【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于检测车辆周围环境中的对象的超声换能器的外壳，还涉及一种用于检测车辆周围环境中的对象的超声换能器，以及一种车辆。
技术介绍
1、用于检测车辆周围环境中的对象的超声换能器例如用于停车系统等。这种超声换能器通常根据脉冲回波原理工作，其中同一超声换能器用作发射器和接收器。因此，设计尽可能小的近距离“盲区”是特别困难的，因为无法从盲区接收或可靠地检测到回波信号。该“盲区”的大小由脉冲发射后换能器的混响时间来表征和确定。
2、为了获得较高的电声转换效率并因此获得较宽的检测范围和/或较低的信噪比，超声换能器通常基于弯曲换能器原理。压电换能器圆盘被施加到薄膜上并以共振模式工作。
3、为了有助于此并避免来自道路和/或非常高的对象(例如停车场的屋顶和/或桥梁的顶部)的回波，通常采用明显的方向性特征和较窄的孔径角。例如，这可以通过特殊的薄膜几何形状来实现。
4、这方面的一个示例是jp 2001 326987 a。该专利公开了一种用于超声换能器的杯状外壳，其底部具有中心圆盘形加厚部分。这种设计有时表现出较低的电声效率，这缩短了所得超声换能器的检测范围。此外，利用这种设计，可以在发射超声波脉冲之后提供较长的混响时间，由此扩大了近距离盲区。
5、例如，jp 2006 174 003教导了一种用于改善混响时间的设计。该专利公开了一种用于超声换能器的旋转对称的杯形外壳。外壳的底部部分具有截头圆锥的形状，对于具有恒定斜率的换能器元件，其厚度从侧壁朝中心平台向内侧增加。
6、在jp
7、de 11 2009 003 590 t5公开了一种具有改进的谐振频率稳定性的超声换能器。所描述的超声换能器包括设有下侧的圆柱形外壳以及压电元件，该压电元件基本上设置在外壳下侧的中心。外壳的下侧具有倾斜部分和平坦部分，该倾斜部分从设置有压电元件的位置向外壳的内壁表面逐渐变薄，而该平坦部分从倾斜部分的外边缘延伸到外壳的内壁表面，同时保持该倾斜部分的外边缘的厚度。
8、特别地，在de 11 2009 003 590 t5的图3中示出的设计中，混响时间可以延长。所公开的外壳在安装状态下往往会在车身外侧出现明显的毛刺。与根据上述jp 2001 326987a的设计相比，方向性特征可能会退化并且孔径角会变宽。此外，电声效率会降低。
9、现有技术中已知的其他用于超声换能器的外壳:
10、jp 2005 039 689 a公开了一种用于超声换能器的具有平坦底部的杯状外壳。在一侧上，该平坦底部设置有朝向底部外侧的一个或多个平坦台阶，从而产生一个或多个更薄的底部区段。这种单侧性导致超声检测锥相对于外壳的纵向轴线倾斜。这种倾斜的结果是，超声检测锥相对于该纵向轴线不对称。因此，在安装过程中要观察传感器的方位。这个概念可能不适用于提供非对称电缆连接和/或在车身的左右两侧需要相同部件的实施例。换句话说，jp 2005 039 689 a的外壳不适用于需要对称的整体传感器结构的实施例。
11、jp 2017 225 013 a公开了一种圆盘形式的外壳，其用于具有中心椭圆形凹部的超声换能器。该椭圆形凹部具有平坦底部，该平坦底部具有肾形凹陷，该肾形凹陷在短边上具有较薄的平坦底部。具有平坦台阶的底部厚度的台阶状变化导致沿着该椭圆形凹部的纵向轴线的横截面。
12、de 10 2008 040905 a1公开了一种用于超声传感器的杯状外壳，该杯状外壳具有底面和侧壁。机电换能器元件，例如圆柱形圆盘形式的压电元件，粘接在该底面的平坦内侧上。
技术实现思路
1、在这种背景下，本专利技术的一个目的是提供一种改进的超声换能器，特别是用于这种换能器的外壳。在此，方向性特征、电声效率和/或较短的混响时间之间的有利折衷是最重要的。
2、因此，提出了一种用于检测车辆周围环境中对象的超声换能器的外壳。该外壳具有周向侧壁和底壁。周向侧壁限定了外壳的主轴线。底壁具有用于支撑换能器元件或超声元件的中心容置部以及至少一个调制器区域。调制器区域在包含主轴线的纵向截面平面中从容置部径向延伸至底壁的通向侧壁的过渡区。底壁的厚度在整个调制器区域上径向向外减小。底壁的内侧在调制器区域中具有至少两个不同的倾斜角。
3、外壳在底壁中实现了折衷。一方面，外壳的特征在于方向性特征，该方向性特征通过纵向截面平面中的较大孔径实现。另一方面，底壁的特征在于较高的电声效率，该较高的电声效率通过调制器区域的适当成形实现。此外，所提出的外壳适用于期望的较短的混响时间，并且最终对于制造公差的变化也具有是稳健的。由于所提出的底壁，可以很好地制造所提出的外壳。
4、特别是在纵向截面平面中，底壁的厚度在整个调制器区域上径向向外减小。底壁的内侧在调制器区域中、特别是在纵向截面平面中具有至少两个不同的倾斜角。
5、侧壁优选在周向方向上封闭，然而，也可以设想具有在周向方向上不连续和/或部分地不连续的壁的变型。
6、底壁具有外侧，该外侧优选垂直于主轴线延伸。还可以设想各种变型，在这些变型中，该外侧是凹形弯曲和/或凸形弯曲的和/或以截头圆锥的形式延伸和/或延伸至一点。
7、调制器区域的内侧优选地在纵向截面平面中以凸面倒圆延伸。因此减少了混响的趋势，即：改善了混响的趋势。可以设想，整个调制器区域被实施为凸面倒圆，也可以设想，调制器区域的一个区域被实施为凸面倒圆。
8、在本说明书中，术语“凸”和“凹”涉及在外壳内部进行观察。“凸”是指从外壳内部观察时朝向外侧，特别朝向外侧倒圆。通俗地说，“凸”可以看作是“向外”凸出。从功能上来说，底壁内侧的“凸形”部分对应于外壳的更大的内部容积。“凹”是指从外壳内部观察时朝向内侧，特别是朝向内侧倒圆。通俗地说，“凹”可以看作是“向内”凸出。从功能上来说，底壁内侧的“凹形”部分对应于外壳的较小的内部容积。
9、根据一种优选方案，可以设想的是，在纵向截面平面中，该内侧具有连续可微的走向。示例包括抛物线和/或指数轨迹。以这种方式可以改善频率特性。可以设想的是，该内侧以连续可微的方式在整个调制器区域上延伸。此外，可以设想的是，该内侧仅在调制器区域的一部分上以连续可微的方式延伸。
10、出于电声效率的原因，优选地，倒圆和/或抛物线的外边缘切向邻接一个假想的截头圆锥角。
11、如果调制器区域包含具有至少两个不同倾斜角的多个截头圆锥部分，则可以相对容易地制造用于外壳的模具。如果两个相邻的截头圆锥部分、特别是径向相邻的截头圆锥部分通过凸面倒圆而相互连接，则可以提高阻尼并可以减少混响。然而，也可以设想，两个相邻的截头圆锥部分、特别是径向相邻的截头圆锥部分通过边缘相互连接，从而使得固有频率特性变得更加明显。根据设计，这两种都是优选的改进。
12、出于电声效率的原因，同样优选地，调制器区域本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于超声换能器(106)的外壳(110、200、210、220、230)，所述超声换能器用于检测车辆(100)的周围环境(102)中的对象，所述外壳包括：
2.根据权利要求1所述的外壳(200、210、220)，其特征在于，所述调制器区域(132)的所述内侧(120)在纵向截面平面(126)中以凸面倒圆(202)延伸。
3.根据权利要求1或2所述的外壳(200、210、220)，其特征在于，所述内侧(120)在纵向截面平面(126)中连续可微地延伸至少一次。
4.根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、230)，其特征在于，所述调制器区域(132)包含具有不同倾斜角(D、E)的多个截头圆锥部分(150、152)。
5.根据权利要求5所述的外壳(110、230)，其特征在于，至少两个径向相邻的截头圆锥部分(150、152)通过凸面倒圆(158)相互连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、230)，其特征在于，所述调制器区域(132)的平面部分(134)被布置成：越靠近径向外侧，相应的平面部分(1
7.根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、200、210、220、230)，其特征在于，所述调制器区域(132)或在每种情况下的调制器区域(132)在纵向截面平面(126)中相对于所述主轴线(118)对称地延伸。
8.根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、200、210、220、230)，其特征在于，所述侧壁(114)具有平行于纵向截面平面(126)的加厚部分(170)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、200、210、220、230)，其特征在于，所述调制器区域(132)内侧的倾斜角(D、E)至少为2°，优选至少为2.5°，更优选至少为3°。
10.根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、200、210、220、230)，其特征在于，所述侧壁(114)在周向方向上至少在一些区段中中断和/或在沿周向方向观察时从所述主轴线突出不同的距离。
11.根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、210、220、230)，其特征在于，所述底壁(112)的内侧(120)通过凹面倒圆(156)从所述调制器区域(132)连接到所述容置部(130)中。
12.根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、200、210、220、230)，其特征在于，所述底壁(112)的内侧(120)通过凸面倒圆(158)从所述调制器区域(132)连接到所述侧壁(114)的内侧(122)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、200、210、220、230)，其特征在于，所述容置部(130)具有恒定的厚度(A)。
14.一种用于检测车辆(100)的周围环境(102)中的对象的超声换能器(106)，包括根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、200、210、220、230)和支撑在所述容置部(130)上和/或所述容置部(130)中的换能器元件。
15.一种具有根据权利要求14所述的超声换能器(106)的车辆(100)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于超声换能器(106)的外壳(110、200、210、220、230)，所述超声换能器用于检测车辆(100)的周围环境(102)中的对象，所述外壳包括：
2.根据权利要求1所述的外壳(200、210、220)，其特征在于，所述调制器区域(132)的所述内侧(120)在纵向截面平面(126)中以凸面倒圆(202)延伸。
3.根据权利要求1或2所述的外壳(200、210、220)，其特征在于，所述内侧(120)在纵向截面平面(126)中连续可微地延伸至少一次。
4.根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、230)，其特征在于，所述调制器区域(132)包含具有不同倾斜角(d、e)的多个截头圆锥部分(150、152)。
5.根据权利要求5所述的外壳(110、230)，其特征在于，至少两个径向相邻的截头圆锥部分(150、152)通过凸面倒圆(158)相互连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、230)，其特征在于，所述调制器区域(132)的平面部分(134)被布置成：越靠近径向外侧，相应的平面部分(134)越平坦。
7.根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、200、210、220、230)，其特征在于，所述调制器区域(132)或在每种情况下的调制器区域(132)在纵向截面平面(126)中相对于所述主轴线(118)对称地延伸。
8.根据前述权利要求中任一项所述的外壳(110、200、210、220、230)，其特征在于，所述侧壁(114)具有平行于纵向截面平面...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·哈格，HW·韦林，J·韦兰德，
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：
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