JP5538628B2 - 超音波センサ装置が遮蔽されている車両外装及び超音波変換器を車両外装に組み込むための方法 - Google Patents
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Description
本発明はセンサの非常にフレキシブルな固定を実現し、それと同時にセンサ自体は比較的強い衝突事故においても保護されている。更には、所要スペースが僅かであることに基づきセンサを車両のほぼあらゆる箇所に固定することができ、少なくとも、電磁波を検出するセンサよりも多くの箇所に固定することができる。特に、センサを車両外装に取り付けるために付加的な作業は必要とされない。つまり車両外装のエレメント自体は十分に非接触に保たれており、また、正確な空所を設ける必要はない。特に、本発明を用いることにより、センサを目に見えないように車両に取り付けることができるので、それによりセンサは車両の設計の障害にはならない。本発明による固定のために必要とされる特徴は、車両外装の通常の構成によってあらゆる車両外装に既に与えられており、従って、センサの固定は予定されていない車両外装に使用されるような、加工されていない標準部分を使用することができる。更には、外装の機械的な安定性を損なわせることになる車両外装の表面における大面積の中断部を生じさせることなく、即ち、表面が途切れずに連続している、非常に出力の大きい大面積のセンサを使用することができる。
超音波センサ素子自体は、実質的に電気機械的な素子(例えば圧電素子)及びそれと接続されている励起ダイアフラムとを備えた超音波変換器によって形成される。別のケースにおいては、圧電素子自体がダイアフラムを形成することができる。更には、超音波センサ素子が固定エレメント又は、音響的な影響を及ぼすためのエレメント、例えば所定の音響的な特性、共振を惹起させるために中空部を形成するエレメントを含むことができる。本発明に従い使用される超音波センサ素子の特別な実施の形態は音響ホーンを含み、この音響ホーンはダイアフラム面(即ち感応面)に取り付けられており、それによりダイアフラムから離れる音波、又はダイアフラムに到来する音波を収束させることができる。超音波センサ素子を車両の凹部又は中空部に配置することによって、有利には補償回路によって補償調整される、変換器の変更された伝播特性が生じるか、又は、少なくとも超音波信号の処理時に考慮される。更には、間隙の通過時に音波を変化させる回折に大きな影響を及ぼす間隙密度が特に考慮される。超音波センサ素子の方向特性、従って超音波センサ素子の配向をほぼ任意に選定することができる。第1の例においては、方向特性が凹部又は中空部から間隙又は流体連結部もしくは音波連結部に配向されているが、しかしながら、超音波センサ素子が配向されており、且つ、放射を間隙へと放射するために配置されている反射器も所期のように使用することができる。反射エレメントとして、付加的なエレメントを凹部又は中空部に取り付け、そこに固定することができる。第2の例においては、車両外装の内側面が、反射器として使用するために相応に成形されている。更なるケースは、所与の形状が変更されずに考慮され、また、超音波センサ素子の適切な配置によって反射器から間隙への音波の相応の放射が行なわれる、凹部又は中空部の内壁への超音波センサ素子の配向に関する。
Claims (9)
- 少なくとも一つの超音波センサ素子(20)を備えている超音波センサ装置を有している車両外装において、
前記超音波センサ素子(20)は、内側外装エレメント(40)の凹部(30)内に設けられているか、又は外側に向かって開かれている中空部(30)内に設けられており、
外側に向かって開かれている前記凹部(30)又は前記外側に向かって開かれている中空部(30)は少なくとも一つの車両外装エレメント(10,12)によって形成されており、該車両外装エレメント(10,12)の外面は前記超音波センサ素子(20)を収容するためには途切れず連続しており、
前記凹部(30)は、別の車両外装エレメント(10,12)又は外面車両エレメント(46)を収容するために構成されている窪みによって形成されているか、又は、前記凹部(30)又は前記中空部(30)は、異なる材料から製造されている二つの異なる外面車両エレメント(46,46’)間の間隙(14)によって形成されていることを特徴とする、車両外装。 - 前記超音波センサ素子(20)は、一方では前記凹部(30)内部又は前記中空部(30)内部において、前記車両外装エレメント(10,12)が直接的に接している周囲と直接的且つ流体的に連結しており、他方では車両外装エレメント(10,12)又は外面車両エレメント(46)に配向されている少なくとも一つの感応領域を有する、前記車両外装に相対的に配置されている方向特性を有しているか、又は、前記車両外装エレメント(10,12)又は前記外面車両エレメント(46)によって前記超音波センサ素子(20)の感応領域の少なくとも一つの区間は、直接的に接触している周囲に対して遮蔽されている、請求項1に記載の車両外装。
- 前記超音波センサ素子(20)から放射される音波出力は少なくとも部分的に、偏向エレメント(44,44’)によって前記車両外装エレメント(10,12)間の間隙(14)の方向へと偏向される、請求項2に記載の車両外装。
- 前記超音波センサ素子(20)は前記車両外装の一区間又は一つの車両外装エレメント(10,12)によって部分的又は完全に遮蔽されており、前記超音波センサ素子(20)は前記凹部(30)内又は前記外側に向かって開かれている中空部(30)内において、前記凹部(30)又は前記中空部(30)の底部区間(42)を規定する前記車両外装の内側外装エレメント(40)上又は内側外装エレメント(40)内に直接的又は間接的に固定されている、請求項1に記載の車両外装。
- 前記凹部(30)又は前記外側に向かって開かれている中空部(30)は、前記車両外装の換気グリル又はラジエータグリル内の開かれた構造によって形成されるか、又は、
前記凹部(30)又は前記外側に向かって開かれている中空部(30)は、可動又は固定の車両外装エレメント(10,12)を別の可動又は固定の車両外装エレメント(10,12)へと接合させることによって形成され、
(a)一方は通用ドア、又はトランクルーム、タンクカバーもしくはボンネットのカバー、他方は所属の受け部によって形成されるか、又は、
(b)一方は開放部のノブ、他方は開放部のノブの窪み又は車両外装の開放部のノブの固定区間によって形成されるか、又は、
(c)一方は固定又は可動のサイドミラー(46’,46’’)、他方は該サイドミラーを収容するミラーケーシング(46)によって形成されるか、又は、
(d)一方は車両外装の泥よけ、バンパ、カット部、装飾エレメント、トリム、ナンバープレート灯、ナンバープレート固定エレメント、ラジエータグリル、ラジエータグリル固定エレメント、他方はそれらに接続されているフロントエプロンを含む車両外装エレメントによって形成されるか、又は、
(e)一方はランプケーシング、ヘッドライトケーシング、他方はそれらに接続されている車両外装エレメント(10,12)によって形成されるか、又は、
(f)一方はホイールアーチの内側面、他方は車輪によって形成される、
車両外装における間隙(14)によって形成される、請求項1に記載の車両外装。 - 超音波センサ装置の少なくとも一つの超音波センサ素子(20)を設けるステップと、
前記超音波センサ素子(20)を車両外装エレメント又は外面車両エレメント(10,12,40,42)に固定するステップとを備えている、車両外装に複数の超音波センサを組み込むための方法において、
前記固定ステップは、前記超音波センサ素子(20)を前記車両外装の凹部(30)内又は外側に向かって開かれている中空部(30)内に固定するステップを含み、前記超音波センサ素子(20)が固定される前記凹部(30)又は前記外側に向かって開かれている中空部(30)は、前記超音波センサ素子(20)を収容するためには途切れていない連続する外面を備えている少なくとも一つの車両外装エレメント(10,12)によって形成され、
前記超音波センサ素子(20)を、別の車両外装エレメント(10,12)又は外面車両エレメント(46)が固定されている窪み(30)に固定するか、又は、
前記超音波センサ素子(20)を、異なる材料又は相互に可動の車両外装エレメント(10,12)から形成される二つの異なる車両外装エレメント(10,12)間の間隙(14)によって形成されている凹部(30)に固定することを特徴とする、車両外装に複数の超音波センサを組み込むための方法。 - 前記超音波センサ素子(20)を前記車両外装エレメント(10,12)又は前記外面車両エレメント(46)によって少なくとも部分的に覆い、前記超音波センサ素子(20)の感応領域の少なくとも一部を前記固定によって、前記車両外装又は前記車両外装エレメント(10,12)の少なくとも一区間によって遮蔽し、前記超音波センサ素子(20)の前記感応領域を前記固定によって、前記車両外装と直接的に接している周囲と流体的に連結させる、請求項6に記載の方法。
- 車両外装に固定されている超音波センサ素子(20)から前記車両外装の周囲に超音波を保護して放射するための方法において、
音波を前記超音波センサ素子(20)の励起によって形成するステップと、
前記超音波の少なくとも一部を、別の車両外装エレメント(10,12)に対して間隔を空けて設けられている縁部を有している少なくとも一つの車両外装エレメント(10,12)の内面へと放射するステップとを備えており、
前記超音波を前記周囲に放射し、該放射は、前記車両外装エレメント(10,12)における前記超音波の回折及び/又は反射を含むことを特徴とする、超音波を保護して放射するための方法。 - 車両外装に固定されている超音波センサ素子(20)によって、前記車両外装の周囲から超音波を保護して受信するための方法において、
別の車両外装エレメント(10,12)に対して間隔を空けて設けられている縁部を有している少なくとも一つの車両外装エレメント(10,12)の外面に入射する超音波を受信するステップを備えており、前記超音波は、少なくとも一つの車両外装エレメント(10,12)によって形成される凹部(30)又は該凹部(30)内に配置されている超音波センサ素子(20)に入射し、該入射は前記車両外装エレメント(10,12)における前記超音波の回折及び/又は反射を含むことを特徴とする、超音波を保護して受信するための方法。
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