ES2315523T3 - Dispositivo para generacion selectiva de señales de conmutacion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para generar señales de conmutación en un sistema compuesto por un número de dispositivos conectados en el que las señales de conmutación se producen dependiendo de si un dispositivo de conmutación determinado es activado de manera selectiva por el usuario; en donde la activación del dispositivo conmutador consiste en el acoplamiento y transmisión a través del organismo del usuario de una señal unidireccional, estando la señal de conmutación generada a partir de una señal unidireccional acoplada con el usuario, y generando cada uno de los dispositivos de conmutación una señal unidireccional específica de dicho dispositivo.
Description
Dispositivo para generación selectiva de señales
de conmutación.
Este invento consiste en un dispositivo para la
producción selectiva de señales. El invento asimismo hace
referencia a un método de generación selectiva de señales de
conmutación, aplicable de modo particular al control de componentes
funcionales de un automóvil.
En virtud de la patente
US-A-5811897 se conocía ya un
procedimiento para generar señales de conmutación consistente en un
montaje de circuitos electrónicos capaz de introducir una señal de
conmutación en el cuerpo del usuario.
El propósito de la presente invención consiste
en generar de manera ventajosa las señales necesarias para
coordinar maniobras de conmutación en un sistema compuesto por una
pluralidad de elementos accionables por el usuario.
Esta tarea se resuelve según nuestro invento
mediante un proceso con las características señaladas en la
reivindicación de patente Nr. 1.
El mismo posibilita de manera conveniente la
disposición de circuitos libremente configurables en cuanto a lo
funcional en una serie de posiciones seleccionadas según criterios
ergonómicos, creando de esta manera un panel de mando perfeccionado
y adaptado a los requisitos que haga falta. Otra de las ventajas
reside en la existencia de un cableado más simple con respecto a los
diseños convencionales. En general habrá de existir una pluralidad
de circuitos de conexión, hallándose los componentes electrónicos
configurados de tal modo que al tocarlos se generen secuencias de
señales o señales con diferentes contenidos de datos. Ello hace
posible, por ejemplo, activar la transmisión de señales de modo
táctil, en otras palabras poniendo el dedo simplemente sobre el
dispositivo de conmutación que interese.
El planteamiento general consiste en que las
señales de control se transmitan a través del usuario hasta una
zona principal de captación. Dicha zona de captación, en el caso de
las aplicaciones para la industria del automóvil, podrá hallarse
situada en el volante del vehículo o en un electrodo situado en el
asiento del conductor, equipado con los dispositivos electrónicos
necesarios para la evaluación de las referidas señales.
El fundamento de la transmisión de señales a
través del usuario se basa en un principio de interacción
electrostática.
La señal del dispositivo habrá de contener de
manera conveniente un datagrama. El datagrama incluirá a su vez
datos que hagan posible la identificación del dispositivo de
conexiones así como el tipo de maniobra que interesa realizar a
través del mismo. Existe la posibilidad de que el dispositivo de
conmutación disponga de zonas capaces de incorporar diferentes
inputs de datos a la señal de conmutación generada por el mismo. A
modo de ejemplo, para regular la temperatura se podría disponer en
el dispositivo de conmutación una escala continua, de derecha a
izquierda y posiblemente en color, en la cual tocando en diferentes
zonas se pudiera incorporar un contenido de datos diferente a la
señal de control. La señal de control puede transportar la
información en forma de datagrama mediante acoplamiento de alta
frecuencia o bien mediante pulsos espaciados.
Existe la posibilidad de incluir en el
dispositivo de conmutación un selector que permita determinar la
señal de control dependiendo de la activación de dicho selector, es
decir, del giro en un sentido o en otro que se le dé al mismo. La
señal de control generada de acuerdo con la posición del selector
podrá transmitirse a través del usuario en virtud del propio
contacto físico mientras aquel se encuentra activando el propio
mando selector.
También cabe pensar en la posibilidad de ejercer
un control adicional sobre el proceso de generación de señales de
conmutación mediante un dispositivo-llave llevado
por el propio usuario; dicho dispositivo-llave
emitiría una señal a su vez transmitida a través del propio
usuario.
La señal de activación puede emitirse
dependiendo de si hay un dispositivo-llave en
proximidad inmediata al usuario y/o produce un patrón de señales
significativo. De este modo seria posible conseguir que determinadas
señales fueran generadas únicamente a condición de hallarse el
usuario en una posición determinada, léase el asiento del
conductor, y llevar encima además un
dispositivo-llave emisor de señales, tal vez en
forma de tarjeta de crédito.
Este mismo dispositivo-llave
podría disponer de su propio sistema intermedio de procesamiento de
señales, de manera que al menos una parte de la señal de control
introducida en el cuerpo del usuario por los dispositivos de
conmutación podría ser evaluada por el
dispositivo-llave, transmitiéndose los resultados
de dicho proceso informático al datagrama emitido por el
dispositivo-llave y captado a través de un electrodo
emplazado por ejemplo en el asiento del conductor o en el
volante.
Otra posibilidad: el sistema podría estar
configurado de tal modo que al contactar el usuario con el
dispositivo de conmutación, este activara un sistema oscilante,
existiendo un medio técnico capaz de determinar si el usuario está
acoplado con el mencionado sistema oscilante, y en caso de
detectarse ese acoplamiento con el sistema oscilante, emitir la
señal de conmutación.
\global\parskip0.920000\baselineskip
El sistema oscilante, a los efectos que
persigue, podría estar acoplado con el usuario mediante una
superficie con la que hubiera un contacto físico lo suficientemente
intenso o bien por capacitancia mediante electrodos situados lo
suficientemente próximos al usuario.
Preferiblemente la señal habría de transmitirse
al usuario por medios capacitivos, generándose la señal de
conmutación en dependencia de la capacidad de absorción de aquel. A
tal efecto el dispositivo de conmutación puede generar un sink de
señal modulado. La modulación del sink podría hacerse con arreglo a
los requerimientos del dispositivo de conmutación. Asimismo la
modulación del sink podría llevarse a cabo en función de los datos
transmitidos por la señal incorporada al organismo del usuario.
La tarea a la que se hacía referencia en un
principio se puede resolver también a través de un sistema de
conmutación para la elaboración de señales, cada una de las cuales
sea generada en función de si un dispositivo de conmutación es
activado de manera selectiva por el usuario; dicho sistema se
caracterizaría por hallarse el dispositivo de conmutación
configurado de tal modo que en el momento en que el dispositivo es
activado por el usuario una señal es transmitida a este último y
conducida hacia una zona de captación, la cual se encuentra a su
vez acoplada con un generador de señales de conmutación y
configurada de tal modo que el generador emita la señal de
conmutación en función de la señal de control incorporada al
organismo del usuario.
El dispositivo de conmutación habrá de disponer
como poco de una zona de contacto. De este modo será posible
generar una señal indicativa del cambio que se desea en cuanto al
estado de conmutación. El dispositivo de conmutación podría
disponer asimismo de varias zonas de contacto. Esto haría posible la
emisión de señales de conmutación capaces de generar estados de
conexión dentro de un rango de ajuste determinado.
El dispositivo de conmutación puede llevar
sensores de superficie o bien elementos de activación manual tales
como mandos giratorios; y dependiendo de la activación manual del
elemento de conmutación se generarían señales correspondientes a la
misma, las cuales a su vez serian introducidas en el organismo del
usuario.
El dispositivo de conmutación puede estar
configurado a modo de tarjeta insertable o adhesiva con circuitos
de codificación integrados para ser colocada en el salpicadero o en
la palanca de cambios del vehículo.
Asimismo la invención hace referencia a un
sistema de conmutación para la elaboración de señales, cada una de
las cuales sea generada en función de si un dispositivo de
conmutación dispuesto en proximidad inmediata al usuario es
activado de manera selectiva por el mismo; dicho sistema se
caracterizaría por hallarse el dispositivo de conmutación
configurado de tal modo que en el momento en que el dispositivo es
activado por el usuario, una señal se transmite a este último
siendo conducida hacia una zona de captación, la cual se encuentra a
su vez acoplada con un generador de señales de conmutación y
configurada de tal modo que el generador emita la señal de
conmutación en función de la señal de control incorporada al
organismo del usuario.
Una ventaja del procedimiento consiste en la
posibilidad de identificar al usuario o conductor a través del
asiento, que actuaria como interfaz de conexión con el sistema. El
recorrido de las señales seria desde el conmutador hasta el asiento
pasando por el dedo utilizado para la activación y el organismo del
usuario. La transmisión seria de tipo capacitivo mediante señales de
voltaje variable.
El mando o el botón correspondientes podrían
hallarse conectados a una fuente que habría de emitir señales en un
rango de baja frecuencia (kilohertz). El asiento del conductor
dispone de una superficie capaz de recoger la señal en el momento
en que aquel toca el mando, transmitiéndose la señal a través del
dedo y la piel del cuerpo capacitivamente
(body-bridge). Esta actuaria, al igual que la
superficie del asiento, a modo de electrodo del condensador. Si el
asiento ya incluye una lámina calefactante, la misma podrá ser
utilizada como zona de recepción de las señales. Un receptor
incorporado a la misma detectará la señal transmitida por el
procedimiento anterior. Además el conmutador físico realizaría la
función asignada.
El invento ofrece otras particularidades
complejas en tomo a características y aplicaciones combinadas, que
son objeto de descripción en virtud de las explicaciones
posteriores y los diagramas que se acompañan. He aquí lo que se
muestra:
Figura 1 Representación esquemática de una
primera modalidad del circuito;
Figura 2 Representación esquemática de una
primera modalidad del circuito;
Figura 3 Representación esquemática de una
primera modalidad del circuito;
Sobre la figura
1
Un método bastante eficaz basado en el presente
invento para identificar al usuario consiste en incluir al mismo y
su postura sedente en el proceso de conmutación. El recorrido de
las señales seria desde el conmutador hasta el asiento pasando por
el dedo (índice) utilizado para la activación y el organismo del
usuario. El proceso tiene lugar por medios capacitivos con señales
de voltaje variable.
\global\parskip1.000000\baselineskip
El mando o el botón correspondientes podrían
hallarse conectados a una fuente que habría de emitir señales en un
rango de baja frecuencia (kilohertz). El asiento del conductor
dispone de una superficie capaz de recoger la señal en el momento
en que aquel toca el mando, transmitiéndose la señal a través del
dedo y la piel del cuerpo capacitivamente
(body-bridge). Esta actuaría, al igual que la
superficie del asiento, a modo de electrodo del condensador. Si el
asiento ya incluye una lámina calefactante, la misma podrá ser
utilizada como zona de recepción de las señales. Un receptor
incorporado a la misma detectará la señal transmitida por el
procedimiento anterior. Además el conmutador físico realizaría la
función asignada.
Sobre la figura
2
Al efecto de simplificar el cableado haciendo
posible la utilización de sensores/botones/conmutadores, la señal
del generador se aplica a una superficie conductora, emplazada por
ejemplo en el salpicadero.
Al tocar el usuario uno de los sensores allí
emplazados, se cierra (a través de la piel y la lámina del asiento)
un circuito de corriente variable; en el sensor correspondiente la
tensión variable es rectificada y almacenada en un condensador.
Esta tensión rectificada permite transmitir bit por bit un registro
que contiene un código de identificación hasta un conmutador
(high-side) que produce una alteración en la carga
del circuito de corriente variable. Un detector adecuado percibe el
código de identificación y lo retransmite al controlador, que se
encarga de llevar a cabo la maniobra de conmutación.
Sobre la Figura
3
Sobre el salpicadero de un automóvil colocamos
una lámina cuyo lado inferior posee propiedades conductoras. Sobre
esta superficie hay dispuesto un número de generadores funcionales
como los anteriormente referidos, adheridos o fijados mediante
imanes. Los generadores de señal poseen todos ellos números de
identificación distintos. Al tocar el usuario uno de los mencionados
generadores se forma un "body-bridge" a través
del cuerpo humano, siendo la señal evaluada tras su recepción por
el asiento del conductor. En caso de disponerse receptores en el
asiento del acompañante se puede hacer que los emisores de señal en
la parte central del salpicadero estén asignados a diversas
funciones como iluminación, cambio de posición de los asientos,
etc. de manera diferenciada para el usuario (según se trate del
conductor o del copiloto). Las ventajas son un menor coste de
instalación para los extras, así como menos botones y mayor
comodidad.
La proximidad de la mano puede ser detectada
incluso antes de la propia activación del sensor, al recibir
aquella la influencia del "aura" del campo eléctrico variable
de la lámina, alimentada por el generador. Esta particularidad
puede aprovecharse asimismo para activar la iluminación de la zona
correspondiente del salpicadero. El cambio de posición del asiento
también se puede aprovechar para desactivar el airbag no utilizado
en caso de que el conductor viaje sin acompañante. La frecuencia
del generador puede utilizarse asimismo únicamente como fuente de
alimentación para los botones del sensor, y estos, al ser tocados,
producir una frecuencia propia que habrá de ser modulada con el
código de identificación. Los botones del sensor también pueden
activarse con la mano enguantada. En el campo de visión puede
mostrarse el estado de conmutación de los botones correspondientes
a las distintas funciones. Los botones de función admiten un
posicionamiento flexible e individualizado en la lámina de
alimentación. Incluso podrían ir situados en el volante, toda vez
que hagamos llegar al mismo la frecuencia de alimentación. Asimismo
el operario del taller podría servirse de determinados botones
temporales. La señal puede desplazarse en sentido contrario: por
ejemplo, emitiendo las superficies del asiento diversas frecuencias
para trasladarlas a un solo receptor a través del contacto con los
botones de función y el salpicadero del vehículo. La frecuencia de
alimentación ayuda por lo tanto al sistema a distinguir entre unos
usuarios y otros.
El desbloqueo de un freno de mano eléctrico es
algo que solamente el conductor del vehículo puede llevar a cabo.
El reposacabezas mantiene una distancia correcta con respecto a la
nuca del conductor, por influjo de ese "aura" capacitiva a la
que antes se ha hecho mención. Los botones de función pueden ir
instalados en los anaqueles de un establecimiento comercial. El
cliente toca el botón, y de inmediato el código de identificación
del mismo es transmitido a través del organismo del cliente a una
lámina situada bajo el piso, lo cual activa la proyección de una
presentación electrónica de producto, por ejemplo sobre una
pantalla dispuesta al efecto. Asimismo la activación de estos
botones funcionales podría conducir al usuario a un portal de
Internet a través de su teléfono móvil (equipado con un receptor
especial). En los aviones: un sistema de avisos luminosos y
acústicos podría reducir en gran medida el empleo de cables con la
ayuda de esta tecnología.
Un circuito de resonancia nos ayuda a elevar
considerablemente el nivel de la alimentación y/o el suministro de
energía a los botones de función.
Dicho sistema nos permitiría, entre otras cosas,
autorizar el manejo del cambio de marchas (por ejemplo tipo
Tiptronic) a una sola persona, que vaya sentada en el asiento del
conductor y lleve un dispositivo-llave de tipo
móvil. Nuestra idea consiste en que la cabeza de la palanca de
cambios vaya provista con una superficie transmisora de señales,
que al contacto con la mano del conductor haga posible a través del
organismo de este una transmisión de datos entre el
dispositivo-llave móvil y una unidad de proceso de
datos que iría instalada en el vehículo.
El dispositivo-llave móvil,
montado en combinación con el sistema propuesto por el presente
invento, también sirve para transmitir datos que puedan ser
utilizados para una configuración individualizada de los
equipamientos del automóvil. Por ejemplo, mediante el
dispositivo-llave móvil podría emitirse un código
específico de usuario o un bloque completo de datos de
configuración, de manera que por ejemplo el asiento del conductor,
los espejos retrovisores y otros ajustes preferidos del usuario
puedan modificarse automáticamente en el vehículo.
A través del dispositivo-llave
también se pueden transmitir datos que permitan llevar un libro de
bitácora electrónico, o calcular kilometrajes, u otra función
semejante llevada a cabo por una unidad de proceso electrónico de
señales montada a bordo del vehículo.
También sería posible disponer en el habitáculo
del vehículo determinadas superficies de conmutación para hacer
posible una transferencia de señales entre el
dispositivo-llave portable y las unidades
electrónicas de proceso de datos situadas a bordo del vehículo.
Especialmente por lo que respecta a las superficies de conmutación
de la parte central del salpicadero de un vehículo, a través del
acoplamiento de señales generado por el dispositivo móvil,
resultaría posible verificar si las superficies de conmutación han
sido activadas por un usuario autorizado (el conductor) o por otro
que no lo está (acompañante). El acoplamiento de señales hace
asimismo posible verificar cuál de los ocupantes del vehículo
(conductor/acompañante) ha producido una activación de las
superficies conmutadoras. También se puede implementar lo
siguiente: un elevalunas eléctrico con mando situado en la parte
central del salpicadero, consistente en una superficie que al ser
activada por el conductor produciría el descenso o la elevación del
cristal de la ventanilla situada en su lado del vehículo, mientras
que la misma superficie, al ser tocada por el acompañante,
activaría el descenso o la elevación de la ventanilla derecha.
Al efecto de poder distinguir si una superficie
de conmutación es pulsada por el conductor o por el acompañante,
también seria posible disponer de una señal diferenciadora, que
produjera su efecto independientemente de la intervención del
dispositivo-llave móvil llevado por el ocupante
respectivo. Este acoplamiento de la señal puede llevarse a cabo de
modo particular a través del asiento. Para ello el asiento deberá
ir provisto de un electrodo implementado por ejemplo en una lámina
flexible con hilos conductores entrelazados, que sirva para acoplar
la señal específica de cada asiento en el ocupante que vaya sentado
sobre el mismo. Huelga decir la utilidad de este planteamiento para
lograr que los niños vayan más seguros.
Resultaría posible realizar la transferencia de
señales a través del usuario del asiento de tal modo que las mismas
fluyan desde el asiento hasta las superficies de conmutación
activadas en cada caso.
También es posible acoplar en el usuario, a
través de las superficies conmutadoras, una señal específica del
conmutador para que la misma sea conducida a una segunda unidad de
proceso de datos por medio del electrodo del asiento. En todos
estos sistemas el organismo del conductor o el acompañante forman
parte del circuito de transmisión de señales.
Claims (16)
1. Procedimiento para generar señales de
conmutación en un sistema compuesto por un número de dispositivos
conectados en el que las señales de conmutación se producen
dependiendo de si un dispositivo de conmutación determinado es
activado de manera selectiva por el usuario; en donde la activación
del dispositivo conmutador consiste en el acoplamiento y transmisión
a través del organismo del usuario de una señal unidireccional,
estando la señal de conmutación generada a partir de una señal
unidireccional acoplada con el usuario, y generando cada uno de los
dispositivos de conmutación una señal unidireccional específica de
dicho dispositivo.
2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1,
caracterizado porque la señal unidireccional se transmite a
través del usuario hasta una zona central de captación.
3. Método de acuerdo con las reivindicaciones 1
y 2, caracterizado porque la señal unidireccional está
acoplada con el usuario mediante un efecto de interacciones de
campo electrostático.
4. Procedimiento de acuerdo con al menos una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las señales
unidireccionales contienen un datagrama.
5. Procedimiento de acuerdo con al menos una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la señal
unidireccional es generada en función de la activación de un
dispositivo conmutador.
6. Procedimiento de acuerdo con al menos una de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque una llave o
similar llevada por el usuario genera una señal de validación que
es introducida en el organismo del usuario.
7. Procedimiento conforme al menos a una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la señal de
conmutación se genera en función de si el
dispositivo-llave se halla en proximidad inmediata
al usuario y/o emitiendo un patrón de señal característico.
8. Procedimiento conforme al menos una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la operación de
registro fundamental se lleva a cabo mediante un electrodo colocado
en el asiento.
9. Procedimiento conforme al menos una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el electrodo
está integrado en el asiento.
10. Procedimiento conforme al menos una de las
reclamaciones 1 a 9, caracterizado porque cuando el usuario
toca el dispositivo de conmutación, su organismo queda acoplado con
un sistema oscilante, existiendo medios para detectar si el usuario
está acoplado con dicho sistema oscilante y que la señal se genera
en función de si está especificado que tiene que existir un
acoplamiento entre el usuario y el sistema oscilante.
11. Procedimiento conforme al menos una de las
reclamaciones 1 a 10, caracterizado por el hecho de que el
sistema oscilante está acoplado con el usuario a través de un
puente capacitivo creado mediante el tacto.
12. Procedimiento conforme al menos una de las
reclamaciones 1 a 11, caracterizado porque un evento (señal)
se acopla al usuario por medios capacitivos y la señal de
conmutación es generada en función de la capacidad para absorber un
determinado evento.
13. Procedimiento de acuerdo con al menos una de
las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el
dispositivo conmutador modula un sink de señal.
14. Procedimiento de acuerdo con al menos una de
las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la
modulación del sink se lleva a cabo dependiendo de las
características específicas del dispositivo de conmutación.
15. Procedimiento conforme al menos a una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la modulación
del sink se lleva a cabo en función del contenido de datos de la
señal transmitida a través del usuario.
16. Esquema de circuitos con varios dispositivos
de conmutación para llevar a cabo el proceso de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 15.
Applications Claiming Priority (8)
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| DE2002138134 DE10238134A1 (de) | 2002-08-15 | 2002-08-15 | Schaltungsanordnung für eine Fahrzeugtürverriegelung, sowie hiermit ausgestattetes Fahrzeug |
| DE10238134 | 2002-08-15 | ||
| DE2003105341 DE10305341A1 (de) | 2003-02-10 | 2003-02-10 | Schaltungsanordnung zur selektriven Schaltsignalgenerierung sowie hiermit ausgestattetes Fahrzeug |
| DE10305341 | 2003-02-10 | ||
| DE10305342A DE10305342B4 (de) | 2003-02-10 | 2003-02-10 | Verfahren und Vorrichtung zur Absicherung von Gefährdungsbereichen |
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