DE102007035270A1 - Sound transducer i.e. piezoelectric sound transducer, operating device, for use during parking of motor vehicle, has winding fixed to transducer, where signals received by transducer is detected as echo signals by phase synchronization loop - Google Patents

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Abstract

The device has a secondary winding (L2) attached to a sound transducer (SC) i.e. piezoelectric sound transducer. The transducer is controlled by a phase synchronization loop (PLL) in a transmit mode of the transducer, such that the transducer is operated with resonant frequency. Signals received by the transducer is detected as echo signals (U2) by the phase synchronization loop in a receive mode, such that the signals with a frequency in preset range around resonant frequency of the transducer is detected as the echo signals.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben eines Schallwandlers. Schallwandler können beispielsweise in Ultraschallmesssystemen eingesetzt werden, bei denen Laufzeitmessungen zur Bestimmung von Entfernungen genutzt werden. Beispiele für Schallwandler sind piezoelektrische Schallwandler, die die Eigenschaften bestimmter Materialien, wie z. B. Quarz, Piezokeramik, etc. nutzen, um bei mechanischer Verformung proportionale Signale abzugeben oder umgekehrt sich bei geeignetem angelegtem elektrischem Feld mechanisch zu verformen. Schallwandler werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen in Parkhilfssystemen zur Entfernungsermittlung zu anderen Objekten eingesetzt.The The invention relates to a device for operating a sound transducer. Sound transducers can For example, be used in ultrasonic measuring systems, at which use transit time measurements to determine distances become. examples for Sound transducers are piezoelectric transducers that have the characteristics certain materials, such. As quartz, piezoceramics, etc., to give signals proportional to mechanical deformation or reversed mechanically with a suitable applied electric field to deform. Sound converters are used, for example, in motor vehicles in parking aid systems for distance determination to other objects used.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, eine Vorrichtung zum Betreiben eines Schallwandlers zu schaffen, die einfach und kostengünstig ist.The The object of the invention is to provide a device to create a sound transducer that is simple and easy to use economical is.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The Task is solved by the characteristics of the independent Claim. Advantageous embodiments of the invention are in the subclaims characterized.

Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine Vorrichtung zum Betreiben eines Schallwandlers, die eine Phasensynchronisationsschleife umfasst und dazu ausgebildet ist, in einem Sendebetrieb des Schallwandlers den Schallwandler mittels der Phasensynchronisationsschleife anzusteuern und zwar derart, dass der Schallwandler mit seiner Resonanzfrequenz betrieben wird. Ferner ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, in einem Empfangsbetrieb mittels des Schallwandlers empfangene Signale mittels der Phasensynchronisationsschleife als Echosignale zu detektieren und zwar derart, dass nur Signale mit Frequenzen in einem vorgegebenen Bereich um die Resonanzfrequenz des Schallwandlers als Echosignale detektiert werden.The Invention is characterized by a device for operating a sound transducer comprising a phase-locked loop and is adapted to, in a transmission mode of the sound transducer to control the sound transducer by means of the phase synchronization loop in such a way that the sound transducer with its resonant frequency is operated. Furthermore, the device is designed to be in a receive operation by means of the sound transducer received signals to detect by means of the phase-locked loop as echo signals in such a way that only signals with frequencies in a given Range around the resonant frequency of the transducer as echo signals be detected.

Schallwandler sind typischerweise einem Alterungseinfluss unterlegen, der dazu führt, dass sich die Resonanzfrequenz im Sende- sowie im Empfangsbetrieb im Laufe der Zeit ändert. Auch veränderte Temperatureinflüsse können zu Veränderung der Resonanzfrequenz führen. Die Phasensynchronisationsschleife ist dabei besonders geeignet, im Sendebetrieb den Schallwandler in seiner jeweiligen Resonanzfrequenz zu betreiben. Im Resonanzbetrieb kann der Schallwandler besonders effizient betrieben werden. Des Weiteren ist die Phasensynchronisationsschleife besonders geeignet, mittels des Schallwandlers empfangene Signale als Echosignale zu detektieren, auch bei einer durch die Alterung bedingten Resonanzfrequenzänderung. Dadurch dass nur Signale in einem vorgegebenen Bereich um die Resonanzfrequenz des Schallwandlers als Echosignale mittels der Phasensynchronisationsschleife detektiert werden, kann besonders sicher ein Echosignal als ein zu einem vorher mittels dem Schallwandler ausgesendeten Signal zugeordnet werden. Durch die Verwendung der Phasensynchronisationsschleife im Sende- sowie im Empfangsbetrieb, kann besonders einfach und kostengünstig ein Betrieb des Schallwandlers gewährleistet werden.transducer are typically inferior to an aging effect, which leads, that the resonance frequency in the transmitting and in the receiving mode changes over time. Also changed temperature influences can to change the Resonant frequency lead. The phase-locked loop is particularly suitable here, in the transmission mode the sound transducer in its respective resonance frequency to operate. In resonance mode, the transducer can be particularly be operated efficiently. Furthermore, the phase lock loop particularly suitable, by means of the sound transducer received signals as echo signals to detect, even at a by aging conditional resonance frequency change. Allowing only signals within a given range around the resonant frequency of the sound transducer as echo signals by means of the phase synchronization loop can be detected, especially safe an echo signal as a assigned to a previously emitted by the transducer signal become. By using the phase lock loop in the Send and receive mode, can be particularly simple and inexpensive Operation of the transducer guaranteed become.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung eine Spule, die dem Schallwandler zugeordnet ist und mit diesem einen Schwingkreis bildet. Dadurch kann besonders geeignet der Schallwandler in einer Resonanzfrequenz betrieben werden.According to one Advantageous embodiment, the device comprises a coil, which is associated with the sound transducer and with this a resonant circuit forms. This makes the transducer particularly suitable in one Resonant frequency can be operated.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Spule als Transformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung ausgebildet, wobei die Sekundärwicklung mit dem Schallwandler einen Schwingkreis bildet. Schallwandler werden typischerweise mit höheren Spannungen, so zum Beispiel 100 V, betrieben. Durch die Verwendung des Transformators kann besonders einfach und sicher der Betrieb des Schallwandlers gewährleistet werden. Des Weiteren kann durch die Verwendung der Sekundärwicklung des Transformators besonders einfach und kostengünstig der Schwingkreis mit dem Schallwandler gebildet werden.According to one Another advantageous embodiment is the coil as a transformer with a primary winding and a secondary winding formed, with the secondary winding forms a resonant circuit with the sound transducer. Become a sound transducer typically higher Voltages, such as 100 V, operated. By use The transformer can be particularly simple and safe operation the transducer ensures become. Furthermore, by using the secondary winding of the transformer particularly simple and inexpensive the resonant circuit with be formed the sound transducer.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung ein drittes Schaltelement, das mittels einem vom Sende- und Empfangsbetrieb abhängigen Schaltsignal einem Eingang der Phasensynchronisationsschleife ein Schwingfrequenzsignal, das eine gerade gültige Schwingfrequenz des Schallwandlers repräsentiert, zuordnet oder mittels des Schallwandlers empfangene Signale zuordnet. Durch das dritte Schaltelement ist eine Umschaltung zwischen dem Sende- und Empfangsbetrieb des Schallwandlers besonders einfach ausgebildet.According to one Another advantageous embodiment, the device comprises a third switching element, by means of one of the transmitting and receiving operation dependent Switching signal on an input of the phase synchronization loop Oscillation frequency signal, which is a currently valid oscillation frequency of the sound transducer represents assigns or assigns signals received by the transducer. By the third switching element is a switching between the Transmitting and receiving operation of the transducer particularly simple educated.

Im Sendebetrieb liegt an der Phasensynchronisationsschleife eingangsseitig das Schwingfrequenzsignal an, das die gerade gültige Schwingfrequenz des Schallwandlers repräsentiert, wobei dem Schwingfrequenzsignal im eingeschwungenen Zustand des Schallwandlers dessen Resonanzfrequenz zugeordnet ist. Während einer Einschwingphase des Schallwandlers können dem Schwingfrequenzsignal auch Signale mit Frequenzen ungleich der Resonanzfrequenz des Schallwandlers zugeordnet sein.in the Transmission mode is on the input side of the phase-locked loop the oscillation frequency signal, which is the currently valid oscillation frequency of the sound transducer represents wherein the oscillation frequency signal in the steady state of the Sound transducer whose resonance frequency is assigned. During one Transient phase of the transducer can also the oscillation frequency signal Signals with frequencies not equal to the resonant frequency of the transducer be assigned.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung, bei der die Phasensynchronisationsschleife dazu ausgebildet ist, im Sendebetrieb mittels des eingangsseitig anliegenden Schwingfrequenzsignals ein Ansteuersignal zu ermitteln, mittels dessen der Schallwandler angesteuert wird und im Empfangsbetrieb mittels des Schallwandlers empfangene Signale als Echosignale zu detektieren und zwar derart, dass bei einer Detektion von Echosignalen diese durch ein Lock_Signal, das repräsentativ ist für einen eingeschwungenen Zustand der Phasensynchronisationsschleife, gekennzeichnet wird. Durch die Verwendung der Phasensynchronisationsschleife im Sendebetrieb zur Ermittlung des Ansteuersignals und im Empfangsbetrieb zur Detektion von Echosignalen, kann ein besonders einfacher und kostengünstiger Betrieb des Schallwandlers gewährleistet werden.According to a further advantageous embodiment, in which the phase synchronization loop is designed to determine a drive signal in the transmission mode by means of the input side adjacent oscillation frequency signal, by means of which the sound transducer is driven and in the Empfangbe operated by means of the transducer received signals as echo signals to be detected in such a way that in a detection of echo signals, this is characterized by a Lock_Signal, which is representative of a steady state of the phase-locked loop. By using the phase synchronization loop in the transmission mode to determine the drive signal and in the receive mode for the detection of echo signals, a particularly simple and cost-effective operation of the transducer can be ensured.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung eine Sendestufe, die ein erstes und ein zweites Schaltelement umfasst, wobei die Sendestufe dazu ausgebildet ist, im Sendebetrieb abhängig von dem eingangsseitig anliegenden Ansteuersignal das erste Schaltelement anzusteuern und mittels dieser den Schallwandler anzusteuern, und im Empfangsbetrieb abhängig von einem eingangsseitig anliegenden vorgegebenen Mute-Signal das zweite Schaltelement anzusteuern und mittels diesem die Ansteuerung des Schallwandlers zu deaktivieren. Durch die Verwendung des ersten und zweiten Schaltelements zur Ansteuerung des Schallwandlers im Sendebetrieb und Deaktivierung der Ansteuerung des Schallwandlers im Empfangsbetrieb, kann ein besonders einfacher und kostengünstiger Betrieb des Schallwandlers gewährleistet werden.According to one Another advantageous embodiment, the device comprises a Transmission stage comprising a first and a second switching element, wherein the transmission stage is designed to be in transmission mode depending on the input signal applied to the first switching element to control and to control by means of this the sound transducer, and in the receive mode dependent from an input side given predetermined mute signal the to control the second switching element and by means of this control to deactivate the sound transducer. By using the first and second switching element for controlling the sound transducer in the transmission mode and deactivation of the control of the sound transducer in the receiving mode, can be a particularly simple and cost-effective operation of the transducer be guaranteed.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung einen Koppelkondensator, der dazu ausgebildet ist, Gleichspannungsanteile aus dem Schwingfrequenzsignal herauszufiltern. Dadurch kann der Phasensynchronisationsschleife im Sendebetrieb besonders einfach und kostengünstig das Schwingfrequenzsignal des Schallwandlers ohne Gleichspannungsanteile zugeordnet werden.According to one Another advantageous embodiment, the device comprises a Coupling capacitor, which is designed to DC components to filter out of the oscillation frequency signal. This allows the Phase synchronization loop in transmission mode particularly simple and cost-effective the vibration frequency signal of the transducer without DC components be assigned.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung ein Verstärkerbauelement, das dazu ausgebildet ist, die mittels dem Transformator transformierten empfangenen Signale auf einen von der Phasensynchronisationsschleife benötigten Spannungspegel anzupassen. Dadurch kann besonders einfach und sicher gewährleistet werden, dass die an der Phasensynchronisationsschleife eingangsseitig anliegenden mittels Schallwandler empfangenen Signale dem benötigten Spannungspegel angepasst werden.According to one Another advantageous embodiment, the device comprises a Amp device, which is designed to be transformed by means of the transformer received signals to a voltage required by the phase synchronization loop voltage level adapt. This ensures particularly easy and safe, that on the input side of the phase-locked loop by means of sound transducer received signals the required voltage level be adjusted.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawings. It demonstrate:

1 eine Schaltungsanordnung zum Betreiben eines Schallwandlers, 1 a circuit arrangement for operating a sound transducer,

2 eine weitere Schaltungsanordnung zum Betreiben eines Schallwandlers. 2 a further circuit arrangement for operating a sound transducer.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.elements same construction or function are cross-figurative with the same Reference number marked.

Am Beispiel eines Parkhilfssystems in einem Kraftfahrzeug wird die Vorrichtung zum Betreiben des Schallwandlers SC bevorzugt als Entfernungsmesseinrichtung zur Messung von Entfernungen zwischen dem Kraftfahrzeug und zu vorhandenen Objekten verwendet. Dabei ist der Schallwandler SC bevorzugt als piezoelektrischer Ultraschallwandler ausgebildet, der eine Resonanzfrequenz von beispielsweise 40 kHz besitzt, die sich durch Alterungseinflüsse oder Temperatureinflüsse aber durchaus ändern kann. Dabei wird die Vorrichtung in einem Sendebetrieb betrieben, in dem mittels des Schallwandlers SC Ultraschallwellenzüge ausgesendet werden. Ist beispielsweise ein Objekt vor und/oder hinter dem Kraftfahrzeug vorhanden, werden die mittels des Schallwandlers SC ausgesendeten Ultraschallwellenzüge reflektiert. Im Anschluss an den Sendebetrieb wird die Vorrichtung in einem Empfangsbetrieb betrieben, in dem die reflektierten der zuvor versendeten Wellenzüge mittels des Schallwandlers SC empfangen werden und als Echosignale detektiert werden. Dabei werden empfangene Signale nur dann als den zuvor versendeten Wellenzügen zugeordnete Echosignale detektiert, wenn diese die Frequenz des versendeten Wellenzuges besitzen. Dabei wird zur Detektion ein sehr schmaler Frequenzbereich, so z. B. 1 kHz, vorgegeben, innerhalb dessen sich die den zuvor versendeten Wellen zugeordneten Echosignale befinden müssen. Die Entfernung zum Objekt wird anhand einer Laufzeitmessung des ausgesendeten Ultraschallwellenzuges zum Objekt und zurück zum Schallwandler SC bestimmt. Dabei ist eine Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ultraschallwellenzuges vorgegeben und die Laufzeit kann der Entfernung zwischen Kraftfahrzeug und Objekt zugeordnet werden.At the Example of a parking aid system in a motor vehicle is the Device for operating the sound transducer SC preferably as a distance measuring device for measuring distances between the motor vehicle and existing ones Used objects. In this case, the sound transducer SC is preferred as piezoelectric ultrasonic transducer formed having a resonant frequency example, has 40 kHz, which is affected by aging or temperature influences but it can change. The device is operated in a transmission mode in which be transmitted by means of the sound transducer SC Ultraschallwellenenzüge. is For example, an object in front of and / or behind the motor vehicle present, the emitted by means of the sound transducer SC Ultrasonic wave trains reflected. Following the transmission operation, the device is in a receiving mode operated in which the reflected of the previously sent wave trains by means of the sound transducer SC are received and detected as echo signals become. In this case, received signals are only as the previously sent wave trains associated echo signals detected when this is the frequency of the own shipped wave train. This is a very much for the detection narrow frequency range, such. B. 1 kHz, given within which is the echo signals associated with the previously transmitted waves must be located. The distance to the object is determined by a transit time measurement of the emitted ultrasonic wave train to the object and back to the transducer SC determines. In this case, a propagation speed of the ultrasonic wave train is predetermined and the term can be the distance between motor vehicle and Object to be assigned.

Eine Vorrichtung (1) zum Betreiben des Schallwandlers SC umfasst neben dem Schallwandler SC eine Spule L2, die mit dem Schallwandler SC einen Schwingkreis bildet. Die Spule L2 bildet mit einem ersten Widerstand R1 einen Spannungsteiler, über dem an einem ersten Abgriffspunkt AP1 ein Schwingfrequenzsignal U1 abgegriffen wird. Das Schwingfrequenzsignal U1 repräsentiert eine gerade gültige Schwingfrequenz des Schallwandlers SC und kann im eingeschwungenen Zustand des Schallwandlers SC auch der Resonanzfrequenz des Schallwandlers SC zugeordnet werden. Über einen dem Schwingkreis zugeordneten zweiten Widerstand R2 werden die mittels des Schallwandlers SC empfangenen Signale U2 über einen zweiten Abgriffspunkt AP2 abgegriffen. Der zweite Widerstand R2 ist dabei bevorzugt möglichst hochohmig ausgebildet, damit auch bei sehr schwach empfangenen Signalen ein geeignetes Signal am zweiten Abgriffspunkt AP2 abgegriffen wird. Mittels eines Schaltsignals S_S wird ein drittes Schaltelement T3 angesteuert, mittels dessen im Sendebetrieb das Schwingfrequenzsignal U1 oder im Empfangsbetrieb die mittels des Schallwandler SC empfangenen Signale eingangsseitig einer Phasensynchronisationsschleife PLL zugeordnet wird. Abhängig vom Schwingfrequenzsignal U1 im Sendebetrieb oder den mittels des Schallwandlers SC empfangenen Signale im Empfangsbetrieb wird mittels der Phasensynchronisationsschleife PLL ausgangsseitig ein Ansteuersignal S_CTRL zur Ansteuerung einer Sendestufe TS ermittelt. Der Sendestufe TS ist neben dem Ansteuersignal S_CTRL auch ein vorgegebenes Mute-Signal S_M eingangsseitig zugeordnet. Das Mute-Signal S_M wird im Sendebetrieb bevorzugt derart vorgegeben, dass die Ansteuerung des Schallwandlers SC abhängig vom Ansteuersignal S_CTRL erfolgt. Im Empfangsbetrieb wird das Mute-Signal S_M bevorzugt derart vorgegeben, dass die Ansteuerung des Schallwandlers SC deaktiviert wird und das Ansteuersignal S_CTRL in der Sendestufe TS ignoriert und/oder deaktiviert wird.A device ( 1 ) for operating the sound transducer SC comprises, in addition to the sound transducer SC, a coil L2 which forms a resonant circuit with the sound transducer SC. The coil L2 forms with a first resistor R1 a voltage divider, via which an oscillation frequency signal U1 is tapped off at a first tapping point AP1. The oscillation frequency signal U1 represents a currently valid oscillation frequency of the sound transducer SC and can also be assigned to the resonance frequency of the sound transducer SC in the steady state of the sound transducer SC. Via a second resistor R2 associated with the oscillating circuit, the signals U2 received by means of the sound transducer SC are tapped off via a second tap point AP2. The second resistor R2 is In this case, it is preferably formed as high as possible, so that even with very weakly received signals, a suitable signal is tapped at the second tapping point AP2. By means of a switching signal S_S, a third switching element T3 is controlled, by means of which the oscillating frequency signal U1 is transmitted in the transmission mode or, in the reception mode, the signals received by the sound transducer SC are assigned on the input side to a phase synchronization loop PLL. Depending on the oscillation frequency signal U1 in the transmission mode or the signals received by the sound transducer SC in the reception mode, a control signal S_CTRL for controlling a transmission stage TS is determined on the output side by means of the phase synchronization loop PLL. The transmission stage TS is assigned to the input side in addition to the drive signal S_CTRL and a predetermined mute signal S_M. The mute signal S_M is preferably predetermined in the transmission mode in such a way that the control of the sound transducer SC is effected as a function of the control signal S_CTRL. In the receive mode, the mute signal S_M is preferably predetermined such that the control of the sound transducer SC is deactivated and the control signal S_CTRL in the transmission stage TS is ignored and / or deactivated.

In einer bevorzugten Ausführung der Vorrichtung kann das Schwingfrequenzsignal U1 auch über den zweiten Abgriffspunkt AP2 abgegriffen werden, wobei darauf zu achten ist, dass das so abgegriffene Schwingfrequenzsignal U1 phasenrichtig der Phasensynchronisationsschleife PLL zugeordnet ist und/oder das mittels Phasensynchronisationsschleife PLL ermittelte Ansteuersignal S_CTRL phasenrichtig der Sendestufe TS zugeordnet ist.In a preferred embodiment the device, the oscillation frequency signal U1 also on the tapped second tapping point AP2, paying attention to it is that the so-picked vibration frequency signal U1 in-phase the phase synchronization loop PLL is assigned and / or the by means of phase synchronization loop PLL determined drive signal S_CTRL is assigned in phase with the transmission stage TS.

Im Sendebetrieb ist der Betrieb des Schallwandlers SC durch eine Einschwingphase des Schallwandlers SC und eine Sendephase gekennzeichnet. Der Einschwingphase ist eine Einschwingzeit zugeordnet und der Sendephase eine Sendedauer zugeordnet. Am Beispiel des Parkhilfesystems in dem Kraftfahrzeug kann die Einschwingzeit des Ultraschallwandlers beispielsweise 50 ms betragen und die Sendedauer beispielsweise 300 ms.in the Transmission mode is the operation of the sound transducer SC by a transient phase the sound transducer SC and a transmission phase. The transient phase is assigned a transient time and the transmission phase is a transmission duration assigned. Using the example of the parking aid system in the motor vehicle For example, the settling time of the ultrasonic transducer may be 50 ms and the transmission duration, for example, 300 ms.

Während der Einschwingphase des Schallwandlers SC bildet das aus der Schallwandler-Ansteuerung und der Schwingung des Schwingkreises resultierende Schwingfrequenzsignal U1 ein Rückkopplungssignal für die PLL, das nicht phasengleich zu dem Ansteuersignal S_CTRL ist. Die Phasensynchronisationsschleife PLL ist derart ausgebildet, diesen Phasenunterschied durch eine entsprechende Frequenzanpassung auszugleichen, so dass der Schwingkreis mittels der Sendestufe TS am Ende der Einschwingphase mit der dem Schallwandler SC zugeordneten Resonanzfrequenz angesteuert wird.During the Transient phase of the sound transducer SC forms this from the sound transducer control and the oscillation of the resonant circuit resulting oscillation frequency signal U1 is a feedback signal for the PLL that is not in phase with the drive signal S_CTRL. The Phase lock loop PLL is designed to be this Compensate for phase difference by a corresponding frequency adjustment, so that the resonant circuit by means of the transmission stage TS at the end of the transient phase with the resonant frequency associated with the sound transducer SC becomes.

Zu dem Zeitpunkt, an dem der Schwingkreis phasenrichtig und in Resonanzfrequenz des Schallwandlers SC mittels Sendestufe TS angesteuert wird, ist die Einschwingphase beendet.To the time at which the resonant circuit is in phase and resonant frequency of the sound transducer SC is controlled by transmission stage TS is the settling phase ends.

Zur Entfernungsmessung wird im Anschluss an die Einschwingphase des Schwingkreises dieser innerhalb einer vorgegebenen Sendedauer im Sendebetrieb mittels der Sendestufe TS weiter angesteuert, um dem Schwingkreis phasenrichtig Energie zu zuführen, damit der Schwingkreis in Resonanz mit maximal mögli cher Amplitude weiterschwingt. Durch die Schwingung in Resonanz wird beispielsweise ein Ultraschallwellenzug mittels des Schallwandlers SC in eine durch den Schallwandler SC vorgegebene Richtung ausgesendet.to Distance measurement is performed after the transient phase of the Resonant circuit this within a given transmission time in Transmission mode by means of the transmission stage TS further driven to the Oscillating circuit in the correct phase to supply energy, so that the resonant circuit in resonance with maximally possible Amplitude continues to swing. Through the vibration is in resonance For example, an ultrasonic wave train by means of the sound transducer SC emitted in a direction predetermined by the transducer SC direction.

Der Schallwandler SC kann im Sendebetrieb als Frequenz bestimmendes Bauelement angesehen werden. Dabei wird die Ansteuerung des Schwingkreises auch bei typischen Änderungen der Resonanzfrequenz des Schallwandlers SC aufgrund von Alterungseinflüssen oder Temperatureinflüssen mittels der Phasensynchronisationsschleife PLL an die geänderte Resonanzfrequenz angepasst.Of the Sound transducer SC can be used as a frequency-determining transmitter Component can be viewed. In this case, the control of the resonant circuit even with typical changes the resonant frequency of the sound transducer SC due to aging or temperature influences by means of the phase-locked loop PLL to the changed resonance frequency customized.

Im Anschluss an den Sendebetrieb wird die Ansteuerung des Schallwandlers SC mittels Sendestufe TS mittels des vorgegebenen Mute-Signals S_M deaktiviert, wodurch die Vorrichtung in den Empfangsbetrieb geschaltet wird. Der Empfangsbetrieb ist gekennzeichnet durch eine Abschwingphase des Schallwandlers SC und eine sich anschließende Empfangsphase. Der Abschwingphase ist eine Abschwingdauer zugeordnet und der Empfangsphase eine Empfangsdauer. Am Beispiel des Parkhilfesystems in dem Kraftfahrzeug kann die Abschwingzeit des Ultraschallwandlers beispielsweise 50 ms betragen und die Empfangsdauer ist beispielsweise dem maximalen Entfernungsmessbereich der Entfernungsmesseinrichtung, so z. B. 4 m, zugeordnet.in the Connection to the transmission mode is the control of the sound transducer SC by means of transmission stage TS by means of the predetermined mute signal S_M disabled, whereby the device is switched to receive mode becomes. The receiving mode is characterized by a Abschwingphase the Schallwandlers SC and a subsequent reception phase. The swing phase is assigned a Abschwingdauer and the receiving phase is a receiving period. Taking the example of the parking aid system in the motor vehicle, the Abschwingzeit the Ultrasonic transducer, for example, 50 ms and the receiving time is for example the maximum distance measuring range of the distance measuring device, so z. B. 4 m assigned.

Innerhalb der Abschwingdauer wird eine Detektion von Echosignalen des zuvor ausgesendeten Wellenzuges beispielsweise ignoriert und/oder deaktiviert, weil ein der Abschwingphase zugeordnetes Nachschwingen des Schallwandlers SC als ein Echosignal detektiert werden könnte. Werden innerhalb der Abschwingdauer des Schallwandlers SC Signale mittels diesem empfangen, werden die empfangenen Signale beispielsweise ignoriert. Der Abschwingdauer des Schallwandlers SC kann somit eine Mindestmessentfernung, so z. B. 1 m, der Entfernungsmess einrichtung des Kraftfahrzeugs zugeordnet werden, innerhalb dessen ein Objekt nicht erkannt werden kann.Within the swing duration will be a detection of echo signals of the previously emitted wave train ignored and / or disabled, for example because one of the Abschwingphase associated ringing of the transducer SC could be detected as an echo signal. Become within the Abschwingdauer of the transducer SC signals received by this, For example, the received signals are ignored. The swing time the sound transducer SC can thus a minimum measuring distance, so z. B. 1 m, the distance measuring device associated with the motor vehicle within which an object can not be recognized.

Der Abschwingphase folgt die Empfangsphase der Vorrichtung in der mittels des Schallwandlers SC empfangene Signale U2 als Echosignale detektiert werden können. Dazu wird mittels des Schaltsignals S_S das dritte Schaltelement T3 angesteuert und der Phasensynchronisationsschleife PLL die mittels des Schallwandlers SC empfangenen Signale U2 eingangsseitig zugeordnet. Die Sendestufe TS ist mittels des vorgegebenen Mute-Signals S_M deaktiviert, wodurch der Schallwandler SC nicht weiter angesteuert wird, sondern durch empfangene Signale zum Schwingen angeregt wird. Mittels der Phasensynchronisationsschleife PLL wird ein sehr schmaler Frequenzbereich vorgegeben, innerhalb dessen die mittels des Schallwandlers SC empfangenen Signale U2 als Echosignale des zuvor versendeten Wellenzuges detektiert werden. Im Empfangsbetrieb kann der Schallwandler SC wie auch im Sendebetrieb mit Resonanzfrequenz schwingen, wobei sich die Resonanzfrequenz im Empfangsbetrieb von der Resonanzfrequenz im Sendebetrieb durchaus unterscheiden kann, was durch den sehr schmalen vorgegebenen Frequenzbereich der Phasensynchronisationsschleife PLL berücksichtigt werden muss. Mittels eines Lock-Signals S_L, das repräsentativ ist für einen eingeschwungenen Zustand der Phasensynchronisationsschleife PLL in der Empfangsphase, wird die Detektion von Echosignalen angezeigt.The Abschwingphase follows the receiving phase of the device in the received by the transducer SC signals U2 can be detected as echo signals. This is done by means of the switching signals S_S the third switching element T3 driven and assigned to the phase synchronization loop PLL received by the transducer SC signals U2 input side. The transmission stage TS is deactivated by means of the predetermined mute signal S_M, as a result of which the sound transducer SC is no longer actuated, but is excited to oscillate by received signals. By means of the phase-locked loop PLL, a very narrow frequency range is specified, within which the signals U2 received by means of the sound transducer SC are detected as echo signals of the previously transmitted wave train. In the receive mode, the sound transducer SC can vibrate as well as in the transmission mode with resonant frequency, wherein the resonant frequency in the receive mode of the resonant frequency in transmission mode may well differ, which must be considered by the very narrow predetermined frequency range of the phase locked loop PLL. By means of a lock signal S_L, which is representative of a steady state of the phase-locked loop PLL in the receiving phase, the detection of echo signals is displayed.

Werden keine Objekte innerhalb des Messbereichs der Entfernungsmesseinrichtung des Kraftfahrzeugs detektiert, so werden typischerweise auch keine Echosignale mittels der Phasensynchronisationsschleife PLL detektiert. In diesem Fall wird die Empfangsdauer derart vorgegeben, dass nur ein vorgegebener maximaler Entfernungsmessbereich der Entfernungsmesseinrichtung, so z. B. 4 m, maximal umfasst wird. Das heißt, die Empfangsdauer kann derart vorgegeben werden, dass innerhalb dieser der ausgesendete Wellenzug ein Objekt in einer vorgegebenen maximalen Entfernung vom Kraftfahrzeug erreicht, durch das Objekt reflektiert wird und das reflektierte Signal vom Schallwandler SC empfangen wird. Objekte außerhalb des maximalen Entfernungsmessbereichs können somit nicht innerhalb einer Empfangsdauer detektiert werden.Become no objects within the measuring range of the distance measuring device of the motor vehicle detected, so are typically no Echo signals detected by the phase synchronization loop PLL. In this case, the reception time is set such that only a predetermined maximum distance measuring range of the distance measuring device, so z. B. 4 m, maximum is included. That is, the reception duration can be such be specified that within this the transmitted wave train reaches an object at a given maximum distance from the motor vehicle, is reflected by the object and the reflected signal from Sound transducer SC is received. Objects outside the maximum range can thus not be detected within a reception period.

Im Anschluss an dem Empfangsbetrieb kann sich ein weiterer Sendebetrieb anschließen.in the Connection to the receiving mode may be another transmission mode connect.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel (2) ist die Spule L2 als Transformator mit einer Primärwicklung L1 und einer Sekundärwicklung L2 ausgebildet. Die Sekundärwicklung L2 ist dem Schallwandler SC zugeordnet und bildet mit diesem den Schwingkreis. Typischerweise werden Schallwandler SC, wie beispielsweise ein Ultraschallwandler im Kraftfahrzeug, mit Spannungen angesteuert, die deutlich über der Bordspannung des Kraftfahrzeugs liegen, so z. B. 100 V. Entsprechend dem Windungsverhältnis des Transformators L1, L2 kann der Schallwandler SC mit einer hochtransformierten Spannung betrieben werden. Die Primärwicklung L1 bildet mit dem ersten Widerstand R1 einen Spannungsteiler. Dem über dem ersten Abgriffspunkt AP1 abgegriffenen Schwingfrequenzsignal U1 ist zusätzlich ein Koppelkondensator C1 zugeordnet, mittels dessen vorhandene Gleichspannungsanteile aus dem Schwingfrequenzsignal U1 herausgefiltert werden. Dem über dem zweiten Abgriffspunkt AP2 abgegriffenen mittels des Schallwandlers SC empfangenen Signale U2 ist ein Verstärkerbauelement AMP zugeordnet. Durch diesen können die mittels Transformator transformierten empfangenen Signale U2 auf einen von der Phasensynchronisationsschleife PLL benötigten Spannungspegel angepasst werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführung kann dem Verstärkerbauelement AMP ausgangsseitig ein weiterer Koppelkondensator C2 zur Gleichspannungsunterdrückung zugeordnet sein. Zur Einsparung von Bauelementen kann statt dem Koppelkondensator C1 und dem weiteren Koppelkondensator C2 auch ein einzelner Koppelkondensator ausgangsseitig dem dritten Schaltelement T3 und eingangsseitig der Phasensynchronisationsschleife PLL zugeordnet sein.In a further embodiment ( 2 ), the coil L2 is formed as a transformer having a primary winding L1 and a secondary winding L2. The secondary winding L2 is assigned to the sound transducer SC and forms with this the resonant circuit. Typically, sound transducers SC, such as an ultrasonic transducer in the motor vehicle, are driven with voltages that are well above the on-board voltage of the motor vehicle, such. B. 100 V. According to the turns ratio of the transformer L1, L2, the sound transducer SC can be operated with a step-up voltage. The primary winding L1 forms a voltage divider with the first resistor R1. The tapped above the first tap point AP1 oscillation frequency signal U1 is additionally associated with a coupling capacitor C1, by means of which existing DC components are filtered out of the oscillation frequency signal U1. The signals U2 received via the second tap point AP2 and received by the sound transducer SC are assigned an amplifier component AMP. By means of this, the transformer-transformed received signals U2 can be adapted to a voltage level required by the phase-locked loop PLL. In a further preferred embodiment, the amplifier component AMP on the output side, a further coupling capacitor C2 be assigned to DC suppression. In order to save components, instead of the coupling capacitor C1 and the further coupling capacitor C2, a single coupling capacitor may also be assigned to the third switching element T3 on the output side and to the phase-locked loop PLL on the input side.

Die Phasensynchronisationsschleife PLL umfasst einen spannungsgesteuerten Oszillator VCO und einen Phasenkomparator PC, dem mittels des dritten Schaltelements T3 im Sendebetrieb das Schwingfrequenzsignal U1 oder im Empfangsbetrieb die empfangenen Signale U2 zugeordnet werden. Der spannungsgesteuerte Oszillator VCO ist dazu ausgebildet, abhängig von einem von dem Phasenkomparator PC vorgegebenen Steuersignal S_VCO ausgangsseitig das Ansteuersignal S_CTRL mit einer vorgegebenen Frequenz zu ermitteln, wobei der durch den spannungsgesteuerten Oszillator VCO abgedeckte Frequenzbereich des Ansteuersignals S_CTRL im Bereich um die Resonanzfrequenz des Schallwandlers SC vorgegeben ist, so z. B. 39 kHz bis 41 kHz bei einer Resonanzfrequenz von 40 kHz. Der Phasenkomparator PC ermittelt anhand einer Phasenlage des eingangsseitig anliegenden Schwingfrequenzsignals U1 oder den mittels des Schallwandlers SC empfangenen Signale U2 und anhand der Phasenlage des Ansteuersignals S_CTRL die Phasendifferenz und ermittelt abhängig von dieser die Steuerspannung S_VCO, anhand derer der spannungsgesteuerte Oszillator VCO angesteuert wird. Anhand der Ansteuerung des spannungsgesteuerten Oszillators VCO wird die Frequenz des Ansteuersignals S_CTRL der Frequenz des Schwingfrequenzsignals U1 oder der Frequenz der mittels des Schallwandlers SC empfangenen Signale U2 angepasst.The Phase lock loop PLL includes a voltage controlled Oscillator VCO and a phase comparator PC, by means of the third Switching element T3 in the transmission mode, the oscillation frequency signal U1 or be received in the receive mode, the received signals U2. Of the Voltage controlled oscillator VCO is designed to be dependent on a predetermined by the phase comparator PC control signal S_VCO output side to determine the drive signal S_CTRL with a predetermined frequency, the one covered by the voltage-controlled oscillator VCO Frequency range of the drive signal S_CTRL in the range around the resonant frequency the sound transducer SC is specified, such. B. 39 kHz to 41 kHz at a resonant frequency of 40 kHz. The phase comparator PC determined based on a phase position of the input side applied oscillation frequency signal U1 or the signals U2 received by means of the sound transducer SC and based on the phase position of the drive signal S_CTRL the phase difference and determines depending from this the control voltage S_VCO, based on which the voltage-controlled Oscillator VCO is controlled. Based on the control of the voltage-controlled Oscillator VCO is the frequency of the drive signal S_CTRL the Frequency of the oscillation frequency signal U1 or the frequency of the means of Sound converter SC received signals U2 adapted.

Die Sendestufe TS umfasst ein erstes Schaltelement T1 und ein zweites Schaltelement T2. Im Sendebetrieb wird mittels des eingangsseitig anliegenden Ansteuersignals S_CTRL das erste Schaltelement T1 angesteuert und mittels diesem über den ersten Widerstand R1 der Transformator L1, L2 angesteuert und somit der Schallwandler SC. Neben dem Ansteuersignal S_CTRL liegt eingangsseitig auch das Mute-Signal S_M an, das abhängig vom Sende- oder Empfangsbetrieb das zweite Schaltelement T2 ansteuert. Das zweite Schaltelement T2 ist dem ersten Schaltelement T1 derart zugeordnet, dass im Sendebetrieb das erste Schaltelement T1 mittels des Mute-Signals S_M aktiviert wird, sodass der Schallwandler SC abhängig vom Ansteuersig nals S_CTRL angesteuert wird. Im Empfangsbetrieb deaktiviert das zweite Schaltelement T2 das erste Schaltelement T1 mittels des Mute-Signals S_M, sodass das Ansteuersignal S_CTRL in der Sendstufe TS ignoriert wird und der Schallwandler SC zum Aussenden von Wellenzügen nicht weiter angesteuert wird. Wird mittels der Phasensynchronisationsschleife PLL innerhalb des sehr schmalen durch den spannungsgesteuerten Oszillator VCO vorgegebenen Frequenzbereichs die mittels des Schallwandlers SC empfangenen Signale U2 als Echosignale des zuvor versendeten Wellenzuges detektiert, wird mittels des Lock-Signals S_L die Detektion der Echosignale gekennzeichnet.The transmission stage TS comprises a first switching element T1 and a second switching element T2. In the transmission mode, the first switching element T1 is driven by means of the input side adjacent drive signal S_CTRL and by means of this via the first resistor R1 of the transformer L1, L2 on controlled and thus the sound transducer SC. In addition to the drive signal S_CTRL, the mute signal S_M, which actuates the second switching element T2 as a function of the transmitting or receiving operation, is also present on the input side. The second switching element T2 is associated with the first switching element T1 such that in the transmission mode, the first switching element T1 is activated by means of the mute signal S_M, so that the sound transducer SC is driven depending on Ansteuersig nals S_CTRL. In the receive mode, the second switching element T2 deactivates the first switching element T1 by means of the mute signal S_M, so that the drive signal S_CTRL is ignored in the transmission stage TS and the sound transducer SC is not further controlled to transmit wave trains. If, by means of the phase-locked loop PLL within the very narrow frequency range predetermined by the voltage-controlled oscillator VCO, the signals U2 received by the sound transducer SC are detected as echo signals of the previously transmitted wave train, the detection of the echo signals is marked by means of the lock signal S_L.

Die Schaltelemente T1, T2 und T3 können neben anderen Ausbildungen beispielsweise als Bipolartransistoren oder als Feldeffekttransistoren ausgebildet sein.The Switching elements T1, T2 and T3 can be next to other forms such as bipolar transistors or be designed as field effect transistors.

Die Vorrichtung zum Betreiben des Schallwandlers SC kann beispielsweise durch eine Steuereinheit CTRL angesteuert werden. Die Steuereinheit CTRL kann bevorzugt als Mikrocontroller ausgebildet sein, der ein vorgegebenes Programm abarbeitet. Mittels der Abarbeitung des Programm wird beispielsweise während eines Einparkens des Kraftfahrzeugs der Sende- oder Empfangsbetrieb vorgegeben und somit das Schaltsignal S_S und das Mute-Signal S_M. Des Weiteren ist die Steuereinheit CTRL dazu ausgebildet, die Laufzeit des ausgesendeten Ultraschallwellenzuges bis zum Empfang, gekennzeichnet durch das Lock-Signal S_L, geeignet zu erfassen, um daraus die Entfernung zum Objekt zu ermitteln. Darüber hinaus kann der Steuereinheit CTRL neben dem Lock-Signal S_L auch eingangsseitig ein Empfangssignal S_A zugeordnet sein, um die mittels des Schallwandlers SC empfangenen Signale und somit deren Amplitude direkt abzugreifen, um beispielsweise Fernechoeffekte zu detektieren.The Device for operating the sound transducer SC, for example be controlled by a control unit CTRL. The control unit CTRL can preferably be designed as a microcontroller having a predetermined Program executes. By means of the execution of the program, for example while a parking of the motor vehicle, the transmitting or receiving operation and thus the switching signal S_S and the mute signal S_M. Furthermore, the control unit CTRL is adapted to the transit time of the transmitted ultrasonic wave train until receipt, marked through the lock signal S_L, suitable to capture the distance to the object determine. About that In addition, the control unit CTRL in addition to the lock signal S_L also On the input side, a received signal S_A be assigned to the means of the sound transducer SC received signals and thus their amplitude directly to capture, for example, to detect distant echo effects.

In diesem Zusammenhang sei kurz auf den Fernechoeffekt hingewiesen. Während einer Entfernungsmessung tritt der Fernechoeffekt dann auf, wenn ein erster ausgesendeter Wellenzug den vorgegebenen maximalen Entfernungsmessbereich, so z. B. 4 m, überschreitet und an einem Objekt, so z. B. 5 m von der Entfernungsmesseinrichtung entfernt, mit einer sehr gut reflektierenden Oberfläche, so z. B. eine Glasoberfläche, reflektiert wird. Innerhalb einer Empfangsphase kann die Laufzeit des ersten Wellenzuges nicht detektiert werden, weil die Empfangsdauer auf den maximalen Entfernungsmessbereich vorgegeben ist. Nach der Empfangsphase wird in der Sendephase ein zweiter Wellenzug ausgesendet. Aufgrund der sehr gut reflektierenden Oberfläche des Objekts, würde der erste reflektierte Wellenzug noch eine entsprechend hohe Amplitude aufweisen, so dass der erste Wellenzug in einer sich anschließenden zweiten Empfangsphase empfangen wird. Die Laufzeit des ersten Wellenzuges würde der Laufzeit der Aussendung des zweiten Wellenzuges bis zum Empfang des ersten reflektierten Wellenzuges entsprechen, die anhand der Beispielzahlen einer Entfernung von 1 m entsprechen würde, obwohl das Objekt tatsächlich in einer Entfernung von 5 m vom Entfernungsmesseinrichtung entfernt ist. Unter zur Hilfenahme der Ermittlung der Amplitude der mittels des Schallwandlers SC empfangenen Signale kann mit ausreichender Wahrscheinlichkeit der Fernechoeffekt identifiziert werden.In In this context, let us briefly note the far-end echo effect. While In a range finding, the far-end echo effect occurs when a first transmitted wave train the predetermined maximum range, so z. B. 4 m, exceeds and on an object, such. B. 5 m from the distance measuring device removed, with a very well reflective surface, so z. A glass surface, is reflected. Within a reception phase, the duration of the first wave train can not be detected because the reception time is predetermined to the maximum range. After Reception phase, a second wave train is sent out in the transmission phase. by virtue of the very well reflective surface of the object, the first reflected wave nor a correspondingly high amplitude have, so that the first wave train in a subsequent second Receive phase is received. The duration of the first wave train would the Duration of the transmission of the second wave train until reception correspond to the first reflected wave train, based on the Example numbers would correspond to a distance of 1 m, though the object actually at a distance of 5 m from the distance measuring device is. To help determine the amplitude of means the sound transducer SC received signals can with sufficient Probability of the far-end echo effect can be identified.

CTRLCTRL
Steuereinheitcontrol unit
S_SS_S
Schaltsignalswitching signal
S_LS_L
Lock-SignalLock signal
S_MS_M
Mute-SignalMute signal
S_AS_A
Empfangssignalreceive signal
S_CTRLS_CTRL
Ansteuersignalcontrol signal
S_VCOS_VCO
Steuersignalcontrol signal
TSTS
Sendestufetransmitting stage
T1T1
erstes Schaltelementfirst switching element
T2T2
zweites Schaltelementsecond switching element
T3T3
drittes Schaltelementthird switching element
PLLPLL
PhasensynchronisationsschleifePhase lock loop
R1R1
erster Widerstandfirst resistance
R2R2
zweiter Widerstandsecond resistance
L2L2
SpuleKitchen sink
SCSC
Schallwandlertransducer
U1U1
SchwingfrequenzsignalOscillation frequency signal
U2U2
empfangene Signalereceived signals
AP1AP1
erster Abgriffspunktfirst tapping
AP2AP2
zweiter Abgriffspunktsecond tapping
GNDGND
Bezugspotentialreference potential
VCOVCO
Spannungsgesteuerter Oszillatorvoltage controlled oscillator
PCPC
Phasenkomparatorphase
AMPAMP
Verstärkerbauelementamp device
C1C1
Koppelkondensatorcoupling capacitor
C2C2
weiterer KoppelkondensatorAnother coupling capacitor

Claims (8)

Vorrichtung zum Betreiben eines Schallwandlers (SC), die eine Phasensynchronisationsschleife (PLL) umfasst und dazu ausgebildet ist, – in einem Sendebetrieb des Schallwandlers (SC) den Schallwandler (SC) mittels der Phasensynchronisationsschleife (PLL) anzusteuern und zwar derart, dass der Schallwandler (SC) mit seiner Resonanzfrequenz betrieben wird und – in einem Empfangsbetrieb mittels des Schallwandlers (SC) empfangene Signale mittels der Phasensynchronisationsschleife (PLL) als Echosignale (U2) zu detektieren und zwar derart, dass nur Signale mit Frequenzen in einem vorgegebenen Bereich um die Resonanzfrequenz des Schallwandlers (SC) als Echosignale (U2) detektiert werden.Device for operating a sound transducer (SC), which comprises a phase-locked loop (PLL) and is designed to - control the sound transducer (SC) in a transmission mode of the sound transducer (SC) by means of the phase-locked loop (PLL) in such a way that the sound transducer ( SC) is operated at its resonant frequency and To detect signals received in a reception mode by means of the sound transducer (SC) by means of the phase synchronization loop (PLL) as echo signals (U2) in such a way that only signals with frequencies in a predetermined range around the resonance frequency of the sound transducer (SC) as echo signals (U2 ) are detected. Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend eine Spule (L2), die dem Schallwandler (SC) zugeordnet ist und mit diesem einen Schwingkreis bildet.Apparatus according to claim 1, comprising a coil (L2), which is assigned to the sound transducer (SC) and with this one Resonant circuit forms. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Spule (L2) als Transformator mit einer Primärwicklung (L1) und einer Sekundärwicklung (L2) ausgebildet ist und die Sekundärwicklung (L2) mit dem Schallwandler (SC) einen Schwingkreis bildet.Device according to Claim 2, in which the coil (L2) as a transformer with a primary winding (L1) and a secondary winding (L2) is formed and the secondary winding (L2) with the sound transducer (SC) forms a resonant circuit. Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend ein drittes Schaltelement (T3), das mittels einem vom Sende- und Empfangsbetrieb abhängigen Schaltsignal (S_S) einem Eingang der Phasensynchronisationsschleife (PLL) ein Schwingfrequenzsignal (U1), das eine gerade gültige Schwingfrequenz des Schallwandlers (SC) repräsentiert, zuordnet oder mittels des Schallwandlers (SC) empfangene Signale zuordnet.Apparatus according to claim 1, comprising a third Switching element (T3), by means of one of the transmitting and receiving operation dependent Switching signal (S_S) an input of the phase synchronization loop (PLL) an oscillation frequency signal (U1), which is a currently valid oscillation frequency of the sound transducer (SC) represents, assigns or by means of the sound transducer (SC) received signals assigns. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Phasensynchronisationsschleife (PLL) dazu ausgebildet ist, im Sendebe trieb mittels des eingangsseitig anliegenden Schwingfrequenzsignals (U1) ein Ansteuersignal (S_CTRL) zu ermitteln, mittels dessen der Schallwandler (SC) angesteuert wird und im Empfangsbetrieb mittels des Schallwandlers (SC) empfangene Signale als Echosignale (U2) zu detektieren und zwar derart, dass bei einer Detektion von Echosignalen (U2) diese durch ein Lock-Signal (S_L), das repräsentativ ist für einen eingeschwungenen Zustand der Phasensynchronisationsschleife (PLL) gekennzeichnet wird.Apparatus according to claim 4, wherein the phase-locked loop (PLL) is designed to drive in Sendebe means of the input side applied oscillation frequency signal (U1) a drive signal (S_CTRL) to determine, by means of which the sound transducer (SC) driven is received in the receive mode by means of the sound transducer (SC) To detect signals as echo signals (U2) in such a way that in a detection of echo signals (U2) this by a lock signal (S_L), which is representative is for a steady state of the phase locked loop (PLL) is marked. Vorrichtung nach Anspruch 5, umfassend eine Sendestufe (TS), die ein erstes (T1) und ein zweites Schaltelement (T2) umfasst, wobei die Sendestufe (TS) dazu ausgebildet ist, im Sendebetrieb abhängig von dem eingangsseitig anliegenden Ansteuersignal (S_CTRL) das erste Schaltelement (T1) anzusteuern und mittels diesem den Schallwandler (SC) anzusteuern, und im Empfangsbetrieb abhängig von einem eingangsseitig anliegenden vorgegebenen Mute-Signal (S_M) das zweite Schaltelement (T2) anzusteuern und mittels diesem die Ansteuerung des Schallwandlers (SC) zu deaktivieren.Apparatus according to claim 5, comprising a transmission stage (TS) comprising a first (T1) and a second switching element (T2), wherein the transmission stage (TS) is designed to be in transmission mode depending on the input signal applied to the drive signal (S_CTRL), the first Switching element (T1) to control and by means of this the sound transducer (SC), and in receiving mode depending on an input side applied predetermined mute signal (S_M), the second switching element (T2) to control and by means of this the control of the sound transducer (SC) to disable. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, umfassend einen Koppelkondensator (C1), der dazu ausgebildet ist, Gleichspannungsanteile aus dem Schwingfrequenzsignal (U1) herauszufiltern.Apparatus according to claim 4 or 5, comprising a Coupling capacitor (C1), which is designed to DC components from the oscillation frequency signal (U1) filter out. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4 oder 5, umfassend ein Verstärkerbauelement (AMP), das dazu ausgebildet ist, die mittels dem Transformator (L1, L2) transformierten empfangenen Signale auf einen von der Phasensynchronisationsschleife (PLL) benötigten Spannungspegel anzupassen.Apparatus according to claim 1, 4 or 5, comprising an amplifier component (AMP) designed to be connected to the transformer (L1, L2) transformed received signals to one of the phase synchronization loop (PLL) needed Adjust voltage level.
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