[发明专利]具有模块化的超声波转换器的环境传感装置和具有该环境传感装置的机动车

说明书

本发明公开了一种用于发送和/或接收超声波信号的环境传感装置，其具有超声波转换器和用于传递声波的膜片，所述超声波转换器具有至少一个转换器元件和至少一个谐振体，所述至少一个谐振体具有前体和后体，所述膜片与前体的端侧耦合，其中，前体、转换器元件和后体可分离地彼此连接，并且前体固定在膜片上。此外，本发明公开了一种机动车，其具有保险杠、侧视镜或车门区段和至少一个所述的环境传感装置，其中，所述环境传感装置的膜片通过保险杠、侧视镜或车门区段的外壳构造，其中，所述超声波转换器布置为隐藏在外壳的后面。

技术领域

本发明涉及一种用于在使用声波转换器的情况下进行基于超声波的环境传感的环境传感装置，例如所述环境传感装置此外与机动车以及运动的或静止的机器(例如机器人、农业机械或工程机械)结合使用，由此例如作为用于相应的泊车辅助系统的环境检测辅助装置的典型应用、此外用于测量与确定的物体的间距的应用。此外，本发明涉及一种机动车，其中，至少一个所述环境传感装置布置在机动车的保险杠、侧视镜或车门区段上。

背景技术

目前，在机动车中在所述技术领域内通常使用基于超声波的环境传感器，在所述环境传感器中通常使用基于压电的声波转换器。在此，通常通过介质、例如空气或水将超声波信号从发射器传送到接收器或者从发射器传送到周围环境中，或者检测由位于周围环境中的对象所反射的超声波信号并且测量超声波信号的传播时间和/或传播时间差和/或其他参量、例如幅度和相位。为了实现足够的发射强度和高的接收灵敏度，所述声波转换器中主要是谐振振动器，所述谐振振动器包括固体和一个或多个压电元件。此外，作为用于所述谐振振动器的传统的实例，称为厚度振动器的基于压电的超声波转换器公知为现有技术。图3中示出了公知的环境传感装置的原理结构，其中，环境传感装置9的厚度振动器91布置在谐振面92上并且具有作为超声波转换器元件的平坦的压电元件912，所述超声波转换器元件嵌入谐振体中，也就是说，布置在谐振体的前体911和谐振体的后体913之间并且通常通过粘合连接或这一类的连接与所述前体和后体固定地连接。此外，前体911通常通过粘合连接与谐振面92的内侧同样固定地连接。

出于视觉的原因，环境传感器越来越小地并且越来越隐藏地构造，由此例如构造在机动车的保险杠中，从而从确定的结构尺寸起仅仅还可以看到传感器前部。用于机动车的超声波传感器的一个特定的实例可以由DE 10 2007 046 031 A1得出。其中所述的超声波传感器构造为具有声学调谐层，所述声学调谐层与振动元件耦合。振动元件产生超声波，所述超声波被发送到机动车的周围环境中，并且通过反射回的超声波使声学调谐层变形，从而压电振动元件通过变形而处于谐振中。在此，超声波传感器被粘合在保险杠中的孔中，其中，超声波转换器的接收表面朝向机动车的周围环境暴露。

根据公知的超声波传感器的进一步的视觉改善，所述超声波传感器应该同时安置在保险杠的后面，从而所述超声波传感器在视觉上不再可见。作为所述结构的实例，为了进行比较可以在图3中假定，谐振面92是保险杠的外壳，其中，厚度振动器91与外壳92的内侧粘合。然而此外由现有技术公知的超声波转换器的所述类型的缺点是，所述超声波转换器由于其与保险杠或者与相应谐振面的固定连接而不能无损坏地拆卸，从而不能在无过度花费的情况下更换损坏的传感器。

发明内容