КОНТРОЛЬ СТЕКЛА С ПОДОГРЕВОМ Российский патент 2015 года по МПК G01N21/958 

Настоящее изобретение относится к оптическому контролю автомобильных оконных стекол, в частности, к оптическому контролю слоистого стекла с подогревом, содержащего схему нагревательных проводов, ламинированных между парой стеклянных листов.

Из области автомобилестроения хорошо известно, что ветровые стекла имеют слоистую конструкцию по причинам безопасности. Стандартный признак автомобиля - это использование узла вентилятора, сконструированного для вдувания воздуха на внутреннюю поверхность ветрового стекла автомобиля для удаления влаги с внутренней поверхности, для устранения, таким образом, конденсата с его внутренней поверхности и улучшения видимости через стекло для водителя. В частности, хорошо известно, что в холодную погоду, когда на внутренней и внешней поверхностях ветрового стекла может образовываться лед, можно использовать вентилятор для удаления льда с ветрового стекла путем подачи теплого воздуха на поверхность ветрового стекла, с удалением, таким образом, льда с ветрового стекла.

В дополнение к узлу вентилятора, у некоторых автомобилей также может быть ветровое стекло с подогревом, в котором между слоями ветрового стекла ламинирована нагревательная сеть, которая подключается к батарее автомобиля. Нагревательная сеть содержит множество расположенных на определенном расстоянии друг от друга электрических проводников, каждый из которых имеет форму тонких проводников, часто называемых нагревательными проводниками. При осуществлении электрического контакта между нагревательной сетью и батареей автомобиля по нагревательной сети проходит электрический ток, вызывая нагревание нагревательных проводников. Это обеспечивает локальный нагрев ветрового стекла вблизи нагревательной сети, что является достаточным для удаления льда с ветрового стекла. Такие электрически подогреваемые окна можно устанавливать в автомобилях, на кораблях, самолетах и в зданиях. Конструкция многослойной прозрачной панели, в которую встроены нагревательные проводники, описана в GB 972453. Часто в технике такие окна с подогревом называются подогреваемыми окнами.

Важный фактор в конструировании таких многослойных стекол с подогревом состоит в том, что нагревательная сеть способна равномерно удалять лед и/или конденсат с поверхностей многослойного стекла. При использовании такого многослойного стекла с подогревом в качестве автомобильного ветрового стекла изготовитель автомобиля обычно указывает требования к нагревательной сети, такие как электрическое сопротивление проводников, характеристики материала проводников, конфигурация проводников (прямая или непрямая), толщина каждого проводника, длина каждого проводника, количество активных нагревательных проводников и их разделение. Обычно нагревательные проводники равномерно распределены от верха ветрового стекла до его низа, т.е. они должны быть параллельными друг другу, причем верх ветрового стекла относится к краю, ближайшему к крыше автомобиля в установленном положении. Из-за технологии, используемой для изготовления такого многослойного стекла с подогревом, бывает, что пары нагревательных проводников в сетке могут контактировать друг с другом, в результате чего они могут электрически замыкаться накоротко и в результате не обеспечивать достаточно равномерного нагрева. Дополнительные проблемы могут состоять в том, что в нагревательной сети могут отсутствовать нагревательные проводники, могут быть пересекающиеся нагревательные провода, которые пересекают или нагревают провода, которые являются недействующими по другим причинам.

Перед установкой такого остекления с подогревом, например ветрового стекла с подогревом в автомобиле, является желательным проверить нагревательную сеть для обеспечения того, чтобы ее характеристики были бы приемлемыми, так, чтобы нагревательная сеть могла адекватно функционировать.

Из соответствующей области техники известно осуществление контроля нагревательной решетки, отпечатанной на поверхности многослойного стекла автомобиля, путем пропускания электрического тока через нагревательную решетку и использование тепловизионной камеры для получения профиля распределения температур. Такая система не обладает особо высоким пространственным разрешением и не пригодна для использования для внедренных нагревательных проводников, как в случае с многослойными ветровыми стеклами с подогревом. Дополнительно, такие системы не обеспечивают разрешения для отдельных нагревательных проводников, поскольку возможны только профили общей температуры. Примером такой системы является система, описанная в US2004/0124358 A1.

В JP6249905 A описаны способ и устройство для контроля стекла, защищенного от пятен. Устройство содержит детектирующую часть, которая приводит в контакт с исследуемым стеклом ролик. Ролик сканирует стекло, последовательно проходя по его поверхности. Фотоэлектрический датчик выявляет количество волокон, проводящих электрический ток. Такой способ контроля является медленным, поскольку стекло сканируется построчно, что требует много времени для проведения измерений.

Имеются серийно выпускаемые системы, пригодные для контроля автомобильных ветровых стекол с подогревом. Такие системы способны контролировать функционирование каждого отдельного нагревающего проводника. Систему, известную как G/GLAS система контроля ветровых стекол с проводниками, поставляет компания Graphikon GmbH, Mandelstr. 16, 10409 Berlin, Germany (www.graphikon.de). Система контроля состоит из моторизованного сканирующего блока, который передвигается вдоль стекла. Точное расстояние от сканирующего блока до поверхности стекла регулируют автоматически посредством бесконтактного датчика. Система выявляет неактивные и отсутствующие проводники. Такая система страдает от проблемы, состоящей в том, что для обнаружения поврежденных нагревательных проводников ветровое стекло сканируют построчно. Для картирования части всей нагреваемой области требуется сканировать эту часть растровым способом, который требует больших затрат времени.

Поэтому существует необходимость в способе и устройстве для контроля многослойного стекла с подогревом, в частности ламинированного автомобильного ветрового стекла с подогревом, которое содержит нагревательную сеть, ламинированную между парой листов стекла, которые, по меньшей мере, частично преодолевают проблемы известных систем контроля.

Следовательно, настоящее изобретение согласно первому аспекту обеспечивает способ контроля многослойного стекла с подогревом, при этом стекло с подогревом имеет нагревательную сеть, содержащую нагревательный проводник, причем способ включает в себя этапы:

(i) освещения многослойного стекла с подогревом источником света для получения теневого изображения стекла с подогревом;

(ii) пропускания достаточно высокого электрического тока через нагревательную сеть таким образом, чтобы нагревательный проводник можно было исследовать по теневому изображению многослойного стекла с подогревом, и такое теневое изображение многослойного стекла с подогревом называют активным теневым изображением многослойного стекла с подогревом; и

(iii) приема активного теневого изображения формирователем изображений.

Было обнаружено, что при пропускании достаточно высокого электрического тока через нагревающие провода нагревательная сеть, то есть ламинированные между тонкими листами автомобильного ветрового стекла с подогревом нагревательные проводники, можно исследовать по теневому изображению. Не привязываясь к конкретной теории, можно считать, что поскольку нагревательный проводник нагревается вследствие пропускания через него электрического тока, показатель преломления окружающей среды изменяется, позволяя наблюдать нагревательный проводник по теневому изображению.

При исследовании нагревательного проводника по теневому изображению такое теневое изображение называют активным теневым изображением. Электрический ток, который пропускают через нагреватель, должен быть достаточным, чтобы нагревательный проводник можно было исследовать по теневому изображению. Когда через нагревательный проводник пропускают недостаточный электрический ток, нагревательный проводник нельзя исследовать по теневому изображению. В вышеуказанном способе этап (ii) может предшествовать этапу (i).

Способ в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения позволяет быстро контролировать нагревательную сеть в многослойном стекле с подогревом.

Является предпочтительным, чтобы активное теневое изображение было спроецировано на экран и формирователь изображений принимал активное теневое изображение, спроецированное на экран.

В альтернативных вариантах воплощения согласно первому аспекту настоящего изобретения активное теневое изображение не проецируют на экран, а вместо этого проецируют на плоскость в пространстве, а формирователь изображений фокусируется на плоскости в пространстве для приема активного теневого изображения.

В других вариантах воплощения согласно первому аспекту настоящего изобретения способ включает в себя этап освещения многослойного стекла при пропускании недостаточного электрического тока через нагревательную сеть, вследствие чего нагревательный проводник нельзя исследовать по теневому изображению, с получением, таким образом, базового теневого изображения стекла с подогревом, приема базового теневого изображения и сопоставления активного теневого изображения многослойного стекла с подогревом с базовым теневым изображением многослойного стекла с подогревом.

Является предпочтительным, чтобы при получении базового теневого изображения никакой электрический ток через нагревательную сеть не проходил.

Является предпочтительным, чтобы базовое теневое изображение принималось перед приемом активного теневого изображения. Это обеспечивает, что многослойное стекло с подогревом при приеме базового изображения будет находиться при условиях окружающей среды.

Путем сопоставления активного теневого изображения с базовым теневым изображением можно получить разностное теневое изображение. Это может иметь преимущество, состоящее в том, что путем проведения последующего анализа разностного теневого изображения эффекты загрязнения на поверхности многослойного стекла могут быть снижены, также как и другие оптические эффекты, связанные с дефектами в теле многослойного стекла, такими как пузырьки и пена, которые могут влиять на активное теневое изображение, затрудняя последующий анализ. Было обнаружено, что эти ложные эффекты можно почти полностью удалить путем измерения базового теневого изображения с небольшим электрическим током, проходящим через нагревательную сеть, или без него и путем удаления эффектов базового теневого изображения с активного теневого изображения. Базовое теневое изображение многослойного стекла с подогревом можно вычитать из активного теневого изображения многослойного стекла с подогревом. В качестве альтернативы, активное теневое изображение многослойного стекла с подогревом можно делить на базовое теневое изображение многослойного стекла с подогревом.

Как правило, нагревательная сеть содержит множество нагревательных проводников. Является предпочтительным, чтобы способ был использован для определения среднего интервала между нагревательными проводниками.

Является предпочтительным, чтобы способ был использован для выявления существования нефункционирующего нагревательного проводника.

Является предпочтительным, чтобы формирователь изображений представлял собой часть камеры, предпочтительно цифровой камеры.

Настоящее изобретение согласно второму аспекту также обеспечивает устройство для контроля нагревательного проводника, ламинированного внутри многослойного стекла с подогревом, причем устройство содержит источник света для освещения многослойного стекла с подогревом для получения теневого изображения многослойного стекла, формирователь изображений для приема теневого изображения и источник электропитания для подачи достаточного электрического тока на нагревательный проводник таким образом, чтобы нагревательный проводник можно было исследовать по изображению теневого изображения многослойного стекла.

Согласно третьему аспекту настоящее изобретение обеспечивает использование теневого изображения для контроля многослойного стекла с подогревом, содержащего нагревательную сеть, имеющую, по меньшей мере, один нагревательный проводник.

Варианты воплощения настоящего изобретения далее будут описаны лишь в качестве примера со ссылкой на следующие фигуры (приведены не в масштабе), на которых:

фиг.1 - схематическое изображение автомобильного лобового стекла с подогревом;

фиг.2 - верхняя часть автомобильного лобового стекла с подогревом;

фиг.3a - схематическое изображение устройства, используемого для контроля нагревательной сети в автомобильном многослойном стекле с подогревом;

фиг.3b - вид сверху устройства, показанного на фиг.3a;

фиг.4 - теневое изображение автомобильного лобового стекла с подогревом, в котором нагревательные проводники не являются наблюдаемыми;

фиг.5 - теневое изображение автомобильного лобового стекла с подогревом, в котором нагревательные проводники являются наблюдаемыми;

фиг.6 - установка для измерения теневого изображения автомобильного лобового стекла с подогревом, без использования экрана, но, вместо этого, с фокусировкой на плоскости в пространстве;

фиг.7 - этапы, выполняемые при определении характеристик нагревательной сети, которая является частью многослойного стекла с подогревом; и

фиг.8 - один способ анализа теневого изображения автомобильного лобового стекла с подогревом.

Фиг.1 показывает схематическое изображение автомобильного ветрового стекла 1 с подогревом. Автомобильное ветровое стекло 1 с подогревом состоит из двух листов стекла с промежуточным слоем из поливинилбутираля, расположенным между листами стекла. Присутствует нагревательная сеть 3, содержащая множество нагревательных проводников 4, ламинированных между листами стекла (для ясности, только три из нагревательных проводников обозначены ссылочным номером 4). Нагревательные проводники разнесены с интервалом относительно друг друга практически равномерно и расположены таким образом, чтобы соседние проводники не контактировали друг с другом. Нагревательные проводники, не являющиеся линейными, имеют приблизительно синусоидальную конфигурацию, как принято в соответствующей области техники. Могут быть использованы и линейные нагревательные проводники. Как правило, каждый нагревательный проводник имеет толщину менее 0,1 мм, и они сконфигурированы таким образом, чтобы нагревательная сеть достаточно нагревалась при ее подключении к аккумулятору автомобиля. Размеры автомобильного ветрового стекла 1 с подогревом таковы, что наибольшая лицевая сторона составляет примерно 2 м в ширину на 1 м в высоту. Обычно толщина автомобильного лобового стекла составляет 4-6 мм и имеет типичную конструкцию, включающую в себя два листа флоат-стекла толщиной 2,1 мм, соединенные промежуточным слоем из поливинилбутираля толщиной 0,76 мм.

Нагревательное устройство устанавливают таким образом, чтобы его можно было подключать к источнику электропитания, вследствие чего электрический ток может проходить через каждый электрический проводник, нагревая, таким образом, проводник. Нижние концы каждого нагревательного проводника 4 электрически соединяют с нижней шиной 5. Верхние концы каждого электрического проводника 4 электрически соединяют с верхней шиной 7. Каждая шина 5, 7 имеет соответствующий вывод 9, 11, соединенный с ней. Нагревательную сеть подключают к источнику электропитания через шины 5, 7 путем соединения каждого вывода 9, 11 с зажимом источника электропитания. Вместо шин 5, 7 можно использовать другие подходящие средства электрического соединения, например дополнительные проводники, кабели, выводы, кабельные наконечники, штыри, контактные пластины и их соответствующие контактные гнезда.

То, что расположено по периферии ветрового стекла, является полосой трафаретной печати 13, обычно черного цвета (для ясности, полоса трафаретной печати показана белым на фиг.1). Полосу трафаретной печати 13 используют для затемнения шин, которые подают электроэнергию к нагревательным проводникам. Обычно полосу трафаретной печати называют полосой затемнения. Дополнительно, полоса затемнения служит, чтобы скрыть принимающий фланец кузова автомобиля, когда ветровое стекло является остекленным в положении соответствующего отверстия в транспортном средстве.

Нагревательная сеть 3 сконфигурирована таким образом, чтобы при достаточно высоком электрическом токе, пропускаемом по нагревательным проводникам, проводники нагревались и были бы пригодны для удаления конденсата или льда с ветрового стекла.

Характеристика нагревательной сети, которая может представлять интерес для изготовителя автомобиля, включает в себя разделение отдельных нагревательных проводников, усредненное разделение всех нагревательных проводников в сети, количество не функционирующих нагревательных проводников (например, из-за отсутствия нагревательного провода или разрушения нагревательного проводника), количество нагревательных проводников между нефункционирующими нагревательными проводниками и количество соприкасающихся нагревательных проводов в контакте. В зависимости от конкретного изготовителя транспортного средства, соответствующие критерии, требуемые для оценки функционирования автомобильного ветрового стекла с подогревом, могут быть разными.

В альтернативной конфигурации автомобильное ветровое стекло с подогревом может содержать две соседние нагревательные сети, при этом каждая нагревательная сеть нагревается независимо от другой и каждая имеет пару связанных с ней шин. При такой конфигурации между соседними нагревательными сетями существует небольшой зазор.

Фиг.2 показывает верхнюю часть другого автомобильного ветрового стекла 21 с подогревом. Как и для автомобильного ветрового стекла 1 с подогревом, существует нагревательная сеть 23, содержащая множество подогревательных проводников 24, ламинированных между парой стеклянных листов способом, известным для специалистов в данной области техники. Для ясности, только три нагревательных проводника обозначены ссылочным номером 24. Имеет место черное затемнение по периферии автомобильного ветрового стекла с подогревом (показана только часть полосы затемнения).

То, что проходит от полосы затемнения 25 по направлению к центральной области ветрового стекла, представляет собой другую область трафаретной печати 27, которая охватывает часть внутренней поверхности ветрового стекла, делая, таким образом, невозможным увидеть нагревательные проводники под трафаретной печатью в этой области.

Фиг.3a показывает схематическое изображение устройства, используемого для контроля нагревательной сети автомобильного многослойного стекла с подогревом. Устройство 29 содержит электродуговую лампу 30 для освещения автомобильного ветрового стекла 31 с подогревом. Автомобильное ветровое стекло с подогревом представляет собой ветровое стекло такого типа, как описано со ссылкой на фиг.1. Нагревательная сеть автомобильного ветрового стекла с подогревом имеет электрическую связь с источником электропитания 33 через кабель 34. Источник электропитания может представлять собой стандартный автомобильный аккумулятор на 12 В. Свет от лампы 30 распространяется сквозь многослойное стекло 31 и выводит теневое изображение 35 на экран 37. Цифровую камеру 39 устанавливают для приема света, отраженного от экрана, для получения, таким образом, теневого изображения. Цифровая камера 39 имеет электрическую связь с компьютером 41 через подходящий кабель 43. Теневые изображения, полученные цифровой камерой, хранятся и впоследствии анализируются компьютером. Устройство 29 помещают в темную комнату для снижения эффектов окружающего света и для обеспечения того, чтобы теневое изображение можно было легко видеть на экране 37. Источник электропитания 33 должен быть пригоден для подачи достаточно высокого электрического тока таким образом, чтобы нагревательные проводники были бы видимыми на теневом изображении 35, спроецированном на экран 37 при освещении лампой 30.

При отсутствии электрического тока, пропускаемого по проводам нагревательной сети, становится трудно идентифицировать тень от отдельных проводников на теневом изображении, как показано на фиг.4. При пропускании по проводам достаточно высокого тока, например, за счет подключения нагревательной сети к стандартному автомобильному аккумулятору 12 В, и при освещении многослойного стекла по теневому изображению можно исследовать отдельные нагревательные провода, как показано на фиг.5. Электрический ток, подаваемый на нагревательную сеть, можно регулировать таким образом, чтобы нагревательные проводники можно было легче видеть на теневом изображении.

Фиг.3b показывает вид сверху устройства, показанного на фиг.3a. Линия 44 представляет собой ось, совмещенную с лампой 30 и параллельную экрану 37. Линия 45 представляет собой ось, проходящую сквозь автомобильное многослойное стекло с подогревом и параллельную автомобильному ветровому стеклу с подогревом 37 и линии 44. Разделение лампы 30 и автомобильного ветрового стекла 31 с подогревом отображено в виде расстояния 47, которое составляет примерно 3-4 м, при проведении измерений. Расстояние от автомобильного ветрового стекла 31 с подогревом до экрана 37 при проведении измерений представлено в виде расстояния 49, составляющего примерно 1-2 м.

Фиг.4 показывает теневое изображение автомобильного ветрового стекла с подогревом при отсутствии какого-либо тока, проходящего по нагревательным проводникам нагревательной сети. На изображении показана часть черной полосы затемнения 51 и часть 53 центральной области ветрового стекла. Отдельные проводники в сети нагревательных проводников невозможно достаточным образом различить, вследствие чего теневое изображение является непригодным для последующих расчетов. Однако такое теневое изображение можно использовать в качестве базового теневого изображения для последующих расчетов.

Фиг.5 показывает теневое изображение того же автомобильного ветрового стекла с подогревом, что было использовано для получения базового теневого изображения, представленного на фиг.4, за исключением того, что нагревательная сеть подключена к источнику электропитания. По нагревательным проводникам нагревательной сети проходит достаточный электрический ток, вследствие чего нагревательные проводники становятся легко выводимыми на теневом изображении. Такое теневое изображение называют активным теневым изображением. На активном теневом изображении показана черная полоса затемнения 51, часть 55 ветрового стекла с подогревом, в которой нет никаких нагревательных проводников, и область 57 ветрового стекла с подогревом, в котором есть часть нагревательной сети с нагревательными проводниками. В области 57 имеется множество почти параллельных нагревательных проводников 59. Нагревательные проводники имеют приблизительно синусоидальную конфигурацию, но нагревательные проводники могут быть и линейными. На активном теневом изображении четко показана область 60, ограниченная двумя нагревательными проводниками, причем на активном теневом изображении не видно никаких нагревательных проводников. Это может быть связано с отсутствием нагревательных проводников в нагревательной сети в этой области, или может иметь место проблема, связанная с электрическим подключением, препятствующая прохождению электрического тока по проводникам в этой области. В любом случае, такая область с отсутствующими нагревательными проводниками может быть неприемлемой для функционирования нагревательной сети, поскольку такая нагревательная сеть не может создавать требуемого эффекта нагрева для надлежащего удаления льда или конденсата на ветровом стекле в этой области.

В альтернативном варианте воплощения активное теневое изображение многослойного стекла с подогревом можно создавать без использования экрана. Такая технология известна как технология «Сфокусированной» теневой фотографии и описана в учебнике «Шлирен-фотография и технологии теневых фотографий - процесс визуализации в прозрачных средах» («Schlieren and Shadowgraph Techniques - Visualizing Phenomena in Transparent Media; pp. 155-159; G. S. Settles; Springer-Verlag; (2001); ISBN 3-540-66155-7»). Технология, применяемая для настоящего изобретения, описана со ссылкой на фиг.6.

На фиг.6 свет, исходящий из источника света 61, направляют на линзу 63 для получения коллимированного пучка света. Подходящий источник света представляет собой светоизлучающий диод (СИД). Коллимированный пучок света направляют на многослойное стекло 65 с подогревом (такого типа, как описано со ссылкой на фиг.1), и теневое изображение многослойного стекла получается на плоскости 67. Свет затем собирается линзой 69. Фокусирующую линзу 71 используют для отображения теневого изображения на плоскости 67 посредством формирователя 73 изображений, такого как камера, в частности, цифровая камера. Преимущество этой технологии состоит в том, что условия темной комнаты не требуются. Линзы 63, 69 могут быть заменены подходящими зеркалами.

Теневое изображение на плоскости 67 может быть получено с использованием однократной экспозиции или полосковой конфигурации, с использованием подходящей схемы расположения линза/зеркало/свет. Например, при использовании полосковых зеркал можно получать полоску коллимированного света, а многослойное стекло 65 можно перемещать относительно полоски коллимированного света, вследствие чего временами освещается лишь часть многослойного стекла. Для отображения части теневой фотографии, получаемой, таким образом, на плоскости 67, можно использовать подходящий полосковый детектор. Полное теневое изображение можно получить, собирая подходящее количество частей.

Активное теневое изображение, полученное с использованием технологии сфокусированной теневой фотографии (т.е. проецирования на экран), можно анализировать так же, как и теневое изображение, полученное путем проецирования теневой фотографии на экран.

Базовое теневое изображение многослойного стекла можно получать также с использованием устройства, показанного на фиг.6, при проведении измерений без подключения нагревательной сети к источнику электропитания, вследствие чего нагревательные проводники будут находиться при комнатной температуре.

В одном варианте воплощения согласно первому аспекту настоящего изобретения активное теневое изображение, полученное при пропускании достаточного электрического тока через нагревательную сеть, вследствие чего нагревательные проводники можно исследовать по теневому изображению, можно использовать для последующих расчетов. Когда активное теневое изображение спроецировано на экран, его можно контролировать вручную и можно выявить множество нефункционирующих нагревательных проводников. Является предпочтительным, чтобы активное теневое изображение фиксировалось бы камерой, с последующим анализом. Анализ можно осуществлять вручную, но является предпочтительным, чтобы последующий анализ был проведен с использованием компьютера.

Способ в соответствии с первым аспектом изобретения далее будет описан со ссылкой на фиг.7. Фиг.7 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую этапы, используемые в способе контроля многослойного стекла с подогревом согласно первому аспекту изобретения.

На этапе 201 многослойное стекло с подогревом, содержащее нагревательную сеть, имеющую, по меньшей мере, один нагревательный проводник, располагают таким образом, что многослойное стекло можно освещать расположенным подходящим образом источником света. На этом этапе формирователь изображений также подходящим образом размещают таким образом, чтобы свет, пропускаемый сквозь многослойное стекло, создающий теневое изображение многослойного стекла, можно было собирать в формирователе изображений путем его непосредственного освещения, либо путем приема отражения теневого изображения от экрана. Является предпочтительным, чтобы формирователь изображений представлял собой цифровую камеру.

Способ затем переходит к этапу 203. При отсутствии подключения источника электропитания к нагревательной сети, вследствие чего через нагревательные проводники никакой электрический ток не проходит, многослойное стекло с подогревом освещают источником света с получением, таким образом, теневого изображения многослойного стекла с подогревом.

Этап 205 представляет собой момент принятия решения, в который решается, следует ли измерять базовое теневое изображение многослойного стекла в дополнение к активному теневому изображению многослойного стекла с подогревом. Если необходимо измерить базовое теневое изображение многослойного стекла, то следует перейти по пути 206.

На этапе 207 теневое изображение фиксируется формирователем изображений.

На этапе 209 теневое изображение, зафиксированное на этапе 207, сохраняется в компьютере и задается в качестве базового изображения многослойного стекла с подогревом. Способ затем переходит по пути 210 к этапу 213.

Если в измерении базового теневого изображения нет необходимости, то от момента принятия решения 205 следует перейти по пути 212 к этапу 213.

Поскольку многослойное стекло с подогревом было уже освещено на этапе 203, условия освещения при фиксации активного теневого изображения будут такими же или почти такими же, что и условия освещения при фиксации базового теневого изображения. При измерении базового теневого изображения и активного теневого изображения при одинаковых или почти одинаковых условиях освещения становится значительно проще компенсировать активное теневое изображение базовым теневым изображением.

На этапе 213 нагревательную сеть многослойного стекла с подогревом подключают к подходящему источнику электропитания и через нагревательную сеть пропускают электрический ток. Через нагревательную сеть следуют пропускать достаточный электрический ток таким образом, чтобы нагревательные проводники можно было исследовать по теневому изображению, полученному при освещении многослойного стекла с подогревом источником света. Слишком высокий электрический ток может повредить нагревательные проводники.

На этапе 214, при наличии нагревательных проводников, исследуемых по теневому изображению, теневое изображение многослойного стекла с подогревом фиксируется формирователем изображений.

На этапе 215 теневое изображение, фиксируемое на этапе 214, сохраняется в компьютере и задается в качестве активного теневого изображения многослойного стекла с подогревом.

Этап 217 представляет собой другой момент принятия решения, в который последующий анализ теневого изображения или изображений, зафиксированных на предыдущих этапах, зависит от того, было ли измерено базовое теневое изображение или нет. Если базовое теневое изображение было измерено, то следует перейти по пути 218.

На этапе 219 оптические эффекты на активном теневом изображении, полученные из-за других дефектов, не связанных с нагревательной сетью, например, пыли на одной из поверхностей многослойного стекла с подогревом, ослабляются или эффективно устраняются за счет коррекции активного теневого изображения по отношению к базовому теневому изображению. Это можно осуществить путем деления активного теневого изображения на базовое теневое изображение или вычитания базового теневого изображения из активного теневого изображения. Эту операцию осуществляют на этапе 219 для получения того, что называется разностным теневым изображением многослойного стекла с подогревом.

На этапе 221 анализируется разностное теневое изображение многослойного стекла с подогревом.

Если базовое теневое изображение не было измерено, то момент принятия решения 217 переходит по пути 223.

На этапе 224 анализируют активное теневое изображение. Программа анализа, используемая для анализа активного теневого изображения на этапе 224, может быть той же, что и программы анализа, используемые для анализа разностного теневого изображения на этапе 221.

На этапе 225 предоставляются результаты анализа таким образом, чтобы соответствующие параметры нагревательной сети многослойного стекла с подогревом можно было сопоставить со спецификацией для таких параметров.

Точный анализ, осуществляемый на разностном теневом изображении на этапе 221 или активном теневом изображении на этапе 224, зависит от характеристик нагревательной сети, которые очень важны. Различные характеристики могут иметь различный уровень важности, зависящий от конкретного применения многослойного стекла с подогревом.

На этапе 221 или 224 теневое изображение может быть ограничено с использованием стандартных технологий определения границ. Ограниченное изображение затем подвергают последующему анализу.

Одна возможная технология состоит в анализе ограниченного теневого изображения с использованием нескольких параллельных линейных разверток поперек изображения, как проиллюстрировано на фиг.8.

Фиг.8 показывает часть активного теневого изображения или разностного теневого изображения, которая была ограничена таким образом, чтобы проводники отличались от фона. Показаны пять нагревательных проводников 81, 82, 83, 84 и 85. Нагревательный проводник не был видимым на активном теневом изображении нагревательной сети, и он показан в виде пунктирной линии 86; этот нагревательный проводник отсутствовал на теневом изображении сети, например, как было описано со ссылкой на область 60 фиг.4. Шесть линейных разверток показано в виде штриховых линий 91, 92, 93, 94, 95 и 96. Каждая линейная развертка состоит из множества пикселей.

Используя подход с использованием линейных разверток, можно найти пересечение каждого нагревательного проводника с каждой линейной разверткой. Например, как видно на фиг.8, линейная развертка 91 пересекает проводник 81 в точке 101, обозначенной белым кружочком. Пересечения линейных разверток с нагревающими проводниками в точках пересечения обозначены белыми кружочками. Для части нагревательной сети, показанной на фиг.8, интервал между нагревательными проводниками является неравномерным, и имеет место отсутствующий проводник (как указано пунктирной линией 86). Неравномерность интервала между нагревательными проводниками может находиться в пределах заданной спецификации для интервала между нагревательными проводниками в нагревательной сети.

В зависимости от конфигурации полосы затемнения, как проиллюстрировано на фиг.2, часть нагревательной сети выше центра может быть затемнена областью черной печати. Такую область используют, когда к внутренней поверхности многослойного стекла прикреплены дополнительные компоненты, например, ножка зеркала заднего вида. Когда полоса затемнения проходит на нагревательную сеть, как показано на фиг.2, в этой области не представляется возможным непосредственно измерять теневое изображение нагревательных проводников. Одна возможность состоит в простом игнорировании измерений областей, смежных с областью черной печати. Другая возможность состоит в исследовании областей по обе стороны от области черной печати и в отдельном измерении этих областей. Для конкретного многослойного стекла могут быть заданы допустимые характеристики нагревательной сети в этих областях.

Другая альтернатива состоит в экстраполяции нагревательных проводников на область, в которой проведение измерений невозможно. Для надежной экстраполяции может быть необходимым увеличение количества измерений по линейным разверткам.

Хотя на предыдущих фигурах нагревательные проводники были показаны как имеющие волнообразную форму, нагревательные проводники могут быть и линейными.

Способы в соответствии с первым аспектом изобретения можно применять для обнаружения неработающих электрических проводников, встроенных в ламинированную конструкцию. Например, эту технологию можно применять для систем определенных ламинированных антенн.

Дополнительно, любой электрический проводник, внедренный в оптически прозрачную среду многослойного стекла, может быть исследован путем измерения теневого изображения многослойного стекла при прохождении по электрическому проводнику достаточного электрического тока, вследствие чего электрический проводник становится возможным исследовать по теневому изображению. Например, многослойное стекло может иметь наружную поверхность, изготовленную из пластика, такого как поликарбонат. В качестве альтернативы, многослойное стекло может иметь двухслойную конструкцию, например, состоять из листа стекла со слоем поливинилбутираля. Электрический проводник может быть внедрен в среду многослойного стекла, например, в панель, изготовленную из подходящего пластика.

Изобретение относится к способу и устройству контроля многослойного стекла с подогревом, имеющего, по меньшей мере, один нагревательный проводник. Способ включает в себя освещение многослойного стекла с подогревом источником света для получения теневого изображения и пропускание достаточно высокого электрического тока через нагревательную сеть таким образом, чтобы нагревательный проводник можно было исследовать по теневому изображению многослойного стекла с подогревом. Теневое изображение стекла фиксируется с помощью формирователя изображений. Технический результат заключается в повышении разрешающей способности и ускорении процесса измерений. 3 н.п. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ контроля многослойного стекла с подогревом, содержащего нагревательную сеть, имеющую нагревательный проводник, причем способ включает в себя этапы:
(i) освещения многослойного стекла с подогревом источником света для получения теневого изображения многослойного стекла с подогревом;
(ii) пропускания через нагревательную сеть достаточно высокого электрического тока, чтобы нагревательный провод можно было исследовать по теневому изображению многослойного стекла с подогревом, и такое теневое изображение многослойного стекла с подогревом называют активным теневым изображением многослойного стекла с подогревом; и
(iii) фиксации активного теневого изображения многослойного стекла с подогревом с помощью формирователя изображений.

2. Способ по п. 1, в котором активное теневое изображение спроецировано на экран, и формирователь изображений фиксирует активное теневое изображение, спроецированное на экран.

3. Способ по п. 1, в котором активное теневое изображение спроецировано на плоскость в пространстве, и формирователь изображений фокусируется на плоскости в пространстве для фиксации активного теневого изображения.

4. Способ по любому из пп. 1-3, включающий в себя этап освещения многослойного стекла при пропускании недостаточного электрического тока через нагревательную сеть, так что нагревательный провод невозможно исследовать по теневому
изображению, с получением, таким образом, базового теневого изображения многослойного стекла с подогревом, фиксации базового теневого изображения и сопоставления активного теневого изображения многослойного стекла с подогревом с базовым теневым изображением многослойного стекла с подогревом.

5. Способ по п. 4, в котором этап сопоставления активного теневого изображения многослойного стекла с подогревом с базовым теневым изображением многослойного стекла с подогревом включает в себя вычитание базового теневого изображения многослойного стекла с подогревом из активного теневого изображения многослойного стекла с подогревом.

6. Способ по п. 4, в котором этап сопоставления активного теневого изображения многослойного стекла с подогревом с базовым теневым изображением многослойного стекла с подогревом включает в себя деление активного теневого изображения многослойного стекла с подогревом на базовое теневое изображение многослойного стекла с подогревом.

7. Способ по п. 4, в котором при получении базового теневого изображения через нагревательную сеть не пропускают электрического тока.

8. Способ по п. 4, в котором базовое теневое изображение фиксируют до активного теневого изображения.

9. Способ по п. 1, в котором нагревательная сеть включает в себя множество нагревательных проводников.

10. Способ по п. 9, в котором определяют средний интервал между нагревательными проводниками.

11. Способ по п. 1, в котором выявляют существование не функционирующего нагревательного проводника.

12. Способ по п. 1, в котором формирователь изображений является частью камеры, предпочтительно цифровой камеры.

13. Устройство для контроля нагревательного проводника, ламинированного в многослойном стекле с подогревом, содержащее источник света для освещения многослойного стекла с подогревом для получения теневого изображения многослойного стекла, формирователь изображений для приема теневого изображения и источник электропитания для подачи достаточного электрического тока к нагревательному проводнику, чтобы можно было исследовать нагревательный проводник по теневому изображению многослойного стекла.

14. Применение теневого изображения для контроля многослойного стекла с подогревом, содержащего нагревательную сеть, имеющую, по меньшей мере, один нагревательный проводник, посредством способа по любому из пп. 1-12 и устройства по п. 13.