ES2244678T3 - Sensor de lluvia, particularmente para un automovil. - Google Patents
Sensor de lluvia, particularmente para un automovil.Info
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Abstract
Sensor de lluvia (10), particularmente para automóviles, con al menos una emisora (20), a exponer en estado de funcionamiento a la irradiación y al menos un receptor (22) al menos parcialmente sensitivo para la irradiación de la emisora (20), y un elemento conductor de la luz esencialmente plano (14), que puede acoplarse paralelamente a una superficie de una luna humectable (12) y que muestra estructuras (18a), (18b) para la incorporación y excorporación por acoplamiento de la irradiación del sensor (20), siendo diferentes las estructuras (18a) para la incorporación por acoplamiento de la irradiación de las estructuras (18b) para la eliminación por acoplamiento de la irradiación y que muestran propiedades de enfoque de rayos, caracterizado porque las estructuras (18a) para la incorporación por acoplamiento son de carácter esférico y las estructuras (18b) para la excorporación por acoplamiento son de carácter asférico.
Description
Sensor de lluvia, particularmente para un
automóvil.
La invención se refiere a un sensor de lluvia
según el tipo de la reivindicación dependiente. Se conocen ya
numerosos sensores de lluvia, por ejemplo por la DE 198 15 748 A1,
que miden mediante un emisor y un receptor a través del principio de
la reflexión total la humectación del parabrisas de un automóvil.
Los mismos muestran un elemento conductor de la luz, que es
esencialmente de configuración plana y que está posicionado quizás
paralelamente con la superficie del parabrisas en el lado interior
del automóvil. Además se conoce por la
US-A-5 898 183 un sensor de lluvia
con las características de la parte introductoria de la
reivindicación 1.
El sensor de lluvia según la invención con las
características de la reivindicación principal tiene la ventaja,
que por diferentes estructuras referente al inicio y al final del
acoplamiento de rayos pueden tenerse en cuenta las respectivas
necesidades del enfocado, por lo cual se mejora la sensibilidad del
sensor de lluvia.
Es particularmente ventajoso, si la estructura
para el inicio del acoplamiento de la irradiación en la luna es de
carácter esférico y las estructuras para el final del acoplamiento
son de carácter asférico. De esta manera se incorpora por
acoplamiento la cantidad máxima de luz en el parabrisas y se quita
por acoplamiento al mismo tiempo tan sólo la irradiación relevante
para la medición de precipitaciones del parabrisas. Así se amplían
los intervalos de medición en el parabrisas y se aumenta por
consiguiente la distancia de señal - ruido de la señal del sensor
de lluvia.
Por las medidas indicadas en las reivindicaciones
dependientes resultan formaciones y mejoras adicionales ventajosas
de las características indicadas en la reivindicación
principal.
En el caso de que estén formadas las estructuras
para la incorporación por acoplamiento de la irradiación como
segmentos de esferas, entonces pueden obtenerse las mismas como
estructuras esféricas muy fácilmente, particularmente si se trata en
el caso del elemento conductor de luz de una pieza de moldeo por
inyección.
Es además de ventaja, si las estructuras para
terminar el acoplamiento muestran secciones cilíndricas, cuya
superficie cubridora esté formada como lente asférica. La sección
cilíndrica provoca un efecto de tipo diafragma, de modo que puede
penetrar tan sólo la irradiación deseada por el elemento conductor
de luz hacia el receptor. Por las lentes asféricas pueden acercarse
los receptores más de cerca al elemento conductor de la luz, que
sería posible con las lentes esféricas.
De particular ventaja es en este caso, si se unen
los rayos ligados fuera del eje central geométrico de la sección
cilíndrica. Por esta lente de bisojo pueden acercarse los
componentes ópticos, como emisoras y receptores todavía más de cerca
al elemento conductor de luz, por lo cual se reducen todavía más
los porcentajes de dispersión de la luz.
Muestra la superficie del elemento conductor de
luz una superficie, que puede acoplarse a la luna, una ligera
curvatura convexa, se evitan convenientemente burbujas de aire, que
pueden formarse en el acoplamiento del elemento conductor de luz a
la luna en la zona del acoplamiento. Además se genera una tensión
sobre la totalidad del cuerpo conductor de luz en el montaje, con
el efecto, que se compensan, por ejemplo, cambios en la forma en
función de la temperatura o el envejecimiento.
En el caso de que estén previstas varias
estructuras para la incorporación y excorporación por acoplamiento
de la irradiación, que están respectivamente posicionadas por
pares, pueden posicionarse varias distancias de medición en un
espacio más estrecho y limitarse las medidas del sensor de lluvia a
un mínimo. Esto es particularmente ventajoso, ya que el sensor de
lluvia puede posicionarse sobre el parabrisas sin obstáculo para la
vista.
Particularmente ventajoso es, si están previstas
respectivamente cuatro estructuras para la incorporación y
excorporación por acoplamiento de la irradiación, que están
posicionadas de tal manera, que las distancias de medición forman en
su proyección sobre la luna un paralelogramo. Por un tal
posicionamiento pueden realizarse con dos emisoras y con dos
receptores cuatro distancias de medición, siendo previsto en el
centro del paralelogramo suficiente espacio, por ejemplo para el
posicionamiento de un sensor adicional o de un dispositivo de
calefacción. Además se ahorran por el hecho, que cada emisor emita
en varios intervalos de medición y cada receptor recibe de varias
direcciones, elementos de semiconductores ópticos intensivos en
costes.
En el caso de que esté dotado la superficie del
cuerpo conductor de luz, que puede acoplarse a la luna, al menos en
parte de un componente de un pegamento de varios componentes
entonces puede montarse el elemento conductor de luz rápidamente y
de forma segura en la luna.
Un ejemplo de ejecución de la invención está
representado en el dibujo y se explica con más detalle en la
siguiente descripción. La figura 1 muestra una sección por un
sensor de lluvia según la invención y la figura 2 un cuerpo
conductor de luz de un sensor de lluvia según la invención en
presentación de perspectiva.
En la figura 1 se representa una sección por un
sensor de lluvia según la invención 10 sobre una luna 12. El sensor
de lluvia 10 muestra un elemento conductor de luz 14, que forma una
tapa del sensor de lluvia 10. Con este elemento conductor de luz 14
está pegado el sensor de lluvia a través de un medio de
acoplamiento en la luna 12. Puede emplearse naturalmente también un
medio de acoplamiento no pegajoso, si se lleva a cabo la fijación
por ejemplo a través de un dispositivo de fijación por
separado.
El elemento conductor de luz 14 muestra
estructuras 18a y 18b, que incorporan la luz de la emisora 20 a
través del medio de acoplamiento 16 en la luna 12 por acoplamiento
y la luz totalmente reflectada otra vez a través del medio de
acoplamiento 16 de la luna 12 por acoplamiento y lo llevan hacia el
reflector 16. La emisora 20 y el reflector 22 están posicionados
sobre una platina 24 conjunta, que está configurada como placa
conductora. Esta platina 24 está posicionada en el sensor de lluvia
10 dentro de una carcasa 25 aproximadamente de forma paralela con la
luna 12 y ciertamente de tal manera, que los emisoras 20 y los
receptores 22 están alineados sobre las estructuras 18a y 18b. En
este caso puede mostrar el elemento conductor de luz también tomos
no dibujados, que se introducen en perforaciones correspondientes
de la platina 24 y que facilitan de esta manera la alineación de
las emisoras y de los receptores sobre las estructuras 18a y 18b. La
alineación de los receptores 22 y/o de las emisoras 20 se lleva a
cabo en este caso naturalmente de tal manera que están posicionados
las zonas sensitivas de los receptores 22 y/o de las emisoras 20
para la consecución de una sensibilidad máxima en la zona del focos
de las estructuras enfocantes 18a y 18b.
La irradiación de la emisora 20 se incorpora por
acoplamiento bajo un ángulo de aproximadamente de 45º en la luna
12, se refleja en la superficie humectable de la luna 12 en función
de la humectación al menos en parte y se elimina por acoplamiento en
el ángulo de aproximadamente 45º de la luna 12 y se hace llegar al
receptor 22.
La carcasa 25 pueden mostrar en su lado externo
también salientes 26, que sirven para el hecho, de poner una
segunda carcasa sobre la totalidad del sensor de lluvia 10,
particularmente entonces, si se ponen exigencias especiales a las
carcasas. Esto vale naturalmente también de forma independiente de
la configuración especial del elemento conductor de luz 14.
La figura 2 muestra un elemento conductor de luz
14 en representación de perspectiva en detalle. El mismo es
esencialmente de configuración rectangular y dotado de una ranura
28 circular en la zona de esta ranura 28 están posicionados también
otros elementos de fijación 30 que fijan el elemento conductor de
luz en la carcasa. Para la alineación de la platina 24 mostrada en
la figura 1 muestra el elemento conductor de luz los pomos 32, que
se levantan de forma cilíndrico y perpendicular con la luna 12 del
elemento conductor de luz 14 aproximadamente de forma cilíndrica en
el rectángulo del elemento conductor de luz 14 están posicionadas
las estructuras 18a y 18b respectivamente por pares. Las
estructuras 18a sirven para la incorporación por acoplamiento de la
irradiación de la emisora 20 y las estructuras 18b para la
eliminación por acoplamiento de la irradiación totalmente reflectada
de la luna y para enfocar las mismas sobre el receptor 22.
Las estructuras 18a, que sirven para la
incorporación por acoplamiento de la irradiación, están
configuradas como secciones de esferas que se encuentran
directamente sobre la superficie base 34 plana del elemento
conductor de la luz. Como las emisoras 20 están posicionadas sobre
las estructuras 18a, se refractan también rayos lejanos todavía en
dirección de la luna 12, lo que aumenta la totalidad de la cantidad
de rayos acoplados en la luna en relación con la estructura
lenticular según el estado de la técnica.
Las estructuras 18b que sirven para la
eliminación por acoplamiento y enfocar la irradiación sobre el
receptor 22, consiste esencialmente en una sección cilíndrica 36 en
cuya superficie de tapa está posicionada una lente 38 asférica. Como
tiene que enfocarse la irradiación totalmente reflejada, que
reproduce la señal de medición de forma lo más exactamente posible
en el receptor 22 sirven para eliminación por acoplamiento
particularmente estas estructuras asféricas 18b. La lente asférica
está en este caso de tal manera formada y posicionada, que su zona
enfocada rellena exactamente la superficie sensitiva del receptor
22.
Por el posicionamiento por pares de las
estructuras 18a y 18b se generan mediante dos emisoras 20, que
están posicionados respectivamente de forma aproximada sobre un par
estructural 18a y dos receptores, que están posicionados
respectivamente de forma aproximada sobre un par estructural 18b,
cuatro distancias de medición, que forman en su proyección sobre la
luna 12 un paralelogramo. En el centro del paralelogramo existe de
esta manera todavía espacio libre, en el cual puede posicionarse
otro sensor, por ejemplo un sensor de luminosidad o un sensor de
temperatura. Se puede pensar, sin embargo, también en el
posicionamiento de un elemento de calefacción para la calefacción
del dispositivo sensorial, o bien de la luna 12 en la zona de
medición. Si se posiciona un sensor óptico en esta zona central
entonces puede separarse esta zona, por ejemplo, mediante almas en
forma de paredes ópticamente de las distancias de medición, para
evitar posibles perturbaciones de las mediciones de las
precipitaciones por la irradiación de luz de día. Esto es
naturalmente independiente de las configuraciones especiales de las
estructuras 18a y 18b. Naturalmente es también posible, configurar
las estructuras 18a y 18b no de forma lenticular como las figuras
sino también en forma de espejos. Puede pensarse también en una
configuración mixta, en la cuál está configurada una parte de las
estructuras 18a para la incorporación por acoplamiento de forma
lenticular y una otra parte en forma de espejos. Lo mismo vale
naturalmente para las estructuras 18b para la eliminación por
acoplamiento.
Claims (9)
1. Sensor de lluvia (10), particularmente para
automóviles, con al menos una emisora (20), a exponer en estado de
funcionamiento a la irradiación y al menos un receptor (22) al
menos parcialmente sensitivo para la irradiación de la emisora (20),
y un elemento conductor de la luz esencialmente plano (14), que
puede acoplarse paralelamente a una superficie de una luna
humectable (12) y que muestra estructuras (18a), (18b) para la
incorporación y excorporación por acoplamiento de la irradiación del
sensor (20), siendo diferentes las estructuras (18a) para la
incorporación por acoplamiento de la irradiación de las estructuras
(18b) para la eliminación por acoplamiento de la irradiación y que
muestran propiedades de enfoque de rayos, caracterizado
porque las estructuras (18a) para la incorporación por acoplamiento
son de carácter esférico y las estructuras (18b) para la
excorporación por acoplamiento son de carácter asférico.
2. Sensor de lluvia (10) según la reivindicación
1, caracterizado porque las estructuras (18a) para la
incorporación por acoplamiento de la irradiación están formadas
como sección esférica.
3. Sensor de lluvia (10) según una de las
anteriores reivindicaciones, caracterizado porque las
estructura (18b) para la excorporación por acoplamiento muestran una
sección cilíndrica siendo formada la superficie de tapa como lente
asférica.
4. Sensor de lluvia (10) según una de las
anteriores reivindicaciones, caracterizado porque las
estructuras (18b) para la excorporación por acoplamiento muestran
una sección cilíndrica, particularmente una sección cilíndrica
inclinada, a través de la cuál es construible un eje central
geométrico, particularmente de forma paralela a la superficie de
envoltorio de la sección cilíndrica, encontrándose fuera las zonas
en las cuales está ligada la irradiación excorporado por
acoplamiento.
5. Sensor de lluvia (10) según una de las
anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la
superficie del elemento de conductor de luz, que puede acoplarse a
la luna (12), muestra una curvatura convexa.
6. Sensor de lluvia (10) según una de las
anteriores reivindicaciones, caracterizado porque están
previstas varias estructuras (18a), (18b) para la incorporación y
excorporación por acoplamiento de rayos, que están posicionadas
respectivamente por pares.
7. Sensor de lluvia (10) según una de las
anteriores reivindicaciones, caracterizado porque están
previstas respectivamente cuatro estructuras (18a), (18b) para la
incorporación y excorporación por acoplamiento de rayos, que están
posicionadas de tal manera que por el posicionamiento de las
estructuras (18a), (18b) forma determinados caminos de irradiación
en su proyección sobre la luna (12) un paralelogramo.
8. Sensor de lluvia (10) según una de las
anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la
superficie del elemento conductor de luz (14), que puede acoplarse a
la luna (12) está dotada al menos en parte de un componente de un
pegamento de varios componentes.
9. Sensor de lluvia (10) según una de las
anteriores reivindicaciones, caracterizado porque están
asignadas respectivamente a una emisora (20) y/o respectivamente a
un receptor (22) varias estructuras (18a), (18b).
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