EP1929835A2 - Ultrasonic sensor - Google Patents

Ultrasonic sensor

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Publication number
EP1929835A2
EP1929835A2 EP06792781A EP06792781A EP1929835A2 EP 1929835 A2 EP1929835 A2 EP 1929835A2 EP 06792781 A EP06792781 A EP 06792781A EP 06792781 A EP06792781 A EP 06792781A EP 1929835 A2 EP1929835 A2 EP 1929835A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ultrasonic sensor
pot
membrane
heating element
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06792781A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Rapps
Hans Lubik
Oliver Hartig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1929835A2 publication Critical patent/EP1929835A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52004—Means for monitoring or calibrating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/521—Constructional features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
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    • G01S7/52004—Means for monitoring or calibrating
    • G01S2007/52009—Means for monitoring or calibrating of sensor obstruction, e.g. dirt- or ice-coating
    • G01S2007/52011—Means for monitoring or calibrating of sensor obstruction, e.g. dirt- or ice-coating including means to prevent or remove the obstruction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S367/00—Communications, electrical: acoustic wave systems and devices
    • Y10S367/902—Speed of sound compensation

Definitions

  • the invention is based on an ultrasonic sensor according to the preamble of the main claim.
  • Ultrasonic sensors are already known in which a membrane is excited to vibrate by ultrasonic waves.
  • an electroacoustic transducer e.g. a piezoelectric element
  • the sound waves are converted into an electrical signal, so that the signal can be evaluated.
  • the function of the ultrasonic sensor at low temperatures e.g. be affected by ice or snow when the membrane of the
  • Ultrasonic sensor is covered by this. Snow can absorb the sound. Through an ice coating, the vibration of the membrane can be reduced. Furthermore, sound waves can be coupled through the ice sheet to other components, so that the overall sensitivity of the system is lowered.
  • an ultrasonic sensor is already known, which is inserted into a holder. The holder has a heating element, which serves to heat the ultrasonic transducer and in particular also the membrane. As a result, ice and snow are melted, which can build up before the holder of the ultrasonic sensor.
  • the ultrasonic sensor according to the invention with the features of the main claim has the advantage that the ultrasonic sensor itself has a heating element for heating the membrane.
  • the mechanical structure can be simplified because the heating element can be integrated with other electronics in the ultrasonic sensor.
  • the efficiency of the heating can be increased since the ultrasonic sensor or the membrane itself is heated. In this way, a functionality of the system can be provided quickly, in particular when starting an icy vehicle.
  • Receiving characteristics of the ultrasonic sensor can be ensured, but also the membrane can be heated via the converter pot.
  • the heating element in the converter pot.
  • the heating element can be provided either in the interior of the pot, but also in the body of the
  • the heating element may optionally also in the
  • a particularly simple design of a heater is given by an ohmic resistance heater.
  • the heating element can also be designed as an eddy current heater.
  • the heating energy is transmitted inductively in the eddy current heating, can be dispensed with an immediate electrical contact between the heating element and the membrane or the converter pot.
  • a temperature measuring unit for measuring the temperature of the ultrasonic sensor is advantageously provided.
  • control unit for controlling the heating element.
  • the heating element can be operated with a desired heat output.
  • control unit in an evaluation unit for the sensor evaluation. As a result, a particularly simple electronic structure is given.
  • an ultrasonic sensor according to the invention for a distance measurement in a motor vehicle. Especially in a motor vehicle icing or snowfall often occur while driving, but also after parking the vehicle in winter.
  • the distance measurement is to warn a driver in this case of obstacles in the vehicle environment.
  • a functionality of the distance measurement can be ensured even at low temperatures, in particular quickly after a vehicle start.
  • FIG. 1 shows an ultrasonic sensor according to the invention installed in the bumper of a motor vehicle in a lateral section
  • FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of an inventive ultrasonic sensor
  • the ultrasonic sensor according to the invention can be used for any ultrasonic measurements. Its use is particularly useful when the measurement of danger of covering the sensor by snow or ice is possible.
  • the ultrasonic sensor can only function as an ultrasonic receiver in which ultrasonic waves originating from another source are received by it.
  • the ultrasound sensor in particular when used on a vehicle, also functions as an ultrasound transmitter, here in a first mode of operation
  • Ultrasonic waves radiates and in a second mode reflected ultrasonic waves again receives and allows an evaluation of the received ultrasonic waves.
  • a distance measurement is carried out in such a way that the emitted ultrasonic waves are reflected by an obstacle and the transit time of the reflected ultrasonic signal is measured by the time difference from the time between the transmission of the signal and the reception of the reflected signal is determined. From the running time, the distance to the obstacle can be determined by including the speed of sound.
  • Bumpers 2 of a motor vehicle is mounted such that a membrane 3 for receiving and preferably also for emitting ultrasonic signals to the outside of the vehicle shows.
  • brackets 4 are integrally formed on the bumper 2, which surround the ultrasonic sensor 1 annular and preferably hold by means of integrally formed on the brackets 4 locking hooks 5 on the bumper 2.
  • Ultrasonic sensor 1 has a housing 6, in which a printed circuit board 7 is arranged. Further, the housing 6 on the bumper 2 side facing holding elements 8, which surround a sensor pot 9. Between the holding elements 8 and the sensor pot 9, a decoupling ring 11 is preferably arranged, engage in the projections 12 of the sensor pot 9. Thus, the sensor pot 9 in the decoupling ring 11th held.
  • a hood 13 surrounds annularly the decoupling ring 11, so that the sensor pot 9 is held in the decoupling ring 11, which in turn is held on the holding elements 8 by the hood 13 which surrounds it.
  • the sensor pot 9 has pot walls 14, which are generally thicker by a multiple than the membrane 3, and to which the projections 12 are integrally formed.
  • the sensor pot 9 has a pot inner 10, which has a round, elliptical, but possibly also rectangular cross-section.
  • an electroacoustic transducer is arranged on the membrane 3, in particular a piezo element 15.
  • the inner surface 10 of the pot is filled with a potting compound, which is shown dotted in FIG.
  • the piezoelectric element 15 is connected via electrical contact lines 17 to the printed circuit board 7.
  • circuit board 7 electronic components 18, 19 are arranged, which serve on the one hand to drive the piezoelectric element 15 to a sound emission in order to excite the membrane 3 to a vibration and thus to a transmission of ultrasonic signals. Furthermore, the electronic components 18, 19 are designed to evaluate the sound signals output by the piezoelectric element 15 as a result of an excitation of the diaphragm 3 to a vibration as a result of received ultrasonic signals.
  • the connector 20 is designed such that also a control of the ultrasonic sensor 1 and a
  • the ultrasonic sensor 1 has a heating element 21, which is likewise connected via lines 16 to the printed circuit board 7.
  • the heating element 21 is driven by the electronic components 18, 19 on the printed circuit board 7. If a current flows through the heating element 21, the heating element heats up and releases its heat to its surroundings.
  • the pot inner 10 of the sensor pot 9 is heated.
  • the heat also flows to the membrane 3, so that the membrane 3 is heated. As a result, snow or ice located on the outside 22 of the membrane 3 can be melted.
  • FIG. 2 shows the electronic structure of the ultrasonic sensor 1 according to FIG. 1 in detail.
  • the ultrasonic sensor 1 has a control unit 30, which provides an excitation signal for the piezoelectric element 15 via a drive unit 31.
  • the drive unit 31 has for this purpose an oscillator for generating an alternating current signal, wherein the alternating current signal amplified and via a Transformer is raised to a voltage required for the piezoelectric element.
  • the piezoelectric element 15 can emit a signal.
  • the ultrasonic sensor 1 has an amplifier 32, which amplifies a voltage signal emitted by the piezoelectric element 15 in a receive mode, which is due to an excitation of the diaphragm 3 by received ultrasonic signals. This signal then becomes a
  • Evaluation unit 33 fed, in which the received signal is preferably filtered and then compared with a predetermined threshold.
  • the threshold comparison is used to determine whether there is actually a reception of a reflected signal - if the threshold value is exceeded or if only noise is received - if the threshold value is undershot.
  • a reception of a reflected signal is forwarded by the evaluation unit 33 to the control unit 30. If the control unit 30 determines that a reflected signal is present, this information is transmitted via an output 34 via the plug 20 to a centrally arranged control circuit (not shown in FIG. 1) of an entire distance measuring system.
  • control unit 30 also compares the received signal in terms of its amplitude with that amplitude with which signals are usually reflected. Furthermore, the amplitude of the noise signal can also be evaluated. In this case, if the control circuit determines that the amplitude of the received signal and / or the noise is regularly lower than usual by a predetermined amount, the ultrasonic sensor may possibly be frozen. For this purpose, the control unit 30 can activate a control unit 35 which controls a voltage supply unit 36 of the heating element. The control unit 35 now ensures that the power supply unit 36, the heating element 21 with a
  • Operating voltage supplied and the heating element 21 thus causes heating of the ultrasonic sensor, in particular a heating of the membrane in the region of the piezoelectric element 15.
  • Temperature measuring unit 37 is provided, which is preferably arranged in the region of the membrane 3.
  • the temperature measuring unit 37 is evaluated by the control unit 35 in a first embodiment.
  • the temperature measuring unit 37 can also be evaluated by the control unit 30 to the measured temperature for influencing the speed of sound consider.
  • the temperature measuring unit is preferably designed as a temperature-dependent resistor, for example as an NTC or a PTC element.
  • the control unit 35 can activate a heating as a function of the temperature when, for example, a measured temperature of + 2 ° C is reached or fallen below. In a further embodiment, it is possible that a decrease in a
  • Amplitude possible icing is also plausibilized by a comparison with a measured temperature value of another, arranged on the vehicle temperature sensor.
  • FIG. 3 shows a converter pot 40, in which the heating element in the form of a heating wire 41 is arranged on an inner side 42 of the side wall 43 of the converter pot 40.
  • the heating wire 41 has a first terminal 49 and a second terminal 55, wherein a voltage is applied to the heating wire by the voltage supply unit 36 via corresponding, not shown in the figure 3 contacts.
  • a current, any DC or AC, driven by the heating wire 41 As a result, the heating wire 41 heats up, the heat being released to the walls 43 of the converter pot 40.
  • the heat flows from the walls 43 to the vibration membrane 44, so that these are heated and defrosted.
  • a good is in particular a good
  • the converter pot can also be made of a ceramic or a plastic material.
  • the heating wire In the case of a metallic sensor pot, the heating wire must be mounted insulated against the sensor pot on the wall 43.
  • a heating wire and a foil heating element can be used.
  • the foil heating element has e.g. a polyamide film in which a copper sheet is glued.
  • An attachment of a foil heating element 45 can be carried out in the same way as the attachment of the heating wire, wherein an expansion of a film 39 of the foil heating element 45 in the
  • FIG. 4 shows a further embodiment in which a heating wire 46 is arranged on an outer side 47 of a converter pot 48.
  • the heating wire 46 may also be applied in the form of a film element on the outside 47 of the converter pot 48. For heating the walls via the outside 47, the membrane of the converter pot 48 is heated.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a heating element, in which case the sensor pot 50 is formed, in particular, from a plastic material, in the interior of which, in the manufacture of the sensor pot 50, a heating wire 51, e.g. is introduced by casting.
  • the sensor pot 50 has in particular on its inner side 52 electrical contacts 53, 54, for applying a voltage to the heating wire 51.
  • the heating wire 51 can traverse the walls of the sensor pot 50 in one or more windings.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of an ultrasonic sensor in which an inductive heating element in the form of an inductance 60 is provided.
  • the inductance 60 is driven by an alternating voltage. It is preferably arranged in the interior 61 of the sensor pot 62.
  • the sensor well 62 is formed of metal so that the inductance induces an eddy current in the metal of the sensor well 62 upon application of the alternating current. As a result, the sensor pot 62 and thus the membrane 63 is heated.
  • a heating element e.g. a heating wire 65, also introduced directly into the membrane 66 or applied to this on the inside.
  • the heating wire surrounds this
  • Piezoelement 67 This arrangement is possible on the one hand in the case of a membrane which forms a bottom of a sensor pot. However, it is also possible if the membrane is flat and on her no sensor pot or instead of the sensor pot another Anformung provided.

Abstract

Disclosed is an ultrasonic sensor comprising a membrane and a heating element for heating the membrane.

Description

Ultraschallsensorultrasonic sensor
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Ultraschallsensor nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind bereits Ultraschallsensoren bekannt, bei denen eine Membran durch Ultraschallwellen zu einer Schwingung angeregt wird. Mittels eines elektroakustischen Wandlers, z.B. einem Piezoelement, werden die Schallwellen in ein elektrisches Signal gewandelt, so dass das Signal ausgewertet werden kann. Insbesondere bei einer Verwendung im Freien kann die Funktion des Ultraschallsensors bei niedrigen Temperaturen z.B. durch Eis oder Schnee beeinträchtigt werden, wenn die Membran desThe invention is based on an ultrasonic sensor according to the preamble of the main claim. Ultrasonic sensors are already known in which a membrane is excited to vibrate by ultrasonic waves. By means of an electroacoustic transducer, e.g. a piezoelectric element, the sound waves are converted into an electrical signal, so that the signal can be evaluated. In particular, when used outdoors, the function of the ultrasonic sensor at low temperatures, e.g. be affected by ice or snow when the membrane of the
Ultraschallsensors hierdurch abgedeckt wird. Durch Schnee kann der Schall absorbiert werden. Durch einen Eisbelag kann die Schwingfähigkeit der Membran reduziert werden. Ferner können auch Schallwellen durch den Eisbelag an andere Bauteile ausgekoppelt werden, so dass insgesamt die Empfindlichkeit des Systems abgesenkt wird. Aus der US 6,282,969, ist bereits ein Ultraschallsensor bekannt, der in einen Halter eingeschoben wird. Der Halter weist ein Heizelement auf, das der Erwärmung des Ultraschallwandlers und insbesondere auch der Membran dient. Hierdurch werden Eis und Schnee geschmolzen, die sich vor der Halterung des Ultraschallsensors aufbauen können. Vorteile der ErfindungUltrasonic sensor is covered by this. Snow can absorb the sound. Through an ice coating, the vibration of the membrane can be reduced. Furthermore, sound waves can be coupled through the ice sheet to other components, so that the overall sensitivity of the system is lowered. From US 6,282,969, an ultrasonic sensor is already known, which is inserted into a holder. The holder has a heating element, which serves to heat the ultrasonic transducer and in particular also the membrane. As a result, ice and snow are melted, which can build up before the holder of the ultrasonic sensor. Advantages of the invention
Der erfindungsgemäße Ultraschallsensor mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass der Ultraschallsensor selbst ein Heizelement zum Beheizen der Membran aufweist. Hierdurch kann der mechanische Aufbau vereinfacht werden, da das Heizelement mit übriger Elektronik in den Ultraschallsensor integriert werden kann. Ferner kann die Effizienz der Heizung vergrößert werden, da der Ultraschallsensor bzw. die Membran selbst beheizt wird. Hierdurch kann eine Funktionalität des Systems insbesondere bei einem Start eines vereisten Fahrzeugs schnell bereitgestellt werden.The ultrasonic sensor according to the invention with the features of the main claim has the advantage that the ultrasonic sensor itself has a heating element for heating the membrane. As a result, the mechanical structure can be simplified because the heating element can be integrated with other electronics in the ultrasonic sensor. Furthermore, the efficiency of the heating can be increased since the ultrasonic sensor or the membrane itself is heated. In this way, a functionality of the system can be provided quickly, in particular when starting an icy vehicle.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Ultraschallsensors möglich. Besonders vorteilhaft ist es, einen Ultraschallsensor mit einem Wandlertopf zu verwenden, da hierdurch nicht nur optimaleThe measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the main claim ultrasonic sensor are possible. It is particularly advantageous to use an ultrasonic sensor with a transducer pot, since this not only optimal
Empfangscharakteristiken des Ultraschallsensors gewährleistet werden können, sondern auch die Membran über den Wandlertopf geheizt werden kann.Receiving characteristics of the ultrasonic sensor can be ensured, but also the membrane can be heated via the converter pot.
Weiterhin ist es vorteilhaft, das Heizelement in dem Wandlertopf vorzusehen. Dabei kann das Heizelement entweder im Topfinneren vorgesehen sein, aber auch in den Körper desFurthermore, it is advantageous to provide the heating element in the converter pot. In this case, the heating element can be provided either in the interior of the pot, but also in the body of the
Wandlertopfes selbst eingebracht sein. Hierdurch ist eine Platz sparende Anordnung des Heizelements bei zugleich einfacher Montierbarkeit und Näher zur Membran gewährleistet.Wandlertopfes himself be introduced. As a result, a space-saving arrangement of the heating element is ensured at the same time easy mounting and closer to the membrane.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Heizelement gegebenenfalls auch in dieIn a further embodiment, the heating element may optionally also in the
Membran selbst integriert werden. Hierdurch wird eine besonders hohe Heizeffizienz erreicht.Membrane itself integrated. As a result, a particularly high heating efficiency is achieved.
Eine besonders einfache Ausführung einer Heizung ist durch eine ohmsche Widerstandsheizung gegeben. In einer weiteren Ausführungsform kann das Heizelement auch als eine Wirbelstromheizung ausgeführt sein. Indem die Heizenergie bei der Wirbelstromheizung induktiv übertragen wird, kann auf eine unmittelbare elektrische Kontaktierung zwischen dem Heizelement und der Membran bzw. dem Wandlertopf verzichtet werden. Um die Heizenergie einerseits effizient einsetzen zu können und andererseits eine Überhitzung des Ultraschallsensors zu vermeiden, ist vorteilhaft eine Temperaturmesseinheit zur Temperaturmessung des Ultraschallsensors vorgesehen.A particularly simple design of a heater is given by an ohmic resistance heater. In a further embodiment, the heating element can also be designed as an eddy current heater. By the heating energy is transmitted inductively in the eddy current heating, can be dispensed with an immediate electrical contact between the heating element and the membrane or the converter pot. In order to use the heating energy on the one hand efficiently and on the other hand to avoid overheating of the ultrasonic sensor, a temperature measuring unit for measuring the temperature of the ultrasonic sensor is advantageously provided.
Weiterhin ist es vorteilhaft, eine Regeleinheit zur Regelung des Heizelements vorzusehen. In Abhängigkeit insbesondere von der Temperatur kann das Heizelement mit einer gewünschten Heizleistung betrieben werden. Ferner ist es vorteilhaft, die Regeleinheit in einer Auswerteeinheit für die Sensorauswertung zu integrieren. Hierdurch ist ein besonders einfacher elektronischer Aufbau gegeben.Furthermore, it is advantageous to provide a control unit for controlling the heating element. Depending in particular on the temperature, the heating element can be operated with a desired heat output. Furthermore, it is advantageous to integrate the control unit in an evaluation unit for the sensor evaluation. As a result, a particularly simple electronic structure is given.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Ultraschallsensors für eine Abstandsmessung in einem Kraftfahrzeug. Insbesondere bei einem Kraftfahrzeug treten des Öfteren Vereisung bzw. Schneefall während der Fahrt, aber auch nach einem Abstellen des Fahrzeugs im Winter auf. Die Abstandsmessung soll einen Fahrer hierbei vor Hindernissen in der Fahrzeugumgebung warnen. Durch eine erfindungsgemäße, vorteilhafte Beheizung der Membran kann eine Funktionalität der Abstandsmessung auch bei niedrigen Temperaturen sichergestellt werden, insbesondere schnell nach einem Fahrzeugstart.Particularly advantageous is the use of an ultrasonic sensor according to the invention for a distance measurement in a motor vehicle. Especially in a motor vehicle icing or snowfall often occur while driving, but also after parking the vehicle in winter. The distance measurement is to warn a driver in this case of obstacles in the vehicle environment. By an advantageous heating of the membrane according to the invention, a functionality of the distance measurement can be ensured even at low temperatures, in particular quickly after a vehicle start.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Ultraschallsensor eingebaut in den Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs in einem seitlichen Schnitt,1 shows an ultrasonic sensor according to the invention installed in the bumper of a motor vehicle in a lateral section,
Figur 2 ein schematisches Schaltbild eines erfϊndungsgemäßen Ultraschallsensors,FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of an inventive ultrasonic sensor,
Figuren 3 bis 7 Ausführungsbeispiele für verschiedene Ultraschallsensoren mit unterschiedlichen Heizelementen. - A -Figures 3 to 7 embodiments for different ultrasonic sensors with different heating elements. - A -
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Der erfindungsgemäße Ultraschallsensor kann für beliebige Ultraschallmessungen verwendet werden. Seine Verwendung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn bei der Messung eine Gefahr der Abdeckung des Sensors durch Schnee oder Eis möglich ist.The ultrasonic sensor according to the invention can be used for any ultrasonic measurements. Its use is particularly useful when the measurement of danger of covering the sensor by snow or ice is possible.
Dies ist insbesondere bei einer Verwendung im Freien der Fall, so z.B. bei einer Windmessung oder bei einer Abstandsmessung im Freien. Die Verwendung ist insbesondere vorteilhaft für Ultraschall- Abstandssensoren, die an Fahrzeugen angeordnet sind und die den Abstand zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung messen. Daher ist die vorliegende Erfindung im Folgenden am Beispiel eines Ultraschall- Abstandssensors an einem Fahrzeug erläutert. Der Ultraschallsensor kann hierbei einerseits lediglich als ein Ultraschallempfänger fungieren, bei dem Ultraschallwellen, die aus einer anderen Quelle stammen, von ihm empfangen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform fungiert der Ultraschallsensor insbesondere bei der Verwendung an einem Fahrzeug jedoch auch als ein Ultraschallsender, der hier in einer ersten BetriebsartThis is especially the case when used outdoors, e.g. in a wind measurement or in an outdoor distance measurement. The use is particularly advantageous for ultrasonic distance sensors, which are arranged on vehicles and measure the distance to obstacles in the vehicle environment. Therefore, the present invention is explained below using the example of an ultrasonic distance sensor on a vehicle. On the one hand, the ultrasonic sensor can only function as an ultrasonic receiver in which ultrasonic waves originating from another source are received by it. In a preferred embodiment, however, the ultrasound sensor, in particular when used on a vehicle, also functions as an ultrasound transmitter, here in a first mode of operation
Ultraschallwellen ausstrahlt und in einer zweiten Betriebsart reflektierte Ultraschallwellen wieder empfängt und eine Auswertung der empfangenen Ultraschallwellen ermöglicht. Eine Abstandsmessung erfolgt dabei in der Weise, dass die ausgestrahlten Ultraschallwellen von einem Hindernis reflektiert werden und die Laufzeit des reflektierten Ultraschallsignals gemessen wird, indem die Zeitdifferenz aus der Zeit zwischen dem Aussenden des Signals und dem Empfangen des reflektierten Signals bestimmt wird. Aus der Laufzeit kann unter Einbeziehung der Schallgeschwindigkeit der Abstand zu dem Hindernis bestimmt werden.Ultrasonic waves radiates and in a second mode reflected ultrasonic waves again receives and allows an evaluation of the received ultrasonic waves. A distance measurement is carried out in such a way that the emitted ultrasonic waves are reflected by an obstacle and the transit time of the reflected ultrasonic signal is measured by the time difference from the time between the transmission of the signal and the reception of the reflected signal is determined. From the running time, the distance to the obstacle can be determined by including the speed of sound.
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Ultraschallsensor 1 gezeigt, der in einem1 shows an inventive ultrasonic sensor 1 is shown in a
Stoßfänger 2 eines Kraftfahrzeugs derart montiert ist, dass eine Membran 3 zum Empfangen und bevorzugt auch zum Aussenden von Ultraschallsignalen zur Außenseite des Fahrzeugs zeigt. Auf der Innenseite des Stoßfängers 2 sind Halterungen 4 an den Stoßfänger 2 angeformt, die den Ultraschallsensor 1 ringförmig umgeben und bevorzugt mittels an den Halterungen 4 angeformten Rasthaken 5 an dem Stoßfänger 2 halten. DerBumpers 2 of a motor vehicle is mounted such that a membrane 3 for receiving and preferably also for emitting ultrasonic signals to the outside of the vehicle shows. On the inside of the bumper 2 brackets 4 are integrally formed on the bumper 2, which surround the ultrasonic sensor 1 annular and preferably hold by means of integrally formed on the brackets 4 locking hooks 5 on the bumper 2. Of the
Ultraschallsensor 1 weist ein Gehäuse 6 auf, in dem eine Leiterplatte 7 angeordnet ist. Ferner weist das Gehäuse 6 auf der dem Stoßfänger 2 zugewandten Seite Halteelemente 8 auf, die einen Sensortopf 9 umgreifen. Zwischen den Halteelementen 8 und dem Sensortopf 9 ist bevorzugt ein Entkopplungsring 11 angeordnet, in den Vorsprünge 12 des Sensortopfes 9 eingreifen. Damit wird der Sensortopf 9 in dem Entkopplungsring 11 gehalten. Eine Haube 13 umgibt dabei ringförmig den Entkopplungsring 11, so dass der Sensortopf 9 in dem Entkopplungsring 11 gehalten wird, der wiederum an den Halteelementen 8 durch die ihn umgreifende Haube 13 gehalten wird.Ultrasonic sensor 1 has a housing 6, in which a printed circuit board 7 is arranged. Further, the housing 6 on the bumper 2 side facing holding elements 8, which surround a sensor pot 9. Between the holding elements 8 and the sensor pot 9, a decoupling ring 11 is preferably arranged, engage in the projections 12 of the sensor pot 9. Thus, the sensor pot 9 in the decoupling ring 11th held. A hood 13 surrounds annularly the decoupling ring 11, so that the sensor pot 9 is held in the decoupling ring 11, which in turn is held on the holding elements 8 by the hood 13 which surrounds it.
Der Sensortopf 9 weist Topfwände 14 auf, die im Allgemeinen um ein Vielfaches dicker sind als die Membran 3, und an die die Vorsprünge 12 angeformt sind. Der Sensortopf 9 weist ein Topfinneres 10 auf, das einen runden, elliptischen, gegebenenfalls aber auch rechteckigen Querschnitt aufweist. In dem Topfϊnneren 10 ist an der Membran 3 ein elektroakustischer Wandler angeordnet, insbesondere ein Piezoelement 15. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Topfϊnnere 10 mit einer Vergussmasse ausgefüllt, die in der Figur 1 gepunktet dargestellt ist. Das Piezoelement 15 ist über elektrische Kontaktleitungen 17 mit der Leiterplatte 7 verbunden. Auf der Leiterplatte 7 sind elektronische Bauteile 18, 19 angeordnet, die einerseits dazu dienen das Piezoelement 15 zu einer Schallaussendung anzusteuern, um die Membran 3 zu einer Schwingung und damit zu einer Aussendung von Ultraschallsignalen anzuregen. Ferner sind die elektronischen Bauteile 18, 19 dazu ausgelegt, die von dem Piezoelement 15 ausgegebenen Schallsignale infolge einer Anregung der Membran 3 zu einer Schwingung infolge von empfangenen Ultraschallsignalen auszuwerten. Eine Spannungsversorgung des Ultraschallsensors 1 erfolgt über einen Steckeranschluss 20. Der Steckeranschluss 20 ist dabei derart ausgelegt, dass auch eine Steuerung des Ultraschallsensors 1 bzw. eineThe sensor pot 9 has pot walls 14, which are generally thicker by a multiple than the membrane 3, and to which the projections 12 are integrally formed. The sensor pot 9 has a pot inner 10, which has a round, elliptical, but possibly also rectangular cross-section. In the pot inner 10, an electroacoustic transducer is arranged on the membrane 3, in particular a piezo element 15. In a preferred embodiment, the inner surface 10 of the pot is filled with a potting compound, which is shown dotted in FIG. The piezoelectric element 15 is connected via electrical contact lines 17 to the printed circuit board 7. On the circuit board 7 electronic components 18, 19 are arranged, which serve on the one hand to drive the piezoelectric element 15 to a sound emission in order to excite the membrane 3 to a vibration and thus to a transmission of ultrasonic signals. Furthermore, the electronic components 18, 19 are designed to evaluate the sound signals output by the piezoelectric element 15 as a result of an excitation of the diaphragm 3 to a vibration as a result of received ultrasonic signals. A power supply of the ultrasonic sensor 1 via a connector 20. The connector 20 is designed such that also a control of the ultrasonic sensor 1 and a
Messdatenübertragung über den Steckeranschluss 20 erfolgen kann. In erfindungsgemäßer Weise weist der Ultraschallsensor 1 ein Heizelement 21 auf, das ebenfalls über Leitungen 16 mit der Leiterplatte 7 verbunden ist. Das Heizelement 21 wird von den elektronischen Bauteilen 18, 19 auf der Leiterplatte 7 angesteuert. Fließt ein Strom durch das Heizelement 21, so erwärmt sich das Heizelement und gibt seine Wärme an seine Umgebung ab. Bei der in der Figur 1 gezeigten Ausführungsform wird das Topfϊnnere 10 des Sensortopfes 9 erwärmt. Die Wärme fließt dabei auch zu der Membran 3, so dass sich auch die Membran 3 erwärmt. Hierdurch kann auf der Außenseite 22 der Membran 3 befindlicher Schnee oder Eis geschmolzen werden.Measurement data can be transmitted via the plug connection 20. In accordance with the invention, the ultrasonic sensor 1 has a heating element 21, which is likewise connected via lines 16 to the printed circuit board 7. The heating element 21 is driven by the electronic components 18, 19 on the printed circuit board 7. If a current flows through the heating element 21, the heating element heats up and releases its heat to its surroundings. In the embodiment shown in FIG. 1, the pot inner 10 of the sensor pot 9 is heated. The heat also flows to the membrane 3, so that the membrane 3 is heated. As a result, snow or ice located on the outside 22 of the membrane 3 can be melted.
In der Figur 2 ist der elektronische Aufbau des Ultraschallsensors 1 gemäß der Figur 1 im Detail dargestellt. Der Ultraschallsensor 1 weist eine Steuereinheit 30 auf, die über eine Ansteuereinheit 31 ein Anregungssignal für das Piezoelement 15 bereitstellt. Die Ansteuereinheit 31 weist hierzu einen Oszillator zum Erzeugen eines Wechselstromsignals auf, wobei das Wechselstromsignal verstärkt und über einen Transformator auf eine für das Piezoelement erforderliche Spannung hochgesetzt wird. Damit kann das Piezoelement 15 ein Signal aussenden. Ferner weist der Ultraschallsensor 1 einen Verstärker 32 auf, der ein von dem Piezoelement 15 in einem Empfangsbetrieb abgegebenes Spannungssignal verstärkt, das auf eine Anregung der Membran 3 durch empfangene Ultraschallsignale zurückgeht. Dieses Signal wird anschließend einerFIG. 2 shows the electronic structure of the ultrasonic sensor 1 according to FIG. 1 in detail. The ultrasonic sensor 1 has a control unit 30, which provides an excitation signal for the piezoelectric element 15 via a drive unit 31. The drive unit 31 has for this purpose an oscillator for generating an alternating current signal, wherein the alternating current signal amplified and via a Transformer is raised to a voltage required for the piezoelectric element. Thus, the piezoelectric element 15 can emit a signal. Furthermore, the ultrasonic sensor 1 has an amplifier 32, which amplifies a voltage signal emitted by the piezoelectric element 15 in a receive mode, which is due to an excitation of the diaphragm 3 by received ultrasonic signals. This signal then becomes a
Auswerteeinheit 33 zugeleitet, bei der das empfangene Signal bevorzugt gefiltert und anschließend mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird. Anhand des Schwellwertesvergleichs wird festgestellt, ob tatsächlich ein Empfang eines reflektierten Signals vorliegt - bei einem Überschreiten des Schwellwerts - oder ob nur ein Rauschen empfangen wird - bei einem Unterschreiten des Schwellwerts. Ein Empfang eines reflektierten Signals wird von der Auswerteeinheit 33 an die Steuereinheit 30 weitergeleitet. Stellt die Steuereinheit 30 fest, dass ein reflektiertes Signal vorliegt, so wird über einen Ausgang 34 diese Information über den Stecker 20 an eine zentral angeordnete, in der Figur 1 nicht gezeigte Steuerschaltung eines gesamten Abstandsmesssystems übertragen.Evaluation unit 33 fed, in which the received signal is preferably filtered and then compared with a predetermined threshold. The threshold comparison is used to determine whether there is actually a reception of a reflected signal - if the threshold value is exceeded or if only noise is received - if the threshold value is undershot. A reception of a reflected signal is forwarded by the evaluation unit 33 to the control unit 30. If the control unit 30 determines that a reflected signal is present, this information is transmitted via an output 34 via the plug 20 to a centrally arranged control circuit (not shown in FIG. 1) of an entire distance measuring system.
In einer ersten Ausführungsform vergleicht die Steuereinheit 30 zudem das empfangene Signal hinsichtlich seiner Amplitude mit derjenigen Amplitude, mit der üblicherweise Signale reflektiert werden. Ferner kann auch die Amplitude des Rauschsignals ausgewertet werden. Stellt die Steuerschaltung hierbei fest, dass die Amplitude des empfangenen Signals und/oder des Rauschens regelmäßig um ein vorgegebenes Maß niedriger als üblich ist, so kann möglicherweise eine Vereisung des Ultraschallsensors vorliegen. Die Steuereinheit 30 kann hierzu eine Regeleinheit 35 aktivieren, die eine Spannungsversorgungseinheit 36 des Heizelements steuert. Die Regeleinheit 35 sorgt nun dafür, dass die Spannungsversorgungseinheit 36 das Heizelement 21 mit einerIn a first embodiment, the control unit 30 also compares the received signal in terms of its amplitude with that amplitude with which signals are usually reflected. Furthermore, the amplitude of the noise signal can also be evaluated. In this case, if the control circuit determines that the amplitude of the received signal and / or the noise is regularly lower than usual by a predetermined amount, the ultrasonic sensor may possibly be frozen. For this purpose, the control unit 30 can activate a control unit 35 which controls a voltage supply unit 36 of the heating element. The control unit 35 now ensures that the power supply unit 36, the heating element 21 with a
Betriebsspannung versorgt und das Heizelement 21 damit eine Erwärmung des Ultraschallsensors, insbesondere eine Erwärmung der Membran im Bereich des Piezoelements 15 hervorruft.Operating voltage supplied and the heating element 21 thus causes heating of the ultrasonic sensor, in particular a heating of the membrane in the region of the piezoelectric element 15.
Alternativ oder ergänzend zu einer Signalauswertung ist ferner eineAlternatively or in addition to a signal evaluation is also a
Temperaturmesseinheit 37 vorgesehen, die bevorzugt im Bereich der Membran 3 angeordnet ist. Die Temperaturmesseinheit 37 wird in einer ersten Ausführungsform von der Regeleinheit 35 ausgewertet. In einer weiteren Ausführungsform kann die Temperaturmesseinheit 37 auch von der Steuereinheit 30 ausgewertet werden, um die gemessene Temperatur für eine Beeinflussung der Schallgeschwindigkeit zu berücksichtigen. Die Temperaturmesseinheit ist bevorzugt als ein temperaturabhängiger Widerstand ausgeführt, z.B. als ein NTC- oder ein PTC-Element. Die Regeleinheit 35 kann eine Heizung in Abhängigkeit von der Temperatur dann aktivieren, wenn beispielsweise eine gemessene Temperatur von +2°C erreicht ist oder unterschritten wird. In einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, dass bei einem Absinken einerTemperature measuring unit 37 is provided, which is preferably arranged in the region of the membrane 3. The temperature measuring unit 37 is evaluated by the control unit 35 in a first embodiment. In a further embodiment, the temperature measuring unit 37 can also be evaluated by the control unit 30 to the measured temperature for influencing the speed of sound consider. The temperature measuring unit is preferably designed as a temperature-dependent resistor, for example as an NTC or a PTC element. The control unit 35 can activate a heating as a function of the temperature when, for example, a measured temperature of + 2 ° C is reached or fallen below. In a further embodiment, it is possible that a decrease in a
Amplitude eine mögliche Vereisung auch durch einen Verglich mit einem gemessenen Temperaturwert von einem anderen, am Fahrzeug angeordneten Temperatursensor plausibilisiert wird.Amplitude possible icing is also plausibilized by a comparison with a measured temperature value of another, arranged on the vehicle temperature sensor.
In den Figuren 3 bis 7 sind Beispiele für erfindungsgemäße Ausführungen desIn the figures 3 to 7 are examples of embodiments of the invention
Heizelements gezeigt. In der Figur 3 ist ein Wandlertopf 40 gezeigt, bei dem das Heizelement in Form eines Heizdrahtes 41 auf einer Innenseite 42 der Seitenwand 43 des Wandlertopfes 40 angeordnet ist. Der Heizdraht 41 weist einen ersten Anschluss 49 und einen zweiten Anschluss 55 auf, wobei von der Spannungsversorgungseinheit 36 über entsprechende, in der Figur 3 nicht gezeigte Kontakte eine Spannung an den Heizdraht angelegt wird. Hierdurch wird ein Strom, beliebig Gleichstrom oder Wechselstrom, durch den Heizdraht 41 getrieben. Hierdurch erwärmt sich der Heizdraht 41, wobei die Wärme an die Wände 43 des Wandlertopfes 40 abgegeben wird. Durch Wärmeleitung fließt die Wärme von den Wänden 43 zu der Schwingungsmembran 44, so dass auch diese erwärmt und abgetaut wird. Bei einer derartigen Ausführung wird insbesondere eine guteHeating element shown. FIG. 3 shows a converter pot 40, in which the heating element in the form of a heating wire 41 is arranged on an inner side 42 of the side wall 43 of the converter pot 40. The heating wire 41 has a first terminal 49 and a second terminal 55, wherein a voltage is applied to the heating wire by the voltage supply unit 36 via corresponding, not shown in the figure 3 contacts. As a result, a current, any DC or AC, driven by the heating wire 41. As a result, the heating wire 41 heats up, the heat being released to the walls 43 of the converter pot 40. By heat conduction, the heat flows from the walls 43 to the vibration membrane 44, so that these are heated and defrosted. In such an embodiment is in particular a good
Wärmeleitung bei einem aus einem Metall ausgeführten Wandlertopf erreicht. Entsprechend kann der Wandlertopf aber auch aus einer Keramik oder einem Kunststoffmaterial ausgeführt sein. Bei einem metallischen Sensortopf ist der Heizdraht isoliert gegenüber dem Sensortopf auf der Wand 43 anzubringen.Thermal conduction achieved in a running from a metal transducer pot. Accordingly, the converter pot can also be made of a ceramic or a plastic material. In the case of a metallic sensor pot, the heating wire must be mounted insulated against the sensor pot on the wall 43.
In einer anderen Ausführungsform kann anstelle eines Heizdrahtes auch ein Folienheizelement verwendet werden. Das Folienheizelement weist z.B. eine Polyamidfolie auf, in die eine Kupferbahn eingeklebt ist. Eine Anbringung eines Folienheizelementes 45 kann in gleicher Weise erfolgen wie die Anbringung des Heizdrahtes, wobei eine Ausdehnung einer Folie 39 des Folienheizelementes 45 in derIn another embodiment, instead of a heating wire and a foil heating element can be used. The foil heating element has e.g. a polyamide film in which a copper sheet is glued. An attachment of a foil heating element 45 can be carried out in the same way as the attachment of the heating wire, wherein an expansion of a film 39 of the foil heating element 45 in the
Figur 3 als alternative Ausführungsform gestrichelt eingezeichnet ist. Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ein Heizdraht 46 an einer Außenseite 47 eines Wandlertopfes 48 angeordnet ist. Der Heizdraht 46 kann ebenfalls in Form eines Folienelementes auf die Außenseite 47 des Wandlertopfes 48 aufgebracht sein. Für eine Heizung der Wände über die Außenseite 47 wird die Membran des Wandlertopfes 48 beheizt.Figure 3 is shown in dashed lines as an alternative embodiment. FIG. 4 shows a further embodiment in which a heating wire 46 is arranged on an outer side 47 of a converter pot 48. The heating wire 46 may also be applied in the form of a film element on the outside 47 of the converter pot 48. For heating the walls via the outside 47, the membrane of the converter pot 48 is heated.
In der Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform für ein Heizelement dargestellt, wobei hier der Sensortopf 50 insbesondere aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist, in dessen Innere bei der Herstellung des Sensortopfes 50 ein Heizdraht 51 z.B. durch Vergießen eingebracht ist. Der Sensortopf 50 weist insbesondere an seiner Innenseite 52 elektrische Kontakte 53, 54, zum Anlegen einer Spannung an den Heizdraht 51 auf. Der Heizdraht 51 kann in einer oder mehreren Wicklungen die Wände des Sensortopfes 50 durchqueren.FIG. 5 shows a further embodiment of a heating element, in which case the sensor pot 50 is formed, in particular, from a plastic material, in the interior of which, in the manufacture of the sensor pot 50, a heating wire 51, e.g. is introduced by casting. The sensor pot 50 has in particular on its inner side 52 electrical contacts 53, 54, for applying a voltage to the heating wire 51. The heating wire 51 can traverse the walls of the sensor pot 50 in one or more windings.
In der Figur 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Ultraschallsensors gezeigt, bei der ein induktives Heizelement in Form einer Induktivität 60 vorgesehen ist. Die Induktivität 60 wird mit einer Wechselspannung angesteuert. Sie ist bevorzugt im Inneren 61 des Sensortopfes 62 angeordnet. Der Sensortopf 62 ist aus Metall gebildet, so dass die Induktivität bei dem Anlegen des Wechselstroms einen Wirbelstrom in dem Metall des Sensortopfes 62 induziert. Hierdurch wird der Sensortopf 62 und damit die Membran 63 geheizt.FIG. 6 shows a further embodiment of an ultrasonic sensor in which an inductive heating element in the form of an inductance 60 is provided. The inductance 60 is driven by an alternating voltage. It is preferably arranged in the interior 61 of the sensor pot 62. The sensor well 62 is formed of metal so that the inductance induces an eddy current in the metal of the sensor well 62 upon application of the alternating current. As a result, the sensor pot 62 and thus the membrane 63 is heated.
In einer weiteren Ausführungsform kann ein Heizelement, z.B. ein Heizdraht 65, auch unmittelbar in die Membran 66 eingebracht oder auf dieser an der Innenseite aufgebracht sein. In einer bevorzugten Ausführungsform umgibt der Heizdraht dabei dasIn another embodiment, a heating element, e.g. a heating wire 65, also introduced directly into the membrane 66 or applied to this on the inside. In a preferred embodiment, the heating wire surrounds this
Piezoelement 67. Diese Anordnung ist einerseits bei einer Membran möglich, die einen Boden eines Sensortopfes ausbildet. Sie ist jedoch auch dann möglich, wenn die Membran flach ausgebildet ist und an ihr kein Sensortopf oder statt des Sensortopfes eine andere Anformung vorgesehen ist. Piezoelement 67. This arrangement is possible on the one hand in the case of a membrane which forms a bottom of a sensor pot. However, it is also possible if the membrane is flat and on her no sensor pot or instead of the sensor pot another Anformung provided.

Claims

Ansprüche claims
1. Ultraschallsensor mit einer Membran, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallsensor (1) ein Heizelement (21) zum Beheizen der Membran (3) aufweist.1. Ultrasonic sensor with a membrane, characterized in that the ultrasonic sensor (1) has a heating element (21) for heating the membrane (3).
2. Ultraschallsensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Wandlertopf (9), wobei die Membran (3) an dem Wandlertopf (9) angeordnet ist.2. Ultrasonic sensor according to claim 1, characterized by a transducer pot (9), wherein the membrane (3) is arranged on the transducer pot (9).
3. Ultraschallsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (21) in dem Wandlertopf (9) angeordnet ist.3. Ultrasonic sensor according to claim 2, characterized in that the heating element (21) is arranged in the converter pot (9).
4. Ultraschallsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (65) in die Membran (66) integriert ist.4. Ultrasonic sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element (65) in the membrane (66) is integrated.
5. Ultraschallsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (41 , 46, 51 ) eine Widerstandsheizung ist.5. Ultrasonic sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element (41, 46, 51) is a resistance heater.
6. Ultraschallsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (60) als eine Wirbelstromheizung ausgeführt ist.6. Ultrasonic sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element (60) is designed as an eddy current heater.
7. Ultraschallsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine7. Ultrasonic sensor according to one of the preceding claims, characterized by a
Temperaturmesseinheit (37) zur Temperaturmessung des Ultraschallsensors (1).Temperature measuring unit (37) for measuring the temperature of the ultrasonic sensor (1).
8. Ultraschallsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Regeleinheit (35, 36) zur Regelung der Erwärmung des Heizelements. 8. Ultrasonic sensor according to one of the preceding claims, characterized by a control unit (35, 36) for controlling the heating of the heating element.
9. Ultraschallsensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit in eine Auswerteeinheit zur Sensorauswertung integriert ist.9. Ultrasonic sensor according to claim 8, characterized in that the control unit is integrated in an evaluation unit for sensor evaluation.
10. Verwendung eines Ultraschallsensors nach einem der vorherigen Ansprüche für eine Abstandsmessung in einem Kraftfahrzeug. 10. Use of an ultrasonic sensor according to one of the preceding claims for a distance measurement in a motor vehicle.
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