BR112019015861B1 - Sistema e método para detecção de danos - Google Patents

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Abstract

Um sistema para detectar dano a uma superfície de vidro, particularmente, painéis de vitrificação de veículos, tais como para-brisas do veículo. O sistema usa uma unidade de sensor disposta próxima da superfície e um processador em comunicação com a unidade de sensor. O processador é configurado para analisar os dados recebidos da unidade de sensor, a fim de determinar a integridade da superfície e uma unidade de comunicação é configurada para emitir um sinal em resposta ao processador determinando que a superfície foi danificada. Para o vidro do veículo, o sistema é preferencialmente integrado nos sistemas de gestão e controle do veículo, de forma que o sistema esteja ativo quando o veículo estiver ativo ou em movimento. O sistema de gerenciamento e/ou controle pode monitorar instâncias ou situações em que as alterações, como as alterações de limite acima, ocorrem a fim de produzir uma emissão de sinal de aviso.

Description

Introdução
[0001] A presente invenção refere-se a sistemas e métodos para detectar danos a uma superfície de vidro. Em particular, a invenção provê sistemas e métodos para detectar falhas de superfície ou lascados em um painel de janela, tal como um para-brisa de veículo.
[0002] Os para-brisas de veículo são feitos tipicamente de uma construção laminada que compreende duas folhas (ou camadas) de vidro separadas por uma intercamada, feita geralmente de um material plástico. Um para-brisa de veículo pode facilmente tornar-se danificado por uma falha ou lasca na folha externa. A causa mais comum de tal lasca é uma pedra ou outro projétil pequeno que impacta o para-brisa enquanto o veículo está sendo conduzido. Danos semelhantes também podem ocorrer em outras superfícies de vidro, como portas, janelas e capas de luz.
[0003] Estas lascas são geralmente da ordem de até 1 cm em tamanho quando criadas inicialmente, dependendo da velocidade do impacto e da temperatura do para-brisa. Uma lasca deste tamanho na superfície externa do para-brisa pode frequentemente ser reparada sem exigir a recolocação do para-brisa, por exemplo, injetando resina na área danificada. Isto depende de muitos fatores, tais como o tamanho, a profundidade e a posição da área danificada, e os padrões locais a respeito do reparo do para-brisa.
[0004] Uma lasca superficial aumentará de tamanho após a criação se o veículo continuar a ser conduzido, devido ao estresse direto e à fadiga estática. Motoristas muitas vezes não percebem ou se preocupam com uma lasca até que tenha aumentado substancialmente de tamanho. Se deixada sem reparo uma pequena lasca pode muitas vezes se transformar em uma rachadura substancial no para-brisa, o que não é reparável, exigindo que todo o para-brisa seja substituído. Este processo é muito mais caro e demorado do que simplesmente reparar a lasca inicial. Portanto, é desejável identificar quaisquer lascas em um para-brisa e garantir que eles sejam reparados o mais rapidamente possível após a criação.
[0005] Como pequenas lascas superficiais ou falhas em uma superfície de vidro podem ser difíceis de identificar por olho, há uma necessidade de um sistema que detecta automaticamente lascas superficiais ou falhas em uma superfície de vidro. Isso pode ser mais conveniente e eficiente do que depender de métodos de detecção manual.
Resumo da invenção
[0006] Em um primeiro aspecto da presente invenção é provido um sistema para detectar danos a uma superfície de vidro, o sistema que compreende: uma unidade de sensor disposta próxima da superfície; um processador em comunicação com a unidade de sensor, em que o processador está configurado para analisar os dados recebidos da unidade de sensor para determinar a integridade da superfície; e uma unidade de comunicação configurada para emitir um sinal em resposta ao processador determinando que a superfície foi danificada.
[0007] Este sistema provê a vantagem de que qualquer dano à superfície é automaticamente detectado e comunicado a um usuário, que é mais rápido e mais preciso do que depender de um usuário para ver os danos e agir sobre isso.
[0008] Opcionalmente, a superfície de vidro pode ser um para- brisa de veículo ou uma janela lateral ou traseira do veículo. Em algumas modalidades, a superfície de vidro pode compreender vidro temperado ou semitemperado.
[0009] Para o vidro do veículo, o sistema é preferencialmente integrado nos sistemas de gestão e controle do veículo, de forma que o sistema esteja ativo quando o veículo estiver ativo ou em movimento. O sistema de gerenciamento e controle pode monitorar instâncias ou situações em que as alterações, como as alterações de limite acima, ocorrem a fim de produzir uma emissão de sinal de aviso.
[0010] Em algumas modalidades, a unidade do sensor pode compreender um microfone. O processador pode compreender uma amplificação sonora e sistema de processamento de sinal. O som de uma pedra ou outro projétil pequeno impactando a superfície resultará em uma emissão de sinal do microfone que tem uma resposta temporal particular e espectro de frequência. O processador pode ser programado para identificar uma pluralidade de sinais predeterminados indicativos de eventos de dano. O processador pode ativar a unidade de comunicação quando um destes sinais predeterminados é gravado (ou seja, emitido do microfone).
[0011] Além disso, alternativamente, o processador pode então ativar outro componente da unidade de sensor para realizar um teste secundário ou de backup.
[0012] Opcionalmente, a unidade do sensor pode compreender uma câmera. A câmera pode ser montada de modo que tenha uma visão completa da superfície. Opcionalmente, a unidade do sensor pode compreender um controlador configurado para mover, inclinar ou girar a câmera. A câmara pode, portanto, ser configurada para digitalizar a superfície.
[0013] O processador pode compreender o software de processamento de imagem que analisa a imagem da superfície recebida da câmera para identificar quaisquer áreas de possíveis danos, tal como uma lasca.
[0014] A câmera pode estar constantemente em operação (ou seja, continuamente criando a imagem da superfície). Opcionalmente, a câmera pode ser ativada periodicamente. Isto pode vantajosamente ser mais eficiente em termos de energia e conservar a fonte de alimentação da câmera. Por exemplo, quando a superfície é um para-brisa de veículo ou outra janela do veículo, a câmera pode automaticamente ser ativada em resposta à ignição que liga o motor do veículo.
[0015] Opcionalmente, o processador pode ser operável para se comunicar com um sistema de limpeza do para-brisa do veículo. Por exemplo, o processador pode ser capaz de instruir os limpadores de para- brisas para limpar o para-brisa antes de ativar a câmera. Isso pode reduzir o risco de qualquer sujeira ou detritos no para-brisa sendo confundidos com uma área danificada pelo software de processamento de imagem.
[0016] Em algumas modalidades, a unidade de sensor pode incluir uma câmera e um microfone. A câmera pode ser ativada pelo processador recebendo um sinal predeterminado do microfone indicativo de um evento de dano. Assim, a câmera pode ser usada para verificar ou confirmar que o para-brisa foi danificado e/ou para identificar a posição da área danificada. Isso é vantajoso, pois melhora a precisão do sistema de detecção, uma vez que, embora o microfone possa indicar que um objeto impactou a superfície, isso pode não ter resultado em qualquer dano. A câmera pode, então, impedir que um usuário tenha que realizar uma inspeção visual da superfície, o que pode ser inconveniente e demorado.
[0017] Opcionalmente, a unidade de comunicação pode ser configurada para emitir uma ou mais imagens recebidas da câmera, opcionalmente através de um link de dados.
[0018] Em algumas modalidades, a unidade de sensor pode compreender um transmissor óptico e um detector óptico. O transmissor óptico e o detector óptico podem ser dispostos em uma posição fixa ou podem ser móveis em relação à superfície. Por exemplo, o transmissor óptico e o detector óptico podem digitalizar através da superfície. O movimento do transmissor óptico e/ou do detector óptico pode ser controlado por um controlador.
[0019] O transmissor óptico pode ser configurado para, pelo menos parcialmente, iluminar a superfície e o detector óptico pode ser organizado para, pelo menos parcialmente, receber a emissão de luz do transmissor óptico. Assim, o detector óptico pode gravar a quantidade de luz refletida por, ou transmitida através da superfície.
[0020] Opcionalmente, o transmissor óptico pode ser organizado para, pelo menos parcialmente, iluminar a superfície externa de um para- brisa e/ou a intercamada de um para-brisa.
[0021] Uma falha ou lasca na superfície interromperá ou atenuará a emissão de luz pelos transmissores ópticos. Essa interrupção será identificada pelo processador, em que o processador pode, em seguida, ativar a unidade de comunicação para emitir um sinal indicando que um evento de dano tenha ocorrido. Além disso, alternativamente, o processador pode então ativar outro componente da unidade de sensor para realizar um teste secundário ou de backup.
[0022] Opcionalmente, a unidade de sensor pode incluir uma série de transmissores ópticos. A série de transmissores ópticos pode ser configurada para emitir um padrão de luz dispersa. O ângulo de incidência de emissão de luz pela série de transmissores ópticos pode ser selecionado de tal forma que a luz sofre reflexão interna total (TIR) através da superfície. Em modalidades em que a superfície é um para-brisa, a luz pode submeter-se a TIR ao longo da folha externa ou ao longo da intercamada entre as folhas externas e internas. Por exemplo, a série de transmissores ópticos pode ser posicionada internamente do para-brisa. Uma falha em uma das folhas resultará em maior vazamento de luz através da falha.
[0023] O(s) transmissor(es) óptico(s) e o(s) detector(es) óptico(s) (ou seja, o sistema óptico) pode(m) operar continuamente. Opcionalmente, o sistema óptico pode operar periodicamente. Por exemplo, o sistema óptico pode operar em combinação com o microfone e/ou a câmara. O sistema óptico pode, portanto, verificar ou confirmar os dados gravados pelos outros componentes do sistema de sensor.
[0024] Em algumas modalidades, o sistema de detecção pode incluir um revestimento ou película eletricamente condutora disposta na superfície. A unidade de sensor pode compreender um circuito elétrico que é operável para medir a resistência elétrica da película. Por exemplo, o circuito eléctrico pode incluir um voltímetro. A resistência elétrica do revestimento mudará se a superfície se tornar danificada, e esta mudança pode ser detectada pelo processador.
[0025] Opcionalmente, a película pode ser disposta na face externa (ou seja, exterior) da superfície. Isso torna a película mais sensível a até mesmo pequenas falhas ou lascas na face externa da superfície, mas a vida útil da película será diminuída, pois irá degradar mais rápido devido a ser exposta a fatores externos, como o tempo e a ação de limpadores de para-brisas, etc. O processador pode ser configurado para instruir a unidade de comunicação a emitir um sinal após uma quantidade predeterminada de tempo para avisar um usuário que a película deve ser substituída.
[0026] A película condutora pode ser usada em combinação com todas as outras características divulgadas da unidade de sensor.
[0027] Em algumas modalidades, a unidade de sensor pode compreender um transdutor configurado para emitir ondas acústicas que vibram a superfície e um receptor organizado para medir a vibração da superfície. O transdutor e/ou o receptor podem compreender material piezoelétrico. Opcionalmente, o transdutor e o receptor podem ser o mesmo dispositivo que emite pulsos de ondas acústicas. Em algumas modalidades uma série de transdutores e de receptores pode ser provida.
[0028] Quando não danificada, a superfície vibrará com um sinal acústico e um perfil temporal específicos que podem ser predeterminados (por exemplo, com base nas propriedades da superfície). Quando danificado, o sinal acústico (ou vibração) da superfície será alterado, por exemplo, o espectro de frequência pode ser alterado permanentemente em comparação com o sinal não danificado. Essas alterações serão detectadas pelo processador. O processador pode então ativar outro componente da unidade de sensor para verificar se a superfície foi danificada. Adicionalmente ou alternativamente, o processador pode instruir a unidade de comunicação para emitir um sinal (por exemplo, um alerta).
[0029] O processador pode exigir vários sinais acústicos (ou seja, vibração) indicativos de um evento de dano a ser gravado durante um determinado período de tempo antes de tomar qualquer ação adicional. Isso pode impedir que sinais ou alertas sejam emitidos devido à chuva ou granizo ou outros objetos que fazem a superfície vibrar temporariamente sem causar danos.
[0030] O sistema de vibração acústica poderia ser usado em combinação com qualquer uma das outras características divulgadas da unidade de sensor. Isto pode melhorar a precisão e/ou a confiabilidade do sistema de detecção.
[0031] O sistema pode compreender um dispositivo de armazenamento de dados. O dispositivo de armazenamento de dados pode ser configurado para armazenar a emissão de dados de um ou mais dentre a unidade de sensor, o processador e/ou a unidade de comunicação. O dispositivo de armazenamento de dados pode ser removível, por exemplo, um cartão de memória ou disco.
[0032] A unidade de comunicação pode ser configurada para emitir um alerta visual e/ou de áudio de que ocorreu um evento de dano. Opcionalmente, a unidade de comunicação pode ser operável para emitir um sinal (por exemplo, um alerta) para uma localização remota. A localização remota pode ser um centro de reparos que pode programar automaticamente a superfície a ser reparada. Isso pode ser vantajoso, uma vez que elimina qualquer inconveniente para o usuário (por exemplo, motorista) e impede qualquer atraso na obtenção de reparo ao dano, o que pode economizar o dinheiro do usuário, uma vez que um reparo menor muitas vezes se torna um trabalho muito maior e mais caro se negligenciado.
[0033] A unidade de comunicação pode compreender um transceptor para emitir o sinal, por exemplo, um transceptor RF. Opcionalmente, a unidade de comunicação pode ser configurada para emitir um sinal através de um link de dados sem fio.
[0034] Opcionalmente, a unidade de comunicação pode compreender um transmissor GPS e um receptor GPS. Em algumas modalidades, a unidade de comunicação pode emitir um alerta para um centro de reparos designado, independentemente da localização do veículo. Os detalhes de contato do centro de reparos designado podem ser programáveis pelo usuário. Em outras modalidades, a unidade de comunicação pode contatar o centro de reparos mais próximo ao veículo, por exemplo, se o para-brisa tiver rachado ou se os reparos necessários forem significativos. Opcionalmente, a unidade de comunicação pode contatar o ramo mais próximo de uma cadeia designada de centros de reparos.
[0035] Em algumas modalidades, o sistema de comunicação pode estar em comunicação com o sistema de alarme do veículo (por exemplo, o sistema de alarme de intrusos). Por exemplo, se o sistema detecta uma rachadura ou uma área danificada do para-brisa que excede um tamanho ou severidade limite então o sistema de comunicação pode ativar o sistema de alarme do veículo. Inversamente, se o sistema de alarme do veículo é ativado devido a uma janela que quebra no veículo então o sistema de comunicação pode emitir um alerta.
[0036] Em um segundo aspecto da presente invenção é provido um método para detectar danos a uma superfície de vidro, o método compreendendo: medir uma ou mais propriedades acústicas, elétricas ou ópticas de, ou aproximadas a, a superfície usando uma unidade de sensor; analisar os dados recebidos a partir da unidade de sensor usando um processador para determinar a integridade da superfície; emitir um sinal a partir de uma unidade de comunicação em resposta ao processador determinando que a superfície foi danificada.
[0037] Em modalidades particulares, a superfície de vidro pode ser um para-brisa de veículo ou uma janela lateral ou traseira do veículo. Em algumas modalidades, a superfície de vidro pode compreender vidro temperado ou semitemperado.
[0038] A unidade de sensor pode compreender uma pluralidade de sensores. Em algumas modalidades, o método pode compreender a etapa de instruir a unidade de sensor para verificar se a superfície foi danificada conduzindo uma medida adicional usando um sensor diferente.
[0039] Em algumas modalidades, a etapa de medição de uma ou mais propriedades usando uma unidade de sensor pode compreender a gravação do som de um potencial evento de dano usando um microfone e converter este sinal de som em um sinal elétrico. O método pode incluir identificar se o sinal elétrico coincide com um de uma pluralidade de sinais predeterminados indicativos de eventos de dano.
[0040] Opcionalmente, a etapa de medição de uma ou mais propriedades da superfície usando um sensor pode compreender criar a imagem da superfície usando uma câmera. O método também pode incluir mover a câmera para digitalizar através da superfície. A etapa de análise de dados recebidos da unidade de sensor pode compreender o uso de software de processamento de imagem para analisar uma ou mais imagens da superfície para identificar quaisquer possíveis áreas de dano, tal como uma lasca.
[0041] Opcionalmente, o método pode incluir a limpeza da superfície antes de ativar a câmera.
[0042] Em algumas modalidades, o método pode incluir a ativação da câmera em resposta ao microfone (ou outro sensor) gravando um sinal indicativo de um potencial evento de dano. Assim, a câmera pode ser usada na etapa de verificação.
[0043] Opcionalmente, o método pode incluir exibir a emissão do sinal ou alerta pela unidade de comunicação.
[0044] Em algumas modalidades, a etapa de medir uma ou mais propriedades da superfície usando uma unidade de sensor pode compreender, pelo menos parcialmente, iluminar a superfície usando pelo menos um transmissor óptico e gravando a quantidade de luz refletida por, ou transmitida através, da superfície usando um detector óptico.
[0045] A etapa de análise de dados recebidos da unidade de sensor usando um processador para determinar a integridade da superfície pode compreender a identificação de qualquer perturbação ou atenuação na luz registrada pelos detectores ópticos.
[0046] Opcionalmente, o método pode incluir a seleção do ângulo de incidência de emissão de luz por uma série de transmissores ópticos, de tal forma que a luz sofre reflexão interna total entre uma folha externa e interna (ou camada) de vidro.
[0047] Em algumas modalidades, o método pode incluir a ativação do sistema óptico em resposta ao microfone, câmera (ou outro sensor na unidade de sensor) gravando um sinal indicativo de um potencial evento de dano. Assim, o sistema óptico pode ser usado na etapa de verificação.
[0048] Em algumas modalidades, o método pode incluir dispor um revestimento ou película eletricamente condutora na superfície. O método pode incluir a medição da resistência elétrica da película e identificar quaisquer alterações na resistência elétrica da película.
[0049] Em algumas modalidades, o método pode incluir a ativação do circuito elétrico que mediu a resistência da película em resposta ao microfone, câmera, sistema óptico (ou outro sensor na unidade de sensor) gravando um sinal indicativo de um potencial evento de dano. Assim, a película condutora pode ser usada na etapa de verificação.
[0050] Em algumas modalidades, o método pode compreender a medição das propriedades acústicas da superfície. Por exemplo, o método pode incluir vibrar a superfície emitindo ondas acústicas de um transdutor. O método pode também medir a vibração da superfície usando um receptor e detectar quaisquer mudanças à emissão do sinal acústico, tal como o espectro de frequência, que são indicativos do dano à superfície.
[0051] Opcionalmente, o método pode incluir repetir a análise de vibração para um determinado número de vezes ao longo de um determinado período de tempo, de modo a confirmar que as alterações ao sinal acústico não são temporárias.
[0052] O método pode incluir a ativação do sistema de vibração acústica em resposta ao microfone, câmera, sistema óptico ou película condutiva (ou outro sensor na unidade de sensor) gravando um sinal indicativo de um potencial evento de dano. Assim, o sistema de vibração acústica pode ser usado na etapa de verificação.
[0053] Opcionalmente, o método pode compreender o armazenamento de emissão de dados de um ou mais da unidade de sensor, o processador e/ou a unidade de comunicação.
[0054] Opcionalmente, o método pode incluir emitir um sinal (por exemplo, um alerta) por meio de uma unidade de comunicação para uma localização remota. A localização remota pode ser um centro de reparos que pode programar automaticamente a superfície a ser reparada.
[0055] A unidade de comunicação pode compreender um transceptor para emitir o sinal, por exemplo, um transceptor RF. Opcionalmente, a unidade de comunicação pode ser configurada para emitir um sinal através de um link de dados sem fio.
[0056] Opcionalmente, o método pode compreender determinar a localização do centro de reparos mais próximo, ou centro de reparos designado mais próximo, e emitir o sinal (ou alerta) para essa localização.
[0057] Uma modalidade da presente invenção será agora descrita, apenas a título de exemplo, e com referência aos desenhos anexados, nos quais: Figura 1 é um desenho esquemático de um sistema de detecção de acordo com uma modalidade da invenção; Figura 2 é um desenho esquemático de outra modalidade de um sistema de detecção, incluindo um sistema óptico; Figura 3 é um desenho esquemático de outra modalidade de um sistema de detecção incluindo um microfone e uma câmera; e Figura 4 é um desenho esquemático de outra modalidade de um sistema de detecção incluindo uma câmera e um sistema de vibração acústica.
[0058] A Figura 1 mostra um desenho esquemático de um sistema de detecção de danos da presente invenção. O sistema compreende uma unidade de sensor 14 disposta próxima a uma superfície de vidro 10. A unidade de sensor 14 está em comunicação com um processador 16. O processador 16 está conectado a uma unidade de comunicação 18.
[0059] A unidade de sensor 14 está configurada para medir uma ou mais propriedades ou um ou mais sinais indicativos de um evento de dano ocorrendo na superfície de vidro 10. Um evento de dano inclui uma falha ou lasca se formando na face externa da superfície 10. O processador 16 é configurado para analisar os dados recebidos da unidade de sensor 14 e para determinar quando a superfície 10 foi danificada. Quando um evento de dano é detectado, o processador 16 pode instruir a unidade de comunicação 18 para emitir um sinal, tal como um alerta, para uma localização remota 1. A unidade de comunicação 18 está em comunicação sem fio com a localização remota (por exemplo, por meio de um link de dados) mostrada pela linha tracejada na Figura 1.
[0060] Embora as conexões entre a unidade de sensor 14, o processador 16 e a unidade de comunicação 18 sejam mostradas por linhas sólidas na Figura 1, elas também podem ser conexões sem fio.
[0061] Em algumas modalidades, o processador 16 pode solicitar a verificação de um evento de dano da unidade de sensor 14 antes de instruir a unidade de comunicação 18.
[0062] Na Figura 2, a superfície de vidro é um para-brisa de veículo 20. O para-brisa 20 compreende uma folha externa do vidro 21 e uma folha interna do vidro 23 separadas por uma intercamada 22 que compreende um material plástico. A intercamada 22 é geralmente mais fina do que as folhas de vidro interna 21 e externa 23, mas as camadas não estão desenhadas em escala na Figura 2 para melhorar a clareza da ilustração.
[0063] A unidade de sensor na Figura 2 compreende uma série de transmissores ópticos 24 e uma série de detectores ópticos 25. Um controlador 27 está em comunicação com a série de transmissores ópticos 24 e o processador 26. O processador 26 recebe dados dos transmissores ópticos 24 e dos detectores ópticos 25. Como na Figura 1, o processador 26 é conectado a uma unidade de comunicação 28 que é configurada para emitir um sinal em resposta ao processador que determina que o para-brisa 20 foi danificado.
[0064] Os transmissores ópticos 24 são arranjados para emitir a luz dispersa 29 que se submete à reflexão interna total através da intercamada 22 do para-brisa. O comprimento de onda da luz emitida 29 pode estar no espectro infravermelho, visível ou ultravioleta. O ângulo de incidência α da luz incidente 29 no limite da intercamada 22 determina se a reflexão interna total ocorrerá. O ângulo α pode ser ajustado pelo controlador 27 movendo ou inclinando os transmissores ópticos 24. Em outras modalidades, os transmissores ópticos 24 são fixados na posição e não há nenhum controlador 27.
[0065] A série de detectores ópticos 25 é posicionada para receber a emissão de luz pelos transmissores ópticos 24. Na Figura 2, os detectores ópticos são organizados próximos a uma extremidade da superfície 20 para receber a emissão de luz da intercamada 22. Se a interface entre a intercamada 22 e a folha externa 21 ou a folha interna 23 do para-brisa se danificar, por exemplo, por uma lasca, então isso irá interromper a quantidade de luz recebida pelos detectores 25. Esta alteração será detectada pelo processador 26 que, em seguida, instruirá a unidade de comunicação 28 a emitir um alerta.
[0066] Em outras modalidades, a série dos transmissores ópticos 24 pode ser organizada para iluminar, pelo menos parcialmente, a folha externa 21 do para-brisa. A luz emitida 29 pode submeter-se à reflexão interna total ao longo da folha externa 21. Isto pode permitir que os detectores ópticos 25 detectassem dano à face externa da folha externa 21, o que não se propaga à intercamada 22. Opcionalmente, os transmissores ópticos 24 e/ou os detectores ópticos 25 podem ser posicionados próximos à folha externa 21 (isto é, externamente do para-brisa 20). Opcionalmente, os transmissores ópticos 24 e/ou os detectores ópticos 25 podem ser posicionados próximos à folha interna 23 (isto é, dentro do veículo).
[0067] Na Figura 3, a unidade de sensor da Figura 2 foi substituída por um microfone 34 posicionado próximo ao para-brisa 20 e uma câmera 35. O microfone 34 é organizado para converter sinais sonoros em sinais eletrônicos que são recebidos pelo processador 26. O processador 26 inclui um amplificador de sinal e um processador de sinal. O processador 26 é programado para analisar se o sinal recebido do microfone 34 corresponde, ou se aproxima, a um sinal predeterminado indicativo de um evento de dano. Por exemplo, o som de uma pedra ou outro projétil pequeno impactando a folha externa 21 e causando uma lasca resultará em uma emissão de sinal do microfone 34 que tem uma resposta temporal particular e espectro de frequência.
[0068] Há um risco de que o microfone 34 pode pegar sons de dentro do veículo, ou de objetos batendo na folha externa 21 do para-brisa que não resultam em qualquer dano, mas são identificados pelo processador 26 como eventos de dano. Assim, a câmera 35 pode ser usada para verificar os resultados do microfone 34.
[0069] Quando o processador 26 identifica um possível evento de dano a partir do sinal do microfone 34, ele ativará a câmera 35. A câmera 35 pode estar em standby até ser ativada pelo processador 26, de modo a economizar energia. Se necessário, um controlador 27 pode mover, inclinar ou girar o microfone 34 e/ou a câmera 35, de tal forma que a câmera 35 pode criar imagem de toda a superfície 23 do para-brisa. A imagem, ou as imagens, é/são recebidas então pelo processador 26 que inclui o software de processamento da imagem configurado para analisar a(s) imagem(s) e para identificar todas as áreas de dano no para-brisa 20. Como a folha externa 23, a intercamada 22 e a folha externa 21 são transparentes, a câmera 35 pode ser posicionada dentro do veículo e ainda criar imagem de quaisquer áreas de dano na folha exterior 21.
[0070] Se o processador 26 determina que há uma área de dano (por exemplo, uma lasca), então, o processador 26 irá instruir a unidade de comunicação 28 a emitir um alerta.
[0071] Na Figura 4, uma película eletricamente condutora 31 é disposta na face externa da folha externa 21 (ou seja, a face exterior do para-brisa 20). A película 31 é conectada a um circuito elétrico 44 operável para medir a resistência elétrica da película 31. Além do circuito elétrico 44, a unidade de sensor compreende uma câmera 35 (como na Figura 3) e um sistema de vibração acústica 45.
[0072] Uma ou mais das características da unidade de sensor podem estar em operação contínua. Por exemplo, a película condutora 31 e o sistema de vibração acústica 45 podem ser usados como meios de detecção primários.
[0073] O processador 26 é configurado para comparar a resistência elétrica da película 31 (medida pelo circuito 44) a uma resistência predeterminada da película 31 quando esta está completamente intacta. O valor de resistência "não danificado" pode ser medido pelo circuito 44 quando a película 31 é aplicada inicialmente no para-brisa 20. Qualquer dano à película condutora 31 (tal como uma descontinuidade) causado por dano à folha externa 21 do para-brisa mudará a resistência elétrica da película 31. Se o processador 26 determinar que a resistência da película 31 mudou, então ele pode verificar que um evento de dano ocorreu usando a câmera 35 (como descrito acima) e/ou o sistema de vibração acústica 45.
[0074] O sistema de vibração acústica 45 compreende um transdutor configurado para emitir pulsos de ondas acústicas que vibram o para-brisa 20 e um receptor organizado para medir a vibração do para-brisa 20. Nesta modalidade o transdutor e o receptor são o mesmo dispositivo piezoelétrico 44, mas em outras modalidades eles podem ser separados.
[0075] Quando não danificado, o para-brisa 20 vibrará com um sinal acústico e um perfil temporal específicos que podem ser predeterminados. Quando o para-brisa 20 estiver danificado, o sinal recebido pelo receptor 44 será permanentemente alterado. O processador 26 analisa os sinais gravados pelo receptor 44 e detecta se o sinal foi alterado a partir do sinal não danificado.
[0076] Se o processador 26 recebe vários sinais acústicos indicativos de um evento de dano em um determinado período de tempo (ou seja, que a mudança não for temporária) então o processador pode analisar se a resistência elétrica da película 31 mudou. Se a película 31 verifica que ocorreu um evento de dano, em seguida, o processador 26 pode instruir a unidade de comunicação 28 para emitir um alerta.
[0077] Alternativamente, o processador 26 pode procurar verificação adicional de dano a partir da câmera 35. A operação da câmera 35 é descrita acima em referência à Figura 3.
[0078] Este sistema de verificação em duas etapas assegura que a detecção de danos no para-brisa é muito precisa e confiável em comparação com sistemas conhecidos.
[0079] Será apreciado que a unidade de sensor pode compreender qualquer combinação das características divulgadas nas Figuras 2 a 4, e que os sistemas divulgados como provendo verificação poderiam igualmente ser usados como meios de detecção primária, e vice- versa. Como tal, a unidade de sensor da presente invenção pode compreender qualquer um ou mais dentre: um microfone 34; uma câmera 35; um sistema óptico 24, 25; uma película condutora 31 e circuito elétrico 44; e/ou um sistema de vibração acústica 45. Por exemplo, o sistema óptico da Figura 2 pode ser usado nas unidades de sensor da Figura 3 ou Figura 4, seja para prover a indicação inicial de um evento de dano ou para verificar o diagnóstico de um dos outros componentes da unidade de sensor.
[0080] Note-se que as modalidades supracitadas ilustram em vez de limitar a invenção e que aqueles versados na técnica serão capazes de projetar muitas modalidades alternativas sem divergir do escopo da invenção conforme definido pelas reivindicações anexadas. Nas reivindicações, quaisquer sinais de referência colocados em parênteses não deverão ser interpretados como limitando as reivindicações. A palavra "compreendendo", "compreende" e similares não excluem a presença de elementos ou etapas além daqueles listados em qualquer reivindicação ou no relatório como um todo. No presente relatório, "compreende" significa "inclui ou consiste em" e "compreendendo" significa "incluindo ou consistindo em". A referência singular de um elemento não exclui a referência plural de tais elementos e vice-versa. O mero fato de que certas medidas são recitadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação destas medidas não possa ser usada de maneira vantajosa.

Claims (15)

1. Sistema para detectar danos a uma superfície de vidro de um veículo (10), o sistema compreendendo: uma unidade de sensor (14) disposta próxima da superfície; um processador (16) em comunicação com a unidade de sensor (14), em que o processador está configurado para analisar dados recebidos da unidade de sensor para determinar a integridade da superfície; e uma unidade de comunicação (18) configurada para emitir um sinal em resposta ao processador (16) determinando que a superfície (10) foi danificada; em que o sistema está operativo quando o veículo está ativo ou em movimento; e a unidade de comunicação (18) está configurada para emitir um alerta ou sinal de que a superfície (10) foi danificada para uma localização remota; em que a unidade de comunicação (18) está em comunicação sem fio com a localização remota e/ou compreende um transceptor para emitir o sinal e/ou um transmissor GPS e/ou um receptor GPS caracterizado pelo fato de que a unidade de sensor (14) compreende pelo menos dois sensores, cada um detectando diferentes propriedades; e que ao determinar se a superfície foi danificada, o processador (16) aplica uma etapa de verificação garantindo que o dano é indicado usando os dois dos pelo menos dois sensores detectando diferentes propriedades.
2. Sistema de detecção de danos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de sensor compreende um microfone (34) e o processador (26) compreende um sistema de amplificação sonora e processamento de sinal.
3. Sistema de detecção de danos, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de sensor compreende uma câmera (35) organizada para criar a imagem da superfície e o processador (26) compreende software de processamento de imagem operável para analisar imagens recebidas da câmera para identificar quaisquer áreas de danos.
4. Sistema de detecção de danos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de sensor compreende um transmissor óptico (24) e um detector óptico (25), em que o transmissor óptico é configurado para, pelo menos parcialmente, iluminar a superfície e o detector óptico é organizado para, pelo menos parcialmente, receber a emissão de luz do transmissor óptico.
5. Sistema de detecção de danos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma película eletricamente condutora (31) disposta na superfície e em que a unidade de sensor compreende um circuito elétrico (44) operável para medir a resistência elétrica da película.
6. Sistema de detecção de danos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a unidade de sensor compreende um transdutor (44) configurado para emitir ondas acústicas que vibram a superfície e um receptor (44) organizado para medir a vibração da superfície.
7. Sistema de detecção de danos, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o transdutor e o receptor são o mesmo dispositivo (44) que é configurado para emitir pulsos de ondas acústicas.
8. Método para detectar danos a uma superfície de vidro de um veículo, usando o sistema conforme definido na reivindicação 1, o método compreendendo: medir propriedades acústicas, elétricas ou ópticas da, ou aproximadas à superfície usando uma unidade de sensor (14); analisar dados recebidos a partir da unidade de sensor (14) usando um processador (16) para determinar a integridade da superfície; e emitir um sinal a partir de uma unidade de comunicação (18) em resposta ao processador (16) determinando que a superfície foi danificada; em que o método está operativo quando o veículo está ativo ou em movimento; e em que a unidade de comunicação (18) está configurada para emitir um alerta ou sinal de que a superfície (10) foi danificada, para uma localização remota; em que a unidade de comunicação (18) está em comunicação sem fio com a localização remota e/ou compreende um transceptor para emitir o sinal e/ou um transmissor GPS e/ou um receptor GPS, caracterizado pelo fato de que o método mede duas ou mais propriedades acústicas, elétricas ou ópticas da, ou aproximadas à superfície usando uma unidade de sensor (14) e que a unidade de sensor (14) compreende pelo menos dois sensores, cada um detectando diferentes propriedades; e que ao determinar se a superfície foi danificada, o processador (16) aplica uma etapa de verificação garantindo que o dano é indicado usando os dois dos pelo menos dois sensores detectando diferentes propriedades.
9. Método de detecção de danos, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a unidade de comunicação (18) está configurada para emitir um alerta ou sinal de que a superfície foi danificada para uma localização remota; em que a unidade de comunicação (18) com a localização remota e/ou compreende um transceptor para emitir o sinal e/ou um transmissor de GPS e/ou um GPS.
10. Método de detecção de danos, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de medição de duas ou mais propriedades usando a unidade de sensor (14) compreende a gravação do som de um potencial evento de dano usando um microfone (34) e convertendo este sinal de som em um sinal elétrico.
11. Método de detecção de danos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que a etapa de medir duas ou mais propriedades da superfície usando uma unidade de sensor compreende criar a imagem da superfície usando uma câmera (35).
12. Método de detecção de danos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que a etapa de medir duas ou mais propriedades da superfície usando uma unidade de sensor compreende, pelo menos parcialmente, iluminar a superfície usando pelo menos um transmissor óptico (24) e gravar a quantidade de luz refletida pela, ou transmitida através da superfície usando pelo menos um detector óptico (25).
13. Método de detecção de danos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de que inclui a disposição de uma película eletricamente condutora (31) na superfície e a medição da resistência elétrica da película.
14. Método de detecção de danos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, caracterizado pelo fato de que compreende a medição das propriedades acústicas da superfície por emissão de ondas acústicas a partir de um transdutor (44) para vibrar a superfície e medir a vibração da superfície usando um receptor (44).
15. Método de detecção de danos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 14, caracterizado pelo fato de que a localização remota é um centro de reparos; e/ ou em que o método compreende determinar a localização do centro de reparos mais próximo, ou centro de reparos designado mais próximo, e emitir o alerta para essa localização.
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