ES2261846T3 - Sistema optico multifuncional integrado con matriz de tecnologia cmos o ccd. - Google Patents
Sistema optico multifuncional integrado con matriz de tecnologia cmos o ccd.Info
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Abstract
Sistema óptico que comprende una matriz CCD o CMOS (11) provista de un área sensible, y de una pluralidad de dispositivos ópticos (13, 14, 15, 18) con campos de visión y/o modos de separación óptica y/o direcciones diferentes, caracterizado porque dicho área sensible de la matriz (11) está dividida en una pluralidad de subáreas separadas diseñadas para diferentes funciones específicas, estando parte de dichas subáreas dedicada a controlar el entorno y estando parte de dichas subáreas dedicada a la detección de parámetros del entorno, pudiendo conseguirse dicha división gracias a dicha pluralidad de dispositivos ópticos.
Description
Sistema óptico multifuncional integrado con
matriz de tecnología CMOS o CCD.
La presente invención se refiere a un sistema
óptico, en particular para su uso en vehículos automóviles, para
detectar parámetros medioambientales, tal como el empañamiento del
parabrisas del vehículo automóvil, o la presencia de gotas de
lluvia en el parabrisas, o unas condiciones de poca iluminación
debido al paso por un túnel, un puente, o debido a la oscuridad, o
la presencia de neblina o de niebla, o el cruce con otro vehículo,
utilizándose dicho sistema también para controlar el entorno con
anterioridad a la llegada del vehículo ("control frontal"),
con el fin de detectar, por ejemplo la presencia de una curva con
una anticipación que permita llevar a cabo un movimiento de los
faros adaptables antes del inicio de la curva, o señalar un
movimiento lateral del vehículo hacia las líneas de marca de carril
("advertencia de línea").
Un sistema óptico del tipo indicado en el
preámbulo de la reivindicación 1 se conoce a partir del documento
WO A-0 053 466. Además, a partir del documento
DE-A-197 04 818 se conoce un
dispositivo para detectar el entorno delante del vehículo, así como
para detectar distintas condiciones como la presencia de gotas de
lluvia en el parabrisas, una condición de oscuridad y el paso por un
túnel.
El objetivo de la presente invención es realizar
un sistema relativamente sencillo y fiable que pueda llevar a cabo
de forma eficiente la totalidad o parte de las funciones mencionadas
anteriormente. Otro objetivo es superar los sistemas actuales para
vehículos automóviles que proporcionan la integración en un conjunto
de distintos detectores.
Con el fin de alcanzar dicho objetivo, la
invención se refiere a un sistema óptico, tal como se define en la
reivindicación 1.
La invención pretende en particular integrar en
un vehículo automóvil un sistema óptico del tipo mencionado
anteriormente, utilizando una matriz lineal o logarítmica VGA CMOS,
que se situará por ejemplo, en proximidad al espejo retrovisor
interior del vehículo automóvil, de manera que lleve a cabo diversas
funciones, entre ellas: detección de lluvia, detección de neblina,
detección de niebla, detección de oscuridad, detección de paso por
un túnel, detección de cruce con otro vehículo, control frontal.
En las reivindicaciones subordinadas 2 a 26 se
definen otras características y ventajas adicionales de la
invención.
Obviamente, las señales de salida del sistema
visual de matriz están dirigidas a un sistema electrónico que capta
imágenes relacionadas con las distintas subáreas (a través de
ventana en el caso de cámaras CMOS) y a continuación las
procesa.
A partir de la siguiente descripción se pondrán
de manifiesto otras características y ventajas de la invención,
haciendo referencia a los dibujos adjuntos, que se incluyen a título
de ejemplo no limitativo, en los que:
la Figura 1 es una vista esquemática de una
primera forma de realización de un detector de matriz según la
invención, que incluye todas las funciones mencionadas
anteriormente,
las Figuras 2, 3 son vistas esquemáticas que
muestran los principios de funcionamiento del detector que detecta
el empañamiento del parabrisas,
la Figura 4 es una vista esquemática que se
refiere a la configuración del detector para la función de
oscuridad/túnel;
la Figura 5 es un esquema general que muestra la
detección activa de niebla,
las Figuras 6, 7 muestran una segunda y una
tercera formas de realización del sistema según la presente
invención, que incluyen un menor número de funciones,
las Figuras 7A, 7B muestran una vista
esquemática en sección y una vista en planta del detector que
pertenece al sistema según la invención,
la Figura 8 muestra una vista en perspectiva de
un ejemplo de forma de realización del sistema según la
invención,
la Figura 9 muestra una variante de la Figura
8,
la Figura 10 muestra las variantes de posible
formas de realización del sistema óptico para la detección de
niebla,
las Figuras 11, 12A, 12B muestran tres vistas en
perspectiva diferentes del conjunto que incluye la matriz de
detección según la presente invención con la ventana de protección
asociada al mismo, y
la Figura 13 es una vista en perspectiva de un
prisma utilizado en el sistema para la detección de lluvia según la
invención.
La Figura 1 de los dibujos adjuntos muestra una
forma de realización preferida en relación a la división del área
sensible de la matriz CMOS del detector según la invención en
subáreas dedicadas a una o más funciones. Esta forma de realización
tiene en cuenta la totalidad de las funciones mencionadas
anteriormente: control frontal, cruce con otro vehículo, lluvia,
empañamiento, niebla (forma activa o pasiva), oscuridad y paso por
un túnel.
La Figura 1 muestra el área sensible de la
matriz VGA con una indicación de las funciones realizadas por cada
una de las subáreas, así como de sus características.
La distribución de las distintas subáreas tiene
en cuenta algunos criterios básicos:
1. La inclinación de la matriz cuando se monta
en el espejo retrovisor interior del vehículo automóvil depende de
la dirección del eje óptico para llevar a cabo la función de control
del entorno frontal;
2. Para cada una de las funciones, el tamaño de
las áreas es una función de los campos de visión y de la resolución
requerida;
3. Las posiciones de las áreas dependen de la
dirección del eje óptico de cada una de las funciones y de la
necesidad de áreas de separación en las que no se utilicen los
píxeles;
4. Una única área puede estar dedicada a más
funciones; o una parte del área dedicada a una función también puede
estar dedicada a otra función.
A continuación se describirán posibles técnicas
de medición que se utilizarán para desarrollar las funciones
mencionadas en la Figura 1.
Sistema pasivo: en la superficie exterior
del parabrisas se dispone una imagen de referencia, por ejemplo una
rejilla que está enfocada en la matriz CMOS. El nivel de nitidez de
la imagen depende del grado de empañamiento de la superficie
interior del parabrisas. Los puntos críticos de esta técnica son los
siguientes: la sensibilidad a los niveles de empañamiento que no se
pueden apreciar por el ojo humano; la dependencia de la señal con
respecto a la luminosidad del entorno.
Sistema activo: tal como se muestra en
las Figuras 2, 3, un emisor de infrarrojos E envía un haz a la
superficie interior del vidrio del parabrisas del vehículo
automóvil P, con un ángulo de incidencia de aproximadamente 45º. Si
la superficie está empañada, el haz se retrodispersa gracias a gotas
condensadas (Figura 3) y la matriz CMOS M lo detecta. Si no hay
empañamiento (Figura 2), no tendrá lugar el fenómeno mencionado. El
sistema óptico puede conformar el haz enviado por el emisor E
(típicamente LED), de modo que se enfoque en una parte conveniente
del parabrisas.
La matriz CMOS detecta la imagen de las gotas en
la superficie exterior del parabrisas. Se puede llevar a cabo un
análisis cuantitativo en una única imagen, por ejemplo, considerando
el espectro en frecuencia de espacio, o comparando imágenes
consecutivas con métodos estadísticos. Con el fin de eliminar la
dependencia de las condiciones de luminosidad exterior, que afectan
al contraste de la gota, y de iluminar de una manera uniforme y
constante en el tiempo el área concreta del parabrisas, se utilizan
una fuente LED en radiación cercana a infrarrojo y un filtro de
paso de banda ajustado en longitud de onda LED.
Se dedican dos áreas de la matriz a medidas de
luminosidad que se llevan a cabo desde dos direcciones distintas
(véase la Figura 4):
- ángulo sólido pequeño A en la dirección de
conducción (por ejemplo 10º);
- ángulo sólido grande B (por ejemplo 40º)
orientado hacia arriba, de manera que consiga una medida de la
luminosidad media alrededor de la posición actual del vehículo.
Detector pasivo: la detección pasiva de
niebla se lleva a cabo por medio de la adquisición de la
representación del entorno en el área destinada a controlar
frontalmente, y al análisis posterior de la nitidez de la imagen.
Permite detectar el banco de niebla de antemano con respecto al
sistema activo, que presenta un abanico de acción limitado.
Detector activo: el detector de
visibilidad comprende un módulo de transmisión (LED o diodo láser
con radiación por infrarrojos) y el módulo de recepción (cámara
CMOS). Los dos campos de visión se sobreponen parcialmente. En caso
de niebla, la concentración de pequeñas gotas en el área superpuesta
provoca una retrodispersión del haz, que se detecta por medio del
detector (Figura 5).
La cámara CMOS encuadra algunas partes del
entorno de la carretera antes que el vehículo. La matriz de la
Figura 1 incluye dos áreas de "cruce con otro vehículo"
respectivamente, dedicadas a la detección de los faros de los
vehículos que conducen en la dirección opuesta y de los faros
traseros de los vehículos que conducen en la misma dirección. Para
las dos áreas se utilizan filtros de paso alto y de paso bajo
adecuados para distinguir las luces de cruce de las luces traseras.
Una alternativa consiste en utilizar el área designada para el
control frontal en una matriz de color o en una matriz
monocromática disponiendo al nivel del píxel los filtros ópticos
necesarios, aunque únicamente en el área de la matriz o en las
subáreas diseñadas para el control frontal.
La parte principal de la matriz de la Figura 1
se utiliza para encuadrar el entorno de la carretera antes que el
vehículo y para incluir funciones tales como aviso de línea, faros
adaptables y cruce con otro vehículo.
La forma de realización que se muestra en la
Figura 6 es una forma de realización simplificada con respecto a la
de la Figura 1, e incluye únicamente subáreas para las funciones de
control frontal, paso por un túnel, niebla (técnica activa y pasiva)
y oscuridad.
La Figura 7 muestra otra forma de realización
que además incluye una función de lluvia/empañamiento.
Por lo que respecta a la matriz CMOS, los
requisitos principales que debería cumplir para la integración
multifuncional propuesta en los párrafos anteriores son los
siguientes:
- formato VGA: este formato permite una
división de la matriz en siete áreas utilizadas y en áreas de
separación en las que no se utilizan los píxeles;
- tamaño de los píxeles: un tamaño de
píxel muy pequeño implica una mayor dificultad en llevar a cabo
sistemas ópticos dedicados para cada función/área;
- monocromático o color: el uso de una
matriz a color evitaría el uso de filtros ópticos requeridos para la
función "cruce con otro vehículo", sin embargo, en detrimento
de la capacidad de resolución espacial;
- respuesta lineal o logarítmica: algunas
funciones están basadas en el análisis cuantitativo de un parámetro
para el que sería mejor disponer de una respuesta lineal del
detector y de un tiempo de integración constante; sin embargo, por
lo que respecta a la gama dinámica, es preferible utilizar un
detector con respuesta logarítmica;
- gama dinámica: las funciones de control
frontal requieren que el detector pueda cubrir una gama de
luminosidad superior a 80 dB, dado que los entornos típicos pueden
implicar situaciones que varíen de la oscuridad a los rayos de sol
directos;
- sensibilidad: existe un parámetro
importante para las funciones de control frontal durante la
conducción nocturna con un nivel de luminosidad bajo (por ejemplo
oscuridad = 1 lux) o para la función de niebla cuando la radiación
de retrodispersión recogida es muy pequeña (en la gama de nW);
- respuesta espectral: el detector
debería tener una buena respuesta en la gama de
800-900 nm (utilizados para las funciones activas,
cuando el vidrio del parabrisas de un vehículo automóvil estándar
presente un factor de transmisión de aproximadamente el 30%); para
la función "oscuridad" el detector debería tener una respuesta
lo más similar posible a la del ojo humano (respuesta
fotométrica);
- razón de encuadre: la razón de encuadre
no es un parámetro crítico, a menos que se vayan a realizar
adquisiciones rápidas por medio de ventana, y a continuación se
empleen técnicas de filtrado digital (por ejemplo en el caso de la
función de cruce con otro vehículo, en la que resultaría útil cortar
la radiación modulada proveniente de las fuentes de luz
suministradas por corriente alterna con frecuencias de 50 a 60
Hz).
En un ejemplo práctico de una forma de
realización de la invención, se ha utilizado una cámara VGA CMOS
monocromática logarítmica, provista de tecnología CMOS a 0,35
micras. Integra la matriz de píxeles activos, etapas de
amplificación, un convertidor AD a 10 bit y la interfaz para un
microprocesador. La matriz de fotodiodo continuamente convierte la
radiación en voltaje (sin integración de carga como es típico de los
CMOS lineales) y, de este modo, se pueden leer los píxeles en
cualquier momento.
La corriente generada por los fotodiodos tiene
una dependencia lineal con la intensidad de la radiación incidente.
El circuito de suministro del fotodiodo presenta una característica
logarítmica, de modo que la salida del voltaje de píxel es
proporcional al logaritmo de la radiación incidente.
Haciendo referencia al conjunto de detector,
éste se muestra en la Figura 7A (en sección lateral) y en la Figura
7B (mostrando una vista superior). Dicho conjunto comprende una base
10 en la que se monta el chip de detección 11, y una ventana de
protección óptica 12, que consiste en un sustrato de material
transparente, con superficies planas y paralelas. La matriz CMOS
está asociada a componentes ópticos diseñados para optimizar la
señal recogida por el detector integrado para cada una de las
funciones de control del entorno; en el caso de las funciones de
lluvia, de cruce con otro vehículo y de control frontal, los
componentes ópticos también deberían llevar a cabo una imagen de la
representación. Para cada función, el campo de visión y el área de
detección específicas determinan la longitud focal del componente
óptico que se va a interponer. Una vez que se ha establecido la
longitud focal, los requisitos en lo que respecta al nivel de
luminosidad limitan la dimensión mínima de las lentes. Las
condiciones impuestas por la geometría del sistema también se
deberán tener en cuenta. De hecho, cada una de las áreas adyacentes
en las que se divide una matriz está asociada a un sistema óptico
independiente. A un nivel de diseño, este tipo de integración
implica otras dos condiciones:
- se deberían disponer los sistemas ópticos el
uno al lado del otro. Esto limita el tamaño de los componentes
únicos. En la evaluación de los límites, también se deberían
considerar las soluciones mecánicas posibles para las operaciones
de montaje y embalaje;
- la proximidad de las áreas provoca
perturbaciones entre las señales de las funciones únicas, debido a
la superposición parcial de las imágenes planas. En relación a
dichos problemas, se debería diseñar un sistema de separación para
las áreas únicas.
Otro aspecto que se deberá tener en cuenta es la
orientación del eje óptico para cada una de las funciones. Resulta
evidente que para cumplir todos los requisitos es necesario
encontrar soluciones para cambiar la dirección del eje óptico. Con
este objetivo, tal como se pondrá de manifiesto a continuación, la
invención utiliza prismas y fibras ópticas.
Dado que para todas las funciones la distancia
del punto destino es superior a 10 veces la longitud focal, la
distancia detector-sistema óptico (punto de imagen)
será aproximadamente la misma que la longitud focal, que para las
funciones "lluvia", "oscuridad" y "cruce con
vehículo" (detección de luces traseras) es inferior a 5 mm. La
distancia es un requisito estricto, especialmente si se disponen los
prismas entre el objetivo y el detector.
La Figura 8 muestra una vista en perspectiva de
una forma de realización del sistema según la presente invención.
La matriz CMOS 11 equipada con ventana de protección 12 está
asociada a un objetivo 13 para el control frontal. Tal como ya se
ha mencionado, el objetivo 13, junto con el detector 11, se monta en
la parte frontal (es decir, en la dirección de conducción) del
espejo retrovisor interior del vehículo automóvil (que no se muestra
en aras de la claridad). En un ejemplo de la forma de realización,
el objetivo 13 está provisto de una lente negativa como primer
elemento, de manera que cubra un campo bastante amplio de visión
(35º-45º).
Además, existe el problema relacionado con el
aislamiento en la función de control frontal. Una solución posible
implica el uso de una pared de separación con una abertura
rectangular. La abertura presenta la misma forma y el mismo tamaño
que las áreas de control frontal.
Considerando ahora las funciones
"oscuridad" y "niebla", existe el problema relacionado con
el hecho de que el eje óptico debería estar inclinado hacia arriba,
por ejemplo en un ángulo de 60º con respecto a las direcciones de
movimiento. La detección es del tipo de no representación.
Para estas dos funciones la invención soluciona
el problema relacionado con la inclinación del eje óptico,
utilizando fibras ópticas convencionales, como por ejemplo la fibra
óptica 14 en la Figura 8. Una fibra óptica de este tipo permite
transmitir la señal a lo largo de un paso que también puede ser
curvado. Además, dicho componente resulta bastante económico. La
fibra óptica está asociada preferentemente a una lente, por ejemplo
una lente de bola o una lente grin (gradiente de índice).
La Figura 8 también muestra un objetivo 15 para
la detección de lluvia, y un emisor 16 al que se asocian una lente
de captura 17 y una fibra óptica 18 para la detección de niebla.
La Figura 9 muestra una variante de la Figura 8,
en la que los elementos correspondientes tienen el mismo número de
referencia.
La Figura 10 muestra las distintas posibilidades
de asociación a una fibra óptica 18 de una lente grin 19A o de una
lente de bola 19B, o de dejar el extremo de la fibra sin lente, tal
como se muestra con el número de referencia 20. El extremo opuesto
de la fibra 18 puede estar provisto de una lente GRIN 21, o de un
sistema microóptico 22, siendo también posible dejar el extremo sin
lente, tal como se muestra con el número de referencia 23. La lente
de captura 17 está asociada a un filtro óptico de paso de banda
24.
Una etapa que sigue la integración de las
funciones de control frontal, "niebla" y "oscuridad" a
través de un objetivo y de fibras ópticas consiste en la
integración adicional de la función "lluvia". Para la última
función son necesarios componentes ópticos de representación, es
decir, lentes y prismas. El campo de visión de la función de
control frontal presenta un eje óptico inclinado unos grados hacia
abajo. Para las funciones "oscuridad", "lluvia" y
"niebla" la inclinación es de 60º hacia arriba. En realidad,
para las últimas tres funciones se da una tolerancia amplia. Una
variación de 5-6 grados no implica ningún cambio en
lo que respecta a la funcionalidad. Una solución óptica posible es
mantener el plano de la matriz ortogonal con respecto al eje óptico
de la función de control frontal y, por medio de prismas, cambiar la
dirección del eje óptico para las otras tres funciones. La gama de
tolerancia para la orientación permite seleccionar un prisma que
desvía el eje óptico de 60º con respecto a la perpendicular del
plano de la imagen (plano de la matriz). El prisma que se tiene en
cuenta (prisma Lottrow) se designa con el número de referencia 20 en
las Figuras 12A y 12B. La Figura 11 también muestra el área en
sombra 31 y las partes finales de las fibras ópticas 14 y 18
acopladas en orificios realizados en la ventana óptica 12.
La Figura 13 muestra una vista en perspectiva
del prisma 30. Dicho prisma 30 está realizado en vidrio o en
plástico transparente, con su cara BC cubierta por un recubrimiento
de una o de múltiples capas, de manera que se obtenga una
superficie que se refleje hacia el interior del prisma y que absorba
o refleje hacia el exterior. Las caras triangulares ABC del prisma
30 deberían estar cubiertas con un recubrimiento de una o de
múltiples capas, de manera que se obtenga una superficie que absorba
hacia el interior del prisma y que absorba o refleje hacia el
exterior.
El prisma 30 se debería orientar del mismo modo
que en la Figura 12, con su cara AD paralela al plano del detector;
además la cara CD no debería apoyarse sobre ningún elemento óptico,
por razones que se pondrán claramente de manifiesto a continuación.
Antes de la cara AC del prisma 30, se debería disponer el objetivo
de representación 15, que debería presentar una longitud focal
posterior capaz de enfocar más allá del prisma. La luz que sale del
objetivo choca contra la cara AC y entra en el prisma 30; si el
ángulo de incidencia en AC es menor que un ángulo límite (que para
el paso prisma-aire es de 27,9º con un índice de
refracción del prisma de 1,5), la luz se refleja en su totalidad en
la cara CD; esto provoca la necesidad de aire como medio óptico en
el exterior de la cara CD. Eventualmente, el haz sale del prisma 30
a través del CD hacia el detector.
Para el aislamiento óptico del haz que sale del
prisma 30, se debería realizar una abertura rectangular con la
misma superficie que la sección del haz de radiación que sale del
prisma 30 o de una superficie mayor, en la ventana de protección
óptica 12. La pared interior de la abertura se debería cubrir con un
recubrimiento absorbente, de manera que se evitasen las
perturbaciones con la señal de la función de control frontal. Si
resulta necesario, todas las paredes internas se pueden cubrir con
dicho recubrimiento en caso de perturbaciones con las señales de las
fibras ópticas.
Este tipo de sistema óptico (objetivo más
prisma) también se puede utilizar junto con el objetivo para la
función de control frontal. El hecho de que los dos sistemas ópticos
no presenten el mismo eje resulta ventajoso en lo que respecta al
tamaño.
Claims (26)
1. Sistema óptico que comprende una matriz
CCD o CMOS (11) provista de un área sensible, y de una pluralidad
de dispositivos ópticos (13, 14, 15, 18) con campos de visión y/o
modos de separación óptica y/o direcciones diferentes,
caracterizado porque dicho área sensible
de la matriz (11) está dividida en una pluralidad de subáreas
separadas diseñadas para diferentes funciones específicas, estando
parte de dichas subáreas dedicada a controlar el entorno y estando
parte de dichas subáreas dedicada a la detección de parámetros del
entorno, pudiendo conseguirse dicha división gracias a dicha
pluralidad de dispositivos ópticos.
2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque se instala en la parte frontal de un
espejo retrovisor interior de un vehículo automóvil, en la
dirección de conducción, de manera que se lleven a cabo funciones
como: detección de lluvia, detección de empañamiento del parabrisas,
detección de niebla, detección de oscuridad, detección de paso por
un túnel, detección de cruce con otro vehículo, control del entorno
delante del vehículo, aviso de línea de carril, adaptación de
faros, cruce con otro vehículo.
3. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque la matriz es una matriz VGA CMOS lineal
o logarítmica, monocromática o en color.
4. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque la matriz presenta su área sensible
dividida en subáreas específicas diseñadas para la función de
control frontal, como aviso de línea, detección pasiva de niebla,
detección de oscuridad, detección de paso por un túnel y detección
activa de niebla.
5. Sistema según la reivindicación 4,
caracterizado porque el área sensible de la matriz también
dispone de una subárea específica para la detección de lluvia y de
empañamiento.
6. Sistema según la reivindicación 5,
caracterizado porque el área sensible de la matriz comprende
además una subárea específica adicional para la detección de cruce
con otro vehículo.
7. Sistema según la reivindicación 6,
caracterizado porque está prevista una subárea dedicada a una
detección activa de la lluvia, por medio de un emisor.
8. Sistema según la reivindicación 7,
caracterizado porque dicho área dedicada a la función de
lluvia también está dedicada a la función activa de empañamiento
del parabrisas.
9. Sistema según la reivindicación 8,
caracterizado porque la función de oscuridad se lleva a cabo
por medio de una subárea específica de la matriz CMOS.
10. Sistema según la reivindicación 9,
caracterizado porque la función de paso por un túnel se lleva
a cabo utilizando parte del área dedicada a la función de control
frontal.
11. Sistema según la reivindicación 10,
caracterizado porque la función de niebla se lleva a cabo
tanto con una subárea específica que utiliza una técnica activa
para la detección local de niebla por medio de un emisor, como con
una técnica pasiva para la detección de niebla en otra subárea
correspondiente a la dedicada al control frontal o contenida en la
misma.
12. Sistema según la reivindicación 11,
caracterizado porque la función de cruce con otro vehículo se
lleva a cabo utilizando dos subáreas específicas o una subárea
dedicada al control frontal, con una matriz en color, o con una
matriz monocromática, por medio de un filtro óptico dispuesto con un
grado de discretización a nivel de píxel en la subárea de la matriz
dedicada al control frontal.
13. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque el detector de la matriz está provisto
de una ventana de protección realizada en vidrio o en plástico
transparente, que también actúa como soporte para una o más fibras
ópticas.
14. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado porque dichas fibras ópticas están provistas de
extremos proximales acoplados en orificios realizados en dicha
ventana de protección.
15. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado porque comprende unos medios para el
aislamiento óptico entre el área dedicada al control frontal y las
dedicadas a las funciones de lluvia, empañamiento, niebla y
oscuridad, basados en un cubrimiento parcial de la superficie de la
ventana de protección de la matriz, en el lado hacia la matriz, con
una capa de material absorbente o reflectante.
16. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado porque comprende unos medios para el
aislamiento óptico del área dedicada a la función de lluvia de la
influencia de otras funciones, estando dicho aislamiento basado en:
1) cubrimiento parcial de las caras del prisma con una capa de
material absorbente o reflectante y 2) un orificio realizado en la
ventana óptica y que recubre la totalidad de las paredes
interiores.
17. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado porque la subárea dedicada a la función de
lluvia recibe la señal óptica de un sistema óptico que comprende en
serie un prisma con aislamiento óptico, un filtro y un objetivo con
el eje óptico ortogonal al parabrisas.
18. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado porque la subárea dedicada a la función de
empañamiento del parabrisas recibe la señal óptica de un sistema
óptico que comprende un prisma con aislamiento óptico, un filtro y
un objetivo con un eje óptico ortogonal a la ventana.
19. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado porque la subárea dedicada a la función de
oscuridad recibe la señal óptica a través de una fibra óptica.
20. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado porque la subárea dedicada a la función de paso
por un túnel recibe la señal óptica a través de un objetivo
dedicado también a la función de control frontal.
21. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado porque la subárea dedicada a la función de
niebla, basada en una técnica activa, recibe la señal óptica a
través de un sistema óptico que comprende una lente de bola o una
lente grin o ninguna lente, junto con un extremo de una fibra óptica
en el lado de salida.
22. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado porque la subárea dedicada a la función de
niebla, basada en una técnica pasiva, recibe la señal óptica a
través de un objetivo dedicado también a la función de control
frontal.
23. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado porque las dos subáreas dedicadas a la función
de cruce con otro vehículo reciben la señal óptica a través de
filtros junto con un objetivo.
24. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado porque en la variante de la función de cruce
con otro vehículo basada en el uso de una subárea dedicada al
control frontal en una matriz de color o en una matriz
monocromática, la señal óptica se recoge por medio del mismo
objetivo dedicado a la función de control frontal.
25. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado porque la subárea dedicada a la función de
control frontal recibe la señal óptica a través de un objetivo con
un eje óptico desplazado con respecto al centro de la matriz.
26. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque algunas subáreas están reservadas para
píxeles no empleados, necesarios como separación adicional entre
las subáreas utilizadas.
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