragma 5 y una lente colectora 6.
Una segunda parte 2b de la radiación se refracta en la superficie 3' y penetra en el vidrio 3. En la superficie de enfrente 3'' del vidrio 3, que a continuación se denominará también cara exterior, se refleja una parte 2c de esta radiación, de la cual una parte 2d alcanza la unidad de detección 4 después de otra refracción en la primera superficie 3', y allí forma una segunda imagen 9 de la fuente de luz 1 en la posición 9' en el plano de la alineación de sensores 7.
En una situación como la representada en la Fig. 2, con un empañado 10 en la cara exterior del vidrio 3'', sólo se obtiene una imagen definida 8 de la fuente de luz 1 en la posición 8' generada por la parte 2a de la radiación 2 reflejada en la cara interior del vidrio 3'. Por el contrario, en la cara exterior 3'', la radiación 2b que ha penetrado en el vidrio es dispersada de modo difuso o es fuertemente disgregada hacia el exterior. La componente 2d' de la radiación 2c' reflejada de modo difuso hacia atrás y que después de otra refracción en la superficie 3' alcanza la unidad de detección 4, ya no consigue producir una imagen definida de la fuente de luz 1 en la posición 9, sino únicamente una mancha de luz borrosa 9a, la cual se distingue claramente de la imagen definida 9 de la situación representada en la Fig. 1, por el gradiente de la intensidad en sus bordes, es decir, especialmente por la pendiente de su borde.
De forma similar, en la situación representada en la Fig. 3 con un empañado 11 en la cara interior 3' del vidrio, teniendo lugar ya la dispersión difusa de la radiación 2 en esta superficie 3', la parte de radiación 2a' que alcanza la unidad de detección 4 desde la cara interior 3' del vidrio, ya no produce una imagen definida de la fuente de luz 1 en la posición 8', sino únicamente una mancha de luz borrosa 8a, que como en el caso de la mancha de luz 9a de la situación representada en la Fig. 2, se diferencia de la imagen definida 8 de la Fig. 1 por la pendiente de los bordes de su gradiente de intensidad. La fracción 2d' de la radiación 2 que alcanza la unidad de detección 4 después de la reflexión en la cara exterior 3'' del vidrio y la repetida dispersión difusa en la cara interior 3' del vidrio, ha perdido su intensidad inicial y su característica direccional en tal grado que no llega a producirse ninguna mancha de imagen asignable y localizable en la posición 9', en el plano de la alineación de sensores 7.
El procedimiento para evaluar el estado de empañado de un vidrio (3) según la invención calcula el gradiente de intensidad emitido por la alineación de sensores (7), comparando éste con el gradiente de intensidad esperado en las posiciones conocidas (8', 9'), que se guardaron en memoria como referencia del estado libre de empañado, y en función de las desviaciones respecto de la referencia, identifica los estados de empañado descritos anteriormente, teniendo en cuenta especialmente las variaciones en la pendiente de los bordes.
Cuando en un vehículo automóvil se utiliza el procedimiento y el dispositivo presentados, es posible que un actuador conectado al circuito desencadene distintas acciones dependiendo del estado de empañado imperante, como por ejemplo influir sobre la instalación de aire acondicionado para eliminar la condensación de humedad en la cara interior del vidrio y/o sobre el limpiaparabrisas para eliminar la humedad de la cara exterior.

Claims (10)

1. Procedimiento para detectar y localizar capas depositadas que reflejan la luz de modo difuso (10, 11) y que se encuentran sobre un vidrio transparente (3), mediante la utilización de una unidad de detección (4) que contiene una alineación de sensores ópticos (7), comprendiendo dicho método los pasos siguientes:
-
Formación de la imagen de un objeto (1) mediante la unidad de detección (4), encontrándose el objeto (1) sobre la cara (3') del vidrio detrás de la cual se dispone la unidad de detección (4), y por la cual sufriendo la radiación de luz (2) emitida por el objeto (1) está sujeta, entre el mismo y la unidad de detección (4), a una o más deflexiones sobre las superficies (3', 3'') del vidrio transparente,
-
Determinación de forma continua del gradiente de intensidad en las posiciones (8', 9') de la alineación de sensores ópticos (7) en las cuales las imágenes (8, 9) del objeto se deberían encontrar según la óptica geométrica, en el caso de un vidrio (3) limpio.
-
Evaluación de los gradientes de intensidad captados continuamente mediante una unidad de tratamiento de datos, comprendiendo una comparación con los valores de referencia de los gradientes de intensidad previamente determinados con un vidrio (3) limpio y guardados en una memoria de datos.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la evaluación de los gradientes de intensidad proporciona información sobre la presencia de capas (11) depositadas sobre la superficie (3') del vidrio (3) orientada hacia la unidad de detección (4) y/o de capas depositadas sobre la superficie (3'') del vidrio (3) orientada en dirección opuesta a la unidad de detección (4).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la pendiente de los bordes de los gradientes de intensidad se tiene particularmente en cuenta para la evaluación.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se produce una activación de las funciones de un actuador en correspondencia con los estados de la capa depositada, representados por los gradientes de intensidad captados.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque las funciones del actuador conciernen al funcionamiento de una instalación de aire acondicionado.
6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque las funciones del actuador conciernen al funcionamiento de un sistema de limpiaparabrisas asociado al vidrio (3).
7. Dispositivo para la detección y localización de capas depositadas (10, 11) que reflejan la luz de modo difuso depositadas sobre un vidrio (3), que comprende una unidad de detección (4) con una alineación de sensores ópticos (7), así como un objeto (1) a ser ópticamente captado por aquella, que se encuentra sobre la cara (3') del vidrio detrás de la cual se encuentra la unidad de captación, caracterizado porque el objeto (1) está dispuesto respecto a la unidad de detección (4) y del vidrio (3) de manera que una primera imagen (8) generada por reflexión sobre la superficie (3') del vidrio (3) orientada hacia la unidad de detección (4) y una segunda imagen (9) generada por reflexión sobre la superficie (3'') del vidrio (3) orientada en dirección contraria a la unidad de detección (4), aparecen en posiciones (8', 9') definidas, en el plano de la alineación de sensores ópticos (7).
8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el objeto (1) tiene un contorno ventajoso para la evaluación de gradientes de intensidad.
9. Dispositivo según la reivindicación 7 ó 8, caracterizado porque el objeto (1) es una fuente de luz luminiscente.
10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque la fuente de luz (1) es un diodo emisor de luz visible y/o infrarroja.
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