CN107533135A - 用于在主方向上发送声学信号和/或从主方向接收声学信号的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在主方向(2)上发送声学信号和/或从主方向(2)接收声学信号的设备(1)，所述设备尤其用于检测车辆周围环境，所述设备包括电声转换器(3)和偏转元件(4)。电声转换器(3)设置用于在发送声学信号的情况下，在所述主方向(2)上和反向方向(5)上发送声学信号和/或在接收声学信号的情况下，由来自所述主方向(2)的和来自所述反向方向(5)的声学信号激励。所述偏转元件(4)设置用于在发送声学信号的情况下，将在所述反向方向(5)上输出的声学信号通过第一声学路径(6)如此偏转到所述主方向(2)上，使得所述声学信号在侧面经过所述电声转换器(3)，和/或在接收声学信号的情况下，将从所述主方向(2)到达的在侧面经过所述电声转换器(3)的声学信号如此通过所述第一声学路径(6)偏转，使得所述声学信号从所述反向方向(5)到达所述电声转换器(3)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在主方向上发送声学信号和/或从主方向接收声学信号的设备，所述设备尤其用于检测车辆周围环境。
背景技术
超声传感器当前的结构是复杂的。在这种超声传感器中，至少两根线路分别一方面在接通部载体的接通部处电接触，另一方面在压电陶瓷盘(所谓的电声转换器)的相应的接通部处电接触。在此，线路与电声转换器焊接，这优选借助热压焊接的过程来实现。电声转换器粘接到由铝构成的罐状结构的到膜片成锥形(verjüngte)的底部。为了接通，接通部载体放置在超声传感器的壳体中。在接通部载体上通常连接有操控电子装置的印刷电路板，并且在无印刷电路板的结构中通常连接有插头或线缆。
在超声转换器的罐状结构(所谓的转换器罐)中经常引入泡沫，以便缩短膜片的回声(Nachhall)和瞬变振荡(Nachschwingen)并且借助泡沫的阻尼来降低与主方向反向的声辐射。
在现有技术中，将可选择安装在转换器的主方向的反方向上的印刷电路板在那里相对于转换器罐间隔开地放置，使得可能在那里与主方向反向辐射的声音可以通过剩余的空隙逸出(entweichen)或在那里入射的声音可以在接收时进入。在现有技术中可选择使用的用于密封传感器壳体的相对声反射的(Schallhart)的浇注材料也等效地具有相对于转换器的大距离，并且由此相应地形成大的空隙。此外，这种浇注在转换器附近由于硬化而具有不规则的表面。因此，由此也无法得出反射特性。
在借助超声传感器检测环境的情况下，尤其在近距离范围内测量的情况下，经常产生问题。一个可能的原因是，由电声转换器产生的声音不仅向前辐射，即在期望的方向上辐射，而且也例如通过支承膜片的壁(即转换器罐的壁)辐射到侧向地处于超声传感器旁边的安装件(例如保险杠)中。借助附加的解耦环，经常尝试降低这种声音错误传播。
已知许多转换器原理是可逆的，即针对辐射做出的声明大多也符号反向地适用于入射。即使对于不可逆的传感器装置(例如电阻式传感器)来说，也适用等效的声音传播的规则。
发明内容
根据本发明的用于在主方向上发射声学信号和/或从主方向接收声学信号的设备包括电声转换器和偏转元件，所述设备尤其用于检测车辆周围环境。电声转换器设置用于在发送声学信号的情况下，在主方向上以及反向方向(Richtung)上发送声学信号和/或在接收声学信号的情况下，由来自主方向的以及来自反向方向的升学信号激励。偏转元件设置用于在发送声学信号的情况下，将在反向方向上输出的声学信号通过第一声学路径如此偏转到主方向上，使得该声学信号在侧面经过电声转换器，和/或在接收声学信号的情况下，将从主方向到达的在侧面经过电声转换器的声学信号如此通过第一声学路径偏转，使得该声学信号从反向方向到达电声转换器。在此，应该如此理解横向经过，即声学信号不穿过声学转换器，而是在其旁边经过。
这种根据本发明的设备的特征在于特别高的能效，因为将由电声转换器发送的不直接在主方向上发送的声学信号通过偏转元件偏转到该主方向上。在此，声学信号几乎没有附加的衰减。避免所述设备反向侧上的不希望的声学信号。因此，将传感器的相对于主方向在侧面或向后解耦或耦合的声音最小化。将效率(即整体输出的声音功率与发送功率的比值)最大化并且不为此目的使声学信号衰减。在等效的方式中，根据本发明的设备在接收声学信号的情况下的特征同样在于的高的效率。此外，可以通过设计声学路径来影响方向特性(Richtcharakteristik)。借助偏转元件通过声学路径同样偏转到主方向上的转换器的反向声音在那里与直接辐射到主方向上的声音叠加。根据波动力学的规律，在那里发生建设性的或破坏性的叠加，根据沿声学路径偏转的声音的传播时间和出口位置(Austrittsort)，可以在主方向上发送的情况下影响最大辐射的方向，并且可以在从主方向接收的情况下影响最大敏感度的方向。
从属权利要求示出本发明优选的扩展方案。
有利的是，第一声学路径通过偏转元件如此构造，使得在反向方向上发送的遵循第一声学路径的声学信号相对于由电声转换器直接在主方向上输出的声学信号受到这种传播时间延迟，使得实现与直接在主方向上发送的声学信号的相长叠加；和/或使得从主方向接收的遵循第一声学路径的声学信号相对于由电声转换器直接从主方向接收的声学信号受到这种传播时间延迟，使得实现与直接从主方向接收的声学信号的相长叠加。因此，避免声学信号的声波基于不同传播路径相互抵消。因此，提高了所述设备的效率。相长叠加是两个波形信号的以下叠加：其中，两个波形信号的波峰彼此落在一起并且因此在它们的强度上加强。
同样有利的是，偏转元件还设置用于在发送声学信号的情况下，还将在反向方向上输出的声学信号通过第二声学路径如此偏转到主方向上，使得该声学信号在侧面经过电声转换器，和/或在接收声学信号的情况下，将从主方向到达的在侧面经过电声转换器的声学信号如此通过第二声学路径偏转，使得该声学信号从反向方向到达电声转换器，其中，第一声学路径与第二声学路径具有对于声学信号的不同的传播时间，以便影响设备的方向特性。因此，实现发送的声束(Schallkeule)的主方向与电声转换器的垂直的在声音发送或声音接收的平面上的偏离。在此，这种效应可以受到建设性措施的影响并且因此有针对性地设计。因此，实现在确定的方向上有针对性地发送和接收声学信号，其中，可以根据安装灵活地选择设备的位置。
还有利的是，电声转换器布置在膜片的第一部分区域中并且第一声学路径引导通过膜片的第二部分区域。因此，实现由共同的膜片覆盖设备的所有声学开口。这实现设备的特别简单的安装。
还有利的是，在膜片的第一部分区域与第二部分区域之间布置有解耦装置，所述解耦装置至少减小膜片的第一部分区域与第二部分区域之间的振动传输。因为第一部分区域与第二部分区域可以具有不同的相位，所以有利地避免第一部分区域与第二部分区域之间的振动传输。以这种方式，提高设备的效率。
优选地，解耦装置是膜片在第一部分区域与第二部分区域之间的增厚部(Verdickung)和/或声学质量。因此，实现所述设备的特别简单的制造，因为不需要附加的部件。
有利的是，解耦装置包括支承膜片的载体设备，其中，进行支承的载体设备具有至少一个声反射区域以及至少一个透声区域。透声区域尤其布置在第一声学路径中和/或第二声学路径中。因此，给膜片提供附加的支承点，由此，将膜片的第一部分区域与第二部分区域之间的振动传输进一步最小化。此外，避免声学信号的不必要的衰减。
同样有利的是，膜片的第一部分区域和/或第二部分区域在其边缘区域中具有至少一个凹槽(Sicke)。由此，减小声学信号通过膜片的衰减并且因此提高设备的效率。在此，提高膜片的振动面的有效尺寸。
也有利的是，由膜片载体保持(halten)膜片，其中，膜片载体的厚度至少是膜片厚度的五倍。在此，膜片载体的任务是在主方向上提升膜片的振动特性并且通过适合的手段(例如建设性措施)避免在主方向对面的振动。这例如通过如下方式实现：膜片载体的厚度至少是膜片的厚度的五倍。以这种方式确保，通过声学信号仅将膜片而不将膜片载体置于振动中。因此，避免在不理想的方向上发送或接收声学信号。这导致设备的改善的辐射特性。
也有利的是，由膜片载体保持膜片，其中，膜片载体具有布满支柱或凹槽的表面，因为这种建设性措施至少减小膜片载体的声学激励。因此，以节省材料的方式避免设备的不理想辐射并且改善设备的辐射特性。
还有利的是，第一声学路径引导通过第一膜片并且第二声学路径通过第二膜片。在此，尤其有利的是，膜片彼此之间的设计不同。除了形状，相对位置以及所占据的面积，最初由电声转换器所激励的膜片与覆盖至少一个偏振单元的声学开口的膜片不同。前者例如在其厚度结构中强烈地具有以下任务：所述膜片必须作用于从电运动到机械运动的有效转换，反之亦然，而后者仅仅主要具有以下任务：保护偏振元件不受例如灰尘、水泥、水等材料进入的污染。在所述设备的适合的设计、定位以及偏振元件的适合的定向(例如向下定向)的情况下，使得污垢总是落下：将通过具有自然气流的小开口的可能的吹起(Durchblase)用于持续清洁，将总归存在的大面积的车身构件作为反射器计算在内，其覆盖/膜片显著区别于辐射主声音的膜片。因此，偏转元件的覆盖物仅是用于防止粗的污物的栅格结构，或者甚至可能可以完全省去。
在一种优选的构型中，还有利的是，在声音沿声学路径传播之后，偏转元件将反向辐射的声音又偏转回到产生其的膜片上。以这种方式，整个系统仅需要一个膜片。
附图说明
接下来参照附图详细地描述本发明的实施例。在附图中示出：
图1以第一实施方式示出一种根据本发明的用于在主方向上发送声学信号和/或从主方向接收声学信号的设备；
图2以第二实施方式示出一种根据本发明的用于在主方向上发送声学信号和/或从主方向接收声学信号的设备；
图3以第三实施方式示出一种根据本发明的用于在主方向上发送声学信号和/或从主方向接收声学信号的设备；
图4以第四实施方式示出一种根据本发明的用于在主方向上发送声学信号和/或从主方向接收声学信号的设备；
图5示出根据本发明的第一实施方式和第二实施方式的膜片载体的俯视图。
具体实施方式
图1示出一种用于在主方向2上发送声学信号和/或从主方向2接收声学信号的设备1。设备1是超声传感器。设备1在图1中以截面图示出。在该第一实施方式中，设备1的壳体17具有罐的形状，该罐在图1中以截面图示出。所述壳体具有底部15以及侧壁，所述侧壁在该第一实施方式中构成膜片载体14。在与壳体的底部15相对置的壳体的开口上布置有膜片9，该膜片覆盖(überspannen)位于图1上方的罐或壳体17的开口。为此，膜片9在其外圆周上与膜片载体14焊接。在膜片9的中央布置有电声转换器3。电声转换器3布置在膜片9的与主方向2相对置的或背向主方向2的侧上。电声转换器3例如具有圆盘的形状。电声转换器3的平面表面中的一个与膜片9粘接。
主方向2是垂直于膜片表面的方向，并且在该示例中从壳体17的底部15远离地指向。反向方向5是与主方向2相反的方向，该反向方向垂直于膜片9并且在该示例中指向底部15。
从膜片9向主方向2的相反方向看、即向反向方向5看，布置有偏转元件4，在此，该偏转元件位于壳体17的内部。偏转元件4与膜片载体14共同覆盖膜片9的与主方向2反向的区域或将其在声学上封闭。偏转元件4在位于图1左边的侧上具有第一偏转区域4a，该第一偏转区域从膜片载体14一直延伸到设备1的中央。偏转元件4具有位于图1中的右边的第二偏转区域4b，所述第二偏转区域从膜片载体14延伸到设备1的中央。第一偏转区域4a和第二偏转区域4b沿设备1的截面彼此相邻并且在这种情况下与膜片载体14共同延伸通过壳体17的整个内部截面。
偏转元件4由对于声学信号的频率范围在声学技术方面密封的材料成型。这尤其表示，偏转元件4中可能存在的开口明显小于空气中的声学信号的声波波长，并且它们的总和小于传播路径的20％。因此，偏转元件4中仅存在非常小的开口或不存在开口，通过所述开口虽然补偿可能存在的空气压力波动，然而，来自膜片9的声学信号的可忽略的部分至多可能通过壳体的底部15到达。因此，在此主要实现反射。此外，有利的是，将偏转元件4中可能的开口(例如用于引入绝缘材料的开口)闭合。
在第一偏转区域4a中，偏转元件4在其朝向膜片9的一侧上具有延伸通过第一偏转区域4a的整个宽度的弧形凹陷(Senke)。偏转元件4的第二偏转区域4b在其面向膜片9的一侧上具有延伸通过第二偏转区域4b的整个宽度的弧形凹陷。第一偏转区域4a的凹陷与第二偏转区域4b的凹陷具有不同的深度。
膜片9划分为第一部分区域8和第二部分区域10。在该示例中，第一部分区域8为圆形或圆盘，并且第一区域8的中央位于膜片9的中央。然而，膜片部分8的替代轮廓也是可能的，例如椭圆形或矩形。第一偏转区域4a与第二偏转区域4b之间的过渡沿反向方向5位于膜片9的中央以下。在第一优选实施例中，膜片9的第一部分区域8镶嵌在各一个部分区域10的两个相对置的侧上，其中，部分面10分别与部分面8大约一样大。膜片9的其余区域分别位于膜片载体14的或接下来进一步描述的载体设备12的相应区域上和/或例如通过相应的有利措施(例如材料增厚)而具有可忽略的振动特性。替代地，膜片9的第一部分区域8由膜片9的第二部分区域10环状包围。这种构型基于接下来的实施方案。因此，在图1示出的截面中，第二部分区域10既位于膜片9的第一部分区域8的左边，也位于膜片9的第一部分区域8的右边。
在膜片9的第一部分区域8与第二部分区域10之间，膜片9具有增厚部，通过所述增厚部构成解耦装置11。在这种实施方式中，解耦装置11还包括将膜片9的增厚部支承(abstützen)在偏转元件4上的载体设备12。在一种替代的实施方式中，解耦装置11由一片同样可以作为载体设备12使用的印刷电路板构成，以便实现将膜片9支承在振动节点上。
在此，膜片9的第一部分区域8的外圆周优选由凹槽13环绕。凹槽13是膜片9的伸缩性特别好的薄部位。膜片9的第二部分区域10在其外圆周上以及在其内圆周上由各一个凹槽13环绕。第二部分区域10的凹槽13同样表现为膜片9的薄部位。
因此，膜片9的振动区域(在此第一部分区域8和第二部分区域10)受到膜片9的成型、尤其受到膜片9的薄部位和刚性位置的影响。
如果在未示出的俯视图中考虑偏转元件4，则示出：第一偏转区域4a中的弧形凹陷与第二偏转区域4b中的弧形凹陷一起环绕共同的凹陷，所述凹陷以具有可变深度的槽(Graben)的形式圆形地环绕偏转元件4的中央，其中，可变的深度在第一偏转区域4a中最小并且在第二偏转区域4b中最大。如果部分区域10不完全环绕膜片9的部分区域8，那么优选如此设计偏转区域，使得由部分区域8指向反向的声音无损耗地偏转到部分区域10上。
膜片9的厚部位(即解耦装置11)以环的形式环绕在此讨论的实施方案中的第一部分区域8，其中，所述环并且因此厚部位布置在偏转元件4的环形的凹陷上的每个位置处。在设备1从主方向2一侧看的俯视图中，膜片9的的厚部位与偏转元件4的环形的凹陷同心。载体设备12在膜片9的厚部位与载体设备12的环形的凹陷之间延伸。因此，载体设备12是环形元件。在此，载体设备12位于膜片9方面的侧由声反射区域12a构成。在此，声反射区域12a是由基于其刚度不会在超声区域中激励振动的材料组成的区域。载体设备12位于偏转元件4方面的部分在环形载体设备12的内侧与环形载体设备12的外侧之间具有开口并且构成透声区域12b。载体设备12的开口是具有尽可能大的开口截面的声学裂口。在此，需要注意的是，透声区域12b足够稳定，以便将载体设备12、尤其声反射区域12a作为声学屏障(Sperre)按压到膜片9上。在替代的实施方案中，透声区域12b由透声材料构成。
以下考虑设备1在发送声学信号情况下的功能。
在发送声学信号的情况下，将电声转换器3以及与其连接的膜片9的部分区域8置于振动中。通过相应的电子装置实现电声转换器3的电操控，所述电子装置例如布置在偏转元件4与壳体的底部15之间。在此，偏转元件4包括至少一个线路引导装置，通过该线路引导装置实现电声转换器3与电子装置之间的电连接。在替代的实施方案中，偏转元件4同时用作接通部载体，通过该接通部载体实现电声转换器3的接通部接通。
因为电声转换器3与膜片9的第一部分区域8粘接，所以借助电声转换器3同样将膜片9的第一部分区域8激励到振动。通过电声转换器的振动输出声学信号。该声学信号通过膜片9的第一部分区域8在主方向2上发送。此外，通过电声转换器3的振动以及膜片9的第一部分区域8的振动，同样在反向方向5上发送声学信号。
因为解耦装置11布置在膜片9的第一部分区域8与第二部分区域10之间，所以不将电声转换器3的振动以及膜片9的第一部分区域8的振动传输到膜片9的第二部分区域10处。因此，减小膜片9的第一部分区域8与第二部分区域10之间的振动传输。通过环绕膜片9的第一部分区域8的凹槽13，简化膜片在第一部分区域8中的振动并且因此避免膜片9的振动衰减。
在反向方向5上发送声学信号的情况下，将输出的声学信号通过第一声学路径6如此偏转到主方向2上，使得该声学信号在侧面经过电声转换器3。第一声学路径6通过偏转元件4的第一偏转区域4a构造。由电声转换器3输出的声波且因此声学信号遵循第一偏转区域4a中的弧形凹陷，其中，声波在载体设备的透声区域12b中经过载体设备12。因此，声学信号偏转到膜片9的第二部分区域10上，所述第二部分区域在图1中在膜片9的第一部分区域8的左侧示出。因此，通过声学信号现在将膜片9的第二部分区域10激励到相应的振动并且将声学信号传递到主方向2上。
因此，第一声学路径6从电声转换器3出发沿偏转元件4的第一偏转区域4a延伸到膜片9的第二区域10。
在所述第一实施方式中，偏转元件4与电声转换器3之间以及与膜片9之间的距离如此选择，使得在反向方向5上发送的遵循第一声学路径6的信号相对于由电声转换器3直接在主方向2上输出的声学信号受到这样的传播时间延迟，使得实现与该直接在主方向2上发送的声学信号的建设性的叠加。因此，第一声学路径6具有以下长度：所述长度相应于声学信号的周期长度的整数倍减去声学信号的半个周期长度。因此，声学信号的传播路径(即第一声学路径6)如此选择，使得该传播路径引起在反向方向5上输出的声学信号的相位相对于在主方向2上输出的声学信号的相位移动。
需要注意的是，由电声转换器3在反向方向5上输出的声学信号在其周期内被反转并且因此相对于在主方向2上输出的声学信号以180°相移。
在反向方向5上发送声学信号的情况下，输出的声学信号此外通过第二声学路径7如此偏转到主方向2上，使得该声学信号在侧面经过电声转换器3。第二声学路径7通过偏转元件4的第二偏转区域4b构造。由电声转换器3输出的声波且因此声学信号遵循第二偏转区域4b中的弧形凹陷，其中，声波在载体设备的透声区域12b中在侧面经过载体设备12。因此，将声学信号偏转到膜片9的第二部分区域10上，所述第二部分区域在图1中在膜片9的第一部分区域8的右侧示出。因此，通过声学信号现在将膜片9的第二部分区域10激励到相应的振动并且将声学信号传递到主方向2上。
因此，第二声学路径7从电声转换器3出发沿偏转元件4的第二偏转区域4b延伸到膜片9的第二区域10。
在所述第一实施方式中，偏转元件4与电声转换器3之间以及与膜片9之间的距离如此选择，使得在反向方向5上发送的遵循第二声学路径7的信号相对于由电声转换器3直接在主方向2上输出的声学信号受到这种传播时间延迟，使得实现与直接在主方向2上发送的声学信号的破坏性叠加(即抵消)。因此，第二声学路径7具有以下长度：所述长度相应于声学信号的波长的整数倍。
因此，声学信号由膜片9的第一部分区域8辐射，并且同时由位于膜片9的第一部分区域8左侧的膜片9的第二部分区域10辐射，而且以相位偏移由位于膜片9的第一部分区域8右侧的膜片9的第二部分区域10辐射。在此，声学信号的波沿主方向2叠加。
第二声学路径7具有不同的长度并且因此具有对于声学信号的不同的传播时间。因此，声学信号以相对于膜片9的第一部分区域8的振动的相移到达膜片9的第二部分区域10上。膜片9与偏转元件4之间的距离以及偏转元件4的第二部分区域4b的凹陷的深度如此选择，使得遵循声学路径7的声学信号将位于膜片9的第一部分区域8右侧的第二部分区域10如此激励到振动，使得实现在平行于主方向2的方向上抵消声学信号的一部分，并且在相反方向上加强。
在设备1以及所属的第一声学路径6以及第二声学路径7的一种设计中，应该考虑声学信号在设备1内部的传播速度，所述传播速度例如受到以下传播介质的影响：通过该传播介质传播声学信号。因此，用于使电声转换器3的大幅振动(Ausschwingen)衰减的绝缘材料例如可以位于影响声学信号传播的壳体17中。
因此得出，在主方向2上输出的声学信号在第一声学路径6方面被增强，并且在第二声学路径7方面被削弱。因此，得出设备1的改变的方向特性，所述方向特性现在从设备1的中央看指向第一声学路径。因此可以看出，通过对偏转元件4的相应的设计可以设计设备1的方向特性。
因此，由电声转换器3产生的声音通过反射装置(在此偏转元件4)偏转并且偏转到膜片9的部分区域上。膜片9的增厚部阻止这些部分区域之间的声学短路。借助与膜片9粘接的载体设备将所述过渡附加地进行密封(abdichten)。通过第一声学路径6的传播时间以及第二声学路径7的声学传播时间可以对从膜片9的不同部分区域8、10辐射的声波比例相互地进行设计并且因此影响设备1的方向特性，所述声学传播时间取决于在这些声学路径中存在的材料(例如绝缘材料)。在一种相应的设计中，没有声音再在壳体17的方向上运动，由此，可以将该壳体设计得特别薄。
来自主方向2的声学信号的接收相应于声学信号的发送，其中，声学信号来自主方向2并且因此在相反方向上通过设备。在此，电声转换器3不是通过施加电压而是由声学信号激励到以下振动：所述振动由电声转换器3转换成电信号并且传递到相应的接收电子装置处。
因此，电声转换器3在接收声学信号的情况下由来自主方向2的以及来自反向方向5的声学信号激励。在此，偏转元件4的第一偏转区域4a构造第一声学路径6。在接收声学信号的情况下，从主方向2到达的在侧面经过电声转换器3的声学信号如此偏转，使得所述声学信号从反向方向5到达电声转换器3。从主方向2接收的遵循第一声学路径6的声学信号相对于由电声转换器直接从主方向2接收的声学信号在此受到这样的传播时间延迟，使得实现与直接从主方向2接收的声学信号的相长叠加。此外，偏转元件4的第二偏转区域4b构造第二声学路径7。在从主方向2接收声学信号的情况下，到达的在侧面经过电声转换器3的声学信号通过第二声学路径7如此偏转，使得该声学信号从反向方向5到达电声转换器3。得出，设备1相对于从以下方向到达的声学信号具有更高的敏感度：所述方向从设备1的中央位于第一偏转区域4a的方向上并且因此位于第一声学路径6方面。还得出，设备1相对于从以下方向到达的声学信号具有更小的敏感度：所述方向从设备1的中央看位于第二偏转区域4b的方向上并且因此位于第二声学路径7方面。
图2以第二实施方式示出用于在主方向上发送声学信号并且从主方向接收声学信号的设备1。第二实施方式相应于第一实施方式，其中，偏转元件4通过声反射的印刷电路板20以及布置在印刷电路板20上的声反射的构件21构造。在所述第二实施方式中，构件21例如是变换器通过这种构件21实现将指向下的声学信号的声音分解成侧向的声流声反射地设计的侧向膜片载体14阻止侧向构件中的声音传导(Schallleitung)。膜片9可以由不同的材料构成和/或通过不同的构件构造。在该第二示例中，载体设备12在此例如限于声反射区域12a，所述声反射区域在诸如深冲(Tiefziehen)或浇注的相应的制造工艺中与膜片一起由一种且同一种材料构成。
替代图1中示出的解决方案，在图2中，膜片9与膜片载体14一起例如通过铝的深冲或通过塑料注塑加工由一种且同一种材料制造，并且印刷电路板20在背侧封闭壳体17。
图3示出图1中示出的结构的替代设计的截面。膜片9由与膜片载体14相同的材料制造。膜片9在第一部分区域8中具有比在第二部分区域10中显著更高的厚度。偏转元件4分别由弧形区段共同组成并且对称地构造，使得在借助工作频率激励的情况下，由于反射的声音分量与最初通过部分区域8辐射的声音分量的相长叠加而实现垂直于膜片9的增强的声辐射或声音敏感度。
图4示出一种根据本发明的实施例的截面，在所述实施例中，在不设置膜片载体14的情况下，仅通过偏转设备4实现所反射的声音的声音路径。在此，偏转元件4具有在截面中呈V形的内壁(Innenwandung)。这种构造允许例如作为几乎不可察觉的结构实现，其方式是：膜片9例如作为车辆的遮挡件的一部分构造，例如作为保险杠或/和挡泥板的表层(Haut)。
此外，偏转元件4关于支承电声转换器3的位置仅在一个方向上延伸。由此，得出所发送的声音的声音分布的或所接收的声音的敏感度的不对称的方向特性。
图5示出膜片载体14的一种替代实施方案的俯视图。所示出的膜片载体14是声反射元件。在前面所描述的实施例中，已经通过以下方式实现这种特性：膜片载体已经作为实心(massiv)的构件设计，然而，这导致了高的材料需求。相反地，在图5中示出的膜片载体14具有布满(durchlaufen)支柱16的表面，所述表面至少在工作频率情况下降低膜片载体14的声学激励并且使其稳定。发生反射的基本原理是本领域技术人员已知的。例如材料必须具有足够的刚度，并且所述材料必须相对于传播介质产生阻抗差(Impedanzsprung)。在特定的角度关系下，声音仅能反射而不能透入相邻的介质中。在此，支柱16沿设备的垂直于膜片9的竖轴1延伸。所述支柱使壳体17的侧壁变硬并且因此以有利的方式使膜片载体14的侧壁变硬，而膜片载体在总体积上不明显厚于膜片9。在本发明的替代的实施方式中，膜片载体具有光滑的表面。在此，膜片载体14具有膜片9的五倍厚度，以便阻止膜片载体14的声学激励。
在其他的实施方式中，所述设备仅包括第一声学路径6并且不包括第二声学路径7。即使在这种实施方式中，设备1的方向特性也受到第一声学路径6的相应的设计的影响。
在一种未在附图中示出的实施方式中，导体被引导至偏转元件4的表面上。所述导体例如作为涂层安装。在此，偏转元件4优选同时是接通部载体并且用于接通电声转换器3。
除了上面的书面公开之外，还明确参照图1至5的公开内容。
Claims (10)
1.一种用于在主方向(2)上发送声学信号和/或从所述主方向(2)接收声学信号的设备(1)，所述设备尤其用于检测车辆周围环境，所述设备包括电声转换器(3)和偏转元件(4)，其中，所述电声转换器(3)设置用于，
在发送声学信号的情况下，在所述主方向(2)上和反向方向(5)上发送所述声学信号，和/或
在接收声学信号的情况下，由来自所述主方向(2)的和来自所述反向方向(5)的声学信号激励；
其中，所述偏转元件(4)设置用于，
在发送声学信号的情况下，将在所述反向方向(5)上输出的声学信号通过第一声学路径(6)如此偏转到所述主方向(2)上，使得所述声学信号在侧面经过所述电声转换器(3)，和/或
在接收声学信号的情况下，将从所述主方向(2)到达的在侧面经过所述电声转换器(3)的声学信号如此通过所述第一声学路径(6)偏转，使得所述声学信号从所述反向方向(5)到达所述电声转换器(3)。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述第一声学路径(6)由所述偏转元件(4)如此构造，使得
在所述反向方向(5)上发送的遵循所述第一声学路径(6)的声学信号相对于由所述电声转换器直接在所述主方向(2)上输出的声学信号受到这种传播时间延迟，使得实现与直接在所述主方向(2)上发送的声学信号的相长叠加，和/或
从所述主方向(2)接收的遵循所述第一声学路径(6)的声学信号相对于由所述电声转换器(3)直接从所述主方向(2)接收的声学信号受到这种传播时间延迟，使得实现与直接从所述主方向(2)接收的声学信号的相长叠加。
3.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述偏转元件(4)还设置用于，
在发送声学信号的情况下，将在所述反向方向(5)上输出的声学信号还通过第二声学路径(7)如此偏转到所述主方向(2)上，使得所述声学信号在侧面经过所述电声转换器(3)，和/或
在接收声学信号的情况下，将从所述主方向(2)到达的在侧面经过所述电声转换器(3)的声学信号如此通过所述第二声学路径(7)偏转，使得所述声学信号从所述反向方向(5)到达所述电声转换器(3)，
其中，所述第一声学路径(6)和所述第二声学路径(7)具有针对所述声学信号的不同的传播时间，以便影响所述设备(1)的方向特性。
4.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述电声转换器(3)布置在膜片(9)的第一部分区域(8)中，并且所述第一声学路径(6)引导通过所述膜片(9)的第二部分区域(10)。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，在所述膜片(9)的所述第一部分区域(8)与所述第二部分区域(10)之间布置有解耦合装置(11)，所述解耦合装置至少减小所述膜片(9)的所述第一部分区域(8)与所述第二部分区域(10)之间的振动传输。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述解耦合装置(11)是所述膜片(9)在所述第一部分区域(8)与所述第二部分区域(10)之间的增厚部和/或声学质量。
7.根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于，所述解耦合装置(11)包括支承所述膜片(9)的载体设备(12)，其中，进行支承的所述载体设备(12)具有至少一个声反射区域(12a)以及至少一个透声区域(12b)。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述膜片(9)的所述第一部分区域(8)和/或所述第二部分区域(10)在其边缘区域中具有至少一个凹槽(13)。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的设备(1)，其特征在于，由膜片载体(14)保持所述膜片(9)，其中，所述膜片载体(14)的厚度至少是所述膜片(9)的厚度的五倍。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的设备(1)，其特征在于，由膜片载体(14)保持所述膜片(9)，其中，所述膜片载体(14)具有布满支柱或凹槽的表面。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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