ES2374110T3 - RAIN SENSOR WITH A CAPACITIVE INCLUSIVE CIRCUIT. - Google Patents

RAIN SENSOR WITH A CAPACITIVE INCLUSIVE CIRCUIT. Download PDF

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ES2374110T3 ES06845184T ES06845184T ES2374110T3 ES 2374110 T3 ES2374110 T3 ES 2374110T3 ES 06845184 T ES06845184 T ES 06845184T ES 06845184 T ES06845184 T ES 06845184T ES 2374110 T3 ES2374110 T3 ES 2374110T3
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Abstract

Un sensor de lluvia, que comprende: un circuito de detección que comprende al menos condensadores de detección (C1, C2) primero y segundo que son sensibles a la humedad sobre una superficie externa de una ventana (1; 10); caracterizado porque el circuito de detección comprende además al menos un condensador imitador (Cint) que 5 imita la carga y descarga de al menos el primer condensador de detección; en el que un pulso de escritura hace que cada uno del primer condensador de detección (C1) y del condensador imitador (Cint) se carguen, y un pulso de borrado hace que cada uno del primer condensador de detección (C1) y del condensador imitador (Cint) se descarguen sustancialmente; en el que la presencia de lluvia sobre la superficie externa de la ventana en un campo de detección del primer condensador de detección (C1) hace que un voltaje en un electrodo de salida del condensador imitador (Cint) fluctúe de una manera proporcional a la fluctuación de un voltaje en un electrodo de salida del primer condensador de detección (C1) aunque no haya lluvia presente en un campo del condensador imitador; y en el que se detecta lluvia en función de una señal de salida del electrodo de salida del condensador imitador, en el que la señal de salida se lee al menos entre la finalización del pulso de escritura y el comienzo del pulso de borrado.A rain sensor, comprising: a detection circuit comprising at least first and second detection capacitors (C1, C2) that are sensitive to moisture on an external surface of a window (1; 10); characterized in that the detection circuit further comprises at least one imitating capacitor (Cint) that mimics the loading and unloading of at least the first detection capacitor; in which a write pulse causes each of the first detection capacitor (C1) and the mimic capacitor (Cint) to be charged, and a clear pulse causes each of the first detection capacitor (C1) and the mimic capacitor (Cint) are substantially discharged; in which the presence of rain on the external surface of the window in a detection field of the first detection capacitor (C1) causes a voltage at an output electrode of the imitation capacitor (Cint) to fluctuate in a manner proportional to the fluctuation of a voltage at an output electrode of the first detection capacitor (C1) although no rain is present in a field of the imitator capacitor; and in which rain is detected as a function of an output signal of the output electrode of the imitator capacitor, in which the output signal is read at least between the end of the write pulse and the start of the erase pulse.

Description

Sensor de lluvia con un circuito inclusivo capacitivo Rain sensor with an capacitive inclusive circuit

Campo de la invención Field of the Invention

Esta invención se refiere a un sistema y/o a un procedimiento para detectar la presencia de lluvia y/o las perturbaciones o la presencia de otros materiales sobre una(s) lámina(s) de vidrio tales como el parabrisas, la luna trasera o el techo solar de un vehículo. Los condensadores de detección están soportados por una ventana tal como el parabrisas de un vehículo y tienen un campo que se ve afectado por la humedad (por ejemplo, lluvia) sobre una superficie de la ventana. Un circuito de detección proporciona una señal analógica basada en y/o relacionada con las capacitancias de los condensadores de detección. La salida analógica del circuito puede convertirse en una señal digital y someterse a un procesamiento (por ejemplo, correlación) para determinar si hay humedad (por ejemplo, lluvia, rocío, niebla, etc.) o similar sobre la superficie de la ventana. This invention relates to a system and / or a method for detecting the presence of rain and / or disturbances or the presence of other materials on a glass sheet (s) such as the windshield, the rear window or the sunroof of a vehicle. Detection capacitors are supported by a window such as the windshield of a vehicle and have a field that is affected by moisture (for example, rain) on a window surface. A detection circuit provides an analog signal based on and / or related to the capacitances of the detection capacitors. The analog output of the circuit can be converted into a digital signal and subjected to a processing (for example, correlation) to determine if there is humidity (for example, rain, dew, fog, etc.) or the like on the window surface.

Antecedentes y resumen de formas de realización de ejemplo de la invención Background and summary of exemplary embodiments of the invention

La presencia de humedad (por ejemplo, lluvia o condensación) y/o de otros materiales o residuos sobre el parabrisas y/o la luna trasera de un vehículo puede crear situaciones de conducción peligrosas para los conductores, pasajeros y peatones si no se eliminan de manera inmediata. Las escobillas del limpiaparabrisas son una manera ampliamente conocida y habitual de eliminar tales materiales y de reducir los peligros de la conducción durante situaciones peligrosas. Los sensores de lluvia se han desarrollado para detectar la presencia de humedad (por ejemplo, lluvia u otra condensación) sobre el parabrisas de un vehículo y para encender y apagar los limpiaparabrisas, según sea necesario, cuando se detecta dicha humedad. Detectar automáticamente lluvia, aguanieve, niebla y similares, y tomar la acción apropiada, por ejemplo encender/apagar las escobillas del limpiaparabrisas a una velocidad apropiada, reduce potencialmente las distracciones del conductor, permitiendo al conductor concentrarse mejor en la carretera. Sin embargo, encender/apagar de manera inapropiada los limpiaparabrisas o no poder activar los limpiaparabrisas cuando hay humedad también puede crear situaciones peligrosas. Además, tales sistemas también son sensibles a distracciones provocadas por “suciedad”, lo que puede provocar lecturas/barridos falsos cuando hay suciedad sobre el parabrisas. The presence of moisture (e.g. rain or condensation) and / or other materials or debris on the windshield and / or the rear window of a vehicle can create dangerous driving situations for drivers, passengers and pedestrians if they are not removed from immediate way. Windshield wiper blades are a widely known and common way to remove such materials and reduce driving hazards during dangerous situations. Rain sensors have been developed to detect the presence of moisture (for example, rain or other condensation) on the windshield of a vehicle and to turn the windshield wipers on and off, as necessary, when such moisture is detected. Automatically detect rain, sleet, fog and the like, and take appropriate action, for example turning on / off the windshield wiper blades at an appropriate speed, potentially reduces driver distractions, allowing the driver to concentrate better on the road. However, turning on / off improperly the windshield wipers or not being able to activate the windshield wipers when there is humidity can also create dangerous situations. In addition, such systems are also sensitive to distractions caused by "dirt", which can cause false readings / sweeps when there is dirt on the windshield.

Determinados sensores de lluvia convencionales están basados en un concepto capacitivo, como los descritos en el documento DE 3736049. Certain conventional rain sensors are based on a capacitive concept, such as those described in DE 3736049.

La patente U.S. nº 6.373.263 a nombre de Netzer enseña la utilización de sensores de lluvia capacitivos y la lectura de corriente diferencial entre dos condensadores sobre el parabrisas. Desafortunadamente, el sistema de Netzer también tiene importantes desventajas. Por ejemplo, el sistema de Netzer sólo es sensible a los cambios. Por lo tanto, por ejemplo, si ya hay humedad (por ejemplo, lluvia o condensación) en un parabrisas debido a que un vehículo ha estado aparcado al aire libre en presencia de lluvia o niebla, el sistema de Netzer no puede detectarlas cuando se arranca el vehículo. Además, el sistema de Netzer puede estar sujeto a determinados efectos nocivos de interferencias electromagnéticas (EMI), cambios de temperatura, así como interferencias de otras fuentes. Por ejemplo, cuando cuerpos externos (por ejemplo, la mano de una persona, ondas de radio, etc.) interfieren en la función de los condensadores, las cargas de los electrodos de excitación y de recepción pueden variar de manera no controlada en el sistema de Netzer, dando lugar por tanto a alarmas o detecciones falsas. Por lo tanto, por ejemplo, con el sistema de Netzer, ondas de radio CB, microondas, dispositivos manuales, el contacto humano con el parabrisas, objetos que pueden conectarse a tierra y/o similares, puede interferir de manera no deseada con el sistema y, de ese modo, producir posiblemente barridos y/o detecciones falsos. El sistema de Netzer también está sometido a posibles lecturas falsas producidas por cambios bruscos de temperatura en vista del sistema de condensador de referencia utilizado por el sistema de Netzer, donde el condensador de referencia del sistema de Netzer tiene una geometría/forma/tamaño diferente a los del condensador de detección. U.S. Patent No. 6,373,263 on behalf of Netzer teaches the use of capacitive rain sensors and the differential current reading between two capacitors on the windshield. Unfortunately, the Netzer system also has significant disadvantages. For example, the Netzer system is only sensitive to changes. Therefore, for example, if there is already moisture (e.g. rain or condensation) on a windshield because a vehicle has been parked outdoors in the presence of rain or fog, the Netzer system cannot detect them when it starts the vehicle. In addition, the Netzer system may be subject to certain harmful effects of electromagnetic interference (EMI), temperature changes, as well as interference from other sources. For example, when external bodies (for example, a person's hand, radio waves, etc.) interfere with the function of the capacitors, the charges of the excitation and reception electrodes may vary uncontrollably in the system. Netzer, thus leading to alarms or false detections. Therefore, for example, with the Netzer system, CB radio waves, microwaves, manual devices, human contact with the windshield, objects that can be grounded and / or the like, may undesirably interfere with the system and, thus, possibly produce sweeps and / or false detections. The Netzer system is also subject to possible false readings caused by sudden temperature changes in view of the reference condenser system used by the Netzer system, where the reference condenser of the Netzer system has a different geometry / shape / size to those of the detection capacitor.

Por lo tanto, resulta evidente que existe una necesidad en la técnica de un sensor de humedad (por ejemplo, lluvia) que sea eficaz en lo que respecta al funcionamiento y/o la detección, y que supere una o más de las desventajas mencionadas anteriormente. Según esta invención, se proporciona un sensor de lluvia y un procedimiento como los definidos en las reivindicaciones 1 y 10. Therefore, it is evident that there is a need in the art for a humidity sensor (eg rain) that is effective in terms of operation and / or detection, and that overcomes one or more of the above-mentioned disadvantages . According to this invention, a rain sensor and a method as defined in claims 1 and 10 are provided.

Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings

Estas y otras características y ventajas se entenderán mejor y de manera más completa haciendo referencia a la siguiente descripción detallada de formas de realización ilustrativas a modo de ejemplo junto con los dibujos, en los que: These and other features and advantages will be better and more fully understood by reference to the following detailed description of illustrative embodiments by way of example together with the drawings, in which:

La FIGURA 1(a) es un diagrama de bloques de los componentes de un sensor de lluvia a modo de ejemplo. FIGURE 1 (a) is a block diagram of the components of an example rain sensor.

La FIGURA 1(b) es una vista en sección transversal de un sensor de lluvia que puede utilizar las características de FIGURE 1 (b) is a cross-sectional view of a rain sensor that can use the characteristics of

la Fig. 1(a) y/o de una o más de las Fig. 2 - 12. Fig. 1 (a) and / or one or more of Fig. 2-12.

La FIGURA 1(c) es una vista en sección transversal de un sensor de lluvia que puede utilizar las características de la Fig. 1(a) y/o de una o más de las Fig. 2 - 12. FIGURE 1 (c) is a cross-sectional view of a rain sensor that may utilize the features of Fig. 1 (a) and / or one or more of Fig. 2-12.

La FIGURA 1(d) es una vista en sección transversal de un sensor de lluvia que puede utilizar las características de la Fig. 1(a) y/o de una o más de las Fig. 2 - 12. FIGURE 1 (d) is a cross-sectional view of a rain sensor that can utilize the features of Fig. 1 (a) and / or one or more of Fig. 2-12.

La FIGURA 1(e) es una vista en sección transversal de un sensor de lluvia que puede utilizar las características de la Fig. 1(a) y/o de una o más de las Fig. 2 - 12. FIGURE 1 (e) is a cross-sectional view of a rain sensor that can utilize the features of Fig. 1 (a) and / or one or more of Fig. 2-12.

La FIGURA 1(f) es una vista en sección transversal de un sensor de lluvia que puede utilizar las características de la Fig. 1(a) y/o de una o más de las Fig. 2 - 12. FIGURE 1 (f) is a cross-sectional view of a rain sensor that can utilize the features of Fig. 1 (a) and / or one or more of Fig. 2-12.

La FIGURA 2A es un patrón optimizado a modo de ejemplo para una matriz capacitiva en cuadrantes basada en fractales de Hilbert, donde tales condensadores pueden estar previstos en la ventana como una matriz de sensor en una o más de las Fig. 1(a) - 1(f) y 4 - 12, por ejemplo. FIGURE 2A is an example optimized pattern for a capacitive matrix in quadrants based on Hilbert fractals, where such capacitors may be provided in the window as a sensor matrix in one or more of Fig. 1 (a) - 1 (f) and 4-12, for example.

La FIGURA 2B es otro patrón optimizado a modo de ejemplo para una matriz capacitiva en cuadrantes, donde tales condensadores pueden estar previstos en la ventana como una matriz de sensor en una o más de las Fig. 1(a) - 1(f) y 4 - 12, por ejemplo. FIGURE 2B is another example optimized pattern for a capacitive quadrant matrix, where such capacitors may be provided in the window as a sensor matrix in one or more of Fig. 1 (a) - 1 (f) and 4-12, for example.

La FIGURA 3 es una imagen ampliada de otra matriz capacitiva en cuadrantes a modo de ejemplo, donde tales condensadores pueden estar previstos en la ventana como una matriz de sensor en una o más de las Fig. 1(a) - 1(f) y 4 - 12, por ejemplo. FIGURE 3 is an enlarged image of another capacitive matrix in quadrants by way of example, where such capacitors may be provided in the window as a sensor array in one or more of Fig. 1 (a) - 1 (f) and 4-12, for example.

La FIGURA 4 es un diagrama de circuito de ejemplo que incluye un sistema de circuitos utilizado para un pulso de reloj de escritura en dispositivos electrónicos de lectura de salida, para su utilización en una o más de las Fig. 1(a) - 1(f) y 5 - 12, según la invención. FIGURE 4 is an example circuit diagram that includes a circuit system used for a writing clock pulse in electronic output reading devices, for use in one or more of Fig. 1 (a) - 1 ( f) and 5-12, according to the invention.

La FIGURA 5 es un diagrama de circuito de ejemplo que incluye un sistema de circuitos utilizado para un pulso de reloj de borrado en dispositivos electrónicos de lectura de salida, para su utilización en una o más de las Fig. 1(a) - 1(f), 4 y 6 - 12, según la invención. FIGURE 5 is an example circuit diagram that includes a circuit system used for an erase clock pulse in electronic output reading devices, for use in one or more of Fig. 1 (a) - 1 ( f), 4 and 6-12, according to the invention.

La FIGURA 6 es un diagrama de temporización a modo de ejemplo obtenido a partir del sistema de circuitos de lectura de salida de las Fig. 4 - 5. FIGURE 6 is an exemplary timing diagram obtained from the output reading circuit system of Figs. 4-5.

La FIGURA 7 es una diagrama a modo de ejemplo de flujo o de estados que muestra cómo pueden utilizarse datos de autocorrelación y de correlación cruzada para controlar los limpiaparabrisas, que pueden utilizarse junto con una FIGURE 7 is an exemplary flow or state diagram showing how autocorrelation and cross correlation data can be used to control windshield wipers, which can be used in conjunction with a

o más de las Fig. 1 - 6 y 8 - 12. or more of Figs. 1-6 and 8-12.

La FIGURA 8 es un diagrama de flujo a modo de ejemplo que muestra cómo pueden utilizarse datos de autocorrelación y de correlación cruzada para controlar los limpiaparabrisas, que pueden utilizarse junto con una o más de las Fig. 1 - 7 y 9 - 12. FIGURE 8 is an exemplary flow chart showing how autocorrelation and cross correlation data can be used to control the windshield wipers, which can be used in conjunction with one or more of Figs. 1-7 and 9-12.

La FIGURA 9 es una vista estilizada a modo de ejemplo de cómo una gota de lluvia puede desplazarse a través de un limpiaparabrisas. FIGURE 9 is an exemplary stylized view of how a raindrop can travel through a windshield wiper.

La FIGURA 10 es un gráfico que traza valores máximos de ejemplo obtenidos experimentalmente de autocorrelaciones no normalizadas para diferentes perturbaciones. FIGURE 10 is a graph plotting maximum sample values obtained experimentally from non-standardized autocorrelations for different disturbances.

La FIGURA 11A es una instantánea de autocorrelación de ejemplo obtenida experimentalmente indicativa de lluvia fuerte. FIGURE 11A is an example autocorrelation snapshot obtained experimentally indicative of heavy rain.

La FIGURA 11B es una instantánea de autocorrelación de ejemplo obtenida experimentalmente indicativa de una ligera bruma. FIGURE 11B is an example autocorrelation snapshot obtained experimentally indicative of a slight haze.

La FIGURA 11C es una instantánea de autocorrelación de ejemplo obtenida experimentalmente indicativa de interferencias de radio CB. FIGURE 11C is an example autocorrelation snapshot obtained experimentally indicative of CB radio interference.

La FIGURA 11D es una instantánea de autocorrelación de ejemplo obtenida experimentalmente indicativa de un cuerpo puesto a tierra con un voltaje. FIGURE 11D is an example autocorrelation snapshot obtained experimentally indicative of a grounded body with a voltage.

La FIGURA 12A es una matriz de correlación a modo de ejemplo indicativa de lluvia ligera. FIGURE 12A is an exemplary correlation matrix indicative of light rain.

La FIGURA 12B es una matriz de correlación a modo de ejemplo indicativa de lluvia fuerte. FIGURE 12B is an exemplary correlation matrix indicative of heavy rain.

La FIGURA 13 es un ejemplo de autocorrelación. FIGURE 13 is an example of autocorrelation.

La FIGURA 14 es una tabla que muestra datos de correlación cruzada de ejemplo de los condensadores C1, C2. FIGURE 14 is a table showing example cross-correlation data of capacitors C1, C2.

La FIGURA 15 es un gráfico de correlación cruzada que traza valores de correlación cruzada frente a periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio de tiempo), utilizando determinadas señales de la Fig. 14. FIGURE 15 is a cross-correlation graph that plots cross-correlation values against time periods (the time periods are in microseconds in the time domain), using certain signals from Fig. 14.

La FIGURA 16 es un gráfico de correlación cruzada que traza valores de correlación cruzada frente a periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio de tiempo), utilizando determinadas señales de la Fig. 14. FIGURE 16 is a cross-correlation graph that plots cross-correlation values against time periods (the time periods are in microseconds in the time domain), using certain signals from Fig. 14.

La FIGURA 17 es un gráfico de correlación cruzada que traza valores de correlación cruzada frente a periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio de tiempo), utilizando determinadas señales de la Fig. 14. FIGURE 17 is a cross-correlation graph that plots cross-correlation values against time periods (the time periods are in microseconds in the time domain), using certain signals from Fig. 14.

La FIGURA 18 es un gráfico de correlación cruzada que traza valores de correlación cruzada frente a periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio de tiempo), utilizando determinadas señales de la Fig. 14. FIGURE 18 is a cross-correlation graph that plots cross-correlation values against time periods (the time periods are in microseconds in the time domain), using certain signals from Fig. 14.

La FIGURA 19 es un gráfico de correlación cruzada que traza valores de correlación cruzada frente a periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio de tiempo), utilizando determinadas señales de la Fig. 14. FIGURE 19 is a cross-correlation graph that plots cross-correlation values against time periods (the time periods are in microseconds in the time domain), using certain signals from Fig. 14.

La FIGURA 20 es un gráfico de correlación cruzada que traza valores de correlación cruzada frente a periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio de tiempo), utilizando determinadas señales de la Fig. 14. FIGURE 20 is a cross-correlation graph that plots cross-correlation values against time periods (the time periods are in microseconds in the time domain), using certain signals from Fig. 14.

La FIGURA 21 es un gráfico de correlación cruzada que traza valores de correlación cruzada frente a periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio de tiempo), utilizando determinadas señales de la Fig. 14. FIGURE 21 is a cross-correlation graph that plots cross-correlation values against time periods (the time periods are in microseconds in the time domain), using certain signals from Fig. 14.

La FIGURA 22 es un gráfico de correlación cruzada que traza valores de correlación cruzada frente a periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio de tiempo), utilizando determinadas señales de la Fig. 14. FIGURE 22 is a cross-correlation graph that plots cross-correlation values against time periods (the time periods are in microseconds in the time domain), using certain signals from Fig. 14.

La FIGURA 23 es un gráfico de correlación cruzada que traza valores de correlación cruzada frente a periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio de tiempo), utilizando determinadas señales de la Fig. 14. FIGURE 23 is a cross-correlation graph that plots cross-correlation values against time periods (the time periods are in microseconds in the time domain), using certain signals from Fig. 14.

La FIGURA 24 es un gráfico de correlación cruzada que traza valores de correlación cruzada frente a periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio de tiempo), utilizando determinadas señales de la Fig. 14. FIGURE 24 is a cross-correlation graph that plots cross-correlation values against time periods (the time periods are in microseconds in the time domain), using certain signals from Fig. 14.

La FIGURA 25 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de circuitos y/o el procesamiento de señales cuando un condensador de detección (por ejemplo, C1) está presente, incluyendo modulación sigma-delta. FIGURE 25 is a block diagram illustrating a circuit system and / or signal processing when a detection capacitor (eg, C1) is present, including sigma-delta modulation.

La FIGURA 26 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de circuitos y/o el procesamiento de señales cuando una pluralidad de condensadores (por ejemplo, C1 - C4) está presente, incluyendo modulación sigma-delta. FIGURE 26 is a block diagram illustrating a circuit system and / or signal processing when a plurality of capacitors (eg, C1-C4) is present, including sigma-delta modulation.

La FIGURA 27 es un diagrama de bloques que ilustra la modulación sigma-delta; este procesamiento se lleva a cabo en un sistema de circuitos, en firmware y/o en software. FIGURE 27 is a block diagram illustrating sigma-delta modulation; This processing is carried out in a circuit system, in firmware and / or in software.

Las FIGURAS 28(a) y (28b) son diagramas esquemáticos que ilustran las ventajas de utilizar electrodos flotantes para los condensadores de detección (por ejemplo, C1 - C4). FIGURES 28 (a) and (28b) are schematic diagrams illustrating the advantages of using floating electrodes for detection capacitors (eg, C1-C4).

Descripción detallada de formas de realización de ejemplo de la invención Detailed description of exemplary embodiments of the invention

A continuación se hace referencia más en particular a los dibujos adjuntos en los que números de referencia similares indican partes similares a lo largo de las diversas las vistas. Reference is now made in particular to the accompanying drawings in which similar reference numbers indicate similar parts throughout the various views.

Se proporciona un sistema y/o un procedimiento de detección de lluvia que incluye una detección basada en capacitancia que convierte una señal de entrada física (por ejemplo, la presencia de una gota de agua sobre un parabrisas, o similar) en una señal digital de voltaje eléctrico que se recibe y se interpreta mediante un(os) programa(s) de software o un(os) circuito(s) que decide(n) si los limpiaparabrisas deben activarse y, si es así, opcionalmente su velocidad adecuada. Por tanto, se utiliza un acoplamiento capacitivo para detectar agua y/u otro A rain detection system and / or procedure is provided that includes a capacitance based detection that converts a physical input signal (eg, the presence of a drop of water on a windshield, or the like) into a digital signal of electrical voltage that is received and interpreted by a software program (s) or a circuit (s) that decides whether the windshield wipers should be activated and, if so, optionally their proper speed. Therefore, a capacitive coupling is used to detect water and / or other

material en la superficie exterior de una ventana tal como el parabrisas, el techo solar y/o la luna trasera de un vehículo. Puede apreciarse que los procedimientos computacionales pueden llevarse a cabo mediante hardware o una combinación de hardware y software. Puede no necesaria ninguna capacitancia o ningún condensador de referencia, (es decir, no es necesario ningún condensador de compensación). material on the exterior surface of a window such as the windshield, sunroof and / or the rear window of a vehicle. It can be appreciated that computational procedures can be carried out by hardware or a combination of hardware and software. No capacitance or reference capacitor may be necessary, (that is, no compensation capacitor is necessary).

Una ecuación de permitividad proporciona una cantidad física que describe cómo un campo eléctrico afecta y es afectado por un medio. Una ecuación de permitividad básica de ejemplo es: A permittivity equation provides a physical quantity that describes how an electric field affects and is affected by a medium. An example basic permittivity equation is:

donde D es el flujo eléctrico, ε0 es la constante dieléctrica de un vacío, E es un campo eléctrico (por ejemplo, el voltaje establecido entre placas o electrodos dividido por la distancia, o V/m), y P es polarización. Polarización P puede describirse matemáticamente además como: where D is the electric flux, ε0 is the dielectric constant of a vacuum, E is an electric field (for example, the voltage established between plates or electrodes divided by distance, or V / m), and P is polarization. Polarization P can also be described mathematically as:

donde εr es la permitividad relativa (por ejemplo, la constante dieléctrica del agua, hielo, suciedad o cualquier otra cosa que pudiera encontrarse sobre una superficie exterior de una ventana tal como un parabrisas). En general, un valor alto de εi se corresponderá con una alta polarizabilidad. La permitividad del vidrio es aproximadamente 8, y la permitividad del agua es aproximadamente 85. Entonces, por sustitución y factorización, la ecuación de permitividad puede rescribirse como: where εr is the relative permittivity (for example, the dielectric constant of water, ice, dirt or anything else that could be found on an exterior surface of a window such as a windshield). In general, a high value of εi will correspond to a high polarizability. The permittivity of the glass is approximately 8, and the permittivity of the water is approximately 85. Then, by substitution and factorization, the permittivity equation can be rewritten as:

De esta forma, puede apreciarse que D es la respuesta a la excitación E. In this way, it can be seen that D is the response to excitation E.

La capacitancia C viene dada por C=Q/V, donde Q es la carga y V es el potencial, en voltios. Además, C=Φ/V, donde Φ es el flujo eléctrico asociado a la carga Q. Por la Ley de Gauss: The capacitance C is given by C = Q / V, where Q is the load and V is the potential, in volts. In addition, C = Φ / V, where Φ is the electrical flow associated with the charge Q. By Gauss's Law:

donde dA es el área de un cuadrado diferencial en la superficie cerrada S. Entonces, por sustitución, resulta evidente que la capacitancia está relacionada con la diferencia de potencial: where dA is the area of a differential square on the closed surface S. Then, by substitution, it is evident that the capacitance is related to the potential difference:

Estas ecuaciones forman la base de una técnica de ejemplo para medir la interacción del agua sobre el vidrio utilizando un sensor con una matriz capacitiva para sondear encima de la ventana (por ejemplo, vidrio). En particular, pueden utilizarse los datos de un sensor que incluya al menos uno, dos o más condensadores (por ejemplo, C1, C2, C3, etc.) para detectar si hay lluvia sobre una superficie exterior de una ventana tal como el parabrisas o la luna trasera de un vehículo. Las ecuaciones anteriores ilustran que la presencia de agua sobre la superficie de una ventana puede afectar a la capacitancia de un condensador de detección colocado de manera apropiada. These equations form the basis of an example technique to measure the interaction of water on glass using a sensor with a capacitive matrix to probe above the window (for example, glass). In particular, data from a sensor that includes at least one, two or more capacitors (for example, C1, C2, C3, etc.) can be used to detect if there is rain on an exterior surface of a window such as the windshield or The rear moon of a vehicle. The above equations illustrate that the presence of water on the surface of a window can affect the capacitance of a properly placed detection capacitor.

La Fig. 1(a) es un diagrama de bloques de componentes de ejemplo de un sensor de lluvia. Una fuente de alimentación 10 está conectada a un dispositivo electrónico de lectura de salida 12 que puede incluir uno o más de entre hardware, firmware y/o software. Tal y como se describirá en mayor detalle posteriormente, el sensor incluye uno o más condensadores para formar un sensor capacitivo 5. Aunque pueden utilizarse diferentes tipos de condensadores, en el sensor pueden utilizarse condensadores que tengan cada uno un par de electrodos aproximadamente coplanarios dispuestos en un patrón fractal. Un patrón fractal puede dividirse en una matriz capacitiva. Los datos de y/o relacionados con el (los) condensador(es) de detección del sensor capacitivo 5 se reciben y se leen mediante el dispositivo electrónico de lectura de salida 12 que puede estar constituido por uno o más de entre hardware, firmware y/o software. El dispositivo electrónico de lectura de salida 12 captura el ruido eléctrico y lo convierte en una(s) señal(es) digital(es). Esta(s) señal(es) digital(es) se pasa(n) a un modulo de cálculo 14 (que puede estar constituido por uno o más de entre hardware, firmware y/o software) que determina qué acción deben llevar a cabo los limpiaparabrisas. Por ejemplo, los limpiaparabrisas pueden iniciar un único barrido, barridos a baja velocidad, barridos a alta velocidad, etc., en función de los datos analizados de y/o relacionados con el sensor capacitivo. También puede hacerse que se desactiven los limpiaparabrisas, se reduzca/aumente la Fig. 1 (a) is a block diagram of example components of a rain sensor. A power supply 10 is connected to an electronic output reading device 12 that may include one or more of hardware, firmware and / or software. As will be described in greater detail below, the sensor includes one or more capacitors to form a capacitive sensor 5. Although different types of capacitors can be used, capacitors can be used in the sensor each having an approximately coplanar pair of electrodes arranged in A fractal pattern A fractal pattern can be divided into a capacitive matrix. The data of and / or related to the capacitor sensing capacitor (s) of the capacitive sensor 5 are received and read by means of the electronic output reading device 12 which may be constituted by one or more of hardware, firmware and / or software. The electronic output reading device 12 captures the electrical noise and converts it into a digital signal (s). This digital signal (s) is passed to a calculation module 14 (which may be constituted by one or more of hardware, firmware and / or software) that determines what action they should take. the windscreen cleaners. For example, windshield wipers can initiate a single sweep, low speed sweeps, high speed sweeps, etc., depending on the analyzed data of and / or related to the capacitive sensor. Windshield wipers can also be deactivated, reduce / increase the

velocidad de barrido, etc., en función de los datos analizados de y/o relacionados con el sensor capacitivo. Un motor de sistema de control de limpiaparabrisas 16 recibe instrucciones desde el módulo de cálculo 14 y ordena a los limpiaparabrisas 18 que lleven a cabo la acción adecuada. scanning speed, etc., depending on the analyzed data of and / or related to the capacitive sensor. A windshield wiper control system motor 16 receives instructions from the calculation module 14 and instructs the windshield wipers 18 to carry out the appropriate action.

El sensor capacitivo 5 interacciona con un bus de interconexión local (bus LIN) de un vehículo. Un bus LIN (no mostrado) es normalmente un bus serie al que se conectan dispositivos esclavos de un automóvil. Un bus LIN lleva a cabo normalmente el establecimiento con los dispositivos esclavos para garantizar que estén, por ejemplo, conectados y en estado operativo. Además, un bus LIN puede proporcionar otra información a los dispositivos esclavos tal como, por ejemplo, la hora actual. Capacitive sensor 5 interacts with a local interconnect bus (LIN bus) of a vehicle. A LIN bus (not shown) is normally a serial bus to which slave devices of a car are connected. A LIN bus normally performs the establishment with the slave devices to ensure that they are, for example, connected and in operational state. In addition, a LIN bus can provide other information to slave devices such as, for example, the current time.

El sensor capacitivo 5 incluye una pluralidad de condensadores en forma de cualquier disposición adecuada. Capacitive sensor 5 includes a plurality of capacitors in the form of any suitable arrangement.

La Fig. 1(b) es una vista en sección transversal de una ventana de vehículo que incluye un sensor de lluvia según una forma de realización de ejemplo de esta invención. El parabrisas de un vehículo incluye un sustrato de vidrio interior 1 y un sustrato de vidrio exterior 2 que están laminados conjuntamente por medio de una intercapa con base de polímero 3 de un material tal como butiral de polivinilo (PVB) o similar. Puede proporcionarse un recubrimiento de baja e (baja emisividad) 4 opcional en la superficie interior del sustrato de vidrio exterior 2 (o incluso en la superficie del sustrato 1). Un recubrimiento de baja E 4 incluye normalmente al menos una capa reflectante de IR delgada de un material tal como plata, oro o similares, intercalada entre al menos una primera y una segunda capa dieléctrica de un material tal como nitruro de silicio, óxido de estaño, óxido de zinc o similares. Recubrimientos de baja E 4 de ejemplo se describen en las patentes U.S. nº 6.686.050, 6.723.211, 6.782.718, 6.749.941, 6.730.352, 6.802.943, 4.782.216, 3.682.528 y 6.936.347. Fig. 1 (b) is a cross-sectional view of a vehicle window that includes a rain sensor according to an exemplary embodiment of this invention. The windshield of a vehicle includes an inner glass substrate 1 and an exterior glass substrate 2 that are laminated together by means of a polymer-based interlayer 3 of a material such as polyvinyl butyral (PVB) or the like. An optional low e (low emissivity) 4 coating may be provided on the inner surface of the outer glass substrate 2 (or even on the surface of the substrate 1). A low E 4 coating normally includes at least one thin IR reflective layer of a material such as silver, gold or the like, sandwiched between at least a first and a second dielectric layer of a material such as silicon nitride, tin oxide , zinc oxide or the like. Example low E 4 coatings are described in U.S. Pat. 6,686,050, 6,723,211, 6,782,718, 6,749,941, 6,730,352, 6,802,943, 4,782,216, 3,682,528 and 6,936,347.

La Fig. 1(b) ilustra un condensador de ejemplo del sensor capacitivo. Mientras que el sensor capacitivo de la Fig. 1(a) incluye normalmente una pluralidad de condensadores en una matriz, en la Fig. 1(b) sólo se muestra un condensador del sensor por motivos de simplicidad. Los otros condensadores son similares en sección transversal al mostrado en la Fig. 1(b) en determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención. El condensador de ejemplo (C1, C2, C3 o C4) del sensor capacitivo mostrado en la Fig. 1(b) incluye un par de electrodos de condensador coplanarios o sustancialmente coplanarios espaciados 7 y 8. Los electrodos 7 y 8 están hechos de un material conductor que puede imprimirse o, de otro modo, formarse en la ventana. Por ejemplo, los electrodos de condensador 7 y 8 del condensador de detección pueden estar hechos de o incluir plata, ITO (óxido de indioestaño), u otro material conductor adecuado. En determinadas formas de realización de ejemplo, el condensador mostrado en la Fig. 1(b) se ve afectado por una gota de lluvia en la superficie exterior de la ventana porque el campo eléctrico Es del condensador se extiende hasta o más allá de la superficie exterior de la ventana tal y como se muestra en la Fig. 1(b) y, por tanto, puede interactuar con la gota de lluvia u otro material sobre la superficie exterior de la ventana. En este documento se describen las señales recibidas desde y/o relacionadas con el (los) condensador(es) de detección y el análisis de las mismas. Fig. 1 (b) illustrates an example capacitor of the capacitive sensor. While the capacitive sensor of Fig. 1 (a) normally includes a plurality of capacitors in a matrix, in Fig. 1 (b) only one capacitor of the sensor is shown for simplicity. The other capacitors are similar in cross section to that shown in Fig. 1 (b) in certain exemplary embodiments of this invention. The example capacitor (C1, C2, C3 or C4) of the capacitive sensor shown in Fig. 1 (b) includes a pair of coplanar or substantially coplanar spaced capacitor electrodes 7 and 8. Electrodes 7 and 8 are made of a conductive material that can be printed or otherwise formed in the window. For example, the capacitor electrodes 7 and 8 of the detection capacitor may be made of or include silver, ITO (indium tin oxide), or other suitable conductive material. In certain exemplary embodiments, the capacitor shown in Fig. 1 (b) is affected by a raindrop on the outer surface of the window because the electric field Es of the capacitor extends to or beyond the surface outside of the window as shown in Fig. 1 (b) and, therefore, can interact with the raindrop or other material on the outside surface of the window. This document describes the signals received from and / or related to the detection capacitor (s) and their analysis.

En la Fig. 1(b) se proporciona una capa aislante opaca 9 (por ejemplo, frita negra o esmalte, o similar) en la ventana sobre los electrodos 7 y 8 con el fin de esconder los electrodos 7, 8 de la vista del (de los) pasajero(s) que está(n) sentado(s) dentro del vehículo. Por lo tanto, puede apreciarse que la capa opaca 9 se proporciona únicamente en una pequeña parte de la ventana, incluyendo el área en la que está situada la matriz capacitiva de la matriz de condensadores del sensor de lluvia. La matriz capacitiva del sensor de lluvia y, por tanto, la capa opaca 9, pueden situarse en el parabrisas de un vehículo en un área próxima al soporte de montaje del espejo retrovisor. La capa opaca 9 (por ejemplo, frita negra o esmalte) puede establecer un contacto directo con el patrón fractal de los electrodos de condensador 7, 8 ya que la capa 9 no es conductora. Sin embargo, incluso si una capa de frita negra 9 fuera conductora (lo que es posible), su constante dieléctrica es parecida a la del agua, de manera que no interferirá de manera adversa en la captura de datos de y/o relacionados con los condensadores C1 - C4 y en el análisis asociado. In Fig. 1 (b) an opaque insulating layer 9 (for example, black frit or enamel, or the like) is provided in the window on the electrodes 7 and 8 in order to hide the electrodes 7, 8 from the view of the (of) the passenger (s) who are sitting inside the vehicle. Therefore, it can be seen that the opaque layer 9 is provided only in a small part of the window, including the area in which the capacitive matrix of the capacitor matrix of the rain sensor is located. The capacitive matrix of the rain sensor and, therefore, the opaque layer 9, can be placed on the windshield of a vehicle in an area close to the mounting bracket of the rearview mirror. The opaque layer 9 (for example, black frit or enamel) can establish direct contact with the fractal pattern of the condenser electrodes 7, 8 since the layer 9 is not conductive. However, even if a layer of black frit 9 was conductive (which is possible), its dielectric constant is similar to that of water, so that it will not adversely interfere with the capture of data from and / or related to the C1-C4 capacitors and in the associated analysis.

La Fig. 2A es una vista desde arriba o en planta que ilustra una matriz de sensor capacitivo de ejemplo que incluye cuatro condensadores C1, C2, C3 y C4. Cada uno de estos condensadores C1, C2, C3 y C4 incluye primer y segundo electrodos de condensador coplanario espaciados 7 y 8 tal y como se muestra en la Fig. 1(b) (o en cualquiera de las Fig. 1(c) - 1(f)). Los electrodos de condensador 7 y 8 de cada condensador C1 - C4 pueden estar hechos de frita de plata conductora o similar, tal y como se muestra en la Fig. 2A. Además, puede haber un hueco 22 de 0,2 a 1,5 mm aproximadamente, más preferiblemente de 0,3 a 1,0 mm aproximadamente (por ejemplo, 0,6 mm), entre los electrodos de condensador coplanarios 7 y 8 de un condensador (C1, C2, C3 y/o C4), tal y como se muestra en la Fig. 2A. En la Fig. 2A, los condensadores C1 - C4 están cubiertos por una capa de frita negra aislante 9 que es la misma que la capa opaca 9 mencionada anteriormente con respecto la Fig. 1(b). En la Fig. 2A, se proporciona una matriz de placas de contacto en el centro de la matriz de sensor, e incluye cuatro placas de contacto eléctricamente conectadas a los respectivos electrodos 7 de los condensadores C1 - C4, y cuatro placas de contacto eléctricamente conectadas a los respectivos electrodos 8 de los condensadores C1 - C4. Una placa de contacto de ejemplo está indicada por el número de referencia 28 en la Fig. 2A. Las cuatro placas de contacto de Fig. 2A is a top or plan view illustrating an example capacitive sensor matrix that includes four capacitors C1, C2, C3 and C4. Each of these capacitors C1, C2, C3 and C4 includes first and second coplanar capacitor electrodes spaced 7 and 8 as shown in Fig. 1 (b) (or in any of Fig. 1 (c) - 1 (f)). The capacitor electrodes 7 and 8 of each capacitor C1-C4 may be made of conductive silver frit or the like, as shown in Fig. 2A. In addition, there may be a gap 22 of about 0.2 to 1.5 mm, more preferably about 0.3 to 1.0 mm (for example, 0.6 mm), between the coplanar condenser electrodes 7 and 8 of a capacitor (C1, C2, C3 and / or C4), as shown in Fig. 2A. In Fig. 2A, capacitors C1-C4 are covered by an insulating black frit layer 9 which is the same as the opaque layer 9 mentioned above with respect to Fig. 1 (b). In Fig. 2A, an array of contact plates is provided in the center of the sensor array, and includes four contact plates electrically connected to the respective electrodes 7 of capacitors C1-C4, and four contact plates electrically connected to the respective electrodes 8 of capacitors C1-C4. An example contact plate is indicated by reference number 28 in Fig. 2A. The four contact plates of

color blanco 28 de la Fig. 2A están eléctricamente conectadas a los respectivos electrodos de condensador 7 de los condensadores C1 - C4, mientras que las placas de contacto de color gris oscuro 28 de la Fig. 2A están eléctricamente conectadas a los respectivos electrodos de condensador 8 de los condensadores C1 - C4. Todos los condensadores de detección C1 - C4 son sensibles a la humedad, tal como lluvia sobre la superficie externa de la ventana. white color 28 of Fig. 2A are electrically connected to the respective capacitor electrodes 7 of capacitors C1-C4, while the dark gray contact plates 28 of Fig. 2A are electrically connected to the respective capacitor electrodes 8 of the C1-C4 capacitors. All C1-C4 sensing capacitors are sensitive to moisture, such as rain on the external surface of the window.

En la Fig. 2A, cada uno de los condensadores C1 - C4 del sensor capacitivo se forma utilizando una geometría fractal. En particular, cada uno de los electrodos coplanarios 7 y 8 de cada condensador C1 - C4 está formado con una geometría fractal. Los patrones de diseño fractal permiten obtener, por ejemplo, una gran capacitancia en un área pequeña y, por lo tanto, son deseables sobre otras geometrías en determinadas aplicaciones de sensor de lluvia de ejemplo. La geometría fractal puede agruparse en (a) fractales aleatorios, que pueden denominarse como fractales caóticos o de Brownian y que incluyen una componente de ruido aleatorio, y en (b) fractales deterministas In Fig. 2A, each capacitor C1-C4 of the capacitive sensor is formed using a fractal geometry. In particular, each of the coplanar electrodes 7 and 8 of each capacitor C1-C4 is formed with a fractal geometry. Fractal design patterns make it possible, for example, to obtain a large capacitance in a small area and, therefore, are desirable over other geometries in certain example rain sensor applications. Fractal geometry can be grouped into (a) random fractals, which can be referred to as chaotic or Brownian fractals and that include a random noise component, and into (b) deterministic fractals

o exactos. En la geometría fractal determinista se obtiene una estructura autosimilar a partir de la repetición de un diseño o motivo (o "generador") (es decir, autosimilitud y estructura en todas las escalas). En la autosimilitud determinista o exacta, los condensadores fractales pueden fabricarse a través de medios recursivos o iterativos. Dicho de otro modo, los fractales están formados normalmente por o incluyen muchas copias de sí mismos en escalas diferentes. or exact. In deterministic fractal geometry, a self-similar structure is obtained from the repetition of a design or motif (or "generator") (that is, self-similarity and structure on all scales). In deterministic or exact self-similarity, fractal capacitors can be manufactured through recursive or iterative means. In other words, fractals are usually formed by or include many copies of themselves on different scales.

En la Fig. 2A puede observarse que los electrodos coplanarios 7 y 8 de cada condensador (donde se muestran los electrodos 7 y 8 pero no están etiquetados en la Fig. 2A debido al color oscuro de la frita 9, pero están espaciados mediante unos huecos 22) presentan unas geometrías fractales y están dispuestos sustancialmente en paralelo entre sí en toda la longitud sinuosa de cada condensador. Dicho de otro modo, cada electrodo 7, 8 de un condensador dado (por ejemplo, C1, C2, C3 o C4) tiene una forma sinuosa en la geometría fractal, pero se mantiene sustancialmente en paralelo al otro electrodo (el otro de 7, 8) del condensador en toda la longitud sinuosa del condensador. La longitud global de cada condensador (por ejemplo, C1), a lo largo de la longitud sinuosa del fractal, es aproximadamente de 25 a 200 mm en determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención, más preferiblemente de 30 a 90 mm aproximadamente, siendo un ejemplo 50 mm aproximadamente. In Fig. 2A it can be seen that the coplanar electrodes 7 and 8 of each capacitor (where electrodes 7 and 8 are shown but are not labeled in Fig. 2A due to the dark color of the frit 9, but are spaced by gaps 22) they have fractal geometries and are arranged substantially parallel to each other over the entire sinuous length of each capacitor. In other words, each electrode 7, 8 of a given capacitor (for example, C1, C2, C3 or C4) has a sinuous shape in fractal geometry, but remains substantially parallel to the other electrode (the other of 7, 8) of the condenser over the entire sinuous length of the condenser. The overall length of each capacitor (for example, C1), along the sinuous length of the fractal, is approximately 25 to 200 mm in certain exemplary embodiments of this invention, more preferably approximately 30 to 90 mm, an example being approximately 50 mm.

El patrón fractal de la Fig. 2A es un patrón fractal de Hilbert. Los electrodos 7, 8 de los condensadores C1 - C4 en la Fig. 2A forman un patrón fractal de Hilbert, solamente a modo de ejemplo y de manera no limitativa. En particular, los condensadores mostrados en la Fig. 2A tienen una forma fractal de Hilbert de tercer orden. Los fractales de Hilbert son fractales continuos que llenan el espacio, con dimensiones fractales de dos. Esto significa que fractales de orden superior tendrán una forma más cuadrada. Un fractal de Hilbert puede formarse utilizando el siguiente sistema L: The fractal pattern of Fig. 2A is a Hilbert fractal pattern. Electrodes 7, 8 of capacitors C1-C4 in Fig. 2A form a Hilbert fractal pattern, by way of example only and not limitation. In particular, the capacitors shown in Fig. 2A have a third-order Hilbert fractal shape. Hilbert's fractals are continuous fractals that fill the space, with fractal dimensions of two. This means that higher order fractals will have a more square shape. A Hilbert fractal can be formed using the following L system:

Hilbert { Ángulo 90 Hilbert {Angle 90

Axioma X Axiom X

X=-YF+XFX+FY-X = -YF + XFX + FY-

Y = +XF-YFY-FX+ Y = + XF-YFY-FX +

} }

donde "Ángulo 90" establece las rotaciones siguientes a 90 grados, X e Y son funciones definidas, "F" significa "llevar hacia delante", "+" significa "girar en el sentido contrario a las agujas del reloj", y "-" significa "girar en el sentido de las agujas del reloj". Aunque pueden utilizarse geometrías fractales de Hilbert para formar los condensadores C1 - C4, también pueden utilizarse otros tipos de fractales para crear la forma de los condensadores. Por ejemplo, los electrodos de condensador 7, 8 de los condensadores C1 - C4 pueden formarse utilizando cualquiera de los diseños fractales divulgados en cualquiera de las patentes U.S. nos 6.552.690, 6.104.349, 6.140.975, 6.127.977, 6.084.285, 6.975.277. Tal y como se muestra en las Fig. 2A, 2B y 3, todos los condensadores de detección de la matriz de detección pueden ser idénticos o sustancialmente idénticos respecto a la forma. where " Angle 90 " set the following rotations to 90 degrees, X and Y are defined functions, " F " means " carry forward ", " + " means "turn counterclockwise", and "-" means "turn clockwise". Although Hilbert's fractal geometries can be used to form capacitors C1-C4, other types of fractals can also be used to create the shape of the capacitors. For example, capacitor electrodes 7, 8 of capacitors C1-C4 can be formed using any of the fractal designs disclosed in any of U.S. Pat. Nos. 6,552,690, 6,104,349, 6,140,975, 6,127,977, 6,084,285, 6,975,277. As shown in Fig. 2A, 2B and 3, all detection capacitors of the detection matrix may be identical or substantially identical with respect to the shape.

Cada uno de los condensadores C1 - C4 de la matriz de sensor puede ser eléctricamente flotante (esto puede denominarse como una tierra virtual en determinados casos de ejemplo) con el fin de no tener una tierra común fija tal como cero voltios fijos, y/o estar espacialmente separado o similar, lo que puede resultar útil con respecto a las funciones de correlación. Además, la falta de una tierra común significa que la matriz capacitiva no estará sujeta a efectos adversos de interferencias tales como, por ejemplo, interferencias EMI, reduciendo de ese modo la posibilidad de falsos barridos, falsas detecciones y similares. Each of the capacitors C1-C4 of the sensor array can be electrically floating (this can be referred to as a virtual ground in certain example cases) in order not to have a fixed common ground such as zero fixed volts, and / or be spatially separated or similar, which may be useful with respect to correlation functions. In addition, the lack of a common ground means that the capacitive matrix will not be subject to adverse effects of interference such as, for example, EMI interference, thereby reducing the possibility of false sweeps, false detections and the like.

El diseño fractal para los condensadores C1 - C4 puede utilizarse en cualquiera de las formas de realización de las Fig. 1(a) - 1(f). The fractal design for capacitors C1-C4 can be used in any of the embodiments of Fig. 1 (a) - 1 (f).

La Fig. 1(c) es una vista en sección transversal de otro ejemplo, que puede utilizar el sistema de la Fig. 1(a) y de una o más de las Fig. 2 - 12. En la Fig. 1(c), la ventana de vehículo (por ejemplo, la luna trasera) está formada Fig. 1 (c) is a cross-sectional view of another example, which can use the system of Fig. 1 (a) and one or more of Fig. 2-12. In Fig. 1 (c ), the vehicle window (for example, the rear window) is formed

solamente por una lámina de vidrio 10, y los electrodos 7, 8 del condensador están previstos, directa o indirectamente, en la superficie principal interior de la lámina de vidrio 10. El condensador (por ejemplo, C1) mostrado en la Fig. 1(c) está diseñado de tal manera que se ve afectado por una gota de lluvia sobre la superficie exterior de la ventana porque el campo eléctrico Es del condensador se extiende hasta o más allá de la superficie exterior de la ventana tal y como se muestra en la Fig. 1(c) y, por tanto, puede interactuar con la gota de lluvia u otro material sobre la superficie exterior de la ventana. Cada uno de los condensadores C1 - C4 está formado de manera similar. Debe observarse que el uso de la palabra "sobre" en este documento cubre tanto directamente sobre como indirectamente sobre, y no está limitada al contacto físico a menos que se indique expresamente. Una capa opaca 9, similar a la mostrada en la Fig. 1(b), también puede proporcionarse en la Fig. 1(c) si se desea. only by a glass sheet 10, and the condenser electrodes 7, 8 are provided, directly or indirectly, on the main inner surface of the glass sheet 10. The capacitor (eg, C1) shown in Fig. 1 ( c) is designed in such a way that it is affected by a raindrop on the exterior surface of the window because the electric field Es of the capacitor extends to or beyond the exterior surface of the window as shown in the Fig. 1 (c) and, therefore, can interact with the raindrop or other material on the exterior surface of the window. Each of the capacitors C1-C4 is similarly formed. It should be noted that the use of the word " about " This document covers both directly and indirectly, and is not limited to physical contact unless expressly stated. An opaque layer 9, similar to that shown in Fig. 1 (b), can also be provided in Fig. 1 (c) if desired.

La Fig. 1(d) es una vista en sección transversal de otro ejemplo, que puede utilizar el sistema de la Fig. 1(a) y de una o más de las formas de realización de las Fig. 2 - 12. En la Fig. 1(d), la ventana de vehículo (por ejemplo, un parabrisas laminado) incluye unas láminas de vidrio 1 y 2 laminadas conjuntamente por medio de una intercapa con base de polímero 3, e incluye opcionalmente un recubrimiento de baja E 4 sobre o bien el sustrato 1 o bien el sustrato 2. La Fig. 1(d) difiere de la Fig. 1(b) en que los electrodos 7, 8 del condensador están previstos en la superficie principal de sustrato de vidrio 1 que está más lejos del interior del vehículo. Los electrodos de condensador 7, 8 pueden hacer contacto con la intercapa de polímero 3 en esta forma de realización, en determinados casos de ejemplo. El condensador (por ejemplo, C1, C2, C3 o C4) mostrado en la Fig. 1(d) está diseñado de tal manera que se ve afectado por una gota de lluvia (u otro material) sobre la superficie exterior de la ventana porque el campo eléctrico Es del condensador se extiende hasta o más allá de la superficie exterior de la ventana tal y como se muestra en la Fig. 1(d) y, por tanto, puede interactuar con la gota de lluvia u otro material sobre la superficie exterior de la ventana. Cada uno de los condensadores C1 - C4 de la matriz de sensor está formado de una manera similar a la mostrada para el condensador de la Fig. 1(d). La capa opaca 9 también puede proporcionarse en la Fig. 1(d) si se desea, sobre una parte de la ventana de modo que los electrodos de condensador queden ocultos de la vista de los pasajeros del vehículo. En la Fig. 1(d), los electrodos 7 y 8 pueden estar formados por una frita de plata conductora o ITO impreso o estampado directamente sobre y en contacto con la superficie de sustrato 1. Sin embargo, los electrodos 7 y 8 de uno o más de los condensadores del sensor pueden estar formados y estampados a partir de una capa reflectante de IR conductora metálica (por ejemplo, una capa con base de plata) de un recubrimiento de baja E 4 que está soportada por la ventana. Fig. 1 (d) is a cross-sectional view of another example, which may use the system of Fig. 1 (a) and one or more of the embodiments of Fig. 2-12. Fig. 1 (d), the vehicle window (for example, a laminated windshield) includes glass sheets 1 and 2 laminated together by means of a polymer-based interlayer 3, and optionally includes a low E 4 overlay either the substrate 1 or the substrate 2. Fig. 1 (d) differs from Fig. 1 (b) in that the electrodes 7, 8 of the condenser are provided on the main surface of the glass substrate 1 which is more away from inside the vehicle. The capacitor electrodes 7, 8 can make contact with the polymer interlayer 3 in this embodiment, in certain example cases. The condenser (for example, C1, C2, C3 or C4) shown in Fig. 1 (d) is designed in such a way that it is affected by a raindrop (or other material) on the exterior surface of the window because The electric field Es of the capacitor extends to or beyond the outer surface of the window as shown in Fig. 1 (d) and, therefore, can interact with the raindrop or other material on the surface outside of the window. Each of the capacitors C1-C4 of the sensor array is formed in a manner similar to that shown for the capacitor of Fig. 1 (d). The opaque layer 9 can also be provided in Fig. 1 (d) if desired, on a part of the window so that the condenser electrodes are hidden from the view of the passengers of the vehicle. In Fig. 1 (d), electrodes 7 and 8 may be formed by a conductive silver frit or ITO printed or stamped directly on and in contact with the substrate surface 1. However, electrodes 7 and 8 of one or more of the sensor capacitors may be formed and stamped from a metallic conductive IR reflective layer (for example, a silver-based layer) of a low E 4 coating that is supported by the window.

La Fig. 1(e) es una vista en sección transversal de otro ejemplo, que puede utilizar el sistema de la Fig. 1(a) y de una o más de las Fig. 2 - 12. En la Fig. 1(e), la ventana de vehículo (por ejemplo, un parabrisas laminado) incluye unas láminas de vidrio 1 y 2 laminadas conjuntamente por medio de una intercapa con base de polímero 3, e incluye opcionalmente un recubrimiento de baja E 4 sobre o bien el sustrato 1 o bien el sustrato 2. La Fig. 1(e) difiere de la Fig. 1(b) en que los electrodos 7, 8 del condensador (por ejemplo, C1, C2, C3 o C4) están previstos sobre la superficie principal del sustrato de vidrio exterior 2 que está más cerca del interior del vehículo. Los electrodos de condensador 7, 8 pueden hacer contacto con la intercapa de polímero 3. El condensador (por ejemplo, C1, C2, C3 o C4) mostrado en la Fig. 1(e) está diseñado de tal manera que se ve afectado por una gota de lluvia (u otro material) sobre la superficie exterior de la ventana porque el campo eléctrico Es del condensador se extiende hasta o más allá de la superficie exterior de la ventana tal y como se muestra en la Fig. 1(e) y, por tanto, puede interactuar con la gota de lluvia u otro material sobre la superficie exterior de la ventana. Cada uno de los condensadores C1 - C4 de la matriz de sensor está formado de una manera similar a la mostrada para el condensador de la Fig. 1(e). La capa opaca 9 también puede proporcionarse en la forma de realización de la Fig. 1(e) si se desea, sobre una parte de la ventana de manera que los electrodos de condensador queden ocultos de la vista de un(os) pasajero(s) del vehículo. Fig. 1 (e) is a cross-sectional view of another example, which may use the system of Fig. 1 (a) and one or more of Fig. 2-12. In Fig. 1 (e ), the vehicle window (for example, a laminated windshield) includes glass sheets 1 and 2 laminated together by means of a polymer-based interlayer 3, and optionally includes a low E 4 coating on or the substrate 1 or the substrate 2. Fig. 1 (e) differs from Fig. 1 (b) in that the electrodes 7, 8 of the capacitor (for example, C1, C2, C3 or C4) are provided on the main surface of the exterior glass substrate 2 that is closer to the interior of the vehicle. The capacitor electrodes 7, 8 can make contact with the polymer interlayer 3. The capacitor (for example, C1, C2, C3 or C4) shown in Fig. 1 (e) is designed such that it is affected by a raindrop (or other material) on the outer surface of the window because the electric field of the capacitor extends to or beyond the outer surface of the window as shown in Fig. 1 (e) and Therefore, it can interact with the raindrop or other material on the exterior surface of the window. Each of the capacitors C1-C4 of the sensor array is formed in a manner similar to that shown for the capacitor of Fig. 1 (e). The opaque layer 9 can also be provided in the embodiment of Fig. 1 (e) if desired, on a part of the window so that the condenser electrodes are hidden from the view of a passenger (s) ) vehicle.

La Fig. 1(f) es una vista en sección transversal de otro ejemplo, que puede utilizar el sistema de la Fig. 1(a) y de una o más de las Fig. 2 - 12. En la Fig. 1(f), la ventana de vehículo (por ejemplo, un parabrisas laminado) incluye unas láminas de vidrio 1 y 2 laminadas conjuntamente por medio de una intercapa con base de polímero 3, e incluye opcionalmente un recubrimiento de baja E 4 sobre o bien el sustrato 1 ó 2. La Fig. 1(f) difiere de la Fig. 1(b) en que los electrodos 7, 8 del condensador (por ejemplo, C1, C2, C3 o C4) están provistos sobre la superficie principal del sustrato de vidrio interior 1 que está más cerca del interior del vehículo, a través de un elemento de soporte 12. El elemento de soporte 12, situado entre el sustrato de vidrio 1 y los electrodos 7, 8, puede estar hecho de vidrio, silicio o similares. El condensador (por ejemplo, C1, C2, C3 o C4) mostrado en la Fig. 1(e) está diseñado de tal manera que se ve afectado por una gota de lluvia (u otro material) sobre la superficie exterior de la ventana porque el campo eléctrico Es del condensador se extiende hasta o más allá de la superficie exterior de la ventana tal y como se muestra en la Fig. 1(f) y, por tanto, puede interactuar con la gota de lluvia u otro material sobre la superficie exterior de la ventana. Cada uno de los condensadores C1 - C4 de la matriz de sensor está formado de una manera similar a la mostrada para el condensador de la Fig. 1(f). La capa opaca 9 también puede proporcionarse en la forma de realización de la Fig. 1(f) si se desea, sobre una parte de la ventana de manera que los electrodos de condensador 7, 8 queden ocultos de la vista de un (os) pasajero(s) del vehículo. Fig. 1 (f) is a cross-sectional view of another example, which may use the system of Fig. 1 (a) and one or more of Fig. 2-12. In Fig. 1 (f ), the vehicle window (for example, a laminated windshield) includes glass sheets 1 and 2 laminated together by means of a polymer-based interlayer 3, and optionally includes a low E 4 coating on or the substrate 1 or 2. Fig. 1 (f) differs from Fig. 1 (b) in that the electrodes 7, 8 of the capacitor (for example, C1, C2, C3 or C4) are provided on the main surface of the glass substrate interior 1 that is closer to the interior of the vehicle, through a support element 12. The support element 12, located between the glass substrate 1 and the electrodes 7, 8, can be made of glass, silicon or the like. The condenser (for example, C1, C2, C3 or C4) shown in Fig. 1 (e) is designed in such a way that it is affected by a raindrop (or other material) on the exterior surface of the window because The electric field Es of the capacitor extends to or beyond the outer surface of the window as shown in Fig. 1 (f) and, therefore, can interact with the raindrop or other material on the surface outside of the window. Each of the capacitors C1-C4 of the sensor array is formed in a manner similar to that shown for the capacitor of Fig. 1 (f). The opaque layer 9 can also be provided in the embodiment of Fig. 1 (f) if desired, on a part of the window so that the condenser electrodes 7, 8 are hidden from the view of one (s) passenger (s) of the vehicle.

La Fig. 2B es una vista en planta de un patrón de ejemplo para una matriz capacitiva en cuadrantes de los Fig. 2B is a plan view of an example pattern for a capacitive matrix in quadrants of the

condensadores con forma fractal C1 - C4 para el sensor capacitivo. Los cuatro condensadores mostrados en la Fig. 2B son similares a los de la Fig. 2A, excepto por las formas precisas de los mismos. Los condensadores de la Fig. 2B pueden utilizarse en cualquiera de las Fig. 1(a) - (f). Las líneas de puntos superpuestas muestran las divisiones en cuatro condensadores distintos C1 - C4. La anchura de la línea exterior puede ser de 2 mm aproximadamente, y la anchura de la línea interior puede ser de 1 mm aproximadamente. C1 - C4 fractal shaped capacitors for the capacitive sensor. The four capacitors shown in Fig. 2B are similar to those in Fig. 2A, except for the precise shapes thereof. The capacitors of Fig. 2B can be used in any of Fig. 1 (a) - (f). The overlapping dotted lines show the divisions in four different C1-C4 capacitors. The width of the outer line can be about 2 mm, and the width of the inner line can be about 1 mm.

La Fig. 3 es un dibujo ampliado de otra matriz capacitiva en cuadrantes a modo de ejemplo de condensadores con forma fractal C1 - C4 para el sensor capacitivo. Los cuatro condensadores mostrados en la Fig. 3 son similares a los de las Fig. 2A y 2B, excepto por las formas precisas de los mismos. Los condensadores fractales de la Fig. 3 pueden utilizarse en cualquiera de las Fig. 1(a) - (f). Las líneas superpuestas muestran una división de ejemplo entre los condensadores C1 - C4 de la Fig. 3. Puede apreciarse que algunas formas de realización pueden tener matrices capacitivas con solamente dos condensadores. Sin embargo, es preferible tener al menos cuatro condensadores para capturar y obtener matices en las perturbaciones. Fig. 3 is an enlarged drawing of another capacitive matrix in quadrants as an example of capacitors with a C1-C4 fractal shape for the capacitive sensor. The four capacitors shown in Fig. 3 are similar to those in Fig. 2A and 2B, except for the precise shapes thereof. The fractal capacitors of Fig. 3 can be used in any of Fig. 1 (a) - (f). The superimposed lines show an example division between capacitors C1-C4 of Fig. 3. It can be seen that some embodiments may have capacitive matrices with only two capacitors. However, it is preferable to have at least four capacitors to capture and obtain nuances in the disturbances.

El uso de la geometría fractal para los condensadores de detección C1 a C4 puede ser ventajoso para reducir falsas lecturas debidas a interferencias EMI. En particular, los fractales a altas iteraciones ayudan a reducir las incidencias por interferencias EMI, debido a que la jaula de Faraday o la cuasi-jaula de Faraday del fractal a altas iteraciones reducen el acoplamiento EMI, reduciendo de esa manera los efectos adversos de las interferencias EMI. Los fractales a altas iteraciones forman cuasi-jaulas de Faraday. The use of fractal geometry for detection capacitors C1 to C4 can be advantageous for reducing false readings due to EMI interference. In particular, fractals at high iterations help reduce incidents due to EMI interference, because the Faraday cage or the Faraday quasi-cage of the fractal at high iterations reduce EMI coupling, thereby reducing the adverse effects of EMI interference. Fractals at high iterations form quasi-cages of Faraday.

Dispositivos electrónicos de lectura de salida examinan la interacción de la lluvia y/o de otras perturbaciones sobre la ventana. Este proceso se consigue cargando secuencialmente los condensadores, leyendo sus datos, cuantificando esos datos y eliminando las cargas, tal y como se define en las reivindicaciones 1 y 10. Electronic output reading devices examine the interaction of rain and / or other disturbances on the window. This process is achieved by sequentially charging the capacitors, reading their data, quantifying that data and eliminating the charges, as defined in claims 1 and 10.

La Fig. 4 es un diagrama de circuito de un circuito de detección o de lectura de salida. El circuito de detección de la Fig. 4 puede estar formado por la unidad electrónica 12 y por la matriz de sensor capacitiva 5 de la Fig. 1. Cualquiera de los condensadores de las Fig. 1(b) - 1(f), 2A, 2B y/o 3 puede utilizarse como los condensadores C1 - C4 del circuito de la Fig. 4. El sistema de circuitos de la Fig. 4 se utiliza para un pulso de reloj de escritura en dispositivos electrónicos de lectura de salida. Los transistores Q1, Q2 y Q7 son MOSFET de canal p, siendo principalmente los transistores Q1 y Q2 responsables de una fase de escritura. Los transistores Q5 y Q6 son MOSFET de canal n. Fig. 4 is a circuit diagram of a detection or output reading circuit. The detection circuit of Fig. 4 may be formed by the electronic unit 12 and by the capacitive sensor matrix 5 of Fig. 1. Any of the capacitors of Fig. 1 (b) - 1 (f), 2A , 2B and / or 3 can be used as the capacitors C1-C4 of the circuit of Fig. 4. The circuit system of Fig. 4 is used for a write clock pulse in electronic output reading devices. Transistors Q1, Q2 and Q7 are p-channel MOSFET, with transistors Q1 and Q2 being primarily responsible for a writing phase. Transistors Q5 and Q6 are channel MOSFET n.

Todavía en relación a la Fig. 4, durante una fase de escritura se introduce un pulso de escritura ClkWr en la puerta del transistor Q7, que funciona como una resistencia o un interruptor, cargando uno o más de los condensadores C1 - C4 de la capacitancia de sensor Cs. La Fig. 6 incluye determinadas señales utilizadas en el circuito de la Fig. 4 en el ciclo de escritura. En el ciclo de escritura, el transistor Q1 está en un modo saturado, ya que su puerta y su drenador están conectados, de manera que Q1 está activado. Q4, Q5 y Q6 están desactivados, y Q2 está activado durante el modo de escritura. Los transistores Q3 y Q4 son opcionales. Cuando Q7 se activa por el pulso de escritura, se produce un ciclo de escritura, y Vcc aparece en Cs a través de A y carga uno o más de los condensadores C1 - C4 de la capacitancia de sensor Cs. Vcc puede ser un voltaje constante, tal como 5V. Uno o más de los condensadores C1 - C4 puede cargarse al mismo tiempo durante un ciclo de escritura, o el circuito carga y lee los condensadores C1, C2, C3 y C4, uno a uno (por ejemplo, véase Fig. 6). Durante un ciclo de escritura, solamente se carga uno de los condensadores C1, C2, C3 o C4. Still in relation to Fig. 4, during a writing phase a ClkWr writing pulse is introduced into the gate of transistor Q7, which functions as a resistor or a switch, charging one or more capacitors C1-C4 capacitors of sensor Cs. Fig. 6 includes certain signals used in the circuit of Fig. 4 in the writing cycle. In the write cycle, transistor Q1 is in a saturated mode, since its door and drain are connected, so that Q1 is activated. Q4, Q5 and Q6 are disabled, and Q2 is activated during write mode. Transistors Q3 and Q4 are optional. When Q7 is activated by the write pulse, a write cycle occurs, and Vcc appears in Cs through A and charges one or more of the capacitors C1-C4 of the sensor capacitance Cs. Vcc can be a constant voltage, such as 5V. One or more of the C1-C4 capacitors can be charged at the same time during a write cycle, or the circuit charges and reads the capacitors C1, C2, C3 and C4, one by one (for example, see Fig. 6). During a write cycle, only one of the capacitors C1, C2, C3 or C4 is charged.

El proceso anterior descrito para el lado izquierdo del circuito de detección de la Fig. 4 está básicamente duplicado en el lado opuesto o lado derecho del circuito de la Fig. 4. Como la corriente fluye a través del ramal del lado izquierdo, la corriente también fluye en B a través del ramal del lado derecho, y se imitan los cambios con respecto a Cs, o se imitan sustancialmente en la capacitancia de imitación interna Cint. Cuando Q7 se activa, la corriente también fluye a través de Q2 (que está activado) y carga Cint utilizando Vcc. Por lo tanto, la carga del condensador Cint imita la carga de uno de los condensadores C1 - C4. Dicho de otro modo, Cint se carga al mismo nivel, o sustancialmente al mismo nivel, que el condensador (por ejemplo, C1) que está cargándose al otro lado del circuito de la Fig. 4. El voltaje de salida del circuito de la Fig. 4, Vout (o Vo), se basa en Cint y se toma en o cerca de un electrodo del condensador Cint tal y como se muestra en la Fig. 4. Una formula de ejemplo que refleja Vout (o Vo) se muestra en la parte inferior de la Fig. 4. Por consiguiente, puede apreciarse que la salida Vout (o Vo) del circuito de las Fig. 4 - 5 se refiere a y está basada en los condensadores C1 - C4 del sensor Cs. Más específicamente, la salida Vout del circuito de las Fig. 4 - 5 se refiere a y es indicativa del estado de los condensadores C1 - C4 y de los efectos de la humedad en dichos condensadores sobre la superficie exterior de la ventana, a pesar de que Vout no se toma directamente de los condensadores C1 - C4. En particular, Vout (o Vo) se lee durante un ciclo de escritura, debido al pulso de escritura mostrado en la Fig. 4 (véase también la Fig. 6). En la fórmula de la parte inferior de la Fig. 4 para Vout, W1 es para Q1, W2 es para Q2, L1 es para Q1, L2 es para Q2, donde W es la anchura de canal de transistores y L es la longitud de canal de transistores; y VT es un voltaje umbral de cada MOSFET. The above process described for the left side of the detection circuit of Fig. 4 is basically duplicated on the opposite side or right side of the circuit of Fig. 4. As the current flows through the branch on the left side, the current also flows in B through the branch of the right side, and changes with respect to Cs are imitated, or substantially imitated in the internal imitation capacitance Cint. When Q7 is activated, the current also flows through Q2 (which is activated) and loads Cint using Vcc. Therefore, the charge of the Cint capacitor mimics the charge of one of the capacitors C1-C4. In other words, Cint is charged at the same level, or substantially at the same level, as the capacitor (for example, C1) that is charging on the other side of the circuit of Fig. 4. The output voltage of the circuit of Fig. 4, Vout (or Vo), is based on Cint and is taken at or near an electrode of the Cint capacitor as shown in Fig. 4. An example formula that reflects Vout (or Vo) is shown in the lower part of Fig. 4. Accordingly, it can be seen that the Vout (or Vo) output of the circuit of Fig. 4-5 refers to and is based on capacitors C1-C4 of the sensor Cs. More specifically, the output Vout of the circuit of Figs. 4-5 refers to and is indicative of the state of the capacitors C1-C4 and of the effects of moisture in said capacitors on the outer surface of the window, although Vout is not taken directly from capacitors C1 - C4. In particular, Vout (or Vo) is read during a write cycle, due to the write pulse shown in Fig. 4 (see also Fig. 6). In the formula at the bottom of Fig. 4 for Vout, W1 is for Q1, W2 is for Q2, L1 is for Q1, L2 is for Q2, where W is the channel width of transistors and L is the length of transistor channel; and VT is a threshold voltage of each MOSFET.

Los transistores Q3 y Q4 son opcionales. Estos transistores pueden encontrarse a voltajes bajos (por ejemplo, desactivados) durante la fase de escritura, y activados durante la fase de borrado. Transistors Q3 and Q4 are optional. These transistors can be found at low voltages (for example, deactivated) during the writing phase, and activated during the erase phase.

La señal de salida Vout (o Vo) del circuito de detección de la Fig. 4 (y de la Fig. 5) está modulada en sigma-delta. Los moduladores sigma-delta, que pueden utilizarse en un convertidor de digital a analógico (DAC) sigma-delta, pueden proporcionar un nivel de conformación o filtrado del ruido de cuantificación que puede estar presente. Moduladores sigma-delta de ejemplo que pueden utilizarse se describen en las patentes U.S. nos 6.975.257, 6.972.704, 6.967.608 y 6.980.144. En determinados ejemplos de conversión sigma-delta, puede llevarse a efecto el sobremuestreo, la conformación de ruido y/o el filtrado por decimación. Ventajas de ejemplo de la modulación sigma-delta incluyen uno o más de lo siguiente: (i) los requisitos de filtro de antisolapamiento analógico son menos complejos y, por tanto, puede ser más económico que determinados sistemas de ejemplo basados en nyquist; (ii) puede utilizarse un sistema de circuitos de muestreo y retención debido a la elevada frecuencia de muestreo de entrada y a la conversión A/D de baja precisión; (iii) ya que puede haber fase(s) de filtrado digital detrás de la conversión A/D, puede controlarse el ruido introducido durante el proceso de conversión tal como la oscilación de fuente de alimentación, el ruido de referencia de voltaje y el ruido del propio convertidor A/D; (iv) ya que el convertidor sigma-delta puede ser esencialmente lineal, puede que no sufra de no-linealidades diferenciales apreciables y/o el (los) nivel(es) de ruido de fondo puede(n) ser independiente(s) del nivel de la señal de entrada. Pueden obtenerse relaciones S/N mejoradas. The output signal Vout (or Vo) of the detection circuit of Fig. 4 (and of Fig. 5) is modulated in sigma-delta. The sigma-delta modulators, which can be used in a digital-to-analog converter (DAC) sigma-delta, can provide a level of conformation or filtering of quantization noise that may be present. Sample sigma-delta modulators that can be used are described in U.S. Pat. Nos. 6,975,257, 6,972,704, 6,967,608 and 6,980,144. In certain examples of sigma-delta conversion, oversampling, noise shaping and / or decimation filtering can be carried out. Exemplary advantages of sigma-delta modulation include one or more of the following: (i) the analog anti-lapping filter requirements are less complex and, therefore, may be more economical than certain nyquist-based example systems; (ii) a sampling and retention circuit system can be used due to the high input sampling frequency and the low precision A / D conversion; (iii) Since there may be digital filtering phase (s) behind the A / D conversion, noise introduced during the conversion process such as power supply oscillation, voltage reference noise and noise can be controlled of the A / D converter itself; (iv) Since the sigma-delta converter can be essentially linear, it may not suffer from appreciable differential nonlinearities and / or the level (s) of background noise may be independent of the Input signal level. Improved S / N ratios can be obtained.

La Fig. 25 es una versión simplificada de un sistema modulador sigma-delta para modular y/o convertir la señal de salida Vout (o Vo) del circuito de la Fig. 4 (y de Fig. 5). En la Fig. 25, se usa un pulso de escritura (véase el pulso en la parte inferior de la Fig. 25) para cargar el condensador de detección (C1, C2, C3 o C4) tal y como se ha explicado anteriormente con respecto a la Fig. 5. Se usa la excitación de onda cuadrada (por ejemplo, para ciclos de escritura y/o de borrado) en el condensador de detección para cargar y descargar el mismo Este proceso se duplica o imita para Cint, como se explica en este documento. La señal de salida Vout (o Vo) del circuito de la Fig. 4 se modula en sigma-delta mediante un modulador sigma-delta 60. El modulador 60 puede adoptar la forma de un circuito de hardware, firmware y/o software. Los pulsos de reloj 62 de un reloj se introducen en el modulador 60, que activan el bloqueo interno de un cuantificador del modulador 60. Después de que la señal de salida Vout (o Vo) se haya modulado en sigma-delta por el modulador 60, las señales moduladas 64 se envían a un filtro digital opcional 66 (por ejemplo, un filtro pasa baja o similar). El filtro digital 66 procesa la salida digital 64 del modulador sigma-delta, que es un tren de varios 0 y 1. Después, los datos se escalan de manera adecuada utilizando un(os) coeficiente(s) de calibración. Después, los datos filtrados 68 se leen a través de una interfaz serie 69 o similar, y se envían a un ordenador que lleva a cabo cálculos de correlación para grupos de paquetes de datos. Por lo tanto, los datos de la interfaz 69 se correlacionan (por ejemplo, se les aplica una autocorrelación y/o una correlación cruzada) tal y como se explica en este documento. La Fig. 26 es similar a la Fig. 25, excepto en que la Fig. 26 ilustra una matriz de condensadores de detección C1 - C4 que se multiplexan a través de un multiplexor. Fig. 25 is a simplified version of a sigma-delta modulator system for modulating and / or converting the Vout (or Vo) output signal of the circuit of Fig. 4 (and of Fig. 5). In Fig. 25, a write pulse (see the pulse at the bottom of Fig. 25) is used to charge the sensing capacitor (C1, C2, C3 or C4) as explained above with respect to to Fig. 5. Square wave excitation (for example, for write and / or erase cycles) is used in the detection capacitor to charge and discharge it This process is duplicated or mimicked for Cint, as explained in this document. The Vout (or Vo) output signal of the circuit of Fig. 4 is modulated in sigma-delta by means of a sigma-delta 60 modulator. The modulator 60 can take the form of a hardware, firmware and / or software circuit. The clock pulses 62 of a clock are introduced into the modulator 60, which activate the internal blocking of a quantizer of the modulator 60. After the output signal Vout (or Vo) has been modulated in sigma-delta by the modulator 60 , the modulated signals 64 are sent to an optional digital filter 66 (for example, a low pass filter or the like). The digital filter 66 processes the digital output 64 of the sigma-delta modulator, which is a train of several 0 and 1. Then, the data is properly scaled using a calibration coefficient (s). Then, the filtered data 68 is read through a serial interface 69 or similar, and sent to a computer that performs correlation calculations for groups of data packets. Therefore, the data of the interface 69 is correlated (for example, an autocorrelation and / or a cross correlation is applied to them) as explained in this document. Fig. 26 is similar to Fig. 25, except that Fig. 26 illustrates an array of C1-C4 sensing capacitors that are multiplexed through a multiplexer.

La Fig. 27 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de modulación sigma-delta que puede llevarse a cabo en el modulador 60 de las Fig. 25 - 26. Nuevamente, esta modulación puede llevarse a cabo mediante un sistema de circuitos, firmware y/o software. La señal de salida analógica Vout (o Vo) del circuito de la Fig. 4 (y de la Fig. 5) se recibe por un sumador 70 del modulador sigma-delta 60. El sumador 70 recibe la señal analógica Vout (o Vo) así como una señal de retroalimentación de un bucle de retroalimentación 71 del modulador 60. La salida del sumador 70 se recibe por un integrador 72 cuya salida se recibe por un cuantificador 74, tal como un cuantificador de un bit. Después, la salida digital 64 se filtra 66 tal y como se ha explicado anteriormente, etc. La modulación sigma-delta es ventajosa ya que proporciona un sobremuestreo y permite tratar ruidos como las EMI y reducir sus efectos adversos. En particular, el ruido se distribuye por el modulador sigma-delta en la banda de frecuencia de manera que pueda mejorarse la relación de señal a ruido (S/N). Fig. 27 is a block diagram illustrating an example of sigma-delta modulation that can be carried out in the modulator 60 of Fig. 25-26. Again, this modulation can be carried out by a circuit system, firmware and / or software. The analog output signal Vout (or Vo) of the circuit of Fig. 4 (and Fig. 5) is received by an adder 70 of the sigma-delta 60 modulator. Adder 70 receives the analog signal Vout (or Vo) as well as a feedback signal from a feedback loop 71 of modulator 60. The output of adder 70 is received by an integrator 72 whose output is received by a quantizer 74, such as a one-bit quantizer. Then, digital output 64 is filtered 66 as explained above, etc. Sigma-delta modulation is advantageous since it provides an oversampling and allows to treat noises such as EMI and reduce its adverse effects. In particular, the noise is distributed by the sigma-delta modulator in the frequency band so that the signal to noise ratio (S / N) can be improved.

Haciendo referencia de nuevo a la Fig. 4, cada condensador (C1, C2, C3, C4) se descarga antes de cargarse el siguiente. El proceso de descargar cada condensador se describe con relación al pulso de borrado, con respecto a las Fig. 5 - 6. Referring again to Fig. 4, each capacitor (C1, C2, C3, C4) is discharged before the next one is charged. The process of discharging each capacitor is described in relation to the erase pulse, with respect to Figs. 5-6.

La Fig. 5 es un diagrama de circuito del circuito de detección de la Fig. 4, con respecto a un ciclo de borrado. Durante un ciclo de borrado, un condensador (C1, C2, C3 o C4) cargado anteriormente se descarga antes del siguiente ciclo de escritura. La Fig. 6 incluye señales de ejemplo utilizadas durante el (los) ciclo(s) de borrado. En determinados casos de ejemplo no se lleva a cabo ninguna lectura durante la fase de borrado. Durante un ciclo o fase de borrado, Q7 se desactiva (el pulso de escritura ClkWr no está presente), y los transistores Q5 y Q6 se activan mediante un pulso de borrado ClkEr (véase también la Fig. 6). Por lo tanto, el condensador (C1, C2, C3 y/o C4) se descarga a tierra (por ejemplo, V=0) o a una tierra virtual (VG), como hace Cint. Nuevamente, Cint imita la capacitancia del sensor Cs. Una vez que las capacitancias Cs y Cint se han conectado a tierra y se han descargado, finaliza el pulso y ciclo de borrado. Entonces puede prepararse, cargarse y leerse el próximo condensador (C1, C2, C3 o C4) de la secuencia. Fig. 5 is a circuit diagram of the detection circuit of Fig. 4, with respect to an erase cycle. During a erase cycle, a capacitor (C1, C2, C3 or C4) previously charged is discharged before the next write cycle. Fig. 6 includes sample signals used during the erase cycle (s). In certain example cases, no reading is carried out during the erase phase. During an erase cycle or phase, Q7 is deactivated (the ClkWr write pulse is not present), and transistors Q5 and Q6 are activated by a ClkEr erase pulse (see also Fig. 6). Therefore, the capacitor (C1, C2, C3 and / or C4) is discharged to ground (for example, V = 0) or to a virtual ground (VG), as does Cint. Again, Cint mimics the capacitance of the Cs sensor. Once the Cs and Cint capacitances have been grounded and discharged, the pulse and erase cycle ends. Then the next capacitor (C1, C2, C3 or C4) of the sequence can be prepared, charged and read.

Por lo tanto, con relación a las Fig. 4 - 6, puede apreciarse que, según esta invención, un sensor de lluvia comprende: un circuito de detección que comprende al menos primer y segundo condensadores de detección (por ejemplo, C1 y C2) que son sensibles a la humedad sobre una superficie externa de una ventana, y al menos un Therefore, in relation to Figs. 4-6, it can be seen that, according to this invention, a rain sensor comprises: a detection circuit comprising at least first and second detection capacitors (for example, C1 and C2) that are sensitive to moisture on an external surface of a window, and at least one

condensador imitador (Cint) que imita al menos la carga y/o la descarga de al menos uno de los primer y segundo condensadores de detección; en el que un pulso de escritura (ClkWr) hace que se cargue al menos el primer condensador de detección (por ejemplo, C1), y un pulso de borrado (ClkEr) hace que se descarguen sustancialmente cada uno del primer condensador de detección (por ejemplo, C1) y el condensador imitador (Cint); en el que la presencia de lluvia sobre la superficie externa de la ventana en un campo de detección del primer condensador de detección (por ejemplo, C1) hace que un voltaje (véase Vo o Vout) en un electrodo de salida del condensador imitador (Cint) fluctúe de manera proporcional a la fluctuación del voltaje en un electrodo de salida (8) del primer condensador de detección (por ejemplo, C1), incluso si no hay lluvia presente en un campo del condensador imitador (Cint); y en el que la lluvia se detecta en función de una señal de salida (véase Vo o Vout) del electrodo de salida del condensador imitador (Cint), en el que la señal de salida se lee al menos entre una finalización del pulso de escritura (ClkWr) y un comienzo del pulso de borrado (ClkEr) (véase el área de "lectura" en la Fig. 6). imitator capacitor (Cint) that mimics at least the charge and / or discharge of at least one of the first and second detection capacitors; wherein a write pulse (ClkWr) causes at least the first detection capacitor to be charged (for example, C1), and an erase pulse (ClkEr) causes each of the first detection capacitor to discharge substantially (by example, C1) and the mimic capacitor (Cint); in which the presence of rain on the external surface of the window in a detection field of the first detection capacitor (for example, C1) causes a voltage (see Vo or Vout) at an output electrode of the mimic capacitor (Cint ) fluctuate proportionally to the fluctuation of the voltage at an output electrode (8) of the first detection capacitor (for example, C1), even if there is no rain present in a field of the mimic capacitor (Cint); and in which the rain is detected as a function of an output signal (see Vo or Vout) of the output electrode of the imitator capacitor (Cint), in which the output signal is read at least between an end of the writing pulse (ClkWr) and a start of the erase pulse (ClkEr) (see the "read" area in Fig. 6).

Todavía con relación a la Fig. 5, durante el ciclo de borrado, el pulso de borrado ClkEr hace que el condensador (C1, C2, C3 y/o C4) y, por tanto, también la capacitancia imitadora Cint se descarguen a tierra (por ejemplo, un potencial fijo como V=0) (véase el símbolo de tierra convencional en la Fig. 5). Sin embargo, en otras formas de realización de ejemplo de esta invención, se ha descubierto que una tierra fija puede dar lugar a determinados problemas. Por lo tanto, durante el ciclo de borrado, el pulso de borrado ClkEr hace que el condensador (C1, C2, C3 y/o C4) y, por tanto, también la capacitancia imitadora Cint, se descarguen a una tierra virtual VG que es flotante (véase VG y el símbolo de tierra en la Fig. 5). Dicho de otro modo, un electrodo de cada uno de los condensadores C1 - C4 es flotante. Puede estar a un potencial/voltaje flotante o de referencia. Se ha descubierto que una tierra flotante o virtual puede ser altamente ventajosa (por ejemplo, una tierra flotante y/o un(os) electrodo(s) de condensador pueden dar lugar a una reducción considerable en los problemas de interferencias EMI). Por ejemplo, dicha tierra flotante o virtual puede ayudar a reducir las posibilidades de que el sistema de detección sea distorsionado por interferencias EMI. A este respecto, se hace referencia a las Fig. 28(a) y 28(b) (junto con la Fig. 5). Still in relation to Fig. 5, during the erase cycle, the ClkEr erase pulse causes the capacitor (C1, C2, C3 and / or C4) and, therefore, also the imitation capacitance Cint to discharge to ground ( for example, a fixed potential such as V = 0) (see conventional ground symbol in Fig. 5). However, in other exemplary embodiments of this invention, it has been discovered that a fixed land can give rise to certain problems. Therefore, during the erase cycle, the ClkEr erase pulse causes the capacitor (C1, C2, C3 and / or C4) and, therefore, also the imitation capacitor Cint, to be discharged to a virtual ground VG which is floating (see VG and the earth symbol in Fig. 5). In other words, an electrode of each of the capacitors C1-C4 is floating. It can be at a floating or reference potential / voltage. It has been discovered that a floating or virtual earth can be highly advantageous (for example, a floating earth and / or a condenser electrode (s) can lead to a considerable reduction in EMI interference problems). For example, such floating or virtual ground can help reduce the chances of the detection system being distorted by EMI interference. In this regard, reference is made to Fig. 28 (a) and 28 (b) (together with Fig. 5).

En las Fig. 28(a) y (b), los números de referencia 7 y 8 hacen referencia a los electrodos de un condensador (por ejemplo, C1, C2, C3 o C4). En estas figuras, "q" hace referencia a la carga y Φ hace referencia al potencial (Φ1 es diferente de Φ2). En la Fig. 28(a), el condensador (por ejemplo, C1) está puesto a tierra a un potencial fijo como 0 voltios (la carga en el electrodo puesto a tierra 7 está fijada a +q). A este respecto, cuando la carga en el electrodo puesto a tierra 7 está fijada a +q, cuando se lleva un cuerpo externo EB (por ejemplo, el dedo de una persona con una constante dieléctrica más alta) a una zona de detección del condensador (por ejemplo, tocando la superficie delantera del parabrisas encima del condensador) este cuerpo externo induce un cambio en la carga de -Δq y el otro electrodo 8 que no es fijo cambia de una carga de -q a una carga de -q + Δq en un intento de equilibrar la carga. Por lo tanto, si se pusiera a tierra el condensador a un potencial fijo como 0 voltios y se leyera un voltaje de salida del condensador, se leerían cambios de carga provocados por un Δq que no es necesario, y esto puede dar lugar a falsas lecturas. Comparando las Fig. 28(a) y 28(b), la Fig. 28(b) ilustra una ventaja de hacer que un electrodo 7 del condensador de detección (por ejemplo, cualquiera de C1 - C4) sea flotante (por ejemplo, a una tierra flotante o virtual). En la Fig. 28(b), la carga q en el electrodo 7 no es fija. Por ejemplo, la carga del electrodo 7 cambia de +q' a +q'' cuando el cuerpo externo hace contacto con el parabrisas en una zona de detección del condensador, indicando de esa manera la naturaleza flotante del electrodo. En la Fig. 28(b), cuando el cuerpo externo (por ejemplo, el dedo de una persona) se aplica al parabrisas encima de la zona de detección del condensador, las cargas libres en ambos electrodos 7 y 8 del condensador cambian. Por lo tanto, el efecto adverso de Δq se elimina o se reduce utilizando la tierra flotante o virtual VG (el electrodo 7 es flotante). En particular, cuando el electrodo 7 es flotante como en la Fig. 28(b), el cuerpo externo (EB) no afecta de manera adversa a la suma de la carga ya que sumar las cargas (+q'' y -q'') de los electrodos 7 y 8 cuando el cuerpo externo está presente da un resultado de cero o sustancialmente cero. Las falsas lecturas debidas a interferencias EMI también pueden reducirse utilizando esta característica flotante. Por lo tanto, la naturaleza flotante puede permitir que los valores absolutos de las cargas q en los electrodos de condensador 7 y 8 sean iguales o sustancialmente iguales incluso cuando está presente el cuerpo externo ya que el electrodo 7 es flotante y no está fijado a tierra. Esta es una razón de ejemplo de por qué puede ser ventajoso hacer que los electrodos 7 de los condensadores C1 - C4 sean flotantes, o estén puestos a una tierra virtual VG como se muestra en la Fig. 5. Por lo tanto, haciendo referencia a las Fig. 5 y 28, los condensadores de detección C1 -C4 son flotantes y sus dos electrodos están aislados con respecto a tierra. Por consiguiente, el sensor de lluvia comprende al menos un condensador de detección (C1, C3, C3 y/o C4) que es sensible a la humedad sobre una superficie externa de una ventana, incluyendo el condensador de detección un primer electrodo de condensador (8) que recibe una señal de carga y un segundo electrodo de condensador (7) espaciado del primer electrodo de condensador (8); y en el que el segundo electrodo de condensador (7) es flotante de manera que el condensador de detección está aislado con respecto a tierra. In Fig. 28 (a) and (b), reference numbers 7 and 8 refer to the electrodes of a capacitor (for example, C1, C2, C3 or C4). In these figures, " q " refers to the load and Φ refers to the potential (Φ1 is different from Φ2). In Fig. 28 (a), the capacitor (for example, C1) is grounded to a fixed potential such as 0 volts (the charge on the grounded electrode 7 is fixed at + q). In this regard, when the charge on the grounded electrode 7 is fixed at + q, when an external body EB (for example, the finger of a person with a higher dielectric constant) is brought to a capacitor detection zone (for example, by touching the front surface of the windshield above the condenser) this external body induces a change in the charge of -Δq and the other electrode 8 that is not fixed changes from a charge of -q to a charge of -q + Δq in An attempt to balance the load. Therefore, if the capacitor was grounded to a fixed potential such as 0 volts and a capacitor output voltage was read, charge changes caused by a Δq that is not necessary would be read, and this may result in false readings . Comparing Fig. 28 (a) and 28 (b), Fig. 28 (b) illustrates an advantage of making a sensing electrode 7 (for example, any of C1-C4) floating (for example, to a floating or virtual land). In Fig. 28 (b), the charge q on electrode 7 is not fixed. For example, the charge of electrode 7 changes from + q 'to + q' 'when the external body makes contact with the windshield in a condenser sensing zone, thereby indicating the floating nature of the electrode. In Fig. 28 (b), when the external body (for example, a person's finger) is applied to the windshield above the condenser detection zone, the free charges on both electrodes 7 and 8 of the condenser change. Therefore, the adverse effect of Δq is eliminated or reduced using the floating or virtual ground VG (electrode 7 is floating). In particular, when electrode 7 is floating as in Fig. 28 (b), the external body (EB) does not adversely affect the sum of the charge since adding the charges (+ q '' and -q ' ') of electrodes 7 and 8 when the external body is present gives a result of zero or substantially zero. False readings due to EMI interference can also be reduced using this floating feature. Therefore, the floating nature may allow the absolute values of the charges q on the capacitor electrodes 7 and 8 to be equal or substantially equal even when the external body is present since the electrode 7 is floating and not grounded. . This is an example reason why it may be advantageous to make electrodes 7 of capacitors C1-C4 floating, or placed on a virtual ground VG as shown in Fig. 5. Therefore, referring to Fig. 5 and 28, the C1-C4 detection capacitors are floating and their two electrodes are insulated with respect to ground. Accordingly, the rain sensor comprises at least one detection capacitor (C1, C3, C3 and / or C4) that is sensitive to moisture on an external surface of a window, the detection condenser including a first condenser electrode ( 8) receiving a charge signal and a second capacitor electrode (7) spaced from the first capacitor electrode (8); and wherein the second capacitor electrode (7) is floating so that the sensing capacitor is insulated with respect to ground.

La Fig. 6 es un diagrama de temporización a modo de ejemplo de las señales aplicadas a o leídas del circuito de las Fig. 4 - 5 durante los modos/ciclos de escritura y borrado. Tal y como se ha indicado anteriormente, los condensadores (C1 - C4) se cargan, se leen, se cuantifican y se borran secuencialmente. La Fig. 6 muestra un Fig. 6 is an example timing diagram of the signals applied to or read from the circuit of Figs. 4-5 during write / erase modes / cycles. As indicated above, the capacitors (C1-C4) are charged, read, quantified and deleted sequentially. Fig. 6 shows a

pulso de reloj de escritura (ClkWr) y de borrado (ClkEr) para cada condensador C1 - C4, en secuencia. Después, los voltajes se cuantifican y se proporcionan en la salida. Los voltajes de salida variables Vo1 - Vo4 corresponden a los condensadores C1 - C4, respectivamente, y por tanto Cint. Debe observarse que las señales de salida Vo1 - Vo4 de la Fig. 6 se toman en Vout (o Vo) en las Fig. 4 - 5. Además, en la Fig. 6, las señales de salida Vo se leen o se analizan (por ejemplo, para una autocorrelación y/o una correlación cruzada) en el pico de las zonas de lectura (véase “Lectura” en la Fig. 6) de las señales de salida donde las señales de salida se estabilizan sustancialmente y/o el condensador se satura. En particular, la señal de salida Vout (o Vo) de la Fig. 6 para un condensador particular (C1) se lee en la "zona de lectura" tras la finalización del pulso de escritura (ClkWr) para ese condensador, y antes y/o hasta el comienzo del pulso de borrado (ClkEr) para ese condensador. Write clock (ClkWr) and erase (ClkEr) pulse for each C1 - C4 capacitor, in sequence. Then, the voltages are quantified and provided at the output. Variable output voltages Vo1 - Vo4 correspond to capacitors C1 - C4, respectively, and therefore Cint. It should be noted that the Vo1-Vo4 output signals of Fig. 6 are taken in Vout (or Vo) in Fig. 4-5. In addition, in Fig. 6, the Vo output signals are read or analyzed ( for example, for autocorrelation and / or cross correlation) at the peak of the reading zones (see "Reading" in Fig. 6) of the output signals where the output signals are substantially stabilized and / or the capacitor It saturates. In particular, the output signal Vout (or Vo) of Fig. 6 for a particular capacitor (C1) is read in the "reading zone" upon completion of the write pulse (ClkWr) for that capacitor, and before and / or until the start of the erase pulse (ClkEr) for that capacitor.

Todavía en referencia a la Fig. 6, por ejemplo, una gota de agua sobre la superficie exterior de un parabrisas afectará a la magnitud de la(s) señal(es) de salida Vout (o Vo). Por ejemplo, una gota de agua encima del área de un condensador dado (por ejemplo, C1) hará que el nivel de la(s) señal(es) de salida Vout (o Vo) para ese condensador en la zona de "lectura" de la señal sea superior en comparación con una situación en la que tal gota no esté presente. La magnitud o el nivel exactos dependen del tamaño de la gota de agua. Con cantidades de agua crecientes, la magnitud de la señal en la zona de "lectura" se vuelve superior debido a que la constante dieléctrica del agua es superior a la del vidrio y/o a la del aire y esto hace que aumente la capacitancia. De manera similar, si no hay ninguna gota de agua presente sobre el parabrisas encima del área de un condensador dado (por ejemplo, C1) entonces esto hará que el nivel de la(s) señal(es) de salida Vout (o Vo) para ese condensador en la zona de "lectura" de la señal de salida sea inferior en comparación con una situación en la que hay una gota. Still in reference to Fig. 6, for example, a drop of water on the exterior surface of a windshield will affect the magnitude of the output signal (s) Vout (or Vo). For example, a drop of water above the area of a given capacitor (for example, C1) will cause the level of the output signal (s) Vout (or Vo) for that capacitor in the "read" zone. ; of the signal is higher compared to a situation in which such a drop is not present. The exact magnitude or level depends on the size of the water drop. With increasing amounts of water, the magnitude of the signal in the "read" zone it becomes superior because the dielectric constant of water is superior to that of glass and / or that of air and this increases capacitance. Similarly, if there is no drop of water present on the windshield above the area of a given condenser (for example, C1) then this will cause the level of the output signal (s) Vout (or Vo) for that capacitor in the "read" zone of the output signal is lower compared to a situation in which there is a drop.

Las señales (por ejemplo, del (de los) condensador(es)) pueden convertirse de analógico a digital a través de un esquema de modulación sigma-delta o similar, que puede implementarse a nivel de software o de cualquier otra manera adecuada, como a través de hardware. El principio subyacente a una arquitectura sigma-delta es hacer evaluaciones aproximadas de la señal, medir el error, integrarlo y después compensar ese error. Los datos pueden sobremuestrearse a una frecuencia dada de al menos 32 kHz, por ejemplo, más preferiblemente de 64 kHz, aunque puede apreciarse que también pueden utilizarse otras frecuencias de muestreo. La cuantificación en curso puede recuperarse mediante el esquema de modulación sigma-delta para producir una salida binaria simple de 0 ó 1, correspondiente a activado y desactivado, respectivamente, Por lo tanto, el esquema de modulación sigma-delta puede utilizarse para reducir ruido (por ejemplo, en la cola de una señal) y producir un tren de salida digital (por ejemplo, de varios 1 y 0). The signals (for example, from the capacitor (s)) can be converted from analog to digital through a sigma-delta modulation scheme or the like, which can be implemented at the software level or in any other suitable way, such as through hardware. The underlying principle of a sigma-delta architecture is to make approximate evaluations of the signal, measure the error, integrate it and then compensate for that error. The data can be oversampled at a given frequency of at least 32 kHz, for example, more preferably 64 kHz, although it can be appreciated that other sampling frequencies can also be used. The quantization in progress can be recovered by the sigma-delta modulation scheme to produce a simple binary output of 0 or 1, corresponding to activated and deactivated, respectively. Therefore, the sigma-delta modulation scheme can be used to reduce noise ( for example, in the tail of a signal) and produce a digital output train (for example, several 1 and 0).

Antes de analizar el funcionamiento detallado y las matemáticas de ejemplo subyacentes a un algoritmo de un sensor de ejemplo, se proporcionará una visión general de los estados que pueden adoptar el sensor y/o los limpiaparabrisas con relación a la Fig. 7, la cual es un diagrama de estados a modo de ejemplo que muestra cómo pueden utilizarse los datos de autocorrelación y de correlación cruzada para controlar los limpiaparabrisas de un vehículo. El sistema comienza en un estado de inicio/inicialización S702. En este estado, se vacían todas las memorias intermedias en determinados casos de ejemplo. En función de las entradas de los condensadores C1, C2,..., Cn, se lleva a cabo una conversión de analógico a digital de las señales de las respectivas entradas a través de modulación sigma-delta. Se leen los datos para la pluralidad de canales a lo largo de un periodo de tiempo T. El estado selector de modo de funcionamiento S704 funciona como un conmutador que selecciona entre el modo manual o el modo automático del limpiaparabrisas. Si el estado selector de modo de funcionamiento S704 indica que está seleccionado el modo manual, entonces en el estado de modo manual S706 puede deshabilitarse un modo automático y puede habilitarse un modo manual preexistente. Después, el sistema vuelve al estado de inicio/inicialización S702. Sin embargo, si el estado selector de modo de funcionamiento S704 indica que está seleccionado el modo automático, entonces se habilita el modo automático de limpiaparabrisas en el estado de modo automático S708. Before analyzing the detailed operation and the example mathematics underlying an algorithm of an example sensor, an overview of the states that the sensor and / or the windshield wipers may adopt in relation to Fig. 7, which is an exemplary state diagram showing how autocorrelation and cross correlation data can be used to control windshield wipers of a vehicle. The system starts in a start / initialization state S702. In this state, all buffers are emptied in certain example cases. Depending on the inputs of capacitors C1, C2, ..., Cn, an analog to digital conversion of the signals of the respective inputs is carried out through sigma-delta modulation. The data for the plurality of channels are read over a period of time T. The operating mode selector state S704 functions as a switch that selects between manual mode or automatic windshield wiper mode. If the operating mode selector status S704 indicates that the manual mode is selected, then in the manual mode status S706 an automatic mode can be disabled and a pre-existing manual mode can be enabled. Then, the system returns to the start / initialization state S702. However, if the operating mode selector state S704 indicates that the automatic mode is selected, then the automatic windshield wiper mode is enabled in the automatic mode state S708.

En el estado de motor autocorrelador S710, se llevan a cabo al menos tres cálculos. En primer lugar, se calcula una autocorrelación normalizada para cada entrada de señal de la matriz capacitiva. En segundo lugar, se calcula el gradiente de la autocorrelación. En tercer lugar, puede calcularse la diferencia entre la entrada de señal y una señal de referencia no perturbada (Δ1). Esta información se pasa al estado “¿está lloviendo?” S712, en el que se verifican al menos tres condiciones para determinar si es probable que esté lloviendo, haya humedad en el parabrisas, etc. Indicaciones probables de lluvia son que el gradiente de la autocorrelación sea mayor que 1, que todos los valores de autocorrelación sean positivos, y/o que Δ1 sea mayor que un valor umbral predefinido t1. Si no se cumplen estas condiciones, el sistema pasa al estado “detener limpiaparabrisas/parar motor” S714, en el que los limpiaparabrisas se desactivan (si están en movimiento) o no se accionan, y el motor se para (si está en marcha), y el sistema vuelve al estado de inicio/inicialización S702. In the state of S710 autocorrelator motor, at least three calculations are carried out. First, a normalized autocorrelation is calculated for each signal input of the capacitive matrix. Second, the autocorrelation gradient is calculated. Thirdly, the difference between the signal input and an undisturbed reference signal (Δ1) can be calculated. This information is passed to the “is it raining?” State S712, in which at least three conditions are checked to determine if it is likely to be raining, there is moisture on the windshield, etc. Probable indications of rainfall are that the autocorrelation gradient is greater than 1, that all autocorrelation values are positive, and / or that Δ1 is greater than a predefined threshold value t1. If these conditions are not fulfilled, the system goes to the “stop windshield / stop engine” S714 state, in which the windshield wipers are deactivated (if they are in motion) or do not operate, and the engine stops (if it is running) , and the system returns to the start / initialization state S702.

Por otro lado, si se cumplen todas las condiciones (por ejemplo, es probable que haya una interacción de agua, humedad o alguna otra perturbación sobre el vidrio, etc.), el sistema pasa al estado de velocidad más baja S716, en el que el motor de limpiaparabrisas se activa a la velocidad más baja disponible. En el estado de motor de correlación cruzada S718, se calcula la correlación cruzada entre las señales de entrada de los condensadores. Se On the other hand, if all conditions are met (for example, it is likely that there is an interaction of water, humidity or some other disturbance on the glass, etc.), the system goes to the lowest speed state S716, in which The windshield wiper motor is activated at the lowest available speed. In the state of cross correlation motor S718, the cross correlation between the input signals of the capacitors is calculated. Be

determina la forma de la curva de correlación cruzada y se verifica la simetría de los dos lados de la curva de correlación cruzada. Tal y como se describirá posteriormente, estas comprobaciones ayudan, por ejemplo, a determinar el tipo de perturbación (por ejemplo, lluvia ligera, lluvia fuerte, niebla, nieve, etc.) que incide sobre la ventana (por ejemplo, el parabrisas). En el estado de valoración del nivel de lluvia S720, se determina el "nivel de lluvia" (por ejemplo, fuerte, ligera, etc.). En función de esta determinación, el motor de limpiaparabrisas se activa a la velocidad adecuada en el estado selector de velocidad S722. Por último, el sistema vuelve al estado de inicio/inicialización S702 para determinar si se ha producido algún cambio en las condiciones externas al coche. determine the shape of the cross correlation curve and verify the symmetry of the two sides of the cross correlation curve. As will be described later, these checks help, for example, to determine the type of disturbance (for example, light rain, heavy rain, fog, snow, etc.) that affects the window (for example, the windshield). In the valuation state of the S720 rain level, the "rain level" is determined (for example, strong, light, etc.). Depending on this determination, the windshield wiper motor is activated at the appropriate speed in the speed selector state S722. Finally, the system returns to the start / initialization state S702 to determine if there has been any change in the conditions outside the car.

Las etapas llevadas a cabo por el sensor de lluvia se describirán en mayor detalle con relación a la Fig. 8, que es un diagrama de flujo a modo de ejemplo que muestra cómo pueden utilizarse los datos de autocorrelación y de correlación cruzada para controlar los limpiaparabrisas. En la Fig. 8, en la etapa S800 se vacían las memorias intermedias y se aplica modulación sigma-delta a los datos obtenidos del circuito de las Fig. 4 - 5 (por ejemplo, del Cint o de los condensadores C1 - C4), y se leen en S802. The steps carried out by the rain sensor will be described in greater detail in relation to Fig. 8, which is an example flow chart showing how autocorrelation and cross correlation data can be used to control the windshield wipers. . In Fig. 8, in step S800 the buffers are emptied and sigma-delta modulation is applied to the data obtained from the circuit of Figs. 4-5 (for example, from the Cint or capacitors C1-C4), and they are read in S802.

El algoritmo para determinar si poner en marcha el limpiaparabrisas, y si es así, la velocidad a la que poner en marcha el limpiaparabrisas, comienza autocorrelacionando los datos modulados en sigma-delta en la etapa S804. La autocorrelación puede utilizarse para analizar funciones de series de valores, tales como señales de dominio de tiempo. Una autocorrelación es la correlación cruzada de una señal consigo misma. La autocorrelación se utiliza para encontrar patrones repetitivos o sustancialmente repetitivos en una señal tal como, por ejemplo, determinar la presencia de una señal periódica escondida bajo ruido, identificar la frecuencia fundamental de una señal que no contiene propiamente esa componente de frecuencia pero que implica dentro de la misma muchas frecuencias armónicas, etc. La correlación cruzada es una medida de la similitud de dos señales y se utiliza para encontrar características en una señal desconocida comparándola con una conocida; dicho de otro modo, puede utilizarse para llevar a cabo la identificación mediante huella digital de una señal en determinados casos. La correlación cruzada es una función del tiempo relativo entre las señales. La correlación cruzada se aplica a las señales digitales de dos condensadores cualquiera (por ejemplo, C1 y C2), en proximidad espacial cercana, y el sistema busca cualquier grado de correlación en periodos de tiempo diferentes a un periodo de tiempo de cero. Esta correlación transversal espacio-temporal permite al sistema extraer patrones de cómo la lluvia que cae se proyecta eléctricamente sobre la disposición de sensor. Como ejemplo, el sistema puede tomar el caso de gotas de lluvia que se mueven sobre un condensador C1 en un instante t0 y la misma gota que "toca" otro condensador C4 (espacialmente separado por una distancia L desde C1). Si la gota se mueve a una velocidad media de Vi, el tiempo (t0+T), donde T=L/Vi, la función de correlación cruzada tendrá otro extremo o doblez. La magnitud normalizada de este valor extremo puede permitir al sistema determinar el grado de lluvia que cae sobre el sensor. The algorithm for determining whether to start the windshield wiper, and if so, the speed at which to start the windshield wiper, begins by autocorrelating the modulated data in sigma-delta in step S804. Autocorrelation can be used to analyze value series functions, such as time domain signals. An autocorrelation is the cross correlation of a signal with itself. Autocorrelation is used to find repetitive or substantially repetitive patterns in a signal such as, for example, determining the presence of a periodic signal hidden under noise, identifying the fundamental frequency of a signal that does not properly contain that frequency component but that implies within of it many harmonic frequencies, etc. Cross correlation is a measure of the similarity of two signals and is used to find characteristics in an unknown signal by comparing it with a known one; In other words, it can be used to carry out the fingerprint identification of a signal in certain cases. Cross correlation is a function of the relative time between the signals. Cross correlation is applied to the digital signals of any two capacitors (for example, C1 and C2), in close spatial proximity, and the system searches for any degree of correlation in periods of time other than a time period of zero. This space-time transverse correlation allows the system to extract patterns of how the falling rain is projected electrically onto the sensor arrangement. As an example, the system can take the case of raindrops that move on a condenser C1 in an instant t0 and the same drop that "touches" another capacitor C4 (spatially separated by a distance L from C1). If the drop moves at an average velocity of Vi, the time (t0 + T), where T = L / Vi, the cross-correlation function will have another end or fold. The standardized magnitude of this extreme value may allow the system to determine the degree of rainfall that falls on the sensor.

Cada condensador C1 - C4 tiene una función de autocorrelación asociada con la Vout digitalizada resultante de la lectura del mismo (o la lectura correspondiente de Cint). La función de autocorrelación depende de la diferencia de tiempo, más que del tiempo real. Calcular las autocorrelaciones resulta beneficioso porque permite, por ejemplo, la deducción de la frecuencia fundamental independientemente de la fase. Las autocorrelaciones resultan ventajosas sobre otros procedimientos, como las transformadas de Fourier (que también pueden utilizarse) que proporcionan información únicamente sobre los armónicos subyacentes. Por lo tanto, el uso de la autocorrelación de las lecturas de los condensadores C1 a C4 (que como se ha explicado anteriormente, incluye las lecturas correspondientes del Cint imitador) puede utilizarse para detectar y distinguir entre gotas de agua, suciedad, polvo, gotitas, un chaparrón, etc. Each capacitor C1-C4 has an autocorrelation function associated with the digitized Vout resulting from its reading (or the corresponding Cint reading). The autocorrelation function depends on the time difference, rather than the real time. Calculating autocorrelations is beneficial because it allows, for example, the deduction of the fundamental frequency regardless of the phase. Autocorrelations are advantageous over other procedures, such as Fourier transforms (which can also be used) that provide information only on the underlying harmonics. Therefore, the use of autocorrelation of the readings of capacitors C1 to C4 (which as explained above, includes the corresponding readings of the imitator belt) can be used to detect and distinguish between drops of water, dirt, dust, droplets , a shower, etc.

Debe observarse que en este documento los datos de Cint se consideran los datos de los condensadores C1 - C4 ya que la capacitancia Cint imita o sustancialmente imita las capacitancias C1 - C4, tal y como se ha explicado anteriormente. Por lo tanto, cuando se describe cómo recibir datos desde los condensadores (por ejemplo, C1 -C4), esto abarca e incluye la recepción de datos de la capacitancia Cint. Dicho de otro modo, la salida del circuito de las Fig. 4 - 5 se considera que proviene de los condensadores C1 - C4, aunque no se tome directamente de los mismos. It should be noted that in this document the Cint data are considered the data of the C1-C4 capacitors since the Cint capacitance mimics or substantially mimics the C1-C4 capacitances, as explained above. Therefore, when describing how to receive data from the capacitors (for example, C1-C4), this encompasses and includes receiving data from the Cint capacitance. In other words, the circuit output of Fig. 4-5 is considered to come from capacitors C1-C4, although it is not taken directly from them.

La lluvia, como una función del tiempo, puede representarse mediante la siguiente fórmula: Rain, as a function of time, can be represented by the following formula:

Esencialmente, b toma un valor binario que indica si está lloviendo (1), o no (0). Debe apreciarse que b es al menos dos bits, y que para la modulación sigma-delta pueden utilizarse 24 bits en determinadas formas de realización de ejemplo. También debe apreciarse que puede introducirse una escala, potencialmente para capturar más datos relacionados con los voltajes en los condensadores C1 - C4 (o Cint). Essentially, b takes a binary value that indicates whether it is raining (1), or not (0). It should be noted that b is at least two bits, and that 24 bits can be used for sigma-delta modulation in certain exemplary embodiments. It should also be noted that a scale can be introduced, potentially to capture more data related to voltages in capacitors C1-C4 (or Cint).

Al final de un ciclo de muestreo L, por ejemplo, la salida del circuito de las Fig. 4 - 5, por ejemplo, de la matriz de At the end of a sampling cycle L, for example, the circuit output of Fig. 4-5, for example, of the array of

cuatro condensadores C1 - C4 (o a través de Cint), oscila entre 0000 y 1111, utilizando datos digitales binarios. Un único bit activado puede iniciar un único barrido en determinados casos de ejemplo. En el caso en el que todos los bits están apagados (0000) o todos los bits están encendidos (1111), no puede iniciarse ningún barrido en determinados casos de ejemplo, porque es probable que no haya nada sobre el parabrisas, el coche esté 5 completamente sumergido, etc., ya que todos los condensadores de la matriz estarán leyendo lo mismo, lo que no es coherente con la lluvia que cae sobre una ventana. Por lo tanto, los sucesos más probables en los que se necesitarán los limpiaparabrisas son aquellos en el intervalo de 0001 a 1110 (es decir, cuando la salida de todos los condensadores de la matriz no es la misma). Cuando los datos se encuentran en este intervalo, o incluso si no se encuentran dentro de este intervalo, las funciones de correlación (funciones de autocorrelación y/o de correlación Four capacitors C1 - C4 (or through Cint), ranges between 0000 and 1111, using binary digital data. A single activated bit can initiate a single scan in certain example cases. In the case where all the bits are off (0000) or all the bits are on (1111), no sweep can be started in certain example cases, because it is likely that there is nothing on the windshield, the car is 5 completely submerged, etc., since all the capacitors in the matrix will be reading the same, which is not consistent with the rain that falls on a window. Therefore, the most likely events in which windshield wipers will be needed are those in the range of 0001 to 1110 (that is, when the output of all the capacitors in the array is not the same). When the data is in this range, or even if it is not within this range, the correlation functions (autocorrelation and / or correlation functions

10 cruzada) pueden llevarse a cabo utilizando la siguiente integral. Debe apreciarse que la integral que se muestra a continuación puede reescribirse de otras formas, como, por ejemplo, una suma. Las correlaciones entre dos gotas en un periodo de tiempo largo pueden calcularse según la siguiente fórmula: 10 cross) can be carried out using the following integral. It should be appreciated that the integral shown below can be rewritten in other ways, such as a sum. The correlations between two drops over a long period of time can be calculated according to the following formula:

donde Rb es la correlación de un suceso binario, proporcionado en función de las resistencias ri en unos tiempos dados ti; y L es un período de muestreo largo durante el cual se captura una ráfaga de datos. El período de muestreo L puede ser de 10 a 100 ms aproximadamente y, más preferiblemente, de 20 - 30 ms aproximadamente, where Rb is the correlation of a binary event, provided as a function of the ri resistors at given times; and L is a long sampling period during which a burst of data is captured. The sampling period L may be approximately 10 to 100 ms and, more preferably, approximately 20-30 ms,

r  r

lo que corresponde aproximadamente a la frecuencia en la que un ojo humano medio puede discernir. Rb también es igual a una función de la correlación de los cambios en las resistencias a través de los condensadores y el = 0, se determina el valor de autocorrelación ya que están analizándose los datos which corresponds roughly to the frequency at which an average human eye can discern. Rb is also equal to a function of the correlation of the changes in the resistances across the capacitors and the = 0, the autocorrelation value is determined since the data is being analyzed

r  r

r  r

Δ Δ

cambio de tiempo. Cuando time change. When

ΔΔ

del mismo condensador, y cuando of the same capacitor, and when

Δ Δ

f 0, se calculan las correlaciones cruzadas ya que la correlación se lleva a f 0, cross correlations are calculated since the correlation is taken to

cabo en datos de diferentes condensadores. Estas funciones están sujetas a varias restricciones de ejemplo y supuestos subyacentes. En primer lugar, out on data from different capacitors. These functions are subject to several example restrictions and underlying assumptions. First,

Esta restricción significa básicamente que una gota de agua o similar está avanzando en una escala de tiempo dada. En segundo lugar, This restriction basically means that a drop of water or the like is advancing on a given time scale. Secondly,

Esta restricción imita o sustancialmente imita lo que sucede cuando gotas de agua o similares se mueven desde un condensador a otro. Por lo tanto, las funciones de correlación pueden considerarse como etapas discretas p en el espacio y T en el tiempo. Esta característica puede representarse matemáticamente como la siguiente ecuación: This restriction mimics or substantially mimics what happens when water droplets or the like move from one condenser to another. Therefore, correlation functions can be considered as discrete stages p in space and T in time. This characteristic can be represented mathematically as the following equation:

Esencialmente, el lado izquierdo de la ecuación establece una rejilla teórica en el espacio y el tiempo por la que se mueve una gota de agua o similar. Por ejemplo, la Fig. 9 es una vista estilizada a modo de ejemplo de cómo una gota de lluvia puede desplazarse a través de un parabrisas. La Fig. 9 muestra una gota de lluvia que se mueve a través de un parabrisas en el plano X-Z durante un período de tiempo inicial (t=0) y un cuanto de tiempo más tarde Essentially, the left side of the equation establishes a theoretical grid in space and time by which a drop of water or the like moves. For example, Fig. 9 is an exemplary stylized view of how a raindrop can travel through a windshield. Fig. 9 shows a raindrop that moves through a windshield in the X-Z plane for an initial period of time (t = 0) and a quantum of time later

35 (t=T). El supuesto de que la distribución de las gotas sea uniforme en el espacio y el tiempo permite la creación de un campo binario causado por la lluvia que es, en un sentido amplio, estacionario. El sistema también supone que la correlación temporal entre píxeles preferidos en las mismas proximidades es alta en la dirección de la lluvia. Por último, el grado de autocorrelación y de correlación cruzada en el tiempo cuantifica la caída de lluvia y otras perturbaciones. 35 (t = T). The assumption that the distribution of the drops is uniform in space and time allows the creation of a binary field caused by rain that is, in a broad sense, stationary. The system also assumes that the temporal correlation between preferred pixels in the same vicinity is high in the direction of rain. Finally, the degree of autocorrelation and cross correlation over time quantifies the fall of rain and other disturbances.

40 Debe apreciarse que puede ahorrarse tiempo computacional debido a la naturaleza de las matrices de correlación y a la naturaleza de la lluvia. Por ejemplo, las matrices de correlación pueden ser simétricas en determinados casos de ejemplo. Además, como otro ejemplo, debido a que la lluvia tiende a caer desde el cielo y subir por un parabrisas, puede ser suficiente comparar solamente los condensadores que están dispuestos verticalmente entre sí en correlación cruzada, ignorando los condensadores horizontalmente adyacentes. 40 It should be appreciated that computational time can be saved due to the nature of the correlation matrices and the nature of the rain. For example, correlation matrices can be symmetric in certain example cases. In addition, as another example, because the rain tends to fall from the sky and up a windshield, it may be sufficient to compare only the capacitors that are arranged vertically with each other in cross correlation, ignoring the horizontally adjacent condensers.

45 Después de haberse llevado a cabo la autocorrelación en la etapa S804 (por ejemplo, utilizando la(s) ecuación(es) descrita(s) anteriormente, o alguna otra ecuación o ecuaciones de correlación adecuadas), puede llevarse a cabo After the autocorrelation has been carried out in step S804 (for example, using the equation (s) described above, or some other suitable equation or correlation equations), it can be carried out

una o más comprobaciones para mejorar la precisión del sistema. Ejemplos de tales comprobaciones (por ejemplo, si los datos autocorrelacionados Rxx tienen valores negativos, si un gradiente es mayor que uno, y/o si la forma de una curva Rxx es diferente o sustancialmente diferente de unos datos de autocorrelación normalizados y no perturbados almacenados en memoria) se enumeran en la parte inferior del cuadro de la etapa S804 en la Fig. 8. Puede llevarse a cabo una, dos o las tres comprobaciones. one or more checks to improve system accuracy. Examples of such checks (for example, if the autocorrelated Rxx data have negative values, if a gradient is greater than one, and / or if the shape of an Rxx curve is different or substantially different from standardized and undisturbed autocorrelation data stored in memory) are listed in the lower part of the table in step S804 in Fig. 8. One, two or all three checks can be carried out.

Por ejemplo, una comprobación de los datos de autocorrelación en la etapa S806 puede ser determinar si los datos autocorrelacionados de uno o más de los condensadores (C1, C2, C3 y/o C4; o a través del Cint imitador) comprenden valores negativos. Por ejemplo, cuando los datos autocorrelacionados tienen un(os) valor(es) negativo(s), entonces el sistema o procedimiento puede indicar que no está lloviendo, puede detener los limpiaparabrisas, y/o puede no accionar los limpiaparabrisas del parabrisas (véase la etapa S808). Esta comprobación es para determinar, por ejemplo, si una perturbación detectada es realmente lluvia. A este respecto, la Fig. 10 es un gráfico que traza valores máximos de ejemplo obtenidos experimentalmente de autocorrelaciones no normalizadas para diferentes perturbaciones. La Fig. 10 ilustra que las señales de agua son más intensas que las señales no perturbadas y son positivas, y que las interferencias externas como las ondas electromagnéticas de radios CB y la mano de una persona que toca una ventana tienden a estar por debajo de los niveles de no perturbación y pueden ser negativos. Por lo tanto, para eliminar o reducir las falsas detecciones debidas a perturbaciones externas tales como, por ejemplo, la mano de una persona que toca la ventana, interferencias de señales de radio, etc., cualquier señal con valores de autocorrelación negativos se considera un suceso de "no lluvia". Debe apreciarse que algunas formas de realización pueden considerar valores de autocorrelación negativos. Otras medidas para eliminar o reducir las detecciones falsas debidas a interferencias externas son, por ejemplo, comparar gradientes (por ejemplo, cualquier curva inferior o menor que la curva/gráfica de no perturbación de la Fig. 10 puede considerarse como un suceso de "no lluvia"), proteger los condensadores, etc. For example, a check of the autocorrelation data in step S806 may be to determine whether the autocorrelated data of one or more of the capacitors (C1, C2, C3 and / or C4; or through the imitator belt) comprise negative values. For example, when the autocorrelated data has a negative value (s), then the system or procedure may indicate that it is not raining, it may stop the windshield wipers, and / or it may not activate the windshield wiper blades (see step S808). This check is to determine, for example, if a disturbance detected is really rain. In this regard, Fig. 10 is a graph plotting maximum sample values obtained experimentally from non-standardized autocorrelations for different disturbances. Fig. 10 illustrates that the water signals are more intense than the undisturbed and positive signals, and that external interference such as electromagnetic waves of CB radii and the hand of a person touching a window tend to be below Non-disturbance levels and can be negative. Therefore, to eliminate or reduce false detections due to external disturbances such as, for example, the hand of a person who touches the window, radio signal interference, etc., any signal with negative autocorrelation values is considered a event of "no rain". It should be appreciated that some embodiments may consider negative autocorrelation values. Other measures to eliminate or reduce false detections due to external interference are, for example, comparing gradients (for example, any curve lower or smaller than the non-perturbation curve / graph of Fig. 10 can be considered as an event of " no rain "), protect the capacitors, etc.

Una segunda comprobación de ejemplo de los datos de autocorrelación es comprobar si un gradiente de una curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelacionados es mayor que uno; en caso contrario, el sistema o procedimiento puede indicar que no está lloviendo, detener los limpiaparabrisas y/o no accionar los limpiaparabrisas del vehículo (véase la etapa S808). En esta comprobación, se comprueba el gradiente de la autocorrelación normalizada de la perturbación. El gradiente de la autocorrelación normalizada de una señal no perturbada es casi A second example check of the autocorrelation data is to check if a gradient of an autocorrelation curve associated with the autocorrelated data is greater than one; otherwise, the system or procedure may indicate that it is not raining, stop the windshield wipers and / or do not operate the windshield wipers of the vehicle (see step S808). In this check, the gradient of the normalized autocorrelation of the disturbance is checked. The gradient of the normalized autocorrelation of an undisturbed signal is almost

1. Medir el gradiente es beneficioso ya que no se ve afectado por los cambios de temperatura. De esta manera, el sensor de lluvia puede ser sustancialmente inmune a lecturas falsas debidas a cambios de temperatura. En determinados casos de ejemplo, los gradientes inferiores a 1 (o a algún otro valor predeterminado) pueden considerarse como sucesos de no lluvia. 1. Measuring the gradient is beneficial since it is not affected by temperature changes. In this way, the rain sensor can be substantially immune to false readings due to temperature changes. In certain example cases, gradients below 1 (or some other predetermined value) can be considered as non-rain events.

Una tercera comprobación de ejemplo de los datos de autocorrelación es determinar si existe una correspondencia A third example check of the autocorrelation data is to determine if there is a correspondence

o una correspondencia sustancial entre una curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelacionados y una o más curvas de autocorrelación predeterminadas almacenadas en una base de datos y/o en una memoria. Cuando la forma de la curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelacionados del circuito de la Fig. 4 or a substantial correspondence between an autocorrelation curve associated with the autocorrelated data and one or more predetermined autocorrelation curves stored in a database and / or in a memory. When the shape of the autocorrelation curve associated with the autocorrelated data of the circuit of Fig. 4

--
5 es diferente o sustancialmente diferente de una curva de autocorrelación referente a datos de autocorrelación normalizados no perturbados, esto puede considerarse como un suceso de no lluvia y puede indicarse que no está lloviendo, pueden detenerse los limpiaparabrisas, y/o pueden no accionarse los limpiaparabrisas (véase la etapa S808). Sin embargo, cuando hay una correspondencia o una correspondencia sustancial entre la curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelacionados del circuito de la Fig. 4 - 5 y una curva de autocorrelación predeterminada asociada con humedad como la lluvia, entonces puede indicarse que está lloviendo, los limpiaparabrisas pueden accionarse, o seguir moviéndose. 5 is different or substantially different from an autocorrelation curve concerning normalized undisturbed autocorrelation data, this can be considered as a non-rain event and it can be indicated that it is not raining, the windshield wipers may stop, and / or the windshield wipers may not be operated (see step S808). However, when there is a correspondence or substantial correspondence between the autocorrelation curve associated with the autocorrelated data of the circuit of Fig. 4-5 and a predetermined autocorrelation curve associated with moisture such as rain, then it can be indicated that it is raining, The windshield wipers can be operated, or continue moving.

A este aspecto, la forma de la curva de autocorrelación puede utilizarse para reducir falsos barridos y/o falsas detecciones. En particular, la autocorrelación normalizada de una señal no perturbada se utiliza como referencia. Después, la autocorrelación normalizada de cada señal capturada desde el circuito de las Fig. 4 - 5 se compara con la referencia para identificar la huella más aproximada en determinados casos de ejemplo. Generalmente, cuanta más agua se halle presente en el área de detección, mayor será la diferencia entre la señal de referencia y la señal observada. De esta manera pueden compararse instantáneas de correlación con instantáneas de referencia de sucesos bien conocidos como la presencia de lluvia, suciedad, no perturbación, hielo, etc. En general, las instantáneas de correlación pueden normalizarse, aunque la invención no está limitada a esto. Preferiblemente, las instantáneas de correlación trazan valores r frente a cuantías de tiempo en un intervalo de tiempo discreto. In this regard, the shape of the autocorrelation curve can be used to reduce false scans and / or false detections. In particular, the normalized autocorrelation of an undisturbed signal is used as a reference. Then, the normalized autocorrelation of each signal captured from the circuit of Figs. 4-5 is compared with the reference to identify the closest footprint in certain example cases. Generally, the more water that is present in the detection area, the greater the difference between the reference signal and the observed signal. In this way, correlation snapshots can be compared with reference snapshots of well-known events such as the presence of rain, dirt, non-disturbance, ice, etc. In general, correlation snapshots can be normalized, although the invention is not limited to this. Preferably, the correlation snapshots plot r values against amounts of time in a discrete time interval.

Cuando hay una correspondencia o una correspondencia sustancial entre la curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelacionados del circuito de la Fig. 4 - 5 y una curva de autocorrelación predeterminada asociada con una sustancia de no humedad tal como suciedad, entonces esto puede considerarse como un suceso de no lluvia y puede indicarse que no está lloviendo, los limpiaparabrisas pueden detenerse y/o no accionarse (véase la etapa S808). When there is a correspondence or substantial correspondence between the autocorrelation curve associated with the autocorrelated data of the circuit of Fig. 4-5 and a predetermined autocorrelation curve associated with a non-moisture substance such as dirt, then this can be considered as a event of no rain and it can be indicated that it is not raining, the windshield wipers can stop and / or not be operated (see step S808).

Por lo tanto, debe apreciarse que la forma de la curva de autocorrelación resultante de los datos de salida del Therefore, it should be appreciated that the shape of the autocorrelation curve resulting from the output data of the

circuito de las Fig. 4 -5 (de los condensadores C1 - C4, o a través de Cint) pueden utilizarse para reducir falsos barridos como una tercera condición. Por ejemplo, una curva de autocorrelación normalizada de una señal no perturbada puede utilizarse como referencia. Después, la autocorrelación normalizada de cada señal capturada del circuito de las Fig. 4 - 5 se compara con la referencia para identificar la huella digital más aproximada. Generalmente, cuanta más agua se halle presente en el área de detección, mayor será la diferencia entre la señal de referencia y la señal observada/detectada. De esta manera pueden compararse instantáneas de correlación con instantáneas de referencia de sucesos bien conocidos. En general, las instantáneas de correlación se normalizan preferiblemente, aunque la invención no está limitada a esto. Preferiblemente, las instantáneas de correlación trazan valores r frente a cuantías de tiempo en un intervalo de tiempo discreto. Circuit of Figs. 4-5 (of capacitors C1-C4, or through Cint) can be used to reduce false scans as a third condition. For example, a normalized autocorrelation curve of an undisturbed signal can be used as a reference. Then, the normalized autocorrelation of each signal captured from the circuit of Figs. 4-5 is compared with the reference to identify the closest fingerprint. Generally, the more water that is present in the detection area, the greater the difference between the reference signal and the observed / detected signal. In this way, correlation snapshots can be compared with reference snapshots of well-known events. In general, correlation snapshots are preferably normalized, although the invention is not limited to this. Preferably, the correlation snapshots plot r values against amounts of time in a discrete time interval.

Un posible problema con los sensores de lluvia capacitivos es que los cambios rápidos de temperatura (por ejemplo, debido a la frita negra de absorción de radiación utilizada para ocultar estéticamente el patrón de sensores) modifican la "constante" dieléctrica (permitividad) del vidrio. Esto se registra entonces como un cambio de la capacitancia y puede interpretarse erróneamente como una señal de lluvia. Sin embargo, una función de autocorrelación normalizada no se modifica, o sustancialmente no se modifica, para diferentes temperaturas aunque pueda haber diferencias para las funciones de autocorrelación no normalizadas para las diferentes temperaturas. Por lo tanto, el sistema de detección no se ve afectado o sustancialmente no se ve afectado por los cambios de temperatura. A possible problem with capacitive rain sensors is that rapid temperature changes (for example, due to the black radiation absorption frit used to aesthetically hide the sensor pattern) modify the "constant" dielectric (permittivity) of the glass. This is then recorded as a change in capacitance and can be misinterpreted as a rain signal. However, a normalized autocorrelation function is not modified, or substantially not modified, for different temperatures although there may be differences for the non-standardized autocorrelation functions for the different temperatures. Therefore, the detection system is unaffected or substantially unaffected by temperature changes.

Además, una acumulación de agua extremadamente lenta como una niebla ultrafina puede acumularse lentamente hasta un nivel que active los sensores en función de convertidores de frecuencia Nyquist. En el momento de la observación que se refiere a la visión humana (por ejemplo, de 30 - 60 Hz), la función de autocorrelación puede discriminar entre la acumulación ultralenta de rocío o condensación y de lluvia y niebla normales. In addition, an extremely slow accumulation of water such as an ultrafine mist can slowly accumulate to a level that activates the sensors based on Nyquist frequency converters. At the time of observation that refers to human vision (for example, from 30-60 Hz), the autocorrelation function can discriminate between ultra-slow accumulation of dew or condensation and normal rain and fog.

Las Figs. 11A - 11D proporcionan instantáneas de correlación de muestra obtenidas experimentalmente. Estas instantáneas de correlación, o huellas de un suceso, pueden almacenarse como huellas de referencia o curvas de correlación. Las instantáneas de correlación observadas/detectadas (por ejemplo, las curvas de autocorrelación) pueden compararse con estas huellas de referencia para determinar el tipo de suceso que está produciéndose. Por ejemplo, la Fig. 11A es una instantánea de autocorrelación obtenida experimentalmente indicativa de lluvia fuerte. La Fig. 11B es una instantánea de autocorrelación obtenida experimentalmente indicativa de una bruma ligera. La Fig. 11C es una instantánea de autocorrelación obtenida experimentalmente indicativa de interferencias de radio CB. La Fig. 11D es una instantánea de autocorrelación obtenida experimentalmente indicativa de un cuerpo puesto a tierra con un voltaje. Debe apreciarse que estas huellas se proporcionan como ejemplos no limitativos y reflejan datos obtenidos experimentalmente. Los sucesos reales pueden diferir en diversas características. Por lo tanto, en determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención, cuando se determina que hay una correspondencia o una correspondencia sustancial entre la curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelacionados del circuito de las Fig. 4 - 5 y una curva de autocorrelación predeterminada de no humedad como la de la Fig. 11C o la Fig. 11D, entonces esto puede considerarse como un suceso de no-lluvia y puede indicarse que no está lloviendo, los limpiaparabrisas pueden detenerse y/o no accionarse (véase la etapa S808). Sin embargo, cuando se determina que hay una correspondencia o una correspondencia sustancial entre la curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelacionados del circuito de las Fig. 4 y 5 y una curva de autocorrelación predeterminada relacionada con la humedad como la de la Fig. 11A o la Fig. 11B, entonces esto puede considerarse como un suceso de lluvia y puede indicarse que está lloviendo, los limpiaparabrisas pueden accionarse y/o mantenerse en movimiento. Además de las curvas de autocorrelación predeterminadas de las Fig. 11A a 11D, otras huellas de referencia pueden almacenarse y/o compararse con las instantáneas de correlación observadas. Figs. 11A-11D provide experimentally obtained sample correlation snapshots. These correlation snapshots, or traces of an event, can be stored as reference traces or correlation curves. The observed / detected correlation snapshots (for example, autocorrelation curves) can be compared with these reference traces to determine the type of event that is occurring. For example, Fig. 11A is an autocorrelation snapshot obtained experimentally indicative of heavy rain. Fig. 11B is an experimentally obtained autocorrelation snapshot indicative of a light haze. Fig. 11C is an experimentally obtained autocorrelation snapshot indicative of CB radio interference. Fig. 11D is an experimentally obtained autocorrelation snapshot indicative of a grounded body with a voltage. It should be appreciated that these traces are provided as non-limiting examples and reflect experimentally obtained data. Actual events may differ in various characteristics. Therefore, in certain exemplary embodiments of this invention, when it is determined that there is a correspondence or substantial correspondence between the autocorrelation curve associated with the autocorrelated data of the circuit of Figs. 4-5 and an autocorrelation curve predetermined non-humidity like that of Fig. 11C or Fig. 11D, then this can be considered as a non-rain event and it can be indicated that it is not raining, the windshield wipers can stop and / or not operate (see step S808 ). However, when it is determined that there is a substantial correspondence or correspondence between the autocorrelation curve associated with the autocorrelated data of the circuit of Figs. 4 and 5 and a predetermined moisture-related autocorrelation curve such as that of Fig. 11A or Fig. 11B, then this can be considered as a rain event and it can be indicated that it is raining, the windshield wipers can be operated and / or kept moving. In addition to the predetermined autocorrelation curves of Figs. 11A to 11D, other reference traces can be stored and / or compared with the observed correlation snapshots.

Volviendo a la Fig. 8, en la etapa S806 se determina si se cumple cada una de las tres condiciones presentadas en la parte inferior del recuadro S804. En particular, en S806 se determina si se cumple cada uno de lo siguiente: (a) los datos autocorrelacionados no tienen valores negativos; (b) un gradiente de una curva de autocorrelación asociada con dichos datos autocorrelacionados es mayor que un valor predeterminado tal como uno; y (c) la forma de la curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelacionados del circuito de las Fig. 4 y 5 es diferente de una curva de autocorrelación predeterminada asociada con datos de autocorrelación no perturbados. Si no se cumplen todos, esto indica un suceso de no lluvia y el proceso avanza hasta la etapa S808, donde el/los limpiaparabrisas del vehículo se detiene(n) (si estaba(n) en movimiento) o se mantiene(n) desactivado(s), y comienza nuevamente la inicialización S800. Sin embargo, si todos estos requisitos se cumplen en S806, entonces el proceso avanza hasta S810 y los limpiaparabrisas del vehículo (por ejemplo, los limpiaparabrisas del parabrisas) se activan a su velocidad más baja. Returning to Fig. 8, in step S806 it is determined whether each of the three conditions presented in the lower part of box S804 is met. In particular, in S806 it is determined whether each of the following is met: (a) the autocorrelated data does not have negative values; (b) a gradient of an autocorrelation curve associated with said autocorrelated data is greater than a predetermined value such as one; and (c) the shape of the autocorrelation curve associated with the autocorrelated data of the circuit of Figs. 4 and 5 is different from a predetermined autocorrelation curve associated with undisturbed autocorrelation data. If all are not met, this indicates a non-rain event and the process proceeds to step S808, where the windshield wiper (s) stops (if it was moving) or remains deactivated (s), and the S800 initialization begins again. However, if all these requirements are met in S806, then the process proceeds to S810 and the windshield wipers of the vehicle (for example, windshield wipers) are activated at their lowest speed.

Solamente a efectos de ejemplo y comprensión, la Fig. 13 ilustra un ejemplo de autocorrelación. En la Fig. 13, los valores de (o referentes al) condensador de detección C1, en los tiempos secuenciales -t2, -t1, t0, t1, t2 y t3, son 0, 0, 1, 1, 0 y 0, respectivamente. La autocorrelación para el tiempo 0 (aco) se determina multiplicando los valores referentes a C1 de una manera no desfasada y, a continuación, se añaden o suman los resultados. En la Fig. 13 For the purposes of example and understanding only, Fig. 13 illustrates an example of autocorrelation. In Fig. 13, the values of (or referring to) detection capacitor C1, in the sequential times -t2, -t1, t0, t1, t2 and t3, are 0, 0, 1, 1, 0 and 0, respectively. The autocorrelation for the time 0 (aco) is determined by multiplying the values referring to C1 in an outdated manner and then adding or adding the results. In Fig. 13

puede observarse que aco es igual a 2 en este caso. Por lo tanto, en el gráfico de autocorrelación en la parte inferior de la Fig. 13, se crea una entrada en el gráfico en el tiempo 0 para un valor de autocorrelación de 2. Debe observarse que el gráfico de autocorrelación en la parte inferior de la Fig. 13 es similar, pero más simple, que el gráfico de autocorrelación de la Fig. 10 y los valores de autocorrelación pueden obtenerse para la Fig. 10 de una manera similar. Después, todavía en relación a la Fig. 13, se lleva a cabo la autocorrelación utilizando los valores de capacitancia referentes a C1 para el siguiente instante de tiempo para obtener el valor de autocorrelación ac1. Este siguiente valor de autocorrelación (ac1) se obtiene desplazando la secuencia de la fila inferior de los valores para C1 con respecto a la fila superior, tal y como se muestra en la Fig. 13, y multiplicando a continuación los valores de las filas que se alinean entre sí y sumando los resultados. La Fig.13 ilustra que ac1 es igual a 1 para el tiempo 1. Por lo tanto, este valor de autocorrelación de 1 para el tiempo t1 puede introducirse en el gráfico en la parte inferior de la Fig. 13, dibujándose una línea entre los dos puntos de datos introducidos a efectos de ejemplo y comprensión. Después, para el siguiente valor de tiempo (o periodo), la fila inferior se desplaza nuevamente otro segmento con respecto a la fila superior y el proceso se repite, y así sucesivamente. Puede observarse que los gráficos de autocorrelación de la Fig. 10 pueden obtenerse de una manera similar. En la Fig. 13, puede apreciarse que esa correlación cruzada puede llevarse a cabo reemplazando los valores relacionados con C1 de la fila inferior por los valores de o relacionados con otro condensador, tal como C2 (o C3 o C4). it can be seen that aco is equal to 2 in this case. Therefore, in the autocorrelation graph at the bottom of Fig. 13, an entry is created in the graph at time 0 for an autocorrelation value of 2. It should be noted that the autocorrelation graph at the bottom of Fig. 13 is similar, but simpler, than the autocorrelation graph of Fig. 10 and the autocorrelation values can be obtained for Fig. 10 in a similar manner. Then, still in relation to Fig. 13, autocorrelation is carried out using the capacitance values referring to C1 for the next instant of time to obtain the autocorrelation value ac1. This next autocorrelation value (ac1) is obtained by moving the sequence of the lower row of the values for C1 with respect to the upper row, as shown in Fig. 13, and then multiplying the values of the rows that align with each other and adding the results. Fig. 13 illustrates that ac1 is equal to 1 for time 1. Therefore, this autocorrelation value of 1 for time t1 can be entered in the graph at the bottom of Fig. 13, drawing a line between the two data points entered for the purpose of example and understanding. Then, for the next time (or period) value, the lower row moves again another segment with respect to the upper row and the process is repeated, and so on. It can be seen that the autocorrelation plots of Fig. 10 can be obtained in a similar manner. In Fig. 13, it can be seen that this cross correlation can be carried out by replacing the values related to C1 of the lower row with the values of or related to another capacitor, such as C2 (or C3 or C4).

Examinar la autocorrelación y/o la correlación cruzada también puede ayudar a distinguir entre, por ejemplo, lluvia ligera y lluvia fuerte. Por ejemplo, sólo si la autocorrelación en el tiempo es alta (y la correlación cruzada es baja), entonces es probable que sólo haya lluvia ligera. La Fig. 12A es una matriz de correlación a modo de ejemplo que muestra lluvia ligera. En la Fig. 12A se indica que las correlaciones entre C1 y C1, C2 y C2, C3 y C3, y C4 y C4 (las autocorrelaciones) durante un período de tiempo dado son altas, mientras que el resto de las correlaciones (las correlaciones cruzadas) sean bajas. Por hipótesis y por datos experimentales confirmados, una matriz de este tipo indica una lluvia ligera. Examining autocorrelation and / or cross correlation can also help distinguish between, for example, light rain and heavy rain. For example, only if the autocorrelation in time is high (and the cross correlation is low), then it is likely that there is only light rain. Fig. 12A is an exemplary correlation matrix showing light rain. In Fig. 12A it is indicated that the correlations between C1 and C1, C2 and C2, C3 and C3, and C4 and C4 (the autocorrelations) during a given period of time are high, while the rest of the correlations (the correlations crossed) be low. By hypothesis and by confirmed experimental data, such a matrix indicates a light rain.

Por otro lado, si la autocorrelación y la correlación cruzada en el tiempo entre las señales de condensador son altas, probablemente hay lluvia rápida. La Fig. 12B es una matriz de correlación a modo de ejemplo que muestra lluvia fuerte. En la Fig. 12B, no solamente son altas las autocorrelaciones de condensadores individuales (es decir, las autocorrelaciones son las correlaciones entre C1 y C1, C2 y C2, C3 y C3, y C4 y C4), sino que también son generalmente altas las correlaciones cruzadas entre diferentes condensadores (las correlaciones de la Fig. 12B en diagonal desde la parte superior izquierda hasta la parte inferior derecha son las autocorrelaciones, y el resto son las correlaciones cruzadas). Por hipótesis y por datos experimentales confirmados, una matriz de este tipo indica una lluvia rápida. El grado de correlación cruzada puede cuantificarse para determinar la velocidad relativa de la lluvia. Estos datos pueden utilizarse a su vez para activar diversas velocidades de limpiaparabrisas, según sea apropiado para la velocidad de la lluvia. Por ejemplo, cuantas más correlaciones cruzadas altas haya, mayor será la velocidad del limpiaparabrisas utilizada. On the other hand, if autocorrelation and cross-correlation over time between capacitor signals are high, there is probably rapid rain. Fig. 12B is an exemplary correlation matrix that shows heavy rain. In Fig. 12B, not only are the autocorrelations of individual capacitors high (i.e., the autocorrelations are the correlations between C1 and C1, C2 and C2, C3 and C3, and C4 and C4), but they are also generally high. cross correlations between different capacitors (the correlations in Fig. 12B diagonally from the top left to the bottom right are the autocorrelations, and the rest are the cross correlations). By hypothesis and by confirmed experimental data, such a matrix indicates a rapid rainfall. The degree of cross correlation can be quantified to determine the relative rate of rainfall. This data can in turn be used to activate various windshield wiper speeds, as appropriate for the speed of the rain. For example, the more high cross correlations there are, the higher the speed of the windshield wiper used.

De manera más sistemática, en la etapa S812 se calculan las correlaciones cruzadas (las correlaciones entre los datos referentes a diferentes condensadores), y los dos lados de la curva de correlación cruzada se utilizan para determinar el nivel de simetría L. Si el nivel de simetría es inferior a un umbral predefinido tmin, la etapa S814 dirige el sistema hasta la etapa S816 donde los limpiaparabrisas se activan a la velocidad más baja, y el sistema vuelve a la etapa de inicialización S800. Si el nivel de simetría es mayor que tmin pero menor que un valor arbitrario t, la etapa S818 dirige el sistema hasta la etapa S820 donde los limpiaparabrisas se activan a una velocidad más rápida o media, y el sistema vuelve a la etapa de inicialización S800. Debe apreciarse que puede especificarse una pluralidad de valores arbitrarios ti, y un nivel de simetría comprendido entre ti y ti+1 activará una velocidad de limpiaparabrisas correspondiente adecuada y, después, el sistema volverá a la etapa de inicialización S800. Finalmente, en la etapa S822, si el nivel de simetría está por encima de un nivel predefinido tmax, la etapa S822 dirige el sistema hasta la etapa S824 donde los limpiaparabrisas se activan a la velocidad más alta, y el sistema vuelve a la etapa de inicialización S800. Por lo tanto, las correlaciones a partir de la salida de datos del circuito de las Fig. 4 - 5 pueden utilizarse para ajustar la velocidad del limpiaparabrisas. Cuantas más correlaciones cruzadas altas haya, mayor será la velocidad del limpiaparabrisas utilizada debido a la probabilidad de lluvia más fuerte. More systematically, in step S812 the cross correlations are calculated (the correlations between the data referring to different capacitors), and the two sides of the cross correlation curve are used to determine the level of symmetry L. If the level of symmetry is less than a predefined threshold tmin, step S814 directs the system to step S816 where the windshield wipers are activated at the lowest speed, and the system returns to the initialization stage S800. If the level of symmetry is greater than tmin but less than an arbitrary value t, step S818 directs the system to step S820 where the windshield wipers are activated at a faster or medium speed, and the system returns to the initialization stage S800 . It should be noted that a plurality of arbitrary values ti can be specified, and a level of symmetry between you and ti + 1 will activate an appropriate corresponding windshield wiper speed and then the system will return to the initialization step S800. Finally, in step S822, if the level of symmetry is above a predefined level tmax, step S822 directs the system to step S824 where the windshield wipers are activated at the highest speed, and the system returns to the stage of S800 initialization. Therefore, correlations from the data output of the circuit of Figs. 4-5 can be used to adjust the windshield wiper speed. The more high cross correlations there are, the higher the speed of the windshield wiper used due to the likelihood of stronger rain.

A efectos de ejemplo y comprensión, las Figs. 14 - 24 ilustran ejemplos de correlación cruzada. La Fig. 14 muestra los datos de correlación cruzada en determinados casos de ejemplo, mientras que las Figs. 15 - 24 ilustran gráficos de correlación cruzada de algunos de los datos de la Fig. 14, donde se detecta la lluvia. En las Fig. 15 - 24, cada periodo en el eje horizontal es un microsegundo (1 µs) a efectos de ejemplo, y el muestreo se llevó a cabo cada microsegundo. Tal y como se ha explicado anteriormente con respecto a la Fig. 13, en las Fig. 15 - 24 en el tiempo = 0 (periodo 0), no hay ningún desplazamiento en el tiempo de los valores de los diferentes condensadores que están correlacionándose. La Fig. 14 ilustra que, cuando había lluvia (véanse las señales S1 - S5 y W1 - W5), las señales delta referentes a la autocorrelación fueron altas. Las Figs. 15 - 24 son gráficos de correlaciones cruzadas referentes a estas señales. Es útil buscar simetría entre los gráficos en los lados izquierdo y derecho de cada una de las Figs. 15 - 24 (un lado de cero se compara con el otro lado de cero). En términos generales, si hay simetría alrededor del eje de periodo cero, no hay mucha correlación cruzada, lo que indica que la lluvia detectada no es muy fuerte. Sin embargo, si hay asimetría alrededor del eje de periodo cero, entonces esto significa más correlación cruzada e indica que la lluvia es fuerte o más fuerte. Por ejemplo, obsérvese la asimetría en las Fig. 18, 19 y 23 alrededor del eje de periodo cero debida a las depresiones o valles en uno o ambos lados. Más correlación cruzada indica que las gotas de lluvia se están moviendo desde un área de detección de un condensador hasta otra área de For the purposes of example and understanding, Figs. 14-24 illustrate examples of cross correlation. Fig. 14 shows the cross correlation data in certain example cases, while Figs. 15-24 illustrate cross-correlation graphs of some of the data in Fig. 14, where rain is detected. In Figs. 15-24, each period in the horizontal axis is a microsecond (1 µs) for example purposes, and sampling was carried out every microsecond. As explained above with respect to Fig. 13, in Figs. 15-24 in time = 0 (period 0), there is no shift in time of the values of the different capacitors that are being correlated. Fig. 14 illustrates that when there was rain (see signals S1 - S5 and W1 - W5), delta signals related to autocorrelation were high. Figs. 15-24 are cross-correlation graphs referring to these signals. It is useful to look for symmetry between the graphs on the left and right sides of each of Figs. 15-24 (one side of zero is compared to the other side of zero). In general terms, if there is symmetry around the zero period axis, there is not much cross correlation, which indicates that the rainfall detected is not very strong. However, if there is asymmetry around the zero period axis, then this means more cross correlation and indicates that the rain is strong or stronger. For example, note the asymmetry in Figs. 18, 19 and 23 around the zero period axis due to depressions or valleys on one or both sides. More cross correlation indicates that raindrops are moving from a detection area of a condenser to another area of

5 detección de otro condensador. A este respecto, cada interacción de una gota de lluvia y la superficie de un parabrisas tiene su propia firma de correlación en el dominio de tiempo. Una alta correlación cruzada indica que la misma gota está detectándose en condensadores diferentes, en diferentes instantes de tiempo (por ejemplo, véase también la Fig. 9). Debe observarse que la "t" minúscula de la Fig. 9 es la misma que la del eje de periodos en las Figs. 15 - 24. 5 detection of another capacitor. In this regard, each interaction of a raindrop and the surface of a windshield has its own correlation signature in the time domain. A high cross correlation indicates that the same drop is being detected in different capacitors, at different time points (for example, see also Fig. 9). It should be noted that the "t" lower case in Fig. 9 is the same as the axis of periods in Figs. 15-24.

10 Por lo tanto, el sensor de lluvia puede detectar lluvia u otro material en la ventana de vehículo o en otro tipo de ventana o lámina/superficie, sin necesidad de un condensador de referencia. Puede utilizarse correlación espaciotemporal. Todos los condensadores, o una pluralidad de condensadores, de la matriz de sensores pueden tener una forma idéntica o sustancialmente idéntica en determinadas formas de realización de ejemplo. A efectos de ejemplo, en un instante de tiempo dado (por ejemplo, t1), el sistema puede comparar los valores relacionados con 10 Therefore, the rain sensor can detect rain or other material in the vehicle window or in another type of window or sheet / surface, without the need for a reference condenser. Spacetime correlation can be used. All capacitors, or a plurality of capacitors, of the sensor array may have an identical or substantially identical shape in certain exemplary embodiments. For example, at a given time (for example, t1), the system can compare the values related to

15 C1 con los valores relacionados con C2 y/o con los valores relacionados con otro condensador. Para este tiempo t1, el sistema también puede comparar los valores relacionados con C1 consigo mismo (autocorrelación), y también puede comparar la autocorrelación de C1 con la autocorrelación de C2 y/o de otro(s) condensador(es) de detección. 15 C1 with the values related to C2 and / or with the values related to another capacitor. For this time t1, the system can also compare the values related to C1 with itself (autocorrelation), and it can also compare the autocorrelation of C1 with the autocorrelation of C2 and / or other capacitor (s) detection (s).

Claims (12)

REIVINDICACIONES 1. Un sensor de lluvia, que comprende: 1. A rain sensor, comprising: un circuito de detección que comprende al menos condensadores de detección (C1, C2) primero y segundo que son sensibles a la humedad sobre una superficie externa de una ventana (1; 10); caracterizado porque 5 el circuito de detección comprende además al menos un condensador imitador (Cint) que imita la carga y descarga de al menos el primer condensador de detección; en el que un pulso de escritura hace que cada uno del primer condensador de detección (C1) y del condensador imitador (Cint) se carguen, y un pulso de borrado hace que cada uno del primer condensador de detección (C1) y del condensador imitador (Cint) se descarguen sustancialmente; en el que la presencia de lluvia sobre la superficie externa de la ventana en un 10 campo de detección del primer condensador de detección (C1) hace que un voltaje en un electrodo de salida del condensador imitador (Cint) fluctúe de una manera proporcional a la fluctuación de un voltaje en un electrodo de salida del primer condensador de detección (C1) aunque no haya lluvia presente en un campo del condensador imitador; y en el que se detecta lluvia en función de una señal de salida del electrodo de salida del condensador imitador, en el que la señal de salida se lee al menos entre la finalización del pulso a detection circuit comprising at least first and second detection capacitors (C1, C2) that are sensitive to moisture on an external surface of a window (1; 10); characterized in that the detection circuit further comprises at least one imitator capacitor (Cint) that mimics the loading and discharge of at least the first detection capacitor; in which a write pulse causes each of the first detection capacitor (C1) and the mimic capacitor (Cint) to be charged, and a clear pulse causes each of the first detection capacitor (C1) and the mimic capacitor (Cint) are substantially discharged; in which the presence of rain on the external surface of the window in a detection field of the first detection capacitor (C1) causes a voltage at an output electrode of the imitator capacitor (Cint) to fluctuate in a manner proportional to the fluctuation of a voltage at an output electrode of the first detection capacitor (C1) even if no rain is present in a field of the mimic capacitor; and in which rain is detected as a function of an output signal of the output electrode of the imitator capacitor, in which the output signal is read at least between the end of the pulse 15 de escritura y el comienzo del pulso de borrado. 15 write and the start of the erase pulse. 2. El sensor de lluvia según la reivindicación 1, en el que la señal de salida del electrodo de salida del condensador imitador (Cint) se convierte de analógico a digital y después se somete a un procesamiento para determinar si hay lluvia sobre la superficie externa de la ventana, y en el que dicho procesamiento comprende preferiblemente autocorrelación y/o correlación cruzada. 2. The rain sensor according to claim 1, wherein the output signal of the output electrode of the imitator capacitor (Cint) is converted from analog to digital and then subjected to a processing to determine if there is rain on the external surface of the window, and wherein said processing preferably comprises autocorrelation and / or cross correlation. 20 3. El sensor de lluvia según la reivindicación 1, en el que el circuito de detección comprende una matriz de condensadores de detección (C1, C2, C3, C4), y en el que el condensador imitador (Cint) imita cada uno de los condensadores de detección de la matriz que se cargan y descargan secuencialmente. The rain sensor according to claim 1, wherein the detection circuit comprises a matrix of detection capacitors (C1, C2, C3, C4), and wherein the imitating capacitor (Cint) mimics each of matrix detection capacitors that are loaded and discharged sequentially. 4. El sensor de lluvia según la reivindicación 1, en el que electrodos de los condensadores de detección (C1, 4. The rain sensor according to claim 1, wherein electrodes of the detection capacitors (C1, C2) primero y segundo son flotantes, de manera que los condensadores de detección están aislados 25 eléctricamente con respecto a tierra. C2) first and second are floating, so that the detection capacitors are electrically insulated from ground.
5. 5.
El sensor de lluvia según la reivindicación 1, en el que los condensadores de detección (C1, C2) primero y segundo tienen una geometría fractal. The rain sensor according to claim 1, wherein the first and second detection capacitors (C1, C2) have a fractal geometry.
6. 6.
El sensor de lluvia según la reivindicación 1, en el que el condensador imitador (Cint) está separado físicamente de los condensadores de detección (C1, C2), y en el que el pulso de escritura hace que se The rain sensor according to claim 1, wherein the imitation capacitor (Cint) is physically separated from the detection capacitors (C1, C2), and wherein the writing pulse causes it to
30 cargue el primer condensador de detección (C1), pero no el segundo condensador de detección (C2), y también hace que se cargue el condensador imitador (Cint). 30 charges the first detection capacitor (C1), but not the second detection capacitor (C2), and also causes the imitator capacitor (Cint) to be charged.
7. El sensor de lluvia según la reivindicación 1, que comprende además: 7. The rain sensor according to claim 1, further comprising: medios para correlacionar datos del condensador imitador (Cint) referentes a al menos uno de los condensadores de detección para obtener datos correlacionados; means for correlating imitator capacitor (Cint) data referring to at least one of the detection capacitors to obtain correlated data; 35 medios para determinar, en función de al menos los datos correlacionados, si hay lluvia sobre una superficie exterior de la ventana; y 35 means to determine, based on at least the correlated data, if there is rain on an exterior surface of the window; Y en el que dicha correlación es autocorrelación y/o correlación cruzada. wherein said correlation is autocorrelation and / or cross correlation. 8. El sensor de lluvia según la reivindicación 1, en el que cada uno de los condensadores de detección (C1, 8. The rain sensor according to claim 1, wherein each of the detection capacitors (C1, C2) primero y segundo comprende electrodos (7, 8) primero y segundo espaciados que son sustancialmente 40 coplanarios entre sí. C2) first and second comprises first and second spaced electrodes (7, 8) that are substantially coplanar with each other. 9. El sensor de lluvia según la reivindicación 1, en el que el pulso de escritura se suministra a una puerta de un primer transistor (Q1) que está eléctricamente conectado al primer condensador de detección (C1), y el pulso de borrado se aplica a puertas respectivas de transistores (Q2, Q3) segundo y tercero que están eléctricamente conectados al primer condensador de detección y al condensador imitador (Cint), 9. The rain sensor according to claim 1, wherein the write pulse is supplied to a gate of a first transistor (Q1) that is electrically connected to the first sensing capacitor (C1), and the erase pulse is applied to respective doors of second and third transistors (Q2, Q3) that are electrically connected to the first detection capacitor and the imitator capacitor (Cint), 45 respectivamente. 45 respectively. 10. Un procedimiento para detectar lluvia sobre una superficie de una ventana (1; 10), comprendiendo el procedimiento: 10. A method for detecting rain on a surface of a window (1; 10), the procedure comprising: suministrar pulsos de escritura primero y segundo espaciados que provocan respectivamente que condensadores de detección (C1, C2) primero y segundo de un circuito de detección se carguen, en el que 50 el primer condensador de detección se carga cuando el segundo condensador de detección está sustancialmente descargado, y el segundo condensador de detección se carga cuando el primer supplying first and second spaced write pulses that respectively cause first and second detection capacitors (C1, C2) of a detection circuit to be charged, in which the first detection capacitor is charged when the second detection capacitor is substantially discharged, and the second detection capacitor is charged when the first condensador de detección está sustancialmente descargado, de manera que los condensadores de detección primero y segundo se cargan en momentos diferentes; detection capacitor is substantially discharged, so that the first and second detection capacitors are charged at different times; que cada uno de los condensadores de detección primero y segundo sea sensible a la humedad sobre la superficie de la ventana; that each of the first and second detection capacitors be sensitive to moisture on the window surface; 5 suministrar un primer pulso de borrado, entre tiempos de los pulsos de escritura primero y segundo, provocando el primer pulso de borrado que el primer condensador de detección se descargue sustancialmente, y suministrar un segundo pulso de borrado después del segundo pulso de escritura, en el que el segundo pulso de borrado hace que el segundo condensador de detección se descargue sustancialmente; 5 supply a first erase pulse, between times of the first and second write pulses, causing the first erase pulse that the first detection capacitor is substantially discharged, and supply a second erase pulse after the second write pulse, in that the second erase pulse causes the second detection capacitor to discharge substantially; 10 en el que una magnitud de una salida del circuito de detección se ve afectada por la presencia de lluvia sobre la superficie de la ventana; 10 in which a magnitude of an output of the detection circuit is affected by the presence of rain on the window surface; convertir una señal de salida analógica del circuito de detección a una señal digital y, en función de la señal digital, determinar si hay lluvia sobre la superficie de la ventana; convert an analog output signal from the detection circuit to a digital signal and, depending on the digital signal, determine if there is rain on the window surface; en el que el circuito de detección comprende además al menos un condensador imitador (Cint) que imita la wherein the detection circuit further comprises at least one imitator capacitor (Cint) that mimics the 15 carga y la descarga de al menos uno de los condensadores de detección primero y segundo, y la presencia de lluvia sobre la superficie 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 fluctúe de una manera proporcional a la fluctuación de un voltaje en un electrodo de salida del primer condensador de detección, aunque no haya lluvia presente en un campo del condensador imitador; y 15 charge and discharge of at least one of the first and second detection capacitors, and the presence of rain on the window surface in a detection field of the first detection capacitor causes a voltage at an output electrode of the capacitor imitator fluctuates in a manner proportional to the fluctuation of a voltage at an output electrode of the first sensing capacitor, even if there is no rain present in a field of the mimic capacitor; Y 20 detectar lluvia en función de una señal de salida del electrodo de salida del condensador imitador. 20 detect rain as a function of an output signal of the imitation capacitor output electrode.
11. eleven.
El procedimiento según la reivindicación 10, en el que cada uno de los condensadores de detección primero y segundo comprende electrodos (7, 8) primero y segundo separados que son sustancialmente coplanarios entre sí y que están soportados por la ventana. The method according to claim 10, wherein each of the first and second detection capacitors comprises separate first and second electrodes (7, 8) that are substantially coplanar to each other and that are supported by the window.
12. 12.
El procedimiento según la reivindicación 10, en el que los pulsos de escritura se suministran a una puerta de The method according to claim 10, wherein the writing pulses are supplied to a door of
25 un primer transistor (Q1) que está eléctricamente conectado a al menos uno de los condensadores de detección (C1, C2, C3, C4), y los pulsos de borrado se aplican a puertas respectivas de transistores (Q2, Q3) segundo y tercero. A first transistor (Q1) that is electrically connected to at least one of the detection capacitors (C1, C2, C3, C4), and the erase pulses are applied to respective second and third transistor doors (Q2, Q3) .
13. El procedimiento según la reivindicación 10, que comprende además: 13. The method according to claim 10, further comprising: correlacionar datos de la señal digital para obtener datos correlacionados; correlate digital signal data to obtain correlated data; 30 determinar, en función de al menos los datos correlacionados, si hay lluvia sobre la superficie de la ventana; y 30 determine, based on at least the correlated data, if there is rain on the window surface; Y en el que dicha correlación es autocorrelación y/o correlación cruzada. wherein said correlation is autocorrelation and / or cross correlation. Línea de Campo de Detección Eléctrica Field Line of Electrical Detection Línea de Campo de Detección Eléctrica Field Line of Electrical Detection Línea de Campo de Detección Eléctrica Electric Detection Field Line o or Espacio hueco de aire = 0,6 mm Hollow air gap = 0.6 mm Matriz Matriz  Matrix Matrix Nota: Delta = diferencia calculada entre el punto de datos de autocorrelación normalizada de cada señal y la autocorrelación normalizada de una referencia (no perturbación) Note: Delta = calculated difference between the standard autocorrelation data point of each signal and the normalized autocorrelation of a reference (no disturbance)
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