UNIDAD SENSORA PARA SU INSTALACIÓN EN VEHÍCULOS.

Unidad sensora para su instalación en vehículos, en especial en o sobre tableros de instrumentos o una unidad de manejo de un vehículo,

como por ejemplo una instalación de aire acondicionado, con - al menos un sensor (10) para detectar la temperatura en una región del espacio interior de vehículo (36), en donde el sensor (10) está dotado de - una carcasa (12) que presenta una masa de relleno de material sintético, de la que sobresalen varios elementos de conexión eléctricamente conductores, - un elemento sensor fotosensible (18) óptico y - un sensor de temperatura (20) para establecer la temperatura en el entorno de la carcasa (12), - en donde el elemento sensor fotosensible (18) óptico y el sensor de temperatura (20) están incrustados en la masa de relleno de la carcasa (20) y están unidos dentro de la carcasa (12) a los elementos de conexión (22), y - una unidad de activación y valoración (26) que puede unirse a los elementos de conexión (22) de la carcasa (12), caracterizada porque - el sensor (10) para detectar la aproximación de un objeto, por ejemplo de la mano (30, 30F, 30B) de un pasajero está dotado además de al menos un elemento luminoso de medición (14) óptico para emitir radiación de medición electromagnética, - en donde el elemento luminoso de medición (14) también está incrustado en la masa de relleno de la carcasa (12) y está unido dentro de la carcasa (12) a sus elementos de conexión (22), - mediante la unidad de activación y valoración (26) el elemento luminoso de medición (14) óptico puede activarse dentro de intervalos de conexión para emitir la radiación de medición, en donde con base en la intensidad de la radiación de medición, que es emitida por el elemento luminoso de medición (14) óptico y recibida por el elemento sensor fotosensible (18) óptico, puede reconocerse la aproximación de un objeto como por ejemplo la mano (30, 30F, 30B) de un pasajero, y - mediante la unidad de activación y valoración (26) dentro de intervalos de desconexión del elemento luminoso de medición (14) óptico, con base en la radiación solar recibida por el elemento sensor fotosensible (18) óptico junto con la temperatura medida por el sensor de temperatura (20), puede establecerse la temperatura en la región alrededor de la carcasa (12)

La invención se refiere a una unidad sensora para su instalación en vehículos y en especial en o sobre tableros de instrumentos o una unidad de manejo de un vehículo, como por ejemplo una instalación de aire acondicionado. 5

Las características técnicas y la comodidad de manejo de las unidades de manejo de un vehículo y aquí en especial de instalaciones de aire acondicionado se mejoran constantemente. De este modo es conocido por ejemplo no indicar sobre una pantalla o un dispositivo indicador similar parámetros y posibilidades de ajuste dependientes de los ocupantes del vehículo hasta que el ocupante afectado se acerca, por ejemplo con su mano, a la unidad de manejo. Ejemplos de estos sistemas se describen en los documentos DE-A-195 29 571 y DE-A-10 10 2004 045 885.

Se conocen sensores de proximidad, que funcionan sin contacto y optoelectrónicamente, por ejemplo de los documentos A-100 01 943, DE-A-102 56 429 y DE-B-103 00 223.

Una unidad de manejo con elementos de manejo para el manejo manual de una función de vehículo con un sensor de proximidad se conoce del documento DE-A-10 2005 00541. 15

Aparte de esto existen en el estado de la técnica sensores para detectar de las temperaturas en una región del espacio interior del vehículo. La particularidad de estos sensores, que se describen por ejemplo en los documentos EP-A-1457365, DE-B-103 12 077 y DE-U-20 2004 002 427, consiste en que el sensor para detectar la temperatura del aire ya no está sometido a una corriente de aire generada por un motor de ventilación. Estos sensores son más bien “sin ventilación”, en donde la influencia del calentamiento en la región del sensor se 20 compensa por ejemplo mediante irradiación solar y convección de temperatura parasitaria.

Ambos conceptos de sensor (detección de temperatura y proximidad) exigen unidades constructivas separadas entre ellas, lo que pone límites al alojamiento de los sensores en un vehículo.

La tarea de la invención consiste en crear una unidad sensora para su instalación en vehículo, en especial en o sobre el tablero de instrumentos o una unidad de manejo de un vehículo, como por ejemplo aquella para una 25 instalación de aire acondicionado, que presenta un único sensor, es decir una única unidad constructiva para la detección de la temperatura y la detección de la proximidad de un objeto.

Para solucionar esta tarea se propone con la invención una unidad sensora para su instalación en vehículos, en especial en o sobre el tablero de instrumentos o una unidad de manejo de un vehículo, como por ejemplo una instalación de aire acondicionado, en donde la unidad sensora está dotada de las particularidades de 30 la reivindicación 1.

En la unidad sensora conforme a la invención se aprovecha en diferentes momentos la señal receptora de un elemento óptico fotosensitivo (llamado a partir de ahora para mayor sencillez fotodiodo) con diferentes fines, precisamente por un lado para la compensación de la influencia térmica causada por la irradiación solar y, por otro lado, para la detección de aproximación óptica. 35

En una masa de relleno de material sintético (carcasa) están dispuestos, en la unidad sensora conforme a la invención, al menos un elemento luminoso de medición (llamado a partir de ahora por motivos de simplificación diodo luminoso de medición), un sensor de temperatura y un fotodiodo. El sensor de temperatura presenta, a causa de su disposición dentro de la carcasa, un buen acoplamiento térmico en la región alrededor de la carcasa. Debido a que la carcasa está expuesta al menos parcialmente al espacio interior del vehículo, puede por lo tanto de este 40 modo y manera establecerse la temperatura del aire en la región directa alrededor de la carcasa. Esta temperatura está influenciada entre otras cosas por componentes calentados dentro de la región de la carcasa (por ejemplo panel frontal de la unidad de manejo), lo que puede compensarse mediante la detección de la irradiación solar (aquí en especial la parte IR de la irradiación solar) a través del fotodiodo. Las influencias de temperatura, que son causadas por componentes, que se encuentran dentro del tablero de instrumentos (por ejemplo aparatos de control, 45 etc.), pueden compensarse mediante sensores de temperatura de compensación opcionales.

El diodo luminoso de medición (dado el caso pueden estar disponibles también varios diodos luminosos de medición) emite durante intervalos de conexión radiación de medición electromagnética hacia dentro del vehículo. Si a continuación se aproxima un objeto al sensor (carcasa), se refleja la radiación de medición emitida por la carcasa y esta radiación de medición reflejada es detectada por el fotodiodo. Por medio de esto es posible 50 reconocer la aproximación por ejemplo de una mano de un ocupante hacia la carcasa.

Conforme a la invención se activa a continuación, a través de la unidad de activación y valoración, el diodo luminoso de medición (o diodos luminosos de medición) sólo dentro de intervalos de conexión, es decir, intermitentemente. En los intervalos de desconexión puede usarse después el fotodiodo y con base en la radiación solar recibida compensar influencias parasitarias sobre la señal de medición del sensor de temperatura dispuesto 55 en la carcasa. De este modo es posible usar un único sensor, que presenta una sola carcasa con los tres sensores

o diodos citados anteriormente, tanto para la detección de la temperatura interior (no ventilada) como para la detección de la aproximación de un objeto a la unidad, en la que está dispuesto el sensor.

En el caso de al menos un elemento luminoso de medición se trata convenientemente de un LED; también el elemento sensor fotosensitivo óptico puede estar configurado como diodo, que es sensible a la radiación del diodo luminoso de medición. El sensor de temperatura está configurado de forma preferida como sensor NTC. En el 5 caso de la masa de relleno de material sintético, en la que están incrustados los diodos y el sensor así como los elementos de conexión eléctricamente conductores que sobresalen de la carcasa, se trata después de un material transparente para la radiación relevante. En el caso de esta radiación puede tratarse de radiación en el margen visible o IR; los diodos luminosos de medición y referencia así como los fotodiodos pueden emitir o recibir radiación en el margen visible (o margen IR). 10

En un perfeccionamiento ventajoso de la invención está previsto que en la masa de relleno de la carcasa esté incrustado además un diodo luminoso de referencia unido a los elementos de conexión, que emita la radiación de referencia electromagnética que puede recibirse por el fotodiodo y que pueda activarse desde la unidad de activación y valoración, dentro de los intervalos de conexión del diodo luminoso de medición para emitir la radiación de referencia electromagnética, en donde con base en la diferencia entre las intensidades de la radiación de 15 referencia recibida mediante el fotodiodo, del diodo luminoso de referencia, y de la radiación de medición del diodo luminoso de medición que se refleja en un objeto que se aproxima, como por ejemplo una mano de un pasajero, puede determinarse la modificación de un objeto y/o la distancia entre el objeto y la carcasa. El diodo luminoso de referencia mejora la detección de los objetos que se aproximan a la unidad sensora. El modo de funcionamiento principal y la colaboración entre la radiación de referencia y la radiación de medición se describe por ejemplo en los 20 documentos citados anteriormente con relación a los sensores de proximidad optoelectrónicos conocidos.

Como ya se ha citado anteriormente, la unidad sensora conforme a la invención puede usarse por ejemplo para, con base en la detección de un objeto que se aproxima (por ejemplo la mano de un pasajero), activar una pantalla. Si ahora se utilizan dos sensores que están dispuestos distanciados entre sí en una unidad de manejo, pueden distinguirse las direcciones desde las que se aproximan objetos, con lo que es posible por ejemplo 25 diferenciar la aproximación de una mano del conductor con respecto a la aproximación de una mano del copiloto. Por medio de esto se obtienen otras posibilidades, como por ejemplo la previsión de solamente un único elemento constructivo para la prefijación de la temperatura en el lado del conductor y en el lado del copiloto, lo que reduce la complejidad del hardware de la unidad de manejo. Aparte de esto, esta diferenciación puede usarse también para...

1. Unidad sensora para su instalación en vehículos, en especial en o sobre tableros de instrumentos o una unidad de manejo de un vehículo, como por ejemplo una instalación de aire acondicionado, con

- al menos un sensor (10) para detectar la temperatura en una región del espacio interior de vehículo (36), en donde el sensor (10) está dotado de

- una carcasa (12) que presenta una masa de relleno de material sintético, de la que sobresalen varios 5 elementos de conexión eléctricamente conductores,

- un elemento sensor fotosensible (18) óptico y

- un sensor de temperatura (20) para establecer la temperatura en el entorno de la carcasa (12),

- en donde el elemento sensor fotosensible (18) óptico y el sensor de temperatura (20) están incrustados en la masa de relleno de la carcasa (20) y están unidos dentro de la carcasa (12) a los 10 elementos de conexión (22), y

- una unidad de activación y valoración (26) que puede unirse a los elementos de conexión (22) de la carcasa (12),

caracterizada porque

- el sensor (10) para detectar la aproximación de un objeto, por ejemplo de la mano (30, 30F, 30B) de un 15 pasajero está dotado además de al menos un elemento luminoso de medición (14) óptico para emitir radiación de medición electromagnética,

- en donde el elemento luminoso de medición (14) también está incrustado en la masa de relleno de la carcasa (12) y está unido dentro de la carcasa (12) a sus elementos de conexión (22),

- mediante la unidad de activación y valoración (26) el elemento luminoso de medición (14) óptico puede 20 activarse dentro de intervalos de conexión para emitir la radiación de medición, en donde con base en la intensidad de la radiación de medición, que es emitida por el elemento luminoso de medición (14) óptico y recibida por el elemento sensor fotosensible (18) óptico, puede reconocerse la aproximación de un objeto como por ejemplo la mano (30, 30F, 30B) de un pasajero, y

- mediante la unidad de activación y valoración (26) dentro de intervalos de desconexión del elemento 25 luminoso de medición (14) óptico, con base en la radiación solar recibida por el elemento sensor fotosensible (18) óptico junto con la temperatura medida por el sensor de temperatura (20), puede establecerse la temperatura en la región alrededor de la carcasa (12).

2. Unidad sensora según la reivindicación 1, caracterizada porque en la masa de relleno de la carcasa (12) está incrustado además un elemento luminoso de referencia (16) unido a los elementos de conexión (22), que 30 emite la radiación de referencia electromagnética que puede recibirse por el elemento sensor fotosensible (18) óptico y que pueda activarse desde la unidad de activación y valoración (26), dentro de los intervalos de conexión del elemento luminoso de medición (14) óptico para emitir la radiación de referencia electromagnética, en donde con base en la diferencia entre las intensidades de la radiación de referencia recibida mediante el elemento sensor fotosensible (18) óptico, del elemento luminoso de referencia (16) óptico, y de la radiación de medición del elemento 35 luminoso de medición (14) óptico que se refleja en un objeto que se aproxima, como por ejemplo una mano (30, 30F, 30B) de un pasajero, puede determinarse la modificación de un objeto y/o la distancia entre un objeto y la carcasa (12).

3. Unidad sensora según la reivindicación 1, caracterizada por un sensor de temperatura de compensación (48) dispuesto por fuera de la carcasa (12), para compensar influencias térmicas mediante la 40 transmisión de calor desde regiones no expuestas a la radiación solar alrededor de la carcasa (12).

4. Unidad sensora según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la unidad sensora presenta dos sensores (10), que están distanciados entre sí y están previstos para diferenciar las direcciones desde las cuales se aproximan objetos, por ejemplo para diferenciar la aproximación de una mano (30F) desde el lado del conductor con relación a la aproximación de una mano (30B) desde el lado del copiloto. 45

5. Unidad sensora según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los dos sensores (10) presentan ejes ópticos (52) definidos por la orientación de sus elementos sensores fotosensibles (18) ópticos, porque los ejes ópticos (52) de los dos sensores (10) forman un ángulo agudo, y porque en la unidad de activación y valoración (26), con base en las intensidades de la radiación solar recibida por los elementos sensores fotosensibles (18) ópticos de ambos sensores (10), puede establecerse el ángulo de incidencia de la radiación 50 solar.

6. Unidad sensora según la reivindicación 4 ó 5, caracterizada porque sólo uno de los dos sensores (10) presenta un sensor de temperatura (20) incrustado en la masa de relleno de la carcasa (12) y, dado el caso, un sensor de temperatura de compensación (48) dispuesto por fuera de la carcasa.

Siguen tres hojas de dibujos.