WO2018108469A2 - Ultraschallsensoranordnung umfassend eine mehrzahl von ultraschallsensorvorrichtungen mit einer zumindest bereichsweise flexiblen leiterplatte sowie kraftfahrzeug - Google Patents

Ultraschallsensoranordnung umfassend eine mehrzahl von ultraschallsensorvorrichtungen mit einer zumindest bereichsweise flexiblen leiterplatte sowie kraftfahrzeug Download PDF

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    • G01S7/531—Scan converters

Definitions

  • Ultrasonic sensor arrangement comprising a plurality of
  • Ultrasonic sensor devices with an at least partially flexible printed circuit board and motor vehicle
  • the present invention relates to an ultrasonic sensor arrangement for a motor vehicle, comprising a plurality of ultrasonic sensor devices and having a control device which is connected to the ultrasonic sensor devices for data transmission, each of the ultrasonic sensor devices comprising at least two transducer elements for respectively emitting and / or receiving an ultrasonic signal. Moreover, the present invention relates to a motor vehicle with such
  • Ultrasonic sensor arrangements are known from the prior art, which have a control unit and a plurality of ultrasound sensor devices.
  • the ultrasonic sensor devices for example, objects in the surroundings of the motor vehicle can be detected.
  • objects in the surroundings of the motor vehicle can be detected.
  • Ultrasonic sensor devices each a distance between the
  • the ultrasound sensor devices have transducer elements with which an ultrasound signal can be emitted and / or the ultrasound signal reflected by the object can be received again.
  • the control unit With the control unit, the respective
  • Ultrasonic sensor devices are controlled. In addition, using the
  • Control unit sensor signals that are provided with the respective ultrasonic sensor devices are evaluated.
  • EP 2 090 897 B1 describes a driver assistance system of a vehicle having a control unit which is in a data-exchanging active connection via a data bus with a number of sensors arranged on the vehicle.
  • the sensors are in particular ultrasonic sensors.
  • a logical and spatial addressing of sensors used optionally via point-to-point connections.
  • US 2012/0039152 A1 describes a sensor array which has a plurality of converter pairs and a control circuit.
  • Each of the Converter pairs include a first transducer for emitting a sound wave and a second transducer for receiving the reflected sound wave in the environment.
  • the connection between the pairs of transducers and the control circuit can be provided on a flexible printed circuit board.
  • Ultrasonic sensor arrangement of the type mentioned can be made more flexible and cheaper.
  • Motor vehicle a plurality of ultrasonic sensor devices and a control device, which is preferably connected to the data transmission with the ultrasonic sensor devices. Furthermore, it is provided in particular that each of the
  • Ultrasonic sensor devices at least two transducer elements to the respective
  • Transmitting and / or receiving an ultrasonic signal includes.
  • the at least two transducer elements of each ultrasonic sensor device are arranged on a separate printed circuit board.
  • each of the at least two converter elements is assigned in particular a printed circuit board area of the printed circuit board.
  • at least one of the printed circuit board areas is preferably designed to be flexible.
  • An ultrasonic sensor arrangement according to the invention for a motor vehicle comprises a plurality of ultrasonic sensor devices and a control device which is used for
  • each of the ultrasound sensor devices comprises at least two transducer elements for respectively emitting and / or receiving an ultrasound signal. Furthermore, the at least two transducer elements of each ultrasonic sensor device are arranged on a separate printed circuit board, wherein each of the at least two transducer elements is associated with a printed circuit board region of the printed circuit board and wherein at least one of the printed circuit board regions is flexible.
  • the ultrasonic sensor arrangement can be arranged on a motor vehicle.
  • the ultrasonic sensor arrangement can serve, for example, objects in the environment of the motor vehicle.
  • the ultrasonic sensor arrangement may be part of a driver assistance system of the motor vehicle.
  • the ultrasonic sensor arrangement comprises the plurality of ultrasonic sensor devices.
  • Ultrasonic sensor device again comprises at least two transducer elements.
  • the respective transducer elements may be formed, for example, as a piezoelectric element. With the respective transducer elements, an ultrasonic signal can be emitted. Alternatively or additionally, with the respective
  • Transducer elements are received an ultrasonic signal.
  • each of the transducer elements emits the ultrasound signal and also receives the ultrasound signal reflected by the object. Based on the transit time between the emission of the ultrasonic signal and the
  • the distance between the ultrasonic sensor devices and the object can then be determined.
  • a transducer element emits the ultrasound signal and at least one further transducer element receives the ultrasound signal reflected by an object in the surroundings.
  • a direction from which the reflected ultrasonic signal is received can be determined.
  • a directional characteristic can be predetermined both when transmitting and when receiving the ultrasonic signals.
  • the transducer elements can be excited during transmission with a certain phase offset and the ultrasonic signal can thus be directed in a certain direction.
  • a phase angle can be measured, thereby determining the direction from which the ultrasonic signal arrives.
  • sensor signals can then be provided which describe, for example, a distance to an object in the surroundings of the motor vehicle. These sensor signals can then be evaluated with the electronic control unit of the ultrasonic sensor arrangement.
  • the control device with the respective ultrasonic sensor devices is for Data transmission connected. It can also be provided that the respective ultrasound sensor devices are controlled by means of the control device.
  • the at least two transducer elements of an ultrasonic sensor device are arranged on a separate printed circuit board.
  • This circuit board is preferably formed at least partially flexible.
  • Each transducer element is a separate one
  • a first transducer element may be associated with a first printed circuit board region and the at least one second transducer element with a second printed circuit board region.
  • the printed circuit board in the first printed circuit board area and / or the second printed circuit board area is flexible.
  • all printed circuit board areas of the printed circuit board are flexible.
  • Ultrasonic sensor devices can be easily and flexibly arranged on components of the motor vehicle. Due to the flexible design of the circuit board, the circuit board can be adapted to the shape of the motor vehicle component.
  • the motor vehicle component may be, for example, a trim part and
  • the transducer elements can be aligned in many ways in order to be able to precisely scan the surrounding area of the motor vehicle.
  • a separate printed circuit board is assigned to the respective ultrasound sensor devices, a flexible arrangement of the respective ultrasound sensor devices on the motor vehicle component can be made possible.
  • the ultrasound sensor devices are arranged in a row, wherein adjacent ultrasound sensor devices for data transmission are connected to one another in the row, and the control device is connected to one of the ultrasound sensor device of the series for data transmission. It may be provided that some of the ultrasonic sensor devices or all
  • Ultrasonic sensor devices are arranged in a row. In each case, adjacent ultrasonic sensor devices are connected for data transmission. The ultrasonic sensor devices are therefore preferably all connected in series.
  • the control unit is also for data transmission with one of
  • Ultrasonic sensor devices connected.
  • the controller is connected to the ultrasonic sensor device, which is the first in the series of Ultrasonic sensor devices is. In this way, the effort in the
  • Ultrasonic sensor devices are arranged in a row, they can
  • the motor vehicle component For example, be arranged along the motor vehicle component.
  • the array of ultrasonic sensor devices along a bumper of the
  • At least one ultrasound sensor device is connected to one of the ultrasound sensor devices in the row for data transmission.
  • at least some of the ultrasound sensor devices can be arranged in a row. It can also be provided that individual
  • Ultrasonic sensor devices in the series are in turn connected to at least one further ultrasonic sensor device for data transmission. It may also be provided that a plurality of the ultrasonic sensor devices in the row are each connected to at least one further ultrasonic sensor device. In principle, any arrangement of the ultrasonic sensor devices relative to one another can be made possible. In this way, the spatial arrangement of the
  • Ultrasonic sensor devices are adapted to the design of the motor vehicle component.
  • the ultrasonic sensor devices are arranged in at least two rows, wherein the at least two rows of
  • Ultrasonic sensor devices are connected in parallel with the control unit for data transmission.
  • a first row of the ultrasonic sensor devices is associated with a front bumper of the motor vehicle and a second row of ultrasonic sensor devices is associated with a rear bumper of the motor vehicle.
  • control unit is connected to at least one ultrasonic sensor device via a data bus for data transmission.
  • the data connection between the controller and at least some of the ultrasonic sensor devices may
  • the data bus For example, it can be designed as a CAN bus, as a LIN bus, as a powerline connection or as a flexray connection. It is further provided that the respective ultrasonic sensor devices or the respective transducer elements are addressed. For example, an automatic addressing method, such as daisy chain, can be used to address the individual ultrasound sensor devices. Thus, the individual ultrasonic sensor devices can be controlled. Furthermore, there is information to the control unit, of which the
  • Ultrasonic sensor devices has received this sensor signal. This allows a total reliable operation of the ultrasonic sensor assembly.
  • the circuit board has at least one of
  • Ultrasonic sensor devices comprises a connecting element which is designed to be flexible, wherein the connecting element is part of the data bus. At least some of the ultrasonic sensor devices or their printed circuit boards may have a flexible connecting element. This flexible connection element is part of
  • Connecting element may have a plurality of conductor tracks.
  • Data connection can be realized in a simple and reliable way.
  • control unit is provided with at least one
  • the control unit can thus build up a wireless data transmission with at least some of the ultrasonic sensor devices.
  • a Bluetooth connection, a WLAN connection or the like can be used for this purpose.
  • the ultrasonic sensor devices and the control device can each have a
  • the ultrasonic sensor assembly can be made flexible.
  • At least one of the ultrasonic sensor devices comprises a strip-shaped printed circuit board sub-element as one of the printed-circuit board regions. It can also be provided that all circuit board areas as a strip-shaped
  • Printed circuit board part are formed. Due to the flexible strip-shaped
  • the transducer elements can be aligned with each other manifold. Thereby, an angle between the transducer elements can be set as desired. Furthermore, the transducer elements by the flexible
  • strip-shaped printed circuit board sub-element can also be arranged on motor vehicle components with a complex contour or a strong curvature.
  • Ultrasound sensor devices comprise a strip-shaped board sub-element as one of the board areas which is connected to a board main element as another of the board areas.
  • the main board element can
  • Ultrasonic sensor device comprises a plurality of transducer elements.
  • the transducer element may be centrally located on the main circuit board element.
  • the further transducer elements can each be on a strip-shaped
  • each strip-shaped printed circuit board sub-element can be connected to the printed circuit board main element.
  • the strip-shaped printed circuit board sub-elements can be arranged in a star shape on the printed circuit board main element.
  • Ultrasonic sensor devices the circuit board formed as a contiguous surface with a round outer contour or with an angular outer contour, and a
  • the main board element as one of the board areas is of one
  • Printed circuit board frame element as the other of the circuit board areas completely framed.
  • a planar arrangement of the Transducer elements can be achieved, whereby the surrounding area of the motor vehicle can be accurately scanned.
  • At least one of the ultrasonic sensor devices has a plurality of transducer elements, wherein transducer elements are arranged in a circular path, a spiral path or along a rectangular shape.
  • the transducer elements can be arranged as desired on the at least partially flexible printed circuit board.
  • Fixing element in particular an adhesive edge, for attachment to the
  • Ultrasonic sensor device can be easily and space-saving attached to the motor vehicle component.
  • the adhesive edge for example, an attachment of the ultrasonic sensor device in hard to reach places of the motor vehicle component.
  • the ultrasonic sensor arrangement preferably comprises a motor vehicle component of a motor vehicle and the ultrasonic sensor devices are arranged on the motor vehicle component. It is provided in particular that the respective
  • Ultrasonic sensor devices are hidden behind the motor vehicle component are arranged.
  • the ultrasonic sensor arrangement or the ultrasonic sensor devices can be arranged on different motor vehicle components.
  • Vehicle component may be, for example, a bumper of the motor vehicle.
  • objects in the vicinity of the motor vehicle can be detected in front of and behind the motor vehicle. This can be used, for example, when the motor vehicle is to be parked in a parking space.
  • the motor vehicle component may also be a door of the motor vehicle and / or a tailgate of the motor vehicle. With the aid of the ultrasonic sensor arrangement, it is then possible to check whether an object or an obstacle is located in the swiveling range of the door or the tailgate.
  • the motor vehicle component may be an underbody of the motor vehicle.
  • the motor vehicle component may be formed by a roof of the motor vehicle.
  • the motor vehicle component may be formed by a roof of the motor vehicle.
  • the ultrasonic sensor arrangement is arranged in the region of the roof, it is also possible to check whether an object to be transported, a roof box or the like is located on the roof or on a roof rack. On the basis of this information can then be judged, for example, whether the motor vehicle can be moved under an object or whether the tailgate of the motor vehicle can be opened.
  • a total safe operation of the motor vehicle can be made possible.
  • a motor vehicle according to the invention comprises an inventive
  • the motor vehicle is designed in particular as a passenger car. It can also be provided that the motor vehicle is designed as a truck.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle according to an embodiment of the invention, which has an ultrasonic sensor arrangement.
  • FIG. 2 shows an ultrasonic sensor assembly according to an embodiment having a plurality of ultrasonic sensor devices arranged in a row;
  • FIG. 3 shows an ultrasonic sensor arrangement according to a further embodiment, in which differently shaped ultrasonic sensor devices are arranged in a row;
  • FIG. 4 shows an ultrasonic sensor arrangement according to a further embodiment, in which the ultrasonic sensor devices are arranged in a plurality of rows;
  • FIG. 5 shows an ultrasonic sensor arrangement according to a further embodiment, in which the ultrasonic sensor devices are arranged in a branched manner.
  • Fig. 1 shows a motor vehicle 1 according to an embodiment of the present invention in a plan view.
  • the motor vehicle 1 is presently designed as a passenger car.
  • the motor vehicle 1 comprises an ultrasonic sensor arrangement 2.
  • the ultrasonic sensor arrangement 2 in turn comprises a plurality of
  • Ultrasonic sensor devices 3 The respective ultrasonic sensor devices 3 are arranged on a motor vehicle component 5. Present are the
  • Ultrasonic sensor devices 3 arranged on a bumper, which is located in a rear area 6 of the motor vehicle 1. With the ultrasonic sensor devices 3, objects 8 can be in a surrounding area
  • Ultrasonic sensor devices 3 an object 8 are detected, which are located in an environment area 7 behind the motor vehicle 1.
  • the respective ones are located in an environment area 7 behind the motor vehicle 1.
  • Ultrasonic sensor devices 3 comprise - as explained in more detail below - transducer elements 1 1 with each of which an ultrasonic signal can be transmitted and / or received. Based on the duration between the sending of the
  • Ultrasonic signal can then be the distance between the motor vehicle 1 and the object
  • the ultrasonic sensor arrangement 2 comprises an electronic control unit 4 which is connected to the ultrasonic sensor devices 3 via a data bus 9
  • the data bus 9 can be designed, for example, as a CAN bus, as a LIN bus, as a powerline connection or as a flexray connection.
  • the respective ultrasonic sensor devices 3 are addressed accordingly.
  • respective sensor signals provided with the ultrasonic sensor devices 3 can be received by the controller 4.
  • Ultrasonic signal to be controlled by the control unit 4.
  • FIG. 2 shows an ultrasonic sensor arrangement 2 according to a first embodiment.
  • the respective ultrasonic sensor devices 3 each have a printed circuit board 10.
  • each of the ultrasonic sensor devices 3 comprises at least two transducer elements 11.
  • each of the ultrasonic sensor devices 3 comprises six transducer elements 1 1, which are presently arranged along a circular line.
  • the printed circuit board 10 has a round outer contour.
  • each of the transducer elements 1 1 is assigned a printed circuit board area 12 on the printed circuit board 10.
  • the circuit board 10 may therefore be designed to be flexible at least in some areas.
  • the respective printed circuit boards 10 may also have flexible connecting elements 17, which form part of the data bus 9. Present are the
  • Ultrasonic sensor devices 3 arranged in a row 13 This is suitable For example, as explained in connection with FIG. 1, when the
  • Ultrasonic sensor devices 3 are to be arranged on a bumper.
  • the circuit board 10 has a round outer contour.
  • the circuit board 10 has a
  • Printed circuit board main element 14 which is associated with a central region of the printed circuit board 10.
  • a transducer element 1 1 is arranged in the circuit board main element 14.
  • the printed circuit board 10 has a printed circuit board frame element 15 which completely surrounds the printed circuit board main element 14.
  • Printed circuit board frame element 15 has six transducer elements 1 1.
  • the ultrasonic sensor device 3 which is shown in the middle in FIG. 3, has a printed circuit board 10 with a rectangular outer contour. In this case, the transducer elements 1 1 are arranged along a rectangular shape.
  • the ultrasonic sensor device which is shown on the left side in FIG. 3, has a printed circuit board main element 14 and two strip-shaped printed circuit board subelements 16. In this case, a transducer element 1 1 is arranged on the main circuit board element 14.
  • the ultrasonic sensor devices 3 are arranged in total in three rows 13.
  • the respective rows 13 of ultrasonic sensor devices 3 are parallel with the
  • Control unit 4 connected. For example, one of the row 13 of
  • Ultrasonic sensor devices 3 can be arranged on a front bumper, a further row 13 of ultrasound sensor devices can be arranged on a rear bumper, and a further row 13 of ultrasound sensor devices 3 can be arranged on a further motor vehicle component 5.
  • the ultrasonic sensor devices 3 are arranged distributed to each other. There for example, some of the ultrasonic sensor devices 3 are arranged in rows 13. Individual ultrasonic sensor devices 3 from the row 13 are in turn connected to further ultrasonic sensor devices 3 or to rows 13 ultrasonic sensor devices 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ultraschallsensoranordnung (2) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einer Mehrzahl von Ultraschallsensorvorrichtungen (3) und mit einem Steuergerät (4), welches zur Datenübertragung mit den Ultraschallsensorvorrichtungen (3) verbunden ist, wobei jede der Ultraschallsensorvorrichtungen (3) zumindest zwei Wandlerelemente (11) zum jeweiligen Aussenden und/oder Empfangen eines Ultraschallsignals umfasst, wobei die zumindest zwei Wandlerelemente (11) jeder Ultraschallsensorvorrichtung (3) auf einer separaten Leiterplatte (10) angeordnet sind, wobei jedem der Wandlerelemente (11) ein Leiterplattenbereich (12) auf der Leiterplatte (10) zugeordnet ist und wobei zumindest einer der Leiterplattenbereiche (12) flexibel ausgebildet ist.

Description

Ultraschallsensoranordnung umfassend eine Mehrzahl von
Ultraschallsensorvorrichtungen mit einer zumindest bereichsweise flexiblen Leiterplatte sowie Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ultraschallsensoranordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Mehrzahl von Ultraschallsensorvorrichtungen und mit einem Steuergerät, welches zur Datenübertragung mit den Ultraschallsensorvorrichtungen verbunden ist, wobei jede der Ultraschallsensorvorrichtungen zumindest zwei Wandlerelemente zum jeweiligen Aussenden und/oder Empfangen eines Ultraschallsignals umfasst. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen
Ultraschallsensoranordnung.
Aus dem Stand der Technik sind Ultraschallsensoranordnungen bekannt, welche ein Steuergerät und eine Mehrzahl von Ultraschallsensorvorrichtungen aufweisen. Mithilfe der Ultraschallsensorvorrichtungen können beispielsweise Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Insbesondere kann mit den
Ultraschallsensorvorrichtungen jeweils ein Abstand zwischen der
Ultraschallsensorvorrichtung und dem Objekte bestimmt werden. Hierzu weisen die Ultraschallsensorvorrichtungen Wandlerelemente auf, mit denen ein Ultraschallsignal ausgesendet werden kann und/oder das von dem Objekt reflektierte Ultraschallsignal wieder empfangen kann. Mit dem Steuergerät können die jeweiligen
Ultraschallsensorvorrichtungen angesteuert werden. Zudem können mithilfe des
Steuergeräts Sensorsignale, die mit den jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtungen bereitgestellt werden, ausgewertet werden.
Hierzu beschreibt die EP 2 090 897 B1 ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs mit einem Steuergerät, das über einen Daten-Bus mit einer Anzahl an dem Fahrzeug angeordneten Sensoren in einer Daten austauschenden Wirkverbindung steht. Bei den Sensoren handelt es sich insbesondere um Ultraschallsensoren. Hierbei erfolgt eine logische und räumliche Adressierung verwendeter Sensoren gegebenenfalls über Punkt- zu-Punkt-Verbindungen.
Darüber hinaus beschreibt die US 2012/0039152 A1 eine Sensorarray, welches eine Mehrzahl von Wandlerpaaren und eine Steuerschaltung aufweist. Jedes der Wandlerpaare umfasst einen ersten Wandler zum Aussenden einer Schallwelle und einen zweiten Wandler zum Empfangen der in der Umgebung reflektierten Schallwelle. Die Verbindung zwischen den Wandlerpaaren und der Steuerschaltung kann auf einer flexiblen Leiterplatte bereitgestellt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie eine
Ultraschallsensoranordnung der eingangs genannten Art flexibler und kostengünstiger ausgestaltet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ultraschallsensoranordnung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen
Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst eine Ultraschallsensoranordnung für ein
Kraftfahrzeug eine Mehrzahl von Ultraschallsensorvorrichtungen und ein Steuergerät, welches bevorzugt zur Datenübertragung mit den Ultraschallsensorvorrichtungen verbunden ist. Ferner ist es insbesondere vorgesehen, dass jede der
Ultraschallsensorvorrichtungen zumindest zwei Wandlerelemente zum jeweiligen
Aussenden und/oder Empfangen eines Ultraschallsignals umfasst. Bevorzugt sind die zumindest zwei Wandlerelemente jeder Ultraschallsensorvorrichtung auf einer separaten Leiterplatte angeordnet. Ferner ist jedem der zumindest zwei Wandlerelemente insbesondere ein Leiterplattenbereich der Leiterplatte zugeordnet ist. Zudem ist bevorzugt zumindest einer der Leiterplattenbereiche flexibel ausgebildet.
Eine erfindungsgemäße Ultraschallsensoranordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Mehrzahl von Ultraschallsensorvorrichtungen und ein Steuergerät, welches zur
Datenübertragung mit den Ultraschallsensorvorrichtungen verbunden ist. Dabei umfasst jede der Ultraschallsensorvorrichtungen zumindest zwei Wandlerelemente zum jeweiligen Aussenden und/oder Empfangen eines Ultraschallsignals. Ferner sind die zumindest zwei Wandlerelemente jeder Ultraschallsensorvorrichtung auf einer separaten Leiterplatte angeordnet, wobei jedem der zumindest zwei Wandlerelemente ein Leiterplattenbereich der Leiterplatte zugeordnet ist und wobei zumindest einer der Leiterplattenbereiche flexibel ausgebildet ist.
Die Ultraschallsensoranordnung kann an einem Kraftfahrzeug angeordnet werden. Die Ultraschallsensoranordnung kann beispielsweise dazu dienen, Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Die Ultraschallsensoranordnung kann Teil eines Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs sein. Die Ultraschallsensoranordnung umfasst die Mehrzahl von Ultraschallsensorvorrichtungen. Jede
Ultraschallsensorvorrichtung umfasst wiederum zumindest zwei Wandlerelemente. Die jeweiligen Wandlerelemente können beispielsweise als piezoelektrisches Element ausgebildet sein. Mit den jeweiligen Wandlerelementen kann ein Ultraschallsignal ausgesendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann mit den jeweiligen
Wandlerelementen ein Ultraschallsignal empfangen werden.
Hierbei kann es vorgesehen sein, dass jedes der Wandlerelemente das Ultraschallsignal aussendet und auch wieder das von dem Objekt reflektierte Ultraschallsignal empfängt. Anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und dem
Empfangen des von dem Objekt reflektierten Ultraschallsignals kann dann der Abstand zwischen der Ultraschallsensorvorrichtungen und dem Objekt bestimmt werden. Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass ein Wandlerelement das Ultraschallsignal aussendet und zumindest ein weiteres Wandlerelement das von einem Objekt in der Umgebung reflektierte Ultraschallsignal empfängt. Ferner kann es vorgesehen sein, dass das Ultraschallsignal mit einem der Wandlerelemente ausgesendet wird und das reflektierte Ultraschallsignal mit den zumindest zwei Wandlerelemente empfangen wird. Somit kann durch die zumindest zwei Wandlerelemente eine Richtung, aus welcher das reflektierte Ultraschallsignal empfangen wird, bestimmt werden. Durch die Verwendung von mehreren Wandlerelementen kann sowohl beim Senden als auch beim Empfangen der Ultraschallsignale eine Richtcharakteristik vorgegeben werden. Beispielsweise können die Wandlerelemente beim Senden mit einem bestimmten Phasenversatz angeregt werden und das Ultraschallsignal kann somit in eine bestimmte Richtung gelenkt werden. Im Empfangsfall kann man beispielsweise ein Phasenwinkel gemessen werden und dadurch die Richtung, aus welcher das Ultraschallsignal eintrifft, bestimmt werden.
Mit den jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtungen können dann Sensorsignale bereitgestellt werden, welche beispielsweise einen Abstand zu einem Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreiben. Diese Sensorsignale können dann mit dem elektronischen Steuergerät der Ultraschallsensoranordnung ausgewertet werden. Um die Sensorsignale von den jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtungen empfangen zu können, ist das Steuergerät mit den jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtungen zur Datenübertragung verbunden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtungen mithilfe des Steuergeräts angesteuert werden.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es nun vorgesehen, dass die zumindest zwei Wandlerelemente einer Ultraschallsensorvorrichtung auf einer separaten Leiterplatte angeordnet sind. Diese Leiterplatte ist bevorzugt zumindest bereichsweise flexibel ausgebildet. Jedem Wandlerelement ist ein separater
Leiterplattenbereich auf der Leiterplatte zugeordnet. Beispielsweise kann ein erstes Wandlerelement einem ersten Leiterplattenbereich und das zumindest eine zweite Wandlerelement einem zweiten Leiterplattenbereich zugeordnet sein. Dabei ist die Leiterplatte in dem ersten Leiterplattenbereich und/oder den zweiten Leiterplattenbereich flexibel ausgebildet. Bevorzugt sind alle Leiterplattenbereiche der Leiterplatte flexibel ausgebildet. Somit wird beispielsweise ermöglicht, dass die jeweiligen
Ultraschallsensorvorrichtungen einfach und flexibel an Bauteile des Kraftfahrzeugs angeordnet werden können. Durch die flexible Ausgestaltung der Leiterplatte kann die Leiterplatte an die Formgebung des Kraftfahrzeugbauteils angepasst werden. Bei dem Kraftfahrzeugbauteil kann es sich beispielsweise um ein Verkleidungsteil und
insbesondere um einen Stoßfänger des Kraftfahrzeugs handeln. Des Weiteren wird es ermöglicht, dass die Wandlerelemente in vielfältiger Weise ausgerichtet werden können, um den Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs präzise abtasten zu können. Dadurch, dass den jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtungen eine eigene Leiterplatte zugeordnet ist, kann eine flexible Anordnung der jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtungen an dem Kraftfahrzeugbauteil ermöglicht werden.
Bevorzugt sind zumindest einige der Ultraschallsensorvorrichtungen in einer Reihe angeordnet, wobei in der Reihe jeweils benachbarte Ultraschallsensorvorrichtungen zur Datenübertagung miteinander verbunden sind, und das Steuergerät mit einer der Ultraschallsensorvorrichtung der Reihe zur Datenübertragung verbunden ist. Es kann vorgesehen sein, dass einige der Ultraschallsensorvorrichtungen oder alle
Ultraschallsensorvorrichtungen in einer Reihe angeordnet sind. Dabei sind jeweils benachbarte Ultraschallsensorvorrichtungen zur Datenübertragung verbunden. Die Ultraschallsensorvorrichtungen sind also bevorzugt alle seriell miteinander verbunden. Das Steuergerät ist zudem zur Datenübertragung mit einer der
Ultraschallsensorvorrichtungen verbunden. Insbesondere ist das Steuergerät mit der Ultraschallsensorvorrichtung verbunden, welche die erste in der Reihe von Ultraschallsensorvorrichtungen ist. Auf diese Weise kann der Aufwand bei der
Verkabelung der Ultraschallsensorvorrichtungen reduziert werden. Wenn die
Ultraschallsensorvorrichtungen in einer Reihe angeordnet sind, können diese
beispielsweise entlang des Kraftfahrzeugbauteils angeordnet werden. Beispielweise kann die Reihe von Ultraschallsensorvorrichtungen entlang eines Stoßfängers des
Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Mit dem Steuergerät, welches mit der Reihe von Ultraschallsensorvorrichtungen verbunden ist, können dann die jeweiligen Sensorsignale ausgewertet werden. Auf diese Weise kann der Umgebungsbereich, welcher der Reihe von Ultraschallsensoren zugeordnet ist, auf zuverlässige Weise überwacht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist zumindest eine Ultraschallsensorvorrichtung mit einer der Ultraschallsensorvorrichtungen in der Reihe zur Datenübertragung verbunden. Wie bereits erläutert, können zumindest einige der Ultraschallsensorvorrichtungen in einer Reihe angeordnet sein. Dabei kann es ferner vorgesehen sein, dass einzelne
Ultraschallsensorvorrichtungen in der Reihe wiederum mit zumindest einer weiteren Ultraschallsensorvorrichtung zur Datenübertragung verbunden sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere der Ultraschallsensorvorrichtungen in der Reihe jeweils mit zumindest einer weiteren Ultraschallsensorvorrichtung verbunden sind. Grundsätzlich kann eine beliebige Anordnung der Ultraschallsensorvorrichtungen zueinander ermöglicht werden. Auf diese Weise kann die räumliche Anordnung der
Ultraschallsensorvorrichtungen an die Ausgestaltung des Kraftfahrzeugbauteils angepasst werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Ultraschallsensorvorrichtungen in zumindest zwei Reihen angeordnet, wobei die zumindest zwei Reihen von
Ultraschallsensorvorrichtungen parallel mit dem Steuergerät zur Datenübertragung verbunden sind. Somit wird es beispielsweise ermöglicht, dass eine erste Reihe der Ultraschallsensorvorrichtungen einem vorderen Stoßfängers des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist und eine zweite Reihe von Ultraschallsensorvorrichtungen einem hinteren Stoßfängers des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist.
Bevorzugt ist das Steuergerät mit zumindest einer Ultraschallsensorvorrichtung über einen Datenbus zur Datenübertragung verbunden. Die Datenverbindung zwischen dem Steuergerät und zumindest einigen der Ultraschallsensorvorrichtungen kann
beispielsweise über einen fahrzeugspezifischen Bus realisiert werden. Der Datenbus kann beispielsweise als CAN-Bus, als LIN-Bus, als Powerline-Verbindung oder als Flexray-Verbindung ausgebildet sein. Dabei ist es ferner vorgesehen, dass die jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtungen bzw. die jeweiligen Wandlerelemente adressiert sind. Zur Adressierung der einzelnen Ultraschallsensorvorrichtungen kann beispielsweise ein automatisches Adressierungsverfahren, wie beispielsweise Daisy Chain, verwendet werden. Somit können die einzelnen Ultraschallsensorvorrichtungen angesteuert werden. Des Weiteren liegt dem Steuergerät eine Information vor, von welchem der
Ultraschallsensorvorrichtungen dieses Sensorsignal empfangen hat. Dies ermöglicht insgesamt einen zuverlässigen Betrieb der Ultraschallsensoranordnung.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Leiterplatte zumindest einer der
Ultraschallsensorvorrichtungen ein Verbindungselement aufweist, welches flexibel ausgebildet ist, wobei das Verbindungselement Teil des Datenbusses ist. Zumindest einige der Ultraschallsensorvorrichtungen bzw. deren Leiterplatten können ein flexibles Verbindungselement aufweisen. Dieses flexible Verbindungselement ist Teil der
Leiterplatte der jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtungen. Das flexible
Verbindungselement kann mehrere Leiterbahnen aufweisen. Zudem können das
Verbindungselement und/oder die Leiterplatten Steckverbindungen und/oder
Lötverbindungen aufweisen, um das Verbindungselement mit der Leiterplatte einer benachbarten Ultraschallsensorvorrichtung oder mit dem Verbindungselement einer benachbarten Ultraschallsensorvorrichtung zu verbinden. Somit kann die
Datenverbindung auf einfache und zuverlässige Weise realisiert werden. Zudem wird es ermöglicht, dass eine skalierbare Ultraschallsensoranordnung bereitgestellt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Steuergerät mit zumindest einer
Ultraschallsensorvorrichtung drahtlos bzw. kabellos zur Datenübertragung verbunden. Das Steuergerät kann also mit zumindest einigen der Ultraschallsensorvorrichtungen eine drahtlose Datenübertragung aufbauen. Beispielsweise kann hierzu eine Bluetooth- Verbindung, eine WLAN-Verbindung oder dergleichen genutzt werden. Zu diesem Zweck können die Ultraschallsensorvorrichtungen und das Steuergerät jeweils eine
entsprechende Kommunikationseinheit für die drahtlose Datenübertragung aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass einige der Ultraschallsensorvorrichtungen drahtlos mit dem Steuergerät kommunizieren und die übrigen Ultraschallsensorvorrichtungen über einen Datenbus mit dem Steuergerät verbunden sind. Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass das Steuergerät mit zumindest einer Ultraschallsensorvorrichtung über einen Datenbus verbunden ist und diese Ultraschallsensorvorrichtung mit zumindest einer weiteren Ultraschallsensorvorrichtung drahtlos zur Datenübertragung verbunden ist. Somit kann die Ultraschallsensoranordnung flexibel gestaltet werden.
In einer Ausführungsform weist zumindest eine der Ultraschallsensorvorrichtungen ein streifenförmiges Leiterplattenteilelement als einen der Leiterplattenbereiche auf. Es kann auch vorgesehen sein, dass alle Leiterplattenbereiche als streifenförmiges
Leiterplattenteilelement ausgebildet sind. Durch das flexible streifenförmige
Leiterplattenteilelement können die Wandlerelemente vielfältig zueinander ausgerichtet werden. Dadurch kann ein Winkel zwischen den Wandlerelementen wie gewünscht eingestellt werden. Weiterhin können die Wandlerelemente durch das flexible
streifenförmige Leiterplattenteilelement auch an Kraftfahrzeugbauteilen mit einer komplexen Kontur oder einer starken Krümmung angeordnet werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist zumindest eine der
Ultraschallsensorvorrichtungen ein streifenförmiges Leiterplattenteilelement als einen der Leiterplattenbereiche aufweist, welches mit einem Leiterplattenhauptelement als weiteren der Leiterplattenbereiche verbunden ist. Das Leiterplattenhauptelement kann
beispielsweise eine runde oder rechteckige Außenkontur aufweisen und als flexible oder starre Leiterplatte vorliegen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die
Ultraschallsensorvorrichtung eine Mehrzahl von Wandlerelementen aufweist. In diesem Fall kann das Wandlerelement auf dem Leiterplattenhauptelement zentral angeordnet sein. Die weiteren Wandlerelemente können jeweils auf einem streifenförmigen
Leiterplattenteilelement sein. Dabei kann jedes streifenförmige Leiterplattenteilelement mit dem Leiterplattenhauptelement verbunden sein. Beispielsweise können die streifenförmigen Leiterplattenteilelemente sternförmig an dem Leiterplattenhauptelement angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist bei zumindest einer der
Ultraschallsensorvorrichtungen die Leiterplatte als zusammenhängende Fläche mit einer runden Außenkontur oder mit einer eckigen Außenkontur ausgebildet, und ein
Leiterplattenhauptelement als einer der Leiterplattenbereiche ist von einem
Leiterplattenrahmenelement als weiteren der Leiterplattenbereiche vollständig umrahmt. Hierbei kann es auch vorgesehen sein, dass in dem Leiterplattenrahmenelement eine Mehrzahl von Wandlerelementen angeordnet ist. Somit kann eine flächige Anordnung der Wandlerelemente erreicht werden, wodurch der Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs präzise abgetastet werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung weist zumindest eine der Ultraschallsensorvorrichtungen eine Mehrzahl von Wandlerelementen auf, wobei Wandlerelemente in einer Kreisbahn, einer Spiralbahn oder entlang einer Rechteckform angeordnet sind. Grundsätzlich können die Wandlerelemente beliebig auf der zumindest bereichsweise flexiblen Leiterplatte angeordnet sein.
Weiter ist es vorteilhaft, in einem äußeren Randbereich der Leiterplatte ein
Befestigungselement, insbesondere ein Kleberand, zur Befestigung an dem
Kraftfahrzeug angeordnet ist. Durch das Befestigungselement kann die
Ultraschallsensorvorrichtung einfach und platzsparend an dem Kraftfahrzeugbauteil befestigt werden. Durch den Kleberand kann beispielsweise auch eine Befestigung der Ultraschallsensorvorrichtung an schwer zugänglichen Stellen des Kraftfahrzeugbauteils erfolgen.
Vorzugsweise umfasst die Ultraschallsensoranordnung ein Kraftfahrzeugbauteil eines Kraftfahrzeugs und die Ultraschallsensorvorrichtungen an dem Kraftfahrzeugbauteil angeordnet sind. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die jeweiligen
Ultraschallsensorvorrichtungen verdeckt hinter dem Kraftfahrzeugbauteil angeordnet sind.
Die Ultraschallsensoranordnung bzw. die Ultraschallsensorvorrichtungen können an unterschiedlichen Kraftfahrzeugbauteilen angeordnet werden. Bei dem
Kraftfahrzeugbauteil kann es sich beispielsweise einen Stoßfänger des Kraftfahrzeugs handeln. Somit können Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs vor und hinter dem Kraftfahrzeug erfasst werden. Dies kann beispielsweise genutzt werden, wenn das Kraftfahrzeug in eine Parklücke eingeparkt werden soll. Das Kraftfahrzeugbauteil kann auch eine Tür des Kraftfahrzeugs und/oder eine Heckklappe des Kraftfahrzeugs sein. Mithilfe der Ultraschallsensoranordnung kann dann überprüft werden, ob sich ein Objekt oder ein Hindernis in dem Schwenkbereich der Tür oder der Heckklappe befindet.
Darüber hinaus kann es sich bei dem Kraftfahrzeugbauteil um einen Unterboden des Kraftfahrzeugs handeln. Somit kann es ermöglicht werden, dass Objekte auf der
Fahrbahnoberfläche erkannt werden können und somit beurteilt werden kann, ob das Objekt von dem Kraftfahrzeug überfahren werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Kraftfahrzeugbauteil durch ein Dach des Kraftfahrzeugs gebildet sein. Somit kann beispielsweise beurteilt werden, ob das Kraftfahrzeug unter einem Objekt hindurch bewegt werden kann. Wenn die Ultraschallsensoranordnung im Bereich des Daches angeordnet ist, kann zudem überprüft werden, ob sich ein zu transportierender Gegenstand, eine Dachbox oder dergleichen auf dem Dach oder einem Dachgepäckträger befindet. Auf Grundlage dieser Information kann dann beispielsweise beurteilt werden, ob das Kraftfahrzeug unter einem Objekt hindurch bewegt werden kann oder ob die Heckklappe des Kraftfahrzeugs geöffnet werden kann. Somit kann insgesamt ein sicherer Betrieb des Kraftfahrzeugs ermöglicht werden.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße
Ultraschallsensoranordnung. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug als Lastkraftwagen ausgebildet ist.
Die mit Bezug auf die Erfindung gemäß Ultraschallsensoranordnung beschriebenen Vorteilen Weiterbildungen gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße
Kraftfahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die 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 in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen. Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, welches eine Ultraschallsensoranordnung aufweist;
Fig. 2 eine Ultraschallsensoranordnung gemäß einer Ausführungsform, welche eine Mehrzahl von Ultraschallsensorvorrichtungen aufweist, welche in einer Reihe angeordnet sind;
Fig. 3 eine Ultraschallsensoranordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei welcher unterschiedlich ausgebildete Ultraschallsensorvorrichtungen in einer Reihe angeordnet sind;
Fig. 4 eine Ultraschallsensoranordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei welcher die Ultraschallsensorvorrichtungen in mehreren Reihen angeordnet sind; und
Fig. 5 eine Ultraschallsensoranordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei welcher die Ultraschallsensorvorrichtungen verzweigt angeordnet sind.
In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Ultraschallsensoranordnung 2. Die Ultraschallsensoranordnung 2 umfasst wiederum eine Mehrzahl von
Ultraschallsensorvorrichtungen 3. Die jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtungen 3 sind an einem Kraftfahrzeugbauteil 5 angeordnet. Vorliegend sind die
Ultraschallsensorvorrichtungen 3 an einem Stoßfänger angeordnet, welcher sich in einem Heckbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 befindet. Mit den Ultraschallsensorvorrichtungen 3 können Objekte 8 in einem Umgebungsbereich
7 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden. Vorliegend kann mit den
Ultraschallsensorvorrichtungen 3 ein Objekt 8 erfasst werden, welches sich in einem Umgebungsbereich 7 hinter dem Kraftfahrzeug 1 befinden. Die jeweiligen
Ultraschallsensorvorrichtungen 3 umfassen - wie nachfolgend näher erläutert - Wandlerelemente 1 1 mit denen jeweils ein Ultraschallsignal ausgesendet und/oder empfangen werden kann. Anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden des
Ultraschallsignals und dem Empfangen des von dem Objekt 8 reflektierten
Ultraschallsignals kann dann der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt
8 bestimmt werden.
Des Weiteren umfasst die Ultraschallsensoranordnung 2 ein elektronisches Steuergerät 4, welches über einen Datenbus 9 mit den Ultraschallsensorvorrichtungen 3 zur
Datenübertragung verbunden ist. Der Datenbus 9 kann beispielsweise als CAN-Bus, als LIN-Bus, als Powerline-Verbindung oder als Flexray-Verbindung ausgebildet sein. Dabei sind die jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtungen 3 entsprechend adressiert. Über den Datenbus 9 können jeweilige Sensorsignale, die mit den Ultraschallsensorvorrichtungen 3 bereitgestellt werden, von dem Steuergerät 4 empfangen werden. Ferner können die jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtungen 3, beispielsweise zum Aussenden des
Ultraschallsignals, mithilfe des Steuergeräts 4 angesteuert werden.
Fig. 2 zeigt eine Ultraschallsensoranordnung 2 gemäß einer ersten Ausführungsform. Hier ist zu erkennen, dass die jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtungen 3 jeweils eine Leiterplatte 10 aufweisen. Zudem umfasst jede der Ultraschallsensorvorrichtungen 3 zumindest zwei Wandlerelemente 1 1 . In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst jede der Ultraschallsensorvorrichtungen 3 sechs Wandlerelemente 1 1 , welche vorliegend entlang einer Kreislinie angeordnet sind. Die Leiterplatte 10 weist vorliegend eine runde Außenkontur auf. Dabei ist jedem der Wandlerelemente 1 1 ein Leiterplattenbereich 12 auf der Leiterplatte 10 zugeordnet. Zudem kann es vorgesehen sein, dass die Leiterplatte 10 in den jeweiligen Leiterplattenbereichen 12 flexibel oder starr ausgebildet ist. Die Leiterplatte 10 kann also zumindest bereichsweise flexibel ausgebildet sein. Die jeweiligen Leiterplatten 10 können zudem flexible Verbindungselemente 17 aufweisen, welchen einen Teil des Datenbusses 9 bilden. Vorliegend sind die
Ultraschallsensorvorrichtungen 3 in einer Reihe 13 angeordnet. Dies eignet sich beispielsweise, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert, wenn die
Ultraschallsensorvorrichtungen 3 an einem Stoßfänger angeordnet werden sollen.
Fig. 3 zeigt eine Ultraschallsensoranordnung 2 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Auch hier sind die Ultraschallsensorvorrichtungen 3 in einer Reihe 13 angeordnet. Bei der Ultraschallsensorvorrichtung 3, welche in Fig. 3 auf der rechten Seite dargestellt ist, weist die Leiterplatte 10 eine runde Außenkontur auf. Die Leiterplatte 10 weist ein
Leiterplattenhauptelement 14 auf, welches einem mittleren Bereich der Leiterplatte 10 zugeordnet ist. In dem Leiterplattenhauptelement 14 ist ein Wandlerelement 1 1 angeordnet. Zudem weist die Leiterplatte 10 ein Leiterplattenrahmenelement 15 auf, welches das Leiterplattenhauptelement 14 vollständig umgibt. Das
Leiterplattenrahmenelement 15 weist sechs Wandlerelemente 1 1 auf.
Die Ultraschallsensorvorrichtung 3, welche in Fig. 3 in der Mitte gezeigt ist, weist eine Leiterplatte 10 mit einer rechteckigen Außenkontur auf. Dabei sind die Wandlerelemente 1 1 entlang einer Rechteckform angeordnet. Die Ultraschallsensorvorrichtung, welchen in Fig. 3 auf der linken Seite dargestellt ist, weist ein Leiterplattenhauptelement 14 sowie zwei streifenförmige Leiterplattenteilelemente 16 auf. Dabei ist ein Wandlerelement 1 1 auf dem Leiterplattenhauptelement 14 angeordnet. Zudem umfasst jedes der
streifenförmigen Leiterplattenteilelemente 16 ein Wandlerelement 1 1 . Damit soll gezeigt werden, dass die Ultraschallsensorvorrichtungen 3 unterschiedlich ausgestaltet werden können und die unterschiedlich ausgestalteten Ultraschallsensorvorrichtungen 3 beliebig miteinander kombiniert werden können.
Fig. 4 zeigt eine Ultraschallsensoranordnung 2 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Dabei sind die Ultraschallsensorvorrichtungen 3 insgesamt in drei Reihen 13 angeordnet. Die jeweiligen Reihen 13 Ultraschallsensorvorrichtungen 3 sind parallel mit dem
Steuergerät 4 verbunden. Beispielsweise kann eine der Reihe 13 von
Ultraschallsensorvorrichtungen 3 an einem vorderen Stoßfänger angeordnet werden, eine weitere Reihe 13 Ultraschallsensorvorrichtungen kann an einem hinteren Stoßfänger angeordnet werden und eine weitere Reihe 13 von Ultraschallsensorvorrichtungen 3 kann an einem weiteren Kraftfahrzeugbauteil 5 angeordnet werden.
Fig. 5 zeigt eine Ultraschallsensoranordnung 2 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Hierbei sind die Ultraschallsensorvorrichtungen 3 verteilt zueinander angeordnet. Dabei sind einige der Ultraschallsensorvornchtungen 3 in Reihen 13 angeordnet. Einzelne Ultraschallsensorvornchtungen 3 aus der Reihe 13 sind wiederum mit weiteren Ultraschallsensorvornchtungen 3 bzw. mit Reihen 13 Ultraschallsensorvornchtungen 3 verbunden.

Claims

Patentansprüche
Ultraschallsensoranordnung (2) für ein Kraftfahrzeug (1 ), mit einer Mehrzahl von Ultraschallsensorvornchtungen (3) und mit einem Steuergerät (4), welches zur Datenübertragung mit den Ultraschallsensorvorrichtungen (3) verbunden ist, wobei jede der Ultraschallsensorvorrichtungen (3) zumindest zwei Wandlerelemente (1 1 ) zum jeweiligen Aussenden und/oder Empfangen eines Ultraschallsignals umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest zwei Wandlerelemente (1 1 ) jeder Ultraschallsensorvorrichtung (3) auf einer separaten Leiterplatte (10) angeordnet sind, wobei jedem der
Wandlerelemente (1 1 ) ein Leiterplattenbereich (12) auf der Leiterplatte (10) zugeordnet ist und wobei zumindest einer der Leiterplattenbereiche (12) flexibel ausgebildet ist.
Ultraschallsensoranordnung (2) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest einige der Ultraschallsensorvornchtungen (3) in einer Reihe (13) angeordnet sind, wobei in der Reihe (13) jeweils benachbarte
Ultraschallsensorvornchtungen (3) zur Datenübertagung miteinander verbunden sind, und das Steuergerät (4) mit einer der Ultraschallsensorvornchtungen (3) der Reihe (13) zur Datenübertragung verbunden ist.
Ultraschallsensoranordnung (2) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine Ultraschallsensorvorrichtung (3) mit einer der
Ultraschallsensorvornchtungen (3) in der Reihe (13) zur Datenübertragung verbunden sind.
Ultraschallsensoranordnung
(2) nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ultraschallsensorvornchtungen (3) in zumindest zwei Reihen (13) angeordnet sind, wobei die zumindest zwei Reihen (13) von Ultraschallsensorvornchtungen
(3) parallel mit dem Steuergerät
(4) zur Datenübertragung verbunden sind.
5. Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuergerät (4) mit zumindest einer Ultraschallsensorvorrichtung (3) über einen Datenbus (9) zur Datenübertragung verbunden ist.
6. Ultraschallsensoranordnung (2) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leiterplatte (10) zumindest einer der Ultraschallsensorvorrichtungen (3) ein Verbindungselement (17) aufweist, welches flexibel ausgebildet ist, wobei das Verbindungselement (17) Teil des Datenbusses (9) ist.
7. Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuergerät (4) mit zumindest einer Ultraschallsensorvorrichtung (3) drahtlos zur Datenübertragung verbunden ist,
8. Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine der Ultraschallsensorvorrichtungen (3) ein streifenförmiges
Leiterplattenteilelement (16) als einen der Leiterplattenbereiche (12) aufweist.
9. Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine der Ultraschallsensorvorrichtungen (3) ein streifenförmiges
Leiterplattenteilelement (16) als einen der Leiterplattenbereiche (12) aufweist, welches mit einem Leiterplattenhauptelement (14) als weiteren der
Leiterplattenbereiche (12) verbunden ist.
10. Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei zumindest einer der Ultraschallsensorvorrichtungen (3) die Leiterplatte (10) als zusammenhängende Fläche mit einer runden Außenkontur oder mit einer eckigen Außenkontur ausgebildet ist, und ein Leiterplattenhauptelement (14) als einer der Leiterplattenbereiche (12), welche von einem Leiterplattenrahmenelement (15) als weiteren der Leiterplattenbereiche (12) vollständig umrahmt ist.
1 1 . Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine der Ultraschallsensorvorrichtungen (3) eine Mehrzahl von
Wandlerelementen (1 1 ) aufweist, wobei die Wandlerelemente (1 1 ) in einer
Kreisbahn, einer Spiralbahn oder entlang einer Rechteckform angeordnet sind.
12. Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ultraschallsensoranordnung (2) ein Kraftfahrzeugbauteil (5) des Kraftfahrzeugs (1 ) umfasst und die Ultraschallsensorvorrichtungen (3) an dem Kraftfahrzeugbauteil (5) angeordnet sind.
13. Kraftfahrzeug (1 ) mit einer Ultraschallsensoranordnung (2) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche.
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