Dispositivo y procedimiento para detectar un objeto en una abertura que se puede cerrar.

Dispositivo para detectar un objeto (O) en una abertura (11) que se puede cerrar en particular la abertura de un vehículo con un dispositivo para abrir y cerrar la abertura mediante una parte (12) móvil así como un sistema de detección optoelectrónico para detectar el objeto estando dispuesto una guía de luz al menos parcialmente a lo largo del borde de la abertura (11) caracterizado porque:

-al menos una primera guía (33) de luz presenta medios para emitir la luz transversalmente a su dirección longitudinal y que está prevista al menos una segunda guía (34) de luz que presenta medios para captar luz transversalmente a su dirección longitudinal y conectada operativamente con un receptor (Ea)

-la, al menos una, segunda guía (34) de luz presenta medios para emitir luz transversalmente a su dirección longitudinal y que la, al menos una, primera guía (33) de luz presenta medios para captar luz transversalmente a su dirección longitudinal y conectada operativamente con otro receptor (Eb)

-las primeras y segundas guías (33, 34) de luz están dispuestas en el borde de la abertura (11) resultando un campo (F) de luz bidireccional que pasa de lado a lado de la abertura al menos parcialmente

-al menos a una parte de las primeras y segundas guías (33, 34) de luz está asociada respectivamente al menos una fuente (1, 2, 3, 4) de luz

-está previsto un conmutador (13) por pulsos que alimenta de luz alternativamente las primeras y segundas guías (33, 34) de luz, que la recibe el receptor (Ea, Eb) respectivo y que constituye el campo de luz alternativo y

-están previstos medios comparadores que comparan las señales del campo de luz que proceden de las guías de luz respectivas y que están presentes en los receptores (Ea, Eb) para detectar el objeto (O).

Dispositivo y procedimiento para detectar un objeto en una abertura que se puede cerrar La invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para detectar un objeto en una abertura que se puede cerrar de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 15.

En cuanto por una guía se aproxima una pieza a otra pieza, a priori existe el riesgo de que entre ellas quede aprisionado un objeto interpuesto. Ejemplos de esto los hay, y no sólo, en el sector de la automoción, cuando, por ejemplo, se cierra un elevalunas o un techo corredizo, en particular, cuando se cierran automáticamente mediante un motor o cuando se cierra una abertura del vehículo, como una puerta, o la tapa del maletero.

Estos problemas se han resuelto hasta la fecha generalmente monitorizando el espacio en cuestión en base al principio de un detector luminoso. Si un objeto se encuentra entre el emisor óptico, por ejemplo, un LED, y el receptor óptico, por ejemplo, un fotodiodo, se absorbe luz y la cantidad total de luz en el receptor se ve reducida. La electrónica de evaluación, a partir de esta modificación en la cantidad de luz recibida, detecta que hay un objeto y envía esta información a la unidad de procesamiento que la controla. Si se quiere monitorizar el paso de objetos a través de una superficie del espacio se pueden disponer varios de estos detectores luminosos unos junto a otros.

Alternativamente mediante una óptica adecuada de emisión y recepción se puede concentrar la propagación de la luz sobre las superficies que hay que monitorizar, como se conoce, por ejemplo, por el documento WO 03/009476 A1. Así resulta posible que con sólo una fuente de luz y sólo un receptor se consiga iluminar en dos dimensiones la zona que hay que monitorizar. Si se necesita se puede mantener baja la sensibilidad en la dirección perpendicular a esta superficie de modo que las detecciones erróneas debida a objetos que queden fuera de esta superficie de paso se vean minimizadas.

De acuerdo con la normativa relativa a la prevención del aprisionamiento como la que existe en particular para techos corredizos, la legislación impone exigencias de protección de los pasajeros relativas a las funciones de cierre automáticas como, por ejemplo, cierre por confort o el cierre remoto, que no se pueden cubrir satisfactoriamente o conforme a la ley con las soluciones de prevención de aprisionamiento tradicionales por ejemplo, una prevención de aprisionamiento indirecto. Esta situación se hace más grave en el caso de los techos corredizos abatibles externos que también se llaman techos panorámicos. Debido a su estructura estos techos representan un potencial de riesgo mucho mayor de quedar aprisionado que actualmente no puede cubrirse conforme a la ley completamente con las soluciones tradicionales. Las alteraciones de un movimiento uniforme debidas a la estructura de los techos corredizos abatibles externos así como la posible gran dispersión de las tolerancias mecánicas dejan a estos sistemas tradicionales de prevención de aprisionamiento en el límite de la no detección potencial.

Las guías de luz ya se utilizan en el campo de los techos corredizos para prevenir un aprisionamiento. En este sentido en el documento DE 10205810 A1 base del preámbulo de la reivindicación 1 se propone la utilización de una guía de luz que se deforme por efecto de una presión externa de modo que se vea afectada la intensidad y/o de la frecuencia y/o el tiempo de tránsito de la luz que introducida en la guía de luz. En base a esta modificación se concluye que existe aprisionamiento y así se acciona el motor del techo corredizo. La guía de luz está dispuesta siguiendo el marco de la abertura y puede tener un espejo reflectante en un extremo.

Por el documento EP 0706648 B1 se conoce un conjunto de al menos dos fotodiodos que emiten alternativamente luz que incide sobre un receptor lumínico. La luz regulada en amplitud de al menos un rayo se combina con la luz de otra fuente de luz al incidir en un fotoreceptor, de tal forma que resulta una señal de recepción sin la sincronización de pulsos. La señal de recepción del fotoreceptor se pasa a un demodulador síncrono que vuelve a descomponer la señal recibida en las componentes de la señal que se corresponden con ambas fuentes de luz. Tras hacerse pasar por un filtro paso bajo ambas componentes de la señal se comparan con un comparador. Si se producen diferencias en las señales estas se hacen tender acero mediante regulación de potencia de al menos una de las fuentes de luz para así conseguir en particular una compensación de luz externa.

En el campo de la automoción se añade la dificultad de que los receptores pueden estar tan distantes que quedan sometidos a temperaturas muy diferentes que son difíciles de controlar utilizando sólo valores de referencia.

Partiendo de este estado de la técnica el objetivo de la presente invención es conseguir un dispositivo y un procedimiento para detectar la presencia de un objeto en una abertura que se puede cerrar y que funcione con fiabilidad sin que llegue a producirse contacto.

Este objetivo se consigue con un dispositivo de las características de la reivindicación 1 así como un procedimiento con las características de la reivindicación 15.

En los bordes de la abertura se disponen guías de luz por las que se introduce la luz que se emite saliendo por una guía de luz transversalmente a la dimensión longitudinal de ésta y que la captura otra guía de luz. Así se forma un campo luminoso que va de un lado a otro de la abertura. Ambas guías de luz se utilizan alternativamente como guías de luz emisoras y receptoras de modo que resulta un campo luminoso bidireccional. Un objeto presente en este campo de luz bidireccional se detecta comparando las señales recibidas por los receptores respectivos. Gracias a la estructura del campo de luz se consigue una solución ventajosa ya que fundamentalmente sólo hacen falta pocos elementos emisores y receptores aparejados a las guías de luz. Las mediciones de comparación permiten en principio prescindir de valores de referencia. Sin embargo, al hacer la evaluación correspondiente de los valores obtenidos se pueden registrar tanto cambios dinámicos como un objeto estático que se encuentre en el campo de luz. Justo esto último supone a menudo un riesgo en los sistemas actuales ya que, por ejemplo, en el caso de una ventanilla o techo corredizo hay que detectar si una mano lleva ya bastante tiempo en la abertura sin cerrar.

Para que el ocupante esté seguro de forma eficaz en lo que se refiere a los riesgos potenciales de aprisionamiento y para quedar asegurado contra las eventuales demandas por responsabilidades relativas al producto se genera un campo de luz óptico por ejemplo, para un techo corredizo, en el hueco del techo panorámico, que detecta fiablemente que algo lo atraviesa y que detiene el cierre automático conforme a la normativa legal evitando que se produzca un caso de aprisionamiento.

Las capas ópticas, por lo general guías de luz, se pueden ocultar en el techo panorámico y así no le resultan visibles al cliente si es lo que se desea. La prevención de aprisionamiento se puede extender también al control de pantallas solares. Para aumentar la fiabilidad del sistema y para suprimir activaciones erróneas se utiliza entonces un campo de luz bidireccional preferentemente en un procedimiento multiplex en el que se pueden eliminar las eventuales detecciones erróneas debidas, por ejemplo, a las reflexiones del techo corredizo o en general de la parte que se mueve. A la vez, gracias a está disposición se puede diferenciar mejor el efecto de luz externa.

Las guías de luz se pueden disponer económicamente en la cubierta superficial de toda la zona de la abertura quedando modificada la guía de luz preferentemente mecánicamente de modo que la luz salga de unos puntos prefijados concretos y con un ángulo definido y que resulte la distribución de luz deseada del campo de luz en toda la abertura. Las guías de luz se utilizan alternativamente como emisor y receptor. La modificación mecánica de la guía de luz produce una supresión de la reflexión total y por tanto la emisión de luz. Cada punto de emisión funciona como una fuente de luz con un ángulo de radiación conocido. El número de puntos de emisión, su posición y apertura numérica se pueden modificar específicamente y determinan la distribución de luz del campo de luz.

Preferentemente las señales que aparecen en los distintos receptores se multiplican y/o se dividen y/o se restan para ejecutar mediciones dinámicas y estáticas.... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para detectar un objeto (O) en una abertura (11) que se puede cerrar en particular la abertura de un vehículo con un dispositivo para abrir y cerrar la abertura mediante una parte (12) móvil así como un sistema de detección optoelectrónico para detectar el objeto estando dispuesto una guía de luz al menos parcialmente a lo largo del borde de la abertura (11) caracterizado porque:

- al menos una primera guía (33) de luz presenta medios para emitir la luz transversalmente a su dirección longitudinal y que está prevista al menos una segunda guía (34) de luz que presenta medios para captar luz transversalmente a su dirección longitudinal y conectada operativamente con un receptor (Ea) -la, al menos una, segunda guía (34) de luz presenta medios para emitir luz transversalmente a su dirección longitudinal y que la, al menos una, primera guía (33) de luz presenta medios para captar luz transversalmente a su dirección longitudinal y conectada operativamente con otro receptor (Eb) -las primeras y segundas guías (33, 34) de luz están dispuestas en el borde de la abertura (11) resultando un campo (F) de luz bidireccional que pasa de lado a lado de la abertura al menos parcialmente -al menos a una parte de las primeras y segundas guías (33, 34) de luz está asociada respectivamente al menos una fuente (1, 2, 3, 4) de luz -está previsto un conmutador (13) por pulsos que alimenta de luz alternativamente las primeras y segundas guías (33, 34) de luz, que la recibe el receptor (Ea, Eb) respectivo y que constituye el campo de luz alternativo y -están previstos medios comparadores que comparan las señales del campo de luz que proceden de las guías de luz respectivas y que están presentes en los receptores (Ea, Eb) para detectar el objeto (O) .

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque para la compensación de temperatura está previsto un multiplicador (36) o un divisor que multiplica o divide las señales presentes en los receptores (Ea, Eb) para detectar cambios y que la unidad (32) de control compara el resultado del producto o de la división con un valor de referencia.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque el valor de referencia es una curva característica generada a lo largo del trayecto de movimiento de la parte (12) móvil y que depende de la posición de la parte móvil.

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque está previsto un restador (37) para detectar un objeto (O) que se encuentre en el campo (F) de luz que calcula la diferencia de las señales presentes en los receptores (Ea, Eb) .

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque las guías de luz están previstas en lados opuestos de la abertura (11) y/o que están previstas varias guías (34a, 34b) de luz a lo largo de un lado de la abertura (11) .

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque las guías (33, 34) de luz están dispuestas a lo largo de la dirección (39) de movimiento de la parte (12) móvil y/o con simetría especular.

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque las guías (33, 34) de luz presentan una estructura (40) para radiar o captar luz transversalmente a su dirección longitudinal y que se multiplica y/o va aumentando al ir creciendo la distancia al elemento emisor.

8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7 caracterizado porque la estructura (40) está diseñada de tal forma que se aumenta la intensidad de la luz en la zona en la que se encuentra la parte (12) móvil cuando llega al final de su movimiento de cierre.

9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque está previsto un motor

(20) para mover la parte (12) móvil y que se puede activar como resultado de las señales presentes en el receptor (Ea, Eb) .

10. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque a la guía (33, 34) de luz está asociado un elemento de compensación para compensar la luz externa regulando la intensidad de la luz recibida por el conjunto de medida a través de al menos una fuente (1, 2, 3, 4) de luz de modo que se reduce a cero la fracción de luz alterna sincronizada con los pulsos y que se produce entre las fases diferentes de las fuentes de luz, que emiten con una secuencia temporal sincronizada con un tren de pulsos y por fases.

11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10 caracterizado porque el elemento de compensación es la fuente (1, 2, 3, 4) de luz asociada a la guía de luz.

12. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la fuente (1, 2, 3, 4) de luz y el receptor (Ea, Eb) están conectados con una unidad de regulación con la que se compensa la señal de luz de los diodos usados como fuentes de luz con una señal luminosa modulada adicional de modo que en el receptor aparece una señal luminosa prácticamente constante coincidiendo prácticamente el valor medio a lo largo del tiempo

de la corriente que es necesaria para generar la señal luminosa modulada adicional y/o el valor medio temporal de aquella corriente con la que se alimenta el, al menos uno, diodo de luz.

13. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el dispositivo está asociado a un techo corredizo de un vehículo o a un elevalunas o a una pantalla solar o es una parte de la monitorización de un maletero.

14. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque las guías (33, 34) de luz son transparentes al menos parcialmente y que la luz presenta una longitud de onda en el intervalo visible para el ojo humano.

15. Procedimiento para detectar un objeto (O) en una abertura (11) que se puede cerrar mediante una parte (12) móvil, en particular, de un vehículo con los pasos:

- alimentar con luz una guía (33, 34) de luz dispuesta al menos parcialmente a lo largo de la abertura (11)

- detección de cambios en la luz recibida por los receptores (Ea, Eb) caracterizado por los pasos de:

- disponer al menos una primera guía (33) de luz y al menos una segunda guía (34) de luz a lo largo de la abertura (11)

- emitir alternativamente luz por la, al menos una, primera y la, al menos una, segunda guía (33, 34) de luz

transversalmente a su dirección longitudinal para formar un campo de luz (F) bidireccional que pase de lado a lado de la abertura (11) al menos parcialmente.

- recibir la luz por medio de un receptor (Ea, Eb) que está conectado operativamente con la otra guía de luz respectiva

- comparar las señales del campo de luz alternativo presentes en los receptores (Ea, Eb) para detectar el objeto (O) .

16. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15 caracterizado porque las señales que están presentes en los receptores (Ea, Eb) se multiplican o dividen para detectar cambios y se comparan con un valor de referencia.

17. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16 caracterizado porque como valor de referencia se guarda una curva característica generada a lo largo del trayecto de movimiento de una parte (12) móvil que depende de la posición de la parte móvil.

18. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 17 caracterizado porque se restan las señales presentes en los receptores (Ea, Eb) para detectar un objeto (O) que esté presente estáticamente en un campo (F) de luz.

19. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 18 caracterizado porque la intensidad de la luz emitida por la guía (33, 34) de luz se aumenta en la zona en la que se encuentra la parte (12) móvil al final de su movimiento de cierre.

20. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 15 a 19 caracterizado porque la abertura (11) se cierra con la parte (12) móvil por medio de un motor (20) que se activa como resultado de las señales presentes en el receptor (Ea, Eb) .

21. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 20 caracterizado porque el objeto (O) es lluvia y que la abertura se cierra al detectarse la lluvia.

22. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 21 caracterizado porque la guía (33, 34) de luz al menos parcialmente transparente capta la luz en un intervalo de longitudes de onda visible para el ojo humano y preferentemente con una frecuencia que no puede percibir el ojo humano.

23. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 22 caracterizado porque el receptor (Ea, Eb) detecta una radiación solar fuerte en la zona del campo de luz y entonces inicia el cierre automático de la parte (12) móvil.

24. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 23 caracterizado porque la parte (12) móvil es una parte de un vehículo como, por ejemplo, un techo corredizo, un elevalunas o una tapa de maletero.

25. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 24 caracterizado porque la luz que incide en la segunda guía de luz contiene información en forma de luz del movimiento en el interior de un vehículo y/o en las lunas de un vehículo y que se puede evaluar con una unidad de evaluación.

26. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 25 caracterizado porque la señal de luz de los diodos de luz utilizados como fuentes (1, 2, 3, 4) de luz se compensa con una señal de luz modulada adicional de tal forma que en el receptor (Ea, Eb) aparece una señal luminosa prácticamente constante modificándose el valor medio a lo largo del tiempo de la corriente que es necesaria para generar la señal de luz modulada adicional y/o el valor medio a lo largo del tiempo de aquella corriente con la que se alimenta al, al menos uno, diodo de luz de tal forma que los valores medios a lo largo del tiempo prácticamente coincidan.