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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Ultraschallmembran und mit einer Stelleinrichtung, welche mit der Ultraschallmembran zur Kraftübertragung verbunden ist und mittels welcher die Ultraschallmembran zum Aussenden eines Ultraschallsignals bewegbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrerassistenzsystem mit einer solchen Ultraschallsensorvorrichtung. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem.
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Ultraschallsensoren bzw. Ultraschallsensorvorrichtungen sind aus dem Kraftfahrzeugserienbau bekannt. Diese dienen dazu, ein Objekt im Umfeld des Kraftfahrzeugs zu erfassen und insbesondere dazu einen Abstand zu dem Objekt zu bestimmen. Zu diesem Zweck wir mit der Ultraschallsensorvorrichtung ein Ultraschallsignal erzeugt, welches von einem Objekt reflektiert wird. Anhand der Laufzeit des reflektierten Ultraschallsignals kann mit der Ultraschallsensorvorrichtung der Abstand zu dem Objekt bestimmt werden.
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Die Ultraschallsensoren, die heutzutage in Kraftfahrzeuge eingebaut werden, umfassen eine Ultraschallmembran, die beispielsweise Teil einer topfförmigen Struktur sein kann. Diese Membran wird mit einer Stelleinrichtung, die üblicherweise als piezoelektrischer Aktor ausgebildet ist, zu Schwingungen im Ultraschallbereich angeregt. Zum Ansteuern der Stelleinrichtung wird üblicherweise eine entsprechende Steuerelektronik verwendet, die eine integrierte Schaltung, einen Transformator und andere Bauteile umfassen kann. Die Stelleinrichtung bzw. der Aktor und die Steuerelektronik sind üblicherweise in einem Gehäuse angeordnet. Darüber hinaus kann ein Schirmblech zur elektromagnetischen Abschirmung vorgesehen sein.
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Da der Platzbedarf im Kraftfahrzeug üblicherweise begrenzt ist, wird versucht, die Ultraschallsensorvorrichtungen zu verkleinern. In diesem Zusammenhang beschreibt die
DE 10 2007 046 031 B4 einen Ultraschallsensor zum Erfassen einer Ultraschallwelle, welche von einem Ultraschallgenerator ausgesendet wird und von einem zu erfassenden Objekt reflektiert wird. Der Ultraschallsensor umfasst ein Ultraschall-Erfassungselement das ein Schwingungselement beinhaltet. Das Ultraschall-Erfassungselement kann beispielsweise durch ein mikroelektromechanisches System (MEMS) gebildet sein und das Schwingungselement kann durch einen dünnen Abschnitt eines Halbleitersubstrats vorgesehen sein.
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Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik mikromechanische piezoelektrische Sensoren bekannt. So sind beispielsweise in dem Artikel „Piezoelectric MEMS sensors: state-of-the-art and perspectives" von S. Tadigadapa und K. Mateti, Measurement Science and Technology, Nr. 9, 2009, mikromechanische piezoelektrische Ultraschallwandler beschrieben (piezoelectric micromachined ultasonic transducers, pMUTs). Diese umfassen beispielsweise eine dünne Membran, auf die eine Schicht aus piezoelektrischem Material aufgebracht ist. Wenn an diese piezoelektrische Schicht eine elektrische Spannung angelegt wird, hat dies eine mechanische Verformung der Membran zur Folge.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art Bauraum sparender und zuverlässiger ausgestaltet werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ultraschallsensorvorrichtung, durch ein Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Eine erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Ultraschallmembran und eine Stelleinrichtung, welche mit der Ultraschallmembran zur Kraftübertragung verbunden ist und mittels welcher die Ultraschallmembran zum Aussenden eines Ultraschallsignals bewegbar ist, wobei die Stelleinrichtung als mikromechanisches Bauteil ausgebildet ist und unmittelbar auf der Ultraschallmembran angeordnet ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Bauform der im Kraftfahrzeugbereich verwendeten Ultraschallsensoren dadurch verringert werden kann, dass anstelle von üblicherweise verwendeten piezoelektrischen Aktoren mikromechanische Bauteile verwendet werden. Mit anderen Worten ist die Stelleinrichtung, mittels welcher die Ultraschallmembran bewegt werden kann, als MEMS (Micro Eletro Mechanical System) ausgebildet. Die Stelleinrichtung kann mit einem mikrotechnischen Herstellungsverfahren hergestellt sein. Als Grundmaterial bzw. Substratmaterial kann beispielsweise ein Halbleiter-Werkstoff verwendet werden. Eine Stelleinrichtung, die als mikromechanisches Bauteil ausgebildet ist, weist den Vorteil auf, dass diese in großen Stückzahlen und damit kostengünstig hergestellt werden kann. Darüber hinaus kann der Bauraum, der durch die Ultraschallsensorvorrichtung im Kraftfahrzeug benötigt wird, reduziert werden. Weiterhin kann gegebenenfalls die Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen verbessert werden. Zudem kann die Anzahl der Bauteile der Ultraschallsensorvorrichtung verringert werden und somit insgesamt die Zuverlässigkeit bei Betrieb der Ultraschallsensorvorrichtung erhöht werden.
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Bevorzugt umfasst die Stelleinrichtung ein Bewegungselement, welches mit einem piezoelektrischen Element bewegbar ist. Das Bewegungselement kann beispielsweise als Membran oder als Biegebalken ausgebildet sein. Das Bewegungselement kann beispielsweise aus einem Halbleitermaterial gefertigt sein. Das piezoelektrische Element kann z. B. als Schicht auf dem Bewegungselement angeordnet sein. Durch eine elektrische Ansteuerung des piezoelektrischen Elements kann eine mechanische Deformation des Bewegungselements bewirkt werden. Diese mechanische Deformation kann direkt auf die Ultraschallmembran übertragen werden, um diese zu mechanischen Schwingungen anzuregen. Somit kann im Vergleich zu üblich verwendeten piezoelektrischen Aktoren eine kostengünstigere und Bauraum sparende Ultraschallsensorvorrichtung bereitgestellt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Stelleinrichtung ein Bewegungselement, welches als Teil eines elektrostatischen Wandlers ausgebildet ist. Das Bewegungselement kann beispielsweise Teil einer Plattenelektrodenanordnung sein, an die eine elektrische Spannung angelegt werden kann. Durch die elektrische Spannung kann sich ein elektrisches Feld zwischen den Platten aufbauen, welches eine Kraftwirkung auf die Elektroden bzw. das Bewegungselement ausübt. Auf diese Weise kann das Bewegungselement bewegt werden bzw. in mechanische Schwingungen versetzt werden. Auf diese Weise kann eine besonders Bauraum sparende Stelleinrichtung für eine Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die Stelleinrichtung dazu ausgelegt, elektrische Energie in thermische Energie und die thermische Energie in mechanische Energie zu wandeln. Mit anderen Worten umfasst die Stelleinrichtung einen elektro-thermo-mechanischen Wandler. Wenn diesem Wandler elektrische Energie zugeführt wird, kann diese direkt in thermische Energie bzw. Wärme umgesetzt werden. Die Erwärmung kann wiederum eine mechanische Verformung der Stelleinrichtung bzw. eines Bewegungselements der Stelleinrichtung zur Folge haben. Die Stelleinrichtung kann in diesem Fall beispielsweise als Bimetall-Element ausgebildet sein, das beispielsweise aus zwei Materialien gefertigt ist, die unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Somit kann eine kostengünstige Variante einer Stelleinrichtung für eine Ultraschallsensorvorrichtung bereitgestellt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Stelleinrichtung dazu ausgelegt ist, elektrische Energie in magnetische Energie und die magnetische Energie in mechanische Energie zu wandeln. Mit anderen Worten ist die Stelleinrichtung als elektro-magnetisch-mechanischer Wandler ausgebildet. An die Stelleinrichtung kann eine elektrische Spannung angelegt werden. Der dadurch bewirkte Stromfluss kann ein magnetisches Feld ausbilden, welches beispielsweise dazu dient, ein Bewegungselement, welches sich in dem Magnetfeld befindet, zu bewegen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Stelleinrichtung eine entsprechende mikromechanische Spule umfasst oder als mikromechanischer Motor ausgebildet ist. Somit kann eine zuverlässige Kraftübertragung von der Stelleinrichtung auf die Ultraschallmembran ermöglicht werden.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Stelleinrichtung dazu ausgelegt ist, eine Bewegung der Ultraschallmembran zu erfassen. Somit kann nach einer Ausschwingzeit der Ultraschallmembran die mit der Ultraschallmembran ausgesendete Ultraschallwelle, die von einem Objekt reflektiert wurde, wieder erfasst werden. Durch die reflektierte Ultraschallwelle wird die Ultraschallmembran zur mechanischen Schwingung angeregt. Diese kann mit der Stelleinrichtung erfasst werden. Wenn die Stelleinrichtung ein piezoelektrisches Element umfasst kann die mechanische Schwingung der Ultraschallmembran direkt in ein elektrisches Signal umgesetzt werden. Für den Fall, dass die Stelleinrichtung als elektrostatischer Wandler ausgebildet ist, kann die mechanische Schwingung beispielsweise als Kapazitätsänderung zwischen zwei Elektroden erfasst werden. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Stelleinrichtung zusätzlich eine Messeinheit zum Erfassen der Schwingung der Ultraschallmembran umfasst. Auf diese Weise kann die von dem Objekt reflektierte Ultraschallwelle zuverlässig erfasst werden.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Ultraschallsensorvorrichtung eine Steuerelektronik zum Ansteuern der Stelleinrichtung umfasst. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Ansteuerelektronik unmittelbar auf der Stelleinrichtung angeordnet ist. Die Steuerelektronik kann insbesondere als Chip bzw. als integrierte Schaltung ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Steuerelektronik als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application-specific integrated circuit, ASIC) ausgebildet sein. Somit kann eine besonders platzsparende Anordnung ermöglicht werden.
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Bevorzugt sind die Stelleinrichtung und die Steuerelektronik auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildet. Das Substrat kann beispielsweise ein Halbleitermaterial, insbesondere Silizium, sein. Auf dem Substrat können durch mikroelektronische und mikrotechnische Herstellungsverfahren sowohl die Steuerelektronik als auch die Stelleinrichtung gefertigt werden. Somit kann eine besonders platzsparende Anordnung erreicht werden und andererseits bedarf es keiner zusätzlichen elektrischen Verbindungen zwischen der Stelleinrichtung und der Steuerelektronik, die beispielsweise durch Drähte ausgebildet ist. Somit kann der Einfluss von elektromagnetischen Störungen reduziert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Ultraschallsensorvorrichtung ein Gehäuse auf, in dem die Stelleinrichtung angeordnet ist, wobei ein Bereich des Gehäuses die Ultraschallmembran bildet. Dabei ist es auch bevorzugt vorgesehen, dass die Steuerelektronik in dem Gehäuse angeordnet ist. Das Gehäuse kann beispielsweise topfförmig ausgebildet sein und aus Aluminium gefertigt sein. Dabei kann ein Bereich des Aluminiumtopfes die Ultraschallmembran bilden. Somit kann beispielsweise auf ein zusätzliches Gehäuse verzichtet werden. Wenn das Gehäuse durch einen Aluminiumtopf gebildet ist, dient dieser vorteilhaft zur Abschirmung von elektromagnetischen Störungen.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist die Ultraschallsensorvorrichtung eine elektrische Anschlusseinrichtung auf, die elektrisch mit der Stelleinrichtung verbunden ist. Diese Anschlusseinrichtung kann beispielsweise als Steckerbuchse ausgebildet sein, die mit dem Gehäuse der Ultraschallsensorvorrichtung mechanisch verbunden ist. Die Anschlusseinrichtung kann auch dazu vorgesehen sein, einen Anschluss mit einer Datenleitung der Ultraschallsensorvorrichtung bereitzustellen.
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Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem umfasst eine erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung. Das Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise eine Abstandswarneinrichtung sein oder den Fahrer beim Einparken oder Ausparken unterstützen.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
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Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Ultraschallsensorvorrichtung gemäß dem Stand der Technik in einer schematischen Darstellung; und
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2 eine Ultraschallsensorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung.
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1 zeigt eine Ultraschallvorrichtung 1 gemäß dem Stand der Technik in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Ultraschallsensorvorrichtung 1 dient der Verwendung in einem Kraftfahrzeug. Beispielsweise kann die Ultraschallsensorvorrichtung 1 Teil eines Fahrerassistenzsystems sein, welches den Fahrer beim Einparken unterstützt. Die Ultraschallsensorvorrichtung 1 umfasst eine Ultraschallmembran 13. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Ultraschallmembran 13 Teil eines Aluminiumtopfes 2. Die Ultraschallmembran 13 ist somit scheibenförmig ausgebildet und durch die Seitenwände des Aluminiumtopfes 2 gehalten. Die Ultraschallmembran 13 kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass sie eine Resonanzfrequenz zwischen 40 kHz und 60 kHz aufweist.
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Darüber hinaus umfasst die Ultraschallsensorvorrichtung 1 eine Steuereinrichtung 3. Die Steuereinrichtung 3 dient zur Ansteuerung der Ultraschallsmembran 13. Des Weiteren umfasst die Ultraschallsensorvorrichtung 1 eine Stelleinrichtung 4. In dem vorliegenden Beispiel gemäß dem Stand der Technik ist die Stelleinrichtung 4 als piezoelektrisches Element ausgebildet, das auf einer Rückseite 14 der Ultraschallmembran 13 angeordnet ist. Wenn an die Stelleinrichtung 3 eine elektrische Spannung angelegt wird, verformt sich das piezoelektrische Element bzw. die Stelleinrichtung 4. Dies hat zur Folge, dass die Ultraschallmembran 13 in mechanische Schwingungen versetzt wird. Somit kann ein Ultraschallsignal ausgesendet werden.
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Die Ultraschallsensorvorrichtung 1 umfasst außerdem eine Steuerelektronik 5, die auf einer Platine 6 bzw. einer Leiterplatte angeordnet ist. Die Platine 6 ist mit einer elektrischen Anschlusseinrichtung 7 verbunden, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Steckerbuchse ausgebildet ist. Mittels der elektrischen Anschlusseinrichtung 7 kann eine elektrische Verbindung zwischen dem Kraftfahrzeugbordnetz und der Platine 6 bereitgestellt werden. Des Weiteren ist auf der Platine 6 ein Kondensator 10, der insbesondere als Elektrolytkondensator ausgebildet ist, angeordnet. In dem Kondensator 10 kann elektrische Energie gespeichert werden. Des Weiteren ist auf der Platine 6 ein Transformator 9 angeordnet, mittels welchem die elektrische Spannung, die von dem Kraftfahrzeugbordnetz bezogen wird, zum Ansteuern der Stelleinrichtung 4 gewandelt werden kann.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Ultraschallsensorvorrichtung zudem ein Gehäuse 8, welches beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sein kann. Vorliegend ist die elektrische Anschlusseinrichtung 7 an dem Gehäuse 8 gehalten. Des Weiteren ist ein Schirmblech 11 vorgesehen, welches dazu dient, das Eindringen von elektromagnetischen Störungen in das Gehäuse 8 zu verhindern.
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2 zeigt eine Ultraschallsensorvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Hierbei umfasst die Steuereinrichtung 3 die Stelleinrichtung 4 sowie eine Steuerelektronik 12, die als Chip bzw. integrierte Schaltung ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist die komplette Schaltung zur Ansteuerung der Stelleinrichtung 4 als integrierte Schaltung bzw. anwendungsspezifische integrierte Schaltung ausgebildet. Die integrierte Schaltung bzw. die Steuerelektronik 12 kann auf einem einzigen Substrat, beispielsweise einem Halbleitersubstrat, ausgebildet sein.
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Die Stelleinrichtung 4 ist hierbei als mikromechanisches Bauteil bzw. als MEMS-Bauteil ausgebildet. Die Stelleinrichtung 4 ist unmittelbar auf der Ultraschallmembran 13 angeordnet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Stelleinrichtung 4 direkt auf der Rückseite 14 der Ultraschallmembran 13 angeordnet. Die Stelleinrichtung 4 kann beispielsweise stoffschlüssig mit der Ultraschallmembran 13 verbunden sein.
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Die Stelleinrichtung 4 kann beispielsweise ein Bewegungselement umfassen, das als Membran oder als Biegebalken ausgebildet ist. Dieses Bewegungselement kann beispielsweise aus einem Halbleiterelement gebildet sein. Alternativ dazu kann das Bewegungselement aus einer Keramik, einem Kunststoff oder aus anderen Materialien gebildet sein. Auf diesem Bewegungselement kann beispielsweise ein piezoelektrisches Element angeordnet sein. Das piezoelektrische Element kann beispielsweise als Schicht auf das Bewegungselement aufgebracht sein. An das piezoelektrische Element kann eine elektrische Spannung angelegt werden. In Folge der elektrischen Spannung kann sich das piezoelektrische Element verformen. Dabei kann das piezoelektrische Element derart ausgebildet sein, dass der Längseffekt oder der Quereffekt genutzt wird. Das Bewegungselement weist eine direkte mechanische Verbindung mit der Ultraschallmembran 13 auf, wodurch diese bewegt werden kann.
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Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, dass die Stelleinrichtung 4 als elektrostatischer Wandler ausgebildet ist. In diesem Fall können beispielsweise zwei Platten bzw. Elektroden vorgesehen sein, von denen zumindest eine beweglich ausgebildet ist und an die eine elektrische Spannung angelegt werden kann. Durch die Ausbildung eines elektrischen Feldes kann beispielsweise eine der Platte bewegt werden, die mechanisch mit der Ultraschallmembran gekoppelt ist. Anstelle einer Plattenanordnung kann beispielsweise auch eine entsprechende Kammstruktur oder dergleichen verwendet werden.
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Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, dass die Stelleinrichtung 4 als elektro-thermo-mechanischer Wandler ausgebildet ist. Die Stelleinrichtung 4 ist in diesem Fall dazu ausgebildet, elektrische Energie, die beispielsweise in Form einer elektrischen Spannung an die Stelleinrichtung angelegt wird, in thermische Energie bzw. Wärme zu wandeln. Des Weiteren kann die Stelleinrichtung derart ausgebildet sein, dass sich in Folge der Erwärmung eine mechanische Deformation eines Bewegungselements ergibt, welche auf die Ultraschallmembran 13 wirkt. Die Stelleinrichtung 4 kann in diesem Fall beispielsweise eine Bimetall-Anordnung aufweisen, die zwei unterschiedliche Materialien umfasst, die unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Stelleinrichtung 4 einen Stoff umfasst, der in Folge der Erwärmung einen Phasenübergang erfährt. Beispielsweise kann eine Flüssigkeit in Folge der Erwärmung verdampft werden. Durch die dabei entstehende Volumenausdehnung kann ein Bewegungselement bewegt werden, das auf die Ultraschallmembran 13 einwirkt. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Stelleinrichtung 4 eine Formgedächtnislegierung (shape memory alloy, SMA) umfasst. Derartige Formgedächtnislegierungen können beispielsweise bei dem Erwärmen eine zuvor bestimmte Form einnehmen.
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Weiterhin kann die Stelleinrichtung 4 als elektro-magnetisch-mechanischer Wandler ausgebildet sein. Hierbei kann die Kraft, die zum Bewegen der Ultraschallmembran 13 dient, in Folge der Lorenz-Kraft bereitgestellt werden. Beispielsweise kann durch einen Strom durchflossenen Leiter ein Magnetfeld bereitgestellt werden, in dem sich ein Bewegungselement befindet, welches entsprechend bewegt wird. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass das Reluktanz-Prinzip genutzt wird. Die Stelleinrichtung 4 kann auch eine entsprechend mikromechanisch gefertigte Spule aufweisen, die ein Magnetfeld bereitstellt, durch welches ein Bewegungselement bewegt werden kann. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die Stelleinrichtung als mikromechanischer Motor bzw. Antrieb ausgebildet ist.
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Die Steuerelektronik 12 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf der der Ultraschallmembran 13 gegenüberliegenden Seite der Stelleinrichtung 4 angeordnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Stelleinrichtung 4 gemeinsam mit der Steuerelektronik 12 auf einem gemeinsamen Substrat, insbesondere Halbleitersubstrat, ausgebildet ist. Die Stelleinrichtung 4 kann insbesondere auch dazu ausgelegt sein, eine mechanische Bewegung bzw. Schwingung der Ultraschallmembran 13 zu erfassen. Somit kann die von einem Objekt reflektierte Ultraschallwelle wieder erfasst werden. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Steuerelektronik 12 ein elektrisches Signal, das von der Stelleinrichtung 4 in Folge der Bewegung der Ultraschallmembran 13 bereitgestellt wird, zu erfassen bzw. zu verarbeiten.
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Durch die Ultraschallsensorvorrichtung 1 kann im Vergleich zu der Ultraschallsensorvorrichtung gemäß 1 eine Bauraum sparende Anordnung erreicht werden. Zudem ist die Steuerelektronik 12 innerhalb des Aluminiumtopfes 2 angeordnet, welcher der elektromagnetischen Abschirmung der Steuerelektronik 12 dient. Dabei ist es auch denkbar, dass er Aluminiumtopf 2 zumindest teilweise als Gehäuse für die Ultraschallsensorvorrichtung 1 dient. Somit kann beispielsweise auf das Abschirmblech 11 verzichtet werden. Dadurch, dass die Stelleinrichtung 4 als mikromechanisches Bauteil ausgebildet ist, können geringere elektrische Leistungen zum Betreiben der Stelleinrichtung 4 benötigt werden. Somit kann beispielsweise auf den Transformator 9 und/oder dem Kondensator 10 verzichtet werden. Zudem kann eine Stelleinrichtung 4, die als mikromechanisches Bauteil ausgebildet ist, in großen Stückzahlen und somit kostengünstig gefertigt werden. Zudem kann sich eine kürzere Ausschwingzeit der Stelleinrichtung 4 bzw. des Verbundes aus Stelleinrichtung 4 und Ultraschallmembran 13 ergeben, da die Stelleinrichtung 4 aktiv angesteuert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007046031 B4 [0004]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Artikel „Piezoelectric MEMS sensors: state-of-the-art and perspectives“ von S. Tadigadapa und K. Mateti, Measurement Science and Technology, Nr. 9, 2009 [0005]
