WO1993002898A1 - Limpiaparabrisas inteligente - Google Patents

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    • B60S1/0825—Capacitive rain sensor

Definitions

  • the present invention relates to a new electronic circuit in charge of completely automating the conventional windshield wiper system in case of rain and in turn (in vehicles with electric windows). raise the windows when the engine is stopped, or at the will of the driver when the vehicle is running.
  • this problem is solved again by this invention, as it automatically activates and for a period of time the rapid speed of the windshield wiper motor and the water pump for washing the glass. In this way the rapid cleaning of the glass is achieved.
  • the circuit detects rain not only the windshield wiper mechanism works, but the glass (electric windows) will rise, if on the contrary the user, once raised, would like to lower any of them and keep it at a desired height, you must eliminate the automatic function, since otherwise, when the circuit detects rain again, it would raise them again. For this, a switch is placed on the dashboard or next to the rest of the switches that activate the electric window, thus allowing easy and convenient operation.
  • the circuit will always protect the vehicle when it is with the engine stopped, preventing the rain from wetting the interior of the vehicle before the carelessness of the user who leaves it without noticing a possible rain.
  • This part of the circuit is protected so that once the windows are raised, the window lift motor does not continue working in relation to the rain intervals that could cause its destruction, so it remains in a state of rest until the driver drops any glass.
  • Another advantage is that it does not affect the ice on the windshield glass (frost), preventing it from activating the mechanism and not ceasing until the glass defrosts, since this circuit only puts conductive liquids into operation.
  • sunroof and convertible roofs can be activated.
  • Small versions can also be made to activate only the rear wiper and headlights.
  • the main objective of this invention is the detection of rain and the circuit presented is done through a sensor.
  • the sensor is formed by two electrodes (1) of conductive material placed on the outside of the windshield glass (2) embedded in said glass to prevent reliefs that will wear the brushes.
  • Electrodes start at the top central part of the glass and are protected with an insulating material (3), or by the glass itself being free of this protection when they enter the range of the wiper blades (4) see figure i. This achieves, firstly, that only the possible rain is detected within said radius and secondly, being centered on the windshield glass, it does not reduce visibility to the driver being hidden by the rearview mirror.
  • the shape of the sensor is not strict, as long as the separation between the electrodes is respected, allowing some screen printing decoration that would make it even more discreet.
  • Another way could be to perform the sensor as shown in figure (3). In this case it is as an element of possible redemption ensuring its change in case of deterioration. It would be composed of a piece (2) that would incorporate ⁇ the electrodes in its outer face, which would fit perfectly in a hole that presents the glass (1) (as is logical between both elements, some type of joint would be placed ( 3) to ensure the impermeability of the joint), this type of sensor has the possibility to serve to hide and fix the rearview mirror support (4) as long as it is respected that the sensor is within the range of the brushes of the wiper washer.
  • the output cables (5) of the sensor are inside the vehicle and could be hidden by some type of trim.
  • the sensor could also be made as an adhesive sticker that incorporates the electrodes on the glass. This sticker must be of a reduced thickness so as not to cause excessive brush wear.
  • the circuit object of this patent of invention whose scheme is represented in Figure 2 is based as a principle of operation in a liquid detector (3) which contains an oscillator that generates a frequency that is applied to one of the electrodes (1) , when this is short-circuited through the raindrops by the other electrode (2) that goes to ground, it detects and causes a polarization signal that passes to a power cover (4) and activates the relay (5), starting the slow speed of the windshield wiper motor.
  • a signal is provided that starts a time cycle in the timed (6), if the signal continues in this state, after a period of time a signal will remain on the power stage ( 7) to activate the relay (8) by changing the windshield wiper motor at rapid speed.
  • the circuit has another liquid detector (18), in this case away from the windshield glass (usually on the roof of the vehicle) with the get when it does not rain this detector (18) has no signal on the timed control (19) and by Whether there is a signal presence at the detector output (3), the timed control (19) applies a signal that will activate the relay (8), (fast speed of the windshield wiper motor) and the relay (21) ) (water pump for washing the glass), causing rapid cleaning of the glass.
  • the driver of the vehicle lowers some window pane, it sends a voltage (+ E) that is stored in the accumulator module (12).
  • this invention is not only intended for application in cars or trucks but can be applied to any windshield wiper device such as ships, airplanes, or any cleaning system.

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Abstract

Limpiaparabrisas inteligente, circuito electrónico que activa la velocidad lenta del motor limpiaparabrisas en relación con los intervalos de lluvia, si esta se hace intensa cambia automáticamente de velocidad, cierra todos los accesorios eléctricos del vehículo que sean necesarios para asegurar que no se moje el interior del vehículo tales como elevalunas, techo solar o techo eléctrico, permite el lavado automático del cristal parabrisas cuando otro vehículo arroja agua sobre el mismo.

Description

LIMPIAPARABRISAS INTELIGENTE
La presente invención se refiere a un nuevo circuito electrónico encargado de automatizar por completo el sistema convencional del limpiaparabrisas en caso de lluvia y a su vez (en vehículos con elevalunas eléctricos),. elevar los cristales cuando se encuentra con el motor parado, o por voluntad del conductor cuando el vehículo esta en marcha.
Es necesario para la conducción de un vehículo que su conductor preste la máxima atención, sobre todo en caso de condiciones climatológicas adversas, como puede ser ante la presencia de lluvia. En estas circunstancias no solo dedicara su atención a la carretera si no a su vez, que el limpiaparábrisas este a la velocidad adecuada a las variaciones de intensidad de lluvia, o desconectarlo para impedir el desgaste de escobillas o el posible rallado del cristal parabrisas, cuando cese por completo la lluvia.
En vehículos que incorporan función temporizada del limpiaparabrisas no se soluciona tampoco el problema, porque no coincide el barrido de las escobillas con las variaciones de intensidad de lluvia y de todas formas hay que prestar atención de desconectar cuando cesa la lluvia.
Otros controles electrónicos solucionan estos problemas, pero solo fijan su atención a las posibles variaciones de intensidad de lluvia haciendo accionar la velocidad lenta del motor limpiaparabrisas automáticamente.
El practico funcionamiento que se presenta en esta invención comienza con la intermitencia de la lluvia, que pone la marcha lenta del limpiaparabrisas, en relación con los intervalos de lluvia, a medida que estos aumentan, también lo harán las escobillas del limpiaparabrisas, secando por completo el cristal.
Cuando llega un momento que la intensidad de lluvia es muy elevada, pone automáticamente la marcha rápida y la mantiene hasta cesar la lluvia y por consiguiente el secado del cristal. De esta forma se demuestra que en cualquiera de las condiciones de lluvia, el circuito garantiza un perfecto funcionamiento, haciendo que el conductor se sienta mas relajado y fijando su atención íntegramente en la carretera.
Pero sin duda alguna la situación mas peligrosa es la que presenta cuando deja de llover, circulamos tranquilamente por la carretera y se cruza un vehículo con el nuestro, arrojando sobre nuestro parabrisas agua procedente de la carretera que generalmente es sucia y elimina por completo toda visibilidad.
Este problema vuelve ha solucionarlo esta invención, pues acciona automáticamente y durante un espacio de tiempo la velocidad rápida del motor limpiaparabrisas y la bomba de agua para lavado del cristal. De esta forma se consigue la limpieza rápida del cristal. Por otro lado, tan pronto como el circuito detecta lluvia, no solo funciona el mecamsmo del limpiaparabrisas, sino a su vez se elevaran los cristales (elevalunas eléctricos), si por el contrario el usuario, una vez elevados quisiera bajar alguno de ellos y mantenerlo en una altura deseada, deberá eliminar la función automática, ya que de no ser así , cuando de nuevo el circuito detectara lluvia volvería a subirlos. Para ello se sitúa un conmutador en el salpicadero o junto al resto de conmutadores que accionan el elevalunas eléctrico permitiendo así un manejo fácil y cómodo.
De todas forma el circuito siempre protegerá el vehículo cuando este se encuentre con el motor parado, impidiendo que la lluvia moje el interior de este ante el descuido del usuario que lo abandona sin percatarse de una posible lluvia.
Esta parte del circuito esta protegida para que una vez elevados los cristales no siga trabajando el motor del elevalunas en relación con los intervalos de lluvia que podría ocasionar su destrucción, por eso permanece en estado de reposo hasta que baje el conductor algún cristal. Otra ventaja es que no le afecta el hielo sobre el cristal del parabrisas (escarcha), impidiendo que activara el mecanismo y no cesara hasta que el cristal se descongelara, ya que a este circuito solo le pone en funcionamiento líquidos que sean conductores.
Además se pueden activar otros mecanismos eléctricos tales como techo solar y techos descapotables. Se pueden realizar también versiones reducidas para activar tan solo el limpiaparabrisas trasero y faros.
El principal objetivo de esta invención es la detección de la lluvia y el circuito que se presenta lo hace a través de un sensor.
El sensor esta formado por dos electrodos (1) de material conductor colocados en la parte exterior del cristal parabrisas (2) incrustados en dicho cristal para impedir relieves que desgastaran las escobillas.
Estos electrodos comienzan en la parte superior central del cristal y van protegidos con un material aislante (3), o por el propio cristal quedando libre de esta protección cuando entran en el radio de acción de las escobillas del limpiaparábrisas (4) ver figura i. Con esto se consigue, en primer lugar que solo se detecte la posible lluvia dentro de dicho radio y en segundo lugar, al estar centrado en el cristal parabrisas, hace que no reste visibilidad al conductor quedando ocultos por el espejo retrovisor.
La forma del sensor no es estricta, siempre y cuando se respete la separación entre los electrodos, permitiendo alguna decoración en serigrafia que aun lo haría mas discreto. Otra forma podría ser el realizar el sensor como muestra la figura (3). En este caso es como un elemento de posible canjeo asegurando su cambio en caso de deterioro. Estaría compuesto por un pieza (2) que incorporaría'' los electrodos en su cara externa, la cual se alojaría a la perfección en un orificio que presenta el cristal (1) (como es lógico entre ambos elementos se colocaría algún tipo de junta (3) par asegurar la impermiabilidad de la unión), este tipo de sensor tiene la posibilidad de servir para ocultar y fijar el soporte del espejo retrovisor (4) siempre y cuando se respete que el sensor quede dentro del radio de acción de las escobillas del limpiaparabrisas.
Los cables de salida (5) del sensor se encuentran en el interior del vehículo y podrían ser escondidos por algún tipo de embellecedor.
También se podría realizar el sensor como un pegatina adhesiva que incorpore los electrodos sobre el cristal. Esa pegatina ha de ser de un espesor reducido para no producir excesivo desgaste de las escobillas.
Se han descrito una serie de posibilidades de realización del sensor las cuales se podrían ampliar si fuera necesario siempre y cuando se respeten y no se altere el principio de funcionamiento del invento.
El circuito objeto de esta patente de invención cuyo esquema se representa en la figura 2 se basa como principio de funcionamiento en un detector de líquidos (3) el cual contiene un oscilador que genera una frecuencia que es aplicada a uno de los electrodos (1), cuando esta es cortocircuitada a través de las gotas de lluvia por el otro electrodo (2) que va a masa, se detecta y provoca una señal de polarización que pasa a una tapa de potencia (4) y acciona el relé (5), poniendo en funcionamiento la velocidad lenta del motor limpiaparabrisas. A su vez de la etapa de potencia (4) se proporciona una señal que inicia un ciclo de tiempo en el temporizados (6), si la señal continua en este estado, trascurrido un espacio de tiempo quedara una señal sobre la etapa de potencia (7) que accionara el relé (8) cambiando a velocidad rápida el motor del limpiaparabrisas.
El circuito dispone de otro detector de líquidos (18), en este caso lejos del cristal parabrisas (generalmente sobre el techo del vehículo) con el consigue cuando no llueve este detector (18) no presenta señal sobre el control temporizado (19) y por tanto si a la salida del detector (3) hay presencia de señal, el control temporizado (19), aplica durante un espacio de tiempo una señal que accionara el relé (8), (velocidad rápida del motor limpiaparabrisas) y el relé (21) (bomba de agua para el lavado del cristal), provocando la rápida limpieza del cristal. Por otro lado cuando el conductor del vehículo hace descender algún cristal del elevalunas, manda una tensión (+ E) que es almacenada en el modulo acumulador (12).
Tan pronto como se detecta en el mododulo (3) los primeros impulsos de lluvia se manda atraves del previo (9) al control (10), este dejara pasar el impulso hacia el relé (11) y por consiguiente descargando el modulo acumulador (12) sobre la etapa de potencia (13) , que accionara a su vez por un lado el relé (12) que elevara los cristales del elevalunas y por otro lado, mandando una señal al control (10), para que aunque cesara la señal que viene del previo (9) (a consecuencia del secado del sensor por parte de las escobillas del limpiaparabrisas), los cristales seguirían su camino y se elevarían por completo, dejando preparado de nuevo el acumulador (12) hasta que se baje algún cristal elevalunas, para repetir el ciclo.
Pero si el conductor del vehículo quiere llevar los cristales a una cierta altura y no quieren que se eleven, deberá accionar el conmutador (15) el cual se encuentra situado en un lugar cómodo en el salpicadero. En estas circunstancias introduciremos una tensión positiva (+C), que pertenece al contacto del vehículo (cuando este esta en marcha) sobre el modulo de control (10) que hará ignorar la presencia de señales en la salida del previo (9) no activando el relé (11), protección que quedara eliminada cuando se pare el vehículo por lo tanto desaparece el (+C), en este momento tan pronto como se reciba un impulso de lluvia en el modulo (3), tendrá el camino libre hasta el relé (14) que quedara accionado tanto tiempo como mande el acumulador (12).
Una vez descargado este por muchas variaciones de lluvia que se presenten el modulo (3) y que pasen a través del previo (9) al control (10) y accionen el relé (11) no tendrá efecto sobre la etapa de potencia (13) y no accionara el relé (14) que dando los cristales en reposo. Con esto se consigue la garantía que una vez elevados los cristales no volverá ha activarse el motor del elevalunas impidiendo por tanto su destrucción.
Otra protección que. presenta este invento es que como los módulos (4,6 y 7) tienen como alimentación la tensión (+C) (positivo cuando el vehículo tiene el motor en marcha), cuando el vehículo esta parado no funcionaran las escobillas del limpiaparabrisas aunque el módulos (3) detecte lluvia. Si vemos la figura (2) observamos que todos los módulos que forman el conjunto de elevación de cristales eléctricos (del 9 al 15), van encerados en un bloque que se denomina (A).
Para activar el cierre de otros mecanismos eléctricos tales como techo solar y descapotable se utilizaran otros bloques (A) uno para cada accesorio, debido a que cada uno tiene diferentes tiempos de cierre. Como el principio de funcionamiento es el mismo se representa en el esquema de la figura 2 en un solo bloque (A) el correspondiente a la función de elevalunas.
Pero este invento no solo esta destinado para la aplicación en coches o camiones sino que puede ser aplicado a cualquier dispositivo de limpiaparabrisas como puede ser en barcos, aviones, o cualquier sistema de limpieza.
Y hay que hacerse constar que las disposiciones anteriormente indicadas son susceptibles de modificaciones de detalles encuanto no altere su principio de funcionamiento.

Claims

REINDmCACIONES
Se reindivica como de nueva y propia invención la propiedad y explotación exclusiva d :
1) .- LLMPIAPARAB ISAS π TELIGENTE caracterizado por ser un circuito electrónico que automatiza por completo un sistema del limpiabrarabrisas en caso de lluvia, activa la velocidad lenta del motor limpiaparabrisas ante la intermitencia de lluvia cambiando de velocidad dicho motor de lenta a rápida cuando con la primera no pueda secar el cristal ante una gran cantidad de lluvia, que eleva los cristales del vehículo cuando este se encuentra con el motor parado o por voluntad del conductor cuando esta en marcha, se pueden activar otros mecanismos electrónicos del vehículo tales como techo solar o descapotable y que puede poner simultáneamente la marcha rápida del motor limpiaparabrisas y la bomba de agua del lavado del cristal parabrisas en situaciones que no llueva y otro vehículo que se cruza arroja agua sucia procedente del suelo sobre el cristal parabrisas impidiendo la visibilidad. Consta de un detector de líquidos que hará accionar las escobillas del limpiaparabrisas cada vez que detecte lluvia en su sensor, que esta formado por dos electrodos de cualquier material conductor colocados en la parte exterior del cristal parabrisas y dentro del radio de acción de las escobillas del limpiaparabrisas, en un lugar que no reduzca la visibilidad al conductor. 2) .- Un circuito según reivindicación 1 caracterizado por utilizar un detector de líquidos conductores como activador del mecanismo.
3) .- Un circuito según reivindicaciones 1 a 2 caracterizado por un temporizados que cuando la intensidad de lluvia se hace constante durante un tiempo igual a su temporizacion activa la conmutación de velocidad del motor limpiaparabrisas, pasando de lenta a rápida.
4) .- Un circuito según reivindicaciones 1 a 3 caracterizado por permitir la elevación de los elevalunas eléctricos del vehículo, mediante un temporizados cuya temporizaión de tiempo coincide con el de elevación del cristal.
5) .- Un circuito según reivindicaciones 1 a 4 caracterizado por permitir en dependencia de la lluvia la activación de otros mecanismos eléctricos tales como techo solar y techos descapotables, mediante unos temporizadores que sus tiempos coincidan con cada uno de los cierres.
6).- Un circuito según reindivicaciones 1 a 5 caracterizado por que puede presentar otro detector de líquidos conductores fuera del radio de acción de las escobillas del limpiaparabrisas, para en combinación con el sensor que esta en el radio de acción, activar simultáneamente la velocidad rápida del motor limpiaparabrisas y la bomba de agua del lavado del cristal parabrisas, limpiando el cristal en aquellos casos que no llueve y otro vehículo arroja procedente del suelo agua sucia sobre el parabrisas. 7) .- Un circuito según reivindicaciones 1 a 6 caracterizado por que se puede presentar un modelo reducido para activar únicamente el limpiaparabrisas trasero del vehículo o limpiaparabrisas de los faros. Permitiendo por tanto la descomposición del invento en diversos modelos según las necesidades de accesorios del vehículo.
8) .- Un circuito según reivindicaciones 1 a 7 caracterizado por que los electrodos de su sensor comienzan en la parte superior central del cristal y van protegidos con el material aislante o por el propio cristal, quedando libre de esta protección cuando entran en el radio de acción de las escobillas del limpiaparabrisas, para conseguir que solo en dicho radio se detecte la lluvia.
9) .- Un circuito según reivindicaciones 1 a 8 caracterizado por permitir que su sensor no tenga una forma ni una ubicación estricta, siempre y cuando se respete la separación entre los electrodos y que reduzca la visibilidad al conductor. A su vez se puede decorar con serigrafia que aun lo hará mas discreto.
10) .- Un circuito según reivindicaciones 1 a 9 caracterizado por que permite la utilización de una pegatina adhesiva como sensor incorporando los electrodos al cristal, y qUe tendrá un espesos reducido para impedir que se desgasten las escobillas.
11) .- Un circuito según reivindicaciones 1 a 10 caracterizado por poder utilizar un sensor que facilita su cambio en caso de deterioro, formando por unas piezas que incorpora los electrodos en su cara exterior y que se situaría en un orificio que presentaría el cristal parabrisas.
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