ES2295487T3 - Sensor de lluvia, especialmente para un automovil. - Google Patents

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Ralf Bochat
Francis Glohr
Klaus Merkel
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Abstract

Sensor de lluvia (10), especialmente para un automóvil, que se puede fijar sobre un cristal (12) de un automóvil, y que presenta una zona de medición (40), que está dispuesta sobre el cristal (12) en la zona de limpieza, que puede ser cubierta por al menos un limpiaparabrisas (24), en el que están previstos unos medios (20, 32, 34, 26) para el reconocimiento directo de la cobertura y un sensor de luz ambiente (20), que detecta las relaciones de iluminación en el entorno del automóvil, caracterizado porque el sensor de luz ambiente (20) está configurado de tal forma que reconoce la cobertura.

Description

Sensor de lluvia, especialmente para un automóvil.
Estado de la técnica
La invención se refiere a un sensor de lluvia del tipo de la reivindicación independiente.
Ya se conocen numerosos sensores de lluvia, que se pueden fijar sobre un cristal de un automóvil y que presentan una zona de medición, que está dispuesta sobre el cristal en la zona de limpieza. A este respecto, es problemático que el sensor de lluvia debe estar dispuesto, por una parte, en la zona de limpieza, puesto que precisamente debe determinarse, en efecto, la humedad en la zona de limpieza como variable relevante para el conductor y, por otra parte, el limpiaparabrisas que se desplaza sobre el cristal en la zona de limpieza provoca por sí mismo interferencias en la medición, que deben ser corregidas de alguna manera. Habitualmente esto se soluciona con la ayuda de procedimientos de software, en los que se reconocen irrupciones de las señales que son provocadas por el limpiaparabrisas y se eliminan de la señal de medición.
Además, se conoce llevar a cabo una estimación de tiempo, que elimina determinadas ventanas de tiempo de la señal de medición a partir del arranque del limpiaparabrisas en su posición de inversión.
Sin embargo, estos procedimientos son muy inexactos y se eliminan de forma innecesaria muchos valores de medición, que representan, en el fondo, una información valiosa sobre las relaciones de humedad sobre el cristal.
Se conoce a partir del documento DE-A-197 04 818 un sensor de lluvia del tipo indicado al principio.
Ventajas de la invención
El sensor de lluvia de acuerdo con la invención con las características de la reivindicación principal tiene la ventaja de que a través de medios para el reconocimiento directo del desplazamiento del limpiaparabrisas, solamente se omiten aquellos valores de medición, que están directamente relacionados con el desplazamiento del limpiaparabrisas sobre la superficie de medición. De esta manera, se evita especialmente también que se eliminen valores de medición, en el caso de un bloqueo precoz del limpiaparabrisas sobre el cristal, Además, a través del reconocimiento directo del desplazamiento del limpiaparabrisas, es posible también el empleo en zonas del cristal, que son cubiertas por varios limpiaparabrisas.
A través de las medidas indicadas en las reivindicaciones dependientes se obtienen desarrollos ventajosos y mejoras de las características indicadas en la reivindicación principal.
Es especialmente ventajoso que todos los componentes esenciales del sensor de lluvia, por lo tanto especialmente los medios para el reconocimiento directo del desplazamiento estén dispuestos en una carcasa. Esto proporciona una estructura compacta, con lo que no debe conducirse al sensor de lluvia otras señales externas como señales de la posición de aparcamiento o señales de las posiciones finales.
De acuerdo con la invención, está previsto un sensor de la luz ambiente, que detecta las relaciones de iluminación en el entorno del automóvil y está configurado de tal forma que reconoce un desplazamiento del limpiaparabrisas. De esta manera, no se necesitan otros componentes, para reconocer el desplazamiento del limpiaparabrisas sobre la zona de medición. Esto simplifica el sensor de lluvia y, por lo tanto, hace que sea, además, económico.
En este caso, es especialmente ventajoso que esté previsto un emisor, que emite radiación para la iluminación del limpiaparabrisas en la zona del trayecto de medición. Por lo tanto se puede determinar el instante del desplazamiento del limpiaparabrisas también de noche o en túneles, cuando el limpiaparabrisas no puede ser reconocido o sólo débilmente a través del sensor de la luz ambiente. Además, se eleva de esta manera adicionalmente la exactitud del sensor de lluvia y se mejora el comportamiento de limpieza.
En este caso es ventajoso que la radiación para la iluminación del limpiaparabrisas salga aproximadamente perpendicular desde la superficie de los cristales, para mantener reducidas las reflexiones y difundir la mayor cantidad posible de radiación desde el cristal.
De una manera más ventajosa, el emisor que emite radiaciones en la dirección del cristal para la configuración de la zona de medición, se utiliza también para la iluminación del limpiaparabrisas, ya que así se pueden ahorrar componentes optoelectrónicos intensivos de costes y se eleva la rentabilidad del sensor.
De una manera más ventajosa a tal fin entre el cristal y el sensor está dispuesto un cuerpo conductor de luz para la conducción de la radiación, que está configurado típicamente en común con el cuerpo conductor de luz del sensor de lluvia y con el cuerpo conductor de luz del sensor de luz ambiente.
Como otra mejora, puede estar previsto un medio de filtro, que está configurado de tal forma que se utiliza para la iluminación del limpiaparabrisas y para la configuración de la zona de medición de diferentes intervalos de longitudes de ondas. De esta manera, no se puede influir sobre los rayos para la formación de la zona de medición, por una parte, ni sobre los rayos para la iluminación del limpiaparabrisas, por otra parte, lo que eleva todavía adicionalmente la exactitud del sensor de lluvia.
Dibujos
Un ejemplo de realización de la invención se representa en los dibujos y se explica en detalle en la descripción siguiente. En este caso:
La figura 1 muestra un sensor de lluvia de acuerdo con la invención en una representación esquemática de la sección transversal, y
La figura 2 muestra un sensor de acuerdo con la invención según la figura 1 durante el desplazamiento del limpiaparabrisas sobre la zona de medición del sensor de lluvia.
Descripción del ejemplo de realización
En la figura 1 se muestra un sensor de lluvia 10 de acuerdo con la invención en una representación esquemática de la sección transversal. El sensor de lluvia está fijado sobre un cristal 12 y comprende esencialmente un emisor 14, que emite radiación 15 en la dirección del cristal 12, y un receptor 16, que recibe radiación 17 desde la dirección del cristal. Para la conducción de la radiación 15, 17, el sensor de lluvia 10 presenta un cuerpo conductor de luz 18, que está en conexión óptica con el cristal 12 y puede presentar elementos conductores de la radiación, como lentes, pero también pantallas o filtros. Para la detección de la luz ambiente, el sensor de lluvia 10 presenta, además, un sensor de luz ambiente 20, que está dispuesto con el emisor 14 y el receptor 16 sobre una pletina común 22. El emisor 14, el receptor 16 y el sensor de luz ambiente 20 están configurados en este caso como componentes optoelectrónicos en técnica SMD y están fijados sobre la pletina 22. El sensor de luz ambiente 20 está conectado con una electrónica de control 26 del sensor de lluvia 10 y puede detectar, además de la claridad del medio ambiente, también el desplazamiento del limpiaparabrisas 24 (figura 2).
El emisor 14, el receptor 16, el sensor de luz ambiente 20, la pletina 22 así como la electrónica de control 26 están dispuestos en una carcasa 28. Típicamente, el cuerpo conductor de luz 18 cierra la carcasa 28 a modo de tapa. Entre el cuerpo conductor de luz 18 y el cristal 12 está dispuesto, además, un medio de acoplamiento 19, que presenta propiedades adhesivas y de esta manera mantiene retenido el cuerpo conductor de luz 18 fijamente en el cristal 12.
El cuerpo conductor de luz 18 comprende esencialmente un prisma de acoplamiento 30 así como un prisma de desacoplamiento 32 para el acoplamiento y desacoplamiento de la radiación del emisor 14. Además, el cuerpo conductor de luz 18 presenta todavía otro elemento 34 conductor de luz, que permite que a luz ambiente irradiada sobre el cristal 12 incida sobre el sensor de luz ambiente 20. Para la iluminación del limpiaparabrisas 24, el cuerpo conductor de luz 18 presenta, además, todavía un prisma de iluminación, que deja pasar una parte de la radiación 15 del emisor 14 perpendicularmente a través del cristal 12 hacia el exterior, con lo que se forma una zona de iluminación 19. La parte restante de la radiación 15 del emisor 14 es conducida en el ángulo de reflexión total sobre la superficie exterior 38, y forma allí una zona de medición 40.
En la figura 2 se representa el mismo sensor de lluvia que en la figura 1, pero se ha omitido la carcasa 28 por razones de claridad y en su lugar se ha representado el limpiaparabrisas 24.
Si el limpiaparabrisas 24 durante el desplazamiento sobre la zona de limpieza sobre la superficie exterior 38 del cristal 12 cubre la zona de medición 40 del sensor de lluvia 10, entonces pasa a la zona de iluminación 19 del sensor de lluvia 10. En esta zona de iluminación 19, la radiación de iluminación simbolizada por una flecha 21 es dispersada por el limpiaparabrisas 24 de retorno al sensor de luz ambiente 20. Por medio de esta información, la electrónica de control 26 del sensor de lluvia 10 reconoce que la zona de medición 40 ha sido precisamente cubierta o bien está siendo precisamente cubierta de acuerdo con la geometría del sensor de lluvia 10.
En una variante de la invención, a través del prisma de iluminación 36 se extrae una zona determinada de longitudes de onda desde la radiación del emisor 14 y se conduce en la dirección del cristal 12 para la formación de la zona de iluminación 19. Delante del receptor 16 y/o en la zona del prisma de desacoplamiento 32 están dispuestos uno o varios filtros, que eliminan por filtración la zona de la radiación, que es irradiada a través del prisma de iluminación 36 en la dirección del limpiaparabrisas 24. De esta manera no se percibe por el receptor 16 una radiación de interferencia eventualmente producida, que es provocada a través de dispersión en el limpiaparabrisas 24. esto eleva la calidad de la medición en el receptor 16 y mejora de esta manera la función del sensor de lluvia 10.
Naturalmente, se puede utilizar también un receptor separado para la detección de la radiación dispersa en el limpiaparabrisas, en lugar del sensor de luz ambiente 20.

Claims (7)

1. Sensor de lluvia (10), especialmente para un automóvil, que se puede fijar sobre un cristal (12) de un automóvil, y que presenta una zona de medición (40), que está dispuesta sobre el cristal (12) en la zona de limpieza, que puede ser cubierta por al menos un limpiaparabrisas (24), en el que están previstos unos medios (20, 32, 34, 26) para el reconocimiento directo de la cobertura y un sensor de luz ambiente (20), que detecta las relaciones de iluminación en el entorno del automóvil, caracterizado porque el sensor de luz ambiente (20) está configurado de tal forma que reconoce la cobertura.
2. Sensor de lluvia (10) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque está prevista una carcasa (28), en la que están dispuestos todos los componentes esenciales del sensor de lluvia (10).
3. Sensor de lluvia (10) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque está previsto al menos un emisor (14), que emite radiación para la iluminación del limpiaparabrisas (24) en la zona de medición (40).
4. Sensor de lluvias (10) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la radiación para la iluminación sale aproximadamente perpendicular desde la superficie exterior (39) del cristal (12).
5. Sensor de lluvias (10) de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque al menos un emisor (14) emite radiación en la dirección del cristal (12) para la configuración de la zona de medición (40).
6. Sensor de lluvias (10) de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque al menos entre el cristal (12) y al menos un emisor (14) está dispuesto un cuerpo conductor de luz (18) para la conducción de la radiación.
7. Sensor de lluvias (10) de acuerdo con la reivindicación 5 y/o 6, caracterizado porque están previstos medios de filtro de tal forma que se utilizan diferentes intervalos de longitudes de ondas para la iluminación del limpiaparabrisas (24) y para la configuración de la zona de medición (40).
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