ES2349590T3 - Unidad de adquisición de imagen con dispositivo calefactor para monitorización del exterior de un automóvil. - Google Patents
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Abstract
La unidad comprende: una carcasa (1) con un interior protegido, una ventana (2) cerrada por un elemento transparente (3) y unos medios de soporte (4) para soportar un sistema óptico (5) frente a dicha ventana (2); unos medios de detección de imagen (6) alojados en dicha carcasa (1), frente a dicho sistema óptico (5) ,y asociados a unos medios de conexión con el exterior, para alimentación y/o intercambio bidireccional de señales; y unos medios de calefacción para aportar energía térmica a dicho elemento transparente (3), o a una zona adyacente al mismo, con el fin de evitar problemas de falta de transparencia debidos a factores ambientales y climáticos.
Description
Unidad de adquisición de imagen con dispositivo
calefactor para monitorización del exterior de un automóvil.
La presente invención concierne a una unidad de
adquisición de imagen con un dispositivo calefactor para aportar
energía térmica a un elemento transparente y/o sistema óptico a
través del cual la unidad adquiere información, con el fin de
evitar problemas de falta de transparencia debidos a factores
ambientales y climáticos.
La unidad de adquisición de imagen de la
presente invención es aplicable a la monitorización del exterior de
un vehículo automóvil.
Es bien conocido utilizar al menos una unidad de
adquisición de imagen incluyendo un detector de imagen, tal como
una cámara analógica o un dispositivo de tecnología CCD o CMOS,
situada en un emplazamiento del exterior de un vehículo para
obtener datos digitalizados representativos de unas imágenes
captadas por dicho detector de imagen, siendo dichos datos
susceptibles de ser tratados ulteriormente por medios electrónicos
para proporcionar, por ejemplo, señales de aviso para el conductor
o una imagen trasera mostrada en una pantalla.
El documento JP 2002 341432 A (MURAKAMI CORP.)
hace referencia a un dispositivo formador de imagen con una cámara
electrónica (30) que tiene un elemento de lente (31), un circuito
interno, etc., dentro de una carcasa interior o elemento
estructural situado dentro de otra carcasa o carcasa externa (20) y
accesible desde el exterior para moverla actuando sobre unos
tornillos (32, 33, 34).
En el documento JP 2002 341432 A, dicha carcasa
externa (20) está sujetada a un miembro base (10) fijado a la
superficie interior de una placa transmisora de luz de una ventana,
la cual en la realización ilustrada es el parabrisas o cristal
delantero de automóvil (G) del vehículo. En este documento japonés
no se hace mención ni se sugiere la posibilidad de montar dicha
carcasa interior de la cámara (30) en una parte externa del
vehículo.
En el documento JP 2002 341432 A propone unos
medios de calentamiento para ser colocados fuera de dicha carcasa
interior de la cámara (30), previstos para calentar un elemento
transparente o translúcido (generalmente el parabrisas (G)). Estos
medios de calentamiento no están previstos para calentar la cámara
(30) sino para calentar un elemento transparente o translúcido
(generalmente el parabrisas (G)), como se afirma en su
reivindicación
3.
3.
Se proponen unos medios de rectificación (véase
JP 2002 341432 A, reivindicación 4) no para calentar directamente
la cámara (30) (y por consiguiente ninguno de sus elementos,
incluyendo el elemento de lente (31)) para evitar un fallo de dicha
cámara por calentamiento.
Es habitual incorporar una de tales unidades de
adquisición de imagen en un conjunto retrovisor exterior del
vehículo para proporcionar datos digitalizados representativos de
una imagen trasera además de la imagen trasera reflejada por el
reflector. Debido a que la unidad de adquisición de imagen está
situada en el exterior del vehículo, aunque esté hasta cierto punto
protegida de la humedad por una carcasa específica y/o una carcasa
del retrovisor, está expuesta a las condiciones ambientales y
climáticas, las cuales ocasionan problemas bien conocidos que
pueden dejar la unidad de adquisición de imagen inhabilitada. Los
problemas más frecuentes son los siguientes:
- -
- formación de una capa de rocío, escarcha o hielo en una superficie exterior acristalada de la unidad de adquisición de imagen debido a condiciones de humedad exterior elevada en combinación con bajas temperaturas;
- -
- empañamiento en diferentes superficies que componen el sistema óptico de la unidad de adquisición de imagen debido a la presencia de humedad en el interior de la carcasa y a diferencias de temperatura entre el interior y exterior de la carcasa;
- -
- acumulación de gotas de agua o copos de nieve frente a la superficie exterior acristalada de la unidad de adquisición de imagen debido a la lluvia, nieve, rociado de agua, etc.;
- -
- acumulación de polvo, suciedad, etc.
La superficie del reflector del retrovisor
también está sometida a la mayoría de los anteriores problemas, y
es conocido incorporar unos medios de calefacción, por ejemplo, en
la forma de una configuración de líneas de tinta o pasta resistiva
serigrafiada sobre la superficie trasera del reflector y conectada a
una fuente de alimentación de corriente continua del vehículo, de
una manera análoga a la empleada en la luneta térmica trasera.
Existe la necesidad de disponer de unos medios
para evitar problemas de falta de transparencia debidos a factores
ambientales y climáticos en una superficie exterior acristalada o en
el sistema óptico de la unidad de adquisición de imagen. Sin
embargo no se conoce en el mercado, ni a través de ningún documento,
una unidad de adquisición de imagen para monitorización del
exterior de un automóvil equipada con un dispositivo calefactor para
tal fin.
El objetivo de la presente invención es el de
aportar una unidad de adquisición de imagen para la monitorización
del exterior de un automóvil, provista de un dispositivo calefactor
para aportar energía térmica a un elemento transparente y/o al
sistema óptico de la unidad con el fin de evitar problemas de falta
de transparencia debidos a factores ambientales y climáticos.
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El anterior objetivo se consigue, de acuerdo con
la presente invención, aportando una unidad de adquisición de
imagen según la reivindicación 1.
Los mencionados medios de calefacción pueden
utilizar diferentes fuentes de energía y diferentes formas de
conducción de dicha energía. Según un ejemplo de realización
preferido, los medios de calefacción comprenden al menos un
calefactor eléctrico alimentado con corriente continua desde dichos
medios de conexión con el exterior de la unidad de adquisición de
imagen, los cuales están típicamente en conexión con un sistema de
alimentación eléctrica del vehículo automóvil. Aunque el citado
calefactor eléctrico podría estar continuamente encendido durante
todo el tiempo en que el sistema de alimentación eléctrica del
automóvil estuviera conectado, se prefiere incorporar unos medios
de control para controlar el funcionamiento de dicho calefactor
eléctrico de manera que sólo actúe cuando las condiciones
ambientales y climáticas lo requieran.
Un modo sencillo de incorporar dichos medios de
control comprende aportar un interruptor de apagado/encendido para
controlar el tiempo de activación de dicha corriente de alimentación
del calefactor eléctrico. Este interruptor de apagado/encendido
puede estar, por ejemplo, asociado a un termostato, para su
accionamiento automático en función de una temperatura local en la
unidad de adquisición de imagen, o a disposición de un usuario del
vehículo, para su accionamiento voluntario en función de una
apreciación subjetiva del usuario. En este segundo caso, el
interruptor de apagado/encendido puede ser común para al menos otro
dispositivo calefactor del vehículo, como, por ejemplo, un sistema
de calefacción de una luneta trasera y/o un sistema de calefacción
de un espejo retrovisor exterior. De este modo, cuando el usuario
del vehículo automóvil juzga que las condiciones ambientales o
climáticas son adversas, accionando un único interruptor puede
activar o desactivar los varios sistemas destinados a evitar
problemas de falta de transparencia en diferentes elementos del
automóvil.
Otro modo de realización más complejo para
dichos medios de control comprende la utilización de un procesador
central del vehículo, por ejemplo, en el caso de que dicho
procesador esté incorporado de serie en el vehículo, como es cada
vez más habitual. En este modo de realización, los medios de control
comprenden una interfaz hombre-máquina para
proporcionar diferentes parámetros al mencionado procesador central
del vehículo, el cual soporta un programa adaptado para controlar
la corriente de alimentación del calefactor eléctrico a lo largo
del tiempo en función del resultado de un análisis y procesado de
dichos parámetros, los cuales pueden proceder, por ejemplo, de uno
o más detectores asociados a la unidad de adquisición de imagen y/o
a otras partes del vehículo, y/o de un dispositivo de entrada de
instrucciones y datos a disposición de un usuario del vehículo.
Generalmente, estos parámetros incluyen, al menos, la temperatura en
el interior de la carcasa de la unidad de adquisición de imagen y
la temperatura ambiente exterior, pudiendo incluir además la humedad
interior y exterior, y otros.
Según un ejemplo de realización, dicho
calefactor eléctrico comprende al menos una resistencia eléctrica
aplicada directamente sobre dicho elemento transparente,
ventajosamente en la forma de un anillo abierto de tinta o pasta
resistiva serigrafiada sobre la cara interna de dicho elemento
transparente. La citada tinta o pasta resistiva puede ser, por
ejemplo, del tipo de grafito, Cu, Ag o Cu-Ag. En el
caso de que la tinta o pasta resistiva sea soldable, unos hilos de
conexión están conectados directamente a los extremos de dicho
anillo abierto de tinta o pasta resistiva. Cuando la tinta o pasta
resistiva no es soldable, se incorpora una capa de una tinta o
pasta conductiva soldable al menos en los extremos de dicho anillo
abierto de tinta o pasta resistiva para efectuar la conexión de
dichos hilos. Ventajosamente, dicha capa de tinta o pasta conductiva
soldable se extiende también a lo largo de uno o más tramos de
longitud variable del anillo abierto de tinta o pasta resistiva con
el fin de disminuir su resistencia y con ello ajustar la potencia de
calentamiento a un valor requerido. En aquellos casos en que se
considere necesario, la resistencia puede comprender una capa de un
material de máscara protectora aplicada sobre dicha tinta o pasta
resistiva y/o tinta o pasta conductiva con el fin de proteger la
resistencia eléctrica frente a niebla salina, cámara kesternich,
etc., de acuerdo con ensayos estándares realizados en el sector de
la automoción.
Alternativamente, el calefactor eléctrico puede
comprender al menos una resistencia eléctrica aplicada de manera
envolvente sobre una superficie externa o interna de una zona de la
carcasa adyacente al elemento transparente. En cualquier caso,
cuando se usa una resistencia eléctrica como elemento calefactor, el
material del que está hecha la resistencia eléctrica también tiene
una influencia sobre el control de la temperatura del calefactor.
Por ejemplo, si la resistencia eléctrica es de un material de tipo
PCT (Positive Temperature Coefficient), cuya resistencia aumenta
con el aumento de la temperatura del mismo, el calefactor exhibe un
tiempo de respuesta relativamente corto hasta alcanzar su
temperatura de estabilización en comparación con un material de
resistencia constante, el cual tiene un tiempo de respuesta más
largo pero alcanza una temperatura de estabilización más
elevada.
Según un ejemplo de realización sin resistencia
eléctrica, los medios de calefacción comprenden al menos un
elemento de un material buen conductor del calor para transferir
calor desde una zona de la carcasa en la que están alojados dichos
medios de detección de imagen hasta una zona adyacente al elemento
transparente, o próxima al mismo. Con ello se aprovecha la
disipación del calor generado por los chips de memoria y otras
aplicaciones específicas incluidos en la unidad de adquisición de
imagen para calentar la zona donde se encuentran situados los
elementos ópticos de la unidad. Para este intercambio térmico puede
usarse una célula Peltier.
Finalmente, según otro ejemplo de realización
sin resistencia eléctrica, los medios de calefacción comprenden una
boquilla de expulsión de aire situada junto al elemento transparente
y conectada a un sistema de calefacción o climatización de un
habitáculo del vehículo para crear una barrera de aire caliente
frente a la cara externa del elemento transparente. Este sistema
evita la condensación de la humedad o la formación de una capa de
escarcha o hielo sobre el elemento transparente y, además, ésta
cortina de aire proporciona una protección adicional frente a las
gotas de agua, ya sean de lluvia o de otras causas de rociado, y
partículas de polvo y suciedad.
En aquellos ejemplos de realización en los que
el calefactor está aplicado directamente sobre la carcasa de la
unidad de adquisición de imagen resulta ventajoso que el material de
dicha carcasa tenga un buen coeficiente de transferencia térmica.
Se podría contemplar que el calor transferido por la carcasa desde
la zona donde se encuentran los componentes electrónicos fuera
suficiente para calentar el elemento transparente lo bastante para
evitar los problemas ambientales y climáticos mencionados, sin
necesidad de utilizar un calefactor eléctrico.
Las anteriores y otras características y
ventajas resultarán más evidentes a partir de la siguiente
descripción detallada de unos ejemplos de realización con
referencia a los dibujos que la acompañan, en los que:
la Fig. 1 es una vista en sección transversal de
la unidad de adquisición de imagen de acuerdo con un ejemplo de
realización de la presente invención que incluye un calefactor
eléctrico aplicado al elemento transparente;
las Figs. 2 a 6 son vistas en planta inferior de
diferentes variantes del elemento transparente con calefactor
eléctrico de la unidad de la Fig. 1;
las Figs. 7 y 8 son vistas en sección
transversal de la unidad de adquisición de imagen de acuerdo con
unos ejemplos de realización de la presente invención que incluyen
un calefactor eléctrico aplicado a la carcasa; y
la Fig. 9 es una vista esquemática de la unidad
de adquisición de imagen de acuerdo con otro ejemplo de realización
de la presente invención que incluye una boquilla de expulsión de
aire caliente junto al elemento transparente.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 7 a 9, se
muestra una unidad de adquisición de imagen con dispositivo
calefactor para monitorización del exterior de un automóvil que
comprende, en general, una carcasa 1 que proporciona un interior
protegido, con una ventana 2 cerrada por un elemento transparente 3,
tal como un cristal protector, y unos medios de soporte 4 para
soportar un sistema óptico 5 frente a dicha ventana 2. Alojados en
dicha carcasa 1 se encuentran unos medios de detección de imagen 6
que incluyen un detector de imagen 11, tal como una cámara
analógica o un dispositivo de tecnología CCD o CMOS, situado frente
a dicho sistema óptico 5 y unos componentes electrónicos asociados
a unos medios de conexión con el exterior, tales como un cableado de
cinta plana 12 terminado en un conector 13, para alimentación y/o
intercambio bidireccional de señales. La unidad incluye finalmente
unos medios de calefacción para aportar energía térmica a dicho
elemento transparente 3, o a una zona adyacente al mismo, con la
finalidad de evitar problemas de falta de transparencia debidos a
factores ambientales y climáticos.
Hay que señalar que, junto con los citados
medios de calefacción, unos ejemplos de realización de los cuales
serán descritos en detalle más abajo, otros factores influyen en la
protección de las condiciones de transparencia del cristal
protector 3. Uno de tales factores es la colocación del cristal
protector 3 en una posición lo más exterior posible de la carcasa
1, de forma que se evita la acumulación de agua, nieve o polvo
frente al elemento transparente 3. Con ello también se facilita la
limpieza del elemento transparente 3 desde el exterior de la
cámara. Por otro lado, también resulta ventajoso que la superficie
exterior del elemento transparente 3 esté tratada mediante un
sistema hidrófilo, hidrófugo y antirreflectante.
Los mencionados medios de calefacción pueden ser
de varios tipos. Según un primer tipo, los medios de calefacción
comprenden al menos un calefactor eléctrico alimentado con corriente
continua desde dichos medios de conexión con el exterior, que
pueden ser compartidos con los medios de conexión de los medios de
detección de imagen 6 o independientes. Según un segundo tipo, los
medios de calefacción utilizan la transferencia de calor desde
fuentes de calor existentes en el automóvil o en la propia unidad de
adquisición de imagen hacia dicho elemento transparente 3, o a zona
adyacente al mismo.
Cuando se utiliza un calefactor eléctrico,
preferiblemente se incluyen unos medios de control (no mostrados)
para controlar el funcionamiento del mismo. Los mencionados medios
de control pueden comprender, por ejemplo, un interruptor de
apagado/encendido para controlar el tiempo de activación de dicha
corriente de alimentación del calefactor eléctrico, y este
interruptor de apagado/encendido puede estar asociado o integrado a
un termostato o estar situado en el panel de mandos del automóvil a
disposición de un usuario del mismo. Ventajosamente, dicho
interruptor de apagado/encendido es común para uno o más
dispositivos calefactores del vehículo, tales como un sistema de
calefacción de una luneta trasera o un sistema de calefacción de un
espejo retrovisor exterior.
De acuerdo con otra variante, dichos medios de
control utilizan un procesador central del vehículo, u ordenador de
a bordo, asociado a una interfaz hombre-máquina para
proporcionar diferentes parámetros procedentes de uno o más
detectores asociados a la unidad de adquisición de imagen y/o a
otras partes del vehículo, y/o de un dispositivo de entrada a
disposición de un usuario del vehículo, a dicho ordenador, en el
cual está cargado un programa adaptado para controlar dicha
corriente de alimentación del calefactor eléctrico a lo largo del
tiempo en función del resultado de un análisis y procesado de dichos
parámetros, entre los cuales se encuentran típicamente al menos la
temperatura en el interior de la carcasa 1 de la unidad de
adquisición de imagen, y la temperatura ambiente exterior.
Según un ejemplo de realización mostrado en la
Fig. 1, el calefactor eléctrico comprende una resistencia eléctrica
7 aplicada directamente sobre la cara interna del elemento
transparente 3. La presente invención prevé varias formas de
aplicar dicha resistencia eléctrica sobre el elemento
transparente.
En la Fig. 2 se muestra el elemento transparente
3 de la Fig. 1, sobre el cual está dispuesta la resistencia
eléctrica 7 en la forma de un anillo abierto de tinta o pasta
resistiva, la cual puede ser aplicada, por ejemplo, por una técnica
de serigrafía bien conocida. En el caso de que la mencionada tinta o
pasta resistiva sea soldable, un par de hilos de conexión 8 están
conectados por soldadura directamente a los extremos de dicho anillo
abierto de tinta o pasta resistiva 7, aunque igualmente podrían ser
conectados por otros medios convencionales, tales como por un
adhesivo conductivo.
La Fig. 3 muestra una resistencia eléctrica 7
aplicada sobre el elemento transparente 3 de una manera análoga a
la descrita en relación con la Fig. 2, pero en este caso la tinta o
pasta resistiva no es soldable, como ocurre con frecuencia en esta
técnica. Para la conexión de los hilos de conexión 8, el elemento
calefactor comprende una capa de una tinta o pasta conductiva
soldable aplicada sobre los extremos 16 de dicho anillo abierto de
tinta o pasta resistiva 7, y los hilos de conexión 8 están
conectados a dicha capa de tinta o pasta conductiva soldable
16.
La Fig. 4 muestra una resistencia eléctrica 7
aplicada sobre el elemento transparente 3 de una manera análoga a
la descrita en relación con la Fig. 3, pero aquí, dicha capa de
tinta o pasta conductiva soldable se extiende además a lo largo de
uno o más tramos 17 del anillo abierto de tinta o pasta resistiva 7
con el fin de disminuir su resistencia y con ello ajustar la
potencia de calentamiento a un valor requerido. Ventajosamente, la
aplicación de la capa de tinta o pasta conductiva soldable sobre
los extremos 16 y sobre dichos tramos 17 del anillo abierto de
tinta o pasta resistiva 7 se lleva a cabo en una misma
operación.
La Fig. 5 muestra una resistencia eléctrica 7
aplicada sobre el elemento transparente 3 de una manera análoga a
la descrita en relación con la Fig. 4, pero incluyendo una capa de
un material de máscara protectora 18, o tinta o pasta protectora,
sobre dicha tinta o pasta resistiva 7 y/o tinta o pasta conductiva
sobre tramos 17 de la misma con el fin de proteger la resistencia
eléctrica 7. La capa de tinta o pasta conductiva soldable sobre los
extremos 16 de la resistencia 7 también podría cubrirse con dicha
máscara protectora 18 en caso que la misma se aplicara después de
la soldadura de los hilos de conexión 8.
La Fig. 6 muestra otra variante en la que dicha
resistencia eléctrica tiene la forma de una capa laminar de un
material resistivo transparente 19 aplicada sobre la cara interna de
dicho elemento transparente 3 cubriéndolo completamente. Sobre
zonas opuestas de la capa laminar de material resistivo 19, y en
conexión con la misma, están dispuestos un par de electrodos 15 de
tinta o pasta conductiva, y unos hilos de conexión 8 están
conectados a dichos electrodos 15, de manera que cuando se aplica
una corriente eléctrica, substancialmente toda el área de la capa
laminar de material resistivo transparente 19 se calienta. Un
material resistivo transparente adecuado conocido es el óxido de
indio y estaño, denominado usualmente ITO.
Una posible forma de pasar los hilos de conexión
8 desde el interior al exterior de la carcasa 1 se muestra en la
Fig. 1, donde los hilos de conexión 8 pasan a través de una abertura
21 existente en un casquillo 22 que cierra los medios de soporte 4
del sistema óptico 5, y en el que se encuentra la ventana 2 con el
elemento transparente 3. Los hilos de conexión 8, una vez en el
exterior, quedan protegidos en unas regatas 23 existentes en dicho
casquillo 22 y en la carcasa 1, a la que están sujetados mediante
una brida 24 o similar. Alternativamente, los hilos de conexión 8
podrían discurrir internamente a través de una regata en dirección
axial (no mostrada) realizada en un fileteado de rosca entre el
casquillo 22 y la superficie externa de los medios de soporte 4 del
sistema óptico 5, o entre una superficie interna de los medios de
soporte 4 del sistema óptico 5 y el propio sistema óptico. En este
último caso, los hilos de conexión 8 podrían conectarse, por
ejemplo, al cableado de conexión de los medios de detección de
imagen 6 sin salir al exterior de la carcasa.
En las Figs. 7 y 8 se muestran otros dos
ejemplos de realización en los que el calefactor eléctrico comprende
al menos una resistencia eléctrica 9, 10 aplicada de manera
envolvente sobre una zona de la carcasa 1 adyacente al elemento
transparente 3. En el ejemplo de realización de la Fig. 7, dicha
resistencia eléctrica 9 está aplicada a una superficie externa de
aquella zona de la carcasa 1 que alberga y protege al sistema óptico
5 frente a la ventana 2, y que se encuentra adyacente al elemento
transparente 3 que cierra la ventana 2. La unión del conjunto
calefactor al exterior de la carcasa 5 puede realizarse, por
ejemplo, mediante la aplicación de capas de tintas o pastas
aislantes y conductivas con el fin de cumplir ensayos de
homologación. También aquí será necesario conectar un par de hilos
de conexión 8 para la alimentación de la resistencia eléctrica 9.
En el ejemplo de realización de la Fig. 8, la resistencia eléctrica
10 está aplicada a una superficie interna de dicha zona de la
carcasa 1 adyacente al elemento transparente 3, por ejemplo, sobre
una zona interior del casquillo 22. La resistencia 10 puede
consistir en un hilo resistivo aplicado, si es necesario, sobre una
capa de tinta o pasta aislante, o un sistema calefactor compuesto
por diferentes capas impresas de tintas o pastas aislantes y
conductivas. En cualquier caso, dos hilos de conexión 8 se
conectarán a la alimentación del calefactor.
En cualquiera de los ejemplos de realización
basados en una o más resistencias eléctricas arriba descritos,
dicha resistencia eléctrica puede ser de un material cuya
resistencia aumenta con el aumento de la temperatura del mismo, o
de un material cuya resistencia permanezca substancialmente
constante con las variaciones de la temperatura del mismo.
De acuerdo con otro ejemplo de realización, no
mostrado, de la presente invención, los medios de calefacción no
incluyen un calefactor eléctrico sino que comprenden al menos un
elemento de un material buen conductor del calor para transferir
calor desde una zona de la carcasa 1 en la que están alojados los
componentes electrónicos pertenecientes a dichos medios de
detección de imagen 6 hasta una zona adyacente al elemento
transparente 3, o próxima al mismo. Ventajosamente, dicho material
buen conductor del calor es el propio material del que está hecha
la carcasa 1, el cual, si tiene un coeficiente de transferencia
térmica suficientemente elevado, puede disipar adecuadamente el
calor generado por los componentes electrónicos y al mismo tiempo
transferir parte del mismo a la zona de la carcasa 1 adyacente al
elemento transparente 3. Para este fin, son materiales adecuados
para la construcción de la carcasa 1, por ejemplo, el ZAMMAK, el
aluminio, y varios plásticos térmicamente conductivos. En general,
incluso en los ejemplos de realización que incluyen un calefactor
eléctrico, resulta ventajoso que el material de la carcasa 1 tenga
un elevado coeficiente de transferencia térmica.
La mencionada transferencia de calor desde la
zona de la carcasa 1 en la que están alojados los componentes
electrónicos pertenecientes a los medios de detección de imagen 6
hasta la zona adyacente o próxima al elemento transparente 3
también puede efectuarse, de acuerdo con otro ejemplo de realización
no ilustrado, usando una célula Peltier.
Finalmente, en la Fig. 9 se muestra otro ejemplo
de realización sin calefactor eléctrico, en el que los medios de
calefacción comprenden una boquilla de expulsión de aire 20 situada
en el exterior de la carcasa 1 junto al elemento transparente 3. La
citada boquilla de expulsión de aire 20 está conectada a un sistema
de calefacción o climatización de un habitáculo del vehículo a
través de unas conducciones específicas 25. La carcasa 1 está
montada en una estructura exterior 14 del vehículo, de manera que el
elemento transparente 3 queda enfrentado a una abertura 26 de dicha
estructura exterior 14 del vehículo, la cual define una visera 27 y
un vierteaguas 28 alrededor de la mencionada abertura. Así, cuando
un ocupante del vehículo automóvil enciende la calefacción o el
climatizador para aumentar la temperatura en el interior del
habitáculo en relación con la temperatura exterior ambiente, el
aire expulsado por boquilla de expulsión de aire 20 crea una cortina
de aire caliente frente a la cara externa del elemento transparente
3 que actúa como una barrera que evita la condensación de la
humedad y/o la formación de una capa de escarcha o hielo sobre el
elemento transparente 3 y, además, proporciona una protección
adicional frente a las gotas de agua, ya sean de lluvia o de otras
causas de rociado, y partículas de polvo y suciedad.
Los anteriores ejemplos de realización tienen un
carácter meramente ilustrativo y no limitativo del alcance de la
presente invención, y un experto en la materia será capaz de
introducir variaciones y modificaciones sin salirse de dicho
alcance, el cual está definido en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (27)
1. Unidad de adquisición de imagen con
dispositivo calefactor para monitorización del exterior de un
automóvil, caracterizada porque comprende:
- una carcasa (1) con un interior protegido, una
ventana (2) cerrada por un elemento transparente (3) y unos medios
de soporte (4) para soportar un sistema óptico (5) frente a dicha
ventana (2);
- unos medios de detección de imagen (6)
alojados en dicha carcasa (1), frente a dicho sistema óptico (5), y
asociados a unos medios de conexión con el exterior, para
alimentación y/o intercambio bidireccional de señales; y
- unos medios de calefacción para aportar
energía térmica a dicho elemento transparente (3), o a una zona
adyacente al mismo,
caracterizado porque un casquillo (22),
en el que está situada la ventana (2) con el elemento transparente
(3), está montado sobre la superficie externa de los medios de
soporte (4) y cierra los medios de soporte (4) del sistema óptico
(5), donde dicho sistema óptico (5) divide el interior delimitado
por dicho casquillo (22) y dicha carcasa (1) en dos zonas
separadas, una primera de ellas encerrada entre un primer extremo de
dicho sistema óptico (5) y el elemento transparente (3), y la
segunda encerrada entre un segundo extremo de dicho sistema óptico
(5) y parte de la carcasa (1), y porque dichos medios de detección
de imagen (6) incluyen un detector de imagen (11) y componentes
electrónicos alojados en la segunda zona de dicha carcasa (1).
2. Unidad, de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada porque dichos medios de calefacción comprenden
al menos un calefactor eléctrico alimentado con corriente continua
desde dichos medios de conexión con el exte-
rior.
rior.
3. Unidad, de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizada porque comprende unos medios de control para
controlar el funcionamiento de dicho calefactor eléctrico.
4. Unidad, de acuerdo con la reivindicación 3,
caracterizada porque dichos medios de control comprenden un
interruptor de apagado/encendido para controlar el tiempo de
activación de dicha corriente de alimentación del calefactor
eléctrico.
5. Unidad, de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizada porque dicho interruptor de apagado/encendido
está asociado a un termostato.
6. Unidad, de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizada porque dicho interruptor de apagado/encendido
está a disposición de un usuario del vehículo.
7. Unidad, de acuerdo con la reivindicación 5,
caracterizada porque dicho interruptor de apagado/encendido
es común para al menos otro dispositivo calefactor del vehículo,
seleccionado de un grupo que incluye: sistema de calefacción de una
luneta trasera; y sistema de calefacción de un espejo retrovisor
exterior.
8. Unidad, de acuerdo con la reivindicación 3,
caracterizada porque dichos medios de control comprenden una
interfaz hombre-máquina para proporcionar diferentes
parámetros procedentes de uno o más detectores asociados a la
unidad de adquisición de imagen y/o a otras partes del vehículo, y/o
de un dispositivo de entrada a disposición de un usuario del
vehículo, a un procesador central del vehículo, el cual soporta un
programa adaptado para controlar dicha corriente de alimentación
del calefactor eléctrico a lo largo del tiempo en función del
resultado de un análisis y procesado de dichos parámetros.
9. Unidad, de acuerdo con la reivindicación 8,
caracterizada porque dichos parámetros están seleccionados
de un grupo que incluye la temperatura en el interior de la carcasa
(1) de la unidad de adquisición de imagen, y la temperatura
ambiente exterior.
10. Unidad, de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizada porque dicho calefactor eléctrico comprende al
menos una resistencia eléctrica (7, 19) aplicada directamente sobre
dicho elemento transparente (3).
11. Unidad, de acuerdo con la reivindicación
10, caracterizada porque dicha resistencia eléctrica (7)
tiene la forma de un anillo abierto de tinta o pasta resistiva
aplicada sobre la cara interna de dicho elemento transparente
(3).
12. Unidad, de acuerdo con la reivindicación
11, caracterizada porque unos hilos de conexión (8) están
conectados a los extremos de dicho anillo abierto de tinta o pasta
resistiva.
13. Unidad, de acuerdo con la reivindicación
11, caracterizada porque dicha tinta o pasta resistiva no es
soldable y comprende una capa de una tinta o pasta conductiva
soldable al menos en los extremos de dicho anillo abierto de tinta
o pasta resistiva.
14. Unidad, de acuerdo con la reivindicación
13, caracterizada porque unos hilos de conexión (8) están
conectados a dicha capa de tinta o pasta conductiva soldable
aplicada sobre los extremos de dicho anillo abierto de tinta o
pasta resistiva.
15. Unidad, de acuerdo con la reivindicación
13, caracterizada porque dicha capa de tinta o pasta
conductiva soldable se extiende además a lo largo de uno o más
tramos del anillo abierto de tinta o pasta resistiva con el fin de
disminuir su resistencia y con ello ajustar la potencia de
calentamiento a un valor requerido.
16. Unidad, de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 11 a 15, caracterizada porque comprende
una capa de un material de máscara protectora sobre dicha tinta o
pasta resistiva y/o tinta o pasta conductiva con el fin de proteger
la resistencia eléctrica (7).
17. Unidad, de acuerdo con la reivindicación
10, caracterizada porque dicha resistencia eléctrica tiene la
forma de una capa laminar de un material resistivo transparente
(19) aplicada sobre la cara interna de dicho elemento transparente
(3).
18. Unidad, de acuerdo con la reivindicación
17, caracterizada porque un par de electrodos (15) de tinta
o pasta conductiva están aplicados sobre zonas opuestas de la capa
laminar de material resistivo, en conexión con la misma, y unos
hilos de conexión (8) están conectados a dichos electrodos (15).
19. Unidad, de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizada porque dicho calefactor eléctrico comprende al
menos una resistencia eléctrica (9, 10) aplicada de manera
envolvente sobre una zona de la carcasa (1) adyacente al elemento
transparente (3).
20. Unidad, de acuerdo con la reivindicación
19, caracterizada porque dicha resistencia eléctrica (9) está
aplicada a una superficie externa de dicha zona de la carcasa (1)
adyacente al elemento transparente (3).
21. Unidad, de acuerdo con la reivindicación
19, caracterizada porque dicha resistencia eléctrica (10)
está aplicada a una superficie interna de dicha zona de la carcasa
(1) adyacente al elemento transparente (3).
22. Unidad, de acuerdo con la reivindicación
10, 17 ó 19, caracterizada porque dicha resistencia eléctrica
(7, 9, 10) es de un material cuya resistencia aumenta con el
aumento de la temperatura del mismo.
23. Unidad, de acuerdo con la reivindicación
10, 17 ó 19, caracterizada porque dicha resistencia eléctrica
(7, 9, 10) es de un material cuya resistencia permanece
substancialmente constante con las variaciones de la temperatura
del mismo.
24. Unidad, de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada porque dichos medios de calefacción comprenden
al menos un elemento de un material buen conductor del calor para
transferir calor desde una zona de la carcasa (1) en la que están
alojados unos componentes electrónicos pertenecientes a dichos
medios de detección de imagen (6) hasta una zona adyacente al
elemento transparente (3), o próxima al mismo.
25. Unidad, de acuerdo con la reivindicación
24, caracterizada porque dicho material buen conductor del
calor es el material del que está hecha la carcasa (1).
26. Unidad, de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada porque dichos medios de calefacción comprenden
una célula Peltier para transferir calor desde una zona de la
carcasa (1) en la que están alojados unos componentes electrónicos
pertenecientes a dichos medios de detección de imagen (6) hasta una
zona adyacente al elemento transparente (3), o próxima al
mismo.
27. Unidad, de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada porque dichos medios de calefacción comprenden
una boquilla de expulsión de aire situada junto al elemento
transparente (3) y conectada a un sistema de calefacción o
climatización de un habitáculo del vehículo para crear una barrera
de aire caliente frente a la cara externa del elemento transparente
(3).
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