DE102004011486A1 - Ultrasonic sensor assembly for vehicle reversing radar, has ultrasonic sensor with two electric wires, where sensor has linear sensitive distance along its axis above preset value and sensitive angle at preset degree - Google Patents

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Abstract

The assembly has an ultrasonic sensor (10) with two electric wires, and a sleeve (20) with a chamber (22) receiving the sensor. A cone-shaped opening (24) has a center at a front end of the chamber. A guide wave cone is at the center of the opening and mounted on a bracket to abut the sensor. The sensor has a linear sensitive distance along its axis above 320 centimeter, and a sensitive angle at 200 centimeter below 50 degree.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung für ein System zur Hinderniserfassung, und insbesondere eine Sensoreinrichtung, die einen kegelförmigen Wellenleiter aufweist, womit das Streusignal in einem Aufspürbereich konzentriert wird, wodurch die Sensoren besser eine Signalreflexion aufspüren und darauf reagieren können.These The invention relates to a sensor device for an obstacle detection system, and in particular a sensor device comprising a conical waveguide has, with which the scatter signal is concentrated in a detection area, whereby the sensors better detect a signal reflection and can react to it.

Heutzutage ist ein übliches Hindernis-Erfassungs-System ganz populär in Limousinen und anderen Typen von Fahrzeugen eingebaut, wobei Ultraschallsensoren in den vorderen und hinteren Stoßfängern angebracht sind. Wenn Sensoren zum Rückwärtsfahren in gewöhnliche Limousinen eingebaut werden, ist eines ihrer Hauptprobleme die Genauigkeit beim Aufspüren und der Entfernungsmessung von Gegenständen. Fehlerhafte Auslösung der Alarme von Rückfahrsensoren liegt häufig eher an unangemessener Konstruktion der Steuerschaltungen statt an einer Störung durch die Umgebung.nowadays is a common one Obstacle Detection System quite popular in sedans and others Types of vehicles installed, with ultrasonic sensors in the attached to front and rear bumpers are. If sensors for reversing in ordinary Limousines are installed, one of their main problems is the accuracy when tracking down and the distance measurement of objects. Faulty release of the Alarms from reversing sensors is common rather, due to inappropriate design of the control circuits at a fault through the environment.

Gewöhnliche Sensoren können auf ein Streusignal reagieren, als ob es eine Signalreflexion durch einen wirklichen Gegenstand wäre, wenn tatsächlich in dem Aufspürbereich kein Hindernis vorhanden ist. Unter Bezug auf die 5 ist der Aufspürbereich eines herkömmlichen Ultraschallsensors mit > –6 dB (das Dezibel) dargestellt. Wie aus der Figur ersichtlich ist, reicht die Aufspürentfernung des herkömmlichen Ultraschallsensors am weitesten bis 250 cm. Weil Signale zur Abstandsmessung nun radial ausgestrahlt werden, reicht der wirkliche Aufspürbereich des herkömmlichen Ultraschallsensors in einem Winkel von 60° am weitesten nur bis 200 cm.Ordinary sensors can respond to a leakage signal as if it were a signal reflection by a real object, if no obstacle is actually present in the detection area. With reference to the 5 is the detection range of a conventional ultrasonic sensor with> -6 dB (the decibel) shown. As can be seen from the figure, the detection distance of the conventional ultrasonic sensor reaches the furthest to 250 cm. Because signals for distance measurement are now radiated radially, the actual detection range of the conventional ultrasonic sensor at an angle of 60 ° furthest only up to 200 cm.

Bei vielen Fahrzeugen mit Vierradantrieb, wie Geländewagen, Freizeitwagen und anderen schweren Fahrzeugen ist die Gesamtlänge dieser Art von Fahrzeugen häufig ein Vielfaches derjenigen einer Limousine, so dass sich der Fahrzeugführer in dem Vordersitz auf elektronische Sensoren, welche die Umgebungsbedingungen um das Fahrzeug aufnehmen, verlassen muss. Diese Art von Fahrzeugen haben gewöhnlich beiderseits der vorderen und hinteren Stoßfänger zusätzlich elektronische Sensoren installiert, die dazu neigen, eine beträchtliche Menge an Störecho zu erzeugen. Unter solchen Umständen nehmen Sensoren häufig falsche Signale auf und lösen den Alarm aus, obwohl tatsächlich kein Hindernis hinter dem Fahrzeug existiert. Diese falschen Alarme von den Sensoren zur Unterstützung sind sehr störend für Fahrzeugfahrer. Diese und andere Probleme können vermieden werden, wenn in den Sensor zum Rückwärtsfahren in die Arbeitsabläufe zur Aufspürung und Entfernungsmessung von Gegenständen eine dynamische Anpassung von Kenngrößen zur Umgebungskontrolle eingebaut ist, um das Streusignal in einem Aufspürbereich zu konzentrieren und auf diese Weise die gesamte Systemgenauigkeit zu erhöhen.at many four-wheel drive vehicles, such as SUVs, recreational vehicles and Other heavy vehicles is the overall length of this type of vehicle often a multiple of those of a sedan, so that the driver in the Front seat on electronic sensors, which the environmental conditions to pick up the vehicle, leave. This type of vehicles have usually installed electronic sensors on both sides of the front and rear bumpers, which tend to be a considerable one Amount of false echoes to create. In such circumstances take Sensors frequently Incorrect signals and release the alarm off, though actually no obstacle behind the vehicle exists. These false alarms from the sensors for support are very disturbing for vehicle drivers. These and other problems can be avoided when in the sensor for reversing in the work processes for revealing and distance measurement of objects a dynamic adjustment of environmental control parameters is installed to concentrate the scatter signal in a tracking area and in this way to increase the overall system accuracy.

Das Hauptziel der gegenwärtigen Erfindung ist, ein Verfahren und ein Gerät zur Aufspürung und Entfernungsmessung von Gegenständen mit hoher Genauigkeit bereitzustellen, indem ein technisches Mittel eingebaut wird, das während des Vorgangs der Aufspürung und Entfernungsmessung von Gegenständen die Kenngrößen zur Umgebungskontrolle dynamisch anpassen kann.The Main objective of the current The invention is a method and apparatus for tracing and ranging of objects to provide high accuracy by a technical means is installed during the the process of detection and distance measurement of objects the characteristics for Can dynamically adjust environment control.

Das Verfahren zur Aufspürung und Entfernungsmessung von Gegenständen gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Sensoreinrichtung für ein System zur Hinderniserfassung, die einen kegelförmigen Wellenleiter aufweist, womit das Streusignal in einem Aufspürbereich konzentriert wird, wodurch die Sensoren besser eine Signalreflexion aufspüren und darauf reagieren können.The Procedure for detection and distance measurement of articles according to the present invention comprises a sensor device for a system for obstacle detection that uses a conical waveguide has, with which the scatter signal is concentrated in a detection area, whereby the sensors better detect a signal reflection and can react to it.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.These The object is solved by the invention described in claim 1; advantageous Further developments are specified in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:One embodiment The invention is explained below with reference to the drawing. In show the drawing:

1: eine perspektivische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung; 1 a perspective exploded view of a sensor device according to the invention;

2: eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung aus 1; 2 : A sectional view of the sensor device according to the invention 1 ;

3: ein Funktionsbild des Aufspürbereichs der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung mit > –6 dB; 3 : a functional image of the detection range of the sensor device according to the invention with> -6 dB;

4: ein Vergleichsbild von Frequenz – dB mit einem erfindungsgemäßen Wellenleiter; und 4 FIG. 2: a comparison image of frequency dB with a waveguide according to the invention; FIG. and

5: ein Funktionsbild des Aufspürbereichs eines herkömmlichen Ultraschallsensors mit > –6 dB. 5 : A functional image of the detection range of a conventional ultrasonic sensor with> -6 dB.

Zunächst wird auf die 1 Bezug genommen. Wie aus der Figur zu ersehen ist, weist eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung für ein System zur Hinderniserfassung einen Sensor 10, eine Schutzhülse 20, einen Wellenleiter 30 und ein Gehäuse 40 auf.First, on the 1 Referenced. As can be seen from the figure, a sensor device according to the invention for a system for obstacle detection has a sensor 10 , a protective sleeve 20 , a waveguide 30 and a housing 40 on.

Der Sensor 10 weist an seiner Hinterseite zwei Anschlussdrähte 12 auf. Die Schutzhülse 20 ist gewöhnlich aus Gummi hergestellt. Die Schutzhülse 20 weist einen für den Sensor 10 vorgesehenen Hohlraum 22, wie in 2 zeigt, und eine kegelstumpfförmige Ausnehmung 24 auf, welche an der Vorderseite der Schutzhülse 20 ausgebildet ist, wobei die Ausnehmung 24 am Boden einen Flansch 240 aufweist. Die Schutzhülse 20 weist am hinteren Ende einen Ringflansch 26 auf, um die Schutzhülse 20 besser zu fixieren.The sensor 10 has at its rear two connecting wires 12 on. The protective sleeve 20 is usually made of rubber. The protective sleeve 20 has one for the sensor 10 provided cavity 22 , as in 2 shows, and a frusto-conical recess 24 on which at the front of the protective sleeve 20 is formed, wherein the recess 24 at the bottom a flange 240 having. The protective sleeve 20 has an annular flange at the rear end 26 on to the protective sleeve 20 better to fix.

Der Wellenleiter 30 ist kegelförmig ausgebildet, wobei der Wellenleiter 30 in der Mitte der Ausnehmung 24 der Schutzhülse 20 montiert ist, so dass der Wellenleiter 30 beim Zusammenfügen vor dem im Hohlraum 22 der Schutzhülse 20 eingebauten Sensor 10 angebracht ist. Mit Bezug auf die 2 ist der Wellenleiter 30 an einer Konsole 32 montiert, deren Längsschnitt U-förmig ist, wobei ein Heizdraht 34 an der Konsole 32 angebracht ist.The waveguide 30 is conical, wherein the waveguide 30 in the middle of the recess 24 the protective sleeve 20 is mounted so that the waveguide 30 when assembling before in the cavity 22 the protective sleeve 20 built-in sensor 10 is appropriate. With reference to the 2 is the waveguide 30 on a console 32 mounted, whose longitudinal section is U-shaped, wherein a heating wire 34 at the console 32 is appropriate.

Das Gehäuse 40 kann je nach der Art von Fahrzeugen geformt werden. Das Gehäuse 40 weist einen für die Schutzhülse 20 vorgesehenen Passraum 42 und eine Hinterdecke 44 auf.The housing 40 Can be shaped according to the type of vehicles. The housing 40 has one for the protective sleeve 20 provided passport room 42 and a back cover 44 on.

Unter Bezug auf die 2 ist der Wellenleiter 30 durch die Konsole 32 in die Schutzhülse 20 eingebaut, wobei die Konsole 32 in der Herstellungsphase einstückig mit der Schutzhülse 20 hergestellt werden kann. Der Wellenleiter 30 ist in der Mitte der Ausnehmung 24 der Schutzhülse 20 vorgesehen, wobei der Längsschnitt des Wellenleiters 30 in dieser Ausführungsform tropfenförmig ausgebildet ist. Der Heizdraht 34 ist entlang der Konsole 32 bis nach hinten geführt.With reference to the 2 is the waveguide 30 through the console 32 in the protective sleeve 20 built in, with the console 32 in the manufacturing phase integral with the protective sleeve 20 can be produced. The waveguide 30 is in the middle of the recess 24 the protective sleeve 20 provided, wherein the longitudinal section of the waveguide 30 is drop-shaped in this embodiment. The heating wire 34 is along the console 32 led to the rear.

Der Sensor 10 ist in den Hohlraum 22 der Schutzhülse 20 eingebaut, wobei die Vorderseite des Sensors 10 gegen den Wellenleiter 30 montiert ist. Die Anschlussdrähte 12 des Sensors 10 sind nach hinten geführt.The sensor 10 is in the cavity 22 the protective sleeve 20 built in, with the front of the sensor 10 against the waveguide 30 is mounted. The connecting wires 12 of the sensor 10 are led backwards.

Die Schutzhülse 20 ist in den Passraum 42 des Gehäuses 40 eingebaut, wobei der Passraum 42 einen zu dein Ringflansch 26 der Schutzhülse 20 passenden Gegenflansch 420 aufweist. Die Hinterdecke 44 ist an der Hinterseite des Gehäuses 40 angebracht, wobei die Anschlussdrähte 12 und der Heizdraht 34 durch die Hinterdecke 44 nach außen herausgesteckt sind.The protective sleeve 20 is in the pass room 42 of the housing 40 built in, with the passport room 42 one to your ring flange 26 the protective sleeve 20 matching counterflange 420 having. The back cover 44 is at the back of the case 40 attached, with the connecting wires 12 and the heating wire 34 through the backseat 44 are plugged outwards.

Im Passraum 42 ist ein Füllstoff 50 zwischen der Hinterdecke 44 und der Schutzhülse 20 und dem Sensor 10 eingefüllt, wobei der Füllstoff 50 Harz oder ein anderer Stoff sein kann, womit die Schutzhülse 20 und der Sensor 10 im Passraum 42 des Gehäuses 40 fest fixiert werden.In the pass room 42 is a filler 50 between the back cover 44 and the protective sleeve 20 and the sensor 10 filled with the filler 50 Resin or another substance may be what the protective sleeve 20 and the sensor 10 in the pass room 42 of the housing 40 firmly fixed.

Unter Bezug auf die 3 ist der Aufspürbereich eines Ultraschallsensors gemäß der Erfindung mit > –6 dB dargestellt. Weil der Sensor 10 mit dem Wellenleiter 30 versehen ist, reicht die Aufspürentfernung des herkömmlichen Ultraschallsensors am weitesten bis 320 cm, wobei der wirkliche Aufspürbereich des Ultraschallsensors gemäß der Erfindung in einem Winkel kleiner als 50° am weitesten bis 200 cm reicht.With reference to the 3 the detection range of an ultrasonic sensor according to the invention is represented by> -6 dB. Because the sensor 10 with the waveguide 30 is provided, the detection distance of the conventional ultrasonic sensor reaches furthest to 320 cm, wherein the actual detection range of the ultrasonic sensor according to the invention at an angle less than 50 ° furthest reaches to 200 cm.

In der 4 ist das Dezibel (dB) des Streusignals auf 40 kHz mit dem Wellenleiter 30 (in Schwarzlinie) und ohne (in Punktlinie) dargestellt. Wie aus der Figur ersichtlich ist, ist das Streusignal mit dem Wellenleiter 30 viel stärker und wird auf diese Weise die gesamte Systemgenauigkeit dadurch erhöht.In the 4 is the decibel (dB) of the stray signal at 40 kHz with the waveguide 30 (in black line) and without (in dotted line). As can be seen from the figure, the leakage signal is with the waveguide 30 much stronger, thus increasing overall system accuracy.

Der Einbau des Heizdrahts 34 ist zusätzlich zum Schmelzen von Schnee vorgesehen.The installation of the heating wire 34 is intended in addition to the melting of snow.

Gemäß oben stehender Beschreibung kann die Konstruktion der Sensoreinrichtung für ein System zur Hinderniserfassung gemäß der Erfindung den Nachteil der herkömmlichen Systeme zur Hinderniserfassung vermeiden. Dadurch ist die Aufgabe der Erfindung gelöst.As above Description may be the construction of the sensor device for a system for obstacle detection according to the invention the Disadvantage of the conventional Avoid obstacle detection systems. This is the task of Invention solved.

Claims (10)

Sensoreinrichtung, aufweisend einen Sensor (10) und einen Wellenleiter (30), wobei der Wellenleiter (30) an der Vorderseite des Sensors (10) montiert ist, womit das Streusignal in einem Aufspürbereich konzentriert wird, wodurch der Sensor (10) besser eine Signalreflexion aufspüren und darauf reagieren kann.Sensor device comprising a sensor ( 10 ) and a waveguide ( 30 ), wherein the waveguide ( 30 ) on the front of the sensor ( 10 ) is concentrated, whereby the scatter signal is concentrated in a detection area, whereby the sensor ( 10 ) better detect a signal reflection and react to it. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung einen Sensor (10), eine Schutzhülse (20) und einen Wellenleiter (30) aufweist, wobei der Sensor (10) an seiner Hinterseite zwei Anschlussdrähte (12) aufweist, dass die Schutzhülse (20) aus Gummi hergestellt ist, wobei die Schutzhülse (20) einen für den Sensor (10) vorgesehenen Hohlraum (22) und eine kegelstumpfförmige Ausnehmung (24) aufweist, welche an der Vorderseite der Schutzhülse (20) ausgebildet ist, und dass der Wellenleiter (30) kegelförmig ausgebildet ist, wobei der Wellenleiter (30) in der Mitte der Ausnehmung (24) der Schutzhülse (20) montiert ist.Sensor device according to claim 1, characterized in that the sensor device is a sensor ( 10 ), a protective sleeve ( 20 ) and a waveguide ( 30 ), wherein the sensor ( 10 ) at its rear two connecting wires ( 12 ), that the protective sleeve ( 20 ) is made of rubber, wherein the protective sleeve ( 20 ) one for the sensor ( 10 ) provided cavity ( 22 ) and a frusto-conical recess ( 24 ), which at the front of the protective sleeve ( 20 ) is formed, and that the waveguide ( 30 ) is cone-shaped, wherein the waveguide ( 30 ) in the middle of the recess ( 24 ) of the protective sleeve ( 20 ) is mounted. Sensoreinrichtung nach Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschnitt des Wellenleiters (30) tropfenförmig ausgebildet ist.Sensor device according to claims 1 or 2, characterized in that the longitudinal section of the waveguide ( 30 ) is drop-shaped. Sensoreinrichtung nach Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite des Sensors (10) gegen den Wellenleiter (30) montiert ist.Sensor device according to claims 1 or 2, characterized in that the front side of the sensor ( 10 ) against the waveguide ( 30 ) is mounted. Sensoreinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (24) der Schutzhülse (20) am Boden einen Flansch (240) aufweist. Sensor device according to claim 2, characterized characterized in that the recess ( 24 ) of the protective sleeve ( 20 ) at the bottom a flange ( 240 ) having. Sensoreinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (20) am hinteren Ende einen Ringflansch (26) aufweist.Sensor device according to claim 2, characterized in that the protective sleeve ( 20 ) at the rear end an annular flange ( 26 ) having. Sensoreinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenleiter (30) an einer Konsole (32) montiert ist, deren Längsschnitt U-förmig ist.Sensor device according to claim 2, characterized in that the waveguide ( 30 ) on a console ( 32 ) is mounted, whose longitudinal section is U-shaped. Sensoreinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Heizdraht (34) an der Konsole (32) angebracht ist.Sensor device according to claim 7, characterized in that a heating wire ( 34 ) on the console ( 32 ) is attached. Sensoreinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung ein Gehäuse (40) aufweist, wobei das Gehäuse (40) einen für die Schutzhülse (20) vorgesehenen Passraum (42) und eine Hinterdecke (44) aufweist.Sensor device according to claim 2, characterized in that the sensor device comprises a housing ( 40 ), wherein the housing ( 40 ) one for the protective sleeve ( 20 ) provided passport space ( 42 ) and a back cover ( 44 ) having. Sensoreinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Füllstoff (50) im Passraum (42) zwischen der Hinterdecke (44) und der Schutzhülse (20) und dem Sensor (10) eingefüllt ist.Sensor device according to claim 9, characterized in that a filler ( 50 ) in the passport room ( 42 ) between the back cover ( 44 ) and the protective sleeve ( 20 ) and the sensor ( 10 ) is filled.
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