PARDO CONEJERO RAUL (ES)
| US4380040A | 1983-04-12 | |||
| ES1214390U | 2018-06-19 |
"Product Showcase: AT 42QT1011 Capacitive Touch Breakout Board", YOUTUBE, 25 January 2018 (2018-01-25), XP054981603, Retrieved from the Internet
FUJITSU SEMICONDUCTOR: "PCB and Layout Guidelines for Touch Sensor Controller Application Note 0", FUJITSU SEMICONDUCTOR EUROPE, 1 January 2009 (2009-01-01), pages 1 - 13, XP055232502, [retrieved on 20200416]
IQS231A DATASHEET: "Single Channel Capacitive Proximity/Touch Controller for SAR applications", AZOTEQ, 30 November 2017 (2017-11-30), pages 1, 34, XP055789642, Retrieved from the Internet
"#2 Capacitive Touch Sensor with ESP8266", YOUTUBE, 23 July 2016 (2016-07-23), XP054981604, Retrieved from the Internet
| REIVINDICACIONES 1. Sensor para marcador formado por una caja de plástico (3) que en su interior contiene una placa de un circuito impreso (1) con un espesor del dieléctrico entre 1 ,4 - 1 ,6 mm conformada por dos caras: a. la cara activa (1 a) recubierta completamente por cobre b. la cara inactiva (1 b) formada por una malla de cobre caracterizado porque la caja (3) está fijada a un cristal (2 ) mediante la cara activa (1a). 2. Sensor según la reivindicación 1 caracterizado porque la malla de cobre está formada por celdas de 6*6 milímetros. 3. Sensor según las reivindicaciones 1-2 caracterizado porque el cristal (2) tiene un espesor entre 10-12 mm. 4. Sistema formado por: a. los sensores según las reivindicaciones 1-3 b. un microcontrolador (4) con un módulo wi-fi (6), c. una fuente de alimentación (5), en donde la cara inactiva de la placa (1 b) está conectada al microprocesador (4) con un módulo wi-fi (6) mediante un hilo conductor. 5. Sistema según la reivindicación 4 caracterizado porque la fuente de alimentación (8) es tiene una diferencia de potencial de 5 V y una intensidad entre 1-1 ,8 A. |
Titulo de la invención
Sensor para marcador
Campo técnico de la invención
La presente invención describe un sensor para marcador basado en el efecto de capacidad- mutua. El sensor es adecuado para contabilizar el tanteo en diferentes deportes, especialmente para contabilizar el tanteo en el paddle.
Antecedentes de la invención
En los últimos años se han popularizado los partidos de diferentes deportes (paddle, tenis, baloncesto...) entre aficionados. El tanteo en estos partidos lo realizan los propios jugadores al no participar un árbitro en el partido. El tanteo se debe realizar de memoria porque apuntar el marcador demoraría el desarrollo de los partidos.
El documento más cercano a la invención ES1214390U describe un sensor basado en el efecto capacidad-mutua. El sensor está formado por una caja, que se acopla a un cristal. Cuando el sensor se utiliza para contabilizar el tanteo de un partido de paddle, la caja se coloca detrás del cristal de la pista.
El interior de la caja contiene tres placas:
Una placa de un circuito impreso que forma una malla cuadrada,
Una placa intermedia de un material dieléctrico,
Una placa de un circuito impreso recubierta toda la cara de cobre.
El sensor descrito se acopla a un microcontrolador y a una fuente de alimentación
Sin embargo, el sensor descrito por ES1214390U presenta grandes variaciones dependiendo de la fuente de alimentación empleada. Los resultados obtenidos varían si la fuente alimentación es un cargador de teléfono móvil, una fuente conmutada o la alimentación mediante una salida USB de un ordenador.
Objeto de la invención El problema resuelto por la invención es mejorar el sensor detallado en ES1214390U y que el sensor pueda ser utilizado usando cualquier fuente alimentación y que los resultados obtenidos sean reproducibles y reduciendo el ruido de la señal.
La solución encontrada por los inventores un sensor que comprende una sola placa de un circuito impreso, a diferencia ES1214390U que comprendía tres placas en contacto.
La placa del circuito impreso contiene:
Una capa activa
Una capa inactiva
La capa activa está completamente recubierta de cobre.
La capa inactiva está formada por una malla de cobre.
Según los estudios comparativos detallados en el ejemplo 2, la ventaja de la invención es que puede utilizar cualquier fuente alimentación de 5 V de corriente continua, ya sea una fuente conmutada, una fuente tradicional con transformador, batería tipo power bank, cargadores de teléfono móvil, salidas USB de un ordenador; la reproducibilidad de los resultados y mejor estabilidad del sistema. La intensidad de la fuente de alimentación está comprendida entre 1- 1 ,8 A.
Además al reducir el número de placas es sistema es más fácil de montar y más resistente a los impactos.
Breve descripción de las figuras
La figura 1 muestra la realización de la invención
La figura 2 la cara inactiva conectada al microcontrolador
Descripción detallada de la invención
El sensor descrito está formado por una caja (3) de un material plástico como por ejemplo PVC, ABS ó PLA.
En el interior se introduce una placa de un circuito impreso (1). La placa (1) contiene una cara activa (1 a) y una cara inactiva (1 b). La cara activa (1 a) está recubierta completamente de cobre. La cara inactiva (1 b) está formada por una malla de cobre. La malla de cobre está formada preferentemente por celdas de 6*6 milímetros. Como es conocido por el experto en la materia las placas de circuito electrónico (PCB) están fabricadas con fibra de vidrio o baquelita.
La caja (3) está unida a un cristal (2) mediante la cara activa de la placa (1 a), según la figura 1.
La fijación de la caja (3) al cristal (2) se realiza por los métodos conocidos por el experto en la materia, por ejemplo, mediante siliconas.
En modo preferente, el cristal (2) tiene un espesor entre 10-12 mm, Este espesor es el utilizado en las pistas de paddle. Al acercar la mano al cristal, el marcado se activa y se procede al conteo.
El sensor se acopla con un microprocesador (4) con módulo wi-fi (6) y una fuente de alimentación (5).
La cara inactiva de la placa (1b) presenta unas patas en donde se sueldan dos hilos que conectan con las dos conexiones del microprocesador (4)) con el módulo wi-fi (6), según se detalla en la figura 2.
En un modo preferente, el microprocesador (4) con módulo wi-fi (6) es una placa comercial NodeMcu®.
Un programa de ordenador se implanta en el microprocesador. El programa de ordenador se encarga de:
Hacer un control automático de ganancia al inicio del programa para determinar el ruido.
Leer la capacidad normal de las placas del sensor.
Decidir el nivel de disparo, discriminando el ruido ambiente.
- Aumentar un punto mediante el contacto por un tiempo menor a un segundo.
Disminuir un punto mediante el contacto por un tiempo mayor a un segundo. Establecer una conexión wi-fi con teléfonos, cámaras o pantallas
Detectar y ejecutar nuevas actualizaciones del programa.
La fuente de alimentación es una fuente alimentación comercial de 5 V tales como una fuente conmutada, una fuente tradicional con transformador, batería tipo power bank, cargadores de teléfono móvil, salidas USB de un ordenador. La intensidad de la fuente alimentación está comprendida entre 1- 1 ,8 A.
El sistema descrito se puede conectar por los medios conocidos por el experto en la materia a pantallas, teléfonos móviles, cámaras inalámbricas, etc.
El sensor descrito en la invención es adecuado para el conteo en cualquier juego, tales como squash, paddle, tenis, baloncesto, balonmano, etc.
En un modo preferente, el sistema descrito está destinado para contabilizar el tanteo en el paddle, de esta forma los puntos son 0, 15, 30 y 45.
Ejemplo 1.
El ejemplo 1 muestra la realización preferente de la invención
Una placa de circuito impreso (1) fabricada con fibra de vidrio con un espesor 1 ,5 mm. La cara inactiva de la placa (1 b) está forma de 8 celdas de 6*6 milímetros. La cara activa está completamente recubierta de cobre
Una placa comercial NodeMcu®, que contiene un microprocesador (4) y un módulo wi-fi (6) en la que implantó un programa de ordenador,
Una fuente de alimentación (5) de 5V/ 1-1 ,8 A,
Una caja de plástico (3) contenedora de PVC.
Los sensores se fijaron con silicona en los cristales (2) de una pista de paddle, un sensor a cada lado de pista. Los sensores estaban ubicados en el exterior de la pista, de forma que no interfirieron en el juego.
Los cristales de la pista de paddle tenían un espesor de 12 mm.
Los sensores se activaron al acercar la mano al mismo
Ejemplo 2
Este ejemplo detalla las ventajas del sensor detallado en la invención frente al sensor detallado en ES1214390U.
Los ensayos consistieron en tocar el sensor y medir un conteo durante 1 segundo (1000 ms) utilizando diferentes fuentes de alimentación. Se utilizó una subrutina del microprocesador que detectaba el momento en el que se había tocado el sensor directamente o a través de un cristal de 12 mm.
Una vez detectado el toque, comenzaba un conteo con una duración de 1000 ms. Al terminar este se enviaba esa información a vía wi-fi a una aplicación que mostraba los resultados obtenidos.
En los diferentes ensayos se determinó conteo máximo al tocar el sensor (MAX), ruido sin tocar el sensor (RUIDO), la relación MAX/RUIDO (SNR) y el conteo máximo con un cristal de 12 mm.
El sensor 1 corresponde al sensor descrito en ES1214390U
El sensor 2 corresponde al sensor detallado en el ejemplo 1 con las diferentes fuentes de alimentación.
Ensayo 1
El sensor 1 estaba conectado al microcontrolador y el microcontralador alimentado por un alimentador de teléfono Marca: Samsung, Modelo : 4250835903236, AC 220/230 DC 5V/1A
MAX RUIDO SNR CON CRISTAL
SIN TIERRA 180 1 180 60
CON TIERRA 800 1 800 0
Ensayo 2
El sensor 1 estaba conectado al microprocesador y el microprocesador alimentado por una batería marca: YUTRE power bank, Modelo: PB478, DC 5V/1A 22400 mAh
MAX RU IDO SNR CON CRISTAL
SIN ALIMENTACION 400 1 400 5
CON ALIMENTACION 25 1 25 500
Ensayo 3
Se repitió el ensayo 1 con el sensor 1 con otro alimentador de teléfono LG, modelo : MCS- 04ED, AC 220/230 DC 5V/1.8A
MAX RUIDO SNR CON CRISTAL SIN TIERRA 1200 1200 1 700
CON TIERRA 2100 640 3 500
Ensayo 4
Se repitió el ensayo 2 con el sensor 1 con otra batería, marca: I POSIBLE modelo: HX160Y 1 -XI N , DC 5V/1A 22400 mAh
MAX RUIDO SNR CON CRISTAL
SIN ALIMENTACION 500 120 5 60
CON ALIMENTACION 160 160 1 1
Ensayo 5
El sensor 2 se conectó al microprocesador y el microprocesador conectado a un alimentador de teléfono. Marca: Samsung, Modelo: 4250835903236, AC 220/230 DC 5V/1A
MAX RUIDO SNR CON CRISTAL
SIN TIERRA 990 2 495 990
CON TIERRA 970 1 970 975
Ensayo 6
Se repitió el ensayo 5 con otro alimentador de teléfono LG, modelo: MCS-04ED, AC 220/230 DC 5V/1.8A
MAX RUIDO SNR CON CRISTAL
SIN TIERRA 900 2 450 899
CON TIERRA 940 3 313 920
Ensayo 7
El sensor 2 conectado al microcontrolador y el microcontrolador alimentado por una batería marca: YUTRE power bank, Modelo: PB478, DC 5V/1A 22400 mAh
MAX RUIDO SNR CON CRISTAL
SIN ALIMENTACION 987 1 987 977
CON ALIMENTACION 978 2 489 966 Ejemplo 8
Se repitió el ensayo 7 (sensor 2) con otra batería: I POSIBLE, modelo: HX160Y1-XIN, DC 5V/1A 22400 mAh MAX RUIDO SNR CON CRISTAL
SIN ALIMENTACION 944 2 497 981
CON ALIMENTACION 988 2 494 974
Los resultados obtenidos muestran que el sensor 1 es altamente influenciable por la tierra del alimentador y la calidad de éste (rizado y variaciones de tensión). El uso del sensor 1 con una batería es inviable.
Los resultados obtenidos muestran el sensor 2 es más estable que el sensor 1. El sensor 2 no está influenciado por la fuente de alimentación y los niveles de conteo se mantienen estables.
Next Patent: FURNITURE ITEM THAT IS EASILY TRANSPORTED AND ASSEMBLED