本发明专利技术涉及一种用于过滤机动车辆(1)的超声波传感器(10)的电源电压(Ub)的滤波器装置(9)，其中，所述滤波器装置(9)在输入侧上电连接到提供电源电压(Ub)的电压源(8)，并且在输出侧上电连接到超声波传感器(10)。所述滤波器装置(9)包括具有电阻器(R1)和电容器(C1)的低通滤波器，其中，所述滤波器装置(9)包括二极管(D2)，其与电阻器(R1)并联连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于过滤机动车辆的超声波传感器的电源电压的滤波器装置、超声波传感器装置以及机动车辆
本专利技术涉及一种用于过滤机动车辆的超声波传感器的电源电压的滤波器装置，其中滤波器在输入侧上可电连接到提供电源电压的电压源，并且在输出侧上可电连接到超声波传感器，并且其中滤波器装置包括低通滤波器，其具有电阻器和电容器。此外，本专利技术涉及一种具有超声波传感器和这种滤波器装置的超声波传感器装置。本专利技术还涉及一种具有这种超声波传感器装置的机动车辆。
技术介绍
在这种情况下，感兴趣的主题尤其集中在用于机动车辆的超声波传感器上。这种超声波传感器例如可以布置在车辆的保险杠上并且用于检测机动车辆周围的物体。为了能够检测物体，在发送阶段期间使用超声波传感器发射超声波信号。为此，使用适当的换能器元件(比如压电元件)将超声波传感器的振动膜片激励成振动。为了能够在发送阶段期间操作换能器元件，需要相对高的电流。在随后的评估阶段，使用超声波传感器再次接收从物体反射的超声波信号。在评估阶段期间，换能器元件不被激励。在这种情况下，超声波传感器以相对小的评估电流或工作电流操作。超声波传感器通常由机动车辆的电压源提供电能。为了能够过滤由电压源提供的电源电压，通常使用具有低通或RC元件的滤波器装置。因此，滤波器装置包括电阻器和电容器，其中取决于电阻器和电容器的大小，获得特定的时间常数和得到的截止频率，超过该截止频率，滤波器产生显著的衰减。由于空间限制，通常不可能使用具有相对高电容的电容器。如果要达到相对较低的截止频率，则必须使用具有高电阻值的电阻器。特别是在提供高电流的发送阶段期间，这导致电阻器两端的显著电压降。在这方面，EP0623395B1描述了一种用于衰减超声换能器的电路装置。该电路装置可用于超声换能器，该超声换能器既设计为发射器又设计为接收器。该电路装置具有发生器，该发生器设计成控制超声换能器的激活电压，使得对应于控制电压的发射的超声换能器信号的幅度根据衰减时间的指定包络曲线衰减。此外，发生器具有装置，其结果是指定的包络曲线在一段时间内最初衰减到非零电压值，然后包络曲线的电压值在特定时间段内几乎恒定。这些装置可以具有例如连接为低通滤波器的RC元件。
技术实现思路
本专利技术的目的是指出如何以简单的方式更有效地操作上述类型的超声波传感器的滤波器装置的解决方案。根据本专利技术，该目的通过滤波器装置、超声波传感器装置和具有根据相应独立权利要求的特征的机动车辆来实现。本专利技术的有利扩展是从属权利要求、说明书和附图的主题。根据本专利技术的滤波器装置用于过滤机动车辆的超声波传感器的电源电压。滤波器装置可以在输入侧上电连接到提供电源电压的电压源，并且在输出侧上电连接到超声波传感器。滤波器装置还包括低通滤波器，其具有电阻器和电容器。根据本专利技术提供的是，滤波器装置包括二极管，其与电阻器并联连接。滤波器装置可用于机动车辆的超声波传感器。这种超声波传感器例如可以布置在机动车辆的保险杠上。该超声波传感器可以具有例如由铝制成的膜片，并且可以具有杯形设计。此外，超声波传感器可以具有换能器元件，例如压电元件，利用其可以将膜片或膜片的基部激励成机械振动。为了激励换能器元件，在超声波传感器的发送阶段期间需要相对高的传输电流。在随后的评估阶段，换能器元件不再被激励。在这种情况下，接收从物体反射的超声波信号，撞击膜片并将其激励成振动。然后可以用换能器元件检测膜片的这些振动。在评估阶段期间，向超声波传感器提供相对低的评估电流。例如，这用于为超声波传感器的处理装置特别是微处理器供电。使用机动车辆的电压源提供电源电压。电压源也可用于提供电流。电压源可以是例如电池或蓄电池。电压源也可以是机动车辆的车载网络的一部分。为了滤除由电压源提供的电源电压，使用滤波器装置。特别地，滤波器装置设计成滤除高频信号分量或来自电源电压的干扰。为此，滤波器装置包括低通滤波器，其具有电阻器和与电阻器并联连接的电容器。过滤器装置可以具有输入端子，其可以电连接到机动车辆的电压源。低通滤波器的电阻与一个输入端子串联连接，低通滤波器的电容器与输入端子并联连接。另外，滤波器装置可以具有可以电连接到超声波传感器的输出端子。然后根据本专利技术提供的是，滤波器装置还包括二极管，其与电阻器并联连接。通过将二极管与电阻器并联连接，特别是在高传输电流的情况下，可以将电压降限制为正向电压或者二极管正向电压或二极管钳位电压。二极管的该正向电压可以是例如0.5V或0.7V。因此，可以更有效地操作滤波器装置，特别是在超声波传感器的发送阶段期间。优选地，二极管和/或电阻器的大小设计成使得如果在超声波传感器的发送阶段期间指定的传输电流流过滤波器装置，则二极管导通。在发射超声信号的超声波传感器的发送阶段期间，提供传输电流，其可以是例如1A。原则上，还可以提供的是，在发送期间提供脉冲传输电流。在这种情况下，二极管和/或电阻的大小设计成使得该传输电流在二极管上引起电压降导致其导通。这意味着选择电阻器的电阻值和/或二极管的正向电压，使得如果传输电流流过滤波器装置，则二极管导通。因此，电压降限于二极管的正向电压。因此，低通滤波器或RC元件的电阻在某种意义上被二极管绕过。低通滤波器几乎不再具有滤波效果，但在超声波传感器的发送阶段通常不需要此。在另一实施例中，二极管和/或电阻器的大小设计成使得如果在超声波传感器的评估阶段期间指定的评估电流流过滤波器装置，则二极管阻塞。在超声波传感器的评估阶段期间，需要相对低的评估电流来操作超声波传感器，其例如可以是几毫安。该评估电流例如用于操作超声波传感器的处理装置或微处理器。特别是在评估阶段期间，必须从电源电压中滤除干扰。在这种情况下，二极管和/或电阻的大小设计成使得在流过滤波器装置的评估电流的情况下，二极管不导通。这意味着评估电流基本上流过低通滤波器的电阻器。在这种情况下，与电阻器并联连接的二极管因此是高电阻的。这意味着低通滤波器的时间常数由电阻定义。因此，可以可靠地过滤评估阶段期间的电源电压。因此总之，提供了一种滤波器装置，其可动态地适应超声波传感器的操作状态—换句话说是发送阶段或评估阶段。这是使用二极管实现的，二极管与电阻并联连接。这意味着可以以节省空间且成本有效的方式提供滤波器装置。在另一实施例中，滤波器装置包括与电阻器串联连接的附加二极管。与电阻器串联电连接的附加二极管可以提供反极性保护。如果连接不正确，可以防止损坏超声波传感器。在另一实施例中，滤波器装置具有至少一个附加电容器，其与低通滤波器的电容器并联连接。例如，可以提供的是，滤波器装置具有两个附加电容器，它们与低通滤波器的电容器并联连接。这些附加电容器特别用作超声波传感器的处理器装置或微处理器的能量存储器。这可用于确保为处理器装置提供所需的电压。根据本专利技术的用于机动车辆的超声波传感器装置包括超声波传感器和根据本专利技术的滤波器装置。还可以提供的是，滤波器装置的输入端子电连接到机动车辆的电压源，比如电池或车载网络。滤波器装置的输出端子也可以电连接到超声波传感器。根据本专利技术的机动车辆包括至少一个根据本专利技术的超声波传感器装置。还可以提供的是，机动车辆具有多个超声波传感器装置。在这种情况下，超声波传感器装置的各个超声波传感器可以在保险杠的区域中分布在机动车辆上。特别地，机动车辆设计为乘用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于过滤机动车辆(1)的超声波传感器(10)的电源电压(Ub)的滤波器装置(9)，其中，所述滤波器装置(9)在输入侧上电连接到提供电源电压(Ub)的电压源(8)，并且在输出侧上电连接到超声波传感器(10)，并且其中，所述滤波器装置(9)包括具有电阻器(R1)和电容器(C1)的低通滤波器，其特征在于，所述滤波器装置(9)包括二极管(D2)，其与电阻器(R1)并联连接。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.29 DE 102016103514.91.一种用于过滤机动车辆(1)的超声波传感器(10)的电源电压(Ub)的滤波器装置(9)，其中，所述滤波器装置(9)在输入侧上电连接到提供电源电压(Ub)的电压源(8)，并且在输出侧上电连接到超声波传感器(10)，并且其中，所述滤波器装置(9)包括具有电阻器(R1)和电容器(C1)的低通滤波器，其特征在于，所述滤波器装置(9)包括二极管(D2)，其与电阻器(R1)并联连接。2.根据权利要求1所述的滤波器装置(9)，其特征在于，所述二极管(D2)和/或电阻器(R1)的大小设计成使得，如果指定的传输电流(Is)在超声波传感器(10)的发送阶段期间流过滤波器装置(9)，则二极管(D2)导通。3.根据权利要求1或2所述的滤波器装置(9)，其特征在于，所述二极管(D2)和/或电阻器(R1)的大小设计成使得，...
【专利技术属性】
技术研发人员：E莫克，
申请(专利权)人：法雷奥开关和传感器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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