Sensor antivaho y de desempañado, serie H2TD

Garantizar la visibilidad es esencial para conducir con seguridad, en particular en condiciones climáticas cambiantes. Esta necesidad se ha impuesto a nivel mundial a través de regulaciones gubernamentales, como el Reglamento (UE) n.º 672/2010 de la Comisión, que exige que todos los vehículos incluyan un sistema para eliminar el vaho de la superficie interior del parabrisas. Una efectiva estrategia antivaho hace posible que los fabricantes de vehículos ayuden a reducir el riesgo de acumulación, minimizar las posibles distracciones, cumplir con las regulaciones globales y mejorar el nivel de conciencia del conductor.

Mantener la eficiencia es un reto importante en los vehículos eléctricos de batería (BEV) y otros diseños de bajo cosumo. La capacidad de predecir y prevenir las condiciones en las que se produce el vaho reduce la necesidad de un desempañado reactivo de alto consumo de energía y detectar dichas condiciones con precisión hace posible que los sistemas se activen solo cuando sea necesario al ajustar las temperaturas de la superficie para evitar que se forme condensación. Este enfoque requiere menos energía que revertirla a vapor, lo que ayuda a conservar la energía de la batería y puede contribuir a mejorar la eficiencia y la autonomía del vehículo.

Las tres mediciones principales para predecir las condiciones que producen el empañado son:

• Humedad relativa
• Temperatura ambiente
• Temperatura de la superficie (por lo general, del parabrisas o de la lente de la cámara)

La condensación se forma cuando la temperatura de la superficie del parabrisas es menor que el punto de rocío. El punto de rocío (°C) es una función de la humedad relativa y la temperatura ambiente, que se expresa como punto de rocío (°C) = ƒ(HR, T), y puede estimarse utilizando diversos algoritmos. Al analizar estos datos, el sistema puede evaluar la probabilidad de condensación al comparar la temperatura del punto de rocío con la de la superficie del parabrisas.

Establecer límites óptimos entre la temperatura del parabrisas y el punto de rocío es crítico, ya que con un límite bajo y calibrado con precisión se logra un funcionamiento eficiente del sistema HVAC. Si el límite es demasiado alto, el sistema HVAC podría activarse demasiado pronto, lo que provocaría un consumo de energía innecesario. Por el contrario, el parabrisas se puede empañar si el límite es demasiado pequeño, lo que requiere intervenir de manera manual y genera un mayor consumo de energía para revertir la condensación.

La figura 1 ilustra un escenario ideal en el que el HVAC se activa justo antes de que la temperatura del parabrisas alcance el punto de rocío. Minimizar este límite, tomando en cuenta los posibles errores, es importante para ayudar a mejorar la experiencia del conductor y ampliar la posible autonomía de los motores eléctricos.

Establecer el límite ideal y detectar el empañado con precisión dependen de:

• Mediciones del punto de rocío de alta precisión
• Tiempo de respuesta rápido ante la temperatura del parabrisas
• Estabilidad de las mediciones a largo plazo
• Interferencia térmica del medio ambiente mínima

La ubicación es la clave. Al igual que en el sector inmobiliario, el lugar en el que se colocan los sensores es crítico. Para evitar que el parabrisas se empañe, el lugar ideal es la parte superior central del parabrisas, que suele utilizarse para espejos retrovisores, cámaras y antenas. Este lugar está más alejado de las condiciones límite y minimiza la influencia de factores externos como la intensidad solar y la interferencia térmica del sistema HVAC.

Las mediciones de los sensores pueden verse afectadas por puntos calientes o fríos y otras interferencias térmicas cuando los sensores se colocan en lugares menos óptimos, lo que compromete la precisión del sensor y la eficacia de la estrategia para prevenir el empañado.

Si bien esta estrategia es de beneficio para medir la intensidad solar, existen inconvenientes y aspectos a considerar para las aplicaciones de prevención de empañado:

• Generación de calor: por lo general, los sensores de combinación contienen varios componentes activos para la funcionalidad de la lluvia y la luz solar que generan calor, lo que puede afectar a la precisión de la medición¹.
• Tamaño: por lo general, los sensores de combinación son alrededor de un 60% más grandes que los sensores de humedad autónomos².
• Consolidación de RLS: la detección con cámara basada en visión está evoluciona con rapidez para detectar lluvia, luz e intensidad solar, lo que representa un cambio en el uso de sensores de combinación tradicionales y su papel en las arquitecturas de vehículos.
  
  

El sensor cuenta con un factor de forma compacto, 29.5 mm x 21.6 mm x 17.4 mm, para colocarlo con precisión. Es pequeño y su carcasa es personalizable lo que hace que sea fácil de integrar en los vehículos modernos, sobre todo en la parte superior central del parabrisas.

El sensor realiza mediciones precisas del punto de rocío (±1.5 °C) aisladas del parabrisas, lo que hace posible obtener datos confiables que no se ven afectados por las condiciones ambientales. Al aislar la medición de la temperatura del parabrisas de las condiciones ambientales, el sensor brinda lecturas precisas, lo que ayuda a mejorar la capacidad de predicción del sistema y la optimización del HVAC.

Las cámaras orientadas hacia delante que se instalan cerca del parabrisas pueden utilizar el sensor antivaho para prevenir el empañado. Sin embargo, las cámaras instaladas en otros lugares deben contar con una estrategia aparte para mantener una línea de visión libre de obstrucciones. TE Connectivity también cuenta con soluciones de chip que se pueden integrar en el sistema de cámaras en apoyo a las contramedidas para prevenir la condensación.