Sensores ópticos

7/17/2019 Sensores ópticos

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Sensores ópticosLos sensores ópticos más sencillos se utilizan para el mando de la limpieza automática delparabrisas o del cristal de dispersión de los faros y para encender las luces del automóvilcuando se reduce las condiciones lumínicas.

Sensor de lluviaEl sensor de lluvia (figura inferior) detecta la presencia de gotas de agua sobre el parabrisas yhace posible el accionamiento automático del limpiaparabrisas. De ese modo el conductor esaliviado de la necesidad de accionar repetidamente la palanca de mando del parabrisas ypuede concentrar toda su atención en la conducción. El modo de accionamiento manual sigue

siendo posible por de pronto como operación adicional. El modo automático (opcional) ha deser reactivado despus de todo nuevo arran!ue del motor.

El sensor está constituido por un sensor emisor"receptor óptico (análogo al del sensor desuciedad). #n diodo luminoso emite luz. $uando el parabrisas está seco% la luz% !ue llega alcristal en un ángulo determinado% se refle&a en la superficie e'terior (refle'ión total) e incideasimismo en el receptor (fotodiodo)% dispuesto igualmente en un ángulo determinado. i haygotas de agua en la superficie e'terior% una parte considerable de la luz se desvía hacia el

e'terior y debilita la seal de recepción. * partir de determinado grado se conecta ellimpiaparabrisas automáticamente% incluso en



caso de haber suciedad. En las +ltimas versiones del sensor se utiliza luz infrarro&a% en lugar dela luz usual visible empleada anteriormente.

El sensor regula la velocidad del limpiaparabrisas en función de la cantidad de lluvia medida.En combinación con accionamientos del limpiaparabrisas de regulación electrónica% lavelocidad de estregado en funcionamiento intermitente puede regularse de modo continuo. ies proyectada de repente una gran cantidad de agua sobre el parabrisas% p. e&. al adelantar aun camión% el sistema conmuta inmediatamente al escalón de velocidad más alto.El sensor de regulación se puede utilizar tambin para el cierre automático de las ventanas ydel techo corredizo. E!uipado con un sensor de luz adicional% puede activar incluso elalumbrado del vehículo en caso de oscuridad o al entrar en un t+nel% sin !ue intervenga elconductor. Es incluso imaginable utilizar en el futuro el sensor de lluvia para informar asistemas telemáticos del tráfico sobre la situación meteorológica reinante en un tramodeterminado de la carretera.

El inconveniente detectado en este dispositivo es !ue tiene !ue permanecer completamentelimpio para así eliminar efectos desfavorables% como sería% por e&emplo% la formación de hielo ovaho sobre la zona sensible del captador. ,ara evitar este problema el dispositivo cuenta conun sistema de calentamiento regulado !ue se encuentra en contacto con la zona ocupado porel dispositivo en la luna del parabrisas. De esta forma se asegura el perfecto funcionamiento dela parte óptica de !ue dispone este aparato.

Sensor de suciedadEste tipo de sensor (figura inferior) detecta el grado de suciedad de los cristales de dispersión

de los faros% con el fin de iniciar su limpieza automática en caso necesario. La clula óptica derefle'ión del sensor se compone de una fuente luminosa (LED) y de un receptor de luz(fototransistor). Está situada en el lado interior del cristal de dispersión% pero no en el trayecto



óptico directo de los rayos de la luz de marcha. i el cristal de dispersión está limpio o tambincubierto de gotas de lluvia% el haz luminoso de medición radiante en la pro'imidad del espectroinfrarro&o pasa al e'terior sin obstáculo. ólo una ínfima parte del haz se refle&a en el receptorde luz. ,ero si el haz luminoso incide en la superficie e'terior del cristal de dispersión sobrepartículas de suciedad% una cantidad de luz proporcional al grado de suciedad se refle&a en elreceptor y a partir de determinada magnitud activa automáticamente del sistema limpiafaros.

Clasificación de pasajeros/detección de asientos para niñosFunción

-ras la introducción del airbag para el acompaante% por razones tcnicas de seguridad y delramo de seguros se hizo necesario detectar si el asiento del acompaante está ocupado poruna persona o no. i el asiento del acompaante no está ocupado en caso de un accidente% nodebindose efectuar por tanto ninguna función de protección% la activación del airbagocasionaría costes de reparación innecesarios.$on el desarrollo de smartbags (airbags inteligentes) han aumentado las e'igencias dedetectar la ocupación de los asientos del conductor y del acompaante. El smartbag debe servariable en su comportamiento de inflado% en conformidad con la persona y la situaciónrespectivas. La actuación del airbag debe impedirse si su inflado y despliegue pueden resultardesfavorables para el pasa&ero en determinadas circunstancias% (p. e&. si está sentado un nioen el asiento del acompaante o si se encuentra en ste un asiento para nios). ,or eso se haperfeccionado el simple modo de detección de ocupación de los asientos% realizándose unaclasificación inteligente de los pasa&eros /$ (/ccupant $lassification). La integración desensores adicionales permite detectar automáticamente la e'istencia de un asiento para nios.E!uipado con transpondedores% este sistema permite detectar si un nio ocupa o no el asiento.

Estructura#na esterilla de sensores con unidad de control (figuras inferiores) insertada en cada asientodelantero del vehículo detecta las informaciones sobre el ocupante y las transmite a la unidadde control de los airbags. Estos datos se tienen luego en cuenta para la activación adaptada delos sistemas de retención.



La esterilla de sensores /$ se compone principalmente de una disposición de elementosresistivos en función de la presión (elementos 012 0orc ensitive 1esistance)% cuyasinformaciones son evaluables de modo selectivo. La resistencia elctrica disminuye alaumentar la carga mecánica de un elemento sensor. Este efecto se detecta mediante el envíode una corriente de medición. #n análisis de todos los puntos de detección permite obtener unainformación sobre la magnitud de la superficie ocupada y sobre la distribución de los puntos deapoyo locales del perfil.#na antena emisora independiente y dos antenas receptoras integradas en la esterilla desensores /$ realizan la función de detectar un asiento para nios. #nos transpondedores !uee!uipan los asientos para nios son e'citados a generar un campo emisor y ocasionan lamodulación de una codificación específica de este campo. Los datos captados por las antenasreceptoras y evaluados por la electrónica sirven para la detección del tipo y de la orientacióndel asiento.



FuncionamientoEl principio de medición se basa en clasificar las personas en función de su fisiología (peso%tamao% etc.) y hacer así posible una activación optimizada de los airbags. En lugar de unamedición directa del peso del ocupante% el sistema /$ utiliza preferentemente la relación

e'istente entre las propiedades antropomtricas) (p. e&. la distancia entre los huesos ilíacos) yel peso. * este efecto% la esterilla de sensores /$ mide el perfil de presión sobre la superficiedel asiento.La evaluación muestra primero si el asiento está ocupado o no. El análisis siguiente permiteasignar a la persona en cuestión a una categoría definida (figura inferior).

Unidad de controlLa unidad de control alimenta la esterilla con corrientes de medición y eval+a las seales de lossensores con la ayuda de un programa de algoritmos !ue se desarrolla en el microcontrolador.Los datos de clasificación y las informaciones de detección de asientos para nios resultantesdel cálculo son transmitidos en un protocolo cíclico a la unidad de control de los airbags y% conarreglo a una tabla de decisión% toman parte en la activación de stos.

*lgoritmoLos siguientes criterios de decisión sirven% entre otros% al análisis de la impresión del perfil2

• Distancia entre los huesos ilíacos2

#n perfil de asiento típico tiene dos puntos de apoyo !ue corresponden a la distanciaentre los huecos ilíacos del pasa&ero.

• uperficie ocupada2

La dimensión de la superficie ocupada se manifiesta en correlación con el peso delcuerpo.

• $oherencia del perfil2$onsideración de la estructura del perfil.



• Dinámica2

3ariaciones del perfil en función del tiempo.

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