WO2014016291A2 - Ultraschallsensoranordnung mit einem ultraschallsensor im kühlergrll, kraftfahrzeug und entsprechendes verfahren - Google Patents

Ultraschallsensoranordnung mit einem ultraschallsensor im kühlergrll, kraftfahrzeug und entsprechendes verfahren Download PDF

Info

Publication number
WO2014016291A2
WO2014016291A2 PCT/EP2013/065505 EP2013065505W WO2014016291A2 WO 2014016291 A2 WO2014016291 A2 WO 2014016291A2 EP 2013065505 W EP2013065505 W EP 2013065505W WO 2014016291 A2 WO2014016291 A2 WO 2014016291A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ultrasonic sensor
ultrasonic
detuning
membrane
frequency
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2013/065505
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2014016291A3 (de
Inventor
Hans-Wilhelm Wehling
Joerg Weyland
Natalie Weber
Stephan Max
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.)
Volkswagen AG
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Original Assignee
Volkswagen AG
Valeo Schalter und Sensoren 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 Volkswagen AG, Valeo Schalter und Sensoren GmbH filed Critical Volkswagen AG
Priority to CN201380049583.0A priority Critical patent/CN104662439B/zh
Priority to EP13741722.6A priority patent/EP2877873B1/de
Priority to US14/415,867 priority patent/US9488727B2/en
Priority to JP2015523529A priority patent/JP6023325B2/ja
Publication of WO2014016291A2 publication Critical patent/WO2014016291A2/de
Publication of WO2014016291A3 publication Critical patent/WO2014016291A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/87—Combinations of sonar systems
    • G01S15/876—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/48—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects combined with, or convertible into, other devices or objects, e.g. bumpers combined with road brushes, bumpers convertible into beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/48—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects combined with, or convertible into, other devices or objects, e.g. bumpers combined with road brushes, bumpers convertible into beds
    • B60R19/483—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects combined with, or convertible into, other devices or objects, e.g. bumpers combined with road brushes, bumpers convertible into beds with obstacle sensors of electric or electronic type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
    • G01H3/04—Frequency
    • G01H3/06—Frequency by electric means
    • 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
    • G01S15/87—Combinations of sonar systems
    • 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
    • G01S15/87—Combinations of sonar systems
    • G01S15/876—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector
    • G01S15/878—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector wherein transceivers are operated, either sequentially or simultaneously, both in bi-static and in mono-static mode, e.g. cross-echo mode
    • 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
    • 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
    • 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
    • G01S7/523—Details of pulse systems
    • G01S7/524—Transmitters
    • 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
    • G01S7/54—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 with receivers spaced apart
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/16—Mounting or tensioning of diaphragms or cones
    • 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
    • G01S2015/932—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations
    • 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
    • G01S2015/937—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles sensor installation details
    • G01S2015/938—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles sensor installation details in the bumper area

Definitions

  • the invention relates to an ultrasonic sensor arrangement for a motor vehicle, comprising a trim part, in particular a bumper, with a radiator grille - in particular with at least one lamella - and with at least a first and a second ultrasonic sensor each comprising a membrane for emitting and / or
  • the first ultrasonic sensor is arranged with its membrane on a rear side of the trim part, in particular rests so that the membrane of the first ultrasonic sensor transmits and / or receives the ultrasonic signals through the cowling, and the second ultrasonic sensor the radiator grille, in particular at least a louver of the radiator grille, is arranged.
  • the invention also relates to a motor vehicle with such
  • Ultrasonic sensor arrangement as well as a method for operating at least two ultrasonic sensors of a motor vehicle.
  • the ultrasonic sensors are known in the
  • Front area and installed in the rear of the vehicle, namely in particular at the respective bumpers. They are associated with driver assistance facilities and provide information about the vehicle environment.
  • Driver assistance devices may be, for example, parking assistance systems, systems for blind spot monitoring, systems for keeping apart, lane monitoring systems, brake assistance systems and the like.
  • Ultrasonic sensors are known to have a cup-shaped membrane, which for
  • the diaphragm is excited by a piezoelectric element for mechanical vibration; in the Reception case, an electrical voltage is tapped on the piezoelectric element, based on which a distance to the obstacle is calculated.
  • Bumpers are arranged and visible on the outside.
  • the transmission light characteristic horizontally and vertically by the internal geometry of the aluminum pot (membrane) of the
  • Ultrasonic sensor generated Because no obstacle interferes with the sound propagation of the visibly installed sensors, the function of the converter to detect obstacles, for example when parking the vehicle, is not impaired.
  • the ultrasonic sensor is fixed by means of a holder, which is pressed against the bumper and glued.
  • Ultrasonic sensors known. These are thus not visible from the outside when viewed from the bumper and covered by the bumper.
  • the membrane of the ultrasonic sensor is brought into abutment with the rear of the bumper, the ultrasonic signals being transmitted through the bumper.
  • the transducer must therefore be mechanically fixed behind the bumper without the bumper can be provided with a recess for this purpose.
  • the two surfaces - namely those of the ultrasonic sensor on the one hand and the bumper on the other hand - now have to fit together without play and can also be flat or curved or curved.
  • the ultrasonic sensor should be able to transmit lossless through the bumper. When installed behind the bumper sensors hidden so basically much higher requirements are placed on the positioning, bonding and the tolerances to be met.
  • the transmission surface of the ultrasonic sensor must be mechanically fixed to the bumper or be formed with a lossless coupling element between the transmission surface or the front surface of the membrane on the one hand and the bumper on the other.
  • a hidden arrangement of an ultrasonic sensor is for example from the
  • Ultrasonic sensor in its construction - and thus also in its resonant frequency in the unassembled state - is equal to the ultrasonic sensor behind the bumper.
  • such an identical embodiment of the two ultrasonic sensors leads to the fact that the two ultrasonic sensors have a total of different radiation characteristics due to the different arrangements and also the frequencies of the mutual signals are different. This in turn means that a cross measurement using the two ultrasonic sensors is not possible, because one ultrasonic sensor can not receive the signals of the other sensor.
  • the evaluation of the signals becomes more complex. All this is due to the fact that the transmission behavior of the installed behind the bumper ultrasonic sensor is significantly influenced by the bumper material, while the other ultrasonic sensor has "clear view".
  • Ultrasonic sensors can be used and still a cross measurement can be made possible, in which one sensor can receive the ultrasonic signals of the other sensor.
  • An inventive ultrasonic sensor arrangement for a motor vehicle comprises a trim part, in particular a bumper, and a grille - in particular with at least one lamella - as well as at least a first and a second Ultrasonic sensor, each having a membrane which is designed for emitting and / or receiving ultrasonic signals.
  • the first ultrasonic sensor is arranged with its membrane on a rear side of the trim part, and lies in particular on the back.
  • the membrane of the first ultrasonic sensor thus transmits and / or receives the ultrasonic signals through the covering part.
  • the second ultrasonic sensor is arranged on the radiator grille, specifically in particular on at least one louver of the radiator grille.
  • detuning means are provided which are used to detune the second ultrasonic sensor and thus to adapt a transmission and / or reception behavior of the second ultrasonic sensor to the transmission and / or reception behavior of the first ultrasonic sensor
  • Ultrasonic sensors are formed.
  • the invention is based on several findings: it is based first on the
  • the invention is further based on the finding that a disadvantage in the prior art in the case of identical ultrasonic sensors is that the lining part influences the transmission frequency and also the emission characteristic of the first ultrasonic sensor so that not only the diaphragm of this sensor, but also a region of the trim part resonates and the actual transmission frequency is thus different from the actual resonance frequency of the ultrasonic sensor in the unassembled state, while the second ultrasonic sensor has "free view” and thus its transmission frequency basically corresponds to the resonance frequency of the diaphragm mentioned disadvantage in the prior art is also not possible, a cross measurement (indirect measurement) with the two
  • the invention now goes the way of detuning or influencing the ultrasonic sensor arranged in the radiator grille in its transmission frequency in such a way that its transmission and / or reception characteristic or its behavior are arranged according to the behavior of the rear part of the trim part
  • Ultrasonic sensor corresponds. This has the advantage that the same sensors can be used and thus the number of required sensor types is reduced to a minimum and in spite of the different arrangement of the ultrasonic sensors also cross measurements are possible, in which one ultrasonic sensor emits ultrasonic signals, while the other ultrasonic sensor receives selbige signals .
  • a component in particular a grid, which is arranged in front of the radiator in the front region of the motor vehicle.
  • the grille usually also has the function of the vehicle design and thus increases the recognition of a car brand by the often very characteristic design.
  • the grille is also known under the terms "air inlet slots", “grille as brand-typical design element”, “radiator grille”, “plastic ribs” and “plastic trim”.
  • the transmission and / or reception behavior of the second ultrasonic sensor is adapted to the behavior of the first ultrasonic sensor.
  • the second ultrasonic sensor is influenced so that its emission characteristic and / or transmission frequency are adapted to the first ultrasonic sensor.
  • the first and the second ultrasonic sensor are sensors of the same design or identical sensors with identical resonance frequencies in the uninstalled state.
  • the number of required sensor types is minimal.
  • a frequency of the ultrasound signals emitted by the second ultrasound sensor is adapted to the frequency of the ultrasound signals emitted by the first ultrasound sensor by means of the detuning means.
  • the mutual ultrasonic signals have the same frequencies, so that the two membranes oscillate at the same frequency.
  • cross measurements with the two ultrasonic sensors are possible.
  • Reception behavior of the second ultrasonic sensor can be influenced by means of a disc-like Verstimmelements, which is attached to a front surface of the membrane. Additionally or alternatively, the detuning of the second
  • Ultrasonic sensors also be done electronically.
  • the detuning means comprise a disc-like detuning element, which is disposed adjacent to a detuning of the second ultrasound sensor on a front surface of the membrane of the second ultrasound sensor.
  • a plate-like or disc-shaped Detuning element then influences the resonant frequency of the membrane and thus also vibrates together with the membrane. In this way, it is possible to influence the behavior of the second ultrasonic sensor without much effort and to adapt it to the behavior of the first ultrasonic sensor.
  • the detuning element is glued to the front surface of the membrane.
  • connection between the detuning element and the membrane is provided in the same way as between the other
  • Ultrasonic sensor and the cowling is the case.
  • the detuning element is formed from plastic.
  • This embodiment makes use of the fact that also trim parts of the motor vehicle can be known to be formed of plastic.
  • This embodiment thus makes it possible for the detuning element to have the vibration-technical properties of
  • Covering part can be influenced.
  • the detuning element is formed from the same material as the trim part.
  • the detuning has in particular the advantage that the vibration properties of Verstummements thus change in the same way depending on the ambient temperature as the properties of the trim panel.
  • the modulus of elasticity of the lining element changes in the same way as the modulus of elasticity of the trim part.
  • the detuning element has the same thickness as the covering part in the region in which the Membrane of the first ultrasonic sensor is arranged. Even so, the
  • Characteristics of the two ultrasonic sensors are matched to each other.
  • the ultrasonic sensor arrangement has an annular stiffening element-preferably made of ceramic-which is arranged around the cup-shaped membrane of the second ultrasonic sensor.
  • the detuning element can here be arranged adjacent both on the front surface of the membrane of the second ultrasonic sensor and on an end face of the stiffening element.
  • Such a stiffening element has the advantage that thus the vibration of the membrane or the entire arrangement of membrane and
  • Detuning can be reduced so that the Ausschwingszeit the membrane does not exceed a predetermined measurement window.
  • Stiffening element can thus the duration of oscillation of the entire
  • the stiffening element may be smaller than such a stiffening element of the first ultrasonic sensor, which is placed behind the covering part.
  • the detuning of the second ultrasonic sensor can also take place electronically.
  • the detuning means may comprise an electronic control device which for detuning the second ultrasonic sensor operates the same sensor at an excitation frequency which is different from the resonance frequency of the ultrasonic sensor or different from the natural frequency of the diaphragm. Also, a reliable and good adaptation of the
  • the second ultrasonic sensor is also partially detuned by means of a Verstimmelements.
  • 50% of the detuning can be achieved by an additional detuning element and likewise 50% by a shift of the excitation frequency of the second ultrasound sensor.
  • the electronic detuning thus takes place in that the ultrasonic sensor is not different at its resonance frequency or natural frequency but at one of them Frequency is excited. Because this excitation frequency is thus different from the actual resonant frequency of the second ultrasonic sensor, the diaphragm is also not ideally excited, and the transmit and receive power are reduced.
  • the invisible first ultrasonic sensor installed behind the trim panel has a significantly higher attenuation than the second ultrasonic sensor, which has "a clear view” means that a significantly higher power can be emitted by the second ultrasonic sensor and the sensitivity of this sensor is also comparatively much higher
  • the second ultrasonic sensor also has a significant power reserve
  • the transmission signal of this sensor can be matched to the signals of the first ultrasonic sensor, without the second ultrasonic sensor is impaired in its operation.
  • the control device can set the excitation frequency of the second ultrasound sensor to a value at which the frequency of the ultrasound signals emitted by this ultrasound sensor is equal to the frequency of the ultrasound signals of the first ultrasound sensor.
  • the invention also relates to a motor vehicle with an inventive
  • An inventive method is used to operate at least two
  • Ultrasonic sensors of a motor vehicle in which a first ultrasonic sensor is arranged with its membrane on a rear side of a trim part, in particular a bumper, of the motor vehicle, so that the membrane of the first ultrasonic sensor transmits and / or receives ultrasonic signals through the trim part, and the second ultrasonic sensor on a Grille of the motor vehicle
  • Motor vehicle is arranged.
  • detuning the second ultrasonic sensor is detuned and thereby its transmission and / or reception behavior adapted to the transmission and / or reception behavior of the first ultrasonic sensor.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a motor vehicle according to a
  • Fig. 2 is a schematic representation of a sectional view through a
  • Fig. 4 is a schematic representation of a sectional view through a
  • a schematically illustrated in Fig. 1 motor vehicle 1 is a passenger car in the embodiment.
  • the motor vehicle 1 comprises an ultrasonic sensor device or an ultrasonic sensor arrangement 2, which has a front bumper 3 as a trim part, a radiator grille 4 and, in the exemplary embodiment four
  • Ultrasonic sensors namely two first ultrasonic sensors 5 and two second ultrasonic sensors 6.
  • the first ultrasonic sensors 5 are behind the bumper. 3 hidden or concealed, so that the membranes of the ultrasonic sensors 5 abut against the back of the bumper 3 and ultrasonic signals are transmitted through the non-perforated bumper 3 through and received.
  • the first ultrasonic sensors 5 are behind the bumper. 3 hidden or concealed, so that the membranes of the ultrasonic sensors 5 abut against the back of the bumper 3 and ultrasonic signals are transmitted through the non-perforated bumper 3 through and received.
  • Ultrasonic sensors 5 are here lateral or external sensors, while the second ultrasonic sensors 6 are located centrally between the two outer first ultrasonic sensors 5.
  • the second ultrasonic sensors 6 are arranged in the radiator grille 4, namely in each case on at least one lamella.
  • the number of ultrasonic sensors 5, 6 is shown in FIG. 1 by way of example only and may vary depending on the embodiment. Thus, only a single second ultrasonic sensor 6 may be provided in the radiator grille 4; Alternatively, three such sensors may be provided. The number of first ultrasonic sensors 5 is merely exemplary.
  • All ultrasonic sensors 5, 6 are electrically coupled to an electronic control device 7, which on the basis of the received signals of the ultrasonic sensors 5, 6 the
  • the control device 7 which is designed for example as a microcontroller, then controls, for example, an output device 8, via which the measured distances are output.
  • Output device 8 may be, for example, a speaker and / or an optical display.
  • All ultrasonic sensors 5, 6 are the same or identical sensors in the exemplary embodiment and thus also have the same natural frequencies or resonance frequencies in the uninstalled state. However, the transmission frequency of the first
  • the second ultrasonic sensors 6 have basically "free vision" and are not influenced by the bumper 3. With such a constellation cross measurements between the first ultrasonic sensors 5 on the one hand and the second ultrasonic sensors 6 on the other hand and thus the exact determination of the position of an obstacle are not possible, because the first ultrasonic sensors 5 with ultrasonic signals emit such a frequency, which is not expected in the ultrasonic sensors 6 and which can not be received by these second ultrasonic sensors 6. Therefore, in the exemplary embodiment, measures are taken to ensure that the second ultrasonic sensors 6 are matched in their transmission and reception properties to the first ultrasonic sensors 5. For this purpose will be
  • Embodiment have a detuning 9, which is a disc-like and plate-like element and on a front surface 10 of a membrane 1 1 of the second ultrasonic sensor 6 (also applies to all second ultrasonic sensors 6, which are arranged on the radiator grille 4) is arranged, that is in particular glued.
  • a detuning 9 which is a disc-like and plate-like element and on a front surface 10 of a membrane 1 1 of the second ultrasonic sensor 6 (also applies to all second ultrasonic sensors 6, which are arranged on the radiator grille 4) is arranged, that is in particular glued.
  • Tuning element 9 is thus brought into contact with the front surface 10 of the membrane 1 1, through which the ultrasonic signals are emitted.
  • the membrane 1 1 is a
  • Aluminum pot, around which a decoupling ring 12 is arranged made of a soft-elastic material.
  • the membrane 1 1 protrudes from a housing 13 of the
  • Ultrasonic sensor 6 out which has a plug 14 for connecting the
  • Ultrasonic sensor 6 to the control device 7 has.
  • the housing 13 is latched via latching elements 15 between two lamellae 16, 17 or alternatively in a recess of a single lamella, wherein the latching elements 15 are engaged in corresponding or complementary latching openings in the slats 16, 17.
  • the front surface 10 of the membrane 1 1 has in the direction of travel to the front.
  • fins 18, 19 are provided, so that between the fins 18 and 16 and 17 and 19 air for cooling a motor of
  • Motor vehicle 1 can flow through, as shown schematically in Fig. 2 with arrows 20.
  • the detuning element 9 is attached to the front-side front surface 10 of the membrane 1 1 by means of an adhesive bond.
  • the detuning element 9 is also formed of the same material as the bumper 3 and also has the same thickness as the bumper 3 in the region of the first ultrasonic sensors 5. This thickness is 3 mm in the embodiment.
  • the detuning element 9 in the second ultrasonic sensor 6 same transmission and reception conditions as in the first ultrasonic sensors. 5 created so that the mutual ultrasonic signals are also emitted with the same frequency, regardless of the prevailing temperature. If the properties of the bumper 3 change, the properties of the Verstimmelements 9 change.
  • the bumper 3 and the detuning 9 can be made of plastic.
  • the second ultrasonic sensor 6 is influenced so that it has the same transmission and reception behavior as the first ultrasonic sensors 5.
  • the transmission frequency of this sensor 6 is adapted to the transmission frequency of the first sensors 5 or corresponds to this transmission frequency.
  • the detuning element 9 is only in contact with the front surface 10 of the membrane 11. Here is the area of the
  • Verstimmelements 9 smaller or at most equal to the front surface 10 of the membrane 1 1.
  • Various geometric shapes of Verstummements 9 are shown in more detail in Figs. 3a to 3f.
  • the detuning element 9 may be a round disc, which is rectangular in cross-section.
  • the diameter of this Verstimmelements 9 may correspond to the diameter of the membrane 1 1.
  • the detuning element 9 is designed in the shape of a round arch or bump-like, wherein the outer surface of the
  • Verstimmelements 9 represents a small area of the surface of a sphere.
  • the detuning element 9 according to FIG. 3c essentially corresponds to that according to FIG. 3a and additionally has rounded corners.
  • FIGS. 3d to 3f Further possible embodiments of the Verstimmelements 9 are shown in FIGS. 3d to 3f, wherein below the respective side views and plan views of the detuning element 9 and the front surface 10 of the membrane 1 1 are shown.
  • the detuning element 9 is smaller than the front surface 10 of the membrane 11. While in Fig. 3e, the detuning 9 circular with a
  • the detuning element 9 is executed according to FIG. 3d oval, as can be seen in particular from the top view.
  • the detuning element 9 according to FIG. 3f is oval and also has a peripheral edge area.
  • Stiffening element 21 is used, which is arranged around the decoupling ring 12 and thus around the membrane 1 1 around. This stiffening element 21 thus reduces the vibration of the membrane 1 1 such that the settling time of the membrane 1 1 is reduced to a suitable value. This is also in this embodiment
  • the detuning element 9 is now formed integrally with a holder 23, in which on the one hand the stiffening element 21 is arranged and on the other hand, the
  • Housing 13 of the ultrasonic sensor 6 is engaged, namely on the locking elements 15.
  • This integrally formed holder 23 is now engaged between the slats 16 and 17, via locking elements 24 and 25.
  • Detuning element 9 which now represents a bottom of the holder 23, formed of the same material as the bumper 3 and has the same thickness. Also, the entire holder 23 may be formed of this material.
  • the stiffening element 21 is further connected to the holder 23 via an adhesive connection 26.
  • the holder 23 can be injection-molded onto the radiator grille 4 or be designed as a separate component.
  • FIGS. 2 and 4 show how the transmission and reception behavior of the second ultrasonic sensors 6 is related to the transmission and reception behavior of the first
  • Ultrasonic sensors 5 can be adjusted. Additionally or alternatively, it may also be provided that the electronic control device 7 itself assumes the function of detuning the second ultrasonic sensors 6. This may, for example, be such that these second ultrasonic sensors 6 are operated at an excitation frequency which is different from the resonance frequency.
  • Embodiment can be used, for example, to a partial detuning of the second ultrasonic sensors 6, while a further detuning is performed using the Verstimmelements 9.
  • the complete detuning should lead to the frequency of the emitted ultrasonic signals of the second ultrasonic sensors 6 being equal to the frequency of the ultrasonic signals of the first
  • Ultrasonic sensors 5 is.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Ultraschallsensoranordnung mit einem Ultraschallsensor im Kühlergrill, Kraftfahrzeug und entsprechendes Verfahren
Die Erfindung betrifft eine Ultraschallsensoranordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Verkleidungsteil, insbesondere einem Stoßfänger, mit einem Kühlergrill - insbesondere mit zumindest einer Lamelle -, und mit zumindest einem ersten und einem zweiten Ultraschallsensor jeweils umfassend eine Membran zum Aussenden und/oder
Empfangen von Ultraschallsignalen, wobei der erste Ultraschallsensor mit seiner Membran an einer Rückseite des Verkleidungsteils angeordnet ist, insbesondere anliegt, sodass die Membran des ersten Ultraschallsensors die Ultraschallsignale durch das Verkleidungsteil hindurch sendet und/oder empfängt, und der zweite Ultraschallsensor dem Kühlergrill, insbesondere an zumindest einer Lamelle des Kühlergrills, angeordnet ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer solchen
Ultraschallsensoranordnung, wie auch ein Verfahren zum Betreiben von zumindest zwei Ultraschallsensoren eines Kraftfahrzeugs.
Es ist bereits Stand der Technik, ein Kraftfahrzeug mit einer Vielzahl von
Ultraschallsensoren auszustatten. Die Ultraschallsensoren sind bekanntlich im
Frontbereich sowie im Heckbereich des Fahrzeugs verbaut, nämlich insbesondere an den jeweiligen Stoßfängern. Sie sind Fahrerassistenzeinrichtungen zugeordnet und liefern Informationen über die Fahrzeugumgebung. Fahrerassistenzeinrichtungen können beispielsweise Parkassistenzsysteme, Systeme zur Totwinkel Überwachung, Systeme zur Abstandshaltung, Spurüberwachungssysteme, Bremsassistenzsysteme und dergleichen sein.
Ultraschallsensoren besitzen bekanntlich eine topfförmige Membran, welche zum
Aussenden sowie zum Empfangen von Ultraschallwellen dient. Die Membran wird mithilfe eines piezoelektrischen Elements zur mechanischen Schwingung angeregt; im Empfangsfall wird an dem piezoelektrischen Element eine elektrische Spannung abgegriffen, anhand welcher ein Abstand zum Hindernis berechnet wird.
Es ist bereits bekannt, dass derartige Ultraschallsensoren in Stoßfängern unverdeckt verbaut werden. Dies bedeutet, dass sie in durchgängigen Aussparungen in den
Stoßfängern angeordnet werden und außenseitig sichtbar sind. Bei derartig
angeordneten Ultraschallsensoren wird die Senderichtcharakteristik horizontal und vertikal durch die Innengeometrie des Aluminiumtopfes (Membran) des
Ultraschallsensors erzeugt. Weil bei den sichtbar verbauten Sensoren kein Hindernis die Schallausbreitung stört, ist die Funktion des Wandlers, Hindernisse beispielsweise beim Einparken des Fahrzeugs zu erkennen, nicht beeinträchtigt.
Die Anordnung der Ultraschallsensoren in den durchgängigen Aussparungen im
Stoßfänger ist für die nicht verdeckten Wandler trotz der großen Toleranzen ausreichend. Es wird beispielsweise der Ultraschallsensor mithilfe eines Halters befestigt, welcher an den Stoßfänger angedrückt und geklebt wird.
Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik auch verdeckt verbaute
Ultraschallsensoren bekannt. Diese sind somit bei einer Betrachtung des Stoßfängers von außen nicht sichtbar und durch den Stoßfänger abgedeckt. Hier wird die Membran des Ultraschallsensors in Anlage mit der Rückseite des Stoßfängers gebracht, wobei die Ultraschallsignale durch den Stoßfänger hindurch gesendet bzw. empfangen werden. Der Wandler muss also hinter dem Stoßfänger mechanisch fest angebracht werden, ohne dass hierzu der Stoßfänger mit einer Aussparung versehen werden kann. Die beiden Oberflächen - nämlich die des Ultraschallsensors einerseits und die des Stoßfängers andererseits - müssen nun spielfrei zusammenpassen und können außerdem eben oder aber gebogen bzw. gekrümmt sein. Der Ultraschallsensor soll dabei verlustfrei durch den Stoßfänger senden können. Bei verdeckt hinter dem Stoßfänger verbauten Sensoren sind also grundsätzlich wesentlich höhere Anforderungen an die Positionierung, die Klebung und die einzuhaltenden Toleranzen gegeben. Um die Sende- und Empfangsverluste gering zu halten, muss die Sendefläche des Ultraschallsensors mechanisch fest mit dem Stoßfänger verbunden werden oder mit einem verlustfreien Koppelelement zwischen der Sendefläche bzw. der Frontfläche der Membran einerseits und dem Stoßfänger andererseits ausgebildet werden.
Eine verdeckte Anordnung eines Ultraschallsensors ist beispielsweise aus der
Druckschrift DE 42 38 924 A1 bekannt. Nun richtet sich das Interesse auf eine Kombination aus einem ersten Ultraschallsensor, welcher hinter einem Verkleidungsteil (insbesondere Stoßfänger) verdeckt bzw. versteckt angeordnet ist, sowie einem zweiten Ultraschallsensor, welcher an einem Kühlergrill des Kraftfahrzeugs angebracht ist, also an zumindest einer Lamelle des Kühlergrills. Eine solche Kombination aus zumindest zwei unterschiedlich verbauten Ultraschallsensoren erweist sich bei manchen Systemen als erforderlich, und zwar aufgrund der verdeckten Anordnung des ersten Ultraschallsensors hinter dem Stoßfänger. Es wird dabei angestrebt, gleiche Ultraschallsensoren zu verwenden, um die Anzahl der benötigten Sensorarten zu minimieren. Dies bedeutet, dass der im Kühlergrill verbaute
Ultraschallsensor in seiner Bauweise - und somit auch in seiner Resonanzfrequenz im unverbauten Zustand - gleich dem Ultraschallsensor hinter dem Stoßfänger ist. Eine solche identische Ausgestaltung der beiden Ultraschallsensoren führt jedoch dazu, dass die beiden Ultraschallsensoren aufgrund der unterschiedlichen Anordnungen insgesamt auch unterschiedliche Abstrahlcharakteristika aufweisen und außerdem die Frequenzen der beiderseitigen Signale unterschiedlich sind. Dies wiederum führt dazu, dass eine Kreuzmessung mithilfe der beiden Ultraschallsensoren nicht möglich ist, weil der eine Ultraschallsensor die Signale des anderen Sensors nicht empfangen kann. Außerdem wird somit auch die Auswertung der Signale aufwändiger. All dies beruht darauf, dass das Sendeverhalten des hinter dem Stoßfänger verbauten Ultraschallsensors maßgeblich von dem Stoßfängermaterial beeinflusst wird, während der andere Ultraschallsensor„freie Sicht" hat.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einer
Ultraschallsensoranordnung der eingangs genannten Gattung zwei gleiche
Ultraschallsensoren eingesetzt werden können und dennoch eine Kreuzmessung ermöglicht werden kann, bei welcher der eine Sensor die Ultraschallsignale des anderen Sensors empfangen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ultraschallsensoranordnung, durch ein Kraftfahrzeug, wie auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
Eine erfindungsgemäße Ultraschallsensoranordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Verkleidungsteil, insbesondere einen Stoßfänger, sowie einen Kühlergrill - insbesondere mit zumindest einer Lamelle -, wie auch zumindest einen ersten und einen zweiten Ultraschallsensor, welche jeweils eine Membran aufweisen, welche zum Aussenden und/oder Empfangen von Ultraschallsignalen ausgebildet ist. Der erste Ultraschallsensor ist mit seiner Membran an einer Rückseite des Verkleidungsteils angeordnet, und liegt insbesondere an der Rückseite an. Die Membran des ersten Ultraschallsensors sendet und/oder empfängt die Ultraschallsignale somit durch das Verkleidungsteil hindurch. Demgegenüber ist der zweite Ultraschallsensor an dem Kühlergrill angeordnet, nämlich insbesondere an zumindest einer Lamelle des Kühlergrills. Erfindungsgemäß sind Verstimmmittel bereitgestellt, welche zum Verstimmen des zweiten Ultraschallsensors und somit zum Anpassen eines Sende- und/oder Empfangsverhaltens des zweiten Ultraschallsensors an das Sende- und/oder Empfangsverhalten des ersten
Ultraschallsensors ausgebildet sind.
Die Erfindung basiert auf mehreren Erkenntnissen: Sie beruht zunächst auf der
Erkenntnis, dass es bei hinter dem Stoßfänger bzw. einem anderen Verkleidungsteil verdeckt angeordneten Ultraschallsensoren bei manchen Systemen auch erforderlich ist, zumindest einen Ultraschallsensor in dem Kühlergrill zu positionieren. Die Erfindung basiert weiterhin auf der Erkenntnis, dass bei gleichen Ultraschallsensoren ein Nachteil im Stand der Technik darin besteht, dass das Verkleidungsteil die Sendefrequenz und auch die Abstrahlcharakteristik des ersten Ultraschallsensors beeinflusst, sodass nicht nur die Membran dieses Sensors, sondern auch ein Bereich des Verkleidungsteils mitschwingt und die tatsächliche Sendefrequenz somit unterschiedlich von der eigentlichen Resonanzfrequenz des Ultraschallsensors im unverbauten Zustand ist, während der zweite Ultraschallsensor„freie Sicht" hat und seine Sendefrequenz somit grundsätzlich der Resonanzfrequenz der Membran entspricht. Die Erfindung baut ferner auf der Erkenntnis auf, dass es durch den genannten Nachteil im Stand der Technik auch nicht möglich ist, eine Kreuzmessung (indirekte Messung) mit den beiden
Ultraschallsensoren durchzuführen, weil der eine Ultraschallsensor die Signale des anderen Ultraschallsensors nicht empfangen kann. Die Erfindung geht nun den Weg, den im Kühlergrill angeordneten Ultraschallsensor in seiner Sendefrequenz so zu verstimmen bzw. derartig zu beeinflussen, dass seine Sende- und/oder Empfangscharakteristik bzw. sein Verhalten dem Verhalten des hinter dem Verkleidungsteil angeordneten
Ultraschallsensors entspricht. Dies hat den Vorteil, dass gleiche Sensoren verwendet werden können und somit die Anzahl der benötigten Sensorarten auf ein Minimum reduziert ist und trotz der unterschiedlichen Anordnung der Ultraschallsensoren auch Kreuzmessungen möglich sind, bei denen der eine Ultraschallsensor Ultraschallsignale aussendet, während der andere Ultraschallsensor selbige Signale empfängt. Unter einem Kühlergrill wird vorliegend ein Bauteil, insbesondere ein Gitter, verstanden, welches vor dem Kühler im Frontbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Neben der Funktion des Kühllufteinlasses weist der Kühlergrill in der Regel auch die Funktion der Fahrzeuggestaltung auf und erhöht somit durch das oft sehr charakteristische Design den Wiedererkennungswert einer Automobilmarke. Der Kühlergrill ist auch unter den Begriffen „Lufteinlassschlitze",„Kühlergrill als Markentypisches Designelement",„Kühlergitter", „Kunststoffrippen" sowie„Kunststoffblende" bekannt.
Also wird das Sende- und/oder Empfangsverhalten des zweiten Ultraschallsensors an das Verhalten des ersten Ultraschallsensors angepasst. Dies bedeutet insbesondere, dass der zweite Ultraschallsensor so beeinflusst wird, dass seine Abstrahlcharakteristik und/oder Sendefrequenz an den ersten Ultraschallsensor angepasst werden.
In einer Ausführungsform ist also in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass der erste und der zweite Ultraschallsensor Sensoren gleicher Bauweise bzw. identische Sensoren mit im unverbauten Zustand gleichen Resonanzfrequenzen sind. Somit ist die Anzahl der benötigten Sensortypen minimal.
Vorzugsweise wird mithilfe der Verstimmmittel eine Frequenz der von dem zweiten Ultraschallsensor ausgesendeten Ultraschallsignale an die Frequenz der von dem ersten Ultraschallsensor ausgesendeten Ultraschallsignale angepasst. Somit weisen die beiderseitigen Ultraschallsignale gleiche Frequenzen auf, sodass die beiden Membranen mit der gleichen Frequenz schwingen. Somit sind Kreuzmessungen mit den beiden Ultraschallsensoren möglich.
Hinsichtlich der Ausgestaltung der Verstimmmittel können grundsätzlich zwei
unterschiedliche Ausführungsformen vorgesehen sein, welche gegebenenfalls auch miteinander kombiniert werden können: Zum einen kann das Sende- und/oder
Empfangsverhalten des zweiten Ultraschallsensors mithilfe eines scheibenartigen Verstimmelements beeinflusst werden, welches an einer Frontfläche der Membran angebracht wird. Ergänzend oder alternativ kann die Verstimmung des zweiten
Ultraschallsensors auch elektronisch erfolgen.
In einer Ausführungsform ist demnach vorgesehen, dass die Verstimmmittel ein scheibenartiges Verstimmelement aufweisen, welches zum Verstimmen des zweiten Ultraschallsensors an einer Frontfläche der Membran des zweiten Ultraschallsensors anliegend angeordnet ist. Ein derartiges plattenartiges bzw. scheibenförmiges Verstimmelement beeinflusst dann die Resonanzfrequenz der Membran und schwingt somit auch zusammen mit der Membran. Auf diesem Wege gelingt es, das Verhalten des zweiten Ultraschallsensors ohne viel Aufwand zu beeinflussen und an das Verhalten des ersten Ultraschallsensors anzupassen.
Vorzugsweise ist das Verstimmelement mit der Frontfläche der Membran verklebt. Somit ist eine zuverlässige und rutschfeste sowie betriebssichere Ankopplung des
Verstimmelements an die Membran des zweiten Ultraschallsensors gewährleistet.
Außerdem ist somit die Verbindung zwischen dem Verstimmelement und der Membran auf die gleiche Art und Weise bereitgestellt, wie dies zwischen dem anderen
Ultraschallsensor und dem Verkleidungsteil der Fall ist.
Bevorzugt ist das Verstimmelement aus Kunststoff gebildet. Diese Ausführungsform macht sich die Tatsache zunutze, dass auch Verkleidungsteile des Kraftfahrzeugs bekanntlich aus Kunststoff gebildet sein können. Diese Ausführungsform ermöglicht es somit, dem Verstimmelement die schwingungstechnischen Eigenschaften des
Verkleidungsteils zu verleihen, sodass der zweite Ultraschallsensor durch das
Verstimmelement im gleichen Ausmaß wie der erste Ultraschallsensor durch das
Verkleidungsteil beeinflusst werden kann.
Besonders bevorzugt ist es daher, wenn das Verstimmelement aus dem gleichen Material wie das Verkleidungsteil gebildet ist. Somit gelingt es, den zweiten Ultraschallsensor durch das Verstimmelement in der gleichen Weise zu beeinflussen, wie auch der erste Ultraschallsensor durch das Verstimmelement beeinflusst wird. Es ergeben sich somit insgesamt gleiche Abstrahlcharakteristika sowie auch gleiche Sendefrequenzen, was einerseits die Durchführung der Kreuzmessungen ermöglicht und andererseits auch die elektronische Auswertung der beiderseitigen Signale vereinfacht. Die Wahl des gleichen Materials für das Verstimmelement hat insbesondere auch den Vorteil, dass sich die schwingungstechnischen Eigenschaften des Verstimmelements somit in gleicher Weise abhängig von der Umgebungstemperatur wie die Eigenschaften des Verkleidungsteils verändern. So verändert sich insbesondere das E-Modul des Verstimmelements in gleicher weise wie das E-Modul des Verkleidungsteils. Somit bleibt das Sende- und/oder Empfangsverhalten des zweiten Ultraschallsensors stets gleich dem Verhalten des ersten Ultraschallsensors, und zwar unabhängig von der aktuellen Temperatur.
Ergänzend oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Verstimmelement gleiche Dicke wie das Verkleidungsteil in demjenigen Bereich aufweist, an welchem die Membran des ersten Ultraschallsensors angeordnet ist. Auch somit können die
Eigenschaften der beiden Ultraschallsensoren aneinander angeglichen werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ultraschallsensoranordnung ein - vorzugsweise aus Keramik gebildetes - ringförmiges Versteifungselement aufweist, welches um die topfförmige Membran des zweiten Ultraschallsensors herum angeordnet ist. Das Verstimmelement kann hier sowohl an der Frontfläche der Membran des zweiten Ultraschallsensors als auch an einer Stirnseite des Versteifungselements anliegend angeordnet sein. Ein derartiges Versteifungselement hat den Vorteil, dass somit die Schwingung der Membran bzw. der gesamten Anordnung aus Membran und
Verstimmelement so weit reduziert werden kann, dass die Ausschwingszeit der Membran ein vorgegebenes Messfenster nicht überschreitet. Mithilfe eines solchen
Versteifungselements kann somit die Zeitdauer der Schwingung der gesamten
Anordnung aus Membran und Verstimmelement auf eine noch akzeptable Zeit reduziert werden. Das Versteifungselement kann dabei kleiner als ein solches Versteifungselement des ersten Ultraschallsensors sein, welcher hinter dem Verkleidungsteil platziert ist.
Durch eine solche kleinere Ausgestaltung dieses Versteifungselements wird erreicht, dass der Ultraschallsensor im Kühlergrill nicht auffällt.
Wie bereits ausgeführt, kann die Verstimmung des zweiten Ultraschallsensors auch elektronisch erfolgen. Zu diesem Zwecke können die Verstimmmittel eine elektronische Steuereinrichtung aufweisen, welche zum Verstimmen des zweiten Ultraschallsensors selbigen Sensor bei einer Anregungsfrequenz betreibt, welche unterschiedlich von der Resonanzfrequenz des Ultraschallsensors bzw. unterschiedlich von der Eigenfrequenz der Membran ist. Auch somit kann eine zuverlässige und gute Anpassung des
Sendeverhaltens des zweiten Ultraschallsensors an das Sendeverhalten des ersten Ultraschallsensors erfolgen. Dabei kann sogar vorgesehen sein, dass ausschließlich eine solche elektronische Verstimmung des zweiten Ultraschallsensors vorgenommen wird, ohne dass ein mechanisches Verstimmelement eingesetzt werden muss. Alternativ wird jedoch die Ausführungsform bevorzugt, bei welcher teilweise eine elektronische
Verstimmung durchgeführt wird und zusätzlich auch der zweite Ultraschallsensor mithilfe eines Verstimmelements teilweise verstimmt wird. Hierbei können exemplarisch 50% der Verstimmung durch ein zusätzliches Verstimmelement und ebenfalls 50% durch eine Verschiebung der Anregungsfrequenz des zweiten Ultraschallsensors erreicht werden.
Die elektronische Verstimmung erfolgt also dadurch, dass der Ultraschallsensor nicht bei seiner Resonanzfrequenz bzw. Eigenfrequenz, sondern bei einer davon unterschiedlichen Frequenz angeregt wird. Weil diese Anregungsfrequenz somit unterschiedlich von der tatsächlichen Resonanzfrequenz des zweiten Ultraschallsensors ist, wird die Membran auch nicht ideal angeregt, und die Sende- bzw. Empfangsleistung wird reduziert. Diese Ausführungsform beruht auf folgender Überlegung: Der hinter dem Verkleidungsteil verbaute, unsichtbare erste Ultraschallsensor besitzt unter Umständen (hohe Dämpfung aufgrund des Verkleidungsteils mit seinem hohen E-Modul) eine deutlich höhere Dämpfung gegenüber dem zweiten Ultraschallsensor, welcher„eine freie Sicht" hat. Dies bedeutet, dass eine deutlich höhere Leistung durch den zweiten Ultraschallsensor ausgesendet werden kann und die Empfindlichkeit dieses Sensors auch vergleichsweise deutlich höher ist. Mit anderen Worten besitzt der zweite Ultraschallsensor auch eine deutliche Leistungsreserve. Wird dieser zweite Ultraschallsensor nun bei einer
Anregungsfrequenz betrieben, welche unterschiedlich von der Resonanzfrequenz ist, so kann das Sendesignal dieses Sensors an die Signale des ersten Ultraschallsensors angeglichen werden, ohne dass der zweite Ultraschallsensor in seiner Funktionsweise beeinträchtigt wird.
Die Steuereinrichtung kann die Anregungsfrequenz des zweiten Ultraschallsensors auf einen Wert einstellen, bei welchem die Frequenz der von diesem Ultraschallsensor ausgesendeten Ultraschallsignale gleich der Frequenz der Ultraschallsignale des ersten Ultraschallsensors ist.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen
Ultraschallsensoranordnung.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben von zumindest zwei
Ultraschallsensoren eines Kraftfahrzeugs, bei welchem ein erster Ultraschallsensor mit seiner Membran an einer Rückseite eines Verkleidungsteils, insbesondere eines Stoßfängers, des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, sodass die Membran des ersten Ultraschallsensors Ultraschallsignale durch das Verkleidungsteil hindurch sendet und/oder empfängt, und der zweite Ultraschallsensor an einem Kühlergrill des
Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Mittels Verstimmmitteln wird der zweite Ultraschallsensor verstimmt und hierdurch sein Sende- und/oder Empfangsverhalten an das Sende- und/oder Empfangsverhalten des ersten Ultraschallsensors angepasst.
Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Ultraschallsensoranordnung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie für das erfindungsgemäße Verfahren. 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.
Die Erfindung wird nun anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Schnittansicht durch eine
Ultraschallsensoranordnung gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3a bis 3f in schematischer Darstellung unterschiedliche Formen eines
Verstimmelements; und
Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Schnittansicht durch eine
Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Ein in Fig. 1 schematisch dargestelltes Kraftfahrzeug 1 ist im Ausführungsbeispiel ein Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Ultraschallsensorvorrichtung bzw. eine Ultraschallsensoranordnung 2, welche einen vorderen Stoßfänger 3 als Verkleidungsteil, einen Kühlergrill 4 sowie im Ausführungsbeispiel vier
Ultraschallsensoren aufweist, nämlich zwei erste Ultraschallsensoren 5 sowie zwei zweite Ultraschallsensoren 6. Die ersten Ultraschallsensoren 5 sind hinter dem Stoßfänger 3 versteckt bzw. verdeckt angeordnet, sodass die Membranen der Ultraschallsensoren 5 an der Rückseite des Stoßfängers 3 anliegen und Ultraschallsignale durch den ungelochten Stoßfänger 3 hindurch gesendet bzw. empfangen werden. Die ersten
Ultraschallsensoren 5 sind hier seitliche bzw. äußere Sensoren, während sich die zweiten Ultraschallsensoren 6 mittig zwischen den beiden äußeren ersten Ultraschallsensoren 5 befinden.
Die zweiten Ultraschallsensoren 6 sind hingegen in dem Kühlergrill 4 angeordnet, nämlich jeweils an zumindest einer Lamelle.
Die Anzahl der Ultraschallsensoren 5, 6 ist in Fig. 1 lediglich beispielhaft dargestellt und kann je nach Ausführungsform unterschiedlich sein. So kann in dem Kühlergrill 4 lediglich ein einziger zweiter Ultraschallsensor 6 vorgesehen sein; alternativ können auch drei solche Sensoren vorgesehen sein. Auch die Anzahl der ersten Ultraschallsensoren 5 ist lediglich exemplarisch.
Alle Ultraschallsensoren 5, 6 sind mit einer elektronischen Steuereinrichtung 7 elektrisch gekoppelt, welche anhand der Empfangssignale der Ultraschallsensoren 5, 6 die
Abstände zu Hindernissen berechnet. Die Steuereinrichtung 7, welche beispielsweise als Mikrocontroller ausgebildet ist, steuert dann beispielsweise eine Ausgabeeinrichtung 8 an, über welche die gemessenen Abstände ausgegeben werden. Die
Ausgabeeinrichtung 8 kann beispielsweise ein Lautsprecher und/oder ein optisches Display sein.
Alle Ultraschallsensoren 5, 6 sind im Ausführungsbeispiel gleiche bzw. identische Sensoren und besitzen somit auch gleiche Eigenfrequenzen bzw. Resonanzfrequenzen im unverbauten Zustand. Allerdings wird die Sendefrequenz der ersten
Ultraschallsensoren 5 aufgrund der Anordnung an dem Stoßfänger 3 durch das Material des Stoßfängers 3 verändert. Es werden insgesamt auch die Abstrahlcharakteristika dieser Ultraschallsensoren 5 durch den Stoßfänger 3 verändert. Auch ändern sich diese Eigenschaften über der Temperatur, weil sich die schwingungstechnischen Eigenschaften des Stoßfängers 3, insbesondere sein E-Modul, mit der Temperatur verändern.
Demgegenüber haben die zweiten Ultraschallsensoren 6 grundsätzlich„freie Sicht" und werden durch den Stoßfänger 3 nicht beeinflusst. Bei einer solchen Konstellation sind Kreuzmessungen zwischen den ersten Ultraschallsensoren 5 einerseits und den zweiten Ultraschallsensoren 6 andererseits und somit die genaue Bestimmung der Position eines Hindernisses nicht möglich, weil die ersten Ultraschallsensoren 5 Ultraschallsignale mit einer solchen Frequenz aussenden, welche bei den Ultraschallsensoren 6 nicht erwartet wird bzw. welche durch diese zweiten Ultraschallsensoren 6 nicht empfangen werden kann. Deshalb werden im Ausführungsbeispiel Maßnahmen getroffen, die gewährleisten, dass die zweiten Ultraschallsensoren 6 in ihren Sende- und Empfangseigenschaften an die ersten Ultraschallsensoren 5 angeglichen werden. Zu diesem Zwecke werden
Verstimmmittel bereitgestellt, welche die Sendefrequenz - also die Frequenz der ausgesendeten Ultraschallsignale - der zweiten Ultraschallsensoren 6 an die
Sendefrequenz der ersten Ultraschallsensoren 5 anpassen.
Bezug nehmend nun auf Fig. 2 können die genannten Verstimmmittel in einer
Ausführungsform ein Verstimmelement 9 aufweisen, welches ein scheibenartiges und plattenartiges Element ist und an einer Frontfläche 10 einer Membran 1 1 des zweiten Ultraschallsensors 6 (gilt auch für alle zweiten Ultraschallsensoren 6, die am Kühlergrill 4 angeordnet sind) angeordnet wird, nämlich insbesondere verklebt wird. Das
Verstimmelement 9 ist also in Anlage mit der Frontfläche 10 der Membran 1 1 gebracht, durch welche die Ultraschallsignale ausgesendet werden. Die Membran 1 1 ist ein
Aluminiumtopf, um welchen herum ein Entkopplungsring 12 aus einem weich-elastischen Material angeordnet ist. Die Membran 1 1 ragt dabei aus einem Gehäuse 13 des
Ultraschallsensors 6 heraus, welches einen Stecker 14 zum Anschließen des
Ultraschallsensors 6 an die Steuereinrichtung 7 aufweist. Das Gehäuse 13 ist dabei über Rastelemente 15 zwischen zwei Lamellen 16, 17 oder alternativ in einer Aussparung einer einzigen Lamelle eingerastet, wobei die Rastelemente 15 in korrespondierende bzw. komplementäre Rastöffnungen in den Lamellen 16, 17 eingerastet sind. Die Frontfläche 10 der Membran 1 1 weist dabei in Fahrtrichtung nach vorne. Neben den genannten Lamellen 16, 17 sind außerdem weitere Lamellen 18, 19 bereitgestellt, sodass zwischen den Lamellen 18 und 16 sowie 17 und 19 Luft zur Kühlung eines Motors des
Kraftfahrzeugs 1 hindurch strömen kann, wie dies in Fig. 2 mit Pfeilen 20 schematisch dargestellt ist.
Das Verstimmelement 9 ist an der stirnseitigen Frontfläche 10 der Membran 1 1 mithilfe einer Klebeverbindung befestigt. Das Verstimmelement 9 ist außerdem aus dem gleichen Material wie der Stoßfänger 3 gebildet und weist außerdem die gleiche Dicke wie der Stoßfänger 3 im Bereich der ersten Ultraschallsensoren 5 auf. Diese Dicke beträgt im Ausführungsbeispiel 3 mm.
Durch ein solches Verstimmelement 9 werden bei dem zweiten Ultraschallsensor 6 gleiche Sende- und Empfangsverhältnisse wie bei den ersten Ultraschallsensoren 5 geschaffen, sodass die beiderseitigen Ultraschallsignale auch mit der gleichen Frequenz ausgesendet werden, und zwar unabhängig von der herrschenden Temperatur. Ändern sich die Eigenschaften des Stoßfängers 3, so ändern sich auch die Eigenschaften des Verstimmelements 9. Der Stoßfänger 3 sowie das Verstimmelement 9 können dabei aus Kunststoff gebildet sein.
Mit dem Verstimmelement 9 wird also der zweite Ultraschallsensor 6 so beeinflusst, dass er gleiches Sende- und Empfangsverhalten wie die ersten Ultraschallsensoren 5 aufweist. Dies bedeutet, dass die Sendefrequenz dieses Sensors 6 an die Sendefrequenz der ersten Sensoren 5 angepasst ist bzw. dieser Sendefrequenz entspricht.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 befindet sich das Verstimmelement 9 lediglich in Kontakt mit der Frontfläche 10 der Membran 1 1 . Dabei ist die Fläche des
Verstimmelements 9 kleiner oder maximal gleich der Frontfläche 10 der Membran 1 1 . Verschiedenste geometrische Formen des Verstimmelements 9 sind dabei in den Fig. 3a bis 3f näher dargestellt. Wie in Fig. 3a gezeigt ist, kann das Verstimmelement 9 eine runde Scheibe sein, welche im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist. Der Durchmesser dieses Verstimmelements 9 kann dabei dem Durchmesser der Membran 1 1 entsprechen. Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 3b ist das Verstimmelement 9 in Form eines runden Gewölbes bzw. bauchartig ausgebildet, wobei die äußere Oberfläche des
Verstimmelements 9 einen kleinen Bereich der Oberfläche einer Kugel darstellt. Das Verstimmelement 9 gemäß Fig. 3c entspricht im Wesentlichen dem gemäß Fig. 3a und weist zusätzlich noch abgerundete Ecken auf.
Weitere mögliche Ausgestaltungen des Verstimmelements 9 sind in den Fig. 3d bis 3f gezeigt, wobei unterhalb der jeweiligen Seitenansichten auch Draufsichten auf das Verstimmelement 9 und die Frontfläche 10 der Membran 1 1 dargestellt sind. In den Fig. 3d und 3e ist das Verstimmelement 9 kleiner als die Frontfläche 10 der Membran 1 1 ausgebildet. Während in Fig. 3e das Verstimmelement 9 kreisförmig mit einem
geringeren Durchmesser als die Membran 1 1 ausgebildet ist, ist das Verstimmelement 9 gemäß Fig. 3d oval ausgeführt, wie dies insbesondere anhand der Draufsicht zu erkennen ist. Das Verstimmelement 9 gemäß Fig. 3f ist oval und weist außerdem einen abgefassten Randbereich auf.
Abhängig von dem Material des Stoßfängers 3 bzw. des Verstimmelements 9 oder aber abhängig von den schwingungstechnischen Anforderungen oder abhängig von den optischen Anforderungen kann es bei manchen Ausführungsformen auch erforderlich sein, die Ausschwingzeit der Membran 1 1 zu reduzieren. Aus diesem Grund wird im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ein aus Keramik gebildetes und ringförmiges
Versteifungselement 21 eingesetzt, welches um den Entkopplungsring 12 und somit um die Membran 1 1 herum angeordnet ist. Dieses Versteifungselement 21 reduziert somit die Schwingung der Membran 1 1 derart, dass die Ausschwingzeit der Membran 1 1 auf einen geeigneten Wert reduziert ist. Auch bei dieser Ausführungsform liegt das
Verstimmelement 9 an der Frontfläche 10 der Membran 1 1 an, wobei sich dieses Verstimmelement 9 im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 2 auch über eine gesamte frontseitige Stirnseite 22 des Versteifungselements 21 erstreckt. Außerdem ist das Verstimmelement 9 nun einstückig mit einem Halter 23 ausgebildet, in welchem einerseits das Versteifungselement 21 angeordnet ist und andererseits auch das
Gehäuse 13 des Ultraschallsensors 6 eingerastet ist, nämlich über die Rastelemente 15. Dieser einstückig ausgebildete Halter 23 ist nun zwischen die Lamellen 16 und 17 eingerastet, und zwar über Rastelemente 24 und 25. Auch hier ist das
Verstimmelement 9, welches nun einen Boden des Halters 23 darstellt, aus demselben Material wie der Stoßfänger 3 gebildet und weist die gleiche Dicke auf. Auch der gesamte Halter 23 kann aus diesem Material gebildet sein. Das Versteifungselement 21 ist des Weiteren mit dem Halter 23 über eine Klebeverbindung 26 verbunden.
Der Halter 23 kann an den Kühlergrill 4 angespritzt werden oder aber als separate Komponente ausgebildet sein.
In den Fig. 2 und 4 wurde gezeigt, wie das Sende- und Empfangsverhalten der zweiten Ultraschallsensoren 6 an das Sende- und Empfangsverhalten der ersten
Ultraschallsensoren 5 angepasst werden kann. Ergänzend oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die elektronische Steuereinrichtung 7 selbst die Funktion der Verstimmung der zweiten Ultraschallsensoren 6 übernimmt. Dies kann beispielsweise so aussehen, dass diese zweiten Ultraschallsensoren 6 bei einer Anregungsfrequenz betrieben werden, welche unterschiedlich von der Resonanzfrequenz ist. Diese
Ausführungsform kann beispielsweise auch zu einer partiellen Verstimmung der zweiten Ultraschallsensoren 6 verwendet werden, während eine weitere Verstimmung mithilfe des Verstimmelements 9 durchgeführt wird. Im Ergebnis soll die vollständige Verstimmung dazu führen, dass die Frequenz der ausgesendeten Ultraschallsignale der zweiten Ultraschallsensoren 6 gleich der Frequenz der Ultraschallsignale der ersten
Ultraschallsensoren 5 ist.

Claims

Patentansprüche
1. Ultraschallsensoranordnung (2) für ein Kraftfahrzeug (1 ), mit einem Verkleidungsteil (3), insbesondere einem Stoßfänger, mit einem Kühlergrill (4), und mit zumindest einem ersten und einem zweiten Ultraschallsensor (5, 6) jeweils umfassend eine Membran (1 1 ) zum Aussenden und/oder Empfangen von Ultraschallsignalen, wobei der erste Ultraschallsensor (5) mit seiner Membran (1 1 ) an einer Rückseite des Verkleidungsteils (3) angeordnet ist, sodass die Membran (1 1 ) des ersten
Ultraschallsensors (5) zum Senden und/oder Empfangen der Ultraschallsignale durch das Verkleidungsteil (3) hindurch ausgebildet ist, und der zweite
Ultraschallsensor (6) an dem Kühlergrill (4) angeordnet ist,
gekennzeichnet durch
Verstimmmittel (7, 9) zum Verstimmen des zweiten Ultraschallsensors (6) und hierdurch zum Anpassen eines Sende- und/oder Empfangsverhaltens des zweiten Ultraschallsensors (6) an das Sende- und/oder Empfangsverhalten des ersten Ultraschallsensors (5).
2. Ultraschallsensoranordnung (2) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste und der zweite Ultraschallsensor (5, 6) Sensoren gleicher Bauweise mit in unverbautem Zustand gleichen Resonanzfrequenzen sind.
3. Ultraschallsensoranordnung (2) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verstimmmittel (7, 9) eine Frequenz der von dem zweiten
Ultraschallsensor (6) ausgesendeten Ultraschallsignale an die Frequenz der von dem ersten Ultraschallsensor (5) ausgesendeten Ultraschallsignale angepasst ist.
4. Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verstimmmittel (7, 9) ein scheibenartiges Verstimmelement (9) aufweisen, welches zum Verstimmen des zweiten Ultraschallsensors (5, 6) an einer Frontfläche (10) der Membran (1 1 ) des zweiten Ultraschallsensors (6) anliegend angeordnet ist.
5. Ultraschallsensoranordnung (2) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstimmelement (9) mit der Frontfläche (10) der Membran (1 1 ) verklebt ist.
6. Ultraschallsensoranordnung (2) nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstimmelement (9) aus Kunststoff gebildet ist.
7. Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstimmelement (9) aus dem gleichen Material wie das Verkleidungsteil (3) gebildet ist.
8. Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstimmelement (9) gleiche Dicke wie das Verkleidungsteil (3) in demjenigen Bereich aufweist, an welchem die Membran (1 1 ) des ersten Ultraschallsensors (5) anliegt.
9. Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ultraschallsensoranordnung (2) ein, insbesondere aus Keramik gebildetes, ringförmiges Versteifungselement (21 ) aufweist, welches um die topfförmige Membran (1 1 ) des zweiten Ultraschallsensors (6) herum angeordnet ist, wobei das Verstimmelement (9) sowohl an der Frontfläche (10) der Membran (1 1 ) des zweiten Ultraschallsensors (6) als auch an einer Stirnseite (22) des Versteifungselements (21 ) anliegend angeordnet ist.
10. Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verstimmmittel (7, 9) eine elektronische Steuereinrichtung (7) aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, zum Verstimmen des zweiten Ultraschallsensors (6) selbigen Sensor (6) bei einer von seiner Resonanzfrequenz unterschiedlichen Anregungsfrequenz zu betreiben.
1 1. Ultraschallsensoranordnung (2) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, die Anregungsfrequenz auf einen Wert einzustellen, bei welchem die Frequenz der von dem zweiten Ultraschallsensor (6) ausgesendeten Ultraschallsignale gleich der Frequenz der von dem ersten
Ultraschallsensor (5) ausgesendeten Ultraschallsignale ist.
12. Kraftfahrzeug (1 ) mit einer Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche.
13. Verfahren zum Betreiben von zumindest zwei Ultraschallsensoren (5, 6) eines
Kraftfahrzeugs (1 ), bei welchem ein erster Ultraschallsensor (5, 6) mit seiner Membran (1 1 ) an einer Rückseite eines Verkleidungsteils (3), insbesondere eines Stoßfängers, des Kraftfahrzeugs (1 ) angeordnet ist, sodass die Membran (1 1 ) des ersten Ultraschallsensors (5, 6) Ultraschallsignale durch das Verkleidungsteil (3) hindurch sendet und/oder empfängt, und der zweite Ultraschallsensor (5, 6) an einem Kühlergrill (4) des Kraftfahrzeugs (1 ) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels Verstimmmitteln der zweite Ultraschallsensor (5, 6) verstimmt wird und hierdurch sein Sende- und/oder Empfangsverhalten an das Sende- und/oder Empfangsverhalten des ersten Ultraschallsensors (5, 6) angepasst wird.
PCT/EP2013/065505 2012-07-24 2013-07-23 Ultraschallsensoranordnung mit einem ultraschallsensor im kühlergrll, kraftfahrzeug und entsprechendes verfahren Ceased WO2014016291A2 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380049583.0A CN104662439B (zh) 2012-07-24 2013-07-23 在散热器格栅中包括超声传感器的超声传感器设备、机动车辆以及相应方法
EP13741722.6A EP2877873B1 (de) 2012-07-24 2013-07-23 Ultraschallsensoranordnung mit einem ultraschallsensor im kühlergrill, kraftfahrzeug und entsprechendes verfahren
US14/415,867 US9488727B2 (en) 2012-07-24 2013-07-23 Ultrasonic sensor arrangement comprising an ultrasonic sensor in the radiator grill, motor vehicle and corresponding method
JP2015523529A JP6023325B2 (ja) 2012-07-24 2013-07-23 ラジエータグリル内に超音波センサを含む超音波センサ構成、自動車および対応する方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012106693.0 2012-07-24
DE102012106693.0A DE102012106693A1 (de) 2012-07-24 2012-07-24 Ultraschallsensoranordnung mit einem Ultraschallsensor im Kühlergrill, Kraftfahrzeug und entsprechendes Verfahren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2014016291A2 true WO2014016291A2 (de) 2014-01-30
WO2014016291A3 WO2014016291A3 (de) 2014-04-03

Family

ID=48875025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/065505 Ceased WO2014016291A2 (de) 2012-07-24 2013-07-23 Ultraschallsensoranordnung mit einem ultraschallsensor im kühlergrll, kraftfahrzeug und entsprechendes verfahren

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9488727B2 (de)
EP (1) EP2877873B1 (de)
JP (1) JP6023325B2 (de)
CN (1) CN104662439B (de)
DE (1) DE102012106693A1 (de)
WO (1) WO2014016291A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111406223A (zh) * 2017-11-28 2020-07-10 株式会社电装 超声波传感器

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012106697A1 (de) * 2012-07-24 2014-01-30 Volkswagen Ag Ultraschallsensoranordnung mit einem Versteifungshalter, Anordnung, Kraftfahrzeug und entsprechendes Verfahren
DE102012106696A1 (de) * 2012-07-24 2014-01-30 Volkswagen Ag Ultraschallsensorvorrichtung mit einem verbesserten Entkopplungsring und Kraftfahrzeug
DE102012106693A1 (de) * 2012-07-24 2014-01-30 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultraschallsensoranordnung mit einem Ultraschallsensor im Kühlergrill, Kraftfahrzeug und entsprechendes Verfahren
DE102013021327B4 (de) * 2013-12-17 2024-07-25 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren eines Kraftfahrzeugs, Ultraschallsensoreinrichtung und Kraftfahrzeug
DE102013022063A1 (de) * 2013-12-23 2015-06-25 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Ultraschallsensors für ein Kraftfahrzeug
DE102015105672A1 (de) * 2015-04-14 2016-10-20 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug, Ultraschallsensoranordnung, Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Herstellen eines Ultraschallsensors
DE102015212599B3 (de) * 2015-07-06 2016-06-23 Robert Bosch Gmbh Ultraschallsensorvorrichtung zur Anordnung an einem Verkleidungsbauteil eines Fahrzeugs
DE102016101007B4 (de) * 2016-01-21 2022-12-01 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug mit wasserundurchlässiger Abdeckeinrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
DE102016214571A1 (de) * 2016-08-05 2018-02-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Ultraschall-Messeinrichtung
DE102016117879B4 (de) * 2016-09-22 2019-06-13 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Sensorsystem, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Reinigen eines Ultraschallsensors
DE102017104145B4 (de) * 2017-02-28 2019-11-28 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit unterschiedlicher Anregung einer Membran, Ultraschallsensorvorrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
JP6519884B2 (ja) * 2017-07-03 2019-05-29 マツダ株式会社 車両のセンサ取付構造
JP6893863B2 (ja) * 2017-12-04 2021-06-23 新日本無線株式会社 超音波センサおよび車両制御システム
DE102018103118B4 (de) 2018-02-13 2024-03-14 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Haltevorrichtung für zumindest einen Ultraschallsensor zum Verbau an einer Radhausschale, wobei ein Halteelement einstückig ausgebildet ist, Modul, Anordnung, Verfahren
EP3718831A1 (de) * 2019-04-05 2020-10-07 The Raymond Corporation Materialhandhabungsfahrzeug mit mehrteiliger stossfängeranordnung
US11531114B2 (en) * 2020-06-16 2022-12-20 Toyota Research Institute, Inc. Sensor placement to reduce blind spots

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4238924A1 (de) 1992-11-19 1994-05-26 Bosch Gmbh Robert Elektroakustischer Wandler

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3842397A (en) * 1973-08-27 1974-10-15 T Sindle Ultrasonic distance detection for vehicles
JPH0749915Y2 (ja) * 1986-01-31 1995-11-13 株式会社村田製作所 超音波トランスデユ−サ
JPH0555205U (ja) * 1991-12-26 1993-07-23 富士通テン株式会社 ビーム方向調整機構
JPH09281222A (ja) 1996-04-16 1997-10-31 Pacific Ind Co Ltd 超音波センサの取付構造
JPH11237468A (ja) * 1998-02-24 1999-08-31 Matsushita Electric Works Ltd 超音波送受波器及びその製造方法
DE10314922A1 (de) 2003-04-01 2004-10-14 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Mit Ultraschall arbeitendes Füllstandsmeßgerät
DE10347098A1 (de) * 2003-10-10 2005-05-04 Daimler Chrysler Ag Sensoranordnung
JP4468262B2 (ja) 2005-08-01 2010-05-26 株式会社日本自動車部品総合研究所 障害物検知装置
DE102005038649B4 (de) * 2005-08-16 2016-01-28 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren und System zum Betreiben eines Ultraschallwandlers
DE102005052633B4 (de) * 2005-11-04 2017-03-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Kalibrierung eines Ultraschallsensors und Ultraschallabstandsmessvorrichtung
DE102005059907A1 (de) * 2005-12-15 2007-06-21 Robert Bosch Gmbh Ultraschallsensor
JP2007212349A (ja) 2006-02-10 2007-08-23 Nippon Soken Inc 障害物検出装置
DE102006021492A1 (de) * 2006-05-09 2007-11-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einstellen der Resonanzfrequenz eines Schwingungsabschnitts für einen Sensor
JP2008191007A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Denso Corp センサ装置の取り付け構造
JP2009058298A (ja) 2007-08-30 2009-03-19 Denso Corp 超音波センサ
DE102008002232A1 (de) * 2008-06-05 2009-12-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Entfernung und/oder Geschwindigkeit eines Objektes relativ zu einem Fahrzeug
JP5332059B2 (ja) * 2009-04-15 2013-11-06 本多電子株式会社 超音波送受波装置
DE102009028992A1 (de) * 2009-08-28 2011-03-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Hindernisses relativ zu einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, zur Verwendung in einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeuges
DE102009046338B4 (de) * 2009-11-03 2021-06-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren, Sende-/Empfangseinrichtung und System zum Erkennen von Objekten
DE102011016287B4 (de) * 2010-12-31 2021-11-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Regeln eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs
DE102012106693A1 (de) * 2012-07-24 2014-01-30 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultraschallsensoranordnung mit einem Ultraschallsensor im Kühlergrill, Kraftfahrzeug und entsprechendes Verfahren

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4238924A1 (de) 1992-11-19 1994-05-26 Bosch Gmbh Robert Elektroakustischer Wandler

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111406223A (zh) * 2017-11-28 2020-07-10 株式会社电装 超声波传感器
CN111406223B (zh) * 2017-11-28 2023-09-12 株式会社电装 超声波传感器

Also Published As

Publication number Publication date
US9488727B2 (en) 2016-11-08
JP2015531058A (ja) 2015-10-29
US20150192673A1 (en) 2015-07-09
JP6023325B2 (ja) 2016-11-09
EP2877873B1 (de) 2019-10-16
WO2014016291A3 (de) 2014-04-03
CN104662439A (zh) 2015-05-27
DE102012106693A1 (de) 2014-01-30
EP2877873A2 (de) 2015-06-03
CN104662439B (zh) 2017-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2877873B1 (de) Ultraschallsensoranordnung mit einem ultraschallsensor im kühlergrill, kraftfahrzeug und entsprechendes verfahren
EP2559024B1 (de) Verfahren zum ansteuern eines ultraschallsensors und ultraschallsensor
EP2877870B1 (de) Ultraschallsensorvorrichtung mit einem verbesserten entkopplungsring und kraftfahrzeug
EP2660627B1 (de) Sensoranordnung umfassend eine flächige Fahrzeugkomponente und einen Ultraschallsensor
EP1929835A2 (de) Ultraschallsensor
WO2012055713A1 (de) Anordnung mit einem aussenverkleidungslement und einer haltevorrichtung, fahrzeug mit einer anordnung und verfahren zum herstellen einer anordnung
DE102017108341B4 (de) Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Sendeeinrichtung und separaten Empfangseinrichtungen, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
EP3183142B1 (de) Verkleidungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug, anordnung, kraftfahrzeug sowie herstellungsverfahren
DE102013211606A1 (de) Umfeldsensiereinrichtung mit Ultraschallwandler, und Kraftfahrzeug mit einer derartigen Umfeldsensiereinrichtung
WO2014060317A2 (de) Ultraschallsensorvorrichtung mit einer versteifungseinheit, anordnung, kraftfahrzeug und verfahren zum herstellen einer anordnung
DE102016214571A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Ultraschall-Messeinrichtung
EP2780737B1 (de) Fahrerassistenzeinrichtung für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug und verfahren zum betreiben einer fahrerassistenzeinrichtung in einem kraftfahrzeug
DE102013211593A1 (de) Umfeldsensiereinrichtung mit modularem Ultraschallwandler, und Kraftfahrzeug mit einer derartigen Umfeldsensiereinrichtung
DE102011105047A1 (de) Ultraschallsensorvorrichtung für ein Fahrzeug sowie Anordnung mit einer derartigen Ultraschallsensorvorrichtung und einem Verkleidungsteil
DE102014115333A1 (de) Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug, Anordnung, Kraftfahrzeug sowie Herstellungsverfahren
DE102013211630A1 (de) Elektroakustischer Wandler
DE102018100121B4 (de) Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug mit einer aus zwei Materialien gefertigten Membran, Ultraschallsensorvorrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Herstellungsverfahren
DE102010062990A1 (de) Schallwandler mit zumindest einem Piezoelement
DE102015110939A1 (de) Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Herstellen eines Ultraschallsensors
DE102018100594A1 (de) Ultraschallsensoranordnung für ein Kraftfahrzeug mit Elementen zur Reduzierung einer Ausbreitung von Biegewellen sowie dazugehöriges Herstellungsverfahren
DE102010063001A1 (de) Schallwandler mit zumindest einem Piezoelement
DE102015113195A1 (de) Verkleidungsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Durchgangsöffnungen aufweisenden Verkleidungsteil, Kraftfahrzeug sowie Verfahren
DE102016101007B4 (de) Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug mit wasserundurchlässiger Abdeckeinrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
DE102017118939A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines verdeckt hinter einem Bauteil eines Kraftfahrzeugs verbauten Ultraschallsensors mit Auswertung von Frequenzen eines Empfangssignals, Ultraschallsensorvorrichtung, Verkleidungsanordnung sowie Kraftfahrzeug
DE102010023072A1 (de) Ultraschallerzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13741722

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015523529

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14415867

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013741722

Country of ref document: EP