ES2310877T3 - Sensor capacitivo. - Google Patents

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ES2310877T3 ES06015347T ES06015347T ES2310877T3 ES 2310877 T3 ES2310877 T3 ES 2310877T3 ES 06015347 T ES06015347 T ES 06015347T ES 06015347 T ES06015347 T ES 06015347T ES 2310877 T3 ES2310877 T3 ES 2310877T3
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Anthony Moon
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Abstract

Método para optimizar la configuración de un sensor capacitivo que tiene una placa del sensor y que está dispuesto en un cuerpo envolvente, cuyo método comprende en uno o varios lugares a lo largo del sensor capacitivo: llevar a cabo una serie de pruebas para determinar el efecto del paso de un líquido sobre la superficie del cuerpo envolvente, siendo llevada a cabo cada una de las pruebas con diferentes separaciones entre la placa del sensor y la superficie externa del cuerpo envolvente; comparar el efecto de la señal de salida del sensor en cada una de las diferentes separaciones entre la placa del sensor y la superficie externa del cuerpo envolvente; y determinar una separación óptima basada en la comparación.

Description

Sensor capacitivo.
La presente invención se refiere a un dispositivo capacitivo de medición mejorado, particularmente para su utilización en la detección de la proximidad de objetos y como dispositivo para evitar colisiones en un vehículo.
Los sensores de proximidad de tipo capacitivo son utilizados habitualmente en aplicaciones industriales para localizar la presencia de materiales y llevar a cabo localizaciones de posición final o "fin de carrera". Los sensores capacitivos han sido utilizados para mediciones de aviones con respecto al suelo, como mínimo, desde los años 1940. Más recientemente se han utilizado sensores capacitivos en piezas de automóviles con el objetivo de evitar colisiones. Estos sensores pueden presentar una serie de problemas provocados por variaciones ambientales tales como las provocadas por el movimiento del vehículo o por la variación de las características de las zonas circundantes. Esto puede conducir a generar información inexacta y poco fiable. Si bien se pueden tomar medidas para mitigar estos problemas, el efecto del agua en estos sensores se ha demostrado hasta el momento extremadamente difícil de solucionar.
Estos sensores están diseñados para detectar cambios en el campo eléctrico generado. Por lo tanto, cualquier objeto en desplazamiento tendrá un cierto efecto sobre este campo, particularmente en el caso en que el objeto es buen conductor eléctrico o se encuentra en las proximidades del sensor. El agua que cae sobre un vehículo y que se desplaza sobre el mismo o sobre un parachoques del propio vehículo cumplen los dos criterios mencionados y puede afectar de manera significativa a la señal de salida del sensor. Esto es claramente poco deseable dado que conduce a una señal de salida no fiable del sensor.
La figura 1 muestra una disposición a título de ejemplo de un sensor capacitivo utilizado en un vehículo para detectar objetos en la proximidad de la parte frontal o de la parte posterior del mismo. Una disposición típica de un parachoques de un vehículo consiste en el montaje de un travesaño de impacto (3) sobre la carrocería (4) del vehículo. El parachoques es fijado a continuación al vehículo como recubrimiento del travesaño de impacto. El parachoques está formado en general mediante un material absorbente de impactos (no mostrado) tal como un material plástico esponjoso u otra estructura diseñada para absorber la energía de un impacto. Un recubrimiento (5) es dispuesto a continuación de manera que rodea el material esponjoso u otro tipo de estructura. Una placa sensor (1) y una placa de protección (2) se montan de manera típica dentro del parachoques del vehículo.
Sensores similares al que se ha mostrado en la figura 1 son ya conocidos por la técnica anterior. Por ejemplo, un sensor de este tipo se describe en la solicitud anterior del propio solicitante publicada como WO-A-01/08,925 que se incorpora a la actual a título de referencia. Un sensor consiste de manera típica en dos barras o tiras de metal u otro material conductor, aisladas entre sí y dispuestas dentro del parachoques de un vehículo. Las dos tiras de metal forman una placa de protección (2) y la placa sensora (1). La placa situada más al exterior con respecto al vehículo se llama placa sensor (1), y la placa que se encuentra en el interior, es decir, más próxima al propio vehículo es la llamada placa de protección (2). La figura 1 muestra un ejemplo de la disposición relativa entre sí de las placas protectora y sensor.
En su utilización las placas protectora y sensor están conectadas a una unidad de control (ver figura 13). La unidad de control suministra señales de alta frecuencia a las placas sensora y protectora. Los objetos de las proximidades del vehículo presentan una cierta capacidad con respecto al suelo. En realidad, esta capacidad está formada por dos capacidades en serie, es decir: la capacidad entre la placa sensor y el objeto (u objetos) que son detectados; y la capacidad entre el objeto y el suelo. La unidad de control efectúa el control de la capacidad entre la placa sensor y el suelo. La unidad puede ser puesta en marcha automáticamente cuando se acopla la marcha atrás (para un sistema montado en la parte posterior) manualmente o de otra forma. Cuando se pone en marcha la unidad, la capacidad inicial proporciona una señal de salida de referencia. Al cambiar la distancia entre el vehículo (y por lo tanto del sensor) y un objeto, varía la capacidad medida. La señal de salida procedente de la unidad de control proporciona una indicación de la distancia entre cualesquiera objetos en las proximidades del vehículo y la placa sensor, y por lo tanto la parte posterior del vehículo. La unidad de control detecta el cambio de capacidad y la utiliza para proporcionar una indicación de la distancia al objeto. Esta indicación puede ser facilitada en una serie de formas. Por ejemplo, la unidad de control puede ser dispuesta para proporcionar a diferentes tonos dependiendo de la distancia con respecto al objetivo. Un tono interrumpido puede ser emitido cuando el objeto se encuentra, por ejemplo, a unos 80 cm, a continuación cuando el objeto se desplaza a una posición más próxima, aproximadamente 50 cm, el tono puede pasar a ser más rápido y finalmente a una distancia corta de unos 30 cm el tono puede cambiar a un tono continuo para indicar al conductor que finalice la marcha atrás.
Tal como se ha indicado en lo anterior, el sensor funciona detectando objetos que en general se encuentran fuera del vehículo. La placa de protección actúa como pantalla para reducir la sensibilidad del dispositivo a cualquier objeto que se encuentre detrás de la placa sensor (1). De esta manera, el sensor es efectivamente ciego en el lado del vehículo que corresponde a la placa del sensor. La placa de protección puede ser modificada en una serie de formas para afectar a la sensibilidad del sensor en diferentes direcciones tales como hacia abajo, para reducir la sensibilidad del sensor al movimiento del mismo con respecto a la superficie sobre la que se está desplazando el vehículo. De esta manera, el sensor puede ser dirigido para detectar solamente en las zonas en las que hay probabilidades de peligro. En el caso de un vehículo, ésta es probablemente la zona inmediatamente situada por detrás del vehículo y quizás también las zonas situadas alrededor de las esquinas posteriores (en una disposición de sensor montado en la parte de atrás). Por lo tanto, cuando el vehículo maniobra hacia atrás y quizás también cuando gira, cualesquiera objetos con los que el vehículo tiene probabilidad de colisión, serán detectados por el sensor y se puede facilitar un aviso para evitar dicha colisión. No obstante, existe un límite en cuanto al área de detección del sensor que puede ser eliminada sin afectar de manera adversa a las características del sensor. Como consecuencia, es imposible filtrar de manera completa la detección de objetos que pueden ser inocuos o irrelevantes para el movimiento del vehículo. Por lo tanto, cualquier objeto detectado por el sensor que no representa un peligro para el vehículo puede llevar a falsas indicaciones de objetos peligrosos y por lo tanto al falso disparo de los avisos que proporciona el dispositivo.
Un problema especialmente significativo es la presencia y desplazamiento de agua en el área de detección del sensor. La presencia de agua como tal provocada por lluvia continuada tiende a proporcionar un efecto bastante continuado en el sensor y puede ser compensado en cierta medida. No obstante, en tiempo ventoso la lluvia que cae sobre el coche varía de un segundo a otro. Asimismo, en los lugares donde se acumula el agua y a continuación es liberada de modo brusco, el sensor aprecia un cambio brusco que puede conducir a un disparo en falso. Por ejemplo, al caer la lluvia sobre el vehículo, el agua discurre hacia la parte posterior del vehículo y cae en gotas que crecen en su tamaño al recoger más agua. Estas gotas pueden caer sobre el parachoques rodando sobre su recubrimiento exterior. Una ruta típica (10) de este tipo de vertidos es el mostrado en la figura 3. Al desplazarse el vertido por el sensor, éste lo registra debido al cambio de capacidad entre la capa del sensor y el suelo. Dado que el vertido se encuentra muy próximo a la placa sensora (1) y asimismo dado que el vertido contiene agua que tiene una conductividad eléctrica relativamente elevada, el efecto del vertido es muy significativo aunque el vertido en sí mismo puede ser muy pequeño. Esto puede tener un efecto sobre el sensor que es similar a un objeto mucho mayor o más conductor, que se encuentra más alejado, por ejemplo, un tope de hierro situado por detrás del vehículo. Además, el cambio súbito de la capacidad medida al desplazarse el vertido con rapidez desde la parte superior a la parte baja del parachoques puede desorientar también al sensor por deducir que existe un objeto mucho más grande en las proximidades del parachoques o aproximándose al mismo y de ello puede resultar una falsa señal de alarma.
En esta descripción el término "vertido" está destinado a indicar cualquier cantidad de agua desde una pequeña gota, por ejemplo con una dimensión de unos pocos milímetros, hasta una pequeña corriente de agua que discurre sobre el parachoques. Esta corriente de agua puede ser solamente transitoria pero puede tener varios centímetros de longitud. Por ejemplo, si se ha acumulado un pequeño charco de agua en algún punto más alto del vehículo y el movimiento de éste provoca que dicha masa de agua se desplace, el agua discurrirá hacia abajo del vehículo y sobre el parachoques formando brevemente una pequeña corriente que luego discurrirá hasta que el agua desplazada se ha agotado. Estas pequeñas corrientes son especialmente problemáticas puesto que conectan eléctricamente, por su propia conductividad, diferentes zonas del sensor entre sí. Esto puede aumentar adicionalmente la magnitud de una medición en falso.
La figura 4 muestra esquemáticamente la forma en la que el vertido afecta al sensor. Al caer el vertido de agua sobre la superficie externa del parachoques, el vertido se acopla capacitivamente tal como se ha representado por el condensador (7), a la placa sensora (1). Al desplazarse el vertido hacia abajo en el parachoques forma un acoplamiento capacitivo que se ha mostrado esquemáticamente por el condensador (8) en la figura 4, con respecto al suelo, en este caso la carrocería (4) del vehículo. Por lo tanto, si el vertido es relativamente largo, se forma un buen acoplamiento entre la placa del sensor y la masa, evitando el efecto protector de la placa de protección (2) tal como se ha mostrado en la figura 5.
La figura 2 muestra el resultado de una prueba para demostrar los efectos de la caída de agua sobre el parachoques de un vehículo al cual está acoplado un sensor capacitivo. La disposición del sensor es sustancialmente la mostrada en la figura 1. La figura 2 muestra la señal de salida del sensor en el curso del periodo de prueba. En el inicio de la prueba se pulveriza agua sobre el parachoques para simular las proyecciones y la lluvia con los que se puede encontrar el parachoques durante su funcionamiento habitual. La señal de salida del sensor es un valor suavemente decreciente que empieza aproximadamente en 70 (unidades arbitrarias) disminuyendo hasta aproximadamente 20 después de unos 300 segundos. No obstante, durante el periodo se presenta un cierto número de picos y periodos elevados provocados por el movimiento de los vertidos de agua sobre la superficie del parachoques. Tal como se puede apreciar de la figura 2, el efecto de este movimiento del agua es muy impredictible tanto en términos del efecto que produce sobre la magnitud de la señal de salida como también en lo que respecta a la duración en la que es eficaz dicha señal. El sensor necesita detectar cambios progresivos de capacidad al acercarse un objeto a un vehículo que se encuentra maniobrando. Los picos y señales elevadas provocadas por el agua hacen difícil identificar estos pequeños cambios.
Otro problema que se presenta al tratar con los problemas del paso del agua sobre la superficie de un parachoques es que el efecto depende de una serie de factores, lo que significa que una solución para el problema de un parachoques en un vehículo será distinta a la solución para el mismo parachoques en otro vehículo o un parachoques distinto en el mismo vehículo y así sucesivamente. La razón de ello es porque existe un gran número de factores que afectan a la detección de los vertidos de agua y por lo tanto a la variación de la señal de salida del dispositivo sensor. Entre éstos se incluyen: la forma que sigue el agua cuando pasa hacia fuera del vehículo; la anchura total de la placa de protección en dicho punto; el intersticio entre la protección y el recubrimiento del parachoques del vehículo; el intersticio entre la placa sensora y el recubrimiento del parachoques del vehículo; la constante dieléctrica de los diferentes materiales; y cualquier acoplamiento capacitivo residual entre el vertido y masa, principalmente la carrocería del vehículo.
Por lo tanto, a efectos de superar los problemas descritos anteriormente y reducir o eliminar la sensibilidad del sensor con respecto a los vertidos inocuos de agua, existe la necesidad de mejorar los sensores de la técnica conocida.
Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se da a conocer un sensor capacitivo para su montaje en una carrocería de automóvil, cuya unidad de sensor comprende: una placa del sensor; una placa de protección interpuesta en su utilización entre la placa del sensor y la carrocería; y un recubrimiento, de manera que la placa de protección esté dispuesta adyacente a una primera área del recubrimiento y la placa del sensor está dispuesta adyacente a una segunda área del recubrimiento, encontrándose la segunda área parcialmente o completamente dentro de la primera, de manera tal que en su utilización, el líquido que pasa sobre el recubrimiento pasa sobre una parte de la primera área antes de pasar sobre la segunda.
La presente invención proporciona también un parachoques para un vehículo al que está acoplado un sensor tal como se ha descrito. La presente invención da a conocer además un vehículo que tiene un sensor tal como se ha descrito anteriormente, fijado al mismo.
Por disposición de placas de protección en gran proximidad a la superficie externa del cuerpo envolvente sobre el que puede fluir un líquido (tal como agua de lluvia), se asegura que el agua es retirada del objeto puesto a masa en el que está montado el cuerpo envolvente. Para una aplicación con un vehículo, esto será la carrocería del vehículo sobre el que está montado el parachoques. Por lo tanto, el problema mostrado en la figura 5, es decir, el acoplamiento capacitivo entre la placa del sensor y la masa (en este caso la carrocería del vehículo) se pueden evitar impidiendo que el agua se acople capacitivamente a masa por la disposición de la placa de protección de mayores dimensiones. La placa de protección de mayores dimensiones asegura que los vertidos sobre el parachoques son eliminados y por lo tanto su efecto sobre la señal de salida del sensor se reduce considerablemente.
Otra forma de atenuar la sensibilidad del sensor a las salpicaduras de agua sobre la superficie externa del cuerpo envolvente consiste en incrementar la distancia entre la placa sensor y la superficie del cuerpo envolvente sobre la que puede pasar el agua. El incremento de la distancia puede ser facilitado ajustando la placa sensor nuevamente desde la superficie interior del cuerpo envolvente y por lo tanto en separación de la superficie sobre la que pasa el flujo de agua. Al ser reforzada la placa sensor progresivamente en retorno, la placa de protección tiene un efecto mas intenso sobre la sensibilidad del sensor frente a las salpicaduras. Esto tiende a conducir a picos negativos generados en la señal de salida mostrada en la figura 2. Esto ayuda a mitigar el efecto de las salpicaduras de modo global.
Si bien el sensor está montado de manera general en el interior de la superficie externa del cuerpo envolvente, el sensor puede estar montado en la superficie exterior de dicho cuerpo envolvente. En realidad, el sensor puede estar constituido por el recubrimiento eléctricamente conductor sobre la superficie externa del cuerpo envolvente que en realidad puede ser una pintura de color aplicada a la superficie.
Tal como se ha indicado en lo anterior, la presente invención es aplicada preferentemente a un vehículo u objeto en movimiento para proporcionar un sensor de proximidad para conseguir un aviso contra objetos que avanzan hacia el vehículo o contra los que se esta desplazando este último. Por lo tanto, el sensor está dispuesto preferentemente en el parachoques de un vehículo, actuando el parachoques como cuerpo envolvente. De está manera, la envolvente externa o "piel" del parachoques forma la superficie externa del cuerpo envolvente y la placa de protección está montada sobre la superficie interna de la capa exterior del parachoques con el sensor abrazado en sándwich entre la placa de protección y la superficie interna de la capa externa o "piel" del parachoques. El sensor puede ser montado dentro o sobre la superficie exterior de dicha piel del parachoques.
Además de la placa de protección de mayores dimensiones, el problema de disparo en falso provocado por agua u otro líquido que pasa sobre la superficie del parachoques se puede mitigar al minimizar la cantidad de agua que pasa sobre el parachoques. De manera típica, un líquido tal como la lluvia que cae sobre el vehículo se dispondrá sobre el propio parachoques pero también sobre el resto del vehículo. Una parte de dicha agua que cae sobre el resto del vehículo discurrirá por la parte frontal de la parte posterior del vehículo y por encima de los parachoques. Como resultado de ello, el agua que cae sobre un área significativa del vehículo es obligada a desplazarse sobre el parachoques. Por lo tanto, a efectos de mejorar adicionalmente la atenuación de los efectos del agua al discurrir alejándose del parachoques es deseable evitar en lo posible agua que se desplace sobre el parachoques. A efectos de conseguir este efecto la presente invención puede incluir además un parachoques dispuesto para dispersar el agua que discurre alejándose del vehículo a efectos de que pase entre el parachoques y el vehículo. De está manera, el líquido es canalizado entre la carrocería del vehículo que se encuentra efectivamente a masa y la placa de protección. La placa de protección está dispuesta entre el sensor y el líquido que se desplaza y protege cualquier efecto que el líquido pueda tener sobre el sensor. Los vertidos estarán acoplados capacitivamente a masa pero no serán capaces de formarlo acoplamiento capacitivo con la placa del sensor debido al efecto de pantalla de la placa de protección. Por lo tanto al desviar una cantidad significativa de agua de manera que no pase sobre el parachoques, se consigue una considerable mejora en la interferencia provocada.
Tal como se ha indicado en lo anterior, es deseable evitar que el agua salga de la carrocería del vehículo discurriendo sobre la superficie externa del parachoques. La razón de ello es que el agua que sale del vehículo está acoplada a la carrocería del vehículo que se haya conectada a masa, particularmente si se trata de un vertido largo que se pueda extender desde una zona en contacto intimo con la carrocería del vehículo hasta una zona situada en las proximidades de la placa del sensor.
Problemas similares de interferencia pueden tener lugar el caso en el que el agua ha discurrido sobre la superficie del parachoques y luego discurre por debajo del parachoques donde eventualmente se desprende del parachoques en su punto más bajo. Este punto más bajo puede encontrarse frecuentemente en las proximidades de la carrocería del vehículo tal como se puede apreciar en las figuras. Además, puede ser poco deseable prolongar la placa de protección de manera que se extienda sobre toda la superficie interna del parachoques. Esto puede significar que el vertido acopla la placa del sensor a la carrocería del vehículo por debajo del parachoques. Por lo tanto se dispone preferentemente una pestaña en la superficie externa del parachoques para provocar que el líquido que discurre sobre la superficie se disperse. Esto se consigue preferentemente de manera que el agua se disperse en un punto de la parte externa de la carrocería antes de que la placa protectora termine en el interior. Esto impide que el agua discurra más allá del extremo de la placa de protección, acoplándose como consecuencia capacitivamente con la carrocería del vehículo conectada a masa.
La idea de disponer una pestaña, tal como se ha descrito en lo anterior, se puede desarrollar adicionalmente disponiendo una segunda pestaña separada de la primera para asegurar que el líquido que se desplaza desde el lado opuesto, es decir desde detrás del parachoques, se mantiene alejado del agua que ha caído por la parte frontal del parachoques. El agua que se ha desplazado por el interior del parachoques o desde el fondo del propio vehículo quedará fuertemente acoplada de forma capacitiva, con el vehículo conectado a masa. Por lo tanto es deseable evitar que ésta agua entre en contacto con el agua que ha caído por el exterior del parachoques puesto que está forma conexión eléctrica entre los dos flujos de agua y constituye de manera efectiva un acoplamiento capacitivo entre la placa del sensor y el vehículo conectado a masa. Por lo tanto, la disposición de una segunda pestaña asegura que el agua que pasa desde detrás del parachoques es obligada a caer de la primera pestaña mientras que el agua que cae de la parte frontal del parachoques es obligada a caer de la segunda pestaña y se impide que los dos cursos de agua establezcan contacto entre si.
Se puede disponer un par de pestañas similares sobre la superficie superior del parachoques para impedir que el agua que cae por la parte frontal del parachoques entre en contacto y forme conexión con el agua que cae por la parte posterior del parachoques.
La utilización de pestañas no está limitada a una aplicación en parachoques de vehículos. El principio es igualmente aplicable a cualquier utilización en la que un cuerpo envolvente que contiene un sensor es recorrido exteriormente por agua y en el caso en el que el agua acoplada a un cuerpo conectado a masa puede establecer contacto con dicha agua.
Como modificación adicional el sensor puede estar montado en el exterior del parachoques, eventualmente en el cuerpo envolvente separado. Por ejemplo, el sensor puede ser incorporado en un cuerpo envolvente separado que es fijado o insertado en una ranura en la superficie externa del parachoques. Esto permite que el sensor pueda ser fabricado independientemente del parachoques siendo fijado subsiguientemente el sensor. Esto ayuda también a evitar cualesquiera problemas debidos a la conductividad del parachoques o a cualquier recubrimiento situado sobre el mismo, por ejemplo pinturas conductoras o elementos de adorno porque el sensor se encontrará en la parte más externa del vehículo con respecto al parachoques o cualquier recubrimiento situado sobre este último.
En el caso de que el sensor está montado en un cuerpo separado, el problema debido al paso del agua sobre la parte frontal del sensor puede ocurrir todavía. Este efecto puede ser reducido de manera similar al parachoques haciendo la placa de protección lo mas grande posible y minimizando el intersticio entre la placa detectada y la superficie externa del cuerpo envolvente. El hacer mínima el agua que pasa por encima de la superficie frontal se mejora también el comportamiento del sensor. Esto se puede conseguir de la forma descrita anteriormente al desviar el agua alejándola de la parte frontal del parachoques y por lo tanto alejándola del cuerpo envolvente del sensor. No obstante, de manera alternativa o en combinación, cualquier cantidad de agua que discurra sobre la superficie del parachoques puede ser desviada para que discurra por detrás del cuerpo envolvente, es decir, entre el cuerpo envolvente del sensor y la superficie externa del parachoques. El agua que pasa de está manera pasará por detrás de la placa de protección y por lo tanto protegerá la placa sensor de los efectos del agua. De manera alternativa, el agua puede ser llevada a lo largo del cuerpo envolvente para su liberación donde no afecte al sensor. Por lo tanto el agua puede ser transportada al lateral del vehículo o puede ser liberada en puntos en los que la sensibilidad de la placa del sensor es reducida, por ejemplo al disponer un intersticio en el sensor que permitiría que el agua pasara sin afectarlo. El agua puede ser transportada a lo largo de una parte del cuerpo envolvente a uno o varios orificios de drenajes dispuestos a lo largo del
mismo.
La disposición prevista en la presente invención puede comprender una placa adicional montada sobre el parachoques, preferentemente sobre la superficie interna, de manera similar a la placa de protección. Esta placa adicional está dispuesta preferentemente en las proximidades de la parte superior del parachoques, de manera que el líquido que escapa de la parte superior del vehículo pasando al parachoques discurre sobre la parte del parachoques adyacente al lugar en el que está montada la mencionada tercera placa. De está manera, el acoplamiento capacitivo entre el agua y la carrocería del cuerpo conectada a tierra se neutraliza al disponer una zona de taponado que reduce el efecto de acoplamiento capacitivo del líquido con la carrocería del vehículo conectada a tierra. La tercera placa está dotada preferentemente de la misma señal de voltaje, es decir poseyendo la misma fase y forma de onda que la placa sensora a la misma amplitud o superior. Esto se puede conseguir conectando la placa adicional a la misma fuente de voltaje utilizada para proporcionar la activación de la placa del sensor. La fuente de voltaje está conectada preferentemente a tierra con intermedio de una resistencia y un condensador en serie. La conexión a la placa está dispuesta entre la resistencia y el condensador.
A continuación se describirá una realización específica de la presente invención de manera detallada haciendo referencia a los siguientes dibujos en los cuales:
La figura 1 muestra un ejemplo de una disposición típica de un sensor capacitivo utilizado en un parachoques para un vehículo;
La figura 2 muestra datos experimentales que indican el efecto del agua sobre el parachoques de un vehículo;
La figura 3 muestra la trayectoria de un vertido que discurre sobre un parachoques;
La figura 4 muestra esquemáticamente la forma en la que un vertido de agua acopla capacitivamente el sensor a la carrocería de un vehículo;
La figura 5 explica además el acoplamiento capacitivo del sensor a la carrocería del vehículo;
La figura 6 muestra la primera realización de la presente invención;
La figura 7 muestra la forma en que se puede reducir el efecto del paso del líquido sobre el parachoques;
La figura 8 muestra la trayectoria que recorre el agua sobre el parachoques según la presente invención;
La figura 9 muestra una modificación alternativa del parachoques de la presente invención;
La figura 10 muestra otra modificación del parachoques de la presente invención;
La figura 11 muestra una representación esquemática de otra modificación de la presente invención;
La figura 12 muestra otras modificaciones de la presente invención en la que se dispone una tercera placa;
La figura 13 muestra la forma de onda básica del circuito de activación para activar el sensor de la presente invención;
La figura 14 muestra esquemáticamente el circuito equivalente provocado por el paso del agua sobre el parachoques de la presente invención sin la modificación mostrada en la figura 12;
La figura 15 muestra esquemáticamente un circuito equivalente en el que el agua pasa sobre el parachoques de acuerdo con la realización de la figura 12;
La figura 16 muestra un circuito modificado para su utilización en la activación de las realizaciones mostradas en la figura 12;
La figura 17 muestra el circuito equivalente para la realización de la figura 12;
La figura 18 muestra el cambio en la señal de salida debida a una serie de vertidos que pasan sobre un sensor de referencia;
La figura 19 es un gráfico que muestra los efectos de un vertido que pasa sobre un sensor que tiene una placa de protección pequeña;
La figura 20 muestra un gráfico del efecto de un vertido que pasa sobre una placa de sensor que está separada de la superficie sobre la que pasa el vertido;
La figura 21 muestra un gráfico del efecto de la señal de salida de un sensor debido a un vertido con una placa de protección grande pero sin intersticio entre el sensor y la capa externa o "piel" del parachoques;
La figura 22 muestra la comparación entre el efecto de la señal de salida del sensor con la distancia entre la placa del sensor y la superficie del agua sobre la que fluye esta última;
La figura 23 muestra una serie de comparaciones llevadas a cabo con diferentes separaciones para determinar la separación óptima para minimizar el efecto sobre la señal de salida central;
Las figuras 24A y 24B muestran dos disposiciones diferentes de parachoques de vehículos con separadores dispuestos en los mismos;
La figura 25 muestra una realización alternativa de la presente invención en la que la placa del sensor y la placa de protección están dispuestas en un adorno postizo; y
La figura 26 muestra una vista detallada del adorno postizo de la figura 25.
La siguiente descripción se refiere a la aplicación del sensor de la presente invención al parachoques de un vehículo montado en un vehículo. Por lo tanto el sensor se describe principalmente en el contexto de la forma para detectar objetos que pueden encontrarse en las proximidades del parachoques del vehículo. No obstante, el sensor de la presente invención puede ser utilizado en otras disposiciones, por ejemplo en el caso en el que el sensor se mantiene estacionario pero detecta objetos que se desplazan con respecto al sensor. La presente invención puede ser utilizada, por ejemplo, en forma de sensores en brazos de robot para impedir colisiones con objetos al desplazarse el brazo. Así mismo estos sensores pueden ser utilizados como protecciones en máquinas, por ejemplo para el paro de una máquina cuando se coloca la mano en una zona peligrosa.
La invención es aplicable particularmente a ambientes en los que el sensor o cuerpo envolvente de este puede recibir condensación, pulverizaciones o lluvia. No obstante, de manera general, la presente invención está dirigida al problema de la atenuación del ruido provocado por el paso de agua sobre el cuerpo envolvente de un sensor montado en un objeto para determinar su distancia con respecto a otros objetos.
En la figura 6 se ha mostrado un parachoques modificado según la presente invención. En está disposición la placa del sensor (11) ha sido desplazada hacia adelante, a gran proximidad con respecto a la superficie interna de la capa externa o "piel" (5) del parachoques. Una placa de protección de grandes dimensiones (12) es colocada sobre la superficie interior de la capa externa o piel (5) del parachoques. De esta manera, la placa del sensor está abrazada en forma de sándwich entre dicha piel del parachoques y la placa de protección. Al disponer la placa de protección sustancialmente a lo largo de toda la superficie interior de la capa externa o piel del parachoques, el agua establece contacto con el parachoques y que luego discurre sobre el mismo, está acoplada íntimamente a la placa de protección desde la carrocería del vehículo conectada a masa (4). La placa de protección es mantenida sustancialmente al mismo voltaje que la placa del sensor de manera que el efecto del agua al acoplarse capacitivamente a la placa del sensor se reduce de manera drástica.
La figura 7 muestra una modificación de la disposición de la figura 6 en la que la placa de protección comprende una parte retirada con respecto a la superficie de la capa externa o piel del parachoques definiendo un pozo o cavidad intermedia. La placa del sensor está dispuesta en este pozo o cavidad de manera que también este retirada con respecto a la superficie del parachoques. El efecto de la disposición del sensor en el mencionado pozo o cavidad definido por la placa de protección es el de reducir la apertura efectiva del sensor. Al disponer la placa del sensor retirada con respecto a la superficie interna, las verteduras quedan alejadas de la placa del sensor al desplazarse más allá del mismo teniendo por lo tanto un efecto más reducido porque "aparecen" mas pequeñas al sensor. El efecto sobre la señal de salida del sensor es el de producir picos negativos en la forma de onda de salida mostrada en la figura 2 que compensan los picos positivos y ayudan a producir una señal de salida equilibrada que de modo global es menos sensible a los vertidos.
En la figura 8 la disposición de la figura 6 se ha mostrado con la ruta de un vertido de agua mostrada por la flecha (20). Al fluir el agua desde la parte posterior de la carrocería, tapa del portaequipajes u otra parte de la carrocería (40), sigue la trayectoria (20a). En este momento los vertidos se acoplan íntimamente a la carrocería (4) del vehículo con intermedio de dichas parte posterior tapa del portaequipajes u otra parte de la carrocería (40) (a la que se hará referencia a continuación como parte posterior). Se supondrá que la parte posterior está conectada eléctricamente o por lo menos fuertemente acoplada capacitivamente a la carrocería principal del vehículo y por lo tanto que se encuentra conectada efectivamente a masa. Al pasar un vertido desde la parte posterior de la carrocería a la parte superior del parachoques en la posición (20b), el vertido empieza a acoplarse con la placa de protección dispuesta en el lado opuesto del lado del parachoques. Al continuar el vertido a lo largo de la superficie de la capa externa o piel del parachoques hacia la placa del sensor, el vertido queda acoplado fuertemente a la placa de protección que a la parte posterior (40) y el resto de la carrocería (4), es decir a masa. Por lo tanto, cuando el vertido alcanza la zona (20c) adyacente a la placa del sensor (11), el vertido queda acoplado básicamente a la placa de protección que es mantenida al mismo voltaje que la placa del sensor (ver mas adelante).
El vertido continúa discurriendo por la placa del sensor y descendiendo por el parachoques alejándose de la placa del sensor. Al alejarse el vertido de la placa del sensor, aquel permanece acoplado capacitivamente con la placa de protección por debajo de la placa del sensor. Por lo tanto existe poco o ningún acoplamiento capacitivo entre el vertido y masa y por lo tanto existe poco o ningún efecto sobre la señal de salida del sensor. Al continuar el vertido en su descenso hacia la parte baja del parachoques, se encuentra alejado de la placa del sensor en el momento en el que el vertido escapa del parachoques donde termina la placa de protección, de forma que existe poco o ningún acoplamiento capacitivo entre la placa del sensor y el vertido y por lo tanto no hay ningún efecto de acoplamiento a masa. Como consecuencia, a lo largo de todo el recorrido del vertido, desde la carrocería del vehículo al parachoques y a lo largo de este más allá de la placa del sensor la señal de salida del sensor queda poco afectada.
Para minimizar el efecto del paso del agua sobre la superficie del parachoques u otro objeto similar, la presente invención puede ser aplicada de diferentes maneras sobre el mismo objeto. Así, en el ejemplo de un parachoques de un vehículo los vertidos de agua pueden tener diferentes efectos en diferentes partes del parachoques de acuerdo con la estructura circundante. El análisis experimental confirma que los vertidos que pasan sobre la misma parte del parachoques tendrán siempre prácticamente el mismo efecto sobre la señal de salida del sensor. La figura 18 muestra un gráfico que indica los resultados de un experimento en el que una serie de vertidos son liberados a intervalos de tiempo determinados, sobre la misma parte de un parachoques. Tal como se puede observar, al iniciar el vertido su trayectoria no tiene virtualmente efecto sobre la señal de salida del sensor hasta que haya transcurrido aproximadamente un segundo en su trayectoria. En ese momento, el vertido llega al alcance de detección de la placa del sensor y provoca que la señal de salida del sensor se reduzca significativamente. Esta reducción continúa durante el tiempo por el que el vertido pasa sobre el área de la placa del sensor. Eventualmente el nivel de la señal de salida vuelve a su valor inicial al abandonar el vertido finalmente el área en la que efectúa su detección la placa del sensor. Se apreciara en la figura 8 que el efecto de cada vertido es sustancialmente idéntico al de otro vertido. De manera específica, el efecto sobre el nivel de la señal de salida es sustancialmente el mismo para cada vertido.
La figura 19 muestra una prueba llevada a cabo utilizando una placa de protección pequeña. Dado que la placa de protección es pequeña, la placa del sensor no está protegida de acoplamiento a masa a través del vertido al discurrir este descendiendo desde la superficie superior del parachoques. Por lo tanto, tal como se ha mostrado en la figura 19, al desplazarse el vertido hacia abajo con respecto al parachoques, se acopla entre la placa del sensor y la carrocería conectada a masa del vehículo, provocando un pico positivo grande en la señal de salida. Al desplazarse adicionalmente el vertido en sentido descendente, se reduce ligeramente su acoplamiento a la carrocería del vehículo y por lo tanto el nivel de la señal de salida se reduce nuevamente. Al llegar el vertido por completo dentro de la zona protegida del sensor, el nivel de la señal de salida disminuye nuevamente de manera similar a lo que se ha mostrado en la figura 18, de manera tal que el nivel de la señal de salida disminuye por debajo de su nivel inicial hasta que el vertido se desplaza alejándose del área de detección de la placa sensora.
La figura 19 muestra los problemas que se asocian con una placa de protección insuficientemente grande. El experimento anterior fue repetido sobre un parachoques con una placa de protección grande y con un intersticio dispuesto entre la placa del sensor y la capa externa del parachoques es decir, la superficie sobre la que está pasando el agua. Tal como se puede apreciar en la figura 20, no hay pico positivo asociado con el acoplamiento entre la placa del sensor y la carrocería del vehículo debido a una protección inadecuada a causa del tamaño incrementado de la protección. No obstante, la mayor separación entre la placa del sensor y la superficie del parachoques provoca un efecto distinto, es decir, una reducción negativa grande en el nivel de la señal de salida al discurrir el vertido al área de detección de la placa sensora. Por lo tanto, el pico positivo de la disposición anterior se supera pero en el caso de disponer un intersticio entre la placa sensora y la capa externa del parachoques, tiene lugar un pico de señal de salida negativo significativo.
En el ejemplo final, el parachoques está dispuesto sin intersticio entre la placa sensora y la capa externa del parachoques y con una placa protectora grande para impedir el acoplamiento entre la carrocería del vehículo y dicha placa sensora. Esto tiene como resultado un perfil similar al ejemplo mostrado en la figura 18, con un efecto mucho más reducido en la señal de salida del dispositivo sensor es decir sin picos grandes positivos o negativos. Por lo tanto, seleccionando una protección del tamaño apropiado y controlando así mismo la separación entre la tira sensora y la superficie externa del parachoques, estos picos positivos y negativos pueden ser dispuestos para anularse por lo menos parcialmente entre si. Tal como se ha indicado en lo anterior, la disposición específica del parachoques escogido y su proximidad a la carrocería del vehículo conectada a tierra afectará al perfil de la señal de salida para un vertido determinado que pase sobre la superficie del parachoques. Por lo tanto, es preferible optimizar el intersticio entre la placa sensora y la superficie del parachoques y así mismo las dimensiones del parachoques de acuerdo con la construcción específica del parachoques en un punto determinado.
La figura 22 muestra el resultado de un experimento llevado a cabo para determinar el efecto del intersticio entre el sensor y la capa externa del parachoques en la señal de salida del dispositivo sensor. El gráfico muestra la desviación máxima en la punta del pico provocada por el desplazamiento del vertido hacia adentro de la zona de protección del sensor. Los resultados mostrados en la figura 22 sugieren que la amplitud de los picos provocados por los vertidos incrementa de manera correspondiente al intersticio entre el sensor y el frontal de la capa externa del parachoques (es decir el vertido) hasta unos 15mm aproximadamente. Por lo tanto, ajustando la separación entre la placa sensora y la capa externa del parachoques el efecto del paso de los vertidos sobre la superficie en un punto determinado se puede optimizar para cancelar o compensar estos efectos y minimizar el efecto sobre la señal de salida del dispositivo sensor.
A continuación se realizará una breve descripción de un método para optimizar un dispositivo sensor para su aplicación al parachoques de un vehículo. Inicialmente, la placa del sensor es dispuesta de manera uniforme por un intersticio fijo entre la placa del sensor y la superficie externa de la capa externa o "piel" del parachoques. El parachoques es dispuesto a continuación de manera que los vertidos pueden discurrir sobre la superficie del mismo en una serie de lugares según la anchura del parachoques. De manera típica se utilizarían ocho lugares de prueba. En cada uno de dichos ocho lugares, se dispone un vertido de manera que discurra sobre la superficie del parachoques y se controla el perfil de la señal de salida del dispositivo sensor. Esto tendrá como resultado un perfil del vertido similar al tipo mostrado en las figuras 18-21. Esto se puede repetir con la placa sensora dispuesta según una o varias separaciones distintas para producir una serie de perfiles para cada una de las ocho localizaciones de acuerdo con cada uno de los intersticios seleccionados entre la placa del sensor y la capa externa o piel del parachoques. Una serie típica de perfiles se muestra en la figura 23 en la que se ha llevado a cabo una prueba con un intersticio de 0mm (es decir sin intersticio), 2,5 mm y 5 mm. Tal como se puede apreciar por este ejemplo, el perfil muestra un pico positivo en el caso de que no exista intersticio entre la placa sensora y la capa externa o piel del parachoques. De manera similar, en el caso en el que el intersticio es demasiado grande, es decir 5 mm, un pico negativo significativo aparece en la señal de salida del dispositivo sensor. No obstante, la separación intermedia de 2,5 mm muestra solamente una desviación muy ligera al pasar el vertido junto a la placa sensor. Por lo tanto claramente en este ejemplo, la separación óptima sería de 2,5 mm aproximadamente.
Tal como se ha indicado en lo anterior, si bien la separación de 2,5 mm puede ser la óptima en una localización del parachoques, este puede no ser el caso para la localización distinta sobre el parachoques debido a la disposición física del parachoques y su proximidad a piezas del vehículo que se encuentran conectadas a masa. De esta manera, puede ocurrir que en una parte del sensor la separación óptima sea de 0 mm mientras que en otra parte la separación óptima puede ser de 5 mm. A efectos de disponer está variación de separación entre la placa sensor y la capa externa o piel del parachoques se pueden disponer separadores (240) entre dicha capa externa o piel del parachoques y la placa sensor para conseguir la separación necesaria. La figura 24A muestra una vista en planta de un parachoques de vehículo a título de ejemplo, en el que es deseable disponer de una separación mayor entre la capa externa o piel del parachoques y la placa del sensor en los bordes del vehículo pero con una separación reducida en la parte media del mismo. Para conseguir este objetivo, tal como se ha mostrado en la figura 24A, se disponen separadores (240) en las partes externas del parachoques del vehículo pero no en la parte media. La figura 23B muestra la disposición distinta en la que es más deseable tener un intersticio entre la placa del sensor y la capa externa del parachoques en el centro del vehículo pero no en las partes externas de dicho parachoques. Por lo tanto en la disposición mostrada en la figura 24B un separador (240) queda dispuestos en el centro del vehículo pero no en las partes externas. La representación mostrada en las figuras 24A y 24B es solamente esquemática pero se apreciará que los separadores pueden ser aplicados simplemente a la superficie interna de la capa exterior del parachoques en los lugares apropiados y con el grosor apropiado, de manera que la placa del sensor puede ser aplicada a continuación a la superficie interna modificada resultante del parachoques con la placa de protección aplicada detrás del mismo. Los separadores (240) mostrados en las figuras 24A y 24B son sustancialmente uniformes en su grosor. No obstante, estos separadores pueden variar en su grosor a lo largo de los mismos, de acuerdo con el perfil requerido para el intervalo entre la placa sensora y la superficie del parachoques. Llevando a cabo una serie de mediciones (por ejemplo ocho) según la anchura del parachoques del vehículo se puede determinar un intersticio óptimo en cada una de esas ocho localizaciones que a continuación puede ser interpolado para determinar el intersticio óptimo en todas las localizaciones intermedias. Los separadores pueden ser fabricados entonces con los grosores apropiados según su longitud para asegurar que la placa del sensor está separada con respecto a la capa externa o "piel" del parachoques en este intersticio óptimo en todos los lugares. Los separadores pueden quedar constituidos separadamente o como parte integral del parachoques.
El método antes descrito se refiere a modificar la separación entre la placa del sensor y la superficie de la capa externa del parachoques para conseguir una compensación óptima para el efecto de las gotas de la lluvia al pasar sobre la superficie del parachoques. No obstante, tal como se ha indicado en lo anterior, las dimensiones de la placa de protección pueden ser modificadas para proporcionar también un cierto grado de compensación al variar las dimensiones de la placa de protección según la anchura del parachoques. En ciertos casos, puede ser conveniente o incluso necesario para la anchura de la placa de protección que esta varíe debido a la forma del parachoques. Esto se puede compensar nuevamente en cuanto al intersticio variable entre la placa del sensor y la capa externa o "piel" del parachoques y viceversa.
El agua que cae directamente sobre el parachoques y que luego discurre sobre la superficie del mismo antes de caer nuevamente de manera efectiva, acopla de manera efectiva solamente capacitivamente a la placa de protección o a la placa del sensor. Como contraste, el agua que corre desde la carrocería del vehículo conectado a masa estará acoplada inicialmente de forma capacitiva a aquella y por lo tanto a masa. Como consecuencia, es esta agua la que tiene el mayor efecto sobre la señal de salida desde el sensor al desplazarse desde la carrocería del automóvil conectado a masa sobre el parachoques. Además, el vehículo proporciona un área de recogida mucho más grande que el parachoques y por lo tanto un volumen mucho mayor de agua fluye sobre el parachoques con intermedio de la carrocería del vehículo que la que cae directamente sobre el mismo. Por lo tanto, en otra modificación adicional de la presente invención la disposición del parachoques es modificada de manera tal que el agua de otro modo pasaría sobre el vehículo efectuando su lavado y pasaría sobre la superficie del parachoques, es dirigida nuevamente para alejarse de la parte posterior del parachoques especialmente en el lugar en el que está dispuesto el sensor. La manera más simple de conseguir este efecto consiste en dirigir el agua por detrás del parachoques aunque podría ser llevada a los lados del vehículo o alejada en alguna otra forma.
En el ejemplo mostrado en la figura 9, la parte superior de la capa externa o "piel" (5) del parachoques es alejada del vehículo mediante una pestaña reflectora (51) dispuesta de manera que provoca que el agua que cae desde la parte posterior (40) de la carrocería del vehículo sea dirigida en alejamiento con respecto a la superficie exterior de la "piel" del parachoques. El agua que cae de la parte posterior del vehículo cae sobre la pestaña por debajo del punto más alto del parachoques y por lo tanto tiene que fluir hacia abajo entre la carrocería del vehículo y la parte posterior del parachoques. De esta manera, el agua que fluye desde la parte posterior (40) pasa entre el parachoques y la carrocería del vehículo.
El paso del agua en está zona por la trayectoria (30) tal como se ha mostrado en la figura 9, no afecta al sensor porque la placa del sensor (11) está protegida por la placa de protección (12). El objetivo de la placa de protección (12) es esencialmente proteger la placa del sensor con respecto a la carrocería del vehículo conectada a masa. Por lo tanto, el movimiento de los vertidos de agua entre la placa de protección y la carrocería del vehículo tendrá necesariamente poco o ningún efecto sobre el sensor. Por lo tanto, esta agua no afectará la señal de salida del sensor. En la figura 9 la trayectoria del agua (30) la conduce hacia abajo, entre el vehículo y la superficie interna del parachoques. No obstante, por razones prácticas, puede ser preferible evitar que el agua pase por encima de las piezas metálicas que soportan el parachoques tal como el travesaño de impacto (3). No obstante, el efecto beneficioso de esta modificación puede ser conseguido canalizando el agua en alejamiento de la superficie externa del parachoques de alguna otra manera, por ejemplo, dirigiéndola a los lados del vehículo proporcionando canales que discurren hacia los laterales del mismo. El aspecto importante de esa modificación es que el agua no pasa sobre la superficie externa del parachoques de manera tal que pasa a través del "campo de visión" de la placa sensora. El campo de visión de la placa sensora se extiende de manera efectiva desde la placa del sensor hacia afuera alejándose de la placa de protección.
Se puede impedir que el agua pase por encima de la superficie del parachoques de otras maneras. La parte posterior puede extenderse simplemente por debajo de la parte superior del parachoques o el parachoques puede ser alejado de la parte posterior definiendo un intersticio por el que pasará el agua. Según otra alternativa, la parte superior del parachoques puede estar dotada de una pestaña tal que el agua que cae sobre el parachoques fluye de manera natural alejándose de la pestaña y pasando por detrás del parachoques. También en este caso el agua puede ser transportada a través del propio parachoques posiblemente mediante canales pasantes próximos a la superficie. Esto sería todavía aceptable siempre que el agua fluyera por el lado opuesto de la placa de protección hacia la placa del sensor.
Las construcciones mostradas en las figuras 6-9 incluyen en todos los casos placas de protección que se extienden sustancialmente sobre toda la superficie interior de la "piel" o capa externa del parachoques. Si bien, en ausencia de problemas debidos al paso del agua sobre el parachoques, es ventajoso tener una placa de protección mayor que la placa del sensor, es más caro y más difícil producir un parachoques que tiene una placa de protección sobre toda su superficie interior. La disposición de la parte de la placa de protección sobre la mitad inferior del parachoques está destinada principalmente a proteger la parte inferior del parachoques contra el agua que ha pasado sobre la parte superior del parachoques y a continuación discurre hacia la parte baja, a efectos de que no se acople a la carrocería del vehículo cerca de la parte baja del parachoques. Por lo tanto es ventajoso que una parte o la totalidad de esta zona baja de la placa de protección puede ser omitida.
Por lo tanto, en la construcción de la figura 10 la pestaña (25) es dispuesta cerca de la parte baja del parachoques sobresaliendo desde la superficie de la capa externa o "piel" del parachoques. La pestaña (25) asegura que el agua pasa hacia abajo o la superficie externa del parachoques alcanza la pestaña y no puede fluir más allá de esta. El agua debe pasar por debajo de la pestaña hacia la parte baja y a continuación caer por la trayectoria (50) que se ha mostrado. Esto impide que el líquido continúe hacia abajo a la parte inferior de la capa externa o "piel" (5) del parachoques y caiga eventualmente del parachoques en el punto más bajo (52). Tal como se puede apreciar en la figura 10, en este punto más bajo (52) el vertido se encontrará con gran proximidad a la carrocería (4) del vehículo y por lo tanto estaría fuertemente acoplado de forma capacitiva a la misma. En la figura 8 el parachoques se prolonga hacia abajo para incrementar la distancia física entre la vertido de agua y la carrocería del vehículo. No obstante, esto puede ser poco práctico en un vehículo. Por lo tanto disponiendo de una pestaña la placa de protección debe quedar dispuesta solamente entre la carrocería del vehículo y el punto más bajo que alcanza el vertido antes de ser desplazado por la pestaña. En esta construcción el agua nunca discurre hasta el extremo (52) del parachoques y por lo tanto el extremo (52) del parachoques puede quedar dispuesto con mayor proximidad a la carrocería del vehículo sin afectar significativamente el comportamiento del sensor. Se observará que la pestaña puede tener cualquier número de configuraciones distintas para conseguir el efecto favorable de provocar que el agua salga del parachoques.
Quedará evidente de la explicación anterior, que el rendimiento del sensor puede ser mejorado considerablemente al evitar que el agua que se ha encontrado en contacto con la carrocería del vehículo pase cerca de la placa del sensor o por delante de la misma. No obstante, es también poco deseable que el agua que se ha encontrado en contacto con la carrocería del vehículo y que está acoplada capacitivamente con la misma establezca contacto con el agua que pasa por el sensor aunque dicha agua no afecte por sí misma de manera adversa al sensor debido al efecto de protección de la placa de protección. En el caso en que esos dos flujos de agua establecen contacto, por ejemplo la parte superior y en la parte inferior del parachoques, la conductividad eléctrica del agua proporciona conexión entre los dos flujos de manera que, en efecto, la placa del sensor (11) está acoplada capacitivamente a masa. Para evitar este efecto se puede utilizar una disposición similar a la figura 10 en la que se dispone una pestaña para asegurar que los flujos de agua protegidos, tal como el de la cara externa del parachoques caigan por un punto predeterminado. No obstante, el agua sin protección, es decir, como la que está acoplada capacitivamente o conectada directamente al vehículo conectado a masa, puede establecer contacto todavía con el agua protegida por ejemplo en la punta de la pestaña en la que convergen los dos flujos.
La figura 11 muestra un sensor genérico que tiene una disposición similar a los sensores montados en el parachoques que se han descrito anteriormente pero que se puede utilizar para diferentes aplicaciones no correspondientes al vehículo. El sensor comprende de manera similar una placa del sensor (21) y una placa de protección (22) montada en la superficie interior del cuerpo envolvente (42) realizado en un material no conductor. Un cuerpo envolvente es montado entonces sobre un envolvente o caja conductora conectada a masa (41). A efectos de proporcionar separación entre el agua que ha estado en contacto con el cuerpo envolvente conectado a masa (por ejemplo la carrocería del automóvil) y el agua que pasa sobre la parte frontal del sensor y que por lo tanto está acoplada capacitivamente a la placa del sensor (21), se disponen pares de pestañas (61 y 62). De está manera el agua que pasa desde la envolvente (41) o la cara interna del cuerpo envolvente pasa sobre la pestaña (62b) mientras que el agua que ha discurrido sobre la superficie externa del cuerpo envolvente (42) pasa sobre la pestañas (62a) y cae de la misma. De manera similar, la mezcla de agua que pasa por la parte superior del cuerpo envolvente sobre la cara externa no pueden mezclarse con el agua que fluye hacia el interior de la caja o cuerpo envolvente (o hacia debajo de la cara interna del cuerpo envolvente) al disponer el par superior de pestañas (61).
Tal como se ha descrito en lo anterior, el problema principal con el agua que afecta la señal de salida del sensor es el lugar en el que el agua ha pasado por una parte de la carrocería del vehículo conectada a masa. Esto se puede reducir evitando que el agua fluya desde la parte posterior del vehículo y sobre la superficie del parachoques tal como se ha mostrado en la construcción de la figura 9. No obstante, puede no ser práctico el desviar el agua alejándola del parachoques. Por lo tanto, a efectos de reducir adicionalmente el efecto del flujo del agua sobre el parachoques desde la parte posterior (40) del vehículo se dispone la construcción que se ha mostrado en la figura 12. En está disposición, la placa de protección (72) no se extiende a la misma parte superior del parachoques, dejando un área en la parte superior del parachoques en la que se dispone una tercera placa de protección (70) o placa de protección contra vertidos.
La placa de protección contra vertidos es similar a la placa de protección y placa del sensor por el hecho de que es una placa conductora eléctricamente que está preferentemente fijada a la superficie interior de la capa externa o "piel" del parachoques. La placa trasporta una forma de onda que tiene la misma estructura, fase y frecuencia que la placa del sensor. La amplitud del voltaje aplicado es la misma o preferentemente mayor que la aplicada a la placa del sensor. Un vertido que escapa de la parte posterior (40) sigue la trayectoria (74) tal como se ha mostrado en la figura 12.
Esta disposición se describirá a continuación considerando un vertido grande que pasa desde la parte posterior por encima del parachoques. Al discurrir el vertido desde la parte posterior a la parte superior de la capa externa o "piel" (5) del parachoques, el vertido está acoplado capacitivamente a masa. No obstante, al continuar el vertido sobre la parte del parachoques en la que está dispuesta la placa de protección (70) contra los vertidos, el voltaje de la placa de protección contra los vertidos se acopla capacitivamente sobre el vertido en un extremo mientras que el otro extremo se encuentra todavía acoplado capacitivamente al panel de la carrocería. Al continuar el vertido hacia abajo en el parachoques hacia la zona adyacente al lugar en el que está dispuesta la placa del sensor. Si el vertido es suficientemente grande entonces el sensor se acopla al borde delantero de dicho vertido con el otro extremo acoplado todavía de forma capacitiva a la parte posterior conectada a masa. La parte intermedia del vertido se encuentra todavía capacitivamente acoplada a la placa (70) de protección contra los vertidos. Esto tiene el efecto de acoplamiento de un voltaje en fase con el del sensor en la parte media del vertido minimizando de esta manera el flujo de corriente desde el sensor a masa a través del vertido.
La figura 12 muestra la placa de protección contra vertidos dispuesta por encima de la placa del sensor de manera que el agua fluye más allá de la placa de protección contra los vertidos y a continuación pasa junto a la placa del sensor. No obstante, la placa de protección contra vertidos podría estar posicionada por debajo de la placa del sensor de manera tal que el agua que fluye sobre el parachoques pasa en primer lugar por la placa del sensor y a continuación por la placa de protección contra vertidos. Esto tiene un efecto similar por el hecho de que se impide el acoplamiento de la parte inferior de un vertido a masa o carrocería del vehículo por la placa de protección contra vertidos. Además, las placas de protección contra vertidos podrían quedar dispuestas por encima o por debajo de la placa del sensor según necesidades, dependiendo por ejemplo de la forma y disposición del parachoques.
El funcionamiento del sensor se explicará a continuación de manera más detallada con referencia a la figura 13. La figura 13 muestra el circuito de activación básico para el accionamiento del sensor de la presente invención. Este comprende una fuente de voltaje (80) que produce una señal de voltaje oscilante, en este caso una señal de reloj de onda cuadrada. Ésta está decantada con intermedio de la resistencia de valor elevado (81) a la placa del sensor (11) que forma una capacidad variable (82) con respecto a masa con intermedio de cualesquiera objetos en las proximidades de la placa del sensor. El voltaje en la placa del sensor (11) es alimentada también a un amplificador de ganancia cuya señal de salida está conectada a la placa de protección (12, 72). Tal como se ha mostrado en la figura 13, el condensador (82) formado por la placa del sensor con respecto a masa forman circuitos RC con la resistencia de valor elevado (81). Esto produce una versión integrada de la señal de reloj generada por la fuente de voltaje (80) sobre la placa del sensor. Esta forma de onda es la mostrada en la figura 13. Al desplazarse los objetos hacia la placa del sensor o en alejamiento de la misma, el valor del condensador (82) formado entre la placa del sensor (11) y masa varía y la amplitud de la forma de onda integrada alimentada al amplificador de ganancia unitaria varia de acuerdo con ello.
Conectando la placa de protección a la señal de salida del amplificador tiene el mismo voltaje que la placa del sensor sin ser afectada por objetos que se desplazan en sus proximidades. Además la placa del sensor está efectivamente blindada por la palca de protección porque se encuentra siempre al mismo potencial que la placa del sensor y por lo tanto cualquier elemento por detrás de la placa de protección no puede ser "visto" por la placa del sensor (11) y por lo tanto no afecta a la señal de salida del sensor. Esa es la razón por la que la placa de protección está dispuesta entre la carrocería del vehículo conectada a masa y la placa del sensor de manera tal que el acoplamiento capacitivo potencialmente muy fuerte entre la placa del sensor y la carrocería del automóvil conectada a masa no afecta a la señal de salida del sensor.
La figura 14 muestra la manera en la que un vertido grande (100) forma un circuito eléctrico entre la placa del sensor y la carrocería conectada a masa de la pieza posterior correcta. El extremo superior del vertido (100) forma un acoplamiento capacitivo con respecto a la carrocería puesta a masa representada por el condensador (103). Considerando la resistencia eléctrica del vertido en dos partes como resistencia (101 y 102), representando las partes superior e inferior del vertido, una conexión eléctrica queda formada con respecto a la placa del sensor a través del acoplamiento capacitivo entre el extremo inferior del vertido y la placa del sensor tal como se ha representado por el condensador (104). El resultado es una conexión RC a masa.
Tal como se ha indicado en lo anterior, para contrarrestar este problema, se añade la placa de protección (70) contra vertidos tal como se ha mostrado en la figura 12. Ésta está conectada tal como se ha mostrado en el circuito modificado de la figura 16. El circuito modificado comprende un circuito RC en serie entre la fuente de voltaje y masa. La conexión entre la resistencia (85) de valor elevado y el condensador (106) está conectada a la placa (70) de protección contra vertidos. El circuito RC genera un voltaje sobre la placa de protección contra vertidos que tiene la misma forma de onda (versión integrada de la fuente de voltaje) que en la placa del sensor. La amplitud del voltaje (V2) en la placa (70) de protección contra vertidos se puede ajustar variando los valores de la resistencia (85) y del condensador (106). Tal como se ha indicado en lo anterior estos valores son preferentemente seleccionados de manera que la amplitud del voltaje (V2) sobre la placa de protección (70) contra vertidos es superior que el voltaje (V1) sobre la placa del sensor (11).
Introduciendo la placa (70) de protección contra vertidos se consigue un acoplamiento capacitivo adicional en la región entre las resistencias (101 y 102) y la placa de protección contra vertidos (70). Ello queda representado por el condensador (105) de la figura 15. Si el circuito equivalente del vertido se combina con el circuito de activación mostrado en la figura 16, el circuito equivalente resultante es el mostrado en la figura 17. Tal como se ha indicado en lo anterior, la capacidad (105) acopla el voltaje (V2) al vertido entre las dos medias resistencias (101 y 102) del vertido. Con la mitad superior del vertido acoplada capacitivamente a masa y la mitad inferior del vertido acoplada capacitivamente a la placa del sensor, la placa de protección contra vertidos tiene el efecto de hacer que la señal en la placa del sensor aumente de amplitud. Como contraste, el efecto de las resistencias (101 y 102) y las capacidades (103 y 104) consiste en hacer que disminuya la amplitud del sensor. Por lo tanto se puede contrastar el efecto del acoplamiento del vertido a masa al seleccionar la aportación correcta por la placa de protección contra vertidos. Por lo tanto, por ajuste cuidadoso de las dimensiones de la placa (70) y de la amplitud de la señal sobre la placa de protección contra vertidos, se puede minimizar el efecto que tienen los vertidos sobre el voltaje en la placa del sensor, para asegurar que tienen el mínimo efecto en la señal de salida.
Los parachoques de los vehículos están frecuentemente pintados y las pinturas o revestimientos utilizados pueden ser conductores en cierta medida. La disposición de dichos revestimientos puede reducir la sensibilidad del sensor si este se encuentra dentro del parachoques y por lo tanto entre el vehículo y dicho revestimiento. Para mitigar este efecto, el sensor puede ser montado sobre el parachoques por fuera del recubrimiento conductor o en un área que no está pintada tal como una ventana del recubrimiento. Además, el sensor puede ser montado en un montaje especial tal como una pieza de adorno que posiciona el sensor fuera de la superficie conductora. La presencia de está superficie conductora no afecta significativamente la protección y por lo tanto esta puede ser dispuesta dentro del parachoques.
Además tal como se ha indicado anteriormente, dado que toda disposición de parachoques y vehículo se comporta ligeramente diferente con respecto a cualquier otra disposición, puede ser difícil y costoso intentar producir un dispositivo sensor separado para cada parachoques y para cada vehículo. Por lo tanto, la presente invención puede ser aplicada a un cuerpo envolvente genérico, tal como una tira de adorno, que puede ser aplicada a la superficie externa de varios parachoques. Esto ayuda a evitar cualesquiera efectos de la utilización de las pinturas conductoras o imprimaciones sobre la superficie del parachoques al estar montado al conjunto del sensor de manera efectiva por fuera de dicha superficie conductora. No obstante, incluso con esta disposición de adorno, es preferible evitar que el agua pase sobre la superficie externa del sensor. Por lo tanto, utilizando una tira de adorno esta puede quedar dispuesta convenientemente de manera que la tira de adorno comprende una parte superior que sobresale de la superficie del parachoques que desvía el agua que circula por la parte superior del parachoques alejándola de la superficie frontal de la tira de adorno. La figura 25 muestra un ejemplo esquemático de una disposición de este tipo. La capa exterior o "piel" (256) del parachoques muestra el perfil del parachoques de un vehículo en el que está montado el sensor. Esta "piel" del parachoques puede estar dotada o no de una capa de imprimación o pintura conductora. No obstante, tal como se ha mostrado en la figura 25, el elemento de adorno postizo (250) está acoplado en la "piel" del parachoques en el exterior de la superficie externa de dicha piel del parachoques de manera que cualquier recubrimiento conductor sobre la piel del parachoques se encuentra por dentro del sensor. Igual que antes, el postizo de adorno está dotado de una placa de sensor (251) y una placa de protección (252). La placa de protección que está dispuesta efectivamente entre el sensor y el recubrimiento conductor sobre la "piel" del parachoques para conseguir protección contra cualesquiera efectos que dicha "piel" conductora, particularmente si se encuentra conectada a masa, pueda tener sobre la placa del sensor. La flecha (253) muestra una disposición para desviar el agua que cae por la superficie superior del parachoques alejándose de la superficie frontal del postizo de adorno (250). Dicho postizo de adorno (250) está dotado de una pestaña (257) que sobresale de la superficie de la "piel" del parachoques. Esto define un intersticio en el que puede pasar cualquier agua que circule sobre la superficie superior de la "piel" (256) del parachoques, de manera que escapa de la superficie frontal del elemento postizo de adorno. El agua puede ser dirigida o bien a los lados del vehículo, hacia abajo por detrás del postizo de adorno pero en todo caso fuera del parachoques emergiendo nuevamente para continuar desplazándose hacia abajo por la superficie externa del parachoques por debajo del postizo de adorno. De manera alternativa, el agua puede ser dirigida por los canales o similares situados dentro de la "piel" del parachoques siendo desplazada luego de la forma más apropiada para la disposición del parachoques. Con independencia de la ruta que toma el agua, el aspecto importante es que el agua es desviada evitando que pase por la superficie frontal del elemento postizo de adorno. Por lo tanto, la única agua que debe encontrarse sobre el sensor y por lo tanto que debe circular por encima de la placa del sensor es aquella que realmente cae sobre la superficie externa del propio postizo de adorno. No obstante, dado que la placa de protección (252) está dispuesta de manera que se prolonga sustantivamente a toda la altura del elemento postizo de adorno, cualquier vertido de este tipo, inmediatamente después de establecer contacto sobre el elemento postizo, quedaría inmediatamente acoplado a la placa de protección. Este acoplamiento haría mínimo cualquier efecto que dicho vertido pudiera tener sobre la placa del sensor y por lo tanto sobre la señal de salida del dispositivo sensor.
Tal como se ha indicado anteriormente con respecto a la desviación de agua evitando que discurra sobre la capa exterior del parachoques, los vertidos pueden afectar al sensor cuando este discurre sobre la zona de detección de la placa del sensor desde arriba y también cuando discurren hacia abajo desde la zona de detección de la placa del sensor y continúan por debajo del sensor. Por lo tanto, sigue el agua que cae sobre la superficie frontal del elemento postizo de adorno (250) puede discurrir hacia abajo por su superficie externa más allá de la placa sensora (251) pasando a continuación hacia afuera de la parte baja del elemento postizo de adorno sobre el parachoques, entonces podría existir un fuerte acoplamiento entre el vertido y la superficie del parachoques (particularmente si la superficie del parachoques tuviera un recubrimiento conductor sobre la misma). Si el vertido se encuentra próximo a la placa del sensor, éste tendría un efecto significativo en la señal de salida del dispositivo sensor. Por lo tanto, en esta construcción se dispone una pestaña (255) en la parte inferior del elemento postizo de adorno (250). Esta pestaña debe sobresalir de la superficie del parachoques de manera que el agua que pasa hacia abajo por el exterior del elemento postizo de adorno (250) cae de la pestaña y se aleja del parachoques del vehículo de manera que se hace mínimo cualquier acoplamiento entre el vertido y el parachoques. Esta disposición evita también que el agua escape de la superficie externa del elemento postizo de adorno llegando a establecer contacto con agua que ha discurrido sobre la superficie del parachoques (eventualmente desviada desde arriba del elemento postizo de adorno y volviendo a salir por debajo del mismo) que se acoplaría fuertemente con el parachoques y con masa, particularmente si el parachoques tiene un recubrimiento conductor.
La figura 26 muestra un ejemplo más detallado de un elemento postizo de adorno (250) que es el mostrado en la figura 25. También en este caso el elemento postizo de adorno (250) se ha mostrado en sección transversal fijado en la superficie posterior de la "piel" (256) de un parachoques de un vehículo. En este ejemplo, el agua que escapa de la superficie superior de la "piel" (256) del parachoques pasa hacia el intersticio (258) dispuesto entre dicha piel del parachoques y la pestaña (257) sobre el elemento postizo de adorno. Esta agua está dispuesta de manera que pueda fluir de forma descendente entre el elemento postizo de adorno y la "piel" del parachoques saliendo nuevamente a través del intersticio (259) dispuesto entre la pestaña inferior (255) del elemento postizo de adorno y la piel del parachoques. El agua pasa a continuación hacia abajo desde el elemento postizo de adorno suficientemente alejada de la placa del sensor. La figura 26 muestra también de forma esquemática la forma en la que el elemento postizo de adorno puede ser construido. Un circuito impreso (260) quedaría dispuesto dentro de una envolvente (254) retenida dentro del cuerpo del elemento postizo de adorno (250). La placa de protección y placa del sensor quedaría dispuesta para encontrarse en la parte frontal del elemento postizo de adorno conectada al circuito impreso. La envolvente quedaría dotada de una salida de cable estanqueizada o sellada (261) a la que se conectarían los cables al controlador para el sensor. Estos cables pueden terminar en un conector (262). El elemento postizo de adorno (250) está dotado de medios de conexión que comprenden unos ganchos de acoplamiento (263) mostrados en la figura 26 que permiten que el elemento postizo de adorno sea acoplado simplemente por empuje dentro de la capa externa o piel del parachoques y que quede retenido en la posición apropiada definiendo los intersticios a través de los que puede pasar el agua que escapa del parachoques. Desde luego se podrían utilizar otras disposiciones de acoplamiento tales como montaje con interferencia, elementos de fijación, adhesivo, etc. El conector (262) que pasa hacia afuera de la envolvente (254) puede ser conectado entonces simplemente al conector correspondiente que sale de la carrocería del vehículo.
Este sistema proporciona una disposición extremadamente conveniente para el sensor que puede ser fácilmente montado prácticamente en cualquier parachoques sin modificaciones importantes o sin limitar el diseño del parachoques para recibir el sensor y la placa de protección, etc. Esta disposición significa prácticamente que el sensor es fácilmente sustituido en caso de que quede averiado, por ejemplo durante un impacto.
Si bien el objetivo de la presente invención consiste en reducir el efecto de los vertidos de agua que discurren sobre la superficie del cuerpo envolvente en el que está dispuesto un sensor, es difícil eliminar por completo el efecto de los vertidos de agua a causa de la variedad de parámetros tales como dimensiones, conductividad, etc. que pueden tener los vertidos. Como consecuencia, siempre existirá un cierto efecto sobre la señal de salida del sensor provocado por vertidos de agua que discurren sobre el parachoques.
Otra función de la presente invención puede ser conseguida al desactivar o invertir el efecto de los sistemas que se han descrito. En el caso en el que se utiliza una placa de protección contra vertidos si es desactivada o una parte de esa placa de protección es desconectada, entonces se puede reintroducir el efecto del agua. De manera alternativa, una placa adicional podría ser utilizada normalmente no conectada o conectada a la placa de protección contra vertidos o placa de protección, que es conectada a tierra para desactivar el sistema. Esto se podría conseguir por una tira dispuesta muy próxima a la placa del sensor para proporcionar un fuerte acoplamiento de la placa del sensor con respecto a masa.
Al proceder de este modo, el efecto del agua sobre el sensor se puede utilizar para proporcionar una indicación de que existe agua sobre el parachoques. Esto puede ser detectado midiendo la capacidad creciente entre la placa del sensor y la masa o un incremento de ruido en la señal de salida del sensor. De esta manera, el sensor puede tener un objetivo secundario de detectar agua sobre el parachoques para proporcionar una indicación de que el vehículo está atravesando una zona de vertidos o lluvia. Esta información puede ser utilizada cuando el sistema no es utilizado para detección de proximidad, para proporcionar un efecto de sensor de lluvia para hacer funcionar automáticamente los limpiaparabrisas o las luces del vehículo u otros.

Claims (5)

1. Método para optimizar la configuración de un sensor capacitivo que tiene una placa del sensor y que está dispuesto en un cuerpo envolvente, cuyo método comprende en uno o varios lugares a lo largo del sensor capacitivo:
llevar a cabo una serie de pruebas para determinar el efecto del paso de un líquido sobre la superficie del cuerpo envolvente, siendo llevada a cabo cada una de las pruebas con diferentes separaciones entre la placa del sensor y la superficie externa del cuerpo envolvente;
comparar el efecto de la señal de salida del sensor en cada una de las diferentes separaciones entre la placa del sensor y la superficie externa del cuerpo envolvente; y
determinar una separación óptima basada en la comparación.
2. Método según la reivindicación 1 en el que la separación óptima es determinada como la separación en la que existe un efecto mínimo sobre la señal de salida del sensor.
3. Método según la reivindicación 1 en el que la separación óptima es determinada de manera que se encuentre entre las dos separaciones en las que existe el efecto mínimo sobre la señal de salida del sensor.
4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 que comprende además:
construir un separador para posicionarlo entre la unidad sensora y el cuerpo envolvente, estando construido el separador de manera que tiene un grosor que corresponde a una separación óptima.
5. Método según la reivindicación 4 en el que el separador es construido para prolongarse entre dos o más de dichas localizaciones de manera tal que el grosor varie para corresponder al grosor óptimo determinado en cada localización.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10333735A1 (de) * 2003-07-23 2005-03-03 Peguform Gmbh & Co. Kg Sensorvorrichtung für eine Sicherheitsvorrichtung in einem Fahrzeug
GB2386958A (en) * 2003-07-28 2003-10-01 Ab Automotive Electronics Ltd Integral capacitive sensor for proximity detection
DE102004046860B4 (de) * 2004-09-27 2009-01-02 Continental Automotive Gmbh Sensoranordnung und Verfahren zum Anordnen eines Sensors in einem Fahrzeug
GB2423822A (en) * 2005-03-02 2006-09-06 Automotive Electronics Ltd Ab Capacitive proximity sensor with reduced sensitivity to water trickles
US7999562B2 (en) 2007-07-31 2011-08-16 Vermeer Manufacturing Company Apparatus and method of capacitively sensing operator presence for a stump cutter
US10039239B2 (en) 2007-07-31 2018-08-07 Vermeer Manufacturing Company Method and apparatus for controlling the operation of a stump cutter
US8257227B2 (en) 2007-07-31 2012-09-04 Vermeer Manufacturing Company Method and apparatus for decelerating a material reduction tool
GB0718677D0 (en) * 2007-09-25 2007-10-31 3M Innovative Properties Co Capacitive sensor and proximity detector using it
CN104691442B (zh) 2009-07-17 2017-08-29 霍弗·霍斯贝克及弗斯特两合公司 传感器设备和用于该传感器设备的模块单元
DE102012012664A1 (de) * 2012-06-23 2013-12-24 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Sensoreinheit zum Betätigen eines verstellbaren Fahrzeugteils
DE102014010177A1 (de) * 2014-07-09 2016-01-14 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Sensormodul zur berührungslosen Betätigung eines verstellbaren Fahrzeugteils
DE102015002128A1 (de) * 2015-02-19 2016-08-25 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Kapazitiver Näherungssensor für ein Kraftfahrzeug, Kollisionsschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit einem kapazitiven Näherungssensor
US9505140B1 (en) 2015-06-02 2016-11-29 Irobot Corporation Contact sensors for a mobile robot
GB2539659B (en) * 2015-06-22 2019-05-01 Octo Telematics Spa Collision Diagnosis for a Traffic Event
US9462920B1 (en) 2015-06-25 2016-10-11 Irobot Corporation Evacuation station
IT201600071688A1 (it) * 2016-07-08 2018-01-08 Octo Telematics Spa Procedimento e dispositivo per la diagnosi di collisioni in eventi di traffico che coinvolgono un veicolo.
DE102016217545A1 (de) 2016-09-14 2018-03-15 Mayser Gmbh & Co. Kg Berührungsloser kapazitiver Sensor, Verfahren zum Detektieren der Annäherung eines menschlichen oder tierischen Körperteils und Anordnung mit einem Sensor
US11447199B2 (en) 2020-02-21 2022-09-20 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Guard for vehicle blind spot monitor
ES2919665B2 (es) * 2021-01-26 2023-03-30 Cebi Electromechanical Components Spain S A Sensor capacitivo para la medicion de nivel de una sustancia en un deposito
DE102022110077A1 (de) 2022-04-26 2023-10-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Abdeckvorrichtung und Kraftfahrzeug mit derartiger Abdeckvorrichtung

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1984166A (en) * 1930-04-26 1934-12-11 Siemens Ag Method and device for determining the properties of stratified or fibrillated materials
US2250977A (en) * 1939-09-01 1941-07-29 Ralph M Walker Weatherproof box for electric circuit breakers and other electrical devices
US3784905A (en) * 1972-11-29 1974-01-08 Soiltest Inc Apparatus for determination of the density of in-place materials by measurement of their dielectric strength
AT393040B (de) * 1988-03-03 1991-07-25 Setec Messgeraete Gmbh Kapazitiver naeherungsgeber
DE4006119A1 (de) * 1990-02-27 1991-08-29 Ines Gmbh Kapazitives wegaufnehmersystem
WO1998052262A2 (en) * 1997-05-14 1998-11-19 The Lamar Corporation Power outlet unit with automatic switch on/off control means
JP3348006B2 (ja) * 1998-02-16 2002-11-20 タツタ電線株式会社 流体検知センサ
JP3947951B2 (ja) * 1999-03-30 2007-07-25 スズキ株式会社 車両用バンパ構造
EP1204542B1 (en) * 1999-07-29 2003-11-26 AB Automotive Electronics Ltd. Capacitive sensor

Also Published As

Publication number Publication date
ES2272759T3 (es) 2007-05-01
DE60228639D1 (de) 2008-10-09
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WO2002084875A2 (en) 2002-10-24
DE60214690D1 (de) 2006-10-26
EP1380109A2 (en) 2004-01-14
EP1712418A2 (en) 2006-10-18
EP1712418A3 (en) 2007-03-28
EP1720254A1 (en) 2006-11-08
DE60214690T2 (de) 2009-04-30
WO2002084875A3 (en) 2003-03-06
EP1380109B1 (en) 2006-09-13

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