SENSOR DE LLUVIA CON SENSORES/CONDENSADORES BASADOS EN FRACTALES RECONFIGURABLES DE MANERA SELECTIVA.

Un sensor de lluvia que comprende:

un circuito de detección que comprende una pluralidad de condensadores de detección (C1-C4) soportados por una ventana de vehículo,

siendo sensibles uno o más de los condensadores de detección a la humedad en una superficie exterior de la ventana e incluyendo unos electrodos de condensador espaciados primero y segundo (7, 8) que son sustancialmente coplanares; y

un circuito de conmutación para acoplar selectivamente la pluralidad de condensadores de detección (C1-C4) a un sistema de circuitos de lectura del sensor de lluvia, caracterizado porque el circuito de conmutación comprende unos conmutadores primero y segundo (SW1, SW2) asociados con cada uno de una pluralidad de condensadores de detección (C1-C4), dicho primer conmutador para acoplar selectivamente el condensador de detección asociado al sistema de circuitos de lectura y el segundo conmutador para acoplar selectivamente el condensador de detección asociado a tierra.

Sensor de lluvia con sensores/condensadores basados en fractales reconfigurables de manera selectiva CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a un sistema para detectar la presencia de lluvia y/o las perturbaciones o presencia de otros materiales en una (s) lámina (s) de vidrio como un parabrisas de vehículo, una luneta trasera, o un techo solar. En determinadas formas de realización de ejemplo no limitativas, una pluralidad de condensadores de detección es soportada por una ventana como un parabrisas de vehículo, teniendo cada condensador un campo diferente. Un circuito de detección envía una señal analógica que se basa en y/o se relaciona con las capacitancias de los condensadores de detección. En determinadas formas de realización de ejemplo, se proporciona un circuito de conmutación para conmutar selectivamente entre diferentes condensadores de detección o diferentes combinaciones de los mismos, para cambiar el campo de detección que se está analizando y/o cambiar la característica que se está buscando. Por ejemplo, en determinadas formas de realización de ejemplo, el circuito de conmutación puede conmutar selectivamente entre: (a) un (os) condensador (es) para detectar la lluvia en una superficie exterior de la ventana, y (b) un (os) condensador (es) para detectar uno o más de hielo en una superficie exterior de la ventana, niebla en una superficie exterior de la ventana, y/o humedad en una superficie interior de la ventana.

ANTECEDENTES Y RESUMEN LAS FORMAS DE REALIZACIÓN DE EJEMPLO DE LA INVENCIÓN

La presencia de humedad (p. ej., lluvia o condensación) y/u otros materiales o residuos en los parabrisas y/o en las lunetas traseras de vehículo puede crear condiciones de conducción peligrosas para los conductores, pasajeros, y peatones si no se eliminan rápidamente. Las escobillas de limpiaparabrisas son una forma común y conocida para eliminar esos materiales y reducir los peligros de la conducción 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 resulte necesario, cuando se detecta esa humedad. Detectar automáticamente la lluvia, aguanieve, niebla, y similares, y tomar las medidas adecuadas -por ejemplo, activar/desactivar las escobillas del limpiaparabrisas a una velocidad adecuada -reduce potencialmente las distracciones del conductor, permitiendo al conductor concentrarse mejor en la carretera. Sin embargo, activar/desactivar de manera inapropiada los limpiaparabrisas o no accionar los limpiaparabrisas cuando existe humedad puede crear también condiciones peligrosas. Además, esos sistemas también son susceptibles de distracciones "por suciedad" que pueden causar falsas lecturas/barridos cuando hay suciedad en el parabrisas.

Determinados sensores de lluvia convencionales se basan en un concepto electro-óptico. Según determinadas de esas técnicas, las gotas de lluvia son detectadas sólo midiendo el cambio en la reflexión interna total de un 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 gotas de lluvia o niebla en una ventana. Sin embargo, estas técnicas ópticas tienen zonas de detección limitadas, son bastante caras, y pueden resultar en indicaciones de detección erróneas debido al uso de imágenes ópticas como único procedimiento de detección. EP-A 1306276 muestra el preámbulo de la reivindicación 1 y de la reivindicación 11.

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

En determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención, una pluralidad de condensadores de detección es soportada por una ventana, como un parabrisas de vehículo, teniendo cada condensador un campo diferente. Un circuito de detección envía una señal analógica que se basa en y/o se relaciona con las capacitancias de los condensadores de detección. En determinadas formas de realización de ejemplo, se proporciona un circuito de conmutación para conmutar selectivamente entre diferentes condensadores de detección o diferentes combinaciones de los mismos (o incluso posiblemente antenas y/o bandas) , para cambiar el campo de detección que se está analizando y/o cambiar la característica que se está buscando. Por ejemplo, en determinadas formas de realización de ejemplo, el circuito de conmutación puede conmutar selectivamente entre: (a) un (os) condensador (es) para detectar lluvia en una superficie exterior de la ventana, y (b) un (os) condensador (es) para detectar uno o más de hielo en una superficie exterior de la ventana, niebla en una superficie exterior de la ventana, o humedad en una superficie interior de la ventana. Esas formas de realización pueden utilizarse o no en combinación con cualquier otra forma de realización de esta invención analizada en este documento.

En determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un sensor de lluvia que comprende: un circuito de detección que comprende una pluralidad de condensadores de detección soportada por una ventana de vehículo, siendo sensible uno o más de los condensadores de detección a la humedad en una superficie exterior de la ventana y que incluye unos electrodos de condensador separados primero y segundo que son sustancialmente coplanares; y un circuito de conmutación para acoplar selectivamente la pluralidad de condensadores de detección a un sistema de circuitos de lectura del sensor de lluvia.

En otras formas de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un dispositivo electrónico (p. ej., sensor de lluvia, sistema de antenas, o similares) que comprende: un circuito de detección que comprende una pluralidad de estructuras fractales diferentes, y un circuito de conmutación para acoplar selectivamente estructuras fractales diferentes o combinaciones de estructuras fractales a un sistema de circuitos de lectura. Las estructuras fractales pueden ser sensores capacitivos, antenas con diferentes bandas, o similares en diferentes casos de ejemplo.

En determinadas 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 condensador de detección que es sensible a la humedad en una superficie exterior de una ventana; un sumador que recibe, directa o indirectamente, un señal analógica de salida 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 aguas abajo del sumador que emite una secuencia 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 aguas abajo del cuantificador para un filtrado pasa bajo del flujo de bits para emitir una señal digital filtrada; y un motor de correlación que lleva a cabo la correlación en la señal digital filtrada para determinar si hay presencia de lluvia en la superficie exterior de la ventana. En determinados casos de ejemplo, puede decirse que este sistema utiliza una modulación sigma-delta en la conversión de señal analógica a digital.

En determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un procedimiento para determinar si hay presencia de humedad en una superficie exterior de una ventana de vehículo, comprendiendo el procedimiento: recibir una señal en relación con 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 si un material detectado en la superficie exterior del vehículo es humedad o algún otro material.

En determinadas 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 sensible el condensador de detección a la lluvia en una superficie exterior de la ventana; y en el que el condensador de detección comprende una geometría fractal.

En determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un sensor de lluvia que comprende: por lo menos un condensador de detección que es sensible a la humedad en una superficie exterior de una ventana; y comprendiendo... [Seguir leyendo]

1. Un sensor de lluvia que comprende:

un circuito de detección que comprende una pluralidad de condensadores de detección (C1-C4) soportados por una ventana de vehículo, siendo sensibles uno o más de los condensadores de detección a la humedad en una superficie exterior de la ventana e incluyendo unos electrodos de condensador espaciados primero y segundo (7, 8) que son sustancialmente coplanares; y un circuito de conmutación para acoplar selectivamente la pluralidad de condensadores de detección (C1-C4) a un sistema de circuitos de lectura del sensor de lluvia, caracterizado porque el circuito de conmutación comprende unos conmutadores primero y segundo (SW1, SW2) asociados con cada uno de una pluralidad de condensadores de detección (C1-C4) , dicho primer conmutador para acoplar selectivamente el condensador de detección asociado al sistema de circuitos de lectura y el segundo conmutador para acoplar selectivamente el condensador de detección asociado a tierra.

2. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que, cuando un condensador de detección (C1-C4) dado de la pluralidad se acopla al sistema de circuitos de lectura, se cierra el primer conmutador en relación con el condensador de detección dado y se abre el segundo conmutador en relación con el condensador de detección dado de manera que el condensador dado se desacople de tierra cuando se acopla al sistema de circuitos de lectura.

3. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que por lo menos parte de por lo menos uno de los condensadores de detección (C1-C4) tiene una geometría fractal.

4. El sensor de lluvia de la reivindicación 3, en la que la geometría fractal es tal que el por lo menos un condensador de detección (C1-C4) funciona como su propia jaula de Faraday o cuasi-jaula de Faraday para reducir los efectos adversos de las interferencias EMI.

5. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que por lo menos uno de los condensadores de detección (C1-C4) comprende una geometría fractal de manera que el flujo lateral generado por la geometría fractal permita que el condensador sea sensible a la humedad en la superficie exterior de la ventana que no se encuentra directamente sobre el primer condensador de detección.

6. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que la ventana es una de un parabrisas de vehículo, una luneta trasera de vehículo, y/o un techo solar de vehículo.

7. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente medios para autocorrelacionar los datos referentes a y/o del por lo menos un condensador de detección (C1-C4) para obtener datos autocorrelacionados, y medios para determinar por lo menos en base a dichos datos autocorrelacionados si hay presencia de humedad en la superficie exterior de la ventana.

8. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que el por lo menos un condensador de detección (C1-C4) forma parte de un circuito de detección, comprendiendo adicionalmente el circuito de detección por lo menos un condensador imitador (Cint) que imita por lo menos la carga y/o la descarga del primer condensador de detección, en el que un pulso de escritura (ClkWr) hace que por lo menos el primer condensador de detección se cargue y un pulso de borrado (ClkEr) hace que el primer condensador de detección y el condensador imitador (Cint) sustancialmente se descarguen; en el que la presencia de lluvia en la superficie exterior 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 (Cint) fluctúe de manera proporcional a la fluctuación del voltaje en un electrodo de salida del primer condensador de detección, aunque no haya presencia de lluvia en un campo del condensador imitador; y en el que la lluvia se detecta en base a una señal de salida del electrodo de salida del condensador imitador (Cint) , 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.

9. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que el primer electrodo de condensador del condensador de detección (C1-C4) recibe una señal de carga y el segundo electrodo de condensador del condensador de detección está espaciado del primer electrodo de condensador; y en el que el segundo electrodo de condensador es flotante de manera que el condensador de detección está aislado de tierra.

10. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente por lo menos un motor de correlación que (a) autocorrelaciona la información de, y/o referente a, el por lo menos un condensador de detección (C1-C4) para determinar si hay presencia de lluvia en la superficie exterior de la ventana, y/o (b) lleva a cabo la correlación cruzada de la información del, y/o referente al, por lo menos un condensador de detección para determinar la velocidad con que debe accionarse por lo menos un limpiaparabrisas de un vehículo y/o una cantidad de lluvia en la superficie exterior de la ventana. 11. Un dispositivo electrónico que comprende: 5 un circuito de detección que comprende una pluralidad de estructuras fractales diferentes, y un circuito de conmutación para acoplar selectivamente diferentes estructuras fractales o combinaciones de estructuras fractales a un sistema de circuitos de lectura; en el que las estructuras fractales comprenden unos sensores capacitivos de un sensor de lluvia; y 10 caracterizado porque el circuito de conmutación comprende unos conmutadores primero y segundo (SW1, SW2) asociados con cada uno de una pluralidad de estructuras fractales, dicho primer conmutador para acoplar selectivamente la estructura fractal asociada al sistema de circuitos de lectura y el segundo conmutador para acoplar selectivamente la estructura fractal asociada a tierra. 12. El dispositivo electrónico de la reivindicación 11, en el que las estructuras fractales diferentes tienen orientaciones diferentes, y pueden tener o no el mismo patrón y/o tamaño. 15

de baja E (Opcional)

de baja E (Opcional) de baja E (Opcional)

Placa

Hueco Hueco placas Motor de correlación cruzada Agua dentro de objetivo Agua dentro de objetivo Circuito biestable Circuito biestable