[發明專利]用于分析和/或控制聲換能器的電路裝置

有效

• 申請號: 200780044044.2
• 申請日: 2007-10-02
• 公開（公告）號: CN101557884A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: R·貝克爾斯;K-H·里希特
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B06B1/02
• 分類號: B06B1/02;G01S7/523
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 曾 立

技術領域

本發明涉及一種用于分析和/或控制聲換能器的電路裝置，用于機動車中、尤其是用作泊車輔助裝置的一部分。本發明還涉及一種具有一個這種電路裝置的超聲波傳感器。

背景技術

在汽車中，作為泊車輔助裝置的一部分的超聲波傳感器用于停車位測量或者用于死角的照明。這些傳感器發送聲脈沖，捕獲由阻礙物反射的信號，將這些信號放大并轉換為可被分析的信號，以及將這些可被分析信號提供給控制器。為此，這些傳感器具有聲換能器和相應的發送和接收電子裝置。作為特別穩固的結構，保留了鑵狀的聲換能器，該聲換能器的鑵底由一個可振動的及由一壓電元件來激活的膜片構成。為了可實現該傳感器約3m的作用距離，該壓電元件被施加較高的、在50v和100v之間的電壓，該電壓通常由變壓比大于1的變壓器、或者變換器來產生。在此，在初級繞組的一側上，即在初級側上，一個直流電壓周期地被接通和關斷，由此在次級側上，即在次級繞組的一側上可捕獲一個根據所述變壓比的更高電壓。該更高電壓用作所述聲換能器的控制電壓。

被障礙反射的回波信號典型地具有0.1毫伏和1.0毫伏之間的振幅。當然在機動車周圍和機動車本身內部存在著干擾源，這些干擾源信號以傳感器的工作頻率并且以可比較的振幅產生干擾信號。特別常見的是在汽車前照燈里干擾了發光管的電子鎮流器和氣體放電管的鎮流器。因為放大器的輸入端是傳感器的分析電子裝置的敏感位置，這些干擾通過放大路徑耦合入。

為了干擾抑制，公知了以下措施：一方面在電路拓撲結構和電路選擇參數中提出了低通濾波器，高通濾波器和帶通濾波器。此外比較熟悉的是，符合EMV地并在多層覆金屬板中進行電路布置。也借助殼體和電路部件的屏蔽來工作。

在DE?102?48?667?A1里描述了用于補償磁干擾場的方法。因為變壓器本身作為天線對于磁干擾的接收也起了作用，在DE?102?48?667?A1里建議使用一個具有相同特性的第二變壓器。

發明的任務和優點

發明的任務是提供一種電路裝置，該電路裝置可以以很小的設計花銷和以很少的成本來盡可能有效地抑制由電場產生的干擾。

該任務通過一種電路裝置和一種超聲波傳感器來實現。

該電路裝置包括一具有一初級線圈和一次級線圈的變壓器，這些線圈導致一大于1的變壓比ü，其中，在該次級線圈上設有用于一聲換能器的端子，在該初級線圈上設有用于控制裝置的端子，所述控制裝置在該變壓器的初級線圈上產生一在時間上變化的電壓，其特征在于，在所述初級線圈的側上設有一天線，該天線適于接收由干擾信號產生的電場，該天線通過一耦合路徑與所述次級線圈的側連接，所述初級線圈的側和所述次級線圈的側在以下分別稱為初級側和次級側，其中，在該耦合路徑中設有一用于移相的裝置，該用于移相的裝置使得被所述天線接收的電的干擾信號移相180°。

該超聲波傳感器具有一聲換能器和一上述的電路裝置。

在以下的說明中給出了有利的實施形式。

如由現有技術已知的那樣，按本發明的電路裝置具有一個變壓器形式的變換器，該變壓器具有初級線圈和次級線圈，這些線圈產生大于1的變壓比。在次級線圈上設有用于聲換能器的端子和在初級線圈上設有用于控制裝置的端子，可由晶體管或者ASIC構成的該控制裝置在變壓器的初級線圈上產生在時間上變化的電壓。

本發明的基本思想在于，在初級側上設有用于接收電信號的″天線″，該天線對寄生的干擾信號也是敏感的。被該天線接收的信號通過移相器移相180度并且作為補償信號通過耦合路徑輸送到次級側。在此，電路這樣設計，使得當補償信號被輸送到次級側時，該補償信號盡可能具有與被次級側的部件所接收的干擾信號相同的振幅和移動了180度的相位。這些彼此在他們的相位中移動的相同振幅的信號，即在次級側上接收到的干擾信號和在初級側上″產生的″補償信號互相抵消。因此，發明的根本觀點在于用于抑制干擾電壓的補償方法，該補償方法可有利地用傳感器里現有的部件來執行。一個主要優點是，電場干擾的抑制可以在沒有屏蔽的情況下實現，并且在結合屏蔽的情況下改善了電場干擾的抑制。

現在一方面可以這樣設計天線的幾何結構，使得接收信號的振幅與在次級側上插入的電的干擾信號的振幅大致相當，被天線接收的信號的放大在這種情況下不需要。在此“天線”表示導體的每種在初級側的設置，該設置對電場具有一定的敏感度。