本发明专利技术涉及一种具有超声波传感器装置的车辆围板。该超声波传感器装置包括至少一个超声波传感器元件（20），该超声波传感器元件设置在一个内围板元件的一个空槽（30）或一个向外敞开的空室（30）中。所述空槽（30）或向外敞开的空室（30）通过至少一个车辆围板元件（10、12）形成，所述车辆围板元件的外侧不为了接收超声波传感器元件（20）而中断。本发明专利技术还涉及一种用于将超声波传感器集成到车辆围板中的方法。将超声波传感器装置的至少一个超声波传感器元件（20）固定在车辆围板上。将超声波传感器元件（20）固定在车辆围板的一个空槽（30）或一个向外敞开的空室（30）中，其中，其中固定所述超声波传感器元件（20）的所述空槽（30）或向外敞开的空室（30）由至少一个车辆围板元件（10、12）形成，所述车辆围板元件（10、12）的外侧不为了接收超声波传感器元件（20）而中断。本发明专利技术最后涉及一种用于受保护地发出和接收超声波的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆围板和用于将超声波换能器集成到车辆围板中的方法
技术介绍
将传感器用于识别物体(例如用于估计距离)在车辆技术中广为流行。在这里传感器安放在车辆的外侧中，它输出波并且根据反射回来的波检测周围环境中的物体。尤其适合作为传感器的是发射和接收微波脉冲的微波传感器以及发射和接收超声波束的超声波传感器，并且它能够根据传播时间和其它标准来估计距离。在车辆技术中超声波传感器主导市场，它们被嵌入到车辆的外表面中。这些传感器通常固定在保险杠的外表面中或者固定在相应的装饰条中，其方式是他们被嵌入到表面中或者通过中间件或后壁固定装置固定在保险杠或装饰条中。一方面这种固定需要附加的步骤，通过这些附加的步骤首先在保险杠中产生留空，其中，另外的固定元件必须以复杂的方式安置，以便使传感器外表面与保险杠外表面齐平。除了在处理方面的缺点，还得到设计方式的缺点，因为固定技术必然导致对车辆外观的干扰。此外传感器外表面通过该固定而直接受到环境影响并且即便在保险杠的稍微承载时也得到大的力，这些力作用在机械敏感的传感器上。不能为传感器安设机械保护装置，因为机械保护装置在将传感器安设到车辆表面上时是明显可见的并且与车辆制造商的设计愿望相违背。基于这些，当今的超声波传感器为了更好的机械保护而始终设有非常刚性的膜片，由此基于物理法则传感器的运行仅在非常窄的频率范围中可行。此外传感器在车辆表面上的布置由于常见发射信号的不可忽视的传播时间而限制近距离可测性。因此距离传感器比20cm更近的物体绝大多数不能再被识别。
技术实现思路
本专利技术能够实现传感器的明显更灵活的固定，其中同时传感器即便在较剧烈的追尾事故中仍受保护。此外传感器基于小的位置需求而可以固定在车辆的几乎任何部位上，至少在明显更多的部位上，如在检测电磁波的传感器中那样。尤其不需要将传感器安置在车辆围板中的附加工作；车辆围板的元件本身保持最大可能地不被接触以及不必设置精确的留空。尤其是通过本专利技术能够将传感器不可见地安设在车辆上，从而传感器不是车辆设计的障碍。按照本专利技术的固定所需的特征在每个车辆围板中已经通过车辆围板的常见设计方式给出，它可以由此使用不经加工的标准件，如其用于其中不固定传感器的车辆围板那样。还可以的是使用功率特别强的、大面积的传感器，而这不会导致车辆围板的表面中的大面积的中断，其中，车辆围板中的这种中断影响围板的机械稳定性。本专利技术所基于的考虑是，与电磁波不同，声波或辐射波具有优点，即它们不会被常见的车辆围板元件吸收，而是仅仅被衍射、转向或在其它点上聚焦。本专利技术利用这些优点，其方式是考虑超声波的传播特性并且利用它们。因此本专利技术所基于的构思是，超声波传感器不是直接嵌入到车辆围板的表面中，而是使用已经存在的间隙、中间空间、空室和空槽，以便允许超声波从那里射出。超声波传感器元件又优选相对于车辆围板的表面向内向着车辆错置，由此自动地得到显著的机械保护。检测微波的传感器在这样相对于车辆围板的外表面错置的情况下由于车辆围板的吸收而不能工作，与检测微波的传感器不同，超声波传感器的退缩布置能够实现：向内相对于车辆围板表面发生波产生并且所产生的声波在车辆的已存在的空位上射出。在这里使用到物理原理，根据该物理原理在换能器和声室之间仅必须存在流体连接或声学连接，但是流体连接或声学连接在任何情况下都不要求满足自由的视野，而是原则上能够实现压力补偿和由此实现声传递的任何连接都是适合的。车辆围板包括很多单个部件，它们基于不同的材料或基于可运动的部分不直接对接，而是这样地被固定，即得到较小的间隙，例如在门和门框之间。这样的间隙对于允许超声波传出是完全足够的，其中，此外换能器面积可以明显大于间隙宽度。最后通过使声音穿过这样的间隙仅仅声音被阻尼，但是在间隙宽度大于2至5mm(或者大于声脉冲的半个或一个波长，例如大于约3.7或7.5mm)时这样的阻尼过小而不至于实质地影响传感器的运行。超声波换能器被称为传感器，它被配置用于发出和接收以便主动地扫描周围环境。因此，本专利技术规定一种具有超声波传感器装置的车辆围板，该超声波传感器装置包括一个或多个超声波传感器元件。这些超声波传感器元件中的至少一个位于车辆围板的表面后面，即在车辆围板的一个空槽或一个向外敞开的空室中。空槽或向外敞开的空室可以由车辆围板的一个向外指向的凸出部分、例如一个用于接收牌照的凸出部分形成或可以由一个空室形成，该空室相对于车辆围板的表面向内构成，例如位于通过门和所属的框架限定的裂口后面。空槽或向外敞开的空室由至少一个车辆围板元件形成，即尤其是由金属板或塑料成形元件形成，它形成车辆围板的常见部分，但是不需要仅仅为了接收传感器而削弱该常见形状。换言之，车辆围板元件不设置仅仅用于布置超声波传感器元件的切口或开口，而是尤其是在车辆围板元件的边缘上的形状适配于相邻的车辆围板元件的形状并且尽可能存在车辆围板元件的连续的表面，从而不存在用于接收超声波传感器的中断。车辆围板元件的外侧尽管可以中断，例如为了接收车辆围板的其它元件或外部的车辆元件例如外反射镜，但是没有用于接收超声波传感器元件的专用空槽或开口，由此能够利用不是专门设置用于接收传感器的车辆围板元件。因此简化了制造，并且在设计方面得到积极的观点。但是尤其是通过使外侧不为了接收超声波传感器元件而中断，超声波传感器元件也不直接地固定在外侧上，由此排除了以下情况，即超声波传感器元件直接遭受来自周围环境的机械载荷。超声波传感器元件向内错位地(并且由此被保护地)布置。变换地存在车辆围板元件的突出的并且由此保护超声波传感器的区段，尤其是在较轻的撞击事故时。按照本专利技术的一个方面，空槽通过用于接收另外的围板元件或外部的车辆元件的凹部形成。由此该空槽具有两个功能，即接收超声波传感器元件和也接收另外的围板元件或外部的车辆元件。超声波传感器元件由此与一个另外的围板元件或一个外部的车辆元件(尤其是牌照固定装置)一起固定在空槽中，从而凹部和在需要时还有该另外的围板元件或外部的车辆元件形成用于超声波传感器元件的保护装置。空槽或空室可以通过一个单个的车辆围板元件的形状形成。该形状提供了一个向着车辆指向的空间，该空间处在与车辆围板的周围环境的直接流体接触中，以便能够输出声波。代替流体连接，也可以设置声传递连接，其中例如一个金属片或一个另外的板作为膜片作用，它尽管在流体机械方面分开一个连接，但是传递声音地作用，其方式是金属片或板随着振动，即可以被置于振动中。作为变型，空槽或空室可以通过两个不同的车辆围板元件形成，这些车辆围板元件可以例如通过一个间距或通过一个间隙相互连接。在该情况中对于间隙或间距形成流体连接(该流体连接也可通过一个膜片分开并且这时实施为传递声音的连接)。通过间距相互对接的不同的车辆围板元件可以由不同的材料制成，例如由塑料和金属制成，或者不同的车辆围板元件可以是可相对彼此运动的车辆围板元件。在这两种情况中通常设置一个间隙，例如在前照灯壳体和周围的金属板围板之间，或者在一个门和框架之间。可相对彼此运动的车辆围板元件包括一个可相对于车辆围板运动的第一元件和一个固定的第二元件，或者也可以是两个可相对于车辆围板运动的车辆围板元件，它们可相对彼此运动。本专利技术的另一个方面规定，所述至少一个超声波传感器元件与车辆围板的紧邻周围环境处在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.20 DE 102010031573.71.具有超声波传感器装置的车辆围板，其中，该超声波传感器装置包括至少一个超声波传感器元件(20)，其特征在于，该超声波传感器元件(20)设置在一个内围板元件(40)的一个向外敞开的空槽(30)或一个向外敞开的空室(30’)中，其中，所述向外敞开的空槽(30)或向外敞开的空室(30’)通过至少一个车辆围板元件(10、12)形成，所述车辆围板元件的外侧不为了接收超声波传感器元件(20)而中断，其中，所述空槽(30)通过一个被构造用于接收一个另外的车辆围板元件(10、12)或外部的车辆元件(46)的凹部形成，或者所述空槽(30)或空室(30’)通过两个不同的外部的车辆元件(46，46’)之间的间距构成，其中，所述两个不同的外部的车辆元件由不同的材料制成，所述间距是间隙(14)。2.根据权利要求1的车辆围板，其中，所述超声波传感器元件(20)在空槽(30)内部或在空室(30’)内部一方面与车辆围板元件(10、12)的紧邻的周围环境直接流体连通并且另一方面所述超声波传感器元件(20)设有在相对于车辆围板的相对布置中的方向特性，该方向特性具有至少一个敏感范围，该敏感范围指向一个车辆围板元件(10、12)或指向一个外部的车辆元件(46)，或者，所述车辆围板元件(10、12)或外部的车辆元件(46)相对于紧邻的周围环境遮盖所述超声波传感器元件(20)的一个敏感区域的至少一个区段。3.根据权利要求2的车辆围板，其中，由超声波传感器元件(20)辐射出的声功率至少部分地通过绕道的元件(44，44’)向着车辆围板元件(10、12)之间的间隙(14)的方向转向。4.根据权利要求1的车辆围板，其中，所述超声波传感器元件(20)部分地或完全地通过车辆围板或一个车辆围板元件(10、12)的一个区段遮盖，并且所述超声波传感器元件(20)间接地或直接地固定在车辆围板的一个内围板元件(40)上或在车辆围板的一个内围板元件(40)中的空槽(30)或向外敞开的空室(30’)中，该内围板元件限定所述空槽(30)或空室(30’)的一个部分。5.根据权利要求1的车辆围板，其中，空槽(30)或向外敞开的空室(30’)由车辆围板的通风格或散热器架中的敞开结构形成，或者空槽(30)或向外敞开的空室(30’)由车辆围板中的间隙(14)形成，它通过一个可运动或固定的车辆围板元件(10、12)与一个另外的可运动或固定的车辆围板元件(10、12)的相遇形成。6.根据权利要求4的车辆围板，其中，所述空槽(30)或空室(30’)的所述部分是所述空槽(30)或空室(30’)的一个底部区段(42)。7.根据权利要求5的车辆围板，其中，通过两个车辆围板元件相遇形成的间隙通过以下方式实现：(a)一方面一个侧门，或一个行李室盖、箱盖或发动机罩盖和另一方面所属的止挡；(b)一方面一个开启把手和另一方面一个开启把手凹槽或车辆围板的一个开启把手固定区段；或(c)一方面一个固定或可运动的外反射镜(46’，46”)和另一方面一个接收该外反射镜的反射镜壳体；或(d)一方面车辆围板的一个挡泥板元件、一个保险杠、一个覆板、一个装饰元件、一个装饰条、一个车辆牌...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：
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