IT202100028076A1

IT202100028076A1 - SENSOR FOR DETECTION OF PULSES AND/OR LIGHT LEVELS

Info

Publication number: IT202100028076A1
Application number: IT102021000028076A
Authority: IT
Inventors: Pierpaolo Cavalli
Original assignee: Nexter S R L
Priority date: 2021-11-04
Filing date: 2021-11-04
Publication date: 2023-05-04

Description

"SENSORE PER RILEVAMENTO DI IMPULSI E/O LIVELLI LUMINOSI" "SENSOR FOR DETECTION OF PULSES AND/OR LIGHT LEVELS"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato riguarda un sensore per rilevamento di impulsi e/o livelli luminosi. Pi? particolarmente, il trovato riguarda un sensore in grado di rilevare e di convertire un segnale luminoso in impulso e/o segnale elettrico senza oscurare completamente la sorgente o fonte luminosa stessa. The present invention concerns a sensor for detecting pulses and/or light levels. More? particularly, the invention concerns a sensor capable of detecting and converting a light signal into an electrical pulse and/or signal without completely obscuring the light source or source itself.

Come noto, esiste l'esigenza di monitorare segnali luminosi, ad esempio provenienti da led numinosi che, nei dispositivi elettronici e simili, segnalano stati, allarmi, impulsi e conteggi. As is known, there is a need to monitor light signals, for example from numinous LEDs which, in electronic devices and the like, signal states, alarms, pulses and counts.

Questa esigenza si traduce in necessit? di monitorare il livello luminoso del led con il rischio di coprire il led stesso, e quindi oscurarne la fonte luminosa, a discapito della segnalazione che pu? pervenire ad un utente. Does this need translate into necessity? to monitor the light level of the LED with the risk of covering the LED itself, and therefore obscuring the light source, to the detriment of the signaling that can? reach a user.

Quando si vuole rilevare un livello di segnale e/o impulsi ON/OFF in un dispositivo elettronico, normalmente ci si collega attraverso cavi elettrici connessi sulla scheda elettronica del dispositivo stesso. In tale caso si devono effettuare operazioni pi? o meno invasive e costose che possono arrivare a far decadere le sicurezze stesse del dispositivo e/o possono essere anche vietate dalle normative vigenti. When you want to detect a signal level and/or ON/OFF pulses in an electronic device, you normally connect via electrical cables connected to the electronic board of the device itself. In this case, should more operations be carried out? or less invasive and expensive which may lead to the safety of the device itself being invalidated and/or may even be prohibited by current regulations.

Se il livello del segnale ON/OFF ? visualizzato esternamente attraverso la luce led, come detto, ? possibile rilevare tale luce attraverso un fotodiodo che tuttavia ha l'inconveniente di dover essere posizionato sul led stesso e quindi lo oscura. If the ON/OFF signal level is ? displayed externally through the LED light, as mentioned,? It is possible to detect this light through a photodiode which however has the drawback of having to be positioned on the LED itself and therefore obscures it.

Anche in questo caso, quindi, si vanno ad alterare le caratteristiche del dispositivo e il fatto di coprire i led al fine di rilevarne il segnale luminoso porta a far decadere le sicurezze stesse del dispositivo e/o ad andare contro le normative vigenti. Also in this case, therefore, the characteristics of the device are altered and the fact of covering the LEDs in order to detect the light signal leads to the safety of the device itself being invalidated and/or going against the regulations in force.

Una soluzione potrebbe essere quella di replicare il led oscurato con un ulteriore led posizionato su una scheda elettronica supplementare, ma ci? complica il sistema ed abbassa notevolmente la qualit? delle sicurezze originali del dispositivo. A solution could be to replicate the darkened LED with an additional LED positioned on an additional electronic board, but what? complicates the system and significantly lowers the quality? of the original safety devices of the device.

Compito precipuo del presente trovato ? quello di realizzare un sensore per il rilevamento di impulsi e/o livelli numinosi che consenta di rilevare e di convertire il segnale luminoso in impulsi e/o segnale elettrico senza oscurare completamente la fonte luminosa stessa. Main task of the present invention? that of creating a sensor for the detection of pulses and/or numinous levels which allows the detection and conversion of the light signal into pulses and/or electrical signals without completely obscuring the light source itself.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato ? quello di realizzare un sensore per il rilevamento di impulsi e/o livelli luminosi che sia applicabile per il rilevamento dello stato di luce o spento di led luminosi e/o per rilevare impulsi luminosi per il loro successivo conteggio. Within the scope of this task, an aim of the present invention is? that of creating a sensor for the detection of pulses and/or light levels which is applicable for detecting the light or off state of bright LEDs and/or for detecting light pulses for their subsequent counting.

Un altro scopo del presente trovato ? quello di realizzare un sensore per il rilevamento di impulsi e/o livelli luminosi, che non alteri le caratteristiche di sicurezza originali del dispositivo a cui viene applicato. Another purpose of the present invention? that of creating a sensor for the detection of pulses and/or light levels, which does not alter the original safety characteristics of the device to which it is applied.

Un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di realizzare un sensore per il rilevamento di impulsi e/o livelli luminosi, che non consumi energia, e quindi sia particolarmente adatto ai dispositivi elettronici a batteria che sono normalmente a basso consumo. A further purpose of the present invention? that of creating a sensor for the detection of pulses and/or light levels, which does not consume energy, and is therefore particularly suitable for battery-powered electronic devices which are normally low consumption.

Non ultimo scopo del presente trovato ? quello di realizzare un sensore per il rilevamento di impulsi e/o livelli luminosi, che sia di elevata affidabilit?, di relativamente semplice realizzazione ed a costi competitivi. Not the least purpose of the present invention? that of creating a sensor for the detection of pulses and/or light levels, which is highly reliable, relatively simple to manufacture and at competitive costs.

Questo compito, nonch? questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un sensore per il rilevamento di impulsi e/o livelli luminosi, caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo del sensore provvisto di mezzi di riflessione parziale atti a consentire di riflettere parzialmente un segnale luminoso emesso da una sorgente luminosa e che ? atto ad attraversare detto corpo del sensore, detti mezzi di riflessione parziale essendo atti a riflettere parzialmente detto segnale luminoso su un fotodiodo per il suo rilevamento. This task, as well as? these and other purposes which will become clearer below are achieved by a sensor for the detection of pulses and/or light levels, characterized by the fact of comprising a sensor body provided with partial reflection means suitable for allowing a light signal to be partially reflected emitted by a light source and which is? suitable for passing through said sensor body, said partial reflection means being suitable for partially reflecting said light signal onto a photodiode for its detection.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, del sensore secondo il presente trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description of preferred, but not exclusive, embodiments of the sensor according to the present invention, illustrated for indicative and non-limiting purposes in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 illustra in vista prospettica una prima forma di realizzazione del sensore secondo il presente trovato; figure 1 illustrates a perspective view of a first embodiment of the sensor according to the present invention;

la figura 2 illustra in vista prospettica una seconda forma di realizzazione del sensore secondo il presente trovato. figure 2 illustrates a perspective view of a second embodiment of the sensor according to the present invention.

Con riferimento alle figure, il sensore secondo il presente trovato, globalmente indicato con il numero di riferimento 1, comprende un corpo 2 in materiale trasparente o semi-trasparente, lavorato in modo da riflettere una parte del segnale luminoso 3 che proviene da una fonte luminosa, quale ad esempio un led, non illustrato, verso un fotodiodo 4 che ? atto a convertire il segnale luminoso in un segnale elettrico. With reference to the figures, the sensor according to the present invention, globally indicated with the reference number 1, includes a body 2 made of transparent or semi-transparent material, worked so as to reflect a part of the light signal 3 which comes from a light source , such as for example a LED, not shown, towards a photodiode 4 which is suitable for converting the light signal into an electrical signal.

Il corpo 2 ? opportunamente realizzato in modo tale da far s? che il segnale luminoso 3 possa passare parzialmente attraverso il corpo 2, mentre una piccola parte del segnale luminoso 3 viene riflessa verso il fotodiodo 4. Body 2? appropriately made in such a way as to make s? that the light signal 3 can partially pass through the body 2, while a small part of the light signal 3 is reflected towards the photodiode 4.

In tal modo, la luce del led sar? sempre visibile da un osservatore, dato che il corpo trasparente o semitrasparente 2 non lo oscura, ricevendo soltanto una parte del segnale luminoso verso il fotodiodo 4. In this way, the LED light will be always visible to an observer, given that the transparent or semi-transparent body 2 does not obscure it, receiving only part of the light signal towards the photodiode 4.

Opportunamente, il corpo 2 ? realizzato ad esempio in policarbonato trasparente, ad esempio rosso. Conveniently, body 2 ? made for example of transparent polycarbonate, for example red.

Opportunamente, nel corpo 2 ? ricavata almeno un'incisione 5, realizzata ad esempio mediante una stampante laser di bassa potenza e alta precisione, che consente di far compiere una prima riflessione 7 al segnale luminoso 3 emesso dal led, indirizzandolo verso il fotodiodo 4, appunto quindi, con un'unica riflessione. Conveniently, in body 2 ? at least one incision 5 has been obtained, made for example by means of a low power and high precision laser printer, which allows the light signal 3 emitted by the LED to perform a first reflection 7, directing it towards the photodiode 4, therefore, with a single reflection.

Opportunamente l'incisione o taglio 5 ? disposto angolato rispetto alla direzione di ingresso del segnale luminoso 3 entro il corpo 2 del sensore. Appropriately the incision or cut 5? arranged at an angle with respect to the input direction of the light signal 3 within the body 2 of the sensor.

In alternativa, il corpo 2 pu? essere sagomato in modo tale da avere, oltre all'incisione o taglio 5, una superficie 6 (parete inclinata) che ? disposta sostanzialmente parallela all'incisione 5 e permette, quindi, una doppia riflessione 8 del segnale luminoso 3 verso il fotodiodo 4. Alternatively, body 2 can? be shaped in such a way as to have, in addition to the incision or cut 5, a surface 6 (inclined wall) which is arranged substantially parallel to the incision 5 and therefore allows a double reflection 8 of the light signal 3 towards the photodiode 4.

Nel primo caso, ossia nel caso di una singola riflessione 7, il fotodiodo 4 ? disposto in modo tale da catturare l'energia luminosa che ? parzialmente riflessa, indicata col numero di riferimento 7, dall'incisione 5. In the first case, i.e. in the case of a single reflection 7, the photodiode 4? arranged in such a way as to capture the light energy that is partially reflected, indicated with the reference number 7, by the engraving 5.

Nel secondo caso, ossia nel caso di doppia riflessione, l'energia luminosa riflessa 7 viene riflessa una prima volta dall'incisione 5 ed una seconda volta, riflessione 8, dalla parete inclinata 6 del corpo 2 del sensore, per essere quindi indirizzata sul fotodiodo 4. In the second case, i.e. in the case of double reflection, the reflected light energy 7 is reflected a first time by the incision 5 and a second time, reflection 8, by the inclined wall 6 of the sensor body 2, to then be directed onto the photodiode 4.

Nelle due forme di realizzazione, pertanto, la posizione del fotodiodo ? differente a seconda che si desideri una singola riflessione o una doppia riflessione. In the two embodiments, therefore, the position of the photodiode is ? different depending on whether you want a single reflection or a double reflection.

Nel caso di singola riflessione il fotodiodo 4 ? disposto con un suo asse diametrale sostanzialmente ortogonale alla direzione del segnale luminoso 3, mentre nel caso di doppia riflessione il fotodiodo 4 ? disposto con il suo asse diametrale sostanzialmente parallelo alla direzione del segnale luminoso 3 che proviene dal led (non illustrato). In the case of single reflection, the photodiode 4? arranged with its diametral axis substantially orthogonal to the direction of the light signal 3, while in the case of double reflection the photodiode 4 is arranged with its diametral axis substantially parallel to the direction of the light signal 3 which comes from the LED (not shown).

In entrambe le soluzioni, l'incisione o taglietto 5 permette di deviare soltanto una parte del segnale luminoso 3 verso il fotodiodo 4, sia con singola, sia con doppia riflessione, lasciando che la restante parte del segnale luminoso (energia luminosa) 3 passi attraverso il corpo 2 del sensore e possa raggiungere l'utente, il quale potr? quindi continuare a vedere la segnalazione emessa dal led senza che questo sia dunque oscurato. In both solutions, the incision or cut 5 allows only a part of the light signal 3 to be deflected towards the photodiode 4, either with single or double reflection, leaving the remaining part of the light signal (light energy) 3 to pass through the body 2 of the sensor and can reach the user, who will be able to? then continue to see the signal emitted by the LED without it being obscured.

In sostanza, quindi, il corpo 2 del sensore presenta mezzi di riflessione parziale del segnale luminoso 3, identificati dall'incisione o taglietto 5 sopra descritto. In essence, therefore, the body 2 of the sensor has means for partial reflection of the light signal 3, identified by the incision or cut 5 described above.

Il colore del corpo 2 del sensore ? opportunamente correlato al colore della luce da rilevare. Ad esempio, nel caso di un led a luce rossa ? preferibile utilizzare un materiale semi-trasparente rosso. The color of the sensor body 2 ? appropriately related to the color of the light to be detected. For example, in the case of a red light LED? preferable to use a red semi-transparent material.

Nel caso in cui si desideri invece rilevare diversi e/ o pi? colori emessi da un determinato led, in questo caso il corpo 2 del sensore in materiale semi-trasparente pu? avere una colorazione neutra e il fotodiodo con la relativa elettronica deve essere in grado di distinguere le diverse colorazioni del segnale luminoso 3 emesso dal led. In case you want to detect several and/or more? colors emitted by a specific LED, in this case the body 2 of the sensor in semi-transparent material can? have a neutral color and the photodiode with the relevant electronics must be able to distinguish the different colors of the light signal 3 emitted by the LED.

E' inoltre possibile prevedere un filtro software per distinguere, in funzione dell'intervallo temporale di rilevamento del segnale luminoso stesso, fra un impulso e un livello di segnale, ossia, distinguere il segnale luminoso 3 emesso dal led come un segnale a impulsi, oppure un livello di intensit? luminosa. It is also possible to provide a software filter to distinguish, depending on the time interval of detection of the light signal itself, between a pulse and a signal level, that is, to distinguish the light signal 3 emitted by the LED as a pulse signal, or a level of intensity? bright.

Si ? in pratica constatato come il sensore secondo il trovato assolva pienamente il compito nonch? gli scopi prefissati, in quanto permette di rilevare il segnale luminoso proveniente da un led o da altra sorgente luminosa, senza oscurarlo, permettendo quindi che sia sempre visibile per l'utente, ma, al contempo, potendolo rilevare. Yes ? in practice it has been observed that the sensor according to the invention fully performs the task as well as? the intended purposes, as it allows you to detect the light signal coming from a LED or other light source, without obscuring it, thus allowing it to always be visible to the user, but, at the same time, being able to detect it.

Il sensore cos? concepito ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito delle allegate rivendicazioni. The sensor like this? conceived? susceptible to numerous modifications and variations, all falling within the scope of the attached claims.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, all details may be replaced by other technically equivalent elements.

In pratica, i materiali impiegati, nonch? le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica. In practice, the materials used, as well as? the contingent dimensions and shapes may be any depending on the needs and the state of the art.

Claims

1. Sensor (1) for the detection of pulses and/or light levels, characterized in that it comprises a body (2) of the sensor provided with partial reflection means (5, 6) suitable for partially reflecting a light signal ( 3) emitted by a light source and which? suitable for crossing said body (2) of the sensor, said partial reflection means (5, 6) being suitable for partially reflecting (7) said light signal (3) onto a photodiode (4) for its detection.

2. Sensor according to claim 1, characterized in that said partial reflection means (5, 6) comprise at least one incision or cut (5) defined within said body (2) of the sensor.

3. Sensor according to claim 1 or 2, characterized in that said body (2) of the sensor is? made of transparent or semi-transparent polycarbonate.

4. Sensor according to one or more? of the previous claims, characterized by the fact that said partial reflection means (5, 6) comprise, in addition to said incision or cut (5), a surface (6) of said sensor body suitable for creating a second reflection (8) of said light signal (3), towards said photodiode (4).

5. Sensor according to one or more? of the previous claims, characterized by the fact that said incision or cut is? arranged at an angle with respect to the direction of entry of said light signal (3).

6. Sensor according to one or more? of the previous claims, characterized by the fact that said surface (6) is? arranged parallel to said incision or cut (5).

7. Sensor according to one or more? of the previous claims, characterized by the fact that said photodiode (4) is arranged with one of its diametral axis in a position orthogonal to the input direction of said light signal (3) within said body (2) of the sensor.

8. Sensor according to one or more? of the previous claims, characterized by the fact that said photodiode (4) is arranged with one of its diametric axis in a parallel position with respect to the direction of entry of said light signal (3) into the body (2) of the sensor.

9. Sensor according to one or more? of the previous claims, characterized in that said transparent polycarbonate material is colored or neutral.

10. Sensor according to one or more? of the previous claims, characterized by the fact that the light signal output from said body (2) of the sensor is? a fraction of the light signal (3) input to said sensor body (2).