ES2347005T3 - RAIN SENSOR WITH FRACTAL CONDENSE (RES). - Google Patents

RAIN SENSOR WITH FRACTAL CONDENSE (RES). Download PDF

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ES2347005T3 ES06845182T ES06845182T ES2347005T3 ES 2347005 T3 ES2347005 T3 ES 2347005T3 ES 06845182 T ES06845182 T ES 06845182T ES 06845182 T ES06845182 T ES 06845182T ES 2347005 T3 ES2347005 T3 ES 2347005T3
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Abstract

Un sensor de lluvia para su instalación con una ventana de vehículo que comprende: un circuito sensor que comprende por lo menos un primer condensador sensor (C1, C2, C3, C4) adaptado para soportarse por una ventana de vehículo, siendo el primer condensador sensor sensible a la humedad en una superficie externa a dicha ventana en condiciones de instalación; teniendo el primer condensador sensor unos electrodos de condensador separados primero y segundo (7, 8) que son sustancialmente coplanarios; y en el que por lo menos parte del primer condensador sensor tiene una geometría fractal, caracterizado porque la geometría fractal se selecciona de entre el grupo que consiste en un fractal de Hilbert y un fractal de Cantor.A rain sensor for installation with a vehicle window comprising: a sensor circuit comprising at least a first sensor capacitor (C1, C2, C3, C4) adapted to be supported by a vehicle window, the first sensor capacitor being sensitive to moisture on a surface external to said window under installation conditions; the first sensor capacitor having first and second separate capacitor electrodes (7, 8) that are substantially coplanar; and in which at least part of the first sensor capacitor has a fractal geometry, characterized in that the fractal geometry is selected from the group consisting of a Hilbert fractal and a Cantor fractal.

Description

Sensor de lluvia con condensador(es) fractal(es).Rain sensor with condenser (s) fractal (s).

Esta invención se refiere a un sistema para la detección de la presencia de lluvia en formas de realización de un parabrisas de vehículo, uno o más de los condensador(es) sensor(es) tiene una geometría fractal.This invention relates to a system for detection of the presence of rain in embodiments of a vehicle windshield, one or more of the condenser (s) Sensor (s) has a fractal geometry.

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

La presencia de humedad (p. ej., lluvia o condensación) en parabrisas y/o lunetas traseras de vehículo puede crear unas condiciones de conducción peligrosas para los conductores, los pasajeros y los peatones si no se elimina con rapidez. Las rasquetas del limpiaparabrisas son una forma común y muy conocida para eliminar tales materiales y reducir los riesgos de la conducción durante condiciones peligrosas. Los sensores de lluvia han sido desarrollados pata detectar la presencia de humedad (p. ej., lluvia u otra condensación) en el parabrisas de vehículo, y para activar y desactivar los limpiaparabrisas, según sea necesario, cuando se detecta dicha humedad. La detección automática de lluvia, aguanieve, niebla y similares, y tomar las acciones apropiadas (por ejemplo, activar/desactivar las rasquetas de limpiaparabrisas a una velocidad adecuada) reduce potencialmente las distracciones al conductor, permitiendo al conductor concentrarse mejor en la carretera que tiene por delante. Sin embargo, activar/desactivar los limpiaparabrisas de forma inadecuada o no accionar los mismos cuando hay humedad también puede crear condiciones peligrosas. Además, tales sistemas también son susceptibles a distracciones por "suciedad" que pueden provocar falsas lecturas/acciones del limpiaparabrisas cuando ha suciedad en el parabrisas.The presence of moisture (e.g., rain or condensation) on windshields and / or rear windows of the vehicle can create dangerous driving conditions for drivers, passengers and pedestrians if not removed with speed. Wiper blades are a common and well known to eliminate such materials and reduce risks of driving during dangerous conditions. Sensors rain have been developed to detect the presence of moisture (e.g., rain or other condensation) on the windshield of the vehicle, and to activate and deactivate the windshield wipers, as necessary, when this humidity is detected. Automatic detection of rain, sleet, fog and the like, and take action appropriate (for example, enable / disable scrapers windshield wiper at adequate speed) potentially reduces the distractions to the driver, allowing the driver Focus better on the road ahead. Without However, activating / deactivating the windshield wipers improperly or not to activate them when there is humidity can also create dangerous conditions. In addition, such systems are also susceptible to "dirt" distractions that may cause false readings / actions of the windshield wiper when dirt on the windshield.

Algunos sensores de lluvia convencionales se basan en un concepto electro-óptico. Según determinadas tales técnicas, las gotas de lluvia se detectan únicamente midiendo el cambio en la reflexión interna total de un haz luminoso fuera de la interfaz vidrio-aire. Otras técnicas electro-ópticas han intentado analizar la luminosidad de una sección de una "imagen" de ventana para detectar gotas de agua o niebla en una ventana. Sin embargo, estas técnicas ópticas tienen unas zonas de detección limitadas, son bastante caras, y pueden resultar en indicaciones de detección erróneas debido al uso de imágenes ópticas como único método de detección.Some conventional rain sensors are based on an electro-optical concept. According to certain such techniques, raindrops are detected only by measuring the change in the total internal reflection of a light beam outside the glass-air interface Other electro-optical techniques have tried to analyze the luminosity of a section of a window "image" to detect raindrops or fog in a window. However, these optical techniques have areas of limited detection, are quite expensive, and can result in erroneous detection indications due to the use of optical images As the only detection method.

La patente US nº 6.373.263 de Netzer explica cómo usar sensores de lluvia capacitivos y leer la corriente diferencial entre dos condensadores en el parabrisas. Desafortunadamente, el sistema de Netzer también tiene importantes desventajas. Por ejemplo, el sistema de Netzer puede estar sujeto a ciertos efectos perjudiciales de interferencias electromagnéticas (EMI), así como a interferencias de otras fuentes. Por ejemplo, cuando cuerpos externos (p. ej., una mano humana, las ondas de radio, etc.) interfieren con la función de los condensadores, las cargas de la excitación y de los electrodos receptores pueden variar de forma incontrolada en Netzer, lo que lleva a falsas alarmas o detecciones y por tanto a producir posiblemente falsas acciones del limpiaparabrisas y/o detecciones. El sistema de Netzer también está sujeto a posibles falsas lecturas producidas por drásticos cambios de temperatura en vista del sistema de condensador de referencia utilizado por Netzer, donde el condensador de referencia de Netzer tiene una geometría/forma/tamaño diferente al condensador sensor.US Patent No. 6,373,263 to Netzer explains how to use capacitive rain sensors and read the current differential between two condensers on the windshield. Unfortunately, the Netzer system also has important disadvantages For example, the Netzer system may be subject to certain harmful effects of electromagnetic interference (EMI), as well as interference from other sources. For example, when external bodies (e.g., a human hand, the waves of radius, etc.) interfere with the function of the capacitors, the excitation charges and receiving electrodes may vary uncontrollably in Netzer, which leads to false alarms or detections and therefore to possibly produce false actions of the windshield wipers and / or detections. The Netzer system is also subject to possible false readings produced by drastic changes of temperature in view of the reference condenser system used by Netzer, where the Netzer reference capacitor It has a different geometry / shape / size than the condenser sensor.

Un sensor de lluvia con un condensador que tiene una forma de meandro se describe en US 2003/0080871.A rain sensor with a condenser that has a meander shape is described in US 2003/0080871.

Así, podrá apreciarse que existe una necesidad en la técnica de un sensor de lluvia que tenga una operación y/o detección eficientes.Thus, it can be seen that there is a need in the technique of a rain sensor that has an operation and / or efficient detection.

De acuerdo con esta invención, los condensadores se forman en base a un patrón fractal. Uno o más de los condensadores se forman en base a un patrón fractal de Hilbert o a un conjunto de Cantor. Estas estructuras fractales maximizan o amplifican la periferia y por tanto resultan en una gran capacitancia para un área dado. El uso de diseños fractales de dos dimensiones también permite al sensor ocupar poco espacio físico en la ventana y al mismo tiempo ser más grande eléctricamente que su tamaño físico. La concentración del flujo lateral en una geometría fractal también puede permitir al sensor detectar lluvia/agua no necesariamente distribuida sobre el área física real del sensor en determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención. Además, en su(s) iteración(es) más altas un(os) condensador(es) fractal(es) tiene(n) un atributo de ser su propia pantalla de Faraday o cuasi-pantalla de Faraday lo que puede reducir los efectos adversos de interferencias EMI o similares.In accordance with this invention, the capacitors They are formed based on a fractal pattern. One or more of the capacitors are formed based on a Hilbert fractal pattern or a a set of Cantor. These fractal structures maximize or amplify the periphery and therefore result in a large capacitance for a given area. The use of two fractal designs dimensions also allows the sensor to take up little physical space in the window and at the same time be electrically larger than its physical size The concentration of lateral flow in a geometry fractal can also allow the sensor to detect rain / water not necessarily distributed over the actual physical area of the sensor in certain exemplary embodiments of this invention. Also, in its highest iteration (s) a fractal capacitor (s) has (n) an attribute of being its own Faraday screen or quasi-screen of Faraday which can reduce the adverse effects of EMI interference or the like.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Éstas y otras características y ventajas se entenderán mejor y de forma más completa haciendo referencia a la siguiente descripción detallada de formas de realización ilustrativas a título de ejemplo conjuntamente con los dibujos, de los que:These and other features and advantages are they will understand better and more completely by referring to the following detailed description of embodiments illustrative by way of example together with the drawings, of those who:

La Figura 1(a) es un diagrama de bloques de componentes de un sensor de lluvia de ejemplo.Figure 1 (a) is a block diagram of components of an example rain sensor.

La Figura 1(b) es una vista en sección transversal de un sensor de lluvia, que puede usar las características de la Fig. 1(a) y/o una o más de las Figs. 2-12.Figure 1 (b) is a sectional view. transverse of a rain sensor, which can use the characteristics of Fig. 1 (a) and / or one or more of Figs. 2-12.

La Figura 1(c) es una vista en sección transversal de un sensor de lluvia, que puede usar las características de la Fig. 1(a) y/o una o más de las Figs. 2-12.Figure 1 (c) is a sectional view. transverse of a rain sensor, which can use the characteristics of Fig. 1 (a) and / or one or more of Figs. 2-12.

La Figura 1(d) es una vista en sección transversal de un sensor de lluvia, que puede usar las características de la Fig. 1(a) y/o una o más de las Figs. 2-12.Figure 1 (d) is a sectional view. transverse of a rain sensor, which can use the characteristics of Fig. 1 (a) and / or one or more of Figs. 2-12.

La Figura 1(e) es una vista en sección transversal de un sensor de lluvia, que puede usar las características de la Fig. 1(a) y/o una o más de las Figs. 2-12.Figure 1 (e) is a sectional view. transverse of a rain sensor, which can use the characteristics of Fig. 1 (a) and / or one or more of Figs. 2-12.

La Figura 1(f) es una vista en sección transversal de un sensor de lluvia, que puede usar las características de la Fig. 1(a) y/o una o más de las Figs. 2-12.Figure 1 (f) is a sectional view. transverse of a rain sensor, which can use the characteristics of Fig. 1 (a) and / or one or more of Figs. 2-12.

La Figura 2A es un patrón optimizado a título de ejemplo para un sistema capacitivo de cuadrante basado en los fractales de Hilbert, en el que dichos condensadores pueden proporcionarse en la ventana como un sistema de sensores en una o más de las Figs. 1(a)-1(f) y 4-12, por ejemplo.Figure 2A is an optimized pattern by way of example for a capacitive quadrant system based on Hilbert fractals, in which said capacitors can be provided in the window as a sensor system in one or more of Figs. 1 (a) -1 (f) and 4-12, for example.

La Figura 2B es otro patrón optimizado a título de ejemplo para un sistema capacitivo de cuadrante, en el que dichos condensadores pueden proporcionarse en la ventana como un sistema de sensores en una o más de las Figs. 1(a)-1(f) y 4-12, por ejemplo.Figure 2B is another optimized pattern to title example for a capacitive quadrant system, in which said capacitors can be provided in the window as a sensor system in one or more of Figs. 1 (a) -1 (f) and 4-12, by example.

La Figura 3 es un dibujo aumentado de otro sistema capacitivo de cuadrante de ejemplo, en el que dichos condensadores pueden proporcionarse en la ventana como un sistema de sensores en una o más de las Figs. 1(a)-1(f) y 4-12, por ejemplo.Figure 3 is an enlarged drawing of another capacitive example quadrant system, in which said capacitors can be provided in the window as a system of sensors in one or more of Figs. 1 (a) -1 (f) and 4-12, by example.

La Figura 4 es un diagrama de circuito de ejemplo que incluye un sistema de circuitos de ejemplo usado para un pulso de reloj de escritura en la electrónica de lectura de salida, para su uso en una o más de las Figs. 1(a)-1(f) y 5-12, por ejemplo.Figure 4 is a circuit diagram of example that includes an example circuit system used for a writing clock pulse on the electronics reading of output, for use in one or more of Figs. 1 (a) -1 (f) and 5-12, by example.

La Figura 5 es un diagrama de circuito de ejemplo que incluye un sistema de circuitos de ejemplo usado para un pulso de reloj de borrado en la electrónica de lectura de salida, para su uso en una o más de las Figs. 1(a)-1(f) y 6-12, por ejemplo.Figure 5 is a circuit diagram of example that includes an example circuit system used for A pulse of erase clock on the output reading electronics, for use in one or more of Figs. 1 (a) -1 (f) and 6-12, by example.

La Figura 6 es una diagrama de temporizador a título de ejemplo derivado del sistema de circuitos de lectura de salida de las Figs. 4-5.Figure 6 is a timer diagram a sample title derived from the reading circuit system of output of Figs. 4-5.

La Figura 7 es un diagrama de flujo o diagrama de estados a título de ejemplo que muestra cómo pueden usarse datos de autocorrección y correlación cruzada para controlar los limpiaparabrisas, que pueden usarse junto con una o más de las Figs. 1-6 y 8-12.Figure 7 is a flow chart or diagram of states by way of example showing how data can be used autocorrection and cross correlation to control windshield wipers, which can be used together with one or more of the Figs. 1-6 and 8-12.

La Figura 8 es un diagrama de flujo a título de ejemplo que muestra cómo pueden usarse datos de autocorrección y correlación cruzada para controlar los limpiaparabrisas, que pueden usarse junto con una o más de las Figs. 1-7 y 9-12.Figure 8 is a flow chart by way of example that shows how autocorrect data can be used and cross correlation to control windshield wipers, which can be used together with one or more of Figs. 1-7 and 9-12.

La Figura 9 es una vista estilizada a título de ejemplo de cómo puede viajar una gota de lluvia a través de un parabrisa.Figure 9 is a stylized view by way of example of how a raindrop can travel through a windshield

La Figura 10 es un gráfico que traza unos valores máximos obtenidos experimentalmente de ejemplo de autocorrelaciones no normalizadas para diferentes perturbaciones.Figure 10 is a graph that draws some maximum experimentally obtained values for example of non-standard autocorrelations for different disturbances

La Figura 11A es un instantánea de autocorrelación obtenida experimentalmente de ejemplo indicativa de lluvia fuerte.Figure 11A is a snapshot of experimentally obtained autocorrelation of indicative example of strong rain.

La Figura 11B es un instantánea de autocorrelación obtenida experimentalmente de ejemplo indicativa de una ligera bruma.Figure 11B is a snapshot of experimentally obtained autocorrelation of indicative example of A slight haze

La Figura 11C es un instantánea de autocorrelación obtenida experimentalmente de ejemplo indicativa de interferencias de radio CB.Figure 11C is a snapshot of experimentally obtained autocorrelation of indicative example of CB radio interference.

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

La Figura 12A es una matriz de correlación a título de ejemplo indicativa de lluvia ligera.Figure 12A is a correlation matrix to Sample title indicative of light rain.

La Figura 12B es una matriz de correlación a título de ejemplo indicativa de lluvia fuerte.Figure 12B is a correlation matrix to Sample title indicative of heavy rain.

La Figura 13 es un ejemplo de autocorrelación de acuerdo con una forma de realización de ejemplo de esta invención.Figure 13 is an example of autocorrelation of according to an exemplary embodiment of this invention.

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

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La Figura 15 es un gráfico de correlación cruzada, en el que se trazan valores de correlación cruzada versus periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio temporal), usando determinadas señales de la Fig. 14.Figure 15 is a correlation graph cross, in which cross correlation values are plotted versus time periods (periods of time are in microseconds in the temporal domain), using certain signals from Fig. 14.

La Figura 16 es un gráfico de correlación cruzada, en el que se trazan valores de correlación cruzada versus periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio temporal), usando determinadas señales de la Fig. 14.Figure 16 is a correlation graph cross, in which cross correlation values are plotted versus time periods (periods of time are in microseconds in the temporal domain), using certain signals from Fig. 14.

La Figura 17 es un gráfico de correlación cruzada, en el que se trazan valores de correlación cruzada versus periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio temporal), usando determinadas señales de la Fig. 14.Figure 17 is a correlation graph cross, in which cross correlation values are plotted versus time periods (periods of time are in microseconds in the temporal domain), using certain signals from Fig. 14.

La Figura 18 es un gráfico de correlación cruzada, en el que se trazan valores de correlación cruzada versus periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio temporal), usando determinadas señales de la Fig. 14.Figure 18 is a correlation graph cross, in which cross correlation values are plotted versus time periods (periods of time are in microseconds in the temporal domain), using certain signals from Fig. 14.

La Figura 19 es un gráfico de correlación cruzada, en el que se trazan valores de correlación cruzada versus periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio temporal), usando determinadas señales de la Fig. 14.Figure 19 is a correlation graph cross, in which cross correlation values are plotted versus time periods (periods of time are in microseconds in the temporal domain), using certain signals from Fig. 14.

La Figura 20 es un gráfico de correlación cruzada, en el que se trazan valores de correlación cruzada versus periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio temporal), usando determinadas señales de la Fig. 14.Figure 20 is a correlation graph cross, in which cross correlation values are plotted versus time periods (periods of time are in microseconds in the temporal domain), using certain signals from Fig. 14.

La Figura 21 es un gráfico de correlación cruzada, en el que se trazan valores de correlación cruzada versus periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio temporal), usando determinadas señales de la Fig. 14.Figure 21 is a correlation graph cross, in which cross correlation values are plotted versus time periods (periods of time are in microseconds in the temporal domain), using certain signals from Fig. 14.

La Figura 22 es un gráfico de correlación cruzada, en el que se trazan valores de correlación cruzada versus periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio temporal), usando determinadas señales de la Fig. 14.Figure 22 is a correlation graph cross, in which cross correlation values are plotted versus time periods (periods of time are in microseconds in the temporal domain), using certain signals from Fig. 14.

La Figura 23 es un gráfico de correlación cruzada, en el que se trazan valores de correlación cruzada versus periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio temporal), usando determinadas señales de la Fig. 14.Figure 23 is a correlation graph cross, in which cross correlation values are plotted versus time periods (periods of time are in microseconds in the temporal domain), using certain signals from Fig. 14.

La Figura 24 es un gráfico de correlación cruzada, en el que se trazan valores de correlación cruzada versus periodos de tiempo (los periodos de tiempo están en microsegundos en el dominio temporal), usando determinadas señales de la Fig. 14.Figure 24 is a correlation graph cross, in which cross correlation values are plotted versus time periods (periods of time are in microseconds in the temporal domain), using certain signals from Fig. 14.

La Figura 25 es un diagrama de bloques que ilustra el sistema de circuitos y/o procesamiento de señales cuando hay un condensador sensor (p. ej. C1) presente, incluyendo modulación sigma-delta.Figure 25 is a block diagram that illustrates the circuit system and / or signal processing when a sensor capacitor (eg C1) is present, including sigma-delta modulation.

La Figura 26 es un diagrama de bloques que ilustra el sistema de circuitos y/o procesamiento de señales cuando hay una pluralidad de condensadores (p. ej. C1-C4) presentes, incluyendo modulación sigma-delta.Figure 26 is a block diagram that illustrates the circuit system and / or signal processing when there is a plurality of capacitors (eg C1-C4) present, including sigma-delta modulation.

La Figura 27 es un diagrama de bloques que ilustra la modulación sigma-delta; llevándose a cabo este procesamiento mediante un sistema de circuitos, en firmware y/o software.Figure 27 is a block diagram that illustrates sigma-delta modulation; being carried out this processing through a circuit system, in firmware and / or software.

Las Figuras 28(a) Y (28b) son unos diagramas esquemáticos que ilustran las ventajas de usar electrodos flotantes para los condensadores sensores (p. ej. C1-C4).Figures 28 (a) Y (28b) are about schematic diagrams illustrating the advantages of using electrodes floats for sensor capacitors (e.g. C1-C4).

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Descripción detalladaDetailed description

Haciendo referencia a continuación más concretamente a los dibujos adjuntos en los que números de referencia similares indican partes similares en todas las vistas.Referring below more specifically to the attached drawings in which numbers of similar references indicate similar parts in all views.

Se proporciona un sistema de detección de lluvia e incluye una detección basada en la capacitancia que traduce una señal de entrada física (p. ej., la presencia de una gota de agua en un parabrisas, o similar) en una señal de voltaje eléctrico digital que se recibe y se interpreta en un(os) programa(s) de software o en un(os) circuito(s) que decide(n) si los limpiaparabrisas deberían o no activarse, y, si es el caso, opcionalmente su velocidad adecuada. De esta manera, se usa el acoplamiento capacitivo para detectar agua y/u otro material en la superficie exterior de una ventana como el parabrisas, el techo solar y/o la luneta trasera de vehículo. Podrá apreciarse que pueden llevarse a cabo métodos computacionales mediante hardware o una combinación de hardware y software en diferentes formas de realización de ejemplo de esta invención. No puede ser necesaria ninguna capacitancia o ningún condensador de referencia, (es decir, no es necesario un condensador de compensación).A rain detection system is provided and includes a capacitance based detection that translates a physical input signal (e.g., the presence of a drop of water in a windshield, or the like) on a digital electric voltage signal that is received and interpreted in a program (s) of software or in a circuit (s) that decides Whether or not the windshield wipers should be activated, and, if applicable, optionally its adequate speed. In this way, the capacitive coupling to detect water and / or other material in the outer surface of a window like the windshield, the roof solar and / or the rear window of the vehicle. It will be appreciated that computational methods can be carried out using hardware or a combination of hardware and software in different ways of exemplary embodiment of this invention. May not be necessary no capacitance or no reference capacitor, (i.e. a compensation capacitor is not necessary).

El sistema puede tomar ventaja de una ecuación de permitividad, que proporciona una cantidad física que describe cómo afecta un campo eléctrico y es afectado por un medio. Una ecuación de permitividad básica de ejemplo
es:
The system can take advantage of a permittivity equation, which provides a physical quantity that describes how it affects an electric field and is affected by a medium. An example basic permittivity equation
is:

1one

donde D es el flujo eléctrico, \varepsilon_{0} es la constante dieléctrica de un vacío, E es un campo eléctrico (p. ej. el voltaje establecido entre placas o electrodos dividido por la distancia, o V/m), y P es la polarización. La polarización P puede describirse matemáticamente con mayor detalle como:where D is the electric flow, ? 0 is the dielectric constant of a vacuum, E is a electric field (eg the voltage set between plates or electrodes divided by distance, or V / m), and P is the Polarization. The polarization P can be described mathematically in greater detail how:

22

donde \varepsilon_{r} es la permitividad relativa (p. ej., la constante dieléctrica de agua, hielo, suciedad o cualquier otra cosa que pudiera encontrarse en una superficie exterior de una ventana como un parabrisas). En general, un valor alto de \varepsilon_{i} se corresponderá con una alta polarizabilidad. La permitividad de vidrio es aproximadamente 8, y la permitividad de agua es aproximadamente 85. Por sustitución y factorización, entonces, la ecuación de permitividad puede rescribirse como:where \ varepsilon_ {r} is the relative permittivity (e.g., the dielectric constant of water, ice, dirt or anything else that could be found in an exterior surface of a window like a windshield). In In general, a high value of \ varepsilon_ {i} will correspond to high polarizability The permittivity of glass is approximately 8, and the water permittivity is approximately 85. By substitution and factorization, then, the equation of permittivity can be rewritten how:

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

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

44

donde dA es el área de un cuadrado diferencial en la superficie cerrada S. Por sustitución, entonces, se ve claramente que la capacitancia está relacionada con la diferencia de potencial:where dA is the area of a square differential on the closed surface S. By replacement, then, it is clear that capacitance is related to the Difference of potential:

55

Estas ecuaciones forman la base de un ejemplo.técnica para medir la interacción de agua sobre vidrio usando un sensor con un sistema capacitivo para explorar sobre la ventana (p. ej., el vidrio). En concreto, pueden usarse los datos de un sensor que incluya, por lo menos, uno o dos o más condensador(es) (p. ej. C1, C2, C3, etc.) para detectar si hay o no humedad (p. ej., lluvia o similares) en una superficie exterior de una ventana como el parabrisas o la luneta trasera de vehículo. Las ecuaciones anteriormente indicadas ilustran que la presencia de agua en la superficie de la ventana puede afectar a la capacitancia de un condensador sensor adecuadamente colocado.These equations form the basis of a technical example to measure the interaction of water on glass using a sensor with a capacitive system to explore on the window (e.g., glass). In particular, the data can be used of a sensor that includes at least one or two or more capacitor (s) (eg C1, C2, C3, etc.) to detect if there is or not moisture (e.g., rain or the like) on a surface outside of a window such as the windshield or the rear window of vehicle. The equations indicated above illustrate that the presence of water on the window surface can affect the Capacitance of a properly placed sensor capacitor.

La Fig. 1(a) es un diagrama de bloques de componentes de ejemplo de un sensor de humedad (p. ej., lluvia). La fuente de alimentación 10 está conectada a la electrónica de lectura de salida 12 que puede incluir uno o más de entre hardware, firmware y/o software. Tal y como se describirá como mayor detalle más adelante, el sensor incluye uno o más condensadores para construir un sensor capacitivo 5 en determinadas formas de realización de ejemplo. Se usan condensadores que tienen cada uno un par de electrodos aproximadamente coplanarios dispuestos en un patrón fractal en el sensor de acuerdo con la invención. El patrón fractal puede dividirse en un sistema capacitivo. Mientras que la ventana puede ser plana o curva, los electrodos de condensador de un condensador sensor dado (C1, C2, C3 y/o C4) son considerablemente coplanarios entre sí y están soportados por la ventana plana o curva, a pesar de que puede haber una pequeña curvatura del vidrio. Los datos de y/o relacionados con el (los) condensador(es)
sensor(es) del sensor capacitivo 5 se reciben y se leen mediante una electrónica de lectura de salida 12 que puede estar compuesta por uno o más de entre hardware, firmware y/o software. La electrónica de lectura de salida 12 captura el ruido eléctrico y convierte el mismo a señal(es) digital(es). Esta(s) señal(es) digital(es) se pasa a un modulo de cálculo 14 (que puede estar compuesto por uno o más de entre hardware, firmware y/o software) que determina qué acción deberían llevar a cabo los limpiaparabrisas. Por ejemplo, los limpiaparabrisas pueden iniciar una acción de limpiaparabrisas única, acciones de limpiaparabrisas a baja velocidad, acciones de limpiaparabrisas a alta velocidad, etc., en base a los datos analizados de y/o relacionados con el sensor capacitivo. También se puede hacer que se desactiven los limpiaparabrisas, se reduzca/aumente la velocidad de los mismos, etc., en base a los datos analizados de y/o relacionados con el sensor capacitivo. Un motor de sistema de control de limpiaparabrisas 16 recibe instrucciones desde el módulo de cálculo 14 y ordena a los limpiaparabrisas 18. para que lleven a cabo la acción adecuada.
Fig. 1 (a) is a block diagram of example components of a humidity sensor (eg, rain). The power supply 10 is connected to the output reading electronics 12 which may include one or more of hardware, firmware and / or software. As will be described in greater detail below, the sensor includes one or more capacitors to construct a capacitive sensor 5 in certain exemplary embodiments. Capacitors each having a pair of approximately coplanar electrodes arranged in a fractal pattern in the sensor according to the invention are used. The fractal pattern can be divided into a capacitive system. While the window can be flat or curved, the capacitor electrodes of a given sensor capacitor (C1, C2, C3 and / or C4) are considerably coplanar to each other and are supported by the flat or curved window, although it can There is a small curvature of the glass. The data of and / or related to the capacitor (s)
Capacitive sensor sensor (s) 5 are received and read by an output readout electronics 12 that may be composed of one or more of hardware, firmware and / or software. The output reading electronics 12 captures the electrical noise and converts it to a digital signal (s). This digital signal (s) is passed to a calculation module 14 (which may be composed of one or more of hardware, firmware and / or software) that determines what action the windshield wipers should take. For example, windshield wipers can initiate a single wiper action, low speed windshield actions, high speed windshield actions, etc., based on the analyzed data of and / or related to the capacitive sensor. Windshield wipers can also be deactivated, their speed reduced / increased, etc., based on the data analyzed and / or related to the capacitive sensor. A windshield wiper control system motor 16 receives instructions from the calculation module 14 and instructs the windshield wipers 18. to carry out the appropriate action.

El sensor capacitivo 5 se conecta a un Bus de Interconexión Local (bus LIN) de un vehículo. Un bus LIN (no mostrado) por lo general es un bus serie al que se conectan dispositivos esclavo en un coche. Un bus LIN por lo general ejecuta un apretón de manos con los dispositivos esclavos para asegurar que están, por ejemplo, conectados y en estado funcional. Además, un bus LIN puede proporcionar otra información a los dispositivos esclavos como, por ejemplo, la hora actual.The capacitive sensor 5 is connected to a Bus of Local interconnection (LIN bus) of a vehicle. A LIN bus (no shown) is usually a serial bus to which they connect Slave devices in a car. A LIN bus usually runs a handshake with slave devices to ensure that they are, for example, connected and in functional state. In addition, a LIN bus can provide other information to the devices slaves such as the current time.

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

La Fig. 1(b) es una vista en sección transversal de una ventana de vehículo que incluye un sensor de humedad. Un parabrisas del vehículo incluye un sustrato de vidrio interior 1 y un sustrato de vidrio exterior 2 que están laminados a la vez por medio de una intercapa 3 que incluye un polímero de un material como butiral de polivinilo (PVB) o similar. Puede proporcionarse un recubrimiento 4 de baja e (baja emisividad) opcional en la superficie interior del sustrato exterior de vidrio 2 (o incluso en la superficie del sustrato 1). Un recubrimiento de baja E 4 por lo general incluye por lo menos una capa reflectante de IR fina de un material como plata, oro o similares intercalado entre por lo menos unas capas dieléctricas primera y segunda de un material como nitruro de silicio, óxido de estaño, óxido de zinc, o similares. Recubrimientos de baja E 4 de ejemplo, para fines de ejemplo y sin limitaciones, se describen en las patentes US n^{os} 6.686.050, 6.723.211, 6.782.718, 6.749.941, 6.730.352, 6.802.943, 4.782.216, 3.682.528, y 6.936.347.Fig. 1 (b) is a sectional view. transverse of a vehicle window that includes a sensor humidity. A vehicle windshield includes a glass substrate interior 1 and an exterior glass substrate 2 that are laminated to at the same time by means of an interlayer 3 which includes a polymer of a material such as polyvinyl butyral (PVB) or similar. May provide a coating 4 of low e (low emissivity) optional on the inner surface of the outer glass substrate 2 (or even on the surface of the substrate 1). A coating of low E 4 usually includes at least one reflective layer of Fine IR of a material such as silver, gold or similar interleaved between at least some first and second dielectric layers of a material such as silicon nitride, tin oxide, zinc oxide, or Similar. Sample low E 4 coatings, for the purpose of example and without limitations, are described in US Pat. Nos. 6,686,050, 6,723,211, 6,782,718, 6,749,941, 6,730,352, 6,802,943, 4,782,216, 3,682,528, and 6,936,347.

La Fig. 1(b) ilustra un condensador de ejemplo del sensor capacitivo. Mientras que el sensor capacitivo de la Fig.
1(a) por lo general incluye una pluralidad de condensadores en un sistema, sólo se muestra un condensador del sensor en la Fig. 1(b) por motivos de simplicidad. Los otros condensadores son similares en sección transversal al que se muestra en la Fig. 1(b) en determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención. El condensador de ejemplo (C1, C2, C3 o C4) del sensor capacitivo mostrado en la Fig. 1(b) incluye un par de electrodos de condensador coplanarios o considerablemente coplanarios separados 7 y 8. Los electrodos 7 y 8 están hechos de un material conductor que puede imprimirse o de otro modo formarse en la ventana. Por ejemplo, los electrodos del condensador 7 y 8 del condensador sensor pueden estar hechos de o incluir plata, ITO (óxido de indio-estaño), u otro material conductor adecuado. El condensador mostrado en la Fig. 1(b) se ve afectado por una gota de agua en la superficie exterior de la ventana porque el campo eléctrico Es del condensador se extiende hasta o más allá de la superficie exterior de la ventana como se muestra en la Fig. 1(b) y de esa manera puede interactuar con la gota de lluvia u otro material en la superficie exterior de la ventana. Las señales recibidas desde y/o relacionadas al(a los) condensador(es) sensor(es) y el análisis de las mismas se describen en la presente.
Fig. 1 (b) illustrates an example capacitor of the capacitive sensor. While the capacitive sensor of Fig.
1 (a) usually includes a plurality of capacitors in a system, only one sensor capacitor is shown in Fig. 1 (b) for simplicity. The other capacitors are similar in cross-section to that shown in Fig. 1 (b) in certain exemplary embodiments of this invention. The example capacitor (C1, C2, C3 or C4) of the capacitive sensor shown in Fig. 1 (b) includes a pair of separate coplanar or considerably coplanar condenser electrodes 7 and 8. Electrodes 7 and 8 are made of a conductive material that can be printed or otherwise formed in the window. For example, the electrodes of capacitor 7 and 8 of the sensor capacitor may be made of or include silver, ITO (indium tin oxide), or other suitable conductive material. The capacitor shown in Fig. 1 (b) is affected by a drop of water on the outer surface of the window because the electric field Es of the capacitor extends to or beyond the outer surface of the window as shown in Fig. 1 (b) and in that way can interact with the raindrop or other material on the exterior surface of the window. The signals received from and / or related to the capacitor (s) sensor (s) and the analysis thereof are described herein.

En la Fig. 1(b), se proporciona una capa aislante opaca (p. ej., frita negra o esmalte, o similares) 9 en la ventana sobre los electrodos 7 y 8 con el fin de esconder los electrodos 7, 8 de la vista del (de los) pasajero(s) que está(n) sentado(s) dentro del vehículo. De esta manera, podrá apreciarse que la capa opaca 9 se proporciona únicamente en una pequeña parte de la ventana, incluyendo en el área en la que el sistema capacitivo del sistema de condensadores del sensor de lluvia está situado. El sistema capacitivo del sensor de lluvia y de esta manera la capa opaca 9 pueden situarse en el parabrisas de un vehículo en un área próxima al soporte de montaje del espejo retrovisor. La capa opaca 9 (p. ej., frita negra o esmalte) puede hacer contacto con el patrón fractal de los electrodos del condensador 7, 8 directamente porque la capa 9 no es conductora. Sin embargo, incluso si una capa de frita negra 9 fuera conductora (lo que es posible), su constante dieléctrica es parecida a la del agua de manera que no interferirá de manera adversa con la captura de datos de y/o relacionados con los condensadores C1-C4 y el análisis asociado:In Fig. 1 (b), a layer is provided opaque insulation (e.g., fried black or enamel, or the like) 9 in the window on electrodes 7 and 8 in order to hide the electrodes 7, 8 from the view of the passenger (s) that You are sitting inside the vehicle. This way, you can it is appreciated that the opaque layer 9 is provided only in one small part of the window, including in the area in which the capacitive system of the sensor capacitor system rain is located. The capacitive system of the rain sensor and in this way the opaque layer 9 can be placed on the windshield of a vehicle in an area near the mirror mounting bracket rearview. The opaque layer 9 (e.g., fried black or enamel) can make contact with the fractal pattern of the electrodes of the capacitor 7, 8 directly because layer 9 is not conductive. However, even if a layer of black frit 9 was conductive (what is possible), its dielectric constant is similar to that of the water so that it will not adversely interfere with the capture of data from and / or related to capacitors C1-C4 and the associated analysis:

La Fig. 2A es una vista superior o en planta que ilustra un sistema de sensores capacitivos de ejemplo que incluye cuatro condensadores C1, C2, C3 y C4. Cada uno de estos condensadores C1, C2, C3 y C4 incluye unos electrodos de condensador coplanarios separados primero y segundo 7 y 8 como se muestra en la Fig. 1(b) (o en cualquiera de las Fig. 1(c)-1(f)). Los electrodos de condensador 7 y 8 de cada condensador C1-C4 pueden estar hechos de frita de plata conductora o similar como se muestra en la Fig. 2A. Además, puede haber un espacio 22 de aproximadamente 0,2 a 1,5 mm, más preferentemente de aproximadamente 0,3 a 1,0 mm (p. ej., 0,6 mm), entre los electrodos de condensador coplanarios 7 y 8 de cada condensador (C1, C2, C3 y/o C4) como se muestra en la Fig. 2A. En la Fig. 2A, los condensadores C1-C4 están cubiertos de una capa de frita negra aislante 9 que es la misma que la capa 9 opaca anteriormente indicada con respecto la Fig. 1(b). En la Fig. 2A, se proporciona un sistema de placas de contacto en el centro del sistema de sensores, e incluye cuatro placas de contacto eléctricamente conectadas a los respectivos electrodos 7 de los condensadores C1-C4, y cuatro placas de contacto eléctricamente conectadas a los respectivos electrodos 8 de los condensadores C1-C4. Una placa de contacto de ejemplo está indicada por el número de referencia 28 en la Fig. 2A. Las cuatro placas de contacto de color blanco 28 de la Fig. 2A están eléctricamente conectadas a los respectivos electrodos de condensador 7 de los condensadores C1-C4, mientras que las placas de contacto de color gris oscuro 28 de la Fig. 2A están eléctricamente conectadas a los respectivos electrodos de condensador 8 de los condensadores C1-C4. Todos los condensadores sensores C1-C4 son sensibles a la humedad como lluvia propia la superficie externa de la ventana.Fig. 2A is a top or plan view that illustrates an example capacitive sensor system that includes four capacitors C1, C2, C3 and C4. Each one of these capacitors C1, C2, C3 and C4 include electrodes of first and second separate coplanar capacitor 7 and 8 as it shown in Fig. 1 (b) (or in any of Fig. 1 (c) -1 (f)). Electrodes capacitor 7 and 8 of each C1-C4 capacitor can be made of conductive silver frit or similar as shown in Fig. 2A. In addition, there may be a space 22 of approximately 0.2 to 1.5 mm, more preferably about 0.3 to 1.0 mm (e.g. 0.6 mm), between coplanar condenser electrodes 7 and 8 of each capacitor (C1, C2, C3 and / or C4) as shown in the Fig. 2A. In Fig. 2A, capacitors C1-C4 they are covered with a layer of black insulated frit 9 which is the same as the opaque layer 9 indicated above with respect to the Fig. 1 (b). In Fig. 2A, a system of contact plates in the center of the sensor system, and includes four contact plates electrically connected to the respective electrodes 7 of capacitors C1-C4, and four contact plates electrically connected to the respective electrodes 8 of capacitors C1-C4. An example contact plate is indicated by the number of reference 28 in Fig. 2A. The four colored contact plates target 28 of Fig. 2A are electrically connected to the respective capacitor electrodes 7 of the capacitors C1-C4, while the color contact plates dark gray 28 of Fig. 2A are electrically connected to the respective capacitor electrodes 8 of the capacitors C1-C4. All sensor capacitors C1-C4 are sensitive to moisture like own rain the external surface of the window.

En la forma de realización de la invención de la Fig. 2A, cada uno de los condensadores C1-C4 del sensor capacitivo está formado usando una geometría fractal. En concreto, cada uno de los electrodos coplanarios 7 y 8 de cada condensador C1-C4 está formado con una geometría fractal. Los patrones de diseño fractal permiten obtener una gran capacitancia en un área muy pequeña, y son por tanto deseables sobre otras geometrías en aplicaciones de sensores de lluvia.In the embodiment of the invention of the Fig. 2A, each of the capacitors C1-C4 of the Capacitive sensor is formed using fractal geometry. In concrete, each of the coplanar electrodes 7 and 8 of each capacitor C1-C4 is formed with a geometry fractal Fractal design patterns allow you to get a great capacitance in a very small area, and are therefore desirable about other geometries in rain sensor applications.

En la forma de realización de la Fig. 2A, puede verse que los electrodos coplanarios 7 y 8 de cada condensador (donde los electrodos 7 y 8 son mostrados pero no marcados en la Fig. 2A debido al color oscuro de la frita 9, pero están separados mediante unos espacios 22) presentan unas geometrías fractales y están dispuestos sustancialmente en paralelo entre sí en toda la longitud sinuosa de cada condensador. En otras palabras, cada electrodo 7, 8 de un condensador dado (p. ej., C1, C2, C3 o C4) tiene una forma sinuosa en la geometría fractal, pero se mantiene sustancialmente en paralelo al otro electrodo (el otro de 7, 8) del condensador en toda la longitud sinuosa del condensador. La longitud global de cada condensador (p. ej., C1), a lo largo de la longitud sinuosa del fractal, es de aproximadamente 25 a 200 mm en determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención, más preferentemente de aproximadamente 30 a 90 mm, con un ejemplo que es de aproximadamente 50 mm.In the embodiment of Fig. 2A, you can show that the coplanar electrodes 7 and 8 of each capacitor (where electrodes 7 and 8 are shown but not marked on the Fig. 2A due to the dark color of frit 9, but they are separated through spaces 22) they present fractal geometries and are arranged substantially in parallel with each other throughout the Sinuous length of each capacitor. In other words, each electrode 7, 8 of a given capacitor (e.g., C1, C2, C3 or C4) It has a sinuous shape in fractal geometry, but it remains substantially parallel to the other electrode (the other 7, 8) of the capacitor over the entire sinuous length of the capacitor. The overall length of each capacitor (e.g., C1), along the Sinuous length of the fractal is approximately 25 to 200 mm in certain exemplary embodiments of this invention, more preferably about 30 to 90 mm, with an example that is of approximately 50 mm.

El patrón fractal de la Fig. 2A es un patrón fractal de Hilbert. Los electrodos 7, 8 de los condensadores C1-C4 en la forma de realización de la Fig. 2A forman un patrón fractal de Hilbert. En concreto, los condensadores mostrados en la Fig. 2A tienen una forma fractal de Hilbert de tercer orden. Los fractales de Hilbert son fractales continuos que llenan el espacio, con dimensiones fractales de dos. Esto significa que fractales de orden superior tendrán una forma más cuadrada. Un fractal de Hilbert puede formarse usando el siguiente sistema L:The fractal pattern of Fig. 2A is a pattern Hilbert's fractal. Electrodes 7, 8 of the capacitors C1-C4 in the embodiment of Fig. 2A They form a fractal pattern of Hilbert. Specifically, the capacitors shown in Fig. 2A have a Hilbert fractal shape of third order. Hilbert's fractals are continuous fractals that they fill the space, with fractal dimensions of two. This means that higher order fractals will have a more square shape. A Hilbert's fractal can be formed using the following L system:

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

66

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

donde "Ángulo 90" establece las siguientes rotaciones a 90 grados, X e Y son funciones definidas, "F" significa "dibujar hacia delante", "+" significa "girar en el sentido contrario al de las agujas del reloj", y "-" significa "girar en el sentido de las aguja del reloj". En determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención, como se muestra en las Figs. 2A, 2B y 3, todos los condensadores sensores del sistema de sensores pueden tener una forma idéntica o prácticamente idéntica.where "Angle 90" sets The following rotations at 90 degrees, X and Y are functions defined, "F" means "draw forward", "+" means "turn counterclockwise of the clock ", and" - "means" turn in the direction of clockwise. "In certain embodiments of example of this invention, as shown in Figs. 2A, 2B and 3, all sensor capacitors of the sensor system can have an identical or practically identical

Cada uno de los condensadores C1-C4 en el sistema de sensores puede ser eléctricamente flotante (esto puede denominarse una tierra virtual en determinados casos de ejemplo) con el fin de no tener una tierra común fija como cero voltios fijos, y/o estar espacialmente separado o similar lo que puede resultar útil con respecto a las funciones de correlación. Además, la falta de una tierra común significa que el sistema capacitivo no estará sujeto a efectos adversos de interferencias como, por ejemplo, interferencias EMI reduciendo de esa manera el potencial para falsas acciones del limpiaparabrisas, falsas detecciones, y similares.Each of the capacitors C1-C4 in the sensor system can be electrically floating (this can be called a virtual earth in certain example cases) in order not to have a land fixed common as zero fixed volts, and / or be spatially separate or similar what may be useful with respect to correlation functions In addition, the lack of a common land means that the capacitive system will not be subject to effects adverse effects such as EMI interference thereby reducing the potential for false actions of the windshield wipers, false detections, and the like.

El diseño fractal para los condensadores C1-C4 puede usarse en cualquiera de las Figs. 1(a)-1(f).The fractal design for capacitors C1-C4 can be used in any of Figs. 1 (a) -1 (f).

La Fig. 1(c) es una vista en sección transversal de otro ejemplo, que puede uswar el sistema de la Fig. 1(a) y una o más de las Figs. 2-12. En la Fig. 1(c), la ventana de vehículo (p. ej., luneta trasera) está hecha de únicamente una lámina de vidrio 10, y los electrodos 7, 8 del condensador están dispuestos sobre, directamente o indirectamente, la superficie principal interior de la lámina de vidrio 10. El condensador (p. ej., C1) mostrado en la Fig. 1(c) está diseñado de tal manera que se ve afectado por una gota de lluvia (u otro material) en la superficie exterior de la ventana porque el campo eléctrico Es del condensador se extiende hasta o más allá de la superficie exterior de la ventana como se muestra en la Fig. 1(c) y de esa manera puede interactuar con la gota de lluvia u otro material en la superficie exterior de la ventana. Cada uno de los condensadores C1-C4 está formado de manera similar. Hay que notar que el uso de la palabra "sobre" en la presente cubre tanto directamente sobre e indirectamente sobre, y no está limitada al contacto físico a menos que se indique expresamente. Una capa opaca 9, similar a la mostrada en la forma de realización de la Fig. 1(b), también puede proporcionarse en la forma de realización de la Fig. 1(c) si se desea.Fig. 1 (c) is a sectional view. cross section of another example, which can use the system of Fig. 1 (a) and one or more of Figs. 2-12. In the Fig. 1 (c), the vehicle window (e.g., rear window) It is made of only a glass sheet 10, and the electrodes 7, 8 of the capacitor are arranged on, directly or indirectly, the inner main surface of the sheet of glass 10. The condenser (eg, C1) shown in Fig. 1 (c) is designed in such a way that it is affected by a raindrop (or other material) on the outer surface of the window because the electric field of the capacitor is extended up to or beyond the exterior surface of the window as shown in Fig. 1 (c) and in that way it can interact with the raindrop or other material on the outer surface of window. Each of the C1-C4 capacitors It is similarly formed. It should be noted that the use of the word "on" here covers both directly on and indirectly about, and is not limited to physical contact to unless expressly stated. An opaque layer 9, similar to the shown in the embodiment of Fig. 1 (b), also can be provided in the embodiment of Fig. 1 (c) if desired.

La Fig. 1(d) es una vista en sección transversal de otro ejemplo, que puede usar el sistema de la Fig. 1(a) y una o más de las Figs. 2-12. En la Fig. 1(d), la ventana de vehículo (p. ej., parabrisas laminado) incluye unas láminas de vidrio 1 y 2 laminadas a la vez por medio de una intercapa 3 con base de polímero, y opcionalmente incluye un recubrimiento de baja E 4 en cualquiera de los sustratos 1 ó 2. La Fig. 1(d) difiere de la Fig. 1(b) en que los electrodos 7, 8 del condensador se disponen en la superficie principal de sustrato de vidrio 1 que está más lejos del interior del vehículo. Los electrodos del condensador 7, 8 pueden hacer contacto con la intercapa de polímero 3 en esta forma de realización, en determinados casos de ejemplo. El condensador (p. ej., C1, C2, C3 o C4) mostrado en la Fig. 1(d) está diseñado de tal manera que se ve afectado por una gota de lluvia (u otro material) en la superficie exterior de la ventana porque el campo eléctrico Es del condensador se extiende hasta o más allá de la superficie exterior de la ventana como se muestra en la Fig. 1(d) y de esa manera puede interactuar con la gota de lluvia u otro material en la superficie exterior de la ventana. Cada uno de los condensadores C1-C4 del sistema de sensores está formado de una manera similar a la mostrada para el condensador de la Fig. 1(d). La capa opaca 9 también puede disponerse en la Fig. 1(d) si se desea, sobre una parte de la ventana de manera que los electrodos del condensador queden escondidos a la vista de los pasajeros del vehículo. En la fig. 1(d), los electrodos 7 y 8 pueden estar formados de una frita de plata conductora o ITO impreso o estampado directamente sobre y en contacto con la superficie del sustrato 1. Sin embargo, esta invención no se limita a ello, y los electrodos 7 y 8 de uno o más de los condensadores del sensor pueden en su lugar estar formados y estampados a partir de una capa reflectante de IR conductora metálica (p. ej., una capa con base de plata) de un recubrimiento de baja E 4 que está soportada por la ventana.Fig. 1 (d) is a sectional view. cross section of another example, which the system of Fig. 1 (a) and one or more of Figs. 2-12. In the Fig. 1 (d), the vehicle window (e.g. windshield laminated) includes 1 and 2 laminated glass sheets at the same time by means of a polymer-based interlayer 3, and optionally includes a low E 4 coating on any of the substrates 1 or 2. Fig. 1 (d) differs from Fig. 1 (b) in that the electrodes 7, 8 of the capacitor are arranged on the surface main glass substrate 1 that is farther from the inside vehicle. The capacitor electrodes 7, 8 can make contact with polymer interlayer 3 in this form of realization, in certain example cases. The condenser (p. eg, C1, C2, C3 or C4) shown in Fig. 1 (d) is designed in such a way that it is affected by a raindrop (or other material) on the outside surface of the window because the field electric is the capacitor extends to or beyond the exterior surface of the window as shown in Fig. 1 (d) and that way it can interact with the raindrop or other material on the exterior surface of the window. Each of the C1-C4 capacitors of the sensor system is formed in a manner similar to that shown for the capacitor of Fig. 1 (d). The opaque layer 9 can also be arranged in Fig. 1 (d) if desired, on a part of the window so that the condenser electrodes are hidden from view of the passengers of the vehicle. In fig. 1 (d), electrodes 7 and 8 may be formed of a conductive silver frit or ITO printed or stamped directly on and in contact with the surface of the substrate 1. However, this invention is not limited thereto, and electrodes 7 and 8 of one or more of the sensor capacitors may instead be formed and stamped from an IR reflective layer conductive metal (e.g., a silver-based layer) of a low E 4 coating that is supported by the window.

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

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

La Fig. 2B es una vista en planta de un patrón de ejemplo para un sistema capacitivo de cuadrante de los condensadores con forma fractal C1-C4 para el sensor capacitivo de acuerdo con esta invención. Los cuatro condensadores mostrados en la Fig. 2B son similares a los de la Fig. 2A, excepto por las formas concretas de los mismos. Los condensadores de la Fig. 2B pueden usarse en cualquiera de las Figs. 1(a)-(f). Las líneas a puntos superpuestas muestran las divisiones en cuatro condensadores distintos C1-C4. La anchura de la línea exterior puede ser de aproximadamente 2 mm, y la anchura de la línea interior puede ser de aproximadamente 1 mm.Fig. 2B is a plan view of a pattern example for a capacitive quadrant system of C1-C4 fractal shaped capacitors for capacitive sensor according to this invention. The four of them capacitors shown in Fig. 2B are similar to those of the Fig. 2A, except for the specific forms thereof. The Capacitors of Fig. 2B can be used in any of Figs. 1 (a) - (f). The lines to overlapping points show the divisions in four different capacitors C1-C4. The width of the outer line can be approximately 2 mm, and the width of the inner line can be about 1 mm

La Fig. 3 es un dibujo aumentado de otro sistema capacitivo de cuadrante de ejemplo de condensadores con forma fractal C1-C4 para el sensor capacitivo de acuerdo con esta invención. Los cuatro condensadores mostrados en la Fig. 3 son similares a los de las Figs. 2A y 2B, excepto por las formas concretas de los mismos. Los condensadores fractales de la Fig. 3 pueden usarse en cualquiera de las Figs. 1(a)-(f). Las líneas superpuestas muestran una división de ejemplo entre los condensadores C1-C4 en la Fig. 3. Podrá apreciarse que algunas formas de realización de ejemplo pueden tener sistemas capacitivos con solamente dos condensadores. Sin embargo, es preferente tener por lo menos cuatro condensadores para capturar y obtener matices en perturbaciones.Fig. 3 is an enlarged drawing of another system example quadrant capacitive of shaped capacitors C1-C4 fractal for capacitive sensor according With this invention. The four capacitors shown in Fig. 3 They are similar to those in Figs. 2A and 2B, except for the forms concrete of them. The fractal capacitors of Fig. 3 can be used in any of Figs. 1 (a) - (f). The lines overlays show an example split between C1-C4 capacitors in Fig. 3. It will be appreciated that some example embodiments may have systems capacitive with only two capacitors. However it is preferably have at least four capacitors to capture and get nuances in disturbances.

El uso de la geometría fractal para los condensadores sensores C1-C4 es ventajoso en reducir falsas lecturas debido a interferencias EMI. En concreto, los fractales a altas iteraciones ayudan a reducir las incidencias por interferencias EMI, debido a que la jaula de Faraday o cuasi-jaula de Faraday del fractal a altas iteraciones reduce el acoplamiento EMI reduciendo de esa manera los efectos adversos de las interferencias EMI. Los fractales a altas iteraciones forman cuasi-jaulas de Faraday.The use of fractal geometry for C1-C4 sensor capacitors is advantageous in reducing false readings due to EMI interference. Specifically, the fractals at high iterations help reduce incidents by EMI interference, because the Faraday cage or Quasi-cage Fractal Faraday at high iterations reduces EMI coupling thereby reducing the adverse effects of EMI interference. Fractals at high iterations form quasi-cages of Faraday.

La electrónica de lectura de salida examina la interacción de lluvia y/u otras perturbaciones en la ventana. Este proceso puede llevarse a cabo mediante cargar secuencialmente los condensadores, leer sus datos, cuantificar estos datos y/o eliminar las cargas.The readout electronics examines the interaction of rain and / or other disturbances in the window. This process can be carried out by sequentially loading the capacitors, read your data, quantify this data and / or eliminate the charges

La Fig. 4 es un diagrama de circuito de un circuito de detección o lectura de salida. El circuito de detección de la Fig. 4 puede estar hecho de una unidad electrónica 12 y el sistema de sensores capacitivos 5 de la Fig. 1. Cualquiera de los condensadores de las Figs. 1(b)-1(f), 2A, 2B y/o 3 puede usarse como los condensadores C1-C4 del circuito de la Fig. 4. El sistema de circuito de la Fig. 4 se usa para un pulso de reloj de escritura en la electrónica de lectura de salida. Los transistores Q1, Q2 y Q7 son MOSFETs de canal p, siendo principalmente los transistores Q1 y Q2 responsables de una fase de escritura. Los transistores Q5 y Q6 son MOSFETs de canal n.Fig. 4 is a circuit diagram of a detection circuit or output reading. The detection circuit of Fig. 4 may be made of an electronic unit 12 and the capacitive sensor system 5 of Fig. 1. Any of the capacitors of Figs. 1 (b) -1 (f), 2A, 2B and / or 3 can be used as capacitors C1-C4 of the circuit of Fig. 4. The system of circuit of Fig. 4 is used for a writing clock pulse in Readout electronics. The transistors Q1, Q2 and Q7 they are p channel MOSFETs, being mainly transistors Q1 and Q2 responsible for a writing phase. The transistors Q5 and Q6 They are channel n MOSFETs.

Todavía en relación a la Fig. 4, durante una fase de escritura se introduce un pulso de escritura Clk_{Wr} en la puerta del transistor Q7, que funciona como una resistencia o un interruptor, cargando uno o más de los condensadores C1-C4 de la capacitancia de sensor C_{s}. La Fig. 6 incluye ciertas señales usadas en el circuito de la Fig. 4 en el ciclo de escritura. En el ciclo de escritura, el transistor Q1 se encuentra en un modo saturado, ya que su puerta y su drenador están conectados, de manera que Q1 está activado. Q4, Q5 y Q6 están desactivados, y Q2 está activado durante el modo de escritura. Los transistores Q3 y Q4 son opcionales. Cuando Q7 se activa por el pulso de escritura, tenemos un ciclo de escritura, y Vcc aparece en Cs a través de A y carga uno o más de los condensadores C1-C4 de la capacitancia de sensor Cs. V_{cc} puede ser un voltaje constante, como 5V. Uno o más de los condensadores C1-C4 puede cargarse al mismo tiempo durante un ciclo de escritura. Sin embargo, el circuito carga y lee los condensadores C1, C2, C3 y C4, uno a uno (p. ej., véase Fig. 6). De esta manera, durante un ciclo de escritura, únicamente se carga uno de los condensadores C1, C2, C3 o C4.Still in relation to Fig. 4, during a writing phase you enter a writing pulse Clk_ {Wr} in the gate of transistor Q7, which functions as a resistor or a switch, charging one or more of the capacitors C1-C4 of the sensor capacitance C_ {s}. Fig. 6 includes certain signals used in the circuit of Fig. 4 in the writing cycle In the write cycle, transistor Q1 is found in a saturated mode, since its door and its drain are connected, so that Q1 is activated. Q4, Q5 and Q6 are deactivated, and Q2 is activated during write mode. The Transistors Q3 and Q4 are optional. When Q7 is activated by the writing pulse, we have a writing cycle, and Vcc appears in Cs through A and charges one or more of the capacitors C1-C4 of the capacitance of sensor Cs. V_ {cc} It can be a constant voltage, like 5V. One or more of the C1-C4 capacitors can be charged at the same time During a writing cycle. However, the circuit loads and reads capacitors C1, C2, C3 and C4, one by one (eg, see Fig. 6). In this way, during a writing cycle, only charge one of the capacitors C1, C2, C3 or C4.

El proceso anterior descrito para el lado izquierdo del circuito sensor de Fig. 4 está básicamente duplicado en el lado opuesto o lado derecho del circuito de Fig. 4. Como la corriente fluye a través del ramal del lado izquierdo, la corriente también fluye en B a través del ramal del lado derecho, y se imitan los cambios a C_{s}, o se imitan sustancialmente en la capacitancia de replicación interna C_{int}. Cuando Q7 se activa, la corriente también fluye a través de Q2 (que se encuentra activado) y carga C_{int} usando Vcc. De esta manera, se imita la carga de uno de los condensadores C1-C4 mediante la carga del condensador C_{int}. En otras palabras, C_{int} se carga al mismo nivel, o sustancialmente al mismo nivel, que el condensador (p. ej. C1) que está siendo cargado al otro lado del circuito de la Fig. 4. El voltaje de salida del circuito de Fig. 4, Vout (o Vo), se basa en C_{int} y se toma en un electrodo o próximo al mismo del condensador C_{int} como se muestra en la Fig. 4. Una formula de ejemplo que refleja Vout (o Vo) se muestra en la parte inferior de la Fig. 4. Por consiguiente, podrá apreciarse que la salida Vout (o Vo) del circuito de Fig. 4-5 se refiere a y está basada en los condensadores C1-C4 del sensor Cs. Más concretamente, la salida Vout del circuito de Fig. 4-5 se refiere a y es indicativa del estado de los condensadores C1-C4 y los efectos en dichos condensadores de humedad en la superficie exterior de la ventana, a pesar de que Vout no se toma directamente de los condensadores C1-C4. En concreto, Vout (o Vo) se captura durante un ciclo de escritura, debido al pulso de escritura mostrado en la Fig. 4 (véase también la Fig. 6). En la fórmula de la parte inferior de la Fig. 4 para Vout, W1 es para Q1, W2 es para Q2, L1 es para Q1, L2 es para Q2, donde W es la anchura de canal de transistores, y L es la longitud de canal de transistores; y V_{T} es un voltaje umbral de cada MOSFET. Hay que notar que alternativamente la salida Vout del circuito puede tomarse directamente (en vez de indirectamente a través de C_{int}) desde los condensadores sensores C1-C4.The above process described for the side left of the sensor circuit of Fig. 4 is basically duplicated on the opposite side or right side of the circuit of Fig. 4. As the current flows through the branch on the left side, the current it also flows in B through the branch of the right side, and they are imitated changes to C_ {s}, or are substantially imitated in the internal replication capacitance C_ {int}. When Q7 is activated, the current also flows through Q2 (found activated) and load C_ {int} using Vcc. In this way, the charging of one of the C1-C4 capacitors by means of the capacitor charge C_ {int}. In other words, C_ {int} is charge at the same level, or substantially at the same level, as the capacitor (eg C1) that is being charged to the other side of the circuit of Fig. 4. The output voltage of the circuit of Fig. 4, Vout (or Vo), is based on C_ {int} and is taken on an electrode or next to it of the C_ {int} capacitor as shown in the Fig. 4. An example formula that reflects Vout (or Vo) is shown in the bottom of Fig. 4. Accordingly, it can be seen that the Vout (or Vo) output of the circuit of Fig. 4-5 refers to and is based on the capacitors C1-C4 of the sensor Cs. More specifically, the exit Vout of the circuit of Fig. 4-5 refers to and is indicative of the status of capacitors C1-C4 and the effects on said surface moisture condensers outside the window, although Vout is not taken directly of capacitors C1-C4. Specifically, Vout (or Vo) is captured during a writing cycle, due to the pulse of writing shown in Fig. 4 (see also Fig. 6). In the formula from the bottom of Fig. 4 for Vout, W1 is for Q1, W2 is for Q2, L1 is for Q1, L2 is for Q2, where W is the width channel of transistors, and L is the channel length of transistors; and V_ {T} is a threshold voltage of each MOSFET. There is Note that alternatively the circuit's Vout output can taken directly (instead of indirectly through C_ {int}) from the sensor capacitors C1-C4.

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

La señal de salida Vout (o Vo) del circuito sensor de Fig. 4 (y Fig. 5) está modulada mediante la modulación sigma-delta. Los moduladores sigma-delta, que pueden usarse en un convertidor digital a analógico (DAC) sigma-delta, pueden proporcionar un nivel de formación o filtrado de ruido de cuantificación que puede haber presente. Moduladores sigma-delta de ejemplo que pueden usarse se describen en las patentes US n^{os} 6.975.257, 6.972.704, 6.967.608 y 6.980.144. En la conversion sigma-delta., se pueden llevar a efecto el sobremuestreo, la conformación de ruido y/o el filtrado por decimación. Ventajas de ejemplo de la modulación sigma-delta incluyen uno o más de: i) los requisitos de filtro de antisolapamiento analógico son menos complejos y por tanto puede ser más barato que ciertos sistemas de ejemplo basados en nyquist; ii) puede usarse un sistema de circuito de muestreo y retención debido a la elevada frecuencia de muestreo de entrada y a la conversión A/D de baja precisión; iii) ya que puede haber fase(s) de filtrado digital detrás de la conversión A/D, puede controlarse el ruido inyectado durante el proceso de conversión como la oscilación de fuente de alimentación, el ruido de referencia de tensión y el ruido en el propio convertidor A/D; iv) ya que el convertidor sigma-delta puede ser esencialmente lineal puede que no sufra de nolinealidades diferenciales apreciables y/o el(los) nivel(es) de ruido de fondo pueden ser independientes del nivel de señal de entrada. Pueden obtenerse relaciones S/N mejoradas.The output signal Vout (or Vo) of the circuit sensor of Fig. 4 (and Fig. 5) is modulated by modulation sigma-delta. Modulators sigma-delta, which can be used in a converter digital to analog (DAC) sigma-delta, can provide a level of noise formation or filtering of quantification that may be present. Modulators Sample sigma-delta that can be used is described in US Patent Nos. 6,975,257, 6,972,704, 6,967,608 and 6,980,144. In the conversion sigma-delta., the oversampling, noise shaping and / or filtering by decimation Example advantages of modulation sigma-delta include one or more of: i) the Analog anti-lapping filter requirements are less complex and therefore may be cheaper than certain systems of example based on nyquist; ii) a circuit system can be used sampling and retention due to the high sampling frequency input and low precision A / D conversion; iii) since there may be phase (s) of digital filtering behind the A / D conversion, injected noise can be controlled during Conversion process such as power supply oscillation, the voltage reference noise and the noise itself A / D converter; iv) since the converter sigma-delta can be essentially linear can that does not suffer from appreciable differential nolinealities and / or the level (s) of background noise can be independent of the input signal level. Can be obtained Improved S / N ratios.

La Fig. 25 que es una versión simplificada de un sistema modulador sigma-delta, para modular y/o convertir la señal de salida Vout (o Vo) del circuito de Fig. 4 (y Fig. 5). En la Fig. 25, se usa un pulso de escritura (véase el pulso en la parte inferior de la Fig. 25) para cargar el condensador sensor (C1, C2, C3 o C4) como se ha explicado anteriormente con respecto a la Fig. 5. Se usa la excitación de onda cuadrada (p. ej., para ciclos de escritura y/o borrado) en el condensador sensor para cargar y descargar el mismo Este proceso se duplica o imita, para C_{int}, como se explica en la presente. La señal de salida Vout (o Vo) del circuito de Fig. 4 está modulada en sigma-delta mediante un modulador sigma-delta 60. El modulador 60 puede tomar la forma de un circuito hardware, firmware, y/o software. Los pulsos de reloj 62 de un reloj se introducen al modulador 60, que activan el latch de un cuantificador del modulador 60. Una vez que las señales de salida Vout (o Vo) se han modulado por el modulador sigma-delta 60, las señales moduladas 64 se envían a un filtro digital opcional 66 (p. ej., un filtro pasa bajo o similar). El filtro digital 66 procesa la salida digital 64 de modulador sigma-delta, que es un tren de 0s y 1s. A continuación los datos se escalan de manera adecuada usando un(os) coeficiente(s) de calibración. Los datos filtrados 68 se leen a continuación a través de una interfaz serie 69 o similar y envían a un ordenador que lleva a cabo los cálculos de correlación para segmentos de paquetes de datos. De esta manera, a continuación se aplica sobre los datos de la interfaz 69 una correlación (p. ej., una autocorrelación o una correlación cruzada) como se explica en la presente. La Fig. 26 es similar a la Fig. 25, excepto en que la Fig. 26 ilustra un sistema de condensadores sensores C1-C4 que se multiplexan a través de un multiplexor.Fig. 25 which is a simplified version of a sigma-delta modulator system, to modulate and / or convert the output signal Vout (or Vo) of the circuit of Fig. 4 (and Fig. 5). In Fig. 25, a write pulse is used (see pulse at the bottom of Fig. 25) to charge the capacitor sensor (C1, C2, C3 or C4) as explained above with with respect to Fig. 5. Square wave excitation is used (eg, for write and / or erase cycles) on the sensor capacitor for upload and download the same This process is duplicated or imitated, to C_ {int}, as explained herein. Vout output signal (or Vo) of the circuit of Fig. 4 is modulated in sigma-delta using a modulator sigma-delta 60. Modulator 60 can take the shape of a hardware circuit, firmware, and / or software. The pulses of clock 62 of a clock are introduced to modulator 60, which activate the latch of a modulator quantifier 60. Once the signals Vout (or Vo) output have been modulated by the modulator sigma-delta 60, the modulated signals 64 are sent to an optional digital filter 66 (e.g., a low pass filter or Similary). Digital filter 66 processes digital output 64 of sigma-delta modulator, which is a train of 0s and 1s. TO data is then scaled appropriately using a calibration coefficient (s). The data filtered 68 are then read through a serial interface 69 or similar and send to a computer that performs the calculations of correlation for data packet segments. In this way, then it is applied on the interface 69 data a correlation (e.g., autocorrelation or cross correlation) as explained herein. Fig. 26 is similar to Fig. 25, except that Fig. 26 illustrates a capacitor system C1-C4 sensors that are multiplexed through a multiplexor.

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

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

La Fig. 5 es un diagrama de circuito del circuito sensor de Fig. 4, con respecto a un ciclo de borrado. Durante un ciclo de borrado, se descarga un condensador (C1, C2, C3 o C4) anteriormente cargado antes del siguiente ciclo de escritura. La Fig. 6 incluye una señales de ejemplo usadas durante el(los) ciclo(s) de borrado. No se lleva a cabo ninguna lectura durante la fase de borrado. Durante un ciclo o una fase de borrado, se desactiva Q7 (el pulso de escritura Clkw_{r} no está presente), y se activan los transistores Q5 y Q6 mediante un pulso de borrado Clk_{Er} (véase también la Fig. 6). De esta manera, el condensador (C1, C2, C3 y/o C4) se descarga a tierra (p. ej., V=0) o a una tierra virtual (VG), como hace C_{int}. Nuevamente, C_{int} imita la capacitancia del sensor Cs. Una vez que las capacitancias Cs y C_{int} se han conectado a tierra y descargado, finalizan el pulso y ciclo de borrado. Entonces, puede prepararse, cargarse y leerse el próximo condensador (C1, C2, C3 o C4) en la secuencia.Fig. 5 is a circuit diagram of the sensor circuit of Fig. 4, with respect to an erase cycle. During a erase cycle, a capacitor is discharged (C1, C2, C3 or C4) previously loaded before the next write cycle. Fig. 6 includes an example signals used during the erase cycle (s). It is not carried out No reading during the erase phase. During a cycle or a erase phase, Q7 is deactivated (the writing pulse Clkw_ {r} not present), and transistors Q5 and Q6 are activated by a  deletion pulse Clk_ {Er} (see also Fig. 6). This In this way, the capacitor (C1, C2, C3 and / or C4) is discharged to ground (p. eg, V = 0) or a virtual earth (VG), as does C_ {int}. Again, C_ {int} mimics the capacitance of the Cs sensor. One time that the capacitances Cs and C_ {int} have been grounded and unloaded, the pulse and erase cycle end. So you can prepare, charge and read the next capacitor (C1, C2, C3 or C4) in the sequence.

De esta manera, con relación a las Figs. 4-6, podrá apreciarse que un sensor de lluvia comprende: un circuito sensor que comprende por lo menos unos condensadores sensores primero y segundo (p. ej., C1 y C2) que son sensibles a la humedad en una superficie externa de una ventana, y por lo menos un condensador imitador (C_{int}) que imita por lo menos la carga y/o la descarga de por lo menos uno de los condensadores sensores primero y segundo; en el que un pulso de escritura (Clk_{wr}) hace que se cargue por lo menos el primer condensador sensor (p. e., C1), y un pulso de borrado (Clk_{Er}) hace que se descargue sustancialmente cada uno de los condensador sensor primero (p. ej., C1) y condensador imitador (C_{int}); en el que la presencia de lluvia en la superficie externa de la ventana en un campo sensor del primer condensador sensor (p. ej., C1) hace que un voltaje (véase Vo o Vout) en un electrodo de salida del condensador imitador (C_{int}) fluctúe de manera proporcional a la fluctuación del voltaje en un electrodo de salida (8) del primer condensador sensor (p. ej., C1), incluso si no hay lluvia presente en un campo del condensador imitador (C_{int}); y en el que la lluvia se detecta en base a una señal de salida (véase Vo o Vout) del electrodo de salida del condensador imitador (C_{int}), en el que la señal de salida se lee por lo menos entre una finalización del pulso de escritura (Clk_{wr}) y un comienzo del pulso de borrado (Clk_{Er}) (véase el área de "lectura" en la Fig. 6).In this way, in relation to Figs. 4-6, it will be appreciated that a rain sensor comprises: a sensor circuit comprising at least about first and second sensor capacitors (e.g., C1 and C2) that are sensitive to moisture on an external surface of a window, and at least one imitator capacitor (C_ {int}) that mimics so minus the loading and / or unloading of at least one of the first and second sensor capacitors; in which a pulse of write (Clk_ {wr}) causes at least the first one to load sensor capacitor (p. e., C1), and an erase pulse (Clk_ {Er}) causes each capacitor to discharge substantially first sensor (e.g., C1) and imitator capacitor (C_ {int}); in the presence of rain on the outer surface of the window in a sensor field of the first sensor capacitor (e.g., C1) causes a voltage (see Vo or Vout) at an output electrode of the mimic capacitor (C_ {int}) fluctuate proportionally to the voltage fluctuation at an output electrode (8) of the first sensor capacitor (e.g., C1), even if there is no rain present in a field of the mimic capacitor (C_ {int}); and in the that rain is detected based on an output signal (see Vo or Vout) of the output electrode of the mimic capacitor (C_ {int}), in which the output signal is read at least between one end of the write pulse (Clk_ {wr}) and a start of erase pulse (Clk_ {Er}) (see the "read" area in the Fig. 6).

Todavía con relación a la Fig. 5, durante el ciclo de borrado, el pulso de borrado Clk_{Er} hace que el condensador (C1, C2, C3 y/o C4) y por tanto también el condensador imitador C_{int} se descarguen a tierra (p. ej., un potencial fijo como V=0) (véase el símbolo de tierra convencional en la Fig. 5). Sin embargo, se ha descubierto que una tierra fija puede llevar a ciertos problemas. De esta manera, durante el ciclo de borrado el pulso de borrado Clk_{Er} hace que el condensador (C1, C2, C3 y/o C4) y por tanto también el condensador imitador C_{int} se descarguen a una tierra virtual VG que es flotante (véase VG y el símbolo de tierra en la Fig. 5). Dicho de otra manera, un electrodo de cada uno de los condensadores C1-C4 es flotante. Puede estar a un potencial/voltaje flotante o de referencia. Se ha descubierto que una tierra flotante o virtual puede ser altamente ventajosa (p. ej., una tierra flotante y/o un(os) electrodo(s) de condensador puede(n) llevar a una reducción considerable en los problemas de interferencias EMI). Por ejemplo, dicha tierra flotante o virtual puede ayudar a reducir las posibilidades de que el sistema sensor sea distorsionado por interferencias EMI. A este respecto, se hace referencia a las Figs. 28(a) y 28(b) (junto con la Fig. 5).Still in relation to Fig. 5, during erase cycle, the erase pulse Clk_ {Er} makes the capacitor (C1, C2, C3 and / or C4) and therefore also the capacitor imitator C_ {int} are discharged to ground (e.g., a potential fixed as V = 0) (see conventional ground symbol in Fig. 5). However, it has been discovered that a fixed land can carry to certain problems. In this way, during the erase cycle the Clk_ {Er} erase pulse causes the capacitor (C1, C2, C3 and / or C4) and therefore also the imitating capacitor C_ {int} is download to a virtual land VG that is floating (see VG and the Earth symbol in Fig. 5). In other words, an electrode of each of the capacitors C1-C4 is floating. It can be at a floating or reference potential / voltage. It has been discovered that a floating or virtual land can be highly advantageous (e.g., a floating land and / or a) condenser electrode (s) can lead to a considerable reduction in EMI interference problems). By For example, such floating or virtual land can help reduce possibilities of the sensor system being distorted by EMI interference. In this regard, reference is made to Figs. 28 (a) and 28 (b) (together with Fig. 5).

En las Figs. 28(a)-(b), los números de referencia 7 y 8 hacen referencia a los electrodos de un condensador (p. ej., C1, C2, C3 o C4). En estas figuras, "q" hace referencia a la carga y \Phi hace referencia al potencial (\Phi1 es diferente de \Phi2). En la Fig. 28(a) el condensador (p. ej., C1) está puesto a tierra a un potencial fijo como 0 voltios (la carga en el electrodo puesto a tierra está fijada a +q). A este respecto, cuando la carga en el electrodo 7 puesto a tierra está fijada a +q, cuando se trae un cuerpo externo E_{B} (p. ej., el dedo de una persona con una constante dieléctrica más alta) a una zona sensora o de detección del condensador (p. ej., tocando la superficie frontal del parabrisas encima del condensador) este cuerpo externo induce un cambio en la carga de -\Deltaq y el otro electrodo 8 que no es fijo cambia de una carga de -q a una carga de -q+\Deltaq en un intento de equilibrar la carga. De esta manera, si se pusiera a tierra el condensador a un potencial fijo como 0 voltios, y se leyera un voltaje de salida del condensador, se leerían cambios de carga causados por un \Deltaq que no es necesario, y esto puede llevar a falsas lecturas. Comparando las Figs. 28(a) y 28(b), la Fig. 28(b) ilustra una ventaja de hacer que un electrodo 7 del condensador sensor (p. ej., C1-C4) sea flotante (p. ej., a una tierra flotante o virtual). En la Fig. 28(b), la carga q en el electrodo 7 no es fija. P. ej., la carga del electrodo 7 cambia de +q' a +q'' cuando el cuerpo externo hace contacto con el parabrisas en una zona sensora o de detección, indicando de esa manera la naturaleza flotante del electrodo. En la Fig. 28(b), cuando el cuerpo externo (p. ej., el dedo de una persona) se aplica al parabrisas encima de la zona sensora o de detección del condensador las cargas libres en ambos electrodos 7 y 8 del condensador cambian. De esta manera, el efecto adverso de \Deltaq se elimina o reduce usando la tierra flotante o virtual VG (el electrodo 7 es flotante). En concreto, cuando el electrodo 7 es flotante como en la Fig. 28(b), el cuerpo externo (E_{B}) no afecta de manera adversa a la suma de la carga debido a que sumar las cargas (+q'' y -q'') de los electrodos 7 y 8 cuando el cuerpo externo está presente da un resultado de cero o prácticamente cero. Las falsas lecturas debidas a interferencias EMI también pueden reducirse usando esta característica flotante. De esta manera, la naturaleza flotante puede permitir que los valores absolutos de las cargas q en los electrodos del condensador 7 y 8 sean iguales o sustancialmente iguales incluso cuando está presente el cuerpo externo ya que el electrodo 7 es flotante y no está fijado a tierra. Esta es una razón de ejemplo de por qué puede ser ventajoso hacer que los electrodos 7 de los condensadores C1-C4 sean flotantes, o estén puestos a una tierra virtual VG como se muestra en la Fig. 5. De esta manera, haciendo referencia a las Figs. 5 y 28, los condensadores sensores C1-C4 son flotantes y sus dos electrodos están aislados de la tierra. Por consiguiente, el sensor de lluvia comprende por lo menos un condensador sensor (C1, C3, C3 y/o C4) que sea sensible a la humedad en una superficie externa de una ventana, incluyendo el condensador sensor un primer electrodo de condensador (8) que recibe una señal de carga y un segundo electrodo de condensador (7) separado del primer electrodo de condensador (8); y en el que el segundo electrodo de condenador (7) es flotante de manera que el condensador sensor está aislado de la tierra.In Figs. 28 (a) - (b), the numbers of reference 7 and 8 refer to the electrodes of a capacitor  (e.g., C1, C2, C3 or C4). In these figures, "q" does reference to the load and \ Phi refers to the potential (\ Phi1 is different from \ Phi2). In Fig. 28 (a) the capacitor (e.g., C1) is grounded to a fixed potential as 0 volts (the charge on the grounded electrode is fixed a + q). In this regard, when the charge on electrode 7 set to Earth is fixed at + q, when an external body E_ {B} is brought (e.g., the finger of a person with one more dielectric constant high) to a sensing or sensing zone of the condenser (e.g., touching the front surface of the windshield above the condenser) this external body induces a change in the load of - \ Deltaq and the another electrode 8 that is not fixed changes from a charge of -q to a load of -q + \ Deltaq in an attempt to balance the load. This way, if the capacitor was grounded to a fixed potential like 0 volts, and a capacitor output voltage will be read, it will would read load changes caused by a \ Deltaq that is not necessary, and this can lead to false readings. Comparing the Figs. 28 (a) and 28 (b), Fig. 28 (b) illustrates a advantage of having an electrode 7 of the sensor capacitor (e.g., C1-C4) is floating (e.g., to a floating land or virtual). In Fig. 28 (b), the charge q on electrode 7 does not Is fixed. E.g., electrode charge 7 changes from + q 'to + q' ' when the external body makes contact with the windshield in a sensing or detection zone, thus indicating the nature floating electrode. In Fig. 28 (b), when the body external (e.g., a person's finger) is applied to the windshield over the sensor or sensing zone of the charges free on both electrodes 7 and 8 of the capacitor change. This way, the adverse effect of Δq is eliminated or reduced using the VG floating or virtual ground (electrode 7 is floating). In concrete, when electrode 7 is floating as in Fig. 28 (b), the external body (E_ {B}) does not affect so Adverse to the sum of the load because adding the charges (+ q '' and -q '') of electrodes 7 and 8 when the external body is present gives a result of zero or practically zero. False readings due to EMI interference can also be reduced using this floating feature. In this way, the floating nature can allow the absolute values of the charges q in the capacitor electrodes 7 and 8 are the same or substantially equal even when the external body is present since the electrode 7 is floating and not grounded. This is a reason example of why it can be advantageous to make the electrodes 7 of the C1-C4 capacitors are floating, or are  posts to a virtual land VG as shown in Fig. 5. From this way, referring to Figs. 5 and 28, the C1-C4 sensor capacitors are floating and their two electrodes are isolated from the earth. Therefore, the sensor Rainfall comprises at least one sensor capacitor (C1, C3, C3 and / or C4) that is sensitive to moisture on an external surface of a window, including the sensor capacitor a first electrode of capacitor (8) that receives a charge signal and a second condenser electrode (7) separated from the first electrode of condenser (8); and in which the second condemner electrode (7) it is floating so that the sensor capacitor is isolated from the land.

La Fig. 6 es un diagrama de temporizador de ejemplo de las señales aplicadas a o a ser capturadas del circuito de Fig. 4-5 durante los modos/ciclos de escritura y borrado. Como se ha notado anteriormente, los condensadores (C1-C4) se cargan, se leen, se cuantifican y se borran secuencialmente. La Fig. 6 muestra un pulso de reloj de escritura (Clk_{wr}) y de borrado (Clk_{Er}) para cada condensador C1-C4, en secuencia. Entonces, los voltajes son cuantificados y puestos en la salida. Los voltajes de salida variables Vol-Vo4 se corresponden con los condensadores C1-C4 respectivamente, y por tanto C_{int}. Hay que notar que las señales de salida Vo1-Vo4 en la Fig. 6 son tomadas en V_{out} (o Vo) en las Figs. 4-5. Además, en la Fig. 6, las señales de salida Vo son leídas o analizadas (p. ej., para una autocorrelación y/o una correlación cruzada) en el pico de las zonas de lectura (véase "Leer" en la Fig. 6) de las señales de salida donde las señales de salida están sustancialmente estabilizadas y/o el condensador saturado. En concreto, la señal de salida V_{out} (o Vo) en la Fig. 6 para un condensador concreto, se lee en la "zona de lectura" tras la finalización del pulso de escritura (Clk_{wr}) para ese condensador, y antes y/o hasta el comienzo del pulso de borrado (Clk_{Er}) para ese
condensador.
Fig. 6 is an example timer diagram of the signals applied to or captured from the circuit of Fig. 4-5 during write / erase modes / cycles. As noted above, the capacitors (C1-C4) are charged, read, quantified and deleted sequentially. Fig. 6 shows a write clock (Clk_ {wr}) and erase (Clk_ {Er}) pulse for each capacitor C1-C4, in sequence. Then, the voltages are quantified and put in the output. The variable Vol-Vo4 output voltages correspond to capacitors C1-C4 respectively, and therefore C_ {int}. Note that the Vo1-Vo4 output signals in Fig. 6 are taken in V_ {out} (or Vo) in Figs. 4-5. In addition, in Fig. 6, the Vo output signals are read or analyzed (eg, for autocorrelation and / or cross correlation) at the peak of the reading zones (see "Read" in Fig. 6) of the output signals where the output signals are substantially stabilized and / or the saturated condenser. Specifically, the output signal V_ {out} (or Vo) in Fig. 6 for a specific capacitor is read in the "reading zone" after the end of the write pulse (Clk_ {wr}) for that capacitor , and before and / or until the start of the erase pulse (Clk_ {Er}) for that
condenser.

Todavía en referencia a la Fig. 6, por ejemplo, una gota de agua en la superficie exterior de un parabrisas afectará a la magnitud de la(s) señal(es) de salida V_{out} (o Vo). Por ejemplo, una gota de agua encima de la zona de un condensador dado (p. ej., C1) hará que el nivel de la(s) señal(es) de salida V_{out} (o Vo) para dicho condensador en la zona de "lectura" de la señal sea superior comparado con una situación en la que dicha gota no esté presente. La magnitud o el nivel exacto dependen del tamaño de la gota de agua. Con cantidades de agua incrementales, la magnitud de la señal en la zona de "lectura" se vuelve superior debido a que la constante dieléctrica del agua es superior a la del vidrio y/o a la del aire y esto hace que aumente la capacitancia. De manera similar, si no hay ninguna gota de agua presente en el parabrisas encima de la zona de un condensador dado (p. ej., C1) entonces esto hará que el nivel de la(s) señal(es) de salida V_{out} (o Vo) para el condensador en la zona de "lectura" de la señal de salida sea inferior comparado con una situación en la que haya una gota presente.Still in reference to Fig. 6, for example, a drop of water on the outside surface of a windshield will affect the magnitude of the output signal (s) V_ {out} (or Vo). For example, a drop of water above the area of a given capacitor (e.g., C1) will cause the level of the output signal (s) V_ {out} (or Vo) for said capacitor in the "reading" zone of the signal is higher compared to a situation in which this drop is not present. The exact magnitude or level depends on the droplet size of Water. With incremental amounts of water, the magnitude of the signal in the "reading" zone it becomes higher because the dielectric constant of water is higher than that of glass and / or of air and this increases capacitance. By way of similar, if there is no water drop present on the windshield above the area of a given capacitor (e.g., C1) then this will cause the level of the output signal (s) V_ {out} (or Vo) for the capacitor in the "read" zone of the output signal is lower compared to a situation in that there is a drop present.

Las señales del (de los) condensador(es) pueden convertirse de analógico a digital a través de un esquema de modulación sigma-delta o similar, que puede implementarse a nivel de software o de cualquier otra manera adecuada como a través de hardware. El principio que hay detrás de una arquitectura sigma-delta es hacer evaluaciones bastas de la señal, medir el error, integrarlo, y compensar a continuación ese error. Los datos pueden ser sobremuestreados a una frecuencia dada de por lo menos 32 kHz, p. ej., más preferentemente de 64 kHz, aunque podrá apreciarse que también pueden usarse otras frecuencias de muestreo. La cuantificación en curso puede recuperarse mediante el esquema de modulación sigma-delta para producir una salida binaria simple de 0 ó 1, correspondiente a activado y desactivado, respectivamente, De esta manera, el esquema de modulación sigma-delta puede usarse para reducir ruido (p. ej., a la cola de una señal) y producir un tren de salida digital (p. ej., 1s y 0s).The signals of the capacitor (s) they can be converted from analog to digital through a scheme of sigma-delta modulation or similar, which can be implemented at the software level or in any other way suitable as through hardware. The principle behind a sigma-delta architecture is to make evaluations Stop the signal, measure the error, integrate it, and compensate for Then that mistake. The data can be oversampled to a given frequency of at least 32 kHz, p. eg, more preferably 64 kHz, although it will be appreciated that other ones can also be used sampling frequencies Quantification in progress can recover by modulation scheme sigma-delta to produce a simple binary output 0 or 1, corresponding to activated and deactivated, respectively, in this way, the modulation scheme sigma-delta can be used to reduce noise (e.g. eg, at the tail of a signal) and produce a digital output train (e.g., 1s and 0s).

Antes de analizar la operación detallada de y matemáticas de ejemplo que hay detrás de un algoritmo de un sensor de ejemplo, se proporcionará un resumen de los estados que pueden tomar el sensor y/o los limpiaparabrisas en conexión con la Fig. 7, que se trata de un diagrama de estados de ejemplo que muestra como pueden usarse datos de autocorrelación y de correlación cruzada para controlar limpiaparabrisas de vehículo. El sistema comienza en un Estado de Inicio/Inicialización S702. En este estado, se vacían todas las memorias intermedias. En base a las entradas de los condensadores C_{1}, C_{2},..., C_{n}, se lleva a cabo una conversión analógico-a-digital de las señales de las respectivas entradas a través de la modulación sigma-delta. Se leen los datos para la pluralidad de canales a lo largo de un periodo de tiempo T. El Estado Selector del Modo de Operación S704 funciona como un interruptor que selecciona entre el modo manual y automático de limpiaparabrisas. Si el Estado Selector del Modo de Operación S704 indica que se selecciona el modo manual, entonces en el Estado de Modo Manual S706 puede deshabilitarse un modo automático y puede habilitarse un modo manual preexistente. A continuación, el sistema vuelve al Estado de Inicio/Inicialización S702. Sin embargo, si el Estado Selector del Modo de Operación S704 indica que se selecciona el modo automático, entonces se selecciona el modo automático de limpiaparabrisas en el Estado de Modo Automático S708.Before analyzing the detailed operation of y example math behind a sensor algorithm For example, a summary of the states that can be provided take the sensor and / or the windshield wipers in connection with Fig. 7, which is an example state diagram that shows how autocorrelation and cross correlation data can be used to control vehicle windshield wipers. The system starts in a Start / Initialization Status S702. In this state, they empty All buffers. Based on the entries of the capacitors C 1, C 2, ..., C n, a analog-to-digital conversion of the signals of the respective inputs through modulation sigma-delta. Data for plurality is read of channels over a period of time T. The Selector State of Operation Mode S704 functions as a switch that Select between manual and automatic windshield wiper mode. If the S704 Operation Mode Selector Status indicates that select manual mode, then in Manual Mode Status S706 an automatic mode can be disabled and a pre-existing manual mode. Then the system returns to Start / Initialization Status S702. However, if the State Operation Mode Selector S704 indicates that the automatic mode, then the automatic mode of wiper blades in the S708 Automatic Mode Status.

En el Estado de Motor Autocorrelador S710, se llevan a cabo por lo menos tres cálculos. En primer lugar, se calcula una autocorrelación normalizada para cada entrada de señal del sistema capacitivo. En segundo lugar, se calcula el gradiente de la autocorrelación. En tercer lugar, puede calcularse la diferencia entre la entrada de señal y una señal no perturbada de referencia (\Delta_{1}). Esta información es pasada al Estado ¿Está Lloviendo? S712, en el que se verifican por lo menos tres condiciones para determinar si es probable que esté lloviendo, haya humedad en el parabrisas, etc. Indicaciones probables de lluvia son que el gradiente de la autocorrelación sea mayor que 1, que todos los valores de autocorrelación sean positivos, y/o que \Delta_{1} sea mayor que un valor umbral predefinido t1. Si no se cumplen estas condiciones, el sistema se mueve al Estado Detener Limpiaparabrisas/Parar Motor S714, en el que los limpiaparabrisas se desactivan (si están en movimiento) o no se accionan, y el motor se para (si está en marcha), y el sistema se devuelve al Estado de Inicio/Inicialización S702.In the S710 Autocorrelator Motor Status, it They carry out at least three calculations. First, it calculates a normalized autocorrelation for each signal input of the capacitive system. Second, the gradient is calculated of autocorrelation. Third, the difference between the signal input and an undisturbed signal of reference (Δ1). This information is passed to the State It's raining? S712, in which at least three are verified conditions to determine if it is likely to be raining, there moisture on the windshield, etc. Probable indications of rain are the autocorrelation gradient is greater than 1, than all autocorrelation values are positive, and / or that Δ1 is greater than a predefined threshold value t1. If not these conditions are met, the system moves to the Stop State Windshield Wiper / Stop Engine S714, in which the windshield wipers are they deactivate (if they are moving) or do not operate, and the motor will for (if it is running), and the system is returned to the State of Start / Initialization S702.

Por otro lado, si se cumplen todas las condiciones (p. ej., es probable que haya una interacción de agua, humedad o alguna otra perturbación en el vidrio, etc.), el sistema se mueve al Estado de Velocidad Más Baja S716, en el que el motor de limpiaparabrisas se activa a la velocidad más baja disponible. En el Estado de Motor de Correlación-Cruzada S718, se calcula la correlación cruzada entre las señales de entrada de los condensadores. Se determina la forma de la curva de correlación cruzada, y se verifica la simetría de los dos lados de la curva de correlación cruzada. Tal y como se describirá más adelante, estas verificaciones ayudan, por ejemplo, a determinar el tipo de perturbación (p. ej., lluvia ligera, lluvia fuerte, niebla, nieve, etc.) que está golpeando la ventana (p. ej., el parabrisas). En el Estado de Evaluación del Nivel de Lluvia S720, se determina el "nivel de lluvia" (p. ej., fuerte, ligera, etc.). En base a esta determinación, se activa el motor de limpiaparabrisas a la velocidad adecuada en el Estado Selector de Velocidad S722. Por último, el sistema se devuelve al Estado de Inicio/Inicialización S702 para determinar si hay o no algún cambio en las condiciones externas al coche.On the other hand, if all the conditions (e.g., there is likely to be a water interaction, moisture or some other disturbance in the glass, etc.), the system it moves to the State of Lower Speed S716, in which the engine Windshield wiper is activated at the lowest available speed. In The S718 Cross-Correlation Engine Status is calculates the cross correlation between the input signals of the capacitors The shape of the correlation curve is determined crossed, and the symmetry of the two sides of the curve of cross correlation. As will be described later, you are verifications help, for example, to determine the type of disturbance (e.g., light rain, heavy rain, fog, snow, etc.) that you are hitting the window (eg, windshield). At Rain Level Assessment Status S720, the "rain level" (eg, strong, light, etc.). Based on this determination, the wiper motor is activated to the adequate speed in the Speed Selector Status S722. By Lastly, the system is returned to the Start / Initialization Status S702 to determine whether or not there is any change in conditions external to the car.

Los pasos llevados a cabo por el sensor de lluvia se describirán con mayor detalle en conexión con la Fig. 8, que es un diagrama de flujo a título de ejemplo que muestra cómo pueden usarse los datos de autocorrelación y de correlación cruzada para controlar los limpiaparabrisas. En la Fig. 8, en la etapa S800 se vacían las memorias intermedias, y se aplica la modulación sigma-delta sobre los datos que se obtienen a la salida del circuito de Fig. 4-5 (p. ej., de C_{int}, de los condensadores C1-C4), y se leen en S802.The steps carried out by the sensor rain will be described in greater detail in connection with Fig. 8, which is an example flowchart that shows how autocorrelation and cross correlation data can be used to control the windshield wipers. In Fig. 8, in step S800 Buffers are emptied, and modulation is applied sigma-delta on the data obtained at circuit output from Fig. 4-5 (e.g., from C_ {int}, of capacitors C1-C4), and are read in S802

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

Cada condensador C1-C4 tiene una función de autocorrelación asociada con la Vout digitalizada que resulta de la adquisición de datos del mismo (o la correspondiente adquisición de datos de C_{int}). La función de autocorrelación depende de la diferencia temporal, en vez del propio tiempo. Calcular autocorrelaciones es beneficioso porque permite, por ejemplo, deducir la frecuencia fundamental independientemente de la fase. Las autocorrelaciones son ventajosas sobre otros métodos, como las transformadas de Fourier (que también pueden usarse) que proporcionan información únicamente sobre los armónicos subyacentes. De esta manera, el uso de la autocorrelación de los datos adquiridos de los condensadores C1-C4 (que como se ha explicado anteriormente, incluye los correspondientes datos adquiridos del C_{int} intimador) puede usarse para detectar y distinguir gotas de agua, suciedad, polvo, gotitas de agua; un aguacero, etc.Each C1-C4 capacitor has a autocorrelation function associated with the digitized Vout that results from the acquisition of data (or the corresponding data acquisition of C_ {int}). The autocorrelation function It depends on the temporary difference, instead of the time itself. Calculating autocorrelations is beneficial because it allows, by example, deduce the fundamental frequency regardless of the phase. Autocorrelations are advantageous over other methods, like Fourier transforms (which can also be used) that They provide information only about the underlying harmonics. In this way, the use of data autocorrelation purchased from capacitors C1-C4 (which as explained above, includes the corresponding data acquired from the C_ {int} bully) can be used to detect and distinguish drops of water, dirt, dust, water droplets; a downpour, etc.

Hay que notar que en la presente se considera que los datos de C_{int} son de los condensadores C1-C4 debido a que la capacitancia C_{int} imita o sustancialmente imita a las capacitancias C1-C4 como se ha explicado anteriormente. De esta manera, cuando hablamos sobre recibir datos de los condensadores (p. ej., C1-C4), esto cubre e incluye recibir datos de la capacitancia C_{int}. En otras palabras, se considera que la salida del circuito de Fig. 4-5 es de los condensadores C1-C4, incluso si no se toma directamente de los mismos.It should be noted that this is considered that the C_ {int} data is from the capacitors C1-C4 because the C_ {int} capacitance mimics or substantially mimics C1-C4 capacitances as explained above. This way, when we talk about receiving data from capacitors (e.g., C1-C4), this covers and includes receiving data from the C_ {int} capacitance. In other words, the circuit output from Fig. 4-5 is one of the C1-C4 capacitors, even if not taken directly from them.

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

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Esencialmente, b toma un valor binario que indica si está lloviendo (1) o no (0). Podrá apreciarse que b es por lo menos de dos bits, y que para la modulación sigma-delta pueden usarse 24 bits. También podrá apreciarse que podría introducirse una escala, potencialmente para capturar más datos relacionados con los voltajes en los condensadores C1-C4 (o C_{int}).Essentially, b takes a binary value that Indicates whether it is raining (1) or not (0). It will be appreciated that b is at least two bits, and that for modulation Sigma-delta can be used 24 bits. You can also it is appreciated that a scale could be introduced, potentially for capture more data related to voltages in the C1-C4 (or C_ {int}) capacitors.

Al final de un ciclo de muestreo L, por ejemplo, la salida del circuito de Fig. 4-5, p. ej., del sistema de cuatro condensadores C1-C4 (o a través de C_{int}), va desde 0000 hasta 1111, usando datos digitales binarios. Un único bit a uno puede iniciar una acción del limpiaparabrisas única. En el caso en el que todos los bits estén a cero (0000) o todos los bits estén a uno (1111), entonces no puede iniciarse ninguna acción del limpiaparabrisas, debido a que probablemente no hay nada sobre el parabrisas, el coche está completamente sumergido, etc., ya que todos los condensadores en el array estarían leyendo lo mismo lo que no es consistente con la caída de lluvia sobre una ventana. De esta manera, los eventos más probables en los que serán necesarios los limpiaparabrisas son los que se encuentren en el intervalo de 0001 a 1110 (es decir, cuando la salida de todos los condensadores en el sistema no es la misma). Cuando los datos se encuentran en este intervalo, o incluso si no se encuentran en este intervalo, pueden ejecutarse funciones de correlación (funciones de autocorrelación y/o de correlación cruzada) usando la siguiente integral. Podrá apreciarse que la integral que se indica a continuación puede rescribirse de otras maneras como, por ejemplo, un sumatorio. Las correlaciones entre dos gotas a lo largo de un periodo de tiempo largo pueden calcularse de acuerdo con la siguiente fórmula:At the end of a sampling cycle L , for example, the circuit output of Fig. 4-5, p. eg, of the C1-C4 four capacitor system (or through C_ {int}), it goes from 0000 to 1111, using binary digital data. A single bit to one can initiate a single wiper action. In the case where all bits are at zero (0000) or all bits are at one (1111), then no action of the windshield wiper can be initiated, because there is probably nothing on the windshield, the car is completely submerged, etc., since all the capacitors in the array would be reading the same, which is not consistent with the fall of rain on a window. In this way, the most likely events in which the windshield wipers will be necessary are those that are in the range of 0001 to 1110 (that is, when the output of all the capacitors in the system is not the same). When the data is in this interval, or even if it is not in this interval, correlation functions (autocorrelation and / or cross-correlation functions) can be executed using the following integral. It will be appreciated that the integral indicated below can be rewritten in other ways such as, for example, a sum. The correlations between two drops over a long period of time can be calculated according to the following formula:

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donde R_{b} es la correlación de un evento binario, dada como una función de las resistencias r_{i} en los instantes de tiempo t_{i}; y L es un periodo de muestreo largo durante el cual se capturan los datos. El periodo de muestreo L puede ser aproximadamente de entre 10 y 100 ms, y más preferentemente aproximadamente de 20-30 ms, que corresponde aproximadamente a la frecuencia a la que puede discernir un ojo humano estándar. R_{b} también es igual a una función de la correlación de los cambios en las resistencias en los condensadores \Delta\bar{r} y el cambio en el tiempo. Cuando \Delta\bar{r} = 0, se determina el valor de autocorrelación ya que se están analizando los datos del mismo condensador, y cuando \Delta\bar{r} \neq 0, se calculan correlaciones cruzadas ya que la correlación se lleva a cabo sobre datos de diferentes condensadores.where R_ {b} is the correlation of a binary event, given as a function of the resistances r_ {i} in the moments of time t_ {i} ; and L is a long sampling period during which data is captured. The sampling period L may be approximately 10 to 100 ms, and more preferably approximately 20-30 ms, which corresponds approximately to the frequency at which a standard human eye can discern. R_ {b} is also equal to a function of the correlation of the changes in the resistances in the capacitors Δ \ bar {r} and the change in time. When \ Delta \ bar {r} = 0, the autocorrelation value is determined since the data of the same capacitor is being analyzed, and when \ Delta \ bar {r} \ neq 0, cross correlations are calculated since the correlation is carried out on data from different capacitors.

Estas funciones están sujetas a varias restricciones y suposiciones subyacentes de ejemplo. En primer lugar,These functions are subject to several underlying restrictions and assumptions of example. In first place,

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Esta restricción básicamente significa que una gota de agua o similar se está moviendo a una escala temporal dada. En segundo lugar,This restriction basically means that a Water drop or similar is moving at a given time scale. Secondly,

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Esta restricción imita o sustancialmente imita lo que ocurre cuando unas gotas de agua o similares se mueven de un condensador a otro. De esta manera, las funciones de correlación podrían interpretarse como pasos discretos p en espacio y T en tiempo. Esta característica puede representarse matemáticamente como la siguiente ecuación:This restriction mimics or substantially mimics what happens when a few drops of water or the like move from a condenser to another. In this way, the correlation functions could be interpreted as discrete steps p in space and T in weather. This feature can be represented mathematically as The following equation:

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Básicamente, la parte izquierda de la ecuación establece una red teórica en espacio y tiempo a través de la cual se mueve una gota de agua o similar. Por ejemplo, la Fig. 9 es una vista estilizada de ejemplo de cómo una gota de lluvia podría viajar a través de un parabrisas. La Fig. 9 muestra una gota de agua moviéndose a través de un parabrisas en el plano X-Z durante un periodo de tiempo inicial (t=0) y cierto tiempo de cantidad más tarde (t=T). La suposición de que la distribución de las gotas es uniforme en el espacio y tiempo permite la creación de un campo binario producido por la lluvia que es en un sentido amplio estacionario. El sistema también asume que la correlación temporal entre los pixeles preferentes en la misma vecindad es elevada en la dirección de la lluvia. Por último, el grado de autocorrelación y de correlación cruzada en el tiempo cuantifica la caída de la lluvia y otras perturbaciones.Basically, the left part of the equation establishes a theoretical network in space and time through which a drop of water or similar moves. For example, Fig. 9 is a stylized example view of how a raindrop could Travel through a windshield. Fig. 9 shows a drop of water moving through a windshield in the plane X-Z for an initial period of time (t = 0) and certain amount of time later (t = T). The assumption that the Drop distribution is uniform in space and time allows  the creation of a binary field produced by the rain that is in a broad stationary sense. The system also assumes that the temporal correlation between the preferred pixels in it neighborhood is elevated in the direction of rain. Finally, the degree of autocorrelation and cross correlation over time quantify the fall of rain and other disturbances.

Podrá apreciarse que puede ahorrarse tiempo de cálculo debido a la naturaleza de las matrices de correlación y a la naturaleza de la lluvia caída. Por ejemplo, las matrices de correlación pueden ser simétricas. Además, como otro ejemplo, debido a que la lluvia tiende a caer hacia a bajo desde el cielo y moverse hacia arriba a lo largo de un parabrisas, puede ser suficiente comparar únicamente condensadores que se disponen verticalmente uno respecto al otro en correlación cruzada, al tiempo que se ignoran los condensadores horizontalmente adyacentes.It will be appreciated that time can be saved from calculation due to the nature of the correlation matrices and to The nature of the fallen rain. For example, the matrices of Correlation can be symmetric. Also, as another example, because the rain tends to fall down from the sky and move up along a windshield, it can be enough to compare only capacitors that are arranged vertically relative to each other in cross correlation, at time the capacitors are ignored horizontally adjacent.

Hay que notar que mientras se usan datos binarios, también pueden utilizarse datos de la escala de grises con respecto a las salidas del circuito de las Figs. 4-5, o de otro(s) circuito(s) similar(es) o adecuado(s).It should be noted that while using data binary, gray scale data can also be used with respect to the circuit outputs of Figs. 4-5, or other circuit (s) similar (s) or suitable (s).

Una vez que se ha ejecutado la autocorrelación en la etapa S804 (p. ej., usando la(s) ecuación(es) anteriormente analizada(s), o alguna(s) otra(s) ecuación(es) de correlación adecuada(s)), pueden llevarse a cabo una o más comprobaciones para mejorar la precisión del sistema. Ejemplos de tales comprobaciones (p. ej., si los datos autocorrelados Rxx tienen valores negativos, si un gradiente es mayor que uno, y/o si la forma de una curva Rxx es diferente o considerablemente diferente a la de los datos de una autocorrelación no perturbada normalizada almacenados en memoria) se muestran en la parte inferior del cuadro para la etapa S804 en la Fig. 8. Pueden llevarse a cabo una, dos o las tres comprobaciones.Once autocorrelation has been executed in step S804 (e.g., using equation (s) previously analyzed (s), or some (s) other correlation equation (s) adequate (s)), one or more may be carried out checks to improve system accuracy. Examples of such checks (e.g., if the autocorrelated Rxx data they have negative values, if a gradient is greater than one, and / or if the shape of an Rxx curve is different or considerably different from that of an undisturbed autocorrelation data normalized stored in memory) are shown in the part bottom of the frame for step S804 in Fig. 8. They can One, two or all three checks are carried out.

Por ejemplo, una comprobación de los datos de autocorrelación en la etapa S806 puede ser determinar si los datos autocorrelados de uno o más de los condensador(es) (C1, C2, C3 y/o C4; o a través del C_{int} imitador) comprenden valores negativos. Por ejemplo, cuando los datos autocorrelados tienen valor(es) negativo(s), entonces el sistema o método puede indicar que no está lloviendo, puede detener los limpiaparabrisas, y/o puede no accionar los limpiaparabrisas (véase la etapa S806). Esta comprobación es para determinar, por ejemplo, si una perturbación detectada es la lluvia. A este respecto, la Fig. 10 es un ejemplo de un trazado gráfico de valores máximos de autocorrelaciones normalizadas para diferentes perturbaciones obtenidos experimentalmente. La Fig. 10 ilustra que las señales de agua son mayores que las señales no perturbadas y que son positivas, y que interferencias externas como ondas electromagnéticas de radios CB y de la mano humana que está tocando una ventana tienden a estar por debajo de los niveles de no perturbación y que pueden ser negativos. De esta manera, para eliminar o reducir falsas detecciones debidas a perturbaciones externas como, por ejemplo, la mano humana que está tocando la ventana, interferencias de señales de radio, etc., cualquier señal con valores negativos de autocorrelación se considera como un evento de "no lluvia". Podrían considerarse los valores negativos de autocorrelación, o podrían tomarse otras medidas para eliminar o reducir detecciones falsas debidas a interferencias externas por, por ejemplo, comparación de gradientes (p. ej., cualquier curva inferior o menor que la curva/el trazado de no perturbación de la Fig. 10 puede considerarse como un evento de "no lluvia"), condensadores de apantallado, etc.For example, a check of the data of autocorrelation in step S806 can be to determine if the data autocorrelated of one or more of the capacitor (s) (C1, C2, C3 and / or C4; or through the C_ {int} imitator) comprise values negative For example, when autocorrelated data have negative value (s), then the system or method it can indicate that it is not raining, it can stop the windshield wipers, and / or may not operate the windshield wipers (see step S806). This check is to determine, for example, if a disturbance detected is rain. In this regard, the Fig. 10 is an example of a plot of maximum values of standard autocorrelations for different disturbances obtained experimentally. Fig. 10 illustrates that the signals of water are greater than the undisturbed and positive signals,  and that external interference like electromagnetic waves from CB radios and the human hand that is touching a window tend to be below the levels of non-disturbance and that may be negative In this way, to eliminate or reduce false detections due to external disturbances such as the human hand that is touching the window, signal interference radio, etc., any signal with negative values of Autocorrelation is considered as a "no rain" event. Negative autocorrelation values could be considered, or other measures could be taken to eliminate or reduce detections false due to external interference by, for example, gradient comparison (e.g., any lower or lower curve that the curve / non-disturbance plot of Fig. 10 can be considered as a "no rain" event, capacitors of shielded, etc.

Una segunda comprobación de ejemplo de los datos de autocorrelación es comprobar si un gradiente de una curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelados es mayor que uno; y si no entonces el sistema o método puede indicar que no está lloviendo, detener los limpiaparabrisas y/o no accionar los limpiaparabrisas del vehículo (véase la etapa S806). En esta comprobación, se comprueba el gradiente de la autocorrelación normalizada de la perturbación. El gradiente de la autocorrelación normalizada de una señal no perturbada es cercano a 1. Medir el gradiente es beneficioso debido a que no se ve afectado por los cambios de temperatura. De esta manera, el sensor de lluvia puede ser prácticamente inmune a falsas lecturas debidas a cambios de temperatura en determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención. Los gradientes inferiores a 1 (o algún otro valor predeterminado) pueden considerarse como eventos de no lluvia.A second sample check of the data of autocorrelation is to check if a gradient of a curve of autocorrelation associated with autocorrelated data is greater than one; and if not then the system or method may indicate that it is not raining, stop the windshield wipers and / or do not operate the vehicle windshield wiper (see step S806). In this check, the autocorrelation gradient is checked Normalized disturbance. The autocorrelation gradient normalized of an undisturbed signal is close to 1. Measure the gradient is beneficial because it is not affected by the temperature changes In this way, the rain sensor can be virtually immune to false readings due to changes in temperature in certain exemplary embodiments of this invention. Gradients less than 1 (or some other value default) can be considered as non-rain events.

Un tercer ejemplo de comprobación de datos de autocorrelación es determinar si hay una coincidencia o una coincidencia sustancial entre una curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelados y una o más curva(s) de autocorrelación predeterminada(s) almacenadas en una base de datos y/o en memoria. Cuando la forma de la curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelados del circuito de Fig. 4-5 es diferente o sustancialmente diferente con respecto a la curva de autocorrelación referente a los datos de una autocorrelación no perturbada normalizada, esto puede considerarse como un evento de no lluvia y puede indicarse que no está lloviendo, pueden detenerse los limpiaparabrisas, y/o puede no accionarse los limpiaparabrisas (véase la etapa S808). Sin embargo, cuando hay una coincidencia o una coincidencia sustancial entre la curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelados del circuito de Fig. 4-5 y una curva de autocorrelación predeterminada asociada con humedad como lluvia, entonces puede indicarse que está lloviendo, pueden accionarse los limpiaparabrisas o seguir moviendo los mismos.A third example of checking data from autocorrelation is to determine if there is a match or a substantial coincidence between an associated autocorrelation curve with the autocorrelated data and one or more curve (s) of Default autocorrelation (s) stored in a database data and / or in memory. When the shape of the curve of autocorrelation associated with autocorrelated circuit data of Fig. 4-5 is different or substantially different with respect to the autocorrelation curve referring to data from a normalized undisturbed autocorrelation, this may considered as a non-rain event and it may be indicated that no it's raining, windshield wipers can stop, and / or it may not operate the windshield wipers (see step S808). But nevertheless, when there is a match or a substantial match between the autocorrelation curve associated with the autocorrelated data of the circuit of Fig. 4-5 and an autocorrelation curve default associated with humidity like rain, then you can indicate that it is raining, the windshield wipers can be operated  or keep moving them.

A este respecto, la forma de la curva de autocorrelación puede usarse para reducir falsas acciones del limpiaparabrisas y/o falsas detecciones. Concretamente, la autocorrelación normalizada de una señal no perturbada se usa como referencia. Entonces, la autocorrelación normalizada de cada señal capturada del circuito de Fig. 4-5 se compara a la referencia para identificar la huella digital más cercana en determinados casos de ejemplo. Generalmente, cuanta más agua hay presente en la zona de detección, mayor es la diferencia entre la señal de referencia y la señal observada. De esta manera, pueden compararse instantáneas de correlación con instantáneas de referencia de eventos bien conocidos como la presencia de lluvia, suciedad, ninguna perturbación, hielo, etcétera. En general, los instantáneas de correlación pueden estar normalizados, aunque la invención no se limita a ello. Los instantáneas de correlación preferentemente trazan valores r versus cantidades de tiempo a lo largo de un intervalo de tiempo discreto.In this regard, the shape of the curve of autocorrelation can be used to reduce false actions of the windshield wipers and / or false detections. Specifically, the normalized autocorrelation of an undisturbed signal is used as reference. Then, the normalized autocorrelation of each signal captured from the circuit of Fig. 4-5 is compared to the reference to identify the closest fingerprint in Certain example cases. Generally, the more water there is present in the detection zone, the greater the difference between the reference signal and the observed signal. In this way, they can Compare correlation snapshots with snapshots of reference of well-known events such as the presence of rain, dirt, no disturbance, ice, etc. In general, the correlation snapshots may be normalized, although the invention is not limited to it. The correlation snapshots preferably plot r values versus amounts of time at over a discrete time interval.

Cuando hay una coincidencia o una coincidencia sustancial entre la curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelados del circuito de Fig. 4-5 y una curva de autocorrelación predeterminada asociada con una sustancia no húmeda como la suciedad, entonces esto puede considerarse como un evento de no lluvia y puede indicarse que no está lloviendo, pueden detenerse los limpiaparabrisas y/o pueden no accionarse los mismos (véase la etapa S808).When there is a match or a match substantial between the autocorrelation curve associated with the data autocorrelated circuit of Fig. 4-5 and a curve of default autocorrelation associated with a substance not wet as dirt, then this can be considered as a no rain event and it can be indicated that it is not raining, they can windshield wipers stop and / or they may not be activated (see step S808).

De esta manera, podrá apreciarse que la forma de la curva de autocorrelación que resulta de la salida de datos del circuito de Fig. 4-5 (desde los condensadores C1-C4, o a través de C_{int}) puede usarse para reducir falsas acciones del limpiaparabrisas como una tercera condición. Por ejemplo, una curva de autocorrelación normalizada de una señal no perturbada puede usarse como referencia. Entonces, la autocorrelación normalizada de cada señal capturada del circuito de Fig. 4-5 se compara a la referencia para identificar la huella digital más cercana. Generalmente, cuanta más agua hay presente en la zona de detección, mayor es la diferencia entre la señal de referencia y la señal observada/detectada. De esta manera, pueden compararse instantáneas de correlación con instantáneas de referencia de eventos bien conocidos. En general, las instantáneas de correlación pueden estar normalizadas. Los instantáneas de correlación preferentemente trazan valores r versus cantidades de tiempo a lo largo de un intervalo de tiempo
discreto.
Thus, it will be appreciated that the shape of the autocorrelation curve resulting from the data output of the circuit of Fig. 4-5 (from capacitors C1-C4, or through C_ {int}) can be used to reduce false Wiper actions as a third condition. For example, a normalized autocorrelation curve of an undisturbed signal can be used as a reference. Then, the normalized autocorrelation of each signal captured from the circuit of Fig. 4-5 is compared to the reference to identify the nearest fingerprint. Generally, the more water is present in the detection zone, the greater the difference between the reference signal and the observed / detected signal. In this way, correlation snapshots can be compared with reference snapshots of well-known events. In general, correlation snapshots may be normalized. Correlation snapshots preferably plot r values versus amounts of time over a time interval
discreet.

Un potencial problema con los sensores de lluvia capacitivos es que los cambios rápidos de temperatura (p. ej., debido a la frita negra de absorción de radiación usada para cosméticamente esconder el patrón de sensor) cambian la "constante" dieléctrica (permitividad) del vidrio. Entonces esto se registra como un cambio de capacitancia y puede interpretarse erróneamente como una señal de lluvia. Sin embargo, una función de autocorrelación normalizada se mantiene inalterable, o sustancialmente inalterable, para diferentes temperaturas a pesar de que puede haber diferencias para las funciones de autocorrelación no normalizadas para las diferentes temperaturas. De esta manera, el sistema sensor no se ve afectado o no se ve sustancialmente afectado por los cambios de temperatura.A potential problem with rain sensors capacitive is that rapid temperature changes (e.g., due to the black radiation absorption frit used to cosmetically hide the sensor pattern) change the dielectric "constant" (permittivity) of the glass. So this is recorded as a capacitance change and can Misinterpreted as a rain signal. But nevertheless, a normalized autocorrelation function remains unchanged, or substantially unalterable, for different temperatures despite that there may be differences for the functions of Autocorrelation not standardized for different temperatures. In this way, the sensor system is not affected or is not seen. substantially affected by temperature changes.

Además, la acumulación extremadamente lenta de agua como la bruma ultrafina puede acumularse lentamente hasta un nivel que active unos sensores basados en convertidores de frecuencia de Nyquist. En el tiempo de observación que concierne al ojo humano (p. ej., 30-60 Hz), la función de autocorrelación es capaz de distinguir entre la acumulación ultralenta de rocío o condensación y la bruma y lluvia normales.In addition, the extremely slow accumulation of water like ultrafine mist can slowly accumulate up to a level that activates sensors based on converters Nyquist frequency. In the observation time that concerns the human eye (e.g., 30-60 Hz), the function of autocorrelation is able to distinguish between accumulation Ultra-slow dew or condensation and normal fog and rain.

La Figs. 11A-11D proporcionan instantáneas de correlación obtenidas experimentalmente de muestra. Estas instantáneas de correlación, o huellas digitales de un evento, pueden almacenarse como huellas digitales o curvas de correlación de referencia. Las instantáneas de correlación observada/detectada (p. ej., curvas de autocorrelación) pueden compararse a estas huellas digitales de referencia para determinar el tipo de evento que se está produciendo. Por ejemplo, la Fig. 11A es una instantánea de autocorrelación obtenida experimentalmente indicativa de lluvia fuerte. La Fig.11B es una instantánea de autocorrelación obtenida experimentalmente indicativa de bruma ligera. La Fig.11C es una instantánea de autocorrelación obtenida experimentalmente indicativa de interferencias de radio CB. La Fig.11D es una instantánea de autocorrelación obtenida experimentalmente indicativa de un cuerpo con un voltaje puesto a tierra. Podrá apreciarse que estas huellas digitales se proporcionan como ejemplos y reflejan datos obtenidos experimentalmente. Los eventos reales pueden diferir en diversas características. De esta manera, cuando se determina que hay una coincidencia o una coincidencia sustancial entre la curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelados del circuito de Fig. 4-5 y una curva de autocorrelación de no humedad predeterminada como la de la Fig. 11C o Fig. 11D, entonces esto puede considerarse como un evento de no lluvia y puede indicarse que no está lloviendo, pueden detenerse los limpiaparabrisas y/o pueden no accionarse los mismos (véase la etapa S808). Sin embargo, cuando se determina que hay una coincidencia o una coincidencia sustancial entre la curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelados del circuito de Fig. 4-5 y una curva de autocorrelación relacionada con humedad predeterminada como la de la Fig. 11A o Fig. 11B, entonces esto puede considerarse como un evento de lluvia y puede indicarse que está lloviendo, pueden accionarse los limpiaparabrisas y/o pueden seguir moviéndose los mismos. Además de las curvas de autocorrelación predeterminadas de las Figs. 11A-11D, pueden almacenarse y/o compararse otras huellas digitales de referencia con instantáneas de correlación observadas en otras formas de realización de ejemplo de esta invención.Figs. 11A-11D provide correlation snapshots obtained experimentally from the sample. These correlation snapshots, or fingerprints of a event, can be stored as fingerprints or curves of reference correlation. Correlation snapshots observed / detected (e.g., autocorrelation curves) can compare to these reference fingerprints to determine the type of event that is occurring. For example, Fig. 11A it is an experimentally obtained autocorrelation snapshot Indicative of heavy rain. Fig. 11B is a snapshot of Autocorrelation obtained experimentally indicative of haze light Fig. 11C is an autocorrelation snapshot obtained experimentally indicative of CB radio interference. The Fig. 11D is an autocorrelation snapshot obtained experimentally indicative of a body with a voltage set to land. It will be appreciated that these fingerprints are provided as examples and reflect experimentally obtained data. The Actual events may differ in various characteristics. This way, when it is determined that there is a match or a substantial coincidence between the associated autocorrelation curve with the autocorrelated data of the circuit of Fig. 4-5 and a non-moisture autocorrelation curve default like the one in Fig. 11C or Fig. 11D, then this It can be considered as a non-rain event and can be indicated that it is not raining, you can stop the windshield wipers and / or they may not be activated (see step S808). But nevertheless, when it is determined that there is a match or a match substantial between the autocorrelation curve associated with the data autocorrelated circuit of Fig. 4-5 and a curve autocorrelation related to predetermined humidity such as Fig. 11A or Fig. 11B, then this can be considered as a rainy event and it can be indicated that it is raining, they can the windshield wipers are activated and / or the same. In addition to the default autocorrelation curves of Figs. 11A-11D, can be stored and / or compared other reference fingerprints with snapshots of correlation observed in other exemplary embodiments of this invention.

Volviendo a la Fig. 8, en la etapa S806, se determina si se cumple cada una de las tres condiciones mostradas en la parte inferior del cuadro de S804. Concretamente, se determina en S806 si se cumple cada una de las siguientes: a) los datos autocorrelados no tienen datos negativos; b) un gradiente de una curva de autocorrelación asociada con dichos datos autocorrelados es mayor que un valor predeterminado como uno; c) la forma de la curva de autocorrelación asociada con los datos autocorrelados del circuito de Fig. 4-5 es diferente a una curva de autocorrelación predeterminada asociada con datos de autocorrelación no perturbados. Si no se cumplen todas las condiciones, esto es una indicación de un evento de no lluvia y el proceso se mueve a la etapa S808 en la que se detiene(n) el(los) limpiaparabrisas de vehículo (si se está(n) moviendo) o se mantienen desactivados, y se inicia nuevamente la inicialización de S800. Sin embargo, si se cumplen todos estos requisitos en S806, entonces el proceso se mueve a S810 y se activan los limpiaparabrisas de vehículo (p. ej., los limpiaparabrisas de parabrisas) a su velocidad más baja.Returning to Fig. 8, in step S806, determine if each of the three conditions shown is met at the bottom of the frame of S804. Specifically, it is determined in S806 if each of the following is met: a) the data autocorrelated do not have negative data; b) a gradient of one autocorrelation curve associated with said autocorrelated data is greater than a default value as one; c) the shape of the autocorrelation curve associated with the autocorrelated data of the circuit of Fig. 4-5 is different from a curve of default autocorrelation associated with autocorrelation data not disturbed. If all conditions are not met, this is a indication of a non-rain event and the process moves to the step S808 in which the (the) stops vehicle windshield wipers (if moving) or maintained deactivated, and the initialization of S800 starts again. Without However, if all these requirements are met in S806, then the process moves to S810 and the windshield wipers are activated vehicle (e.g. windshield wipers) to your lower speed

La Fig. 13 ilustra un ejemplo de autocorrelación. En la Fig. 13, los valores del (o correspondientes al) condensador sensor C1 son, en unos tiempos secuenciales -t2, -t1, t0, t1, t2 y t3 son 0, 0, 1, 1, 0 y 0 respectivamente. La autocorrelación para el instante 0 (aco) se determina multiplicando los valores correspondientes a C1 de una manera no desfasada, y añadiendo o sumando a continuación los resultados. Puede verse en la Fig. 13 que aco es igual a 2 en este caso. De esta manera, en el gráfico de autocorrelación en la parte inferior de la Fig. 13, se produce una entrada en el gráfico en el instante 0 para un valor de autocorrelación de 2. Hay que notar que el gráfico de autocorrelación en la parte inferior de la Fig. 13 es similar, aunque más simple que el gráfico de autocorrelación de la Fig. 10 y los valores de autocorrelación pueden obtenerse para la Fig. 10 de una manera similar. A continuación, todavía con relación a la Fig. 13, se lleva a cabo una autocorrelación usando los valores de capacitancia correspondientes a C1 para el siguiente punto en el tiempo para obtener el valor de autocorrelación ac1. Este siguiente valor de autocorrelación (ac1) se obtiene desplazando la secuencia de valores de la fila inferior para C1 con respecto a la fila superior como se muestra en la Fig. 13, y multiplicando a continuación los valores en las filas que forman una misma línea y sumando los resultados. La Fig. 13 ilustra que acl es igual a 1 para el tiempo 1. De esta manera, este valor de autocorrelación de 1 para el tiempo t1 puede introducirse en el gráfico en la parte inferior de la Fig. 13 y se dibuja una línea entre los dos puntos de datos introducidos para fines de ejemplo y entendimiento. El, para el siguiente valor (o periodo) de tiempo, se vuelve a correr la fila inferior a otro segmento más arriba con respecto a la fila superior y se repite el proceso, y así sucesivamente. Puede verse que los trazados de autocorrelación en la Fig. 10 pueden obtenerse de manera similar. En la Fig. 13, podrá apreciarse que puede llevarse a cabo una correlación cruzada sustituyendo los valores correspondientes a C1 en la fila inferior con valores de o correspondientes a otro condensador como C2 (o C3 o C4).Fig. 13 illustrates an example of autocorrelation. In Fig. 13, the values of (or corresponding) al) sensor capacitor C1 are, in sequential times -t2, -t1, t0, t1, t2 and t3 are 0, 0, 1, 1, 0 and 0 respectively. The autocorrelation for the instant 0 (aco) is determined by multiplying the values corresponding to C1 in an outdated manner, and adding or adding the results below. It can be seen in the Fig. 13 that aco is equal to 2 in this case. In this way, in the autocorrelation plot at the bottom of Fig. 13, is produces an entry in the graph at time 0 for a value of autocorrelation of 2. It should be noted that the graph of autocorrelation at the bottom of Fig. 13 is similar, although simpler than the autocorrelation graph of Fig. 10 and autocorrelation values can be obtained for Fig. 10 of a similar way. Then, still in relation to Fig. 13, an autocorrelation is carried out using the values of capacitance corresponding to C1 for the next point in the time to obtain the autocorrelation value ac1. This next autocorrelation value (ac1) is obtained by moving the sequence of lower row values for C1 with respect to the row top as shown in Fig. 13, and multiplying to then the values in the rows that form the same line and Adding the results. Fig. 13 illustrates that acl is equal to 1 for time 1. In this way, this autocorrelation value of 1 for time t1 can be entered in the graph in the part bottom of Fig. 13 and a line is drawn between the two points of data entered for purposes of example and understanding. He, for the next value (or period) of time, it runs again the lower row to another segment higher than the row superior and the process is repeated, and so on. It may look that the autocorrelation paths in Fig. 10 can be obtained similarly. In Fig. 13, it can be seen that it can be cross correlation is performed replacing the values corresponding to C1 in the bottom row with values of or corresponding to another capacitor like C2 (or C3 or C4).

Examinar una autocorrelación y/o correlación cruzada también puede ayudar a distinguir entre, por ejemplo, una ligera lluvia o lluvia fuerte. Por ejemplo, si solamente la autocorrelación en el tiempo es alta (y la correlación cruzada es baja), entonces probablemente únicamente hay una lluvia ligera. La Fig. 12A es una matriz de correlación de ejemplo que muestra lluvia ligera. A notar en la Fig. 12A es que las correlaciones entre C1 y C1, C2, y C2, C3 y C3, y C4 y C4 (estas son autocorrelaciones) a lo largo de un periodo de tiempo dado son altas, mientras que el resto de correlaciones (las correlaciones cruzadas) son bajas. En base a hipótesis y datos experimentales confirmados, una matriz de este tipo indicaría una lluvia ligera.Examine an autocorrelation and / or correlation crusade can also help distinguish between, for example, a Light rain or heavy rain. For example, if only the autocorrelation in time is high (and cross correlation is low), then there is probably only a light rain. The Fig. 12A is an example correlation matrix that shows rain light Note in Fig. 12A is that the correlations between C1 and C1, C2, and C2, C3 and C3, and C4 and C4 (these are autocorrelations) at over a given period of time they are high, while the rest of correlations (cross correlations) are low. Based on hypotheses and experimental data confirmed, a matrix of this guy would indicate a light rain.

Por otro lado, si tanto la autocorrelación como la correlación cruzada en el tiempo entre las señales de los condensadores son altas, probablemente haya lluvia fuerte. La Fig. 12B es una matriz de correlación de ejemplo que muestra lluvia fuerte. En la Fig. 12B, no solamente son las autocorrelaciones de los condensadores individuales altas (es decir, las autocorrelaciones son las correlaciones entre C1 y C1, C2 y C2, C3 y C3, y C4 y C4), las autocorrelaciones entre los diferentes condensadores también son generalmente altas (las correlaciones en la Fig. 12B que van en diagonal desde la parte superior izquierda hasta la parte inferior derecha son las autocorrelaciones, y el resto son las correlaciones cruzadas). En base a hipótesis y a datos experimentales confirmados, una matriz de este tipo indicaría una lluvia fuerte. El grado de correlación cruzada puede cuantificarse para determinar la velocidad relativa de la lluvia. Estos datos pueden, a su vez, usarse para activar diversas velocidades de limpiaparabrisas, según resulte apropiado para la velocidad de la lluvia. Por ejemplo, cuantas más correlaciones cruzadas altas hay, mayor la velocidad de limpiaparabrisas a usar.On the other hand, if both autocorrelation and the cross correlation in time between the signals of the Capacitors are high, there is probably heavy rain. Fig. 12B is an example correlation matrix that shows rain strong. In Fig. 12B, not only are the autocorrelations of high individual capacitors (i.e. autocorrelations are the correlations between C1 and C1, C2 and C2, C3 and C3, and C4 and C4), the autocorrelations between the different capacitors are also generally high (correlations in Fig. 12B that go diagonally from the upper left to the bottom right are the autocorrelations, and the rest are cross correlations). Based on hypotheses and data Experimental confirmed, such a matrix would indicate a strong rain. The degree of cross correlation can be quantified to determine the relative speed of the rain. These dates they can, in turn, be used to activate various speeds of windshield wipers, as appropriate for the speed of the rain. For example, the more high cross correlations there are, higher windshield wiper speed to use.

Más sistemáticamente, en la etapa S812, se calculan unas correlaciones cruzadas (correlaciones entre datos correspondientes a diferentes condensadores), y se usan los dos lados de la curva de correlación cruzada para determinar un nivel de simetría L. Si el nivel de simetría es inferior a un umbral predefinido t_{min}, la etapa S814 dirige el sistema hacia la etapa S816 en la que los limpiaparabrisas se activan a la velocidad más baja, y el sistema es devuelto a la etapa de inicialización S800. Si el nivel de simetría es mayor que t_{min} pero menor que un valor arbitrario t, la etapa S818 dirige el sistema a la etapa S820 en la que los limpiaparabrisas se activan a una velocidad superior o media, y el sistema es devuelto a la etapa de inicialización S800. Podrá apreciarse que puede especificarse una pluralidad de valores arbitrarios t_{i}, y un nivel de simetría que se encuentre entre t_{i} y t_{i+1} activará una velocidad de limpiaparabrisas correspondiente adecuada y a continuación devolver el sistema a la etapa de inicialización S800. Finalmente, en la etapa S822, si el nivel de simetría está por encima de un nivel predefinido t_{max}, la etapa S822 dirige el sistema hacia la etapa S824 en la que los limpiaparabrisas son activados a una velocidad más alta, y el sistema es devuelto a la etapa de inicialización S800. De esta manera, las correlaciones de las salidas de datos del circuito de Fig. 4-5 pueden usarse para ajustar la velocidad de limpiaparabrisas. Cuantas más autocorrelaciones altas haya, mayor la velocidad de limpiaparabrisas a usar debido a la probabilidad de una lluvia más fuerte.More systematically, in step S812, it calculate cross correlations (correlations between data corresponding to different capacitors), and both are used sides of the cross correlation curve to determine a level of symmetry L. If the level of symmetry is below a threshold predefined t_ {min}, step S814 directs the system towards the step S816 in which the wipers are activated at speed lower, and the system is returned to the initialization stage S800 If the level of symmetry is greater than t_ {min} but less than an arbitrary value t, step S818 directs the system to the stage S820 in which the wipers are activated at a speed higher or average, and the system is returned to the stage of S800 initialization. It will be appreciated that a plurality of arbitrary values t_ {i}, and a level of symmetry between t_ {i} and t_ {i + 1} will activate a speed of appropriate windshield wiper and then return the system to the initialization stage S800. Finally, in the step S822, if the level of symmetry is above a level predefined t_ {max}, step S822 directs the system towards the step S824 in which the wipers are activated at a higher speed, and the system is returned to the stage of S800 initialization. In this way, the correlations of the data outputs of the circuit of Fig. 4-5 can used to adjust the windshield wiper speed. How many more High autocorrelations are there, the higher the speed of windshield wiper to use due to the likelihood of more rain strong.

Las Figs. 12-24 ilustran unos ejemplos de correlaciones cruzadas llevadas a cabo Fig. 14 muestra los datos de las correlaciones cruzadas, mientras que las Figs. 15-24 ilustran los gráficos de correlación cruzada de determinados de los datos de la Fig. 14 en los que se detecta lluvia. En las Figs. 15-24, cada periodo en el eje horizontal es un microsegundo (1 \mus) para fines de ejemplo, y el muestreo se llevó a cabo cada microsegundo. Como se ha explicado anteriormente con respecto a la Fig. 13, en las Figs. 15-24 en el tiempo = 0 (periodo 0), no hay un desplazamiento en el tiempo de los valores de los diferentes condensadores que están siendo correlacionados. La Fig. 14 ilustra que cuando hay lluvia presente (véanse las señales S1-S5 y W1-W5), las señales delta correspondientes a la autocorrelación eran altas. Las Figs. 15-24 son trazados de correlaciones cruzadas correspondientes a estas señales. Ayuda buscar simetrías entre los trazados de la parte izquierda y de la parte derecha de cada una de las Figs. 15-24 (un lado de cero es comparado con otro lado de cero). Por lo general, si hay una simetría entorno al eje del periodo cero, no hay mucha correlación cruzada lo que indica que la lluvia detectada no es muy fuerte. Sin embargo, si hay una asimetría alrededor del eje de periodo cero, entonces esto significa más correlación cruzada e indica que la lluvia es fuerte o más fuerte. Por ejemplo, nótense la asimetría en las Fig. 18, 19 y 23 alrededor del eje de periodo cero debida a los picos o valles en uno o ambos lados. Más correlación cruzada indica que las gotas de lluvia se están moviendo desde una zona de detección de un condensador a una zona de detección de otro condensador. A este respecto, cada interacción de una gota de lluvia y la superficie de un parabrisas tiene su propia firma de correlación en el dominio temporal. Una alta correlación cruzada indica que la misma gota está siendo detectada por diferentes condensadores, en diferentes puntos en el tiempo (p. ej., véase también la Fig. 9). Hay que notar que la "t" minúscula en la Fig. 9 representa lo mismo que el eje de periodos en las Figs. 15-24.Figs. 12-24 illustrate ones examples of cross correlations carried out Fig. 14 sample cross correlation data, while Figs. 15-24 illustrate cross correlation graphs of certain of the data in Fig. 14 in which it is detected rain. In Figs. 15-24, each period on the axis horizontal is a microsecond (1 \ mus) for example purposes, and the Sampling was carried out every microsecond. As explained above with respect to Fig. 13, in Figs. 15-24 in time = 0 (period 0), there is no time shift of the values of the different capacitors that are being correlated. Fig. 14 illustrates that when rain is present (see signs S1-S5 and W1-W5), delta signals corresponding to autocorrelation were high. Figs. 15-24 are plotted of cross correlations corresponding to these signals. Help look for symmetries among traces of the left part and the right part of each of Figs. 15-24 (a side of zero is compared to other side of zero). Usually, if there is a symmetry around the zero period axis, there is not much cross correlation what indicates that the rain detected is not very strong. However, if there is an asymmetry around the zero period axis, then this means more cross correlation and indicates that the rain is strong or stronger. For example, note the asymmetry in Figs. 18, 19 and 23 around the zero period axis due to the peaks or valleys in one or both sides. More cross correlation indicates that the drops of rain are moving from a detection zone of a capacitor to a detection zone of another capacitor. To this respect, every interaction of a raindrop and the surface of a windshield has its own correlation signature in the domain temporary. A high cross correlation indicates that the same drop is being detected by different capacitors, at different points in time (eg, see also Fig. 9). It should be noted that the lowercase "t" in Fig. 9 represents the same as the axis of periods in Figs. 15-24.

De esta manera, podrá apreciarse que un sensor de humedad (p. ej., un sensor de lluvia) puede detectar lluvia en la ventana de vehículo sin la necesidad de un condensador de referencia. Puede usarse la correlación espacio-temporal. Todos los condensadores, o una pluralidad de condensadores, en el sistema sensor pueden tener una forma idéntica o sustancialmente idéntica en determinadas formas de realización de ejemplo. Para fines de ejemplo, en un punto dado en el tiempo (p. ej., t1), el sistema puede comparar valores correspondientes a C1 con valores correspondientes a C2, y/o valores correspondientes a otro condensador. Para este tiempo t1 el sistema también puede comparar valores correspondientes a C1 consigo mismo (autocorrelación), y también puede comparar la autocorrelación para C1 con la autocorrelación para C2 y/o para otro(s) condensador(es) sensor(es).In this way, it will be appreciated that a sensor of humidity (e.g., a rain sensor) can detect rain in the vehicle window without the need for a capacitor reference. The correlation can be used temporal space. All capacitors, or one plurality of capacitors, in the sensor system they can have a identical or substantially identical form in certain forms of example embodiment. For example purposes, at a given point in time (e.g., t1), the system can compare values corresponding to C1 with values corresponding to C2, and / or values corresponding to another capacitor. For this time t1 the system can also compare values corresponding to C1 with itself (autocorrelation), and you can also compare the autocorrelation for C1 with autocorrelation for C2 and / or for other capacitor (s) sensor (s).

Claims (10)

1. Un sensor de lluvia para su instalación con una ventana de vehículo que comprende:1. A rain sensor for installation with a vehicle window comprising:
un circuito sensor que comprende por lo menos un primer condensador sensor (C1, C2, C3, C4) adaptado para soportarse por una ventana de vehículo, siendo el primer condensador sensor sensible a la humedad en una superficie externa a dicha ventana en condiciones de instalación;a circuit sensor comprising at least a first sensor capacitor (C1, C2, C3, C4) adapted to be supported by a vehicle window, being the first moisture sensitive sensor capacitor in a external surface to said window in conditions of installation;
teniendo el primer condensador sensor unos electrodos de condensador separados primero y segundo (7, 8) que son sustancialmente coplanarios; yhaving the first capacitor sensor separate capacitor electrodes first and second (7, 8) that are substantially coplanar; Y
en el que por lo menos parte del primer condensador sensor tiene una geometría fractal, caracterizado porque la geometría fractal se selecciona de entre el grupo que consiste en un fractal de Hilbert y un fractal de Cantor.in which at least part of the first sensor capacitor has a fractal geometry, characterized in that the fractal geometry is selected from the group consisting of a Hilbert fractal and a Cantor fractal.
2. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que la geometría fractal es tal que el primer condensador sensor (C1, C2, C3, C4) funciona como su propia pantalla de Faraday o cuasi-pantalla de Faraday para reducir los efectos adversos de las interferencias EMI.2. The rain sensor of claim 1, in which the fractal geometry is such that the first capacitor sensor (C1, C2, C3, C4) works as your own Faraday screen or quasi-screen of Faraday to reduce the adverse effects of EMI interference. 3. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que el primer condensador sensor (C1, C2, C3, C4) comprende una geometría fractal de manera que el flujo lateral causado por la geometría fractal permite al condensador ser sensible a la humedad en la superficie externa de la ventana que no se encuentra situada directamente sobre el primer condensador sensor.3. The rain sensor of claim 1, wherein the first sensor capacitor (C1, C2, C3, C4) comprises a fractal geometry so that the lateral flow caused by the fractal geometry allows the condenser to be sensitive to moisture on the external surface of the window that is not located directly on the first sensor capacitor. 4. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que la ventana es una de entre el parabrisas de vehículo, la luneta trasera de vehículo, y/o el techo solar de vehículo.4. The rain sensor of claim 1, in which the window is one of the windshield of the vehicle, the rear window of the vehicle, and / or the sunroof of the vehicle. 5. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que el sensor de lluvia comprende por lo menos unos condensadores sensores primero y segundo (C1, C2, C3, C4) de aproximadamente el mismo tamaño que son sensibles a la humedad en la superficie externa de la ventana, y en el que cada uno de los condensadores sensores primero y segundo comprende una geometría fractal.5. The rain sensor of claim 1, in which the rain sensor comprises at least about first and second sensor capacitors (C1, C2, C3, C4) of about the same size that are sensitive to moisture in the external surface of the window, and in which each of the first and second sensor capacitors comprises a geometry fractal 6. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que el sensor de lluvia incluye una pluralidad de condensadores sensores (C1, C2, C3, C4) que tienen una geometría fractal, en el que la pluralidad de condensadores sensores se disponen en un sistema alrededor de una placa de contacto (28) situada centralmente.6. The rain sensor of claim 1, in which the rain sensor includes a plurality of sensor capacitors (C1, C2, C3, C4) that have a geometry fractal, in which the plurality of sensor capacitors are they have in a system around a contact plate (28) centrally located 7. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que la longitud global del primer condensador sensor (C1, C2, C3, C4) es de aproximadamente 25 a 200 mm, más preferentemente de aproximadamente 30 a 90 mm.7. The rain sensor of claim 1, in which the overall length of the first sensor capacitor (C1, C2, C3, C4) is about 25 to 200 mm, more preferably of approximately 30 to 90 mm. 8. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente unos medios para autocorrelar datos correspondientes al y/o del condensador sensor para obtener datos autocorrelados, y unos medios para determinar en base a por lo menos dichos datos autocorrelados si hay humedad en la superficie externa de la ventana.8. The rain sensor of claim 1, which additionally comprises means to autocorrelate data corresponding to and / or the sensor capacitor to obtain data autocorrelated, and means to determine based on so less such autocorrelated data if there is moisture on the surface External window. 9. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, en el que el por lo menos un condensador sensor (C1, C2, C3, C4) es parte de un circuito sensor, comprendiendo el circuito sensor adicionalmente por lo menos un condensador imitador (C_{int}) que imita por lo menos cargar y/o descargar el primer condensador sensor, en el que un pulso de escritura hace que se cargue por lo menos el primer condensador sensor y un pulso de borrado hace que cada primer condensador sensor y condensador imitador se descarguen sustancialmente;9. The rain sensor of claim 1, wherein the at least one sensor capacitor (C1, C2, C3, C4) is part of a sensor circuit, comprising the sensor circuit additionally at least one imitator capacitor (C_ {int}) that imitates at least charging and / or discharge the first capacitor sensor, in which a write pulse causes it to charge so minus the first sensor capacitor and a clear pulse causes each first sensor capacitor and imitator capacitor are discharged substantially; en el que presencia de lluvia sobre la superficie externa de la ventana en un campo sensor del primer condensador sensor (C1, C2, C3, C4) hace que un voltaje en un electrodo de salida del condensador imitador fluctúe de una manera proporcional a la fluctuación del voltaje en un electrodo de salida del primer condensador sensor, incluso a pesar de que no haya lluvia presente en un campo del condensador imitador; yin which presence of rain on the external surface of the window in a sensor field of the first Sensor capacitor (C1, C2, C3, C4) causes a voltage in a output electrode of the imitator capacitor fluctuate in one way proportional to the voltage fluctuation in an output electrode of the first sensor capacitor, even though there is no rain present in an imitator capacitor field; Y en el que se detecta lluvia en base a una señal de salida del electrodo de salida del condensador imitador, en el que la señal de salida se lee por lo menos entre una finalización del pulso de escritura y un comienzo del pulso de borrado.in which rain is detected based on a signal output of the imitation capacitor output electrode, in the that the output signal is read at least between an end of the writing pulse and a start of the erase pulse. 10. El sensor de lluvia de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente por lo menos un motor de correlación que (a) autocorrela información del y/o correspondiente al condensador sensor para determinar si hay o no lluvia en la superficie exterior de la ventana, y/o (b) lleva a cabo correlaciones cruzadas de información del y/o correspondiente al condensador sensor para determinar a qué velocidad operar por lo menos un limpiaparabrisas de un vehículo y/o una cantidad de lluvia en la superficie externa de la ventana.10. The rain sensor of claim 1, which additionally comprises at least one correlation engine that (a) autocorre information of and / or corresponding to the sensor capacitor to determine whether or not there is rain in the outer surface of the window, and / or (b) performs cross correlations of information of and / or corresponding to sensor capacitor to determine at what speed to operate so minus a vehicle windshield wiper and / or an amount of rain on the outer surface of the window.
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