一一例 如保持。所述第二聲換能器裝置的傳感器元件優(yōu)選布置在罐形元件的構(gòu)造為膜片的底面 上、尤其底面的指向外部的一側(cè)上。
[0020] 印制導(dǎo)線(xiàn)優(yōu)選施加到膜片上，其方式是，例如通過(guò)粘接來(lái)施加蒸鍍有印制導(dǎo)線(xiàn)的 薄膜到所述第一聲換能器裝置的構(gòu)造為膜片的表面上。薄膜尤其可以涉及聚酰亞胺薄膜或 特氟龍薄膜。這樣的薄膜的特征主要在于高耐熱性和良好的電絕緣特性。
[0021] 在本發(fā)明的一種替代實(shí)施中，第二聲換能器裝置施加在柔性的印刷電路板上，其 中所述柔性的印刷電路板具有印制導(dǎo)線(xiàn)和電極，其中所述柔性的印刷電路板尤其與所述膜 片粘接。這能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置的特別簡(jiǎn)單的制造。
[0022] 為了進(jìn)行保護(hù)以防損壞，第二聲換能器裝置的傳感器元件設(shè)有覆蓋層，其例如具 有纖維塑料復(fù)合物。此外，為了附加的密封以及保護(hù)以防潮濕和其他的環(huán)境影響，優(yōu)選地， 第二聲換能器裝置的傳感器元件中的至少一個(gè)可以由例如以罩或密封薄膜的形式的覆蓋 元件覆蓋。
[0023] 覆蓋元件優(yōu)選可以構(gòu)造為罐形的并且完全覆蓋第一和第二聲換能器裝置或者第 二聲換能器裝置和第一聲換能器裝置的膜片。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置適于機(jī)動(dòng)車(chē)的或機(jī)器人的周?chē)h(huán)境檢測(cè)、尤其適于泊車(chē) 輔助系統(tǒng)或也適于自主駕駛平臺(tái)。
[0025] 此外根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置一種用于尤其車(chē)輛的周?chē)h(huán)境檢測(cè)的方法，其中應(yīng)用根據(jù) 本發(fā)明的傳感器裝置。所述方法提出，所述第一聲換能器裝置發(fā)送聲學(xué)信號(hào)，所述聲學(xué)信號(hào) 可以在一個(gè)或多個(gè)對(duì)象上反射，所述第二聲換能器裝置接收反射信號(hào)，并且進(jìn)行所述反射 信號(hào)的與角度相關(guān)的分析處理。與角度相關(guān)的分析處理尤其理解為通過(guò)第二聲換能器裝置 的傳感器元件布置為聲換能器陣列可以基于由相應(yīng)傳感器元件接收的聲波之間的時(shí)間差 和相位差檢測(cè)以下對(duì)象的位置和形狀：在所述對(duì)象上聲波被反射。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的方法在一種優(yōu)選實(shí)施中提出，在發(fā)送聲學(xué)信號(hào)之后，通過(guò)以下方式 實(shí)現(xiàn)第一聲換能器裝置的衰減：尤其進(jìn)行第一聲換能器裝置的反相控制。在此，第二聲換能 器裝置用作用于控制的調(diào)節(jié)回路，以便確定第一聲換能器裝置的膜片的振動(dòng)的當(dāng)前相位和 /或頻率和/或幅度。所獲得的關(guān)于第一聲換能器裝置的膜片的振動(dòng)的當(dāng)前相位和/或頻 率和/或幅度的信息用于如此控制第一聲換能器裝置，使得實(shí)現(xiàn)暫態(tài)振動(dòng)的快速和有效的 衰減。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置例如應(yīng)用在用于日常道路交通的車(chē)輛的車(chē)輛駕駛員系 統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)上的車(chē)輛中、港口中的車(chē)輛中、倉(cāng)庫(kù)中的車(chē)輛中、建筑工地上的車(chē)輛中、道路建設(shè)中 的車(chē)輛中，但也用于與其他太空飛船對(duì)接的太空飛船中，或者用于機(jī)器和機(jī)器人。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 圖1示出第一聲換能器裝置的實(shí)施；
[0029] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的傳感器裝置；
[0030] 圖3以剖面圖和俯視圖示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的傳感器裝置；
[0031] 圖4以剖面圖示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的傳感器裝置；
[0032] 圖5以剖面圖示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的傳感器裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 圖1示意性地以透視圖示出用于第一聲換能器裝置10的一個(gè)實(shí)施例。第一聲換 能器裝置10包括罐形元件11，所述罐形元件例如可以由塑料或鋁制成。該元件11包括構(gòu) 造為膜片12的底面12和環(huán)繞的邊緣面14。底面12基本上圓形地構(gòu)造。膜片12例如可 以與元件11 一件式地構(gòu)造，或者作為單獨(dú)的部件固定在環(huán)繞的邊緣面14上。邊緣面14沿 其背離底面12的棱邊的方向具有環(huán)繞的突起部16。該突起部16用于將元件11固定在例 如機(jī)動(dòng)車(chē)上的未示出的傳感器殼體的容納部中。未示出的壓電元件以已知的方式如此布置 在膜片12上，使得該壓電元件可以激勵(lì)膜片12進(jìn)行振動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)聲波通過(guò)第一聲換能器 裝置10的發(fā)射。通常，所發(fā)射的聲波的頻率位于40kHz至120kHz的范圍內(nèi)，即在超聲范圍 內(nèi)。通過(guò)所描述的構(gòu)造，第一聲換能器裝置10有利地輻射具有高聲壓的聲波。在圖1的示 圖中，膜片12處于振動(dòng)中，這通過(guò)膜片12的中央拱形表示。膜片12具有中央?yún)^(qū)域12b，該 中央?yún)^(qū)域在激勵(lì)所示振動(dòng)模式時(shí)經(jīng)受沿垂直于膜片面12的方向的最大偏移（振動(dòng)波腹）。
[0034] 此外，膜片12在其邊緣處具有大致環(huán)形的區(qū)域12a，所述區(qū)域在激勵(lì)所示振動(dòng)模 式時(shí)經(jīng)受沿垂直于膜片面12的方向的最小偏移或者甚至不經(jīng)受沿垂直于膜片面12的方向 的偏移（振動(dòng)波節(jié)）。有利的是，將根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的第二聲換能器裝置的傳感器元件布置 在僅僅經(jīng)受小的偏移或甚至不經(jīng)受偏移的區(qū)域中，以便避免傳感器元件的機(jī)械負(fù)荷和/或 通過(guò)運(yùn)動(dòng)引起的測(cè)量誤差。在此所示振動(dòng)形式僅僅是膜片12的可激勵(lì)的振動(dòng)形式的一種 可能示例。更高階的振動(dòng)形式以已知的方式在其他區(qū)域中具有振動(dòng)波腹或振動(dòng)波節(jié)。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置1在圖2中示意性地以透視圖示出。傳感器裝置1包括 第一聲換能器裝置10,所述第一聲換能器裝置根據(jù)在圖1中示出的聲換能器裝置10構(gòu)造。 相同的部分設(shè)有相同的參考標(biāo)記。
[0036] 第二聲換能器裝置20布置在元件11的構(gòu)造為膜片12的底面上，所述第二聲換能 器裝置包括八個(gè)類(lèi)似構(gòu)造的傳感器元件22a、22b、22c、22d、22f、22g、22h、22i。第二聲換能 器裝置20構(gòu)造為聲換能器陣列。相鄰傳感器元件之間的間距分別相同。膜片12上的中央 位置不具有傳感器元件，因?yàn)樵谠搮^(qū)域中在膜片彎曲振動(dòng)時(shí)偏移最強(qiáng)，如由圖1得出的那 樣。為了避免傳感器元件22a-22i的機(jī)械負(fù)荷和測(cè)量精度，傳感器元件22a-22i布置在膜 片12的邊緣區(qū)域中，與膜片中央的最大偏移（如在圖1中所示）相比，所述邊緣區(qū)域在膜 片彎曲振動(dòng)的在本示例中激勵(lì)的模式中僅僅經(jīng)受小的偏移。替代地，也可考慮傳感器元件 的其他布置，其具有更多或更少的列或行和/或更大數(shù)量或更小數(shù)量的傳感器元件。
[0037] 傳感器元件22a_22i沿X方向和y方向的間距優(yōu)選分別是聲波的波長(zhǎng)的一半，傳 感器裝置1針對(duì)此而設(shè)計(jì)。因此，對(duì)于50kHz的典型頻率和空氣中的應(yīng)用，從一個(gè)傳感器元 件的中點(diǎn)至距離最遠(yuǎn)的傳感器元件的中點(diǎn)測(cè)量，間距是約3mm。偏差導(dǎo)致反射點(diǎn)空間分離時(shí) 的精度損失。
[0038] 因?yàn)樵趥鞲衅餮b置1的一定振動(dòng)衰減時(shí)間之后才進(jìn)行所接收的聲學(xué)信號(hào)的可靠 探測(cè)，所以提出使傳感器裝置1在發(fā)送聲學(xué)信號(hào)之后衰減。通過(guò)衰減來(lái)減小至少在通過(guò)第 一聲換能器裝置10發(fā)送聲學(xué)信號(hào)與通過(guò)第二聲換能器裝置20探測(cè)所反射的聲學(xué)信號(hào)之間 必須流逝的持續(xù)時(shí)間，以便保證尤其在傳感器裝置1的近區(qū)域中的可靠測(cè)量。如果根據(jù)本 發(fā)明的傳感器裝置1用于機(jī)動(dòng)車(chē)的駕駛輔助系統(tǒng)或泊車(chē)輔助系統(tǒng)中的對(duì)象探測(cè)，則通過(guò)所 謂的死時(shí)間（Totzeit)的減小也可以識(shí)別具有至傳感器的小間距的對(duì)象。最小可檢測(cè)間距 以已知的方式通過(guò)傳感器裝置1的暫態(tài)振動(dòng)持續(xù)時(shí)間確定。
[0039] 第一聲換能器裝置10的衰減優(yōu)選通過(guò)第一聲換能器裝置的壓電元件的主動(dòng)控制 實(shí)現(xiàn)，其與膜片11的振動(dòng)反相。第二聲換能器裝置20在此用作用于膜片11的振動(dòng)的傳感 器，并且可以構(gòu)成調(diào)節(jié)回路，該調(diào)節(jié)回路能夠?qū)崿F(xiàn)膜片的快速和高效的衰減。因此可能的 是，減少或完全放棄衰減材料一一例如發(fā)泡塑料的使用。
[0040] 替代在圖2中示出的傳感器元件22a_22i的布置，也可考慮其他布置，例如具有變 化的間距的布置。傳感器元件22a_22i在所示出的示例中具有基本上圓形的表面。替代地， 其他形狀也是可能的，例如矩形、方形或多邊形的形狀。
[0041] 傳感器元件22a-22i分別包括一個(gè)駐極體元件和一個(gè)公共的蓋層，所述蓋層設(shè)計(jì) 為振動(dòng)膜片。當(dāng)信號(hào)、例如由對(duì)象反射的聲到達(dá)時(shí)，蓋層運(yùn)動(dòng)并且引起電容的變化，該電容 的變化是可測(cè)量的。由此，在傳感器元件22a-22i中的每一個(gè)上產(chǎn)生電壓信號(hào)。通過(guò)傳感 器元件22a-22i布置為聲換能器陣列可以基于由相應(yīng)傳感器元件22a-22i接收的聲波之間 的時(shí)間差和相位差檢測(cè)以下對(duì)象的位置和形狀：在所述對(duì)象上聲波被反射。所獲得的信息 例如可以通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)的駕駛員輔助系統(tǒng)繼續(xù)處理。
[0042] 在圖3中以剖面圖（圖3A)和俯視圖（圖3B)示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的傳 感器裝置1，其中在圖3B中傳感器元件22a-22i的蓋層125不可見(jiàn)。第一聲換能器裝置110 包括罐形元件111，其具有膜片112作為底面。第一聲換能器裝置110構(gòu)造為具有壓電陶瓷 115作為執(zhí)行器的彎曲振動(dòng)器，所述壓電陶瓷通過(guò)電連接端117控制。在該實(shí)施中，在第一 聲換能器裝置110的膜片112上設(shè)置有四個(gè)傳感器元件122,所述傳感器元件用作傳感器陣 列并且一起構(gòu)成第二聲換能器裝置120。第二聲