DE10018807A1

DE10018807A1 - Ultrasonic parking space measurement equipment in vehicle, has controller and ultrasonic transducers arranged in common housing arranged near mounting portions of ultrasonic transducers

Info

Publication number: DE10018807A1
Application number: DE10018807A
Authority: DE
Inventors: Dieter Falzewski
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-04-15
Filing date: 2000-04-15
Publication date: 2001-10-25
Anticipated expiration: 2020-04-16
Also published as: DE10018807B4

Abstract

A controller (13) and several ultrasonic transducers (12) are formed in a common housing which is arranged near mounting locations of ultrasonic transducers (11) in vehicle shock absorber cover (22). The controller and transducers are connected to transceivers through a covered acoustic coupling hose (14).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung für elektronische Einparkhilfen umfassend Mittel zum Senden/Empfangen von Ultraschallimpulsen, mit mit diesen Mitteln zusammenwirkenden Ultraschallwandlern, mit wenigstens einem mit den Ultraschallwandlern in Wirkverbindung stehenden elektronischen Steuergerät und mit Mitteln zur Übertragung der Ultraschallsignale vom und zum Steuergerät. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Ultraschall- Abstandsmeßeinrichtungen für die Verwendung bei einem Kraftfahrzeug.The present invention relates to an ultrasonic distance measuring device for electronic parking aids comprising means for transmitting / receiving Ultrasound pulses, with ultrasound transducers interacting with these means, with at least one that is operatively connected to the ultrasonic transducers electronic control unit and with means for transmitting the ultrasonic signals from and to the control unit. The present invention relates in particular to ultrasound Distance measuring devices for use in a motor vehicle.

Es sind Abstandsmessungen an Kraftfahrzeugen mit Ultraschall in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt, so z. B. aus der DE 198 21 929 A1 oder auch der DE 195 28 474 A1. Die bekannten Abstandsmessungen mit Ultraschall werden zur Realisierung elektronischer Einparkhilfen verwendet, wobei sie entweder nur im Heckbereich oder im Heckbereich sowie im Frontbereich des Kraftfahrzeuges montiert werden. Bei den bekannten Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtungen für elektronische Einparkhilfen werden die Ultraschallimpulse direkt über Ultraschallwandler zur Fahrzeugumgebung ein- bzw. ausgekoppelt, die z. B. bidirektional als Ultraschallsender und Ultraschallempfänger ausgebildet sein können, und/oder mit separaten Ultraschallsendern (Lautsprecherprinzip) und separaten Ultraschallempfängern (Mikrophonprinzip) ausgebildet sein können. Die elektrischen Ultraschallwandler werden z. B. über Halter in Stoßfänger oder Spoiler montiert und senden direkt Ultraschallimpulse an die zu messende Umgebung und/oder empfangen direkt die reflektierten Ultraschallimpulse. Die Signalübertragung zum und/oder vom Wandler zum elektronischen Steuergerät, das im allgemeinen im Fahrzeuginnenraum sitzt und die elektrische Ansteuerung der Sendeimpulse und die Auswertung der Empfangsimpulse realisiert, erfolgt über elektrische Leitungen. Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen derartigen Aufbau.Distance measurements on motor vehicles with ultrasound are known in different embodiments, for. B. from DE 198 21 929 A1 or DE 195 28 474 A1. The known distance measurements with ultrasound are used to implement electronic parking aids, and they are mounted either only in the rear area or in the rear area and in the front area of the motor vehicle. In the known ultrasonic distance measuring devices for electronic parking aids, the ultrasonic pulses are coupled in or out directly via ultrasonic transducers to the vehicle environment, which, for. B. can be designed bidirectionally as an ultrasonic transmitter and ultrasonic receiver, and / or with separate ultrasonic transmitters (loudspeaker principle) and separate ultrasonic receivers (microphone principle). The electrical ultrasonic transducers are e.g. B. mounted in brackets in bumpers or spoilers and send ultrasonic pulses directly to the environment to be measured and / or directly receive the reflected ultrasonic pulses. The signal transmission to and / or from the converter to the electronic control unit, which is generally located in the vehicle interior and realizes the electrical actuation of the transmission pulses and the evaluation of the reception pulses, takes place via electrical lines. Fig. 1 of the drawing shows such a structure.

Die bekannten Abstandsmeßeinrichtungen für elektronische Einparkhilfen setzen also Ultraschallwandler ein, die aufgrund ihres Einbauortes vollständig wasserdicht und mechanisch robust sein müssen. Dieses und auch die wasserdichte elektrische Verbindung zum Steuergerät erfordert ein relativ großes Einbauvolumen und ist zudem sehr kostenintensiv. Weiterhin müssen diese Ultraschallwandler eine mechanische Entkopplung der Wandlermembran zu den übrigen Fahrzeugteilen besitzen, die bei den bekannten Wandlern als weichplastische Entkopplungsringe, z. B. aus einer Silikonmischung, ausgeführt werden. Hierbei entstehen sichtbare und optisch unschöne Spalte zwischen Sensormembran und Einbauort, z. B. Spoiler, siehe auch die Fig. 3 der Zeichnung. Diese Entkopplungsbereiche sind außerdem potentielle Fehlerquellen und lassen die Einparkhilfe bei ungünstigen Witterungsverhältnissen, z. B. bei Eis oder Schnee, ungenauer arbeiten. Zudem ist die Einbaurealisierung auch kostenintensiv. Das besondere Kennzeichen der bekannten Ultraschall-Sensoren ist, daß deren Schwingermembran äußerlich am Kraftfahrzeug sichtbar und zugänglich ist.The known distance measuring devices for electronic parking aids therefore use ultrasonic transducers which, because of their installation location, must be completely watertight and mechanically robust. This and also the watertight electrical connection to the control unit requires a relatively large installation volume and is also very cost-intensive. Furthermore, these ultrasonic transducers must have a mechanical decoupling of the transducer membrane from the other vehicle parts, which in the known transducers as soft plastic decoupling rings, for. B. made of a silicone mixture. This creates visible and optically unsightly gaps between the sensor membrane and the installation location, e.g. B. spoiler, see also Fig. 3 of the drawing. These decoupling areas are also potential sources of error and let the parking aid in unfavorable weather conditions, eg. B. in ice or snow, work less precisely. Installation implementation is also cost-intensive. The special feature of the known ultrasonic sensors is that their vibrating membrane is externally visible and accessible on the motor vehicle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Ultraschall- Abstandsmeßeinrichtungen für elektronische Einparkhilfen unter Beibehaltung der bisherigen Vorteile in der Weise zu verbessern, daß die Einbauvolumina an den kritischen Einbausituationen reduziert werden, ebenso die Anzahl der elektrischen Verbindungsleitungen und Kontakte bzw. Steckverbinder und die gewünschte Ultraschall- Abstandsmeßeinrichtung soll wenig störanfällig sein. Die gewünschte Anordnung soll einfach und wirtschaftlich herstellbar und gut in den Funktionseigenschaften sein.The invention has for its object the known ultrasonic Distance measuring devices for electronic parking aids while maintaining the To improve previous advantages in such a way that the installation volume to the critical installation situations are reduced, as is the number of electrical Connection lines and contacts or connectors and the desired ultrasonic Distance measuring device should be less prone to failure. The desired arrangement should simple and economical to manufacture and good functional properties.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das wenigstens eine Steuergerät in der Nähe der Anbringungsstellen der Mittel zum Senden/Empfangen der Ultraschallimpulse angeordnet ist, daß die Ultraschallwandler ebenfalls in der Nähe dieser Anbringungsstellen zusammen mit dem Steuergerät in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind und daß die Mittel zum Senden/Empfangen von Ultraschallimpulsen und die Mittel zur Übertragung der Ultraschallsignale vom und zum Steuergerät als jeweils eine Ein-/Auskopplungsseite aufweisende Schalleiter ausgebildet sind. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird erstmalig mit einfachen Mitteln eine Reduzierung des notwendigen Einbauvolumens von Ultraschallsensoren an kritischen Einbausituationen erreicht, und zwar durch Verlagerung der elektronischen Sensoren in weniger kritische Umgebungen. Es benötigen demgegenüber die bekannten Ultraschall- Sensoren ein großes Einbauvolumen und lassen sich häufig, auch aufgrund ihrer großen Masse nur schlecht oder gar nicht an den akustisch günstigsten Orten plazieren. Die erfindungsgemäße Anordnung realisiert außerdem eine starke Reduzierung der elektromagnetischen Empfindlichkeit (EMV-Empfindlichkeit) der Ultraschall-Sensoren. Es werden die derzeit bekannten Sensoren direkt am Sensorort (Fahrzeugaußenseite, Stoßfängerabdeckung, Spoiler), der die Ultraschall-Signale sensiert, montiert und werden über z. T. sehr lange, elektrische Leitungen am elektronischen Steuergerät angeschlossen. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung sitzen demgegenüber die Sensoren in demselben Gehäuse wie das Steuergerät, benötigen keine langen Leitungsverbindungen und arbeiten aus EMV-Sicht wesentlich robuster. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird außerdem die Anzahl der elektrischen Verbindungsleitungen und elektrischen Kontakte/Steckverbinder reduziert, was Kosten einspart und eine Steigerung der Robustheit der Anordnung darstellt.The object is achieved in that the at least one Control device in the vicinity of the attachment points of the means for sending / receiving the Ultrasonic pulses are arranged so that the ultrasonic transducer is also nearby of these mounting points together with the control unit in a common Housing are housed and that the means for sending / receiving Ultrasound pulses and the means for transmitting the ultrasound signals from and to Control unit designed as a sound conductor each having a coupling / decoupling side are. With the arrangement according to the invention for the first time with simple means Reduction of the necessary installation volume of ultrasonic sensors on critical Installation situations achieved, namely by relocating the electronic sensors in less critical environments. In contrast, the known ultrasound Sensors have a large installation volume and can often be used, also because of their large size Place the mass poorly or not at all in the acoustically most favorable places. The The inventive arrangement also realizes a strong reduction in electromagnetic sensitivity (EMC sensitivity) of the ultrasonic sensors. It the currently known sensors are located directly at the sensor location (vehicle exterior, Bumper cover, spoiler), which senses, assembles and is used for the ultrasonic signals about z. T. very long, electrical lines on the electronic control unit connected. In contrast, in the arrangement according to the invention Sensors in the same housing as the control unit do not need long ones Cable connections and work much more robustly from an EMC perspective. In the Arrangement according to the invention is also the number of electrical Connection lines and electrical contacts / connectors reduce what costs saves and represents an increase in the robustness of the arrangement.

Weitere Vorteile ergeben sich durch die erfindungsgemäße Anordnung dahingehend, daß über die Form der Ein-/Austrittsöffnung des Ultraschalls zur Fahrzeugseite eine akustische bzw. sensorische Vorzugsrichtung bzw. optimierte Sensorkeulen realisiert werden können. Weiterhin lassen sich die Schalleiter über eine Variation von Länge und Querschnitt mit frequenzselektiven Bereichen derart abstimmen, daß nur die Arbeitsfrequenzen und keine Fremdfrequenzen optimal übertragen werden, d. h. es können somit in gewissen Bereichen Störungen ausgefiltert werden. Im weiteren ergibt sich durch die Integration der Ultraschall-Wandler gemeinsam mit dem Steuergerät in einem Gehäuse neben einer Steigerung der elektrischen Robustheit der Vorteil, daß die Ultraschall-Sensoren nicht wie bisher mechanisch robust und wasserdicht sein müssen, sondern vereinfacht und weitgehend ungeschützt im gemeinsamen Gehäuse eingebaut werden können. Es entstehend hierdurch signifikante Kosteneinsparungen. Die erfindungsgemäße Anordnung hat außerdem den Vorteil, daß aufgrund der Verlagerung der Ultraschall-Wandler keine Entkopplungsringe mehr zur Vermeidung von Schwingungs-Einkopplungen aus den Fahrzeugbauteilen oder zur Dämpfung der Sensormembran und/oder -spalte, wie bei den bekannten Ultraschall-Wandlern mehr benötigt werden. Es lassen sich darum die Schall-Ein- und -austrittsflächen optisch angenehmer gestalten.Further advantages result from the arrangement according to the invention in that that about the shape of the inlet / outlet opening of the ultrasound to the vehicle side acoustic or sensory preferred direction or optimized sensor lobes realized can be. Furthermore, the formwork conductor can be varied by length and Match the cross-section with frequency-selective areas so that only the Working frequencies and no external frequencies are optimally transmitted, d. H. it can be used to filter out faults in certain areas. In the further results by integrating the ultrasonic transducer together with the control unit in a housing in addition to an increase in electrical robustness the advantage that the Ultrasonic sensors do not have to be mechanically robust and waterproof as before, but simplified and installed largely unprotected in the common housing can be. This results in significant cost savings. The Arrangement according to the invention also has the advantage that due to the shift the ultrasonic transducer no longer has decoupling rings to avoid Vibration coupling from the vehicle components or to dampen the Sensor membrane and / or column, as in the known ultrasonic transducers more are needed. Therefore, the sound entry and exit surfaces can be optically make it more pleasant.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die zusammen mit dem Steuergerät untergebrachten Ultraschall-Wandler als bidirektionale Sende- und Empfangswandler ausgebildet.In the preferred embodiment of the present invention, they are together with the control unit housed ultrasound transducers as bidirectional transmit and Receiving converter trained.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die zusammen mit dem Steuergerät untergebrachten Ultraschall-Wandler als unidirektionale Sender und/oder Empfänger ausgebildet. In another embodiment of the present invention, these are together with the ultrasound transducer housed in the control unit as a unidirectional transmitter and / or receiver trained.

Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung sind die Ultraschall-Wandler auf einer Leiterplatte des Steuergerätes angeordnet. Es ist dies eine konstruktiv einfache Realisierungsmöglichkeit. Es sind dabei zweckmäßig die Ultraschall- Wandler untereinander mit akustischen Entkopplungen versehen.According to a further embodiment feature of the present invention, the Ultrasonic transducer arranged on a circuit board of the control unit. It is one constructively simple implementation possibility. The ultrasound Provide transducers with acoustic decoupling from one another.

Die Schalleiter der erfindungsgemäßen Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung können zweckmäßig schlauchförmig ausgebildet sein. Es empfiehlt sich dabei, daß die Schalleiter zur Schalleitung ein gasförmiges Medium aufweisen. Alternativ dazu können die Schalleiter zur Schalleitung auch ein flüssiges, gelartiges oder ein festes Medium aufweisen, wobei im letztgenannten Falle es sich empfiehlt, daß der Schalleiter eine dämpfungsmindernde Innenbeschichtung aufweist. Es dient diese zur Dämpfung der bei Festkörpern zusätzlich auftretenden Querkontraktionen. Die Ultraschall-Wandler können an dem Steuergerät zweckmäßig fest montiert angebracht sein. Alternativ dazu ist es auch möglich, daß die Ultraschall-Wandler an dem Steuergerät steckbar angebracht sind.The sound conductors of the ultrasonic distance measuring device according to the invention can expediently be tubular. It is recommended that the Sound conductor for the sound conductor have a gaseous medium. Alternatively, you can the formwork conductor for the formwork conductor also a liquid, gel-like or a solid medium have, in the latter case it is recommended that the sound conductor a damping-reducing inner coating. It serves to dampen the Solids additionally occurring cross contractions. The ultrasonic transducers can be appropriately permanently mounted on the control unit. Alternatively, it is also possible that the ultrasound transducer attached to the control unit are.

Es empfiehlt sich, daß die Schalleiter an der Ein-/Auskopplungsseite zum Schutz gegen Fremdpartikel eine Abdeckung aufweisen. Diese Abdeckung kann z. B. als schließende Membran, als siebartige Abdeckung oder als luftdurchlässige, aber wasserdichte Folie ausgebildet sein.It is recommended that the switch conductors on the coupling / decoupling side protect against Foreign particles have a cover. This cover can e.g. B. as a closing Membrane, as a sieve-like cover or as an air-permeable but waterproof film be trained.

Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung sind die Schalleiter mit frequenzselektiven Bereichen abgestimmt dimensioniert, derart, daß nur die Arbeitsfrequenzen und nicht die Fremdfrequenzen optimal übertragen werden. Es ist damit möglich, in gewissen Bereichen Störungen aus den Ultraschall-Signalen herauszufiltern.According to a further embodiment feature of the present invention, the Sound conductor dimensioned with frequency-selective areas, such that only the working frequencies and not the external frequencies are optimally transmitted. It is thus possible in certain areas interference from the ultrasound signals filter out.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Schalleiter als Mittel zur Ein-/Auskopplung der Ultraschall-Signale für einen Ultraschall-Wandler mit Sensormembran ausgebildet. Es ist also zwischen Fahrzeugaußenseite und dem Ultraschall-Wandler zur akustischen Ankopplung ein Schalleiter eingesetzt.In a modified embodiment of the present invention, the sound conductor as a means for coupling / decoupling the ultrasound signals for an ultrasound transducer Sensor membrane trained. So it's between the outside of the vehicle and that Ultrasonic transducer used for acoustic coupling a sound conductor.

Nach einem letzten Merkmal der vorliegenden Erfindung ist zur Festlegung des Schalleiters an der Fahrzeugaußenseite eine das Schalleiterende aufnehmende, an der Fahrzeugaußenseite anbringbare Halterung vorgesehen. Mit diesen Mitteln kann der entsprechende Schalleiter in einfacher Weise an der Fahrzeugaußenseite befestigt werden.According to a final feature of the present invention, the Sound conductor on the outside of the vehicle receiving the sound conductor end on the Attachable bracket provided on the outside of the vehicle. With these means the appropriate sound conductor attached in a simple manner to the outside of the vehicle become.

Die Erfindung ist in den Figuren der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:The invention is in the figures of the drawing in several embodiments shown. Show it:

Fig. 1 eine Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung gemäß dem Stand der Technik, Fig. 1 shows an ultrasonic distance measuring device according to the prior art,

Fig. 2 eine weggebrochene Teil-Seitenansicht eines im Spoiler eines Kraftfahrzeuges eingebauten Ultraschall-Sensoren gemäß dem Stand der Technik, Fig. 2 is a broken away partial side view of a built-in spoiler of a motor vehicle ultrasonic sensors according to the prior art,

Fig. 3 eine schematische, weggebrochene Teil-Seitenansicht eines an einem Spoiler angebrachten Ultraschall-Wandlers gemäß dem Stand der Technik, Fig. 3 is a schematic, broken-away partial side view of a spoiler attached to the ultrasonic transducer according to the prior art,

Fig. 4 die schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung, Fig. 4 is a schematic view of a first embodiment of the invention ultrasonic distance measuring device,

Fig. 5 die schematische Darstellung der in einem Gehäuse zusammengefaßten Ultraschall-Wandler und Steuergerät mit angedeuteten dazugehörigen Schalleitern, Fig. 5 is a schematic representation of the housing in a combined ultrasonic transducer and control device, indicated with the associated sound conductors,

Fig. 6 eine schematische weggebrochene Teil-Seitenansicht der Ein- /Auskopplungsseite des Schalleiters der erfindungsgemäßen Anordnung, Fig. 6 is a schematic cut-away partial side view of the input / output coupling side of the sound conductor of the inventive arrangement,

Fig. 7 eine schematische Teil-Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ultraschall- Abstandsmeßeinrichtung. Fig. 7 is a schematic partial side view of a modified embodiment of the ultrasonic distance measuring device according to the invention.

Die erfindungsgemäße Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung ist generell mit 10 bezeichnet. Sie ist für elektronische Einparkhilfen, insbesondere für eine Verwendung bei Kraftfahrzeugen vorgesehen. Die Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung 10 umfaßt, siehe insbesondere die Fig. 4 sowie auch die Fig. 1 (Stand der Technik) der Zeichnung, Mittel 11 zum Senden/Empfangen von Ultraschall-Impulsen, mit diesen Mitteln 11 zusammenwirkende Ultraschall-Wandler 12, wenigstens ein mit den Ultraschall- Wandlern 11 in Wirkverbindung stehendes elektronisches Steuergerät 13 und Mittel 14 zur Übertragung der Ultraschallsignale von und zu dem Steuergerät 13.The ultrasonic distance measuring device according to the invention is generally designated 10. It is intended for electronic parking aids, in particular for use in motor vehicles. The ultrasound distance measuring device 10 comprises, see in particular FIG. 4 and also FIG. 1 (prior art) of the drawing, means 11 for transmitting / receiving ultrasound pulses, ultrasound transducers 12 interacting with these means 11 , at least one with the ultrasonic transducers operatively connected electronic control unit 11 13, and means 14 for transmitting ultrasonic signals to and from the controller. 13

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung 10 gemäß dem Stand der Technik. In diesem Falle werden die Ultraschall-Impulse direkt über Ultraschall-Wandler 12 zur Fahrzeugumgebung ein- bzw. ausgekoppelt. Die elektrischen Ultraschall-Wandler 12 werden, siehe die Fig. 2 und 3 der Zeichnung, über Halterungen 21 im Stoßfänger oder, wie dargestellt, im Spoiler 23 angebracht und senden direkt Ultraschall-Impulse an die zu messende Umgebung und/oder empfangen direkt die reflektierten Ultraschall-Impulse. In den Fig. 2 und 3 ist außerdem jeweils ein mit 25 bezeichneter Entkopplungsring dargestellt und in Fig. 3 eine zum Steuergerät führende Steckverbindung 26. Die Mittel 14 für die Übertragung der Ultraschallsignale vom oder zum Steuergerät 13 erfolgt über elektrische Leitungen, wobei dieses Steuergerät 13 im allgemeinen im Fahrzeuginnenraum sitzt und die elektrische Ansteuerung der Sendeimpulse und die Auswertung der Empfangsimpulse realisiert. Fig. 1 of the drawings shows an ultrasonic distance measuring device 10 according to the prior art. In this case, the ultrasound pulses are coupled in or out directly to the vehicle environment via ultrasound transducers 12 . The electrical ultrasound transducers 12 , see FIGS. 2 and 3 of the drawing, are attached via brackets 21 in the bumper or, as shown, in the spoiler 23 and send ultrasound pulses directly to the environment to be measured and / or receive the reflected ones directly Ultrasound pulses. FIGS. 2 and 3 also each show a decoupling ring designated 25 and in FIG. 3 a plug connection 26 leading to the control device. The means 14 for the transmission of the ultrasound signals from or to the control device 13 are carried out via electrical lines, this control device 13 generally being located in the vehicle interior and realizing the electrical control of the transmission pulses and the evaluation of the reception pulses.

Im Unterschied dazu ist bei der erfindungsgemäßen Ultraschall- Abstandsmeßeinrichtung 10, siehe insbesondere die Fig. 4 der Zeichnung, das wenigstens eine Steuergerät 13 in der Nähe der Anbringungsstellen 15 der Mittel 11 zum Senden/Empfangen der Ultraschall-Impulse angeordnet. Weiterhin sind die Ultraschall- Wandler 12 ebenfalls in der Nähe dieser Anbringungsstellen 15 zusammen mit dem Steuergerät 13 in einem gemeinsamen Gehäuse 16 untergebracht und die Mittel 11 zum Senden/Empfangen von Ultraschall-Impulsen und die Mittel 14 zur Übertragung der Ultraschallsignale von und zum Steuergerät sind als jeweils eine Ein-/Auskopplungsseite 18 aufweisende Schalleiter 17 ausgebildet. In Fig. 4 ist dazu auch eine Stoßfängerabdeckung 22 mit Stoßleiste 24 dargestellt.In contrast to this, in the ultrasonic distance measuring device 10 according to the invention, see in particular FIG. 4 of the drawing, the at least one control device 13 is arranged in the vicinity of the attachment points 15 of the means 11 for transmitting / receiving the ultrasonic pulses. Furthermore, the ultrasound transducers 12 are also accommodated in the vicinity of these attachment points 15 together with the control device 13 in a common housing 16 , and the means 11 for transmitting / receiving ultrasound pulses and the means 14 for transmitting the ultrasound signals from and to the control device formed as a sound conductor 17 each having a coupling / decoupling side 18 . In FIG. 4, a bumper cover 22 is shown to impact with strip 24.

Bei der erfindungsgemäßen Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung 10 können die zusammen mit dem Steuergerät 13 in einem Gehäuse 16, siehe auch die Fig. 5 der Zeichnung, untergebrachten Ultraschall-Wandler 12 als bidirektionale Sende- und Empfangswandler ausgebildet sein. Es ist aber alternativ oder ergänzend auch möglich, daß die zusammen mit dem Steuergerät 13 untergebrachten Ultraschall-Wandler 12 als unidirektionale Sender (z. B. auf Piezo-Basis) und/oder Empfänger (z. B. auf Piezo-Basis oder auch als Kondensatormikrophon, z. B. Elektretmikrophon) ausgebildet sind. In der Fig. 5 sind die elektronischen Komponenten zur Ansteuerung der Wandler und Auswertung der Empfangssignale generell mit 27 bezeichnet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Ultraschall-Wandler 12 auf einer Leiterplatte des Steuergerätes 13 angeordnet sein. Die Ultraschall-Wandler 12 können dabei untereinander mit akustischen Entkopplungen versehen sein. Die Schalleiter 17 werden bevorzugt schlauchförmig ausgebildet sein und zur Schalleitung ein gasförmiges Medium aufweisen. Die Schalleiter 17 können zur Schalleitung aber auch ein flüssiges, gelartiges oder ein festes Medium aufweisen, wobei im letztgenannten Fall der Schalleiter 17 bevorzugt eine dämpfungsmindernde Innenbeschichtung aufweist.In the ultrasound distance measuring device 10 according to the invention, the ultrasound transducers 12 accommodated together with the control device 13 in a housing 16 , see also FIG. 5 of the drawing, can be designed as bidirectional transmission and reception transducers. However, as an alternative or in addition, it is also possible for the ultrasound transducers 12 housed together with the control device 13 to be used as unidirectional transmitters (e.g. based on piezo) and / or receivers (e.g. based on piezo or also as Condenser microphone, e.g. electret microphone) are formed. In FIG. 5, the electronic components for controlling the converter and analysis of the reception signals are generally indicated at 27. In a preferred embodiment of the present invention, the ultrasound transducers 12 will be arranged on a printed circuit board of the control device 13 . The ultrasonic transducers 12 can be provided with acoustic decouplings from one another. The formwork conductors 17 will preferably be tubular and have a gaseous medium for the formwork conductors. The sound conductor 17 can also have a liquid, gel-like or a solid medium for the sound conductor, the sound conductor 17 preferably having a damping-reducing inner coating in the latter case.

Die Ultraschall-Wandler 12 können an dem Steuergerät 13 fest montiert angebracht sein. Alternativ dazu können die Ultraschall-Wandler 12 an dem Steuergerät 13 steckbar angebracht sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 bis 6 der Zeichnung weisen die Schalleiter 17 an der Ein-/Auskopplungsseite 18 zum Schutz gegen Fremdpartikel eine Abdeckung 19 auf. Diese Abdeckung 19 kann z. B. als schließende Membran, als siebartige Abdeckung oder auch als luftdurchlässige, aber wasserdichte Folie (poröse Teflonfolie, Goretex, PTFE, . . .) ausgebildet sein.The ultrasound transducers 12 can be fixedly mounted on the control device 13 . Alternatively, the ultrasound transducers 12 can be plugged onto the control device 13 . In the exemplary embodiment shown in FIGS. 4 to 6 of the drawing, the sound conductors 17 have a cover 19 on the coupling-in / coupling-out side 18 for protection against foreign particles. This cover 19 can, for. B. as a closing membrane, as a screen-like cover or as an air-permeable but waterproof film (porous Teflon film, Goretex, PTFE,...).

Die Schalleiter 17 sind mit frequenzselektiven Bereichen abgestimmt dimensioniert, derart, daß nur die Arbeitsfrequenzen und nicht die Fremdfrequenzen optimal übertragen werden. Die Schalleiter 17 werden dabei bezüglich ihres Querschnitts und ihrer Länge so dimensioniert, daß innerhalb der Schalleiter 17 einerseits keine störenden Interferenzen, stehende Wellen usw. auftreten können und andererseits aufgrund von Resonanzwirkungen eine selektive Wirkung in der Art auftritt, daß im engen Frequenzband nur Ultraschallsignale im Frequenzbereich der Sendesignale optimal während der Empfangsphase an die elektrischen Ultraschall-Wandler 12 im Steuergerät 13 übertragen werden, eventuell auftretende fremde Störanteile mit anderen Frequenzbereichen werden dabei abgeschwächt.The sound conductors 17 are dimensioned with frequency-selective ranges, such that only the working frequencies and not the external frequencies are optimally transmitted. The sound conductor 17 are dimensioned with respect to their cross-section and their length so that on the one hand no disturbing interference, standing waves etc. can occur within the sound conductor 17 and, on the other hand, due to resonance effects, a selective effect occurs in such a way that only ultrasonic signals in the narrow frequency band The frequency range of the transmitted signals is optimally transmitted to the electrical ultrasound transducers 12 in the control unit 13 during the reception phase; any external interference components with other frequency ranges that may occur are thereby attenuated.

Bei dem in der Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ultraschall- Abstandsmeßeinrichtung ist der Schalleiter 17 als Mittel zur Ein-/Auskopplung der Ultraschallsignale für einen Ultraschall-Wandler 12 mit Sensormembran 20 ausgebildet. Zwischen Fahrzeugaußenseite und dem Ultraschall-Sensor 12 ist also zur akustischen Ankopplung ein Schalleiter 17 ausgebildet. In the exemplary embodiment of the ultrasonic distance measuring device according to the invention shown in FIG. 7, the sound conductor 17 is designed as a means for coupling / uncoupling the ultrasonic signals for an ultrasonic transducer 12 with a sensor membrane 20 . A sound conductor 17 is therefore formed between the outside of the vehicle and the ultrasound sensor 12 for acoustic coupling.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 bis 6 der Zeichnung sind zweckmäßig die Schalleiter 17 über eine das Schalleiterende aufnehmende, an der Fahrzeugaußenseite anbringbare Halterung 21 an der Fahrzeugaußenseite befestigt.In the exemplary embodiment according to FIGS. 4 to 6 of the drawing, the sound conductors 17 are expediently fastened to the vehicle exterior via a holder 21 which receives the sound conductor end and can be attached to the vehicle exterior.

Die erfindungsgemäße Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung 10 für Einparkhilfen, insbesondere für eine Verwendung bei Kraftfahrzeugen kann ausschließlich mit Ultraschall-Wandlern 12 mit Schalleitern 17 verwendet werden, oder gemischt mit den bekannten Ultraschall-Wandlern mit Sende- und Empfangsfunktion oder gemischt mit den bekannten Ultraschall-Wandlern mit separaten Sende- und/oder Empfangsfunktionen.The ultrasound distance measuring device 10 according to the invention for parking aids, in particular for use in motor vehicles, can be used exclusively with ultrasound transducers 12 with sound conductors 17 , or mixed with the known ultrasound transducers with transmit and receive functions or mixed with the known ultrasound transducers separate send and / or receive functions.

Durch die erfindungsgemäße Verlagerung der elektronischen Ultraschall-Wandler in weniger kritische Umgebungen wird eine wesentliche Reduzierung des notwendigen Einbauvolumens erreicht, und somit auch eine bessere Plazierung der die Ultraschallsignale aufnehmenden oder abgebenden Ein- und Auskopplungsmittel an den akustisch günstigsten Orten. Weiterhin werden keine langen Leitungsverbindungen benötigt, woraus eine starke Reduzierung der EMV-Empfindlichkeit resultiert, außerdem wird durch das Reduzieren der Anzahl elektrischer Verbindungsleitungen und elektrischer Kontakte bzw. Steckverbinder eine Einsparung von Kosten und eine Steigerung der Robustheit der Anlage erreicht.By moving the electronic ultrasonic transducers according to the invention in less critical environments will significantly reduce the need Installation volume achieved, and thus a better placement of the Ultrasonic signals receiving or emitting coupling and decoupling means to the acoustically cheapest places. Furthermore, there are no long line connections required, which results in a strong reduction in EMC sensitivity, also is achieved by reducing the number of electrical connection lines and electrical contacts or connectors a cost saving and a Increased the robustness of the system.

Über die Form der Ein-/Austrittsöffnung des Schalleiters 17 zur Fahrzeugseite kann eine akustische bzw. sensorische Vorzugsrichtung bzw. optimierte Sensorkeulen realisiert werden. Über die Länge und den Querschnitt des Schalleiters 17 können über die Ausnutzung physikalischer Resonanzen Schalleiter 17 mit frequenzselektiven Bereichen abgestimmt werden, die nur die Arbeitsfrequenzen und keine Fremdfrequenzen optimal übertragen und somit in gewissen Bereichen Störungen ausfiltern können.An acoustic or sensory preferred direction or optimized sensor lobes can be implemented via the shape of the inlet / outlet opening of the sound conductor 17 on the vehicle side. The length and cross-section of the sound conductor 17 can be used to tune sound conductors 17 with frequency-selective ranges by using physical resonances, which only optimally transmit the working frequencies and no external frequencies and can thus filter out interference in certain areas.

Es ergibt sich durch die Integration der Ultraschall-Wandler 12 gemeinsam mit dem Steuergerät 13 in einem Gehäuse 16 neben der Steigerung der elektrischen Robustheit der Vorteil, daß die Ultraschall-Wandler 12 nicht wie bisher mechanisch robust und wasserdicht ausgebildet sein müssen, sondern es können diese vereinfacht und weitgehend ungeschützt im gemeinsamen Gehäuse 16 eingebaut werden. Hierdurch entstehen weitere signifikante Kosteneinsparungen. The integration of the ultrasound transducer 12 together with the control device 13 in a housing 16 results in addition to increasing the electrical robustness, the advantage that the ultrasound transducer 12 does not have to be mechanically robust and watertight as before, but it can simplified and largely unprotected installed in the common housing 16 . This creates further significant cost savings.

Durch die zusätzliche Wegstrecke des Ultraschall-Wandlers 12 und den damit verbundenen längeren Schaflaufzeiten können die Nahbereiche des Fahrzeuges besser detektiert werden, da die üblichen Nachschwingzeiten der Sensormembranen 20 derzeitiger Ultraschall-Wandler 12 durch die zusätzliche Laufzeit weitgehend kompensiert wird.The additional distance of the ultrasound transducer 12 and the associated longer sheep running times make it possible to better detect the near areas of the vehicle, since the usual ringing times of the sensor membranes 20 of current ultrasound transducers 12 are largely compensated for by the additional running time.

Außerdem werden nunmehr keine Entkopplungsringe zur Vermeidung von Schwingungs- Einkopplungen aus den Fahrzeugbauteilen oder zur Dämpfung der Sensormembran und/oder -spalte wie bei den bekannten Ultraschall-Wandlern 12 mehr benötigt. Es lassen sich deshalb die Schall-Ein- und -austrittsflächen optisch angenehmer gestalten. Die akustische Ankopplung des Ultraschall-Wandlers 12 an die Fahrzeugaußenseite kann dabei in flexiblen Formen erfolgen, sie kann z. B. rund, eckig oder oval erfolgen und erleichtert somit eine Designabstimmung.In addition, no decoupling rings are now no longer required to avoid vibrations being coupled in from the vehicle components or to dampen the sensor membrane and / or gaps, as in the known ultrasonic transducers 12 . It is therefore possible to make the sound entry and exit surfaces more visually pleasing. The acoustic coupling of the ultrasound transducer 12 to the outside of the vehicle can be done in flexible forms. B. round, square or oval and thus facilitates a design vote.

Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung, diese ist nicht darauf beschränkt, es sind vielmehr noch mancherlei Abänderungen und Ausbildungen möglich. So kann die erfindungsgemäße Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung 10 insbesondere bei anderen als den dargestellten Stoßfängerabdeckungen eingesetzt werden. Weiterhin vorgesehen sind beliebige Abwandlungen der Schalleiter 17 und der damit in Wirkverbindung stehenden, mit dem Steuergerät 13 in einem Gehäuse 16 untergebrachten Ultraschall-Wandler 12 hinsichtlich Anzahl und Anordnung. As already mentioned, the illustrated embodiments are only examples of realizations of the invention, this is not restricted to this, rather many modifications and designs are possible. For example, the ultrasonic distance measuring device 10 according to the invention can be used in particular with bumper covers other than those shown. Any modifications of the sound conductor 17 and of the ultrasound transducer 12, which is operatively connected to it and accommodated with the control device 13 in a housing 16 , are also provided in terms of number and arrangement.

REFERENCE SIGN LIST

1010th

Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung
Ultrasonic distance measuring device

1111

Mittel zum Senden/Empfangen von Ultraschall-Impulsen
Means for transmitting / receiving ultrasound pulses

1212th

Ultraschall-Wandler
Ultrasound transducer

1313

Steuergerät
Control unit

1414

Mittel zur Übertragung der Ultraschallsignale von und zum Steuergerät
Means for transmitting the ultrasonic signals from and to the control device

1515

Anbringungsstellen (von Mounting points (from

1111

)
)

1616

Gehäuse
casing

1717th

Schalleiter
Sound conductor

1818th

Ein-/Auskopplungsseite (von In / out side (from

1717th

)
)

1919th

Abdeckung (von Coverage (of

1717th

, ,

1818th

)
)

2020th

Sensormembran (von Sensor membrane (from

1212th

)
)

2121

Halterung (für A Mount for

1717th

)
)

2222

Stoßfängerabdeckung
Bumper cover

2323

Spoiler
spoiler

2424th

Stoßleiste
Bumper

2525th

Entkopplungsring
Decoupling ring

2626

Steckverbindung
Connector

2727

Elektronik
electronics

Claims

1. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) for electronic parking aids, comprising means ( 11 ) for transmitting / receiving ultrasonic pulses, with these means ( 11 ) interacting with ultrasonic transducers ( 12 ), with at least one electronically connected to the ultrasonic transducers ( 12 ) Control device ( 13 ) and with means ( 14 ) for transmitting the ultrasonic signals from or to the control device ( 13 ), characterized in that the at least one control device ( 13 ) in the vicinity of the attachment points ( 15 ) of the means ( 11 ) for transmitting / receiving the ultrasound pulse is arranged so that the ultrasound transducers ( 12 ) are also located in the vicinity of these attachment points ( 15 ) together with the control device ( 13 ) in a common housing ( 16 ) and that the means ( 11 ) for transmitting / receiving ultrasound pulses and the means ( 14 ) for transmitting the ultrasonic signals from and to the control device ( 13 ) as one each Forming conductors ( 17 ) having a coupling / decoupling side ( 18 ) are formed.

2. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the ultrasonic transducers ( 12 ) accommodated together with the control device ( 13 ) are designed as bidirectional transmit and receive transducers.

3. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the ultrasonic transducers ( 12 ) accommodated together with the control device ( 13 ) are designed as unidirectional transmitters and / or receivers.

4. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ultrasonic transducers ( 12 ) are arranged on a circuit board of the control device ( 13 ).

5. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ultrasonic transducers ( 12 ) are provided with acoustic decoupling from one another.

6. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sound conductor ( 17 ) are tubular.

7. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sound conductor ( 17 ) have a gaseous medium to the sound conductor.

8. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sound conductor ( 17 ) have a liquid medium to the sound conductor.

9. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sound conductor ( 17 ) to the sound conductor have a solid medium.

10. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to claim 9, characterized in that the sound conductor ( 17 ) has a damping-reducing inner coating with medium to the sound conductor.

11. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sound conductor ( 17 ) to the sound conductor have a gel-like medium.

12. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the ultrasonic transducers ( 12 ) on the control device ( 13 ) are fixedly mounted.

13. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the ultrasonic transducers ( 12 ) on the control unit ( 13 ) are pluggable.

14. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to one of claims 1 to 13, characterized in that the sound conductor ( 17 ) on the coupling / decoupling side ( 18 ) for protection against foreign particles have a cover ( 19 ).

15. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to claim 14, characterized in that the cover ( 19 ) is designed as a closing membrane.

16. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to claim 14, characterized in that the cover ( 19 ) is designed as a sieve-like cover.

17. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to claim 14, characterized in that the cover ( 19 ) is designed as an air-permeable but waterproof film.

18. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to one of claims 1 to 17, characterized in that the sound conductors ( 17 ) are dimensioned with frequency-selective areas, such that only the working frequencies and not the external frequencies are optimally transmitted.

19. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to one of claims 1 to 18, characterized in that the sound conductor ( 17 ) is designed as a means for coupling / decoupling the ultrasonic signals for an ultrasonic transducer ( 12 ) with a sensor membrane ( 20 ).

20. Ultrasonic distance measuring device ( 10 ) according to any one of claims 1 to 19, characterized in that for fixing the sound conductor ( 17 ) on the outside of the vehicle, a sound conductor end receiving, on the outside of the vehicle mountable ( 21 ) is provided.