Brevet FR2556097A1 — publié le 19850607

La présente invention concerne un appareil destiné à examiner les plaques de verre pour y rechercher des distorsions et, plus spécialement, un appareil de recherche de distorsions optiques dans une vitre courbe armée ou une vitre courbe feuilletée, par exemple la vitre de pare-brise d'un véhicule. Une vitre courbe dite armée ou feuilletée, dans laquelle plusieurs feuilles de verre sont collées à l'aide de couches de résine, par exemple polybutyral de vinyle, est utilisée comme vitre de pare-brise d'une automobile. Dans de semblables pare-brise en verre, des distorsions optiques ou des inégalités de surface peuvent exister. Lorsque la distorsion pu l'abrasion de la surface sont importantes, le champ de vision peut être déformé en fonction de l'angle de visée, d'une manière non souhaitable. Classiquement, un inspecteur, qui utilise une mire à bandes claires et sombres (par exemple une mire zébrée) examine visuellement, depuis une position éloignée, un pare-brise en verre feuilleté terminé et effectue donc un examen organoleptique des déformations de la mire à bandes tout en faisant varier l'angle de vision (azimut) du pare-brise, de sorte qu'il inspecte ou juge la qualité du verre feuilleté. Toutefois,-avec un semblable examen visuel, il ne peut être obtenu une normalisation quantitative et l'existence de différences entre inspecteurs empêche une qualité d'examen uniforme. L'invention a été faite dans le contexte de la situation ci-dessus présentée et a pour objet de proposer un appareil d'examen dans lequel une normalisation quantitative et une détermination automatique peuvent être effectuées et o il est possible d'améliorer la qualité d'une plaque de verre grace à une recherche très précise des distorsions. Dans un appareil de recherche des distorsions sur une plaque de verre selon la présente invention, une mire à parties contrastées claires et sombres est mesurée par un capteur d'image au travers d'une plaque de verre. Le nombre de bits correspondant à une partie claire ou sombre est mesuré à partir des données d'image, lesquelles sont divisées en plusieurs bits suivant des lignes de balayage parallèles supposées de la surface de la plaque de verre. Ensuite, un état de distorsion de la surface de la plaque de verre est produit en fonction des différences existant entre le nombre de bits ainsi détecté et une valeur de référence correspondante. Dans ce montage, il peut être effectué une distinction quantitative de la distorsion. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est une représentation montrant de manière simplifiée un appareil de recherche de distorsions sur une plaque de verre selon un mode de réalisation de l'invention - la figure 2 est un schéma de principe d'un dispositif de commande du système et d'un processeur de données représenté sur la figure 1; - les figures 3A et 4A sont des vues simplifiées de vitres de pare-brise montrant les images respectivement transmises de mires à parties claires et sombres; - les figures 3B et 4B sont des diagrammes de formes d'onde correspondant aux images transmises qui sont présentées sur les figures 3A et 4A; - les figures 5A et 5B sont des organigrammes montrant respectivement des procédés du traitement de donnéespermettant la distinction des distorsions; et - la figure 6 est une représentation montrant une zone de mémoire de données. On va présenter ci-après un mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 1, est donnée une représentation montrant de manière simplifiée un appareil de recherche de distorsions sur une vitre de parebrise d'un véhicule selon un mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, une vitre de pare-brise 1 est montée sur l'extrémité de l'arbre de rotation 3 d'une table 2 de manière à présenter la même inclinaison que lorsqu'elle est montée sur un véhicule et est mise en regard d'un panneau 4 constituant une mire zébrée présentant une configuration de bandes noires et blanches correspondant à un champ de vision externe. Les parties hachurées de la mire zébrée 4 présentée sur la figure 1 correspondent aux parties noires et les autres parties correspondent aux parties blanches. L'arbre de rotation 3 est entraîné par un moteur 5. On ajuste la position de rotation horizontale de l'arbre de rotation 3 de manière qu'une surface de la vitre de pare-brise 1 forme un angle prédéter- miné avec un trajet optique 6 d'examen. Des sources lumineuses 7 et 8 sont placées du côté avant du panneau 4 constituant la mire zébrée. Le trajet optique 6 est constitué de façon que la lumière réfléchie par le panneau 4 servant de mire éclaire une caméra 9 du type à couplage de charges au travers d'une vitre de pare-brise 1. La table 2 est portée par deux tiges de guidage parallèles 10 et 11 pouvant coulisser suivant une direction qui est perpendiculaire au trajet optique 6, de façon à déplacer la vitre de pare-brise 1 parallèlement au panneau 4 constituant la mire. Une partie filetée de transport 12 est formée sur l'une des tiges de guidage 10 et 11. Lorsque la tige de guidage 11 portant la partie filetée 12 est entraînée en rotation par un moteur 13, la vitre de pare-brise 1 se déplace sufvant une direction horizontale en même temps que la table 2. La distance de déplacement horizontal est mesurée en relation avec une impulsion de sortie délivrée par un générateur d'impulsions 14 monté coaxialement sur un arbre du moteur 13. Pour détecter le point initial et le point terminal du déplacement horizontal de la table 2, sont prévus des capteurs de position 15 et 16 le long du trajet de déplacement de la table 2. Les signaux de sortie des capteurs de position 15 et 16 et du générateur d'impulsions 14 sont délivrés à un dispositif 17 de commande du système. La commande du déplacement horizontal et de l'angle de rotation de la vitre de pare-brise 1 et l'entraînement de la caméra 9 du type à couplage de charges sont effectués en fonction des signaux de sortie de ces capteurs et d'un programme du dispositif 17 de commande du système. Un signal de sortie de la caméra 9 à couplage de charges est délivré à un processeur de données 18, et la détermination d'un état de distorsion optique pour la vitre de pare-brise 1 s'effectue en relation avec un processus de traitement de données qui sera décrit ci-après. Le résultat correspondant à cette détermination est imprimé par une imprimante 19 sous forme d'un ensemble de données montrant la répartition des distorsions à la surface de la vitre. Lorsqu'une vitre de pare-brise 1 est détectée comme défectueuse, un dispositif d'alarme 20 est actionné. Une donnée de détermination de référence est emmagasinée dans une unité de disque magnétique 21 pour chaque type de vitre de pare-brise 1 et lue lors de la détermination de l'état de distorsion. Le programme de fonctionnement du système de la figure 1 et les données permettant de contrôler le fonctionnement sont affichées sur un dispositif d'affichage 22 à tube à rayons catho- diques. La figure 2 est un schéma de principe montrant le dispositif 17 de commande du système et le processeur de données 18 - (figure 1) de manière plus détaillée. Le traitement des données d'examen et l'opération de détermination-effectuée sur celles-ci sont principalement effectués par un microprocesseur constitué d'une unité centrale-de traitement 24, d'une mémoire morte 25, d'une mémoire vive 26 et d'un bus de données 27, et la commande des éléments de ce système (par exemple un dispositif 35 de commande du moteur et du déplacement 1e la vitre, un dispositif 36 de commande du-moteur de fixation de l'angle de la vitre, l'imprimante 19, l'unité 21 de disque mdgnétique, l'unité 22 d'affichage à tube à rayons cathodiques,,, etc.) est effectuée à l'aide d'un deuxième microprocesseur comprenant une unité centrale de traitement 28, une mémoire vive 29 et un bus de données 30. Les microprocesseurs sont mutuellement couplés par l'intermédiaire d'un dispositif de sortie 31, d'un dispositif d'entrée 32, d'un dispositif de sortie 33 et d'un dispositif d'entrée 34, et communiquent l'un avec l'autre. Les figures 3A et 4A sont respectivement des vues montrant un état de déformation de l'image apparaissant lorsque le panneau 4 portant la mire zébrée est observée à travers la vitre de pare-brise 1. Les bandes noires et blanches du panneau 4 portant la mire zébrée ont respectivement, par exemple, une largeur de 25 mm, un pas de 50 mm, et une inclinaison de 45 . Lorsque l'on observe cette mire à travers le côté avant de la vitre de pare-brise 1, il peut être obtenu une image transmise normale, comme représenté sur la figure 3A. Toutefois, lorsque la vitre de pare-brise 1 a tourné d'un angle prédéterminé (par exemple un angle d'examen norma- lisé de 45 ) grace au moteur 5 de la figure 1, les caractéristiques qui sont dues à des déformations de la surface de la vitre deviennent apparentes, et une image transmise présentant une forme d'onde perturbée, telle que représentée sur la figure 4A, est obtenue. On note que le fait de faire tourner la vitre de pare-brise 1 dans le plan horizontal correspond à la vue qu'obtiendrait le conducteur d'un véhicule en regardant à sa droite ou à sa gauche (c'est-à-dire du côté des trottoirs). La caméra 9 à couplage de charges fait fonction de capteur de lignes, et elle transforme les données d'image claires et sombres captées suivant plusieurs lignes de balayage S supposées verticales, comme indiqué sur les figures 3A et 4A, en un signal électrique. Le pouvoir de résolution de la caméra 9 à couplage de charges est de 2048 bits par ligne de balayage. La distance entre deux lignes de balayage adjacentes est de 10 mmn à la surface de la vitre de pare-brise 1. Cette distance est constituée par le - déplacement horizontal de la vitre de pare-brise 1 sous l'action du moteur 13. Le générateur d'impulsions 14 qui est couplé au moteur 13 produit une impulsion pour un taux de sortie de 1 mm. Ce signal de sortie est délivré à un compteur d'impulsions 38 (figure 2) et une position de déplacement horizontal de la vitre de pare-brise 1 est mesurée. La donnée de sortie du compteur 38 est délivrée à l'unité centrale de traitement 28 via une interface 37, et des signaux de sortie d'image correspondant aux lignes de balayage respectives de chacun des déplacements horizontaux de 10 mm sont extraits par le microprocesseur. Le signal de sortie d'image de la caméra à couplage de charges 9 est un signal dont le niveau (la partie brillante est le niveau haut) correspond à la configuration transmise, comme repré- senté sur les figures 3B et 4B. Un signal d'horloge de lecture de 2048 bits venant du dispositif de sortie 39 est délivré à la caméra à couplage de charges 9 pour chaque déplacement horizontal de 10 mm. Lorsque la caméra à couplage de charges 9 détecte l'image transmise normale représentée sur la figure 3A, il est reçu un signal dans lequel des niveaux alternativement haut et bas apparaissent tous les 56 bits, en correspondance avec les parties brillantes et sombres de la mire, comme représenté sur la figure 3B. Ceci coïncide avec une valeur théorique: 25 mm (largeur de la configuration) sinus 45 (angle de la configuration) x 2048 bits * 1300 smm (longueur longi- tudinale du panneau portant la mire) = 56 bits. Toutefois, lorsque l'image transmise comporte une forte distorsion, comme représenté sur la figure 4A, et est ainsi captée par la caméra à couplage de charges 9, les largeurs de configuration respectives le long des lignes de balayage augmentent ou diminuent en fonction des distorsions et la limite entre les parties claires et obscures adjacentes devient indistincte, ce qui produit un signal tel que celui présenté sur la figure 4B. Le signal de sortie de la caméra à couplage de charges 9 est délivré à un circuit de découpage 40. Lorsque le signal de sortie de la caméra à couplage de charges 9 est plus élevé qu'un niveau de seuil constant TL présenté sur les figures 3B et 4B, il est déterminé comme étant un niveau logique "1" par le circuit 40 et, lorsque le signal de sortie est plus bas que le niveau de seuil TL, il est déterminé comme étant un niveau logique "0". Cette donnée est temporairement emmagasinée ians la mémoire vive 26, puis est traitée par l'unité centrale de traitement 24 en fonction des processus de traitement de données qui seront décrits ci- après. Ainsi, il est possible de distinguer l'existence de déformations optiques ou d'inégalités à la surface de la vitre. L'unité centrale de traite- ment 24 détermine sile nombre de bits des valeurs "1" et "0" tombe dans la gamme de la valeur de référence de 56 bits + a (a est une limite de tolérance) pour chaque bande noire ou blanche, ceci constituant l'opération de détermination, ou de distinction. Les figures 5A et 5B sont des organigrammes montrant les processus de traitement de données. Une instruction de déplacement vers la gauche de la table 2 par le moteur 13 est délivrée au dispositif 35 de commande du moteur jusqu'à ce que le capteur de position 15 soit mis en service. Ensuite, sont respectivement fixés la limite de tolérance a et l'angle spécifié 9 pour la vitre (par exemple 45 ). La limite de tolérance est emmagasinée dans l'unité de disque magnétique 21 pour chaque type de pare-brise 1. Une ins- truction de mise en rotation de la vitre de pare-brise 1 par le moteur 5 est délivrée au dispositif 36 de commande du moteur et une instruction de déplacement vers la droite est délivrée au dispo- sitif 35 de commande du moteur, ce qui fait commencer le déplacement horizontal de la vitre de pare-brise 1 en direction de la droite. Simultanément, dans la mémoire vive 26, une région de mémoire D de 2048 bits x 52 lignes est initialisée. La position de déplacement vers la droite de la vitre de pare-brise 1 est mesurée par le comptage effectué par le compteur d'impulsions 38. A chaque fois que la valeur de comptage PG du comp- teur 38 atteint 10 (une longueur de déplacement de 10 mm), il est produit une instruction visant a l'extraction de la donnée d'image de la caméra à couplage de charges 9. La donnée d'image, qui possède 2048 bits, est transmise à une ligne d'ordre I de la région de mémoire D correspondant à une ligne de balayage Si présentée sur les figures 3A et 4A. L'opération d'extraction de donnée qui vient d'être décrite est effectuée pour la ligne de balayage suivante, soit SI+1' Ensuite, lorsque le capteur de position 16 se trouvant à l'extrémité droite est mis en service, la région de la mémoire D de 2048 bits x nombre total de lignesde balayage a été obtenue. Une valeur maximale de "I" est de 52 lignes. Une fois terminée l'extraction des données d'image de toute la surface de la vitre, l'opération de détermination de l'état de distorsion est réalisée. Pour permettre l'accès aux données emmagasinées dans la région de mémoire D de la figure 6, des adresses _i (adresses de bit le long de la ligne de balayage) et j (adresses de ligne représentant le numéro de la ligne de balayage) sont respec- tivement repositionnées sur une valeur initiale "1". Il faut noter que la caméra à couplage de charges 9 détecte toujours une position prédéterminée de la plaquette 4 portant la mire et qu'un premier flanc antérieur du signal d'image de chaque ligne de balayage coïncide avec la valeur initiale "1" de l'adresse de bit. Une autre région de mémoire R (b bloc x I lignes) servant à emmagasiner le résultat de l'opération de détermination est ensuite préparée. Comme le montrent les figures 3B et 4B, un bloc de données est constitué de 56 bits. La donnée d'image ne possédant aucune dis- torsion comporte une donnée de niveau haut "1" ou de niveau bas "0" pour les 56 bits de chaque bloc. Lorsque l'adresse a varié jusqu'à i + 56, alors 56 données d'image ont été extraites de la région de mémoire D de la figure 6, et il est alors vérifié si le nombre total des données "1" ou "0" tombe dans la gamme de 56 (valeur normale) + a (limite de tolérance). Lorsque ce nombre tombe à l'extérieur de cet intervalle, un symbole NG "1" représentant un produit défectueux est emmagasiné à une adresse correspondante de la région de mémoire R servant à emmagasiner les résultats de l'opération de détermination. Le traitement des données de détermination s'effectue pour tous les blocs jusqu'à ce que l'adresse de bit i atteigne 2049 pour une adresse de ligne i. Ensuite, lorsque l'adresse de ligne i a été remise à jour d'une unité, l'opération de détermination s'effectue séquentiellement pour tous les blocs de la région de mémoire D. Lorsque l'adresse de ligne j atteint le nombre total I de la ligne de balayage, l'opération de détermination prend fin et le résultat de cette opération est produit. Pour maintenir les données de V'examen, toutes les données emmagasinées dans la région de mémoire D sont délivrées à l'unité de disque magnétique 21. Il est fait accès à la région de mémoire R (b bloc x I lignes). Lorsqu'une donnée "1" (partie défectueuse) est détectée, il est délivré à l'imprimante 19 et aux dispositifs d'affichage 22 à tube à rayons cathodiques un signal de sortie correspondant à l'affichage de la partie défectueuse. Le dispositif d'alarme est également actionné. La présente invention a été décrite en relation avec le mode de réalisation ci-dessus. Toutefois, diverses variantes et modifications peuvent être apportées dans les limites de l'invention. Par exemple, des données d'image d'une image transmise pour la vitre de pare-brise qui satisfont à des spécifications voulues sont mémo- risées comme données de référence, puis ces données sont comparées aux données d'image d'un objet à examiner. Ainsi, le nombre de coïncidences ou de variations existant entre les données d'examen et les données de référence est mesuré pour chaque position de bit correspondante, et l'extension de la distorsion peut être déterminée en fonction de ce nombre. Cette opération de distinction peut être effectuée pour chaque bloc ou chaque ligne de balayage. Alors que, sur la figure 1, la vitre de pare-brise'l est fixe, la caméra à couplage de charges 9 peut être déplacée horizontalement. Dans la-caméra à couplage de charges 9, un capteur de ligne du type type TECMOS ou du type réseau de photodiodes peut être utilisé. S'il est utilisé un capteur de surface du type matriciel, il est possible d'omettre le déplacement relatif de la vitre de pare-brise 1 et de la caméra à couplage de charges 9. Comme ci-dessus décrit, le nombre de bits correspondant à une partie brillante ou sombre est mesuré pour chacune des diffé- rentes zones qui sont définies par division d'une mire à parties brillantes et sombres suivant des lignes de balayage verticales supposées sur une feuille de verre en fonction des données d'image de la mire zébrée qui est observée à travers la feuille de verre, et un état de distorsion de la plaque de verre est déterminé en fonction de la différence'existant-entre le nombre ainsi obtenu de bits et une valeur de référence. Pour cette raison, il peut être effectué une détermination quantitative de l'état de distorsion ou d'inégalité de la surface, et le rendement et la qualtié de la feuille de verre peuvent être améliorés au moyen d'un examen stable et de haute précision. REVENDICATIONS 1. Appareil de recherche de distorsions sur une plaque de verre à l'aide d'une mire à bandes claires et sombres dans laquelle les parties claires et sombres sont alternativement disposées, caractérisé en ce qu'il comprend:un moyen (9, 2, 10, 11, 12, 13, 40) capteur d'image servant à détecter les images de la mire observéesau travers d'une plaque de verre de manière à obtenir des données d'image correspondant à ladite mire à bandes claires et sombres pour chacune de plusieurs lignes de balayage parallèles (SI) supposées à la surface de la plaque de verre (1); un moyen détecteur (24, 25, 26, 40) servant à mesurer le nombre de bits correspondant à la partie brillante ou sombre en fonction des données d'image qui sont divisées en plusieurs bits le long de chaque ligne de balayage; et un moyen de détermination (24, 26) servant à déterminer un état de distorsion de la plaque de verre relativement à l'existence d'une différence entre le nombre de bits et une valeur de référence. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen capteur d'image comprend un capteur (9) de ligne servant à produire les données d'image qui correspondent à l'une des lignes de balayage (SI), et un moyen de déplacement (2, 12, 13) servant à déplacer l'un par rapport à l'autre la plaque de verre (1) et ledit capteur-de ligne (9) suivant une direction perpendiculaire aux lignes de balayage. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la donnée d'image est une donnée bipolaire dans laquelle l'une des parties brillante et sombre correspond à un niveau logique "1" et l'autre des parties brillante et sombre correspond au niveau logique "0". 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen capteur d'image comprend un circuit séparateur (40) servant à déterminer l'amplitude du signal de sortie dudit capteur de ligne (9) sur un niveau de seuil prédéterminé (TL) afin de produire des données d'image bipolaires présentant des niveaux logiques "1" et "O". 5. Appareil selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce que ledit capteur de ligne (9) est un dispositif à couplage de charges et la donnée d'image est obtenue pour chaque bit d'un nombre prédétermine de bits correspondant à un ensemble d'impulsions d'horloge de transfert dudit dispositif à couplage de charges. 6. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen capteur d'image comprend des moyens de rotation (3, ) servant à modifier l'angle (9) d'une surface de la plaque de verre par rapport au trajet optique d'examen (6) qui couple ladite mire (4) à bandes claires et sombres à un capteur d'image (9). 7. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en. ce que ledit moyen de déplacement comprend un chariot (2) qui est conçu pour déplacer la plaque de verre suivant la direction horizontale, une partie filetée d'avance (12) qui est couplée audit chariot et a un moteur d'avance (13), les lignes de balayage (SI) étant supposées se trouver sensiblement suivant la direction verticale. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit chariot (2) comprend un arbre de rotation (3) qui porte la plaque de verre (1) et est placé suivant la direction verticale, ainsi qu'un moyen de mise en rotation (5) dudit arbre de rotation, de sorte que l'angle de la surface de la plaque de verre varie par rapport au trajet optique d'examen (6) couplant ladite mire (4) à bandes claires et sombres et ledit capteur de ligne (9). 9. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen de déplacement comprend un moyen générateur (14, 38) servant à produire une impulsion de synchronisation qui détermine une position de chacune desdites lignes de balayage (SI) de la surface de la plaque de verre (1) pendant l'opération d'avance, de manière à former des lignes de balayage parallèles à intervalles prédéterminés à la surface de la plaque de verre. 10. Appareil selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit moyen détecteur comprend un moyen de mémoire (26, D) qui emmagasine les données d'image pour chaque ligne de balayage (SI) sous la forme d'un nombre prédéterminé de bits. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit moyen détecteur comprend en outre un moyen d'adresse (24) servant à lire les données d'image dans ledit moyen de mémoire (26) pour chaque bloc unitaire qui comporte un nombre de bits de référence correspondant à là partie brillante ou sombre d'une donnée d'image de référence, et un moyen de comptage (24) servant à compter le nombre de bits qui correspond à la partie brillante ou sombre dans la donnée d'image lue pour chaque bloc unitaire; et ledit moyen de détermination comprend un moyen de comparaison (24) servant à comparer le nombre de bits de référence et le nombre de bits hauts compté. 12. Appareil selon la revendication l, caractérisé en ce que ledit moyen de comparaison (24) comprend un moyen permettant de comparer le nombre de bits compté et un intervalle de tolérance qui est déterminé par le nombre de bits de référence + a (a est une limite de tolérance) et servant à produire un signe "NG" lorsque le résultat de la comparaison tombe à l'extérieur de l'intervalle de tolérance. 13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen d'emmagasinage (26, R) servant à emmagasiner le signe "NG" pour chaque bloc unitaire des lignes de balayage (SI), et un moyen d'affichage (22) servant à afficher le contenu dudit moyen d'emmagasinage de manière qu'il corresponde à la surface de ladite plaque de verre (1), ou un moyen d'impression (19) servant à imprimer le contenu dudit moyen d'emmagasinage de manière qu'il corresponde à la surface de ladite plaque de verre (1). 14. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de verre (1) est la vitre de pare-brise d'un véhicule. 15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que la vitre de pare-brise (1) est une vitre courbe feuilletée qui est formée par collage de plusieurs feuilles de verre à l'aide de couches de résine.