Resumen de Desarrollo de sistemas electroópticos para domótica y señalización vial
Rodrigo Manzanares
El objetivo de este trabajo es diseñar, implementar y verificar dos sistemas electroópticos para dos ámbitos de aplicación diferenciados: domótica y señalización vial sobre vehículos. El primero de ellos es un sistema basado en paneles PDLC (polymer-dispersed liquid crystals) que es capaz de controlar la transmisión óptica entre varios niveles, tanto de forma manual como de forma remota. Este sistema permite que la activación o desactivación de dichos niveles se pueda realizar in situ mediante movimientos de la mano los cuales son detectados por sensores de presencia que incorpora el módulo de control. Adicionalmente, pueden también ser activados o desactivados de forma remota mediante una herramienta web diseñada al efecto. Para proceder a su implementación, se seguirán los siguientes pasos o fases de desarrollo: (i) caracterización electroóptica de los paneles PDLC; (ii) diseño del driver de excitación de cada panel; (iii) diseño de los sistemas auxiliares —sensores de luz, presencia, gestión de las señales de excitación y activación de los sensores, etc.—; (iv) implementación del sistema global y, (v) verificación y evaluación de las prestaciones eléctricas y ópticas. Este sistema pretende superar restricciones de otros disponibles comercialmente basados en PDLC que sólo pueden operar entre dos niveles, opaco y transparente, permitiendo además una gran flexibilidad y confort en los mecanismos de manejo del mismo, lo que le convierte en un sistema especialmente apto para aplicaciones en edificios inteligentes ?oficinas, hoteles, centros de ocio, etc.? donde el aspecto de control de luz y control de privacidad puedan resultar de gran utilidad práctica. Por lo que respecta al segundo sistema —puente de señalización para vehículos especiales—, se pretende completar todas las fases del ciclo industrial del producto: (i) diseño conceptual a nivel geométrico, mecánico, electrónico y óptico; (ii) implementación física; (iii) verificación funcional del sistema; (iv) homologación del mismo conforme a normativa vigente; (v) evaluación en condiciones de operación real y, (vi) transferencia al sector industrial para su eventual comercialización. Este sistema pretende mejorar aspectos de los tradicionales puentes basados en luces giratorias o elementos móviles —espejos, lentes, etc.— los cuales requieren un alto coste de mantenimiento y son muy ineficientes desde el punto de vista de consumo eléctrico. Este trabajo de tesis se articula en 5 capítulos. Inicialmente, se describen las diferentes tecnologías de cromogénicos controlables eléctricamente —PDLCs, electrocrómicos y dispositivos de partículas suspendidas— utilizados en los sistemas comerciales más usados en el control de la transmisión de luz, destacando las ventajas e inconvenientes de unos frente a otros. A continuación se describirá el desarrollo hardware y software de dicho sistema y los resultados obtenidos. La segunda parte de esta tesis se dedica al segundo sistema electróoptico desarrollado (puente de luces). La secuencia que se ha seguido para completar este prototipo se describe a continuación. Primeramente, se propone la estructura geométrica más adecuada desde el punto de vista aerodinámico y de facilidad de fabricación. Seguidamente, se diseña el sistema óptico basado en LEDs de alta eficiencia —sin elementos ópticos auxiliares— y el sistema de drivers para los LEDs. A continuación, se desarrolla el sistema de control tanto para la secuencia de luces como para la sirena (sonido). Por último, se realizan las pruebas que corroboran su correcto funcionamiento conforme a normativa vigente y se procede a su documentación para su posterior homologación y transferencia al sector empresarial. El documento finaliza con un capítulo dedicado a las conclusiones más relevantes y a los trabajos futuros.--------------------------------------------------------------------------------------------------
