Un sensor de lluvia que comprende: un circuito de detección que comprende por lo menos un condensador de detección (C1,

C2, C3, C4) que es sensible a la humedad en una superficie externa de una ventana; un sumador (70) que recibe, directa o indirectamente, una señal de salida analógica dell circuito de detección y que determina una diferencia entre la señal de salida analógica del circuito de detección y una señal de retroalimentación; un cuantificador (74) que incluye un comparador (73) situado flujo abajo del sumador (70) que transmite un flujo de bits en base a por lo menos si un nivel de señal recibida es superior o inferior a un umbral predeterminado; un filtro digital pasa bajo (66) situado flujo abajo del cuantificador (74) para el filtrado pasa bajo del flujo de bits para transmitir una señal digital filtrada; y un motor de correlación que lleva a cabo la correlación en la señal digital filtrada para determinar si se halla lluvia presente en la superficie externa de la ventana

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta solicitud reivindica prioridad sobre la solicitud de patente provisional U.S. nº 60/757.479, presentada el 10 de enero de 2006.

Esta invención se refiere a un sistema y a un procedimiento para detectar la presencia 5 de lluvia y/o perturbaciones o la presencia de otros materiales en una(s) lámina(s) de vidrio como el parabrisas de un vehículo, luneta trasera, o techo solar. En ciertas formas de realización de ejemplo no limitativas, por lo menos un condensador de detección es soportado por una ventana como el parabrisas de un vehículo, teniendo el(los) condensador(es) un campo que se ve afectado por la humedad (p. ej., la lluvia) en una superficie de la ventana. Un circuito de detección emite una señal 10 analógica que se basa en y/o se relaciona con la capacitancia del condensador de detección o condensadores de detección. La salida analógica del circuito puede convertirse en una señal digital a través de una modulación sigma-delta en ciertas formas de realización de ejemplo, y someterse a procesamiento (p. ej., correlación) para determinar si se halla humedad (p. ej., lluvia, rocío, niebla, etc.) o similares presente en la superficie de la ventana (véase por ejemplo EP-A-1 359 408). 15

TÉCNICA ANTERIOR Y RESUMEN DE FORMAS DE REALIZACIÓN DE EJEMPLO DE LA INVENCIÓN

La presencia de humedad (p. ej., lluvia o condensación) y/u otro material o desecho en el parabrisas y/o las lunetas traseras del vehículo pueden crear condiciones de conducción peligrosas para los conductores, pasajeros, y peatones si no se eliminan rápidamente. Las escobillas del 20 limpiaparabrisas son una forma conocida y común de eliminar esos materiales y reducir los riesgos de conducir en condiciones peligrosas. Se han desarrollado sensores de lluvia para detectar la presencia de humedad (p. ej., lluvia u otra condensación) en el parabrisas de un vehículo, y para activar y desactivar los limpiaparabrisas, según sea necesario, cuando se detecta esa humedad. La detección automática de lluvia, aguanieve, niebla, y similares, y la adopción de las medidas adecuadas - por 25 ejemplo, activar/desactivar las escobillas del limpiaparabrisas a una velocidad adecuada - reduce potencialmente las distracciones para el conductor, permitiendo al conductor concentrarse mejor en la carretera. Sin embargo, activar/desactivar indebidamente los limpiaparabrisas o no activar los limpiaparabrisas cuando se halla humedad presente también puede crear condiciones peligrosas. Además, estos sistemas también son susceptibles a las distracciones por "suciedad" que pueden 30 causar falsas lecturas/barridos cuando hay suciedad en el parabrisas. El documento US 5.861.758 divulga un proceso y un sistema para la operación de un sensor de humedad resistivo, en concreto en el parabrisas de un vehículo a motor. De ese modo, se miden ciertos valores escalares que se utilizan para determinar la cantidad y el tipo de humedad en el parabrisas.

Ciertos sensores de lluvia convencionales se basan en un concepto electro-óptico. De 35 acuerdo con algunas de estas técnicas, las gotas de lluvia se detectan únicamente midiendo el cambio en la reflexión interna total del haz de luz fuera de la interfaz vidrio-aire. Otras técnicas electro-ópticas han intentado analizar el brillo de una sección de una "imagen" de la ventana para detectar las gotas de lluvia o niebla en una ventana. Sin embargo, estas técnicas ópticas tienen zonas de detección limitadas, son bastante caras, y pueden dar lugar a indicaciones de detección erróneas 40 debido al uso de la obtención de imágenes ópticas como único procedimiento de detección.

De esta manera, debe entenderse que existe una necesidad en la técnica de un sensor de humedad (p. ej., de lluvia) que sea eficaz en el funcionamiento y/o detección.

En ciertas formas de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un sensor de lluvia que comprende: un circuito de detección que comprende por lo menos un 45 condensador de detección sensible a la humedad en una superficie externa de una ventana; un sumador que recibe, directa o indirectamente, una señal de salida analógica del circuito de detección y que determina una diferencia entre la señal de salida analógica del circuito de detección y una señal de retroalimentación; un cuantificador que incluye un comparador situado flujo abajo del sumador que transmite un flujo de bits en base a por lo menos si un nivel de señal recibida es superior o inferior a 50 un umbral predeterminado; un filtro digital pasa bajo situado flujo abajo del cuantificador para el filtrado pasa bajo del flujo de bits para transmitir una señal digital filtrada; y un motor de correlación que lleva a cabo la correlación en la señal digital filtrada para determinar si se halla lluvia presente en la superficie externa de la ventana. En ciertos casos de ejemplo, puede decirse que este sistema utiliza una modulación sigma-delta en la conversión de señal de analógica a digital. 55

En ciertas formas de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un procedimiento para determinar si se halla humedad presente en una superficie externa de una ventana de vehículo, comprendiendo el procedimiento: recibir una señal referente a por lo menos un condensador de detección, y procesar la señal para obtener una huella de señal; y comparar la huella de señal con una o más huellas de señal predeterminadas almacenadas en memoria para determinar 5 si un material detectado en la superficie externa del vehículo es humedad o algún otro material.

En ciertas formas de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un sensor de lluvia que comprende: por lo menos un condensador de detección soportado por una ventana, siendo el condensador de detección sensible a la lluvia en una superficie externa de la ventana; y en el que el condensador de detección comprende una geometría fractal. 10

En ciertas formas de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un sensor de lluvia que comprende: por lo menos un condensador de detección sensible a la humedad en una superficie externa de una ventana; y el primer condensador de detección que comprende unos electrodos de condensador primero y segundo cada uno con una forma sinuosa, y en el que los electrodos del condensador primero y segundo son prácticamente paralelos entre sí. 15

En ciertas formas de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un sensor de lluvia que comprende: un circuito de detección que comprende por lo menos unos condensadores de detección primero y segundo sensibles a la humedad en una superficie externa de una ventana; comprendiendo el circuito de detección adicionalmente por lo menos un condensador imitador que imita por lo menos la carga y/o la descarga de por lo menos uno de los condensadores 20 de detección primero y segundo; en el que un pulso de escritura hace que se cargue por lo menos el primer condensador de detección, y un pulso de borrado hace que cada uno del primer condensador de detección y condensador imitador sustancialmente se descarguen; en el que la presencia de lluvia en la superficie externa de la ventana en un campo de detección del primer condensador de detección hace que un voltaje en un electrodo de salida del condensador imitador fluctúe de una 25 manera proporcional a la fluctuación del voltaje en un electrodo de salida del primer condensador de detección, aunque la lluvia no se halle presente en un campo del condensador imitador; y en el que la lluvia se detecta en base a una señal de salida desde el electrodo de salida del condensador imitador, en el que la señal de salida se lee por lo menos entre un final del pulso de escritura y un comienzo del pulso de borrado. 30

En otras formas de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un procedimiento para detectar la lluvia en una superficie de una ventana, comprendiendo el procedimiento: suministrar unos pulsos de escritura separados primero y segundo que hacen respectivamente que los condensadores de detección primero y segundo de un circuito de detección se carguen, en el que el primer condensador de detección se carga cuando el segundo condensador 35 de detección está sustancialmente descargado, y el segundo condensador de detección se carga cuando el primer condensador de detección está sustancialmente descargado, de manera que los condensadores de detección primero y segundo se carguen en momentos diferentes; siendo cada uno de los condensadores de detección primero y segundo sensible a la humedad en la superficie de la ventana; suministrar un primer...

1. Un sensor de lluvia que comprende:

un circuito de detección que comprende por lo menos un condensador de detección (C1, C2, C3, C4) que es sensible a la humedad en una superficie externa de una ventana;

un sumador (70) que recibe, directa o indirectamente, una señal de salida analógica del 5 circuito de detección y que determina una diferencia entre la señal de salida analógica del circuito de detección y una señal de retroalimentación;

un cuantificador (74) que incluye un comparador (73) situado flujo abajo del sumador (70) que transmite un flujo de bits en base a por lo menos si un nivel de señal recibida es superior o inferior a un umbral predeterminado; 10

un filtro digital pasa bajo (66) situado flujo abajo del cuantificador (74) para el filtrado pasa bajo del flujo de bits para transmitir una señal digital filtrada; y

un motor de correlación que lleva a cabo la correlación en la señal digital filtrada para determinar si se halla lluvia presente en la superficie externa de la ventana.

2. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que la correlación es una autocorrelación y/o 15 una correlación cruzada.

3. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que un bucle de retroalimentación (71) (a) recibe una señal digital de entre una salida del cuantificador (74) y una entrada del filtro digital pasa bajo (66), (b) convierte la señal digital en una señal analógica, y (c) proporciona la señal analógica al sumador (70). 20

4. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que el cuantificador (74) comprende el comparador (73) y un circuito biestable (75) situado flujo abajo del comparador, recibiendo el circuito biestable una señal de reloj desde un reloj (62).

5. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que el condensador de detección (C1; C2; C3; C4) comprende una geometría fractal, preferentemente seleccionada del grupo que consiste 25 en un fractal de Hilbert y un fractal de Cantor.

6. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que unos electrodos de condensador primero y segundo (7, 8) del condensador de detección (C1; C2; C3; C4) tienen cada uno una forma sinuosa y son sustancialmente paralelos entre sí.

7. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que el sensor de lluvia comprende por lo menos 30 unos condensadores de detección primero y segundo (C1, C2) de aproximadamente el mismo tamaño que son sensibles a la humedad en la superficie externa de la ventana.

8. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente medios para la autocorrelación de datos referentes a y/o desde el condensador de detección (C1, C2, C3, C4) para obtener datos autocorrelacionados, y medios para la determinación en base a por lo 35 menos dichos datos autocorrelacionados si se halla humedad presente en la superficie externa de la ventana.

9. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que el circuito de detección comprende adicionalmente por lo menos un condensador imitador (Cint) que imita por lo menos la carga y/o descarga del condensador de detección (C1, C2, C3, C4), en el que un pulso de escritura 40 hace que por lo menos el condensador de detección se cargue y un pulso de borrado hace que cada condensador de detección y el condensador imitador sustancialmente se descarguen; en el que la presencia de lluvia en la superficie externa de la ventana en un campo de detección del condensador de detección (C1, C2, C3, C4) hace que un voltaje en un electrodo de salida del condensador de replicación (Cint) fluctúe de una manera proporcional a 45 la fluctuación del voltaje en un electrodo de salida del condensador de detección aunque la lluvia no se halle presente en un campo del condensador imitador; y en el que una señal de salida desde el electrodo de salida del condensador imitador se envía al sumador.

10. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que un primer electrodo de condensador (7) del condensador de detección (C1, C2, C3, C4) recibe una señal de carga y un segundo electrodo de condensador (8) del condensador de detección (C1, C2, C3, C4) está separado del primer electrodo de condensador; y en el que el segundo electrodo de condensador es flotante de manera que el condensador de detección se aísla de la tierra. 5

11. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente por lo menos un motor de correlación que (a) autocorrelaciona la información del, y/o referente al, condensador de detección para determinar si se halla lluvia presente en la superficie externa de la ventana, y/o (b) correlaciona de forma cruzada la información del, y/o referente al, condensador de detección para determinar cuán rápido operar por lo menos un limpiaparabrisas de un vehículo 10 y/o una cantidad de lluvia en la superficie externa de la ventana.

12. Un procedimiento para determinar si se halla humedad presente en una superficie externa de una ventana de vehículo, comprendiendo el procedimiento:

determinar mediante un sumador (70), que recibe, directa o indirectamente, una señal de salida analógica de un circuito de detección, que comprende por lo menos un condensador de 15 detección (C1, C2, C3, C4) que es sensible a la humedad en una superficie externa de una ventana, una diferencia entre una señal de salida analógica del circuito de detección y una señal de retroalimentación;

transmitir un flujo de bits en base a por lo menos si un nivel de señal recibida es superior o inferior a un umbral predeterminado mediante un cuantificador (74) que incluye un comparador 20 (73) situado flujo abajo del sumador (70);

filtrar pasa bajo el flujo de bits para transmitir una señal digital filtrada mediante un filtro digital pasa bajo (66) situado flujo abajo del cuantificador (74);

llevar a cabo la correlación en la señal digital filtrada mediante un motor de correlación para obtener una huella de señal; y 25

comparar la huella de señal con una o más huellas de señal predeterminadas almacenadas en memoria para determinar si un material detectado en la superficie externa del vehículo es humedad o algún otro material.

13. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que dicho procesamiento comprende la autocorrelación de datos digitales referentes al condensador de detección para obtener datos 30 autocorrelacionados de la huella de señal.

14. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que el sensor de lluvia incluye por lo menos unos condensadores de detección primero y segundo; intercorrelacionar los datos digitales referentes a los condensadores de detección para obtener datos correlacionados de forma cruzada, y determinar en base a por lo menos los datos correlacionados de forma cruzada un 35 tipo y/o cantidad de humedad en la superficie externa de la ventana de vehículo.

15. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que la huella de señal comprende una curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelacionados, y la huella de señal predeterminada comprende una curva de autocorrelación predeterminada.