EA045622B1

EA045622B1 - GLAZING CONTAINING SENSORS

Info

Publication number: EA045622B1
Application number: EA202091224
Authority: EA
Inventors: Арно Исерентан; Максим Коллиньон; Николас Чорин; Патрик Аюб
Original assignee: Агк Гласс Юроп
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2018-11-22
Publication date: 2023-12-12

Description

Изобретение относится к остеклению, например, к окну, содержащему датчики, реагирующие на физические изменения, более конкретно, реагирующие на физический удар. Более конкретно, настоящее изобретение относится к автомобильному окну и, более конкретно, к автомобильному лобовому стеклу, содержащему датчики для отслеживания разрушения в реальном времени.The invention relates to glazing, for example a window, containing sensors that respond to physical changes, more specifically, respond to a physical shock. More specifically, the present invention relates to an automobile window and, more particularly, to an automobile windshield containing sensors for real-time fracture monitoring.

Сегодня, когда остекление подвергается удару, водитель или владелец транспортного средства не способен оценить, необходима ли замена остекления или всего лишь его ремонт. После удара водитель обычно отправляется в компанию по ремонту автомобильных стекол, которая оценивает необходимость ремонта или замены остекления. Замена автомобильного остекления представляет значительные расходы для страховок с ограниченным контролем затрат. Таким образом, существует потребность в том, чтобы как можно быстрее проинформировать водителя или владельца транспортного средства или, возможно, страховые компании об ударе и серьезности удара, чтобы избежать излишних расходов посредством своевременного ремонта остекления вместо того, чтобы менять его.Today, when the glazing is exposed to an impact, the driver or vehicle owner is unable to assess whether the glazing needs to be replaced or just repaired. After an impact, the driver is usually sent to an auto glass repair company, which will evaluate the need for glass repair or replacement. Automotive glass replacement represents a significant expense for insurers with limited cost control. Thus, there is a need to inform the driver or vehicle owner, or possibly insurance companies, as quickly as possible about the impact and the severity of the impact to avoid unnecessary costs by timely repairing the glazing instead of replacing it.

Следовательно, было бы преимущественным обеспечить остекление, содержащее датчики для отслеживания физических изменений вследствие удара, для оценки необходимости ремонта или замены остекления.Therefore, it would be advantageous to provide glazing containing sensors to monitor physical changes due to impact to assess the need for repair or replacement of the glazing.

Известно использование датчиков для обнаружения ударного воздействия на автомобильное остекление. Например, в US20100163675 описано многослойное остекление, содержащее между стеклянными листами датчик для обнаружения удара или любого физического изменения остекления. Поскольку датчик (датчики) наслоен (наслоены) в остекление, когда остекление необходимо заменить, датчик также заменяют, что приводит к дополнительным затратам и потере датчика. Таким образом, если датчик поврежден и/или если остекление повреждено, необходимо заменить и то, и другое. В случае повреждения остекления, датчик не может быть повторно использован в новом, замененном остеклении.It is known to use sensors to detect impacts on automobile glazing. For example, US20100163675 describes a laminated glazing system containing a sensor between the glass sheets to detect an impact or any physical change to the glazing. Because the sensor(s) are layered into the glazing, when the glazing needs to be replaced, the sensor is also replaced, resulting in additional cost and sensor loss. Therefore, if the sensor is damaged and/or if the glazing is damaged, both must be replaced. If the glazing is damaged, the sensor cannot be reused in new, replaced glazing.

Таким образом, существует потребность в эффективном датчике для обнаружения или обнаружения и определения местоположения удара по остеклению, который может быть повторно использован в случае разрушения остекления.Thus, there is a need for an effective sensor for detecting or detecting and locating an impact on glazing that can be reused in the event of glazing failure.

Для упрощения нумерация стеклянных листов в следующем описании относится к номенклатуре нумерации, традиционно используемой для остекления. Таким образом, поверхность остекления, которая контактирует с окружающей средой снаружи транспортного средства, известна как сторона 1, а поверхность, контактирующая с внутренней средой, то есть с пассажирским салоном, называется поверхностью 2. Для многослойного остекления стеклянный лист, контактирующий с окружающей средой транспортного средства, известен как сторона 1, а поверхность, контактирующая с внутренней частью, а именно с пассажирским салоном, называется поверхностью 4.For simplicity, the numbering of glass sheets in the following description refers to the numbering nomenclature traditionally used for glazing. Thus, the glazing surface that is in contact with the environment outside the vehicle is known as side 1, and the surface in contact with the interior environment, i.e. the passenger compartment, is called surface 2. For laminated glazing, the glass sheet in contact with the vehicle environment , is known as side 1, and the surface in contact with the interior, namely the passenger compartment, is called surface 4.

Во избежание сомнений термины наружный и внутренний относятся к ориентации остекления во время установки в качестве остекления в транспортном средстве.For the avoidance of doubt, the terms outer and inner refer to the orientation of the glazing during installation as glazing in a vehicle.

Также во избежание сомнений настоящее изобретение применимо ко всем транспортным средствам, таким как автомобиль, поезд, самолет и т. д.Also for the avoidance of doubt, the present invention is applicable to all vehicles such as automobile, train, airplane, etc.

Настоящее изобретение относится к автомобильному остеклению, имеющему внешнюю и внутреннюю поверхности, содержащие по меньшей мере один датчик, установленный для обнаружения или для обнаружения и определения местоположения удара по остеклению.The present invention relates to automotive glazing having outer and inner surfaces comprising at least one sensor mounted to detect or detect and locate an impact on the glazing.

Согласно настоящему изобретению датчик установлен на внутренней поверхности остекления для создания сигнала, характерного для указанного удара, причем датчик соединен с электрическим соединителем для предоставления внешнего доступа к сигналу, создаваемому датчиком.According to the present invention, a sensor is mounted on the inner surface of the glazing to generate a signal characteristic of said impact, the sensor being connected to an electrical connector to provide external access to the signal generated by the sensor.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения остекление представляет собой автомобильное многослойное остекление, содержащее по меньшей мере первый и второй стеклянные листы, наслоенные с по меньшей мере одним термопластичным промежуточным слоем, причем остекление имеет по меньшей мере один датчик для обнаружения ударов или обнаружения и определения местоположения удара в одном или нескольких из листов.According to an embodiment of the present invention, the glazing is an automotive laminated glazing comprising at least first and second glass sheets laminated with at least one thermoplastic interlayer, the glazing having at least one sensor for detecting impacts or detecting and locating an impact in one or more of the sheets.

В контексте настоящего документа термины, обозначающие положение в пространстве или направление, такие как внутренний, внешний, влево, вправо, вверх, вниз, горизонтальный, вертикальный и т. п. относятся к настоящему изобретению в том виде, в котором оно показано в графических материалах на фигурах.As used herein, terms indicating spatial position or direction such as inward, outward, left, right, up, down, horizontal, vertical, etc. refer to the present invention as shown in the drawings on the figures.

Тем не менее, следует понимать, что настоящее изобретение может допускать различные альтернативные ориентации и, соответственно, такие термины не должны рассматриваться как ограничивающие. Кроме того, все цифры, обозначающие размеры, физические характеристики и т. д., используемые в описании и формуле изобретения, должны толковаться как изменяемые во всех случаях термином приблизительно. Соответственно, если не указано противоположное, числовые величины, изложенные в следующем описании и формуле изобретения, могут варьироваться в зависимости от свойства, которое необходимо и/или стремятся получить с помощью настоящего изобретения. Наконец, и не являясь попыткой ограничения применения доктрин эквивалентов к объему формулы изобретения, каждый числовой параметр должен быть по меньшей мере истолкован с учетом ряда заявленных значащих цифр и посредством применения обычных методик округления. Более того, необходимо понимать, что все диапазоны, раскрытые в настоящем документе, охватывают любой и все поддиапазоны, включенные в них. Также, вHowever, it should be understood that the present invention may be capable of various alternative orientations and, accordingly, such terms should not be construed as limiting. In addition, all figures indicating dimensions, physical characteristics, etc., used in the description and claims are to be construed as being modified in all cases by the term approximately. Accordingly, unless otherwise indicated, the numerical values set forth in the following description and claims may vary depending on the property desired and/or sought to be achieved by the present invention. Finally, and without attempting to limit the application of the doctrine of equivalents to the scope of the claims, each numerical parameter must, at a minimum, be construed by reference to the number of significant figures claimed and by the application of normal rounding techniques. Moreover, it should be understood that all ranges disclosed herein cover any and all sub-ranges included therein. Also in

- 1 045622 контексте настоящего документа, термин расположенный над или установленный над обозначает расположенный на или установленный над, но не обязательно в касании по поверхности. Например, одно изделие или компонент изделия, установленный над или расположенный над другим изделием или компонентом изделия, не исключает наличия материалов между изделиями или между компонентами изделий, соответственно.- 1 045622 in the context of this document, the term located above or mounted above means located on or mounted above, but not necessarily in contact with the surface. For example, one product or component of a product mounted above or located above another product or component of a product does not preclude the presence of materials between the products or between components of products, respectively.

Неограничивающие варианты осуществления настоящего изобретения будут относиться к автомобильному многослойному прозрачному остеклению и, в частности, к автомобильному лобовому стеклу. Тем не менее, изобретение не ограничено каким-либо конкретным типом автомобильного остекления. Более того, настоящее изобретение не ограничено материалом слоев или листов остекления, и слои или листы могут быть изготовлены, но без ограничения, из отвержденных и неотвержденных листов пластмассы; отожженных, термоупрочненных, и термически и химически упрочненных, прозрачных, окрашенных, покрытых и непокрытых стеклянных листов. Кроме этого, изобретение может быть применено на практике на окнах, содержащих непрозрачные листы, например, стеклянные листы, имеющие непрозрачное покрытие, и их комбинации.Non-limiting embodiments of the present invention will relate to automotive laminated glass and, in particular, to an automotive windshield. However, the invention is not limited to any particular type of automotive glazing. Moreover, the present invention is not limited to the material of the glazing layers or sheets, and the layers or sheets can be made from, but not limited to, cured and uncured plastic sheets; annealed, heat-strengthened, and thermally and chemically strengthened, clear, colored, coated and uncoated glass sheets. In addition, the invention can be practiced on windows containing opaque sheets, for example, glass sheets having an opaque coating, and combinations thereof.

Лобовое стекло может включать первый стеклянный лист, наслоенный на второй стеклянный лист, с помощью первого промежуточного слоя.The windshield may include a first glass sheet laminated to a second glass sheet using a first intermediate layer.

На лобовое стекло или остекление может подаваться тепло для того, чтобы удалить запотевание и/или растопить лед на наружной поверхности лобового стекла или остекления.Heat may be applied to the windshield or glazing to defog and/or melt ice on the outer surface of the windshield or glazing.

Обычно стеклянные листы лобового стекла являются прозрачными и могут быть химически упрочненными стеклянными листами; тем не менее, изобретение не ограничено ими и стеклянные листы могут представлять собой термоупрочненные или термозакаленные стеклянные листы. Кроме этого, следует понимать, что изобретение не ограничено количеством стеклянных листов, термопластичных промежуточных слоев, составляющих лобовое стекло, и лобовое стекло может содержать любое количество листов и/или промежуточных слоев.Generally, windshield glass sheets are transparent and may be chemically strengthened glass sheets; however, the invention is not limited to them and the glass sheets may be heat-strengthened or heat-tempered glass sheets. Furthermore, it should be understood that the invention is not limited to the number of glass sheets, thermoplastic interlayers constituting a windshield, and the windshield may contain any number of sheets and/or interlayers.

Согласно настоящему изобретению датчик для обнаружения ударов или обнаружения и определения местоположения удара представляет собой датчик, измеряющий вибрационную и/или акустическую сигнатуру остекления и, в конкретном варианте осуществления, вибрационную и/или акустическую сигнатуру лобового стекла. Датчик может представлять собой акселерометр, микрофон или пьезоэлектрический датчик. В предпочтительном варианте осуществления датчик представляет собой пьезоэлектрический датчик. Одним примером датчика, который может быть использован, является датчик LDT0-028K, изготовленный компанией ТЕ Connectivity - Measurement Specialties или датчик 7BB-20-6L0, изготовленный компанией Murata.According to the present invention, a sensor for detecting impacts or detecting and locating an impact is a sensor that measures the vibration and/or acoustic signature of the glazing and, in a particular embodiment, the vibration and/or acoustic signature of the windshield. The sensor may be an accelerometer, a microphone, or a piezoelectric sensor. In a preferred embodiment, the sensor is a piezoelectric sensor. One example of a sensor that may be used is the LDT0-028K sensor manufactured by TE Connectivity - Measurement Specialties or the 7BB-20-6L0 sensor manufactured by Murata.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один датчик установлен и механически прикреплен к PCB для надежности системы.According to one embodiment of the present invention, at least one sensor is mounted and mechanically attached to the PCB for system reliability.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один или несколько датчиков, оснащенных предпочтительно вспененным материалом, установлены на кронштейне и соединены с печатной платой (PCB) и крышкой.According to another embodiment of the present invention, at least one or more sensors, preferably equipped with foam material, are mounted on a bracket and connected to a printed circuit board (PCB) and a cover.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один датчик оснащен вспененным материалом на своей поверхности, обращенной к остеклению, причем вспененный материал давит на датчик на стекле.According to one embodiment of the present invention, the at least one sensor has a foam material on its surface facing the glazing, the foam material pressing against the sensor on the glass.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения два датчика предусмотрены в центральном блоке, который в настоящем документе обозначен как устройство с двумя датчиками. Устройство с двумя датчиками подходит для обнаружения удара и различения ситуации разрушения/отсутствия разрушения. Это устройство с двумя датчиками может также приблизительно определять местоположение удара по остеклению, как например, на левой или правой стороне остекления. Устройство с двумя датчиками может быть приблизительно 3 смх11 см. Устройство может быть еще шире (больший интервал между датчиками обеспечивает возможность более точного определения местоположения слева/справа) или выше (для обеспечения условий для более крупных датчиков).According to one embodiment of the present invention, two sensors are provided in a central unit, which is herein referred to as a dual sensor device. The dual-sensor device is suitable for detecting impact and distinguishing between fracture/non-fracture situations. This dual sensor device can also approximately determine the location of an impact on the glazing, such as on the left or right side of the glazing. A device with two sensors can be approximately 3 cm x 11 cm. The device can be even wider (larger spacing between sensors allows for more accurate left/right location determination) or taller (to accommodate larger sensors).

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения на печатной плате (PCB) установлено более двух датчиков, также называемых несколькими датчиками. В этом случае датчики предпочтительно электрически соединены на PCB и механически прикреплены к PCB для надежности системы.According to another embodiment of the present invention, more than two sensors, also called multiple sensors, are mounted on a printed circuit board (PCB). In this case, the sensors are preferably electrically connected to the PCB and mechanically attached to the PCB for system reliability.

Например, несколько датчиков содержат от трех до десяти датчиков, предпочтительно от трех до шести датчиков, предусмотренных на остеклении и, более конкретно, на автомобильном остеклении, таком как лобовое стекло. Это устройство с несколькими датчиками подходит для обнаружения удара, различения ситуации разрушения/отсутствия разрушения и для более точного определения местоположения удара по остеклению, в частности, в горизонтальном положении остекления (положение X согласно оси X/Y). Несколько датчиков могут быть расположены на отдельных PCB или на одной и той же PCB. В конкретном варианте осуществления устройство с несколькими датчиками может содержать устройство с двумя датчиками с двумя дополнительными внешними датчиками, физически отделенными посредством кабеля.For example, the plurality of sensors comprise three to ten sensors, preferably three to six sensors, provided on the glazing and, more particularly, on an automotive glazing such as a windshield. This multi-sensor device is suitable for impact detection, distinguishing between break/no-break situations and for more precise determination of the impact location on the glazing, particularly in the horizontal position of the glazing (X position according to the X/Y axis). Multiple sensors can be located on separate PCBs or on the same PCB. In a specific embodiment, a multi-sensor device may comprise a dual-sensor device with two additional external sensors physically separated by a cable.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения используется один датчик на PCB, кото- 2 045622 рый в настоящем документе обозначен как устройство с одним датчиком. Устройство с одним датчиком подходит для обнаружения удара и различения ситуации разрушения/отсутствия разрушения. В предпочтительном варианте осуществления устройство с одним датчиком образует квадрат со стороной от 1 смх1 см до 10 смх10 см и более предпочтительно 1 смх1 см до 6 смх6 см или образует круг диаметром от 1 до 10 см и более предпочтительно от 1 см до 6 см.One embodiment of the present invention uses a single sensor on a PCB, which is referred to herein as a single sensor device. The single sensor device is suitable for detecting impact and distinguishing between fracture/non-fracture situations. In a preferred embodiment, the single sensor device forms a square with a side of 1 cm x 1 cm to 10 cm x 10 cm and more preferably 1 cm x 1 cm to 6 cm x 6 cm or forms a circle with a diameter of 1 to 10 cm and more preferably 1 cm to 6 cm.

В другом варианте осуществления несколько датчиков, как правило, от 3 до 10, предпочтительно от 3 до 6, установлены на одном остеклении и, в частности, установлены на лобовом стекле. В частности, несколько датчиков установлены на по меньшей мере одной печатной плате (PCB). Несколько датчиков могут быть установлены на отдельной PCB или на одной PCB для предоставления устройства (нескольких устройств) с несколькими датчиками. Полученное в результате устройство (устройства) с несколькими датчиками подходит для обнаружения удара, различения ситуации разрушения/отсутствия разрушения и для определения местоположения удара на лобовом стекле. Таким образом, если удар находится в поле зрения водителя, последствия удара необходимо отремонтировать или, если удар является весьма сильным, необходимо заменить как можно скорее для того, чтобы гарантировать безопасность водителя и пассажиров, находящихся в транспортном средстве, и для того, чтобы избежать распространения последствий удара, приводящих к необходимости замены.In another embodiment, several sensors, typically from 3 to 10, preferably from 3 to 6, are mounted on one glazing and, in particular, are mounted on the windshield. In particular, multiple sensors are mounted on at least one printed circuit board (PCB). Multiple sensors can be installed on a separate PCB or on a single PCB to provide a multi-sensor device(s). The resulting multi-sensor device(s) are suitable for detecting an impact, distinguishing a break/no break situation, and locating an impact on a windshield. Thus, if the impact is within the driver's field of vision, the impact must be repaired or, if the impact is very severe, must be replaced as soon as possible in order to guarantee the safety of the driver and passengers in the vehicle and to avoid spreading consequences of an impact leading to the need for replacement.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения датчики находятся на одной линии на длинной и тонкой PCB с образованием тонкой и состоящей из разделенных между собой датчиков полосы с подходящими размерами: длина от 20 до 50 см, ширина = от 2 до 10 см. В этом случае датчики, расположенные на одной линии на тонкой PCB, расположены с интервалами, причем интервалы, как правило, составляют от 10 до 20 см.In a preferred embodiment of the present invention, the sensors are located in one line on a long and thin PCB to form a thin strip consisting of separated sensors with suitable dimensions: length from 20 to 50 cm, width = from 2 to 10 cm. In this case, the sensors , arranged in a line on a thin PCB, are spaced at intervals, with intervals typically ranging from 10 to 20 cm.

В конструкциях как с одним датчиком, так и с несколькими датчиками устройства установлены на остеклении и, в частности, на остеклении лобового стекла, на внутренней поверхности внутри автомобиля, обычно называемой поверхностью 4, для защиты датчика от суровых атмосферных условий, в положении на лобовом стекле, где один датчик или несколько датчиков меньше всего присутствуют в поле зрения водителя. Следует понимать, что один датчик или несколько датчиков установлены на остеклении, причем в зоне, где они как можно меньше затрагивают поле зрения водителя. Предпочтительно один датчик или несколько датчиков установлены в верхней части лобового стекла или в нижней части. Более предпочтительно один датчик или несколько датчиков установлены в обособленном месте на внутренней поверхности остекления, например, в углу остекления.In both single-sensor and multi-sensor designs, the devices are mounted on the glazing and, in particular, on the windshield glazing, on an inner surface inside the vehicle, commonly referred to as surface 4, to protect the sensor from harsh atmospheric conditions, in a position on the windshield , where one sensor or several sensors are least present in the driver's field of vision. It should be understood that one sensor or several sensors are installed on the glass, and in an area where they affect the driver’s field of vision as little as possible. Preferably, one sensor or several sensors are installed at the top of the windshield or at the bottom. More preferably, one sensor or several sensors are mounted in a discrete location on the inner surface of the glazing, for example, in a corner of the glazing.

В конкретном варианте осуществления один датчик или несколько датчиков установлены на одной стороне PCB и вся необходимая электроника установлена на другой стороне PCB, тем самым обеспечивая возможность непосредственного контакта между датчиком и стеклом.In a particular embodiment, one sensor or multiple sensors are mounted on one side of the PCB and all necessary electronics are mounted on the other side of the PCB, thereby allowing direct contact between the sensor and the glass.

Согласно настоящему изобретению PCB, содержащая один датчик или несколько датчиков, также называемая устройством с одним или несколькими датчиками, прикреплена к стеклу. PCB может быть приклеена непосредственно к стеклу или предпочтительно PCB прикреплена к остеклению посредством корпуса, защищающего PCB, который приклеен к стеклу.According to the present invention, a PCB containing one or more sensors, also called a single or multiple sensor device, is attached to the glass. The PCB may be bonded directly to the glass, or preferably the PCB is bonded to the glazing by means of a housing protecting the PCB that is bonded to the glass.

Предпочтительно в одном варианте осуществления настоящего изобретения PCB, содержащая один датчик или несколько датчиков, прикреплена с помощью двусторонней клейкой ленты или двусторонней ленты, чувствительной к давлению. Более предпочтительно может использоваться переустанавливаемая двусторонняя лента. Сторона с меньшим сцеплением позволит многократно устанавливать/снимать устройство. Этот вид ленты является наиболее преимущественным, поскольку он не ухудшает рабочие характеристики датчика. Также, если датчик (один или несколько) поврежден, его можно легко заменить другим датчиком, не меняя полностью остекление или не повреждая остекление. Эту ленту выбирают таким образом, чтобы она выдерживала температуры выше 70°С, в идеале до 120°С и выдерживала УФизлучение. Примеры таких лент доступны в компании 3М.Preferably, in one embodiment of the present invention, the PCB containing one sensor or more sensors is attached using double-sided adhesive tape or double-sided pressure sensitive tape. More preferably, reinstallable double-sided tape may be used. The side with less grip will allow for repeated installation/removal of the device. This type of tape is the most advantageous because it does not degrade the performance of the sensor. Also, if a sensor (one or more) is damaged, it can be easily replaced with another sensor without completely replacing the glazing or damaging the glazing. This tape is selected to withstand temperatures above 70°C, ideally up to 120°C, and withstand UV radiation. Examples of such tapes are available from 3M.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения сторону ленты с меньшим сцеплением можно заменить лентой с микроприсосками, причем другая сторона представляет собой классическую клейкую ленту. Таким образом, устройство с одним или несколькими датчиками (PCB и датчики) можно очень легко устанавливать/снимать, таким образом существенно уменьшая стоимость, если датчики повреждены или остекление необходимо заменить.In another embodiment of the present invention, the lower grip side of the tape can be replaced with micro-suction cup tape, with the other side being classic adhesive tape. In this way, a device with one or more sensors (PCB and sensors) can be installed/removed very easily, thus significantly reducing the cost if the sensors are damaged or the glazing needs to be replaced.

В одном неограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения один или несколько датчиков удара установлены смежно с каждой одной из сторон стеклянного листа. В этом неограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения каждый из детекторов удара содержит пьезоэлектрический материал, например, но без ограничения, пьезоэлектрический кристалл. Когда пьезоэлектрический материал подвергается вибрации, например вибрации стеклянного листа, вызванной ударом камня о наружную поверхность стеклянного листа, пьезоэлектрический материал подвергается сжатию или искривлению и, в результате, создает электрическое поле, которое может быть использовано для активации или инициации активации сигнализации и/или регистрирующего устройства для оповещения и/или записи столкновения или удара. Кроме того, используя три или более детекторов удара можно идентифицировать местоположение удара на поверхности лобового стекла, как описано ниже.In one non-limiting embodiment of the present invention, one or more shock sensors are mounted adjacent to each one of the sides of the glass sheet. In this non-limiting embodiment of the present invention, each of the shock detectors comprises a piezoelectric material, such as, but not limited to, a piezoelectric crystal. When a piezoelectric material is subjected to vibration, such as vibration of a glass sheet caused by the impact of a stone on the outer surface of a glass sheet, the piezoelectric material undergoes compression or distortion and, as a result, creates an electric field that can be used to activate or initiate the activation of an alarm and/or recording device to alert and/or record a collision or impact. In addition, by using three or more impact detectors, the location of an impact on the surface of the windshield can be identified, as described below.

Далее описание касается размещения датчиков на выбранных компонентах остекления и, в частно- 3 045622 сти, на лобовом стекле для отслеживания разрушения и/или рабочих характеристик выбранных компонентов лобового стекла в соответствии с идеями настоящего изобретения.The following description concerns the placement of sensors on selected glazing components and, in particular, on a windshield to monitor the failure and/or performance of selected windshield components in accordance with the teachings of the present invention.

В одном неограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения лобовое стекло оснащено датчиком удара, который создает сигнал, когда объект сталкивается или ударяется о лобовое стекло, например, но без ограничения настоящего изобретения, сталкивается с наружной поверхностью лобового стекла или, говоря в более широком смысле, остекления. Например, и не ограничивая настоящее изобретение, такие как самодвижущие посторонние объекты, например, камни выбрасываются в воздух и могут столкнуться с наружной поверхностью лобового стекла. Датчик удара, установленный на внутренней поверхности остекления (поверхность 2 для остекления с одним листом или поверхность 4 для многослойного остекления) и, более конкретно, на лобовом стекле, может использоваться для обозначения того, что один или несколько посторонних объектов столкнулись с лобовым стеклом, и необязательно для обозначения местоположения на наружной поверхности, где имело место столкновение или удар, и относительной энергии удара на поверхности лобового стекла. Кроме того, датчик удара может быть соединен с программным обеспечением, таким образом, если камень или объект сталкивается с остеклением, можно отслеживать серьезность столкновения для того, чтобы определить необходимость замены или лишь ремонта остекления. Например, программное обеспечение может предложить перечень остеклений, преимущественных для владельца автомобиля, например, для улучшения рабочих характеристик остекления (веса, температурного комфорта, экономии потребляемой энергии и т. д.).In one non-limiting embodiment of the present invention, the windshield is equipped with an impact sensor that generates a signal when an object collides or strikes the windshield, such as, but not limiting the present invention, collides with the outer surface of the windshield or, more generally, glazing. For example, and without limiting the present invention, such as self-propelled foreign objects, such as rocks, are thrown into the air and may impact the outer surface of the windshield. An impact sensor mounted on the inner surface of the glazing (surface 2 for single-pane glazing or surface 4 for multi-pane glazing) and more specifically on the windshield can be used to indicate that one or more foreign objects have collided with the windshield, and optional to indicate the location on the outer surface where the collision or impact took place and the relative energy of the impact on the windshield surface. Additionally, the impact sensor can be coupled to software so that if a rock or object collides with the glazing, the severity of the impact can be monitored to determine whether the glazing needs to be replaced or simply repaired. For example, the software can suggest a list of glazing options that are beneficial to the car owner, for example, to improve the performance of the glazing (weight, thermal comfort, energy savings, etc.).

Настоящее изобретение также относится к способу анализа сигнала, генерируемого датчиком (одним или несколькими), после удара по остеклению, когда объект сталкивается с лобовым стеклом или ударяет его, например, но не ограничивая настоящее изобретение, сталкивается с наружной поверхностью остекления и, в частности, с лобовым стеклом. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, необработанный выходной сигнал датчика будет подвергнут нескольким этапам обработки сигнала, включающим:The present invention also relates to a method for analyzing the signal generated by a sensor (one or more) after a glazing impact, when an object collides with or strikes the windshield, such as, but not limiting the present invention, collides with the outer surface of the glazing and, in particular, with windshield. According to one embodiment of the present invention, the raw sensor output signal will be subjected to several signal processing steps, including:

применение фильтра верхних частот к необработанному сигналу. Таким образом, можно устранить низкочастотные помехи, связанные с нежелательными эффектами (такими как шум двигателя, шум колес и дороги, музыка и т. д.), чтобы оставить только соответствующий сигнал;Applying a high pass filter to the raw signal. In this way, low-frequency interference associated with unwanted effects (such as engine noise, wheel and road noise, music, etc.) can be eliminated to leave only the relevant signal;

применение усиления сигнала для увеличения уровня сигнала с десяток или сотен милливольт до уровней, соответствующих стандартным каскадам аналого-цифрового преобразования, как правило, от 0 до 5В;applying signal amplification to increase signal levels from tens or hundreds of millivolts to levels corresponding to standard analog-to-digital conversion stages, typically 0 to 5V;

к одному и тому же сигналу могут быть применены несколько усилений, тем самым создавая несколько копий одного и того же сигнала с разными уровнями усиления. Это позволяет справиться с тем фактом, что датчик будет считывать сигналы с изменяющимися амплитудами в зависимости от того, насколько далеко произошел удар от местоположения датчиков. Благодаря разным коэффициентам усиления, примененным к сигналу, увеличивается шанс того, что по меньшей мере одна копия сигнала будет по меньшей мере обнаружена и не будет клиппирована;Multiple gains can be applied to the same signal, thereby creating multiple copies of the same signal with different gain levels. This copes with the fact that the sensor will read signals with varying amplitudes depending on how far the impact occurs from the sensors' location. By having different gains applied to the signal, there is an increased chance that at least one copy of the signal will be at least detected and not clipped;

к сигналу может быть применено смещение, так что как положительные, так и отрицательные варианты сигнала могут быть захвачены ADC (аналого-цифровым преобразователем), предназначенным лишь для работы с положительным сигналом;An offset can be applied to the signal so that both positive and negative versions of the signal can be captured by an ADC (analog to digital converter) designed to handle only the positive signal;

использование микроконтроллера для управления функциональными возможностями на PCB. Микроконтроллер обычно содержит ADC, который будет преобразовывать аналоговый сигнал в цифровой сигнал, который в дальнейшем может быть обработан микроконтроллером и другими электронными системами;using a microcontroller to control functionality on the PCB. The microcontroller usually contains an ADC which will convert the analog signal into a digital signal which can be further processed by the microcontroller and other electronic systems;

осуществление связи с внешним блоком управления. Например, могут использоваться соответствующие компоненты и протоколы (такие как микросхемы LTE, микросхемы Bluetooth, считыватели SIMкарты, антенны и т. д.);communication with an external control unit. For example, appropriate components and protocols may be used (such as LTE chips, Bluetooth chips, SIM card readers, antennas, etc.);

использование порогового уровня для захвата местоположения ожидаемого сигнала, сигнал датчика (или датчиков) игнорируется (игнорируются), когда он (они) ниже порогового уровня и разные системы (усилитель, компаратор, микроконтроллер, каналы связи и т. д.) могут быть переведены в спящий режим для уменьшения энергопотребления;using a threshold level to capture the location of the expected signal, the signal of the sensor (or sensors) is ignored when it (they) is below the threshold level and different systems (amplifier, comparator, microcontroller, communication channels, etc.) can be transferred to sleep mode to reduce power consumption;

несколько разных пороговых значений могут быть использованы для определения достижения сигналом определенных уровней. В конкретном варианте осуществления используются два пороговых значения и образуют двухпороговый компаратор. Пока сигналы остаются в пределах двух пороговых значений, система может оставаться в спящем режиме. Если сигнал выходит за пределы любого из пороговых значений (т. е. становится больше верхнего порогового значения или меньше нижнего порогового значения), система выйдет из спящего режима и начнет ловить сигнал;Several different thresholds can be used to determine whether a signal has reached certain levels. In a particular embodiment, two threshold values are used and form a two-threshold comparator. As long as the signals remain within the two thresholds, the system can remain in sleep mode. If the signal goes beyond any of the thresholds (i.e., becomes greater than the upper threshold or less than the lower threshold), the system will wake up and begin to pick up the signal;

когда происходит удар, происходит выход за пределы порогового значения, разные системы выходят из спящего режима. Происходит регистрация всех датчиков за указанное время, составляющее приблизительно 50 мс, предпочтительно от 5 до 10 мс после удара. Эти сигналы называют следами.when a shock occurs, the threshold value is exceeded, various systems wake up from sleep mode. All sensors are registered for a specified time of approximately 50 ms, preferably 5 to 10 ms after impact. These signals are called traces.

Согласно настоящему изобретению сигнал обрабатывают. Следы могут быть обработаны локально на PCB с использованием микроконтроллера. Для извлечения полезной информации может быть использован алгоритм. Примеры выходных данных, полученных из алгоритма, могут представлять собой: воз- 4 045622 никновение удара, разрушающий или неразрушающий удар, местоположение удара/разрушения по осямAccording to the present invention, the signal is processed. Traces can be processed locally on the PCB using a microcontroller. An algorithm can be used to extract useful information. Examples of output data obtained from the algorithm may be: impact occurrence, destructive or non-destructive impact, impact/fracture location along the axes

X и Y. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения полученные выходные данные передаются пользователю и/или системе управления с помощью средств связи, таких как LTE, Bluetooth и т. д.X and Y. According to one embodiment of the present invention, the resulting output data is transmitted to the user and/or control system using communications media such as LTE, Bluetooth, etc.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения необработанные сигналы датчика передаются с помощью средств связи, таких как LTE, Bluetooth и т. д. в другой блок обработки и хранения (например, в облако). В этом случае алгоритм выполняется на этом уровне блока обработки и хранения. Соответствующая информация затем передается пользователю или системе управления. Таким образом, преимущественно алгоритм можно легче адаптировать/усовершенствовать или обновить.In another embodiment of the present invention, the raw sensor signals are transmitted via communications media such as LTE, Bluetooth, etc. to another processing and storage unit (eg, the cloud). In this case, the algorithm is executed at this level of the processing and storage block. The relevant information is then transmitted to the user or control system. Thus, advantageously, the algorithm can be more easily adapted/improved or updated.

Информацию можно переслать непосредственно на смартфон, например, для того, чтобы проинформировать водителя о ближайшем центре для замены остекления или о виде остекления, более подходящего для автомобиля, учитывая расход энергии, тепловой комфорт и т. д.The information can be sent directly to the smartphone, for example to inform the driver of the nearest glazing replacement center or the type of glazing that is more suitable for the vehicle, taking into account energy consumption, thermal comfort, etc.

В одном неограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения информацию отправляют в консоль транспортного средства, которое содержит компьютер с программным обеспечением для считывания и анализа сигналов с датчиков или детекторов с целью отслеживания и/или определения рабочих характеристик компонентов лобового стекла. Монитор обеспечивает визуальное отображение, и динамик обеспечивает звуковую информацию относительно рабочих характеристик лобового стекла и/или отдельных компонентов лобового стекла. Консоль может содержать устройство сигнализации для привлечения внимания к монитору. Размещение консоли в автомобиле предоставляет людям в автомобиле рабочие характеристики лобового стекла в режиме реального времени. Преимущественно информация может быть передана на смартфон водителя.In one non-limiting embodiment of the present invention, the information is sent to a vehicle console that contains a computer with software for reading and analyzing signals from sensors or detectors to monitor and/or determine the performance of windshield components. The monitor provides visual display and the speaker provides audio information regarding the performance of the windshield and/or individual windshield components. The console may contain an alarm device to draw attention to the monitor. Placing the console in the vehicle provides people in the vehicle with real-time windshield performance. Advantageously, the information can be transferred to the driver's smartphone.

В другом неограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения консоль содержит беспроводной передатчик и приемник; передатчик передает сигналы на ретрансляционную вышку. Сигналы содержат данные о рабочих характеристиках лобового стекла. Вышка передает сигнал, содержащий данные о состоянии лобового стекла, спутнику. Спутник передает сигнал, содержащий данные о рабочих характеристиках лобового стекла, в центр управления. Полученные данные изучают и планируют соответствующее действие, которое необходимо предпринять. В одном неограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения, на основании полученной информации, персонал в центре управления определяет, какое действие нужно предпринять при необходимости. Если необходимо такое действие как ремонт лобового стекла или замена лобового стекла, сигнал, предоставляющий информацию о плане ремонте, передается спутнику. Спутник передает сигнал, предоставляющий информацию о плане ремонте, на вышку. Вышка передает сигнал, содержащий информацию о плане ремонте, в консоль и в центр технического обслуживания, территориально близкий к назначенному местоположению ремонта, обычно следующей запланированной остановке автомобиля, чтобы обеспечить наличие всех деталей, оборудования и индивидуальную потребность в назначенном месте ремонта.In another non-limiting embodiment of the present invention, the console includes a wireless transmitter and receiver; The transmitter transmits signals to the relay tower. The signals contain data about the performance characteristics of the windshield. The tower transmits a signal containing data about the state of the windshield to the satellite. The satellite transmits a signal containing windshield performance data to the control center. The data obtained is studied and the appropriate action to be taken is planned. In one non-limiting embodiment of the present invention, based on the information received, personnel at the control center determine what action to take if necessary. If an action such as windshield repair or windshield replacement is needed, a signal providing information about the repair plan is transmitted to the satellite. The satellite transmits a signal providing information about the repair plan to the tower. The tower transmits a signal containing repair plan information to the console and to a service center geographically close to the designated repair location, typically the next scheduled vehicle stop, to ensure that all parts, equipment, and individual needs are available at the designated repair location.

В одном неограничивающем варианте осуществления настоящего изобретения, если данные из датчиков указывают на необходимость замены лобового стекла, план ремонта может включать доставку лобового стекла к месту следующей запланированной остановки автомобиля; если лобовое стекло необходимо заменить безотлагательно.In one non-limiting embodiment of the present invention, if sensor data indicates that the windshield needs to be replaced, the repair plan may include shipping the windshield to the vehicle's next scheduled stop; if the windshield needs to be replaced immediately.

Согласно одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения PCB, содержащая один датчик или несколько датчиков, также называемая в настоящем документе устройством с одним датчиком или несколькими датчиками, защищена коробкой в виде крышки или коробкой в виде корпуса. Коробка в виде корпуса или крышки предпочтительно установлена вокруг PCB для защиты устройства с одним датчиком или несколькими датчиками, но также для улучшения эстетичного вида и лучшей интеграции в автомобиль. Коробка в виде корпуса или крышки может быть выполнена из пластмассы и/или композитного материала.According to one preferred embodiment of the present invention, a PCB containing a single sensor or multiple sensors, also referred to herein as a single or multiple sensor device, is protected by a lid box or a housing box. A box in the form of a housing or cover is preferably installed around the PCB to protect the single or multi-sensor device, but also to improve aesthetics and better integration into the vehicle. The box in the form of a body or lid can be made of plastic and/or composite material.

Коробка в виде крышки также может содержать отверстия, оснащенные световодами, позволяющими нескольким LED на PCB обеспечивать визуальную индикацию активности или состояния PCB.The lid-style box may also contain openings equipped with light guides allowing multiple LEDs on the PCB to provide a visual indication of the PCB's activity or status.

Лента для крепления PCB, как описано выше, может закрывать всю поверхность задней части корпуса. Тем не менее, в одном конкретном варианте осуществления лента находится лишь по бокам задней части корпуса, например, на площади шириной 1 см между краями датчиков и краями корпуса. Это обеспечивает возможность более легкого снятия устройства с остекления.The PCB mounting tape as described above can cover the entire surface of the back of the case. However, in one particular embodiment, the tape is located only on the sides of the rear of the housing, for example, in the 1 cm wide area between the edges of the sensors and the edges of the housing. This makes it easier to remove the device from the glazing.

В другом варианте осуществления сторону ленты с меньшим сцеплением можно заменить лентой с микроприсосками, причем другая сторона представляет собой классическую клейкую ленту. Это обеспечивает возможность многократных установок/снятий устройства.In another embodiment, the lower grip side of the tape can be replaced with micro-suction cup tape, with the other side being classic adhesive tape. This makes it possible to install/remove the device multiple times.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один датчик оснащен вспененным материалом на своей поверхности, обращенной к остеклению, причем вспененный материал давит на датчик на стекле. В этом случае вспененный материал между датчиками и корпусом прижимает датчик к стеклу.According to one embodiment of the present invention, the at least one sensor has a foam material on its surface facing the glazing, the foam material pressing against the sensor on the glass. In this case, the foam material between the sensors and the housing presses the sensor against the glass.

Коробка в виде корпуса или крышки может содержать несколько отверстий для вывода тепла во избежание перегрева датчиков и электроники устройства (с одним или несколькими датчиками). Более предпочтительно задняя сторона корпуса содержит отверстие, меньшее, чем размер вспененного мате- 5 045622 риала, чтобы прикладывать силу к вспененному материалу. Таким образом, вспененный материал, обеспеченный на ее поверхности, обращенной к внутренней части автомобиля с датчиками, сначала прикрепляется к остеклению, а затем задняя часть корпуса прикрепляется к остеклению, причем вспененный материал, частично выступающий через отверстие, прижимает датчик к стеклу.The box, in the form of a housing or lid, may contain several holes for heat removal to prevent overheating of the sensors and electronics of the device (with one or more sensors). More preferably, the rear side of the housing includes an opening smaller than the size of the foam to apply force to the foam. Thus, the foam material provided on its surface facing the interior of the vehicle with the sensors is first attached to the glazing, and then the rear portion of the housing is attached to the glazing, the foam material partially protruding through the opening pressing the sensor against the glass.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения вспененный материал представляет собой вспененный материал, устойчивый к температуре в диапазоне от -20°С до 105°С, а также является гидрофобным и устойчивым к УФ-излучению. Например, вспененный материал может быть изготовлен из пористой резины с деформацией сжатия в диапазоне от 12 до 28 кПа (согласно стандарту ASTM D1056) и величиной поглощения воды в вакууме, которая меньше или равна 10% (ASTM D1056). Вспененный материал может представлять собой твердый диск, на котором расположен датчик или круг, окружающий датчик.According to one embodiment of the present invention, the foam material is a foam material that is resistant to temperatures in the range of -20° C. to 105° C., and is also hydrophobic and UV resistant. For example, the foam material may be made of cellular rubber with a compressive strain in the range of 12 to 28 kPa (according to ASTM D1056) and a water absorption value in vacuum that is less than or equal to 10% (ASTM D1056). The foam material may be a solid disk on which the sensor is located or a circle surrounding the sensor.

Коробка в виде корпуса или крышки предпочтительно прикреплена к PCB с помощью механических средств, таких как болты, клей или с помощью магнитных средств. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения от автомобильного аккумулятора к PCB проходит кабель, обеспечивающий возможность снабжения энергией устройства с датчиком и его электроники.The body or lid box is preferably attached to the PCB by mechanical means such as bolts, adhesive or magnetic means. In one embodiment of the present invention, a cable runs from the vehicle battery to the PCB to enable power to be supplied to the sensor device and its electronics.

В другом варианте осуществления PCB оснащена внешним разъемом (например, порт micro-USB), обеспечивающий возможность присоединения стандартного кабеля питания к PCB. Такие кабели не обязательно должны быть подключены к автомобильному аккумулятору, но вместо этого могут быть подключены к USB-порту в автомобиле или к переходнику для прикуривателя, обеспечивающему один или несколько USB-портов.In another embodiment, the PCB is equipped with an external connector (eg, a micro-USB port) that allows a standard power cable to be connected to the PCB. Such cables do not necessarily need to be connected to the car battery, but may instead be connected to a USB port in the car or to a cigarette lighter adapter providing one or more USB ports.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения для снабжения энергией устройства с датчиком и его электроники, могут быть использованы технологии сбора энергии. Такое управление расходованием энергии может быть сведено к минимальным значениям, особенно в спящем режиме. В этом случае энергопотребление может быть всего лишь 20 мВт, даже ниже 5 мВт. В другом варианте осуществления могут использоваться небольшой солнечный элемент и батарея для того, чтобы избежать любого кабельного соединения с датчиком. В предпочтительном варианте осуществления используют солнечный элемент и один или несколько ионисторов. В конкретном варианте осуществления используется комбинация из двух ионисторов, таких как маленький ионистор, который будет быстро заряжаться и обеспечивать доступ к системе, при полном разряде, в течение нескольких минут (как правило, менее 5 мин), после того как свет снова попадет на фотоэлектрические элементы, и более крупный ионистор, который будет медленно заряжаться, но взамен будет обеспечивать большую емкость и больший автономный режим.In a preferred embodiment of the present invention, energy harvesting technologies may be used to power the sensor device and its electronics. This power management can be kept to a minimum, especially in sleep mode. In this case, the power consumption can be as low as 20 mW, even below 5 mW. In another embodiment, a small solar cell and battery may be used to avoid any cable connection to the sensor. In a preferred embodiment, a solar cell and one or more supercapacitors are used. A particular embodiment uses a combination of two supercapacitors, such as a small supercapacitor, which will quickly charge and provide access to the system, when completely discharged, within a few minutes (typically less than 5 min) after light hits the PV again. elements, and a larger ionistor, which will charge slowly, but in return will provide greater capacity and greater autonomy.

Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено образом подачи питания на датчики и любая компоновка схемы может быть использована в практике осуществления настоящего изобретения, например, и не ограничивая настоящее изобретение, один электрический контакт датчиков может быть установлен на любом одном или нескольких из листов лобового стекла и непосредственно соединен с одни полюсом источника питания, предназначенного для подачи электропитания на датчик (датчики), и другой контакт детекторов соединен с другим полюсом предназначенного источника питания. Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено типом источника питания, используемого в практике осуществления настоящего изобретения, и источник питания может генерировать переменный или постоянный ток.It should be understood that the present invention is not limited to the manner in which power is supplied to the sensors and any circuit arrangement may be used in the practice of the present invention, for example, and without limiting the present invention, a single electrical contact of the sensors may be installed on any one or more of the windshield sheets and is directly connected to one pole of the power supply intended to supply power to the sensor(s), and the other contact of the detectors is connected to the other pole of the intended power source. It should be understood that the present invention is not limited to the type of power supply used in the practice of the present invention, and the power supply may generate alternating or direct current.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения один или несколько датчиков или детекторов выдерживают температуру предпочтительно выше 120°С или более.In one preferred embodiment of the present invention, one or more sensors or detectors can withstand temperatures preferably greater than 120°C or more.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения один или несколько датчиков представляют собой микрофонные датчики или детекторы.In another embodiment of the present invention, one or more sensors are microphone sensors or detectors.

Настоящее изобретение будет теперь более подробно описано со ссылкой на графические материалы и иллюстративные варианты осуществления, которые представлены в качестве иллюстрации, а не ограничения. Графические материалы представляют собой схематическое изображение и выполнены не в масштабе. Графические материалы никоим образом не ограничивают настоящее изобретение. Дополнительные преимущества будут описаны с помощью примеров.The present invention will now be described in more detail with reference to drawings and illustrative embodiments, which are presented by way of illustration and not limitation. Graphic materials are schematic representations and are not to scale. The drawings do not limit the present invention in any way. Additional benefits will be described using examples.

На фиг. 1 показан вид сверху одного примера устройства с несколькими датчиками, прикрепленного к остеклению согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.In fig. 1 is a top view of one example of a multi-sensor device attached to a glazing in accordance with one embodiment of the present invention.

На фиг. 2 показан вид сверху другого примера устройства с одним датчиком, прикрепленного к остеклению согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.In fig. 2 is a top view of another example of a single sensor device attached to a glazing in accordance with one embodiment of the present invention.

На фиг. 3 показан вид сверху лобового стекла, содержащего несколько устройств с несколькими датчиками согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.In fig. 3 is a top view of a windshield containing multiple multi-sensor devices in accordance with one embodiment of the present invention.

Со ссылкой на фиг. 1 и фиг. 2 согласно первому и второму вариантам осуществления настоящего изобретения, панель 1 остекления представляет собой автомобильное многослойное остекление, более конкретно, лобовое стекло. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения автомобильное остекление представляет собой многослойное остекление, содержащее внешние и внутренние стеклянные листы, наслоенные с по меньшей мере одним термопластичным промежуточным слоем. Для многослойного остекления стеклянный лист, контактирующий с окружающей средой транс- 6 045622 портного средства, известен как поверхность 1, а поверхность, контактирующая с внутренней частью, а именно с пассажирским салоном, называется поверхностью 4. Детали лобового стекла не показаны здесь для того, чтобы излишне не отягощать графический материал.With reference to FIG. 1 and fig. 2, according to the first and second embodiments of the present invention, the glazing panel 1 is an automotive laminated glass, more specifically a windshield. According to a preferred embodiment of the present invention, the automotive glazing is a laminated glazing comprising outer and inner glass sheets laminated with at least one thermoplastic intermediate layer. For laminated glazing, the glass sheet in contact with the environment of the vehicle is known as surface 1, and the surface in contact with the interior, namely the passenger compartment, is called surface 4. The windshield parts are not shown here in order to Do not unnecessarily burden the graphic material.

Согласно фиг. 1 на поверхности 4 лобового стекла, т.е. на внутренней поверхности многослойного остекления, обозначенной на графических материалах ссылочной позицией 2, находятся несколько датчиков 3, 3', 3. Датчики прикреплены к остеклению 1 с помощью двусторонней клейкой ленты 4. Как упоминалось выше, средство присоединения датчика (датчиков) к остеклению может представлять собой чувствительную к давлению двустороннюю ленту, более предпочтительно переустанавливаемую двустороннюю ленту. Таким образом, устройства 10 с несколькими датчиками могут быть повторно использованы в случае повреждения остекления.According to FIG. 1 on the surface 4 of the windshield, i.e. On the inner surface of the laminated glazing, indicated in the graphics by reference numeral 2, there are several sensors 3, 3', 3. The sensors are attached to the glazing 1 using double-sided adhesive tape 4. As mentioned above, the means for attaching the sensor(s) to the glazing may be a pressure-sensitive double-sided tape, more preferably a repositionable double-sided tape. In this way, the multi-sensor devices 10 can be reused if the glazing is damaged.

Следует понимать, что остекление согласно настоящему изобретению может представлять собой плоскую или изогнутую панель, соответствующую дизайну автомобиля. Панель остекления может быть закаленной с учетом требований по безопасности. Нагреваемая система, например, покрытие или сеть проводов, может быть нанесена на остекление для добавления, например, функции оттаивания. Также панель остекления может представлять собой прозрачное стекло или цветное стекло, тонированное с помощью специального состава стекла или, например, посредством нанесения покрытия или пластмассового слоя.It should be understood that the glazing of the present invention may be a flat or curved panel to suit the design of the vehicle. The glazing panel can be tempered to meet safety requirements. A heated system, such as a coating or network of wires, can be applied to the glazing to add, for example, a defrost function. Also, the glazing panel may be clear glass or colored glass tinted using a special glass composition or, for example, by applying a coating or plastic layer.

Согласно настоящему изобретению несколько датчиков 3, 3', 3 прикреплены к печатной плате, обычно называемой PCB 5, с помощью хорошо известных технологий для образования устройства 10 с несколькими датчиками (несколько датчиков прикреплены к PCB). На PCB 5 расположены электронные компоненты 6 для обработки сигналов, полученных от нескольких датчиков 3, 3', 3 и т. д., как описано ниже. Предпочтительно устройство 10 с несколькими датчиками расположено на одной стороне PCB и электронные компоненты 6 расположены на противоположной стороне PCB 5, тем самым обеспечивая возможность непосредственного контакта между датчиками и поверхностью стекла.According to the present invention, multiple sensors 3, 3', 3 are attached to a printed circuit board, commonly referred to as PCB 5, using well-known techniques to form a multi-sensor device 10 (multiple sensors are attached to the PCB). The PCB 5 houses electronic components 6 for processing signals received from multiple sensors 3, 3', 3, etc., as described below. Preferably, the multi-sensor device 10 is located on one side of the PCB and the electronic components 6 are located on the opposite side of the PCB 5, thereby allowing direct contact between the sensors and the glass surface.

Например, электронные компоненты 6 могут включать фильтр верхних частот, усилитель сигнала, микроконтроллер или другие соответствующие компоненты для связи с внешним блоком управления.For example, the electronic components 6 may include a high pass filter, a signal amplifier, a microcontroller, or other suitable components for communicating with an external control unit.

Для защиты устройства 10 с несколькими датчиками от повреждений, предусмотрена коробка в виде крышки или корпус 7. Коробка 7 в виде корпуса или крышки предпочтительно установлена вокруг PCB 5 для защиты устройства 20 с одним датчиком или устройства 10 с несколькими датчиками, но также для улучшения эстетичного вида и лучшей интеграции в автомобиль. Коробка 7 в виде корпуса или крышки может быть выполнена из пластмассы и/или композитного материала.To protect the multi-sensor device 10 from damage, a lid box or housing 7 is provided. The housing or lid box 7 is preferably mounted around the PCB 5 to protect the single sensor device 20 or multi-sensor device 10, but also to improve aesthetics. appearance and better integration into the car. Box 7 in the form of a body or lid can be made of plastic and/or composite material.

Коробка 7 в виде корпуса или крышки может содержать несколько отверстий для вывода тепла во избежание перегрева датчиков устройства (с одним или несколькими датчиками). Коробка 7 в виде корпуса или крышки предпочтительно прикреплена к PCB 5 с помощью механических средств, таких как болты, клей и т. д. или с помощью магнитных средств. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения от автомобильного аккумулятора к PCB 5 проходит кабель, обеспечивающий возможность снабжения энергией устройства 10 с датчиком и его электроники. Для снабжения энергией устройства 10 с несколькими датчиками, может быть использована беспроводная система, как описано выше.Box 7 in the form of a body or lid may contain several holes for heat removal in order to avoid overheating of the device sensors (with one or more sensors). The box 7 in the form of a body or cover is preferably attached to the PCB 5 by mechanical means such as bolts, adhesive, etc. or by magnetic means. According to one embodiment of the present invention, a cable extends from the vehicle battery to the PCB 5 to enable the sensor device 10 and its electronics to be supplied with power. To supply power to the multi-sensor device 10, a wireless system may be used as described above.

Согласно настоящему изобретению устройство 10 с несколькими датчиками подходит для обнаружения удара, различения ситуации разрушения/отсутствия разрушения и для определения местоположения удара на лобовом стекле. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения несколько датчиков 3, 3', 3 и т. д. расположены на одной линии вдоль более чем одной тонкой PCB 5 для получения лучшего сигнала и для четкого определения местоположения удара. Предпочтительно, интервал между датчиками на тонкой PCB составляет приблизительно 20 см. Следует понимать, что пространство между датчиками 3, 3', 3 и т. д., прикрепленными к PCB 5, должно быть приспособлено для получения наилучшего сигнала и также будет зависеть от типа используемых датчиков. Устройство 10 с несколькими датчиками предпочтительно расположено в обособленной зоне на лобовом стекле с эстетической точки зрения и, разумеется, вне поля зрения водителя. Предпочтительное местоположение устройства с несколькими датчиками хорошо описано выше. Предпочтительно, устройства 20 с несколькими датчиками предусмотрены на верхней или нижней стороне лобового стекла 1 или в боковых положениях, как показано в качестве примера на фиг. 3. Количество устройств 20 с несколькими датчиками будет установлено на основе используемых датчиков, а также качества требуемого сигнала.According to the present invention, the multi-sensor device 10 is suitable for detecting an impact, distinguishing a break/non-break situation, and determining the location of an impact on a windshield. According to one embodiment of the present invention, multiple sensors 3, 3', 3, etc. are arranged in a line along more than one thin PCB 5 to obtain a better signal and to clearly determine the location of the impact. Preferably, the spacing between sensors on the thin PCB is approximately 20 cm. It should be understood that the space between sensors 3, 3', 3, etc. attached to PCB 5 must be adjusted to obtain the best signal and will also depend on the type sensors used. The multi-sensor device 10 is preferably located in a discrete area on the windshield from an aesthetic point of view and, of course, out of the driver's field of vision. The preferred location of a multi-sensor device is well described above. Preferably, multi-sensor devices 20 are provided on the top or bottom side of the windshield 1 or at side positions, as exemplified in FIG. 3. The number of 20 devices with multiple sensors will be set based on the sensors used as well as the quality of the signal required.

Согласно фиг. 2, разница между фиг. 1 и фиг. 2 основана на устройстве с датчиком. Согласно фиг. 2, датчик 3 прикреплен к PCB 5 для образования устройства 20 с одним датчиком. Устройство 20 с одним датчиком расположено на поверхности 4, в данном случае обозначенной ссылочной позицией 2 на фиг. 2, лобового стекла 1. Датчик 3 прикреплен к стеклу 2 на внутренней поверхности и PCB 5 таким же образом, как описано для фиг. 1. Использование устройства 20 с одним датчиком позволяет обнаруживать ситуацию разрушения/отсутствия разрушения. Поскольку устройство 20 с одним датчиком меньше, чем устройство 10 с несколькими датчиками, устройство 20 с одним датчиком может быть расположено, дополнительно к вышеописанным зонам, в некоторых других частях остекления 1, например, в зоне камеры.According to FIG. 2, the difference between FIG. 1 and fig. 2 is based on a sensor device. According to FIG. 2, sensor 3 is attached to PCB 5 to form single sensor device 20. The single sensor device 20 is located on the surface 4, in this case designated by reference numeral 2 in FIG. 2, of the windshield 1. The sensor 3 is attached to the glass 2 on the inner surface and the PCB 5 in the same manner as described for FIG. 1. The use of a single sensor device 20 allows detection of a failure/no-destruction situation. Since the single-sensor device 20 is smaller than the multi-sensor device 10, the single-sensor device 20 can be located, in addition to the above-described areas, in some other parts of the glazing 1, for example, in the camera area.

--

Claims

The present invention is not limited to the embodiments of the present invention presented and described above, which are presented for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is limited only by the scope of the claims below and any additional claims added to applications related directly or indirectly to the present application. .

CLAIM

1. Automotive glazing (1), having an outer surface and an inner surface (2), containing at least one device with at least one sensor (3) for detecting an impact and distinguishing between destruction/absence of destruction on the glazing (1), and for generating a signal characteristic of said impact, wherein the sensor (3) is connected to an electrical connector to provide external access to the signal generated by at least one sensor (3), characterized in that at least one sensor (3) is mounted and mechanically attached to a printed circuit board (5) (PCB), and that the device is attached to the glazing (1) on the inner surface (2) using reinstallable double-sided adhesive tape (4) or pressure-sensitive reinstallable double-sided tape and can be reused.

2. Automotive glazing according to claim 1, characterized in that the glazing contains several sensors (3, 3', 3, etc.) for detecting and determining the location of an impact and for distinguishing between destruction/absence of destruction on the glazing (1), and also to generate a signal characteristic of the specified impact.

3. Automotive glazing (1) according to claim 1 or 2, characterized in that at least one said sensor (3) is a sensor (3) that measures the vibration and/or acoustic signature of the glazing (1).

4. Automotive glazing (1) according to the previous paragraphs, characterized in that at least one sensor (3) is selected from an accelerometer, a microphone or a piezoelectric sensor, more preferably the sensor is a piezoelectric sensor.

5. Automotive glazing (1) according to claim 4, characterized in that several sensors (3, 3', 3, etc.) are located in one line on a long and thin PCB to form a thin device (10) with several sensors .

6. Automotive glazing according to the previous paragraphs, characterized in that the device (20) with one sensor or the device (10) with several sensors is installed on the edge of the glazing and preferably on the top or bottom, or in the corner of the glazing.

7. Automotive glazing (1) according to the previous paragraphs, characterized in that the device (20) with one sensor or the device (10) with several sensors is protected by a box (7) in the form of a lid.

8. Automotive glazing (1) according to any of the previous paragraphs, characterized in that the glazing (1) is a multi-layer glazing on which a device (20) with one sensor or a device (10) is installed on the inner sheet on its inner surface (2). ) with multiple sensors.

9. Automotive glazing (1) according to any of the previous paragraphs, characterized in that the glazing (1) contains several devices (20) with several sensors.

10. A reusable device with at least one sensor for detecting an impact and distinguishing breakage/non-breakage on an automobile glazing or for detecting and determining the location of an impact and distinguishing breakage/non-breakage on a glazing, as well as for generating a signal characteristic of the specified impact using said at least one sensor (3), wherein the device (10, 20) with the sensor contains a reinstallable double-sided adhesive tape (4) or a pressure-sensitive reinstallable double-sided tape for attaching to the glazing (1) on the inner surface (2) and is made with being connectable to an electrical connector to provide external access to the signal generated by the sensors, and wherein at least one sensor (3) is mounted and mechanically attached to a printed circuit board (5) (PCB).

-