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DE102006008476A1 - Run time signals producing method for determining distance of e.g. bollard, involves receiving ultrasonic waves from object by ultrasonic transducers under formation of received signals, and evaluating received signals - Google Patents

Run time signals producing method for determining distance of e.g. bollard, involves receiving ultrasonic waves from object by ultrasonic transducers under formation of received signals, and evaluating received signals Download PDF

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DE102006008476A1
DE102006008476A1 DE102006008476A DE102006008476A DE102006008476A1 DE 102006008476 A1 DE102006008476 A1 DE 102006008476A1 DE 102006008476 A DE102006008476 A DE 102006008476A DE 102006008476 A DE102006008476 A DE 102006008476A DE 102006008476 A1 DE102006008476 A1 DE 102006008476A1
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ultrasonic
ultrasonic waves
ultrasound
received
signals
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DE102006008476A
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German (de)
Inventor
Johannes Dr. Ante
Denny SCHÄDLICH
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Siemens Corp
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Publication date
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Abstract

Eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Laufzeitsignals für eine Bestimmung eines Abstands eines Objekts (2) durch Messung der Laufzeit von Ultraschallpulsen umfasst wenigstens zwei in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnete Ultraschallquellen (12, 13) mit glattem Abstrahlbereich, die Sendesignale in durch die Sendesignale bestimmte Ultraschallwellen wandeln und die Ultraschallwellen abstrahlen, so dass diese sich interferierend überlagern, und eine Steuer- und Auswerteeinrichtung (9), die dazu ausgebildet ist, Sendesignale für die wenigstens zwei Ultraschallquellen (12, 13) zu bilden und abzugeben, so dass diese gleichzeitig Ultraschallwellen mit gleicher Frequenz und vorgegebener Phasenbeziehung abgeben, und wenigstens ein Empfangssignal, das von wenigstens einem Ultraschallwandler (12, 13), den wenigstens eine der wenigstens zwei Ultraschallquellen aufweist, und/oder einen weiteren Ultraschallwandler (12, 13) durch Wandlung empfangener, von dem Objekt (2) zurückgeworfener Ultraschallwellen gebildet ist, zu empfangen und unter Bildung des Laufzeitsignals auszuwerten.A Apparatus for generating a runtime signal for a determination a distance of an object (2) by measuring the duration of Ultrasonic pulses comprise at least two in a given one Distance from each other arranged ultrasonic sources (12, 13) with smooth emission area, the transmission signals in by the transmission signals convert certain ultrasonic waves and radiate the ultrasonic waves, so that they interfere interfering, and a control and evaluation device (9), which is designed to transmit signals for the at least two ultrasonic sources (12, 13) to form and deliver so that these simultaneously ultrasonic waves with the same frequency and predetermined phase relationship, and at least one receive signal, the at least one ultrasonic transducer (12, 13), the at least has one of the at least two ultrasonic sources, and / or a further ultrasonic transducer (12, 13) received by conversion, reflected from the object (2) Ultrasonic waves is formed to receive and form the Evaluate the runtime signal.

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Figure 00000001

Description

Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Laufzeitsignals für eine Bestimmung eines Abstands eines Objekts durch Messung der Laufzeit von UltraschallpulsenThe The present invention relates to a method and an apparatus for generating a runtime signal for a determination of a distance of an object by measuring the transit time of ultrasonic pulses

Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, werden häufig so gestaltet, dass sie einen möglichst geringeren Luftwiderstandsbeiwert aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass zum einen ein geringer Kraftstoffverbrauch und zum anderen eine höhere Endgeschwindigkeit erreicht werden können. Häufig weisen solche Kraftfahrzeuge dadurch jedoch eine, beispielsweise eine keilähnliche, Form auf, die die Sicht beim Einparken einschränkt. Dadurch wird das Einparken für einen Fahrer erschwert.Motor vehicles In particular passenger cars, are often designed so that they one possible have lower drag coefficient. This has the advantage that on the one hand a low fuel consumption and on the other a higher one Final speed can be achieved. Often, such motor vehicles However, this one, for example, a wedge-like shape, the Visibility limits when parking. This will make parking for makes a driver difficult.

Zur Erleichterung des Einparkvorgangs werden daher häufig Abstandswarnsysteme eingesetzt, die zur Abstandsbestimmung ein Laufzeitverfahren verwenden. Diese umfassen zum einen in den Stoßfängern von Kraftfahrzeugen angeordnete Ultraschallsensoren und ein mit diesen über Signalverbindungen verbundenes Steuergerät, das den Fahrer bei zu großer Annäherung an ein Hindernis warnt. Die Ultraschallsensoren umfassen dabei eine Ultraschallwandler, der elektrische Sendesignale in Ultraschallwellen wandelt und/oder auf ihn auftreffende Ultraschallwellen in Empfangssignale wandelt und eine Schaltung zur Abgabe der Sendesignale und/oder der Auswertung der Empfangssignale. Als Ultraschallwandler werden im folgenden jegliche Einrichtungen bezeichnet, die elektrische Signale empfangen und durch die elektrischen Signale bestimmte Ultraschallwellen abstrahlen und/oder Ultraschallwellen empfangen und Eigenschaften der Ultraschallwellen, insbesondere deren Amplitude und/oder Frequenz und/oder Phase, wiedergebende, elektrische Empfangssignale bilden und abgegeben können. In Kraftfahrzeugen eingesetzte Ultraschallwandler können häufig sowohl als Sender als auch als Empfänger eingesetzt werden.to Relief of the parking process therefore distance warning systems are often used, the use a runtime method for distance determination. These include on the one hand in the bumpers of Vehicles arranged ultrasonic sensors and with these via signal connections connected control unit, that's too big for the driver approach warns of an obstacle. The ultrasonic sensors comprise a Ultrasonic transducer, the electrical transmission signals in ultrasonic waves converts and / or impinging ultrasonic waves into received signals converts and a circuit for emitting the transmission signals and / or the evaluation of the received signals. As ultrasonic transducers hereinafter referred to as any means that electrical Receive signals and through the electrical signals certain ultrasonic waves radiate and / or receive ultrasonic waves and characteristics the ultrasonic waves, in particular their amplitude and / or frequency and / or phase, reproducing, receive electrical signals and can leave. Ultrasonic transducers used in motor vehicles can often both as a sender as well as a receiver be used.

Das System aus Ultraschallsensoren und Steuergerät arbeitet nach dem Laufzeitverfahren.The System of ultrasonic sensors and control unit operates according to the transit time method.

Unter einem Laufzeitverfahren wird dabei, unabhängig von den zuvor geschilderten Einrichtungen, im Folgenden verstanden, dass ein Sendesignal zur Abgabe eines Ultraschallpulses abgegeben und entsprechende Ultraschallpulse abgestrahlt werden, und dass von einem Objekt gegebenenfalls zurückgeworfene Anteile des abgestrahlten Ultraschallpulses empfangen und entsprechende Empfangssignale gebildet werden. Die Empfangssignale werden unter Bildung eines Laufzeitsignals ausgewertet, wobei das Laufzeitsignal die Laufzeit des Ultraschallpulses von dem Sender zu dem Objekt zurück zu dem Empfänger wiedergibt. Dies kann durch die Form oder Größe des Signals analog oder digital erfolgen. Das Laufzeitsignal kann die Laufzeit jedoch auch einfach dadurch wiedergeben, dass es in einem der Laufzeit des Ultraschallpulses entsprechenden zeitlichen Abstand von der Abgabe des Sendesignals oder eines die Abgabe des Sendesignals auslösenden Signals gebildet und abgegeben wird. Aus dem Laufzeitsignal kann dann die Laufzeit und aus dieser zusammen mit der bekannnten Ultraschallgeschwindigkeit in Luft und der Relativlage der den Ultraschallpuls aussendenden und der den zurückgeworfenen Anteil empfangenden Einrichtungen der Abstand des Objekts ermittelt werden.Under A runtime method is doing, regardless of the previously described Devices, hereinafter understood that a transmission signal for Delivered an ultrasonic pulse and corresponding ultrasound pulses be emitted and that of an object optionally thrown back Receive portions of the emitted ultrasonic pulse and corresponding Receiving signals are formed. The received signals are under Forming a runtime signal evaluated, the runtime signal the duration of the ultrasonic pulse from the transmitter to the object back to the recipient reproduces. This can be analog or by the shape or size of the signal done digitally. However, the runtime signal can also runtime simply by reproducing it in one of the duration of the ultrasonic pulse corresponding time interval from the delivery of the transmission signal or one of the output of the transmission signal triggering signal is formed and is delivered. From the runtime signal can then run time and from this together with the well-known ultrasonic speed in air and the relative position of the ultrasonic pulse emitting and the one who is thrown back Share receiving facilities the distance of the object determined become.

Bei den erwähnten bekannten Abstandswarnsystemen steuert das Steuergerät die Ultraschallsensoren zur Abgabe der Sendesignale und damit der Ultraschallpulse an. Nach Abgabe eines Pulses werden die Ultraschallwandler als Empfänger betrieben und empfangen gegebenenfalls von dem Objekt zurückgeworfene Anteile der ausgesendeten Ultraschallpulse und bilden aus diesen Empfangssignale, die unter Bildung der Laufzeitsignale ausgewertet werden. Die Laufzeitsignale werden dann zur Verarbeitung und insbesondere Ermittlung eines Abstands an das Steuergerät abgegeben.at the mentioned known distance warning systems, the control unit controls the ultrasonic sensors to deliver the transmission signals and thus the ultrasonic pulses. To Delivering a pulse, the ultrasonic transducers are operated as a receiver and optionally receive portions of the emitted ultrasound pulses that are reflected by the object and form from these received signals, which are evaluated to form the runtime signals become. The runtime signals are then processed and, in particular Determining a distance delivered to the controller.

Um einem Fahrer die Parkplatzsuche und das Einparken zu erleichtern, wird vorgeschlagen, ein wenigstens halbautomatisches Einparken zu ermöglichen, bei dem eine entsprechende Steuerung das Kraftfahrzeug in eine Parklücke einparkt. Diese kann bei bekannter Relativlage von Kraftfahrzeug und Parklücke und bekannten Abmessungen der Parklücke das Kraftfahrzeug sehr raumsparend einparken, so dass von daher auch enge Parklücken ohne wesentlichen Aufwand durch den Fahrer genutzt werden können.Around to help a driver to find a parking space and to park, It is proposed to at least semi-automatic parking enable, in which a corresponding control park the motor vehicle in a parking space. This can at a known relative position of motor vehicle and parking space and known dimensions of the parking space Park the vehicle very space-saving, so that's why also close parking spaces without substantial effort can be used by the driver.

Zur Bestimmung der Abmessungen der Parklücke kann ein Abstandsermittlungssystem verwendet, das ähnlich arbeitet wie das oben geschilderte System zur Abstandswarnung. Dabei werden dann allerdings Ultraschallwellen quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs abgestrahlt, während dieses an einer Parklücke vorbeifährt. Dabei werden sukzessive Abstandswerte in Richtung quer zur Fahrtrichtung erfasst, aus denen sowohl die Länge als auch die Tiefe der Parklücke ermittelt werden kann. Hierzu ist es jedoch notwendig, dass die Reichweite des Systems, d.h. der maximale Abstand, in dem noch sicher ein Objekt erfasst werden kann, hinreichend groß, typischerweise wenigstens 4 m, ist.to Determining the dimensions of the parking space may be a distance detection system used that similar works like the distance warning system described above. there However, then ultrasonic waves are transverse to the direction of travel of the motor vehicle emitted while this passes a parking space. there are successive distance values in the direction transverse to the direction of travel captured, from which both the length as well as the depth of the parking space can be determined. However, for this it is necessary that the Range of the system, i. the maximum distance in which still safe an object can be detected, sufficiently large, typically at least 4 m, is.

Aus Designgründen sollen die Ultraschallwandler jedoch eine eher glatte Oberfläche ausweisen, über die die Ultraschallwellen abgestrahlt werden. Dies kann dazu führen, dass die geforderte Reichweite nicht mit vertretbarem Aufwand erreicht werden kann.For design reasons, however, the ultrasonic transducers should have a rather smooth surface over which the ultrasonic waves are emitted. This can lead to the required range not being reached with reasonable effort can be.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren Erzeugung eines Laufzeitsignals für eine Bestimmung eines Abstands eines Objekts durch Messung der Laufzeit von Ultraschallpulsen zu schaffen, das eine einfache Abstandsermittlung ermöglicht und eine große Reichweite aufweist, sowie Mittel zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.Of the The present invention is therefore based on the object, a method Generating a runtime signal for a determination of a distance of a Object by measuring the transit time of ultrasound pulses, which allows a simple distance determination and has a long range, as well as means of implementation of the method.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Erzeugung eines Laufzeitsignals für eine Bestimmung eines Abstands eines Objekts durch Messung der Laufzeit von Ultraschallpulsen, bei dem von wenigstens zwei in einem vorgegebenen Abstand voneinander akustisch voneinander getrennten Orten gleichzeitig Ultraschallwellen mit der gleichen Frequenz mit einer vorgegebenen Phasenbeziehung zueinander abgestrahlt werden, so dass diese sich interferierend überlagern und wenigstens einen Ultraschallpuls bilden, und/oder bei dem von dem Objekt ausgehende Ultraschallwellen gleichzeitig an zwei in einem vorgegebenen Abstand voneinander akustisch getrennte Orten unter Bildung von Empfangssignalen empfangen werden und die Empfangssignale in Abhängigkeit voneinander unter Bildung des Laufzeitsignals ausgewertet werden.The Task is solved by a method for generating a runtime signal for a determination a distance of an object by measuring the transit time of ultrasonic pulses, in the case of at least two at a predetermined distance from each other acoustically separated locations simultaneously ultrasonic waves with the same frequency with a given phase relationship are radiated to each other, so that they overlap interfering and at least one ultrasonic pulse, and / or in the form of ultrasonic waves emitted to the object simultaneously at two in one predetermined distance from each other acoustically separated places below Formation of received signals are received and the received signals in dependence be evaluated from each other to form the runtime signal.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine erste Vorrichtung zur Erzeugung eines Laufzeitsignals für eine Bestimmung eines Abstands eines Objekts durch Messung der Laufzeit von Ultraschallpulsen, umfassend: wenigstens zwei in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnete Ultraschallquellen mit glattem Abstrahlbereich, die Sendesignale in Ultraschallwellen wandeln und die Ultraschallwellen abstrahlen, so dass diese sich interferierend überlagern, und eine Steuer- und Auswerteeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, Sendesignale für die wenigstens zwei Ultraschallquellen zu bilden und abzugeben, so dass diese gleichzeitig Ultraschallwellen mit gleicher Frequenz und vorgegebener Phasenbeziehung abgeben, und wenigstens ein Empfangssignal, das von wenigstens einem Ultraschallwandler, den wenigstens eine der wenigstens zwei Ultraschallquellen aufweist, und/oder einen weiteren Ultraschallwandler durch Wandlung empfangener, von dem Objekt zurückgeworfener Ultraschallwellen gebildet ist, zu empfangen und unter Bildung des Laufzeitsignals auszuwerten.The Task will be solved further by a first device for generating a runtime signal for one Determining a distance of an object by measuring the transit time ultrasonic pulses, comprising: at least two in a predetermined one Spaced ultrasound sources with a smooth radiating area, convert the transmission signals into ultrasonic waves and the ultrasonic waves so that they overlap each other in an interfering manner, and a control and evaluation, which is adapted to transmit signals for the at least two ultrasonic sources to form and deliver, so that These simultaneously ultrasonic waves with the same frequency and predetermined Phase relationship, and at least one received signal, the at least one of the ultrasonic transducers, the at least one of has at least two ultrasonic sources, and / or a further ultrasonic transducer formed by converting received, reflected from the object ultrasonic waves is to receive and evaluate to form the runtime signal.

Die Aufgabe wird darüber hinaus gelöst durch eine zweite Vorrichtung zur Erzeugung eines Laufzeitsignals für eine Bestimmung eines Abstands eines Objekts durch Messung der Laufzeit von Ultraschallpulsen, umfassend: wenigstens zwei in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnete Ultraschallwandler mit glattem Empfangsbereich, die dazu ausgebildet sind, Ultraschallwellen zu empfangen, in Empfangssignale zu wandeln und die Empfangssignale abzugeben, und eine Steuer- und Auswerteeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, Sendesignale für wenigstens eine Ultraschallquelle, die wenigstens einen der Ultraschallwandler und/oder einen weiteren Ultraschallwandler umfasst, abzugeben, so dass die wenigstens eine Ultraschallquelle durch die Sendesignale bestimmte Ultraschallwellen abstrahlt, und Empfangssignale der wenigstens zwei Ultraschallwandler, die durch Wandlung empfangener, von dem Objekt zurückgeworfener Ultraschallwellen gebildet sind, zu empfangen und gemeinsam unter Bildung des Laufzeitsignals auszuwerten.The Task is about it also solved by a second device for generating a runtime signal for a determination a distance of an object by measuring the transit time of ultrasonic pulses, comprising: at least two at a predetermined distance from each other arranged ultrasonic transducers with a smooth receiving area, which are adapted to receive ultrasonic waves, in received signals to convert and to give the received signals, and a control and Evaluation device, which is designed to transmit signals for at least an ultrasonic source comprising at least one of the ultrasonic transducers and / or another ultrasonic transducer comprises, so that the at least one ultrasound source determined by the transmission signals Ultrasonic waves radiate, and received signals of at least two ultrasonic transducers, received by conversion, from the Object thrown back Ultrasonic waves are formed, received and together under education evaluate the runtime signal.

Die Erfindung ist zur Verwendung mit einem Laufzeitverfahren zur Bestimmung des Abstands des Objekts vorgesehen. Als Abstand kann insbesondere der mittlere Abstand des Objekts von den beiden Orten bzw. den Ultraschallquellen bzw. den Ultraschallwandlern verwendet werden.The This invention is for use with a transit time method for determination the distance of the object is provided. As a distance, in particular the mean distance of the object from the two locations or the ultrasound sources or the ultrasonic transducers are used.

Unter einem Laufzeitverfahren bzw. Pulslaufzeitverfahren wird dabei ein Verfahren verwendet, das die eingangs beschriebenen Merkmale aufweist. Bei einem solchen Verfahren werden, wie bereits erwähnt, Pulse von Ultraschallwellen abgeben. Die Ultraschallwellen haben dabei wenigstens eine vorgegebene Frequenz, die grundsätzlich beliebig gewählt sein kann. Vorzugsweise sind jedoch die Frequenz und die verwendeten Ultraschallwandler aufeinander abgestimmt, so dass die Ultraschallwandler mit möglichst großer Effizienz Ultraschallwellen der vorgegebenen Frequenz abgeben bzw. empfangen und in Empfangssignale umsetzen können. Diese Ultraschallwellen werden in Form von Pulsen abgegeben, deren Dauer wie bei bekannten Abstandsermittlungssystemen gewählt sein kann.Under A runtime method or pulse transit time method is thereby a Method used, which has the features described above. at Such a method, as already mentioned, pulses of ultrasonic waves submit. The ultrasonic waves have at least one predetermined Frequency, in principle be chosen arbitrarily can. Preferably, however, the frequency and the used Ultrasonic transducer matched, so that the ultrasonic transducer with as possible greater Efficiency Send ultrasonic waves of the given frequency or can receive and convert into received signals. These ultrasonic waves are delivered in the form of pulses whose duration as in known Distance detection systems selected can be.

Erfindungsgemäß werden nach einer ersten Variante von zwei voneinander mit einem vorgegebenen Abstand voneinander beabstandeten Orten Ultraschallwellen abgegeben, wozu bei der ersten Vorrichtung die Ultraschallquellen dienen. Dabei ist wesentlich, dass die Orte akustisch voneinander getrennt sind, worunter im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden wird, dass zwischen diesen Orten Material vorhanden ist, das Ultraschall der abgestrahlten Frequenz in einem Bereich zwischen den beiden Orten wenigstens stark dämpft.According to the invention according to a first variant of two from each other with a given Spaced apart locations emitted ultrasonic waves, what the ultrasound sources are for the first device. there it is essential that the places are acoustically separated from each other, in the context of the present invention is understood that between these places material is present, the ultrasound of the radiated frequency in an area between the two places at least strongly attenuates.

Zur Abgabe der Ultraschallwellen können bei der ersten Variante gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zwei separate und daher akustisch voneinander getrennte Ultraschallwandler als Ultraschallquellen eingesetzt werden. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, nur einen Ultraschallwandler einzusetzen, vor dem in Abstrahlrichtung eine Blende mit wenigstens zwei akustisch voneinander getrennten, in dem vorgegebenen Abstand angeordneten Öffnungen angeordnet ist, von denen jeweils eine in Verbindung mit dem Ultraschallwandler eine Ultraschallquelle darstellt.To deliver the ultrasonic waves, in the first variant, according to a preferred embodiment, two separate and therefore acoustically separate ultrasonic transducers can be used as ultrasound sources. In another preferred embodiment, however, it is also possible to use only one ultrasonic transducer, in front of the one in the emission direction with at least two acoustically separated, arranged in the predetermined distance openings is ordered, one of which represents an ultrasonic source in conjunction with the ultrasonic transducer.

Ein Element der vorliegenden Erfindung besteht darin, zur Steigerung der Reichweite von wenigstens zwei Orten aus Ultraschallwellen gleicher Frequenz und mit vorgegebener Phasenbeziehung auszusenden, die in dem Überlagerungsbereich interferieren. Dazu müssen die Ultraschallwellen in geeigneter Richtung von den Orten abgestrahlt werden, insbesondere müssen die Ultraschallquellen so ausgerichtet sein, dass eine Überlagerung und damit eine Interferenz ermöglicht wird. Damit kann sich nicht nur eine höhere Intensität in einer durch Phasenbeziehung vorgegebenen Richtung, sondern auch einen stärkere Anisotropie der Abstrahlcharakteristik, insbesondere eine Keulencharakteristik in wenigstens einer Ebene, ergeben. Bei der ersten Vorrichtung ist dazu die Steuer- und Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet, beide Ultraschallquellen in entsprechender Weise anzusteuern. Dabei braucht die Steuer- und Auswerteeinrichtung beispielsweise nur in einer geeigneten elektronischen Schaltung zu bestehen. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung kann insbesondere noch durch ein Steuergerät durch Steuersignale angesteuert werden, um Ultraschallpulse zu durch die Steuersignale bestimmten Zeitpunkten abzugeben.One Element of the present invention is to increase the range of at least two locations of ultrasonic waves of the same frequency and transmit with a predetermined phase relationship that in the overlay area interfere. To do this the ultrasonic waves radiated in a suitable direction from the places in particular, have to The ultrasound sources should be aligned so that an overlay and thus allows interference becomes. This can not only be a higher intensity in one by phase relation given direction, but also one more Anisotropy of the radiation characteristic, in particular a lobe characteristic in at least one level. In the first device is to the control and evaluation designed to both To control ultrasonic sources in a corresponding manner. It needs the Control and evaluation device for example, only in a suitable electronic circuit to pass. The tax and Evaluation device can in particular still by a control unit by control signals be controlled to transmit ultrasonic pulses through the control signals at certain times.

Die von dem Objekt gegebenenfalls zurückgeworfenen Ultraschallwellen bzw. -pulse können dann beispielsweise wie bei bekannten Vorrichtungen empfangen und in Laufzeitsignale umgesetzt werden. Diese Laufzeitsignale können beispielsweise in dem Steuergerät zur Ermittlung des Abstandes verwendet werden.The optionally reflected by the object ultrasonic waves or pulses can then for example, as in known devices received and in Runtime signals are implemented. These runtime signals can be, for example in the control unit be used to determine the distance.

Bei der zweiten Variante bzw. der zweiten Vorrichtung wird ausgenutzt, dass die Empfangscharakteristik und -empfindlichkeit einer Anordnung von Ultraschallwandlern der Abstrahlcharakteristik einer durch die Ultraschallwandler gebildeten Anordnung von Ultraschallquellen entspricht. Dazu müssen die Empfangssignale der Ultraschallwandler gemeinsam unter Beachtung der Phasenbeziehung der Empfangssignale ausgewertet werden. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung ist daher bei der zweiten Vorrichtung zur gemeinsamen Auswertung der Empfangssignale der Ultraschallwandler ausgebildet, wobei sie vorzugsweise die Phasenbeziehung der empfangenen Ultraschallwellen und damit der Empfangssignale zueinander berücksichtigt. Es ergibt sich also analog zu der ersten Variante eine stärker gerichtete Empfangscharakteristik und eine größere Empfindlichkeit in wenigstens einer Richtung als bei Verwendung nur eines Ultraschallwandlers. Diese resultiert in einer erhöhten Reichweite der gesamten Vorrichtung.at the second variant or the second device is exploited, that the receiving characteristic and sensitivity of an arrangement of ultrasonic transducers of the radiation characteristic of a through the Ultrasonic transducer formed arrangement of ultrasonic sources corresponds. To do this the received signals of the ultrasonic transducer together under consideration the phase relationship of the received signals are evaluated. The Control and evaluation is therefore in the second device for the common evaluation of the received signals of the ultrasonic transducers formed, preferably the phase relationship of the received Supervised ultrasonic waves and thus the received signals to each other. Thus, analogously to the first variant, a more direct reception characteristic results and greater sensitivity in at least one direction than when using only one ultrasonic transducer. This results in an increased Range of the entire device.

Bei den Vorrichtung und vorzugsweise bei dem Verfahren werden Ultraschallquellen bzw. Ultraschallwandler verwendet, die eine glatten Abstrahl- bzw. Empfangsbereich aufweisen. Darunter wird verstanden, dass das abstrahlende bzw. durch die zu empfangenden Ultraschallwellen Element der Ultraschallquellen bzw. -wandler, beispielsweise eine Membran, nicht in einer ultraschallbündelnden Struktur, beispielsweise in einer Röhre, versenkt ist, die in Abstrahlrichtung größer als etwa die halbe Wellenlänge ist. Dadurch können Verschmutzungsprobleme vermieden werden. Gleichzeitig ist eine Integration in ein weitgehend beliebiges Design einer Karosserie oder eines Stoßfängers eines Kraftfahrzeugs möglich.at The device, and preferably the method, are ultrasound sources or ultrasonic transducers used which a smooth emission or Receiving area have. By this is meant that the radiating or by the ultrasonic waves to be received element of the ultrasound sources or transducer, for example a membrane, not in an ultrasonic beam Structure, for example, in a tube, sunk in the direction of radiation greater than about half the wavelength is. Thereby can Pollution problems are avoided. At the same time, it is an integration in a largely arbitrary design of a body or a Bumper one Motor vehicle possible.

Grundsätzlich brauchen die Ultraschallquellen nicht als Ultraschallempfänger zu dienen. Vorzugsweise wird jedoch wenigstens ein Ultraschallwandler der ersten oder zweiten Vorrichtung sowohl als Ultraschallquelle als auch zum Empfang von Ultraschallwellen, d.h. als Ultraschallempfänger, genutzt. Insbesondere kann also bei einer Vorrichtung nach der ersten Variante ein Ultraschallwandler einer der Ultraschallquellen als Ultraschallempfänger dienen. Umgekehrt kann bei einer Vorrichtung nach der zweiten Variante einer der Ultraschallwandler als Ultraschallquelle dienen. Es ist jedoch bei dem Verfahren bevorzugt, dass zur Abstrahlung der Ultraschallwellen und zum Empfang der Ultraschallwellen dieselben Ultraschallwandler benutzt werden. Bei der ersten Variante der Vorrichtung weisen dazu bevorzugt die wenigstens zwei Ultraschallquellen jeweils wenigstens einen Ultraschallwandler auf, der auch als Ultraschallempfänger ausgebildet ist, der empfangene Ultraschallwellen in Empfangssignale wandelt und diese abgibt, und die Steuer- und Auswerteeinrichtung ist weiter so ausgebildet, dass sie die Empfangssignale der wenigstens zwei Ultraschallwandler empfängt und bei der Auswertung gemeinsam, vorzugsweise unter Beachtung der Phasenbeziehungen der Empfangssignale verwendet. Bei der zweiten Variante der Vorrichtung sind die wenigstens zwei Ultraschallwandler auch als Ultraschallquellen ausgebildet, die auf Sendesignale hin durch die Sendesignalen bestimmte Ultraschallwellen abgeben, und bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung weiter dazu ausgebildet ist, die Sendesignale für die wenigstens zwei Ultraschallwandler zu bilden und abzugeben, so dass diese gleichzeitig Ultraschallwellen mit der vorgegebenen Frequenz und vorgegebener Phasenbeziehung abgeben.Basically need the ultrasonic sources do not serve as ultrasonic receivers. Preferably However, at least one ultrasonic transducer of the first or second Device both as an ultrasonic source and for the reception of Ultrasonic waves, i. used as an ultrasonic receiver. Especially Thus, in an apparatus according to the first variant, an ultrasonic transducer one of the ultrasonic sources serve as an ultrasonic receiver. Conversely, can in a device according to the second variant of the ultrasonic transducer serve as an ultrasound source. However, it is preferred in the method that for the radiation of the ultrasonic waves and for the reception of the ultrasonic waves the same ultrasonic transducers are used. In the first variant For this purpose, the device preferably has at least two ultrasound sources in each case at least one ultrasonic transducer, which is also designed as an ultrasonic receiver is that converts received ultrasonic waves into received signals and this gives off, and the control and evaluation is on configured to receive the received signals of the at least two Ultrasonic transducer receives and in the evaluation together, preferably in compliance with Phase relationships of the received signals used. At the second Variant of the device are the at least two ultrasonic transducers Also designed as ultrasonic sources that are in response to transmission signals emit certain ultrasonic waves through the transmission signals, and in which the control and evaluation further trained is the transmission signals for to form and deliver the at least two ultrasonic transducers so that these simultaneously with the predetermined ultrasonic waves Give frequency and given phase relationship.

Insbesondere kann also der Abstrahlbereich gleichzeitig als Empfangsbereich dienen. Dies hat den Vorteil, dass durch Verwendung der beiden Ultraschallquellen eine besonders hohe Reichweite und gleichzeitig durch Verwendung der beiden Ultraschallquellen bzw. von Ultraschallwandlern dieser Quellen eine sehr gute Richtcharakteristik bei geringem apparativem Aufwand erreicht werden können.In particular, therefore, the emission area can simultaneously serve as a reception area. This has the advantage that by using the two ultrasound sources a particularly high range and at the same time by using the two ultrasonic sources or of ultrasonic transducers of these sources a very good directional characteristics at clotting can be achieved according to equipment expenditure.

Die Orte bzw. Ultraschallquellen und/oder -wandler können grundsätzlich beliebig beabstandet sein. Bei dem Verfahren ist jedoch bevorzugt der Abstand der wenigstens zwei Orte kleiner als 20, vorzugsweise 10 Wellenlängen, besonders bevorzugt 5 Wellenlängen, der Ultraschallwellen der vorgegebenen Frequenz in Luft. Bei den Vorrichtungen ist dazu vorzugsweise der Abstand der wenigstens zwei Ultraschallquellen bzw. Ultraschallwandler kleiner als 20, vorzugsweise 10 Wellenlängen, besonders bevorzugt 5 Wellenlängen, der Ultraschallwellen in Luft. Unter der Wellenlänge der Ultraschallwellen in Luft wird dabei die Wellenlänge in Luft bei einer Lufttemperatur von 20°C, insbesondere bei Normaldruck, verstanden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass weitere durch Interferenz entstehende Maxima der Intensität so weit von dem Hauptmaximum entfernt liegen, dass diese die Erkennung nicht wesentlich beeinflussen.The Locations or ultrasound sources and / or transducers can in principle be spaced as desired. In the method, however, is preferably the distance of at least two places less than 20, preferably 10 wavelengths, especially preferably 5 wavelengths, the ultrasonic waves of the given frequency in air. Both Devices is preferably the distance of at least two Ultrasonic sources or ultrasonic transducer smaller than 20, preferably 10 wavelengths, particularly preferably 5 wavelengths, the ultrasonic waves in air. Below the wavelength of ultrasonic waves in Air becomes the wavelength in air at an air temperature of 20 ° C, in particular at normal pressure, understood. This embodiment has the advantage that further maxima resulting from interference intensity so far away from the main maximum that these are the detection do not significantly affect.

Für die Erfindung ist es von Bedeutung, dass der vorgegebene Abstand der Orte bzw. Ultraschallquellen und/oder -wandler eingehalten wird, da ansonsten die Wirkung der Interferenz der gesendeten Ultraschallwellen bzw. die Phasenlage der zu empfangenden Ultraschallwellen an den Empfangsorten bzw. Ultraschallwandlern nicht in dem gewünschten Umfang erreicht wird. Es ist daher bei der ersten und zweiten Vorrichtung bevorzugt, dass die wenigstens zwei Ultraschallquellen bzw. Ultraschallwandler zusammen in einer einzelnen Haltevorrichtung gehalten sind. Dies hat den Vorteil, dass durch die Haltevorrichtung die Relativlage der darin gehaltenen Ultraschallquellen bzw. -wandler und insbesondere deren Abstand voneinander sehr einfach und genau eingehalten werden kann. Insbesondere ist es möglich, ein Modul mit der Halteeinrichtung und den darin gehaltenen Ultraschallquellen bzw. -wandlern zu fertigen, das ohne weitere Justierung in ein Kraftfahrzeug oder einen Stoßfänger eingebaut werden kann. Bei der Haltevorrichtung kann es sich beispielsweise um ein Kunststoffspritzteil handeln, in dem Aufnahmen für konventionelle Ultraschallwandler ausgebildet sind.For the invention it is important that the given distance of the places or Ultrasonic sources and / or converter is respected, otherwise the effect of the interference of the transmitted ultrasonic waves or the phase angle of the ultrasonic waves to be received at the receiving locations or Ultrasonic transducers is not achieved to the desired extent. It is therefore preferred in the first and second apparatus that the at least two ultrasonic sources or ultrasonic transducer together are held in a single holding device. This has the Advantage that the relative position of the therein by the holding device held ultrasound sources or transducers and in particular their Distance from each other can be kept very simple and accurate. In particular, it is possible a module with the holding device and the ultrasonic sources held therein or converters to manufacture that without further adjustment in a motor vehicle or a bumper installed can be. The holding device may be, for example a plastic injection molding act in the receptacles for conventional Ultrasonic transducers are formed.

Für eine möglichst genaue Bestimmung der Abmessungen einer Parklücke ist notwendig, dass das Intensitätsmaximum der Sendeintensitätsverteilung bzw. Abstrahlcharakteristik bzw. das Empfindlichkeitsmaximum der Empfindlichkeitsverteilung bzw. Empfangscharakteristik möglichst genau orthogonal zu der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs bzw. der Längsachse des Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist. Eine mechanische Ausrichtung der Ultraschallquellen bzw. -wandler ist jedoch aufwendig, insbesondere da zum einen die Abstrahl- bzw. Empfangsflächen möglichst plan mit der benachbarten Karosserieoberfläche angebracht und zur Erzielung der gewünschten Sende- bzw. Empfangscharakteristik zueinander angeordnet werden müssen. Es ist daher bei dem Verfahren bevorzugt, dass eine vorgegebene Phasenverschiebung zwischen den abgegebenen Ultraschallwellen erzeugt wird bzw. Empfangsphasen der empfangenen Ultraschallwellen um eine vorgegebene Phasenverschiebung zueinander verschoben werden. Bei der ersten Vorrichtung ist es dazu bevorzugt, dass eine Einrichtung zur Verschiebung der Sendephasen der zu sendenden Ultraschallwellen zueinander vorgesehen ist, mittels derer eine vorgegebene Phasenverschiebung zwischen den gesendeten Ultraschallwellen erzeugt wird. Bei der zweiten Vorrichtung ist es dazu bevorzugt, dass eine Einrichtung zur Verschiebung der Empfangsphasen der empfangenen Ultraschallwellen um eine vorgegebene Phasenverschiebung zueinander vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, dass es durch Wahl der Phasenverschiebung, die die Phasenbeziehung zwischen den gesendeten Ultraschallwellen bzw. den Empfangssignalen bestimmt, möglich ist, die Richtung des Sendeintensitätsmaxi mums bzw. die Richtung der maximalen Empfangsintensität zu verändern. Es ist also gewissermaßen ein elektronisches Schwenken der genannten Maxima möglich, ohne dass eine mechanische Justierung notwendig wäre. Als Einrichtungen können dabei insbesondere elektrische Schaltelemente oder Schaltungen eingesetzt werden, mittels derer die Phasenverschiebung eingestellt wird.For as possible Precise determination of the dimensions of a parking space is necessary that the maximum intensity the transmission intensity distribution or emission characteristic or the maximum sensitivity of the Sensitivity distribution or reception characteristic as possible exactly orthogonal to the direction of travel of the motor vehicle or the longitudinal axis of the motor vehicle is aligned. A mechanical alignment However, the ultrasound sources or transducer is expensive, especially there on the one hand, the emission or receiving surfaces as plan as possible with the adjacent body surface attached and to achieve the desired transmission or reception characteristic must be arranged to each other. It is therefore preferred in the method that a predetermined Phase shift between the emitted ultrasonic waves generated is or receiving phases of the received ultrasonic waves by one predetermined phase shift are shifted from each other. at In the first device, it is preferable that a device for shifting the transmission phases of the ultrasonic waves to be transmitted to one another is provided, by means of which a predetermined phase shift is generated between the transmitted ultrasonic waves. In the second device, it is preferable that a device for shifting the reception phases of the received ultrasonic waves is provided by a predetermined phase shift to each other. This has the advantage that by selecting the phase shift, the the phase relationship between the transmitted ultrasonic waves or determined the received signals, possible is the direction of the Sendeintensitätsmaxi mums or the direction of maximum reception intensity to change. So it's sort of an electronic pivoting of said maxima possible, without that a mechanical adjustment would be necessary. As institutions can do this in particular electrical switching elements or circuits used be adjusted by means of which the phase shift.

Diese Ausführungsform bietet darüber hinaus den Vorteil, dass nicht nur eine einfache Ausrichtung der Abstrahl- bzw. Empfangscharakteristik möglich ist, sondern die Ultraschallquellen bzw. -wandler an einer Fläche des Kraftfahrzeugs angeordnet werden können, die nicht parallel zu Fahrzeuglängsachse verläuft. So ist beispielsweise ein Einbau auch in leicht gekrümmte Bereiche eines Stoßfängers möglich, was als Vorteil wesentlich größere Designspielräume für die Stoßfänger oder anderen Teile der Karosserie bietet, in denen die Vorrichtung angeordnet werden soll. Insbesondere ist es dazu bei dem Verfahren bevorzugt, dass der Wert für die Phasenverschiebung so gewählt ist, dass das Maximum der abgestrahlten Intensität der überlagerten Ultraschallwellen in einer Richtung liegt, die gegenüber einer Verbindungslinie der wenigstens zwei Orte geneigt ist bzw. dass der Wert für die Phasenverschiebung so gewählt ist, dass das Maximum der Empfangsempfindlichkeit für einen Empfang an den beiden Orten und die gemeinsame Auswertung in einer Richtung liegt, die gegenüber einer Verbindungslinie der wenigstens zwei Orte geneigt ist. Bei der ersten Vorrichtung ist dazu bevorzugt, dass der Wert für die Phasenverschiebung so gewählt ist, dass das Maximum der abgestrahlten Intensität der überlagerten Ultraschallwellen der wenigstens zwei Ultraschallquellen in einer Richtung liegt, die gegenüber einer Verbindungslinie der wenigstens zwei Ultraschallquellen geneigt ist. Bei der zweiten Vorrichtung ist dazu der Wert für die Phasenverschiebung vorzugsweise so gewählt ist, dass das Maximum der Empfangsempfindlichkeit der Vorrichtung in einer Richtung liegt, die gegenüber einer Verbindungslinie der wenigstens zwei Ultraschallwandler geneigt ist.This embodiment also has the advantage that not only a simple alignment of the emission or reception characteristic is possible, but the ultrasonic sources or transducers can be arranged on a surface of the motor vehicle, which is not parallel to the vehicle longitudinal axis. For example, an installation in slightly curved areas of a bumper is possible, which offers as an advantage much greater design freedom for the bumper or other parts of the body in which the device is to be arranged. In particular, it is preferable in the method that the value for the phase shift is selected such that the maximum of the radiated intensity of the superimposed ultrasonic waves lies in a direction that is inclined with respect to a connecting line of the at least two locations or that the value for the Phase shift is selected so that the maximum of the reception sensitivity for a reception at the two locations and the common evaluation is in a direction which is inclined relative to a connecting line of the at least two locations. In the case of the first device, it is preferable for the value for the phase shift to be selected such that the maximum of the radiated intensity of the superposed ultrasonic waves of the at least two ultrasound sources lies in a direction opposite to a connecting line of the at least two ultrasound sources is inclined. In the case of the second device, the value for the phase shift is preferably chosen such that the maximum of the receiving sensitivity of the device lies in a direction which is inclined with respect to a connecting line of the at least two ultrasonic transducers.

Die Phasenverschiebungen für Senden und Empfangen sind vorzugsweise gleich, wenn die wenigstens zwei Ultraschallwandler sowohl als Sender als auch Empfänger betrieben werden.The Phase shifts for Transmitting and receiving are preferably the same if the at least two ultrasonic transducers operated as both transmitter and receiver become.

Grundsätzlich kann die Phasenverschiebung, beispielsweise bei geplantem Einbau in eine gegenüber der Längsachse geneigten Fläche, fest entsprechend der erwarteten Neigung vorgegeben werden. Es ist jedoch bei dem Verfahren bevorzugt, dass ein Wert für die Phasenverschiebung erfasst oder ermittelt und verwendet wird. Bei der ersten und/oder zweiten Vorrichtung ist es dazu bevorzugt, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung weiter dazu ausgebildet ist, einen Wert für die Phasenverschiebung zu erfassen oder zu ermitteln, und den ermittelten Wert zu verwenden. Dies erlaubt eine einfache Ausrichtung der Sende- bzw. Empfangscharakteristik der Vorrichtung auch nach einem Einbau in ein Kraftfahrzeug. Insbesondere ist auch eine einfache Nachjustierung möglich. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung kann dazu einen Eingang oder eine Schnittstelle zur Erfassung von Daten aufweisen, die die Phasenverschiebung oder eine Änderung der Phasenverschiebung wiedergeben. Es ist jedoch auch möglich, dass diese die Phasenverschiebung automatisch bestimmt, indem sie beispielsweise einen vorgegebenen Bereich von Phasenverschiebungen abscannt, wobei sie jeweils Empfangssignale erfasst, und in Abhängigkeit von einem erfassten Maximum der Empfangssignale in Abhängigkeit von den eingestellten Phasenverschiebungen die zu verwendende Phasenverschiebung ermittelt.Basically the phase shift, for example, when planned installation in a relation to the longitudinal axis inclined surface, fixed according to the expected inclination. It is however, in the method, it is preferable that a value for the phase shift is detected or determined and used. At the first and / or second device, it is preferable that the control and Evaluation device is further adapted to a value for the phase shift to capture or determine and to use the determined value. This allows a simple alignment of the transmission or reception characteristic the device even after installation in a motor vehicle. Especially is also a simple readjustment possible. The control and evaluation device may have an input or an interface for capturing Have data representing the phase shift or a change reflect the phase shift. However, it is also possible that this automatically determines the phase shift by, for example Scanned a predetermined range of phase shifts, wherein each detects received signals, and in response to a detected Maximum of the received signals depending on the set Phase shifts determines the phase shift to be used.

Um auch genauere Informationen über Objekte im Nahfeld, d.h. in einem Abstand von weniger als 200 Wellenlängen der Ultraschallwellen von den Orten bzw. den Ultraschallquellen oder -wandlern, zu erhalten, ist es bei dem Verfahren bevorzugt, dass zur Messung des Abstands im Nahfeld von einem der Orte Ultraschallwellen für eine Pulslaufzeitmessung ausgesendet und an einem anderen der Ort von dem Objekt zurückgeworfene Anteile der Ultraschallwellen empfangen werden. Bei der ersten und/oder zweiten Vorrichtung ist es dazu bevorzugt, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung weiter so ausgebildet ist, dass zur Messung des Abstands im Nahfeld eine der Ultraschallquellen oder einer der Ultraschallwandler als Ultraschallsender und eine andere der Ultraschallquellen oder ein anderer der Ultraschallwandler als Ultraschallempfänger für eine Pulslaufzeitmessung betrieben wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass gleichzeitig eine der Ultraschallquellen als Ultraschallsender und einer der Ultraschallwandler, der nicht Teil der Ultraschallquelle ist, als Empfänger verwendet werden können. Damit ist für die Ultraschallquelle kein Umschalten von Sendebetrieb auf Empfangsbetrieb notwendig, so dass auch Abstände in sehr geringer Entfernung erfasst werden können. Dies bietet den Vorteil, die Vorrichtung auch als Abstandssensor für kurze Entfernungen nutzen zu können.Around also more detailed information about Objects in the near field, i. at a distance of less than 200 wavelengths Ultrasonic waves from the locations or the ultrasonic sources or Converters, it is preferred in the process that Measurement of the distance in the near field of one of the locations ultrasonic waves for one Pulse transit time sent out and at another the place of thrown back to the object Shares of the ultrasonic waves are received. At the first and / or second Device, it is preferred that the control and evaluation is further designed so that for measuring the distance in the near field a the ultrasonic sources or one of the ultrasonic transducers as an ultrasonic transmitter and another of the ultrasonic sources or another of the ultrasonic transducers as an ultrasonic receiver for one Pulse transit time measurement is operated. This embodiment has the advantage that at the same time one of the ultrasound sources as an ultrasonic transmitter and one of the ultrasonic transducers that is not part of the ultrasound source is, as a receiver can be used. This is for the ultrasound source does not switch from transmit mode to receive mode necessary, so also distances can be detected at very close range. This offers the advantage Use the device as a distance sensor for short distances to be able to.

Gerade im Nahfeld kann die Lage des Objekts relativ zu der Vorrichtung, d.h. nicht nur der Abstand, sondern auch die Richtung relativ zur Fahrzeuglängsachse oder Abstrahlrichtung oder einer anderen Bezugsachse, von erheblichem Interesse, beispielsweise beim Einparken, sein. Bei dem Verfahren ist daher bevorzugt, dass zur Messung der Lage des Objekts im Nahfeld nacheinander jeweils von einem der beiden Orte Ultraschallwellen für eine Pulslaufzeitmessung ausgesendet und von dem Objekt zurückgeworfene Anteile der Ultraschallwellen empfangen und entsprechende Pulslaufzeiten ermittelt werden, und aus den Pulslaufzeiten mittels Triangulation Daten ermittelt werden, die die Lage des Objekts wiedergeben. Bei der ersten Vorrichtung ist dazu die Steuer- und Auswerteeinrichtung vorzugsweise weiter so ausgebildet, dass zur Messung der Lage des Objekts im Nahfeld nacheinander jeweils einer der Ultraschallquellen als Ultraschallsender für eine Pulslaufzeitmessung betrieben wird, und aus den Laufzeiten mittels Triangulation Daten ermittelt werden, die die Lage des Objekts wiedergeben. Als Variante ist bei dem Verfahren bevorzugt, dass zur Messung der Lage des Objekts im Nahfeld nacheinander jeweils an einem der wenigstens zwei Orte Ultraschallwellen einer Pulslaufzeitmessung empfangen und entsprechende Pulslaufzeiten ermittelt werden, und aus den Laufzeiten mittels Triangulation Daten ermittelt werden, die die Lage des Objekts wiedergeben. Bei der zweiten Vorrichtung ist dazu die Steuer- und Auswerteeinrichtung vorzugsweise weiter so ausgebildet ist, dass zur Messung der Lage des Objekts im Nahfeld nacheinander jeweils einer der Ultraschallwandler als Ultraschallempfänger für eine Pulslaufzeitmessung betrieben wird, und aus den Laufzeiten mittels Triangulation Daten ermittelt werden, die die Lage des Objekts wiedergeben. Diese Weiterbildungen haben den Vorteil, dass die Vorrichtungen nicht nur zur Abstands-, sondern auch zur Lagebestimmung verwendet werden können.Just in the near field, the position of the object relative to the device, i.e. not only the distance, but also the direction relative to vehicle longitudinal axis or radiation direction or another reference axis, of considerable Interest, for example when parking. In the process is therefore preferred that for measuring the position of the object in the near field successively each of one of the two locations ultrasonic waves for one Pulse transit time sent out and reflected by the object Receive portions of the ultrasonic waves and corresponding pulse transit times be determined, and from the pulse transit times by means of triangulation data are determined, which reflect the position of the object. In the The first device is to the control and evaluation preferably further configured so that for measuring the position of the object in the near field one after the other, one of the ultrasonic sources as Ultrasonic transmitter for a pulse transit time measurement is operated, and from the maturities By means of triangulation data are determined which the location of the object play. As a variant, it is preferable in the method that for measuring the position of the object in the near field one after the other respectively ultrasonic waves of a pulse transit time measurement at one of the at least two locations received and corresponding pulse transit times are determined, and be determined from the transit times by means of triangulation data, which reflect the position of the object. In the second device For this purpose, the control and evaluation device is preferably further is designed so that for measuring the position of the object in the near field successively each one of the ultrasonic transducers as ultrasonic receiver for a pulse transit time measurement is operated, and from the maturities using triangulation data are determined, which reflect the position of the object. These trainings have the advantage that the devices are not limited to the distance, but can also be used for orientation.

Die Erfindung ist vorzugsweise bei Einparksystemen für Kraftfahrzeuge einsetzbar.The Invention is preferably used in parking systems for motor vehicles.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen noch weiter beispielhaft erläutert. Es zeigen:The Invention will be further exemplified below with reference to the drawings explained. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem bekannten Abstandsermittlungssystem bei Vorbeifahrt an einer Parklücke, 1 a schematic representation of a motor vehicle with a known distance center system when driving past a parking space,

2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Abstandsermittlungssystem, das eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Laufzeitsignals nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aufweist, bei Vorbeifahrt an einer Parklücke, 2 a schematic representation of a motor vehicle with a distance detection system having a device for generating a runtime signal according to a first preferred embodiment of the invention, when driving past a parking space,

3 eine schematische Darstellung eines Moduls der Vorrichtung in 2 mit zwei in einer Halteeinrichtung gehaltenen Ultraschallwandlern, 3 a schematic representation of a module of the device in 2 with two ultrasonic transducers held in a holding device,

4 eine schematische teilweise Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem im Stoßfängerbereich angeordneten Abstandsermittlungssystem, das eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Laufzeitsignals nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aufweist, und 4 a schematic partial representation of a motor vehicle with a arranged in the bumper area distance detection system having a device for generating a propagation time signal according to a second preferred embodiment of the invention, and

5 eine schematische Darstellung eines Moduls mit zwei Ultraschallquellen für eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Laufzeitsignals nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 5 a schematic representation of a module with two ultrasonic sources for a device for generating a propagation time signal according to another preferred embodiment of the invention.

In 1 verfügt ein Kraftfahrzeug 1, das an einer durch Objekte 2, beispielsweise Poller, begrenzten Parklücke 3 vorbeifährt, über ein bekanntes Abstandsermittlungssystem 4, das über einen quer zur Fahrzeuglängsachse 5 und damit der Fahrtrichtung angeordneten Ultraschallwandler 6, der mit einer bekannten Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 über Signalverbindungen verbunden ist, und ein Steuergerät 8 zur Ansteuerung der Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 verfügt.In 1 has a motor vehicle 1 that is connected to objects 2 , for example, bollards, limited parking space 3 passes by, via a known distance detection system 4 , which has a transverse to the vehicle's longitudinal axis 5 and thus the direction of travel arranged ultrasonic transducer 6 , with a known control and evaluation 7 connected via signal connections, and a control unit 8th for controlling the control and evaluation device 7 features.

Der Ultraschallwandler 6, der sowohl als Ultraschallquelle als auch als Ultraschallempfänger dient, besitzt eine in 1 durch einen gestrichelten Kreis angedeutete Sende- und Empfangscharakteristik, die in einer Ebene parallel zur Fahrbahn durch den Ultraschallwandler 6 einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Das Maximum der Charakteristiken ist im Idealfall orthogonal zu der Fahrzeuglängsachse 5 ausgerichtet.The ultrasonic transducer 6 , which serves as both an ultrasonic source and as an ultrasonic receiver, has an in 1 indicated by a dashed circle transmission and reception characteristics in a plane parallel to the road through the ultrasonic transducer 6 has a substantially circular cross-section. The maximum of the characteristics is ideally orthogonal to the vehicle's longitudinal axis 5 aligned.

Die als elektronische Schaltung ausgebildete Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 dient dazu, auf ein Startsignal des Steuergeräts Sendesignale für den Ultraschallwandler 6 zu bilden und an diesen abzugeben, so dass dieser auf die Sendesignale hin einen den Sendesignalen entsprechenden Puls von Ultraschallwellen einer der Eigenfrequenz des Ultraschallwandlers entsprechenden Frequenz abstrahlt. Die Steuer- und Auswerte einrichtung 7 dient weiter dazu, nach Aussendung der Sendesignale Empfangssignale des Ultraschallwandlers 6 zu empfangen, die dieser bei Empfang von Ultraschallwellen, insbesondere eines Ultraschallpulses wie einem von einem der Objekte 2 zurückgeworfene Anteil des ausgesendeten Ultraschallpulses, bildet und abgibt. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 empfängt das Empfangssignal und erzeugt aus diesem ein Laufzeitsignal, das die Laufzeit des Pulses von dem Ultraschallwandler 6 zu dem Objekt 2 und zurück zu dem Ultraschallwandler 6 wiedergibt. Beispielsweise kann das Laufzeitsignal bei Erkennung einer Pulsflanke erzeugt werden, so dass es allein durch die Zeit seiner Bildung oder Übertragung die Laufzeit wiedergibt.The trained as an electronic circuit control and evaluation 7 serves to a start signal of the control unit transmission signals for the ultrasonic transducer 6 form and deliver to this, so that it radiates to the transmission signals to the transmission signals corresponding pulse of ultrasonic waves corresponding to the natural frequency of the ultrasonic transducer frequency. The control and evaluation device 7 further serves, after transmission of the transmission signals received signals of the ultrasonic transducer 6 to receive this upon receipt of ultrasonic waves, in particular an ultrasonic pulse such as one of the objects 2 discarded portion of the emitted ultrasonic pulse, forms and gives off. The control and evaluation device 7 receives the received signal and generates therefrom a runtime signal which is the transit time of the pulse from the ultrasonic transducer 6 to the object 2 and back to the ultrasonic transducer 6 reproduces. By way of example, the runtime signal can be generated upon detection of a pulse edge, so that it reproduces the runtime solely by the time of its formation or transmission.

Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 zusammen mit dem Ultraschallwandler 6 stellt eine bekannte Vorrichtung zur Erzeugung eines Laufzeitsignals für eine Bestimmung eines Abstands eines Objekts durch Messung der Laufzeit von Ultraschallpulsen dar.The control and evaluation device 7 together with the ultrasonic transducer 6 represents a known device for generating a propagation time signal for determining a distance of an object by measuring the transit time of ultrasound pulses.

Das Steuergerät 8 dient zur Ansteuerung der Vorrichtung. Zur Ermittlung der Abmessungen der Parklücke 3 tastet sie bei Vorbeifahrt an den Objekten 2 mit niedriger Geschwindigkeit, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von weniger als 30 km/h, den Bereich seitlich des Kraftfahrzeugs 1 in Bezug auf dort vorhandene Objekte 2 ab, wozu sie in regelmäßigen Abständen Laufzeitmessungen in einer Richtung quer zur Fahrzeuglängsachse 5 durchführt. Dazu gibt sie jeweils ein Startsignal an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 ab, die daraufhin Sendesignale an den dann als Ultraschallquelle dienenden Ultraschallwandler 6 sendet, um einen Ultraschallpuls abzugeben. Nach Abgabe des Pulses wandelt der Ultraschallwandler 6 bei Empfang von Ultraschallwellen diese in Empfangssignale, die an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 übertragen werden, wo diese aus den Empfangssignalen ein Laufzeitsignal bildet und an das Steuergerät 8 abgibt. Das Steuergerät 8 ermittelt aus dem Laufzeitsignal unter Verwendung der Ultraschallgeschwindigkeit in Luft aus der Laufzeit den Abstand d. Durch die wiederholten Messungen während der Vorbeifahrt ergibt sich ein Tiefenprofil aus einer entsprechenden Anzahl von Messungen, das den jeweiligen Abstand von erfassten Objekten als Funktion der Position in Fahrtrichtung, die unter Verwendung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 ermittelt wird, darstellt.The control unit 8th serves to control the device. To determine the dimensions of the parking space 3 she feels as she passes by the objects 2 at low speed, for example at a speed of less than 30 km / h, the area laterally of the motor vehicle 1 in relation to existing objects there 2 from which they periodically take measurements in a direction transverse to the vehicle's longitudinal axis 5 performs. For this purpose, it gives each a start signal to the control and evaluation 7 then send signals to the then serving as an ultrasonic source ultrasonic transducer 6 sends to deliver an ultrasonic pulse. After delivery of the pulse, the ultrasonic transducer converts 6 upon receipt of ultrasonic waves, these receive signals to the control and evaluation 7 be transferred, where this forms a runtime signal from the received signals and to the control unit 8th emits. The control unit 8th determined from the runtime signal using the ultrasonic velocity in air from the running time the distance d. The repeated measurements during passing give a depth profile of a corresponding number of measurements, which is the respective distance of detected objects as a function of the position in the direction of travel, using the speed of the motor vehicle 1 is determined.

Im Anschluss daran kann ein automatisches Einparken des Kraftfahrzeugs 1 erfolgen, wenn das Steuergerät 8 durch Vergleich mit entsprechenden in ihm gespeicherten Daten erkannt hat, dass die Parklücke 3 groß genug zum automatischen Einparken ist.Following this, an automatic parking of the motor vehicle 1 done when the control unit 8th by comparison with corresponding data stored in it has detected that the parking space 3 big enough for automatic parking.

Das bekannte Abstandsermittlungssystem hat jedoch den Nahteil, dass die Reichweite der Vorrichtung zur Erzeugung des Laufzeitsignals für den praktischen Einsatz zu gering, im Beispiel kleiner als 4 m, ist.The However, known distance detection system has the near portion that the range of the device for generating the runtime signal for the practical Use too low, in the example less than 4 m, is.

In 2 unterscheidet sich das Kraftfahrzeug 1' von dem Kraftfahrzeug 1 in 1 nur dadurch, dass statt der bekannten Vorrichtung zur Erzeugung eines Laufzeitsignals für eine Bestimmung eines Abstands eines Objekts durch Messung der Laufzeit von Ultraschallpulsen eine entsprechende Vorrichtung nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersetzt ist. Für alle unveränderten Teile werden daher dieselben Bezugszeichen verwendet und die Erläuterungen gelten auch hier entsprechend.In 2 the motor vehicle is different 1' from the motor vehicle 1 in 1 only in that, instead of the known device for generating a propagation time signal for a determination of a distance of an object by measuring the transit time of ultrasound pulses, a corresponding device according to a first preferred embodiment of the invention is replaced. For all unchanged parts, therefore, the same reference numerals are used and the explanations also apply here accordingly.

Die Vorrichtung zur Erzeugung eines Laufzeitsignals für eine Bestimmung eines Abstands eines Objekts durch Messung der Laufzeit von Ultraschallpulsen umfasst wiederum eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 9 und ein Wandlermodul 10, das in einer Halteeinrichtung 11 zwei in einem vorgegebenen Abstand a voneinander angeordnete, über Signalverbindungen mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 9 verbundene Ultraschallwandler 12 und 13 aufweist. Der Abstand a der Ultraschallwandler 12 und 13 quer zur Hauptabstrahlrichtung beträgt in diesem Ausführungsbeispiel weniger als 20 Wellenlängen, besonders bevorzugt 5 Wellenlängen, der Ultraschallwellen in Luft, nämlich etwa 5 mm.The device for generating a runtime signal for determining a distance of an object by measuring the transit time of ultrasound pulses in turn comprises a control and evaluation device 9 and a converter module 10 that in a holding device 11 two arranged at a predetermined distance a from each other, via signal connections to the control and evaluation 9 connected ultrasonic transducers 12 and 13 having. The distance a of the ultrasonic transducer 12 and 13 transverse to the main emission direction in this embodiment is less than 20 wavelengths, more preferably 5 wavelengths, of the ultrasonic waves in air, namely about 5 mm.

Die Halteeinrichtung 11, im Beispiel ein als Gehäuse dienendes Kunststoffspritzteil, aus einem die Übertragung von Ultraschallwellen hemmenden Kunststoff, besitzt zwei Aufnahmen 14 und 15 mit Entkopplungsringen zur Aufnahme der konventionellen Ultraschallwandler 12 und 13.The holding device 11 , In the example serving as a housing plastic injection molded part, from a the transmission of ultrasonic waves inhibiting plastic, has two shots 14 and 15 with decoupling rings for receiving the conventional ultrasonic transducer 12 and 13 ,

Die Ultraschallwandler 12 und 13 sind in bekannter Weise aufgebaut und verfügen jeweils über ein Kunststoffgehäuse mit einer Aluminiummembran, auf deren Innenseite eine Piezokeramikscheibe eingeklebt ist, die wiederum durch entsprechende Sendesignale in ihrer Ausdehnung veränderbar ist, die durch die Verbindung mit der Membran letzter anregt. Umgekehrt gibt die Piezokeramikscheibe bei Anregung der Membran mit Ultraschallwellen durch eine entsprechende Krafteinwirkung auf die Scheibe Empfangssignale ab.The ultrasonic transducers 12 and 13 are constructed in a known manner and each have a plastic housing with an aluminum membrane, on the inside of a piezoceramic disk is glued, which in turn is variable by corresponding transmission signals in their extension, which excites by the connection with the last membrane. Conversely, when the diaphragm is excited with ultrasonic waves, the piezoceramic disk emits received signals by means of a corresponding action of force on the disk.

Das Wandlermodul 10 mit den Ultraschallwandlern 12 und 13 ist weiter so ausgebildet, dass die Abstrahl- bzw. Empfangsbereiche unmittelbar von der Aluminiummembran der Ultraschallwandler 12 bzw. 13 im wesentlichen glatt sind und keine hervorstehenden ultraschallbündelnden Einrichtungen, insbesondere keine Röhren mit Ausdehnungen größer als eine halbe Wellenlänge in Abstrahlrichtung, aufweisen bzw. ins solchen versenkt angeordnet sind. Damit wird eine gute Integration in das Karosseriedesign ermöglicht und eine schwer zu entfernende Verschmutzung während des Betriebs vermieden.The converter module 10 with the ultrasonic transducers 12 and 13 is further formed so that the emission or reception areas directly from the aluminum membrane of the ultrasonic transducer 12 respectively. 13 are substantially smooth and have no protruding ultrasound-bundling devices, in particular no tubes with dimensions greater than half a wavelength in the emission direction, are arranged or sunk into such. This allows a good integration into the body design and avoids hard-to-remove contamination during operation.

Das Wandlermodul 10 ist so an dem Kraftfahrzeug 1' angebracht, dass eine Verbindungslinie durch die Ultraschallwandler 12 und 13 wenigstens näherungsweise parallel zu der Fahrzeuglängsachse 3 und der Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug steht, ausgerichtet ist.The converter module 10 is so on the motor vehicle 1' attached that a connecting line through the ultrasonic transducer 12 and 13 at least approximately parallel to the vehicle longitudinal axis 3 and the roadway on which the motor vehicle is aligned.

Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 9 ist nun dazu ausgebildet, auf Startsignale des Steuergeräts 8 die Ultraschallwandler 12 und 13 so als Ultraschallquellen anzusteuern bzw. von den Ultraschallwandlern abgegebene Empfangssignale so auszuwerten, dass das im folgenden geschilderte Verfahren nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird.The control and evaluation device 9 is now adapted to start signals of the controller 8th the ultrasonic transducers 12 and 13 so as to control as ultrasonic sources or output from the ultrasonic transducers receive signals so that the method described below is carried out according to a first preferred embodiment of the invention.

Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 gibt auf den Empfang eines Startsignals des Steuergeräts 8 Sendesignale an die beiden Ultraschallwandler 12 und 13 ab, so dass diese einen Puls aus Ultraschallwellen derselben vorgegebenen Frequenz mit einer festen vorgegebenen Phasenbeziehung abstrahlen. In diesem ersten Ausführungsbeispiel werden die Ultraschallwellen in Phase, d.h. mit einer vorgegebenen Phasenverschiebung von 0°, abgegeben.The control and evaluation device 7 indicates the receipt of a start signal from the controller 8th Transmission signals to the two ultrasonic transducers 12 and 13 so that they emit a pulse of ultrasonic waves of the same predetermined frequency with a fixed predetermined phase relationship. In this first exemplary embodiment, the ultrasound waves are emitted in phase, ie with a predetermined phase shift of 0 °.

Die Ultraschallwandler 12 und 13 haben jeweils eine Abstrahl- und Empfangscharakteristik, die der des Ultraschallwandlers 6 entspricht. Da beide Ultraschallwandler 12 und 13 als Ultraschallquellen Ultraschallwellen der gleichen Frequenz mit der vorgegebenen Phasenverschiebung abstrahlen, werden von zwei in einem vorgegebenen Abstand a voneinander akustisch voneinander getrennten Orten gleichzeitig Ultraschallwellen mit der gleichen Frequenz mit einer vorgegebenen Phasenbeziehung zueinander abgestrahlt werden, so dass diese sich interferierend überlagern. Es ergibt sich dadurch die in 2 durch gepunktete Linien angedeutete Sendecharakteristik der Gesamtanordnung, bei der durch Interferenz wenigstens drei Sendekeulen entstehen, von denen die mittlere mit der höchstens Intensität die einen Winkel von etwa 90° mit der Verbindungslinie des Fahrzeugs 1' bildende Hauptsendekeule 16 ist.The ultrasonic transducers 12 and 13 each have a radiation and reception characteristic, that of the ultrasonic transducer 6 equivalent. Because both ultrasonic transducers 12 and 13 When ultrasound sources emit ultrasound waves of the same frequency with the predetermined phase shift, ultrasound waves of the same frequency with a predetermined phase relationship are emitted from two acoustically separated locations at a predetermined distance a from one another, so that they interfere with each other in an interfering manner. This results in the in 2 indicated by dotted lines transmission characteristic of the overall arrangement in which arise by interference at least three transmission lobes, of which the average with the maximum intensity at an angle of about 90 ° with the line connecting the vehicle 1' forming main end lobe 16 is.

Die Form der Hauptsendekeule 16 und die Winkel zwischen der Hauptsendekeule 16 und den Nebenkeulen 17 richten sich nach dem Verhältnis von Wellenlänge und Abstand a. Der Abstand a ist in Abhängigkeit von der verwendeten Wellenlänge vorzugsweise so gewählt, dass der Winkel zwischen der Hauptsendekeule 16 und den Nebenkeulen 17 möglichst groß ist, so dass Objekte möglichst nur durch die Hauptsendekeule 16 mit für den Empfang hinreichender Intensität erfasst werden.The shape of the main end lobe 16 and the angles between the main end lobe 16 and the sidelobes 17 depend on the ratio of wavelength and distance a. The distance a is preferably selected depending on the wavelength used so that the angle between the main lobe 16 and the sidelobes 17 is as large as possible, so that objects only possible through the main lobe 16 with sufficient intensity for reception.

Durch die Ausbildung der Hauptsendekeule 16 wird eine wesentlich größere Reichweite erreicht als bei Verwendung einer einzelnen Ultraschallquelle wie in 1.By training the main end lobe 16 a much greater range is achieved than when using a single ultrasound source as in 1 ,

Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 9 schaltet nach Abgabe des Ultraschallpulses auf Empfang und empfängt in diesem Ausführungsbeispiel Empfangssignale des Ultraschallwandlers 12, die dieser durch Wandlung eines von einem der Objekte 2 zurückgeworfenen Anteils des ausgesendeten Ultraschallpulses bildet und abgibt.The control and evaluation device 9 switches to reception after delivery of the ultrasonic pulse and receives in this embodiment, receive signals of the ultrasonic transducer 12 this by transforming one of one of the objects 2 forms and gives back reflected portion of the emitted ultrasonic pulse.

Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 9 ermittelt die Lage der Pulsflanke des zurückgeworfenen Pulsanteils und bildet ein dementsprechendes Laufzeitsignal, das sie an das Steuergerät 8 abgibt, das diese wie bei dem bekannten Abstandsermittlungssystem 4 in 1 weiterverarbeitet.The control and evaluation device 9 determines the position of the pulse edge of the reflected pulse portion and forms a corresponding runtime signal, which sends it to the control unit 8th gives off this as in the known distance detection system 4 in 1 further processed.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist nur die Steuer- und Auswerteeinrichtung 9 durch eine Steuer- und Auswerteeinrichtung ersetzt, die sich von der Steuer- und Auswerteeinrichtung 9 dadurch unterscheidet, dass sie nur einen der Ultraschallwandler, beispielsweise der Ultraschallwandler 12, durch Abgabe entsprechender Sendesignale als Ultraschallquelle für einen Ultraschallpuls ansteuert. Dieser fungiert insoweit im Wesentlichen wie der in 1.In a second embodiment, only the control and evaluation device 9 replaced by a control and evaluation, which is different from the control and evaluation 9 differs in that it only one of the ultrasonic transducers, such as the ultrasonic transducer 12 , by supplying corresponding transmission signals as an ultrasonic source for an ultrasonic pulse drives. This essentially functions as the one in 1 ,

Nach Abgabe des Ultraschallpulses werden jedoch Empfangssignale beider Ultraschallwandler 12 und 13 empfangen und unter Beachtung der Phasenbeziehung zwischen diesen und einer vorgegebenen Phasenbeziehung, in diesem Ausführungsbeispiel 0°, ausgewertet.After delivery of the ultrasonic pulse, however, receive signals of both ultrasonic transducers 12 and 13 received and evaluated in consideration of the phase relationship between these and a predetermined phase relationship, in this embodiment 0 °.

Von einem der Objekte ausgehende Ultraschallwellen werden daher gleichzeitig an zwei in einem vorgegebenen Abstand a voneinander akustisch getrennte Orten mit unterschiedlichen Empfangsphasen unter Bildung von Empfangssignalen empfangen. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung wertet diese Empfangssignale in Abhängigkeit voneinander und der vorgegebenen Phasenbeziehung unter Bildung des Laufzeitsignals aus. Dabei wird von einer festen Phasenlage der Empfangssignale, entsprechend der Phasen der Ultraschallwellen auf den Oberflächen der Ultraschallwandler, im Beispiel von 0°, ausgegangen. Die beiden Ultraschallwandler 12 und 13 bilden daher zusammen mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung eine Empfangseinrichtung, deren Empfangscharakteristik der Sendecharakteristik im ersten Ausführungsbeispiel entspricht. Es wird so in der Hauptempfangskeule, die der Hauptsendekeule 16 entspricht, eine erhöhte Empfindlichkeit erreicht, so dass auch hier die Reichweite der Gesamtanordnung erhöht ist.Ultrasonic waves emanating from one of the objects are therefore simultaneously received at two locations separated acoustically from one another at a predetermined distance a and having different reception phases with the formation of reception signals. The control and evaluation device evaluates these received signals in dependence on each other and the predetermined phase relationship to form the runtime signal. In this case, a fixed phase position of the received signals, corresponding to the phases of the ultrasonic waves on the surfaces of the ultrasonic transducers, in the example of 0 °, is assumed. The two ultrasonic transducers 12 and 13 Therefore, together with the control and evaluation device form a receiving device whose receiving characteristic corresponds to the transmission characteristic in the first embodiment. It becomes so in the main reception lobe, which the main end lobe 16 corresponds to an increased sensitivity, so that here too the range of the overall arrangement is increased.

Ein drittes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wiederum nur durch die Ausbildung der Steuer- und Auswerteeinrichtung 9. Diese ist nun so ausgebildet, dass sie zur Abstrahlung der Ultraschallwellen und zum Empfang der Ultraschallwellen jeweils dieselben beiden Ultraschallwandler, d.h. die Ultraschallwandler 12 und 13 benutzt. Das bedeutet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung zur Abgabe der Ultraschallwellen wie die Steuer- und Auswerteeinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet ist und zur Bildung der Laufzeitsignale wie die der zweiten Ausführungsform. Dabei wird für die Abstrahlung wie auch den Empfang von der gleichen Phasenbeziehung bzw. Phasenverschiebung ausgegangen.A third embodiment differs from the first and second embodiments again only by the design of the control and evaluation 9 , This is now designed so that they each have the same two ultrasonic transducers, ie the ultrasonic transducers, for emitting the ultrasonic waves and for receiving the ultrasonic waves 12 and 13 used. This means that the control and evaluation device for emitting the ultrasonic waves is designed like the control and evaluation device of the first embodiment and for the formation of the runtime signals such as the second embodiment. In this case, the same phase relationship or phase shift is assumed for the emission as well as for the reception.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich nicht nur eine besonders große Reichweite, sondern auch eine besonders gute Richtungscharakteristik bei der Erfassung von Objekten, da sowohl die Sende- als auch die Empfangscharakteristik stark gerichtet ist. Diese Richtungscharakteristik erlaubt es insbesondere in Bezug auf den Winkel zu dem Wandlermodul 10 nahe beieinander liegende Objekte 2 mit größerer Sicherheit zu trennen als dies bei den bekannten Systemen möglich ist.In this embodiment, not only results in a particularly large range, but also a particularly good directional characteristic in the detection of objects, since both the transmission and the reception characteristic is strongly directed. This directional characteristic allows it in particular with respect to the angle to the converter module 10 close to each other objects 2 to separate with greater security than is possible in the known systems.

Ein viertes, in 4 veranschaulichtes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch, dass zum einen das Wandlermodul 10 gegenüber der Fahrzeuglängsachse 3 in einem von 90° abweichenden Winkel geneigt im Bereich des vorderen Stoßfängers angeordnet ist und dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung 18 nun so ausgebildet ist, dass die Phasenverschiebung bei Sende- und/oder Empfangsbetrieb einstellbar ist. Hierzu verfügt sie über eine Einrichtung 19 zur Verschiebung der Phasen der Sendesignale bzw. der Empfangsphasen der empfangenen Ultraschallwellen um eine vorgegebene Phasenverschiebung, die über einen entsprechenden Eingang bzw. eine entsprechende Schnittstelle von dem Steuergerät 8 einstellbar ist. Diese Einrichtung 19 kann beispielsweise eine elektronische Schaltung umfassen, die eine einstellbare Phasenverschiebung erlaubt. So können die vorgegebene Phasenverschiebung zwischen den abgegebenen Ultraschallwellen erzeugt wird bzw. Empfangsphasen der empfangenen Ultraschallwellen um die vorgegebene Phasenverschiebung zueinander verschoben werden.A fourth, in 4 illustrated embodiment differs from the previous embodiments in that on the one hand, the converter module 10 opposite the vehicle's longitudinal axis 3 is arranged inclined in an angle deviating from 90 ° in the region of the front bumper and that the control and evaluation device 18 is now designed so that the phase shift in transmit and / or receive mode is adjustable. For this she has a device 19 for shifting the phases of the transmission signals or the reception phases of the received ultrasonic waves by a predetermined phase shift, via a corresponding input or a corresponding interface of the control unit 8th is adjustable. This device 19 For example, it may include an electronic circuit that allows for an adjustable phase shift. Thus, the predetermined phase shift between the emitted ultrasonic waves is generated or receiving phases of the received ultrasonic waves are shifted by the predetermined phase shift to each other.

Der Wert für die Phasenverschiebung wird so gewählt, dass das Maximum der abgestrahlten Intensität der überlagerten Ultraschallwellen, d.h. das Maximum der Hauptkeule in einer Richtung liegt, bzw. das Empfindlichkeitsmaximum der Empfangscharakteristik in einer Richtung liegt, die gegenüber einer Verbindungslinie zwischen den Ultraschallwandlern 12 und 13, d.h. den zwei Sende- bzw. Empfangsorten, geneigt ist.The value for the phase shift is selected so that the maximum of the emitted intensity of the superposed ultrasonic waves, ie the maximum of the main lobe lies in one direction, or the maximum sensitivity of the receiving characteristic is in a direction opposite to a connecting line between the ultrasonic transducers 12 and 13 , ie the two transmitting or receiving locations, is inclined.

Im Ausführungsbeispiel ist die Phasenverschiebung insbesondere so gewählt, dass das Maximum der Hauptsendekeule 16 wenigstens näherungsweise orthogonal zu der Fahrzeuglängsachse 5 ausgerichtet ist, obwohl das Wandlermodul 10 anders ausgerichtet ist. Es erfolgt daher ein elektronisches Schwenken der Sende- bzw. Empfangscharakteristik.In the exemplary embodiment, the phase shift is chosen in particular such that the maximum of the main transmitting lobe 16 at least approximately orthogonal to the vehicle longitudinal axis 5 is aligned, although the converter module 10 differently oriented. There is therefore an electronic pivoting of the transmission or reception characteristic.

Dies hat den Vorteil, dass ein Nachjustieren der Ausrichtung der Sende- und Empfangscharakteristik einfach rein elektronisch ohne mechanische Änderungen möglich ist, und dass eine große Freiheit in der Wahl des Einbauortes an dem Fahrzeug 1 besteht.This has the advantage that a readjustment of the alignment of the transmission and reception characteristics is simply possible purely electronically without mechanical changes, and that a great deal of freedom in the choice of the installation location on the vehicle 1 consists.

Weitere Ausführungsformen unterscheiden sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen dadurch, dass die Vorrichtung auch zur Erfassung von Lagen und Abständen im Nahbereich eingerichtet ist. Dazu braucht jeweils nur die Steuer- und Auswerteeinrichtung so modifiziert zu sein, dass auf ein entsprechendes Steuersignal des Steuergeräts 8 hin zur Messung des Abstands im Nahfeld von einem der Ultraschallwandler 12 oder 13 Ultraschallwellen für eine Pulslaufzeitmessung ausgesendet und von dem anderen Ultraschallwandler 13 von dem Objekt zurückgeworfene Anteile der Ultraschallwellen empfangen werden. Dabei kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung insbesondere Empfangssignale von dem als Empfänger dienenden Ultraschallwandler 13 schon während der Abgabe eines Ultraschallpulses empfangen, so dass auch sehr kurze Laufzeiten und damit Abstände erfasst werden können.Other embodiments differ from the embodiments described above in that the device is also set up to detect positions and distances in the near range. For this purpose, only the control and evaluation device needs to be modified so that a corresponding control signal of the control unit 8th to measure the distance in the near field of one of the ultrasonic transducers 12 or 13 Ultrasonic waves emitted for a pulse transit time measurement and of the other ultrasonic transducer 13 portions of the ultrasonic waves reflected from the object are received. In this case, the control and evaluation device can in particular receive signals from the ultrasonic transducer serving as a receiver 13 already received during the delivery of an ultrasonic pulse, so that even very short terms and thus distances can be detected.

Bei einer weiteren Ausführungsform sind das Steuergerät und die Steuer- und Auswerteeinrichtung so ausgebildet, dass zur Messung der Lage des Objekts im Nahfeld nacheinander jeweils von einem der beiden Ultraschallwandler Ultraschallwellen für eine Pulslaufzeitmessung ausgesendet und von dem Objekt zurückgeworfene Anteile der Ultraschallwellen empfangen und entsprechende Pulslaufzeiten ermittelt werden, und aus den Pulslaufzeiten mittels Triangulation Daten ermittelt werden, die die Lage des Objekts wiedergeben.at a further embodiment are the control unit and the control and evaluation device designed so that Measurement of the position of the object in the near field successively from each one of the two ultrasonic transducers ultrasonic waves for a pulse transit time measurement emitted and reflected from the object portions of the ultrasonic waves received and corresponding pulse transit times are determined, and from the pulse transit times by means of triangulation data are determined that reflect the location of the object.

Alternativ können das Steuergerät und die Steuer- und Auswerteeinrichtung so ausgebildet sein, dass zur Messung der Lage des Objekts im Nahfeld nacheinander jeweils an einem der wenigstens zwei Orte Ultraschallwellen einer Pulslaufzeitmessung empfangen und entsprechende Pulslaufzeiten ermittelt werden, und aus den Laufzeiten mittels Triangulation Daten ermittelt werden, die die Lage des Objekts wiedergeben.alternative can the control unit and the control and evaluation device be designed so that for measuring the position of the object in the near field one after the other respectively ultrasonic waves of a pulse transit time measurement at one of the at least two locations received and corresponding pulse transit times are determined, and be determined from the transit times by means of triangulation data, that reflect the location of the object.

Ein Wandlermodul 20 für eine Vorrichtung nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, das für sich genommen auch eine Erfindung darstellt, unterscheidet sich von dem Wandlermodul 11 dadurch, dass nur ein als Ultraschallquelle dienender Ultraschallwandler 21 vorgesehen ist, vor dem jedoch eine Maske bzw. Blende 22, beispielsweise gegeben durch ein Gehäuse 23 mit wenigstens zwei in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordneten Öffnungen 24, aus einem für Ultraschall der verwendeten Frequenz stark intransparenten, vorzugsweise absorbierenden Material angeordnet ist.A converter module 20 for a device according to yet another embodiment of the invention, which in itself constitutes an invention, differs from the transducer module 11 in that only one ultrasound source serving as ultrasonic transducer 21 is provided, but before a mask or aperture 22 For example, given by a housing 23 with at least two openings arranged at a predetermined distance from one another 24 is arranged from a highly intransparent, preferably absorbing material for ultrasound of the frequency used.

Die entsprechende Steuer- und Auswerteeinrichtung ist gegenüber der Steuer- und Auswerteeinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels insofern geändert, als sie nun nur an den einen Ultraschallwandler Sendesignale abzugeben braucht, woraufhin dieser Ultraschallwellen erzeugt, die jedoch nur die Öffnungen 24 der Blende 22 abgegeben werden. Auf diese Weise kann mit nur einem Ultraschallwandler ebenfalls eine Abgabe von Ultraschallwellen von zwei für Ultraschallwellen akustische voneinander getrennten, in einem vorgegebenen Abstand a voneinander beabstandeten Orten erreicht werden. Die Ultraschallwellen können dann im Fernfeld wie die Ultraschallwellen des ersten Ausführungsbeispiels interferieren.The corresponding control and evaluation device is compared to the control and evaluation of the first embodiment changed insofar as it now needs to deliver only to the one ultrasonic transducer transmit signals, whereupon this generates ultrasonic waves, but only the openings 24 the aperture 22 be delivered. In this way, with only one ultrasonic transducer also a delivery of ultrasonic waves of two acoustic waves for acoustic separated from each other, at a predetermined distance a spaced apart locations can be achieved. The ultrasonic waves may then interfere in the far field like the ultrasonic waves of the first embodiment.

1, 1'1, 1'
Kraftfahrzeugmotor vehicle
22
Objekteobjects
33
Parklückeparking lot
44
AbstandsermittlungssystemDistance detection system
55
Fahrzeuglängsachsevehicle longitudinal axis
66
Ultraschallwandlerultrasound transducer
77
Steuer- und AuswerteeinrichtungTax- and evaluation
88th
Steuergerätcontrol unit
99
Steuer- und AuswerteeinrichtungTax- and evaluation
1010
Wandlermodulconverter module
1111
Halteeinrichtungholder
1212
Ultraschallwandlerultrasound transducer
1313
Ultraschallwandlerultrasound transducer
1414
Aufnahmeadmission
1515
Aufnahmeadmission
1616
HauptsendekeuleMain transmission lobe
1717
Nebenkeulenside lobes
1818
Steuer- und AuswerteeinrichtungTax- and evaluation
1919
Einrichtung zur Verschiebung von PhasenFacility for shifting phases
2020
Wandlermodulconverter module
2121
Ultraschallwandlerultrasound transducer
2222
Maskemask
2323
Gehäusecasing
2424
Öffnungenopenings
aa
Abstanddistance
dd
Abstanddistance

Claims (24)

Verfahren zur Erzeugung eines Laufzeitsignals für eine Bestimmung eines Abstands eines Objekts (2) durch Messung der Laufzeit von Ultraschallpulsen, bei dem von wenigstens zwei in einem vorgegebenen Abstand voneinander akustisch voneinander getrennten Orten gleichzeitig Ultraschallwellen mit der gleichen Frequenz mit einer vorgegebenen Phasenbeziehung zueinander abgestrahlt werden, so dass diese sich interferierend überlagern und wenigstens einen Ultraschallpuls bilden, und/oder bei dem von dem Objekt (2) ausgehende Ultraschallwellen gleichzeitig an zwei in einem vorgegebenen Abstand voneinander akustisch getrennte Orten (12, 13) unter Bildung von Empfangssignalen empfangen werden und die Empfangssignale in Abhängigkeit voneinander unter Bildung des Laufzeitsignals ausgewertet werden.Method for generating a runtime signal for determining a distance of an object ( 2 ) by measuring the transit time of ultrasonic powder sen, in which at least two at a predetermined distance from each other acoustically separated locations simultaneously ultrasonic waves are radiated at the same frequency with a predetermined phase relationship to each other, so that they overlap interfering and form at least one ultrasonic pulse, and / or at which of the object ( 2 ) outgoing ultrasonic waves simultaneously at two acoustically separated from each other at a predetermined distance locations ( 12 . 13 ) are received to form receive signals and the received signals are evaluated in dependence on each other to form the runtime signal. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zur Abstrahlung der Ultraschallwellen und zum Empfang der Ultraschallwellen dieselben Ultraschallwandler (12, 13; 21) benutzt werden.Method according to Claim 1, in which the same ultrasound transducers are used to emit the ultrasound waves and to receive the ultrasound waves ( 12 . 13 ; 21 ) to be used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Abstand der wenigstens zwei Orte (12, 13) kleiner als 20, vorzugsweise 10 Wellenlängen, besonders bevorzugt 5 Wellenlängen, der Ultraschallwellen in Luft ist.Method according to one of the preceding claims, in which the distance between the at least two locations ( 12 . 13 ) is less than 20, preferably 10 wavelengths, more preferably 5 wavelengths, of ultrasonic waves in air. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine vorgegebene Phasenverschiebung zwischen den abgegebenen Ultraschallwellen erzeugt wird bzw. Empfangsphasen der empfangenen Ultraschallwellen um eine vorgegebene Phasenverschiebung zueinander verschoben werden.Method according to one of the preceding claims, in a predetermined phase shift between the delivered Ultrasonic waves is generated or receiving phases of the received Ultrasonic waves around a given phase shift to each other be moved. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Wert für die Phasenverschiebung so gewählt ist, dass das Maximum der abgestrahlten Intensität der überlagerten Ultraschallwellen in einer Richtung liegt, die gegenüber einer Verbindungslinie der wenigstens zwei Orte (12, 13) geneigt ist.Method according to one of the preceding claims, in which the value for the phase shift is chosen such that the maximum of the emitted intensity of the superimposed ultrasonic waves lies in a direction opposite to a connecting line of the at least two locations ( 12 . 13 ) is inclined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Wert für die Phasenverschiebung so gewählt ist, dass das Maximum der Empfangsempfindlichkeit für einen Empfang an den beiden Orten (12, 13) und die gemeinsame Auswertung in einer Richtung liegt, die gegenüber einer Verbindungslinie der wenigstens zwei Orte (12, 13) geneigt ist.Method according to one of the preceding claims, in which the value for the phase shift is selected such that the maximum of the reception sensitivity for reception at the two locations ( 12 . 13 ) and the common evaluation lies in a direction opposite to a connecting line of the at least two locations ( 12 . 13 ) is inclined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Wert für die Phasenverschiebung erfasst oder ermittelt und verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, in a value for the phase shift is detected or determined and used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Messung des Abstands im Nahfeld von einem der Orte (12, 13) Ultraschallwellen für eine Pulslaufzeitmessung ausgesendet und an einem anderen der Orte (12, 13) von dem Objekt (2) zurückgeworfene Anteile der Ultraschallwellen empfangen werden.Method according to one of the preceding claims, in which for measuring the distance in the near field from one of the locations ( 12 . 13 ) Transmitted ultrasonic waves for a pulse transit time measurement and at another of the locations ( 12 . 13 ) of the object ( 2 ) reflected portions of the ultrasonic waves are received. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Messung der Lage des Objekts (2) im Nahfeld nacheinander jeweils von einem der beiden Orte (12, 13) Ultraschallwellen für eine Pulslaufzeitmessung ausgesendet und von dem Objekt (2) zurückgeworfene Anteile der Ultraschallwellen empfangen und entsprechende Pulslaufzeiten ermittelt werden, und aus den Pulslaufzeiten mittels Triangulation Daten ermittelt werden, die die Lage des Objekts (2) wiedergeben.Method according to one of the preceding claims, in which for measuring the position of the object ( 2 ) in the near field successively from each of the two places ( 12 . 13 ) Transmitted ultrasonic waves for a pulse transit time measurement and from the object ( 2 ) received portions of the ultrasonic waves and corresponding pulse transit times are determined, and from the pulse transit times by means of triangulation data are determined, the position of the object ( 2 ) play. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Messung der Lage des Objekts (2) im Nahfeld nacheinander jeweils an einem der wenigstens zwei Orte (12, 13) Ultraschallwellen einer Pulslaufzeitmessung empfangen und entsprechende Pulslaufzeiten ermittelt werden, und aus den Laufzeiten mittels Triangulation Daten ermittelt werden, die die Lage des Objekts (2) wiedergeben.Method according to one of the preceding claims, in which for measuring the position of the object ( 2 ) in the near field one after another in each case at one of the at least two locations ( 12 . 13 ) Ultrasonic waves of a pulse transit time measurement received and corresponding pulse transit times are determined, and from the transit times by means of triangulation data are determined, the position of the object ( 2 ) play. Vorrichtung zur Erzeugung eines Laufzeitsignals für eine Bestimmung eines Abstands eines Objekts (2) durch Messung der Laufzeit von Ultraschallpulsen, umfassend: wenigstens zwei in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnete Ultraschallquellen (12, 13, 21) mit glattem Abstrahlbereich, die Sendesignale in Ultraschallwellen wandeln und die Ultraschallwellen abstrahlen, so dass diese sich interferierend überlagern, und eine Steuer- und Auswerteeinrichtung (9; 18), die dazu ausgebildet ist, Sendesignale für die wenigstens zwei Ultraschallquellen (12, 13; 21) zu bilden und abzugeben, so dass diese gleichzeitig Ultraschallwellen mit gleicher Frequenz und vorgegebener Phasenbeziehung abgeben, und wenigstens ein Empfangssignal, das von wenigstens einem Ultraschallwandler, den wenigstens eine der wenigstens zwei Ultraschallquellen aufweist, und/oder einen weiteren Ultraschallwandler durch Wandlung empfangener, von dem Objekt (2) zurückgeworfener Ultraschallwellen gebildet ist, zu empfangen und unter Bildung des Laufzeitsignals auszuwerten.Device for generating a runtime signal for determining a distance of an object ( 2 by measuring the transit time of ultrasound pulses, comprising: at least two ultrasound sources arranged at a predetermined distance from each other ( 12 . 13 . 21 ) with a smooth radiation range, which convert the transmission signals into ultrasonic waves and emit the ultrasonic waves so that they interfere with each other in an interfering manner, and a control and evaluation device ( 9 ; 18 ), which is designed to transmit signals for the at least two ultrasound sources ( 12 . 13 ; 21 ) and at the same time emit ultrasonic waves having the same frequency and predetermined phase relationship, and at least one received signal from at least one ultrasonic transducer having at least one of the at least two ultrasonic sources and / or another ultrasonic transducer received by conversion from the object ( 2 ) reflected ultrasonic waves is received, and to evaluate the formation of the runtime signal. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die wenigstens zwei Ultraschallquellen (12, 13) jeweils wenigstens einen Ultraschallwandler aufweisen, der auch als Ultraschallempfänger ausgebildet ist, der empfangene Ultraschallwellen in Empfangssignale wandelt und diese abgibt, und bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung (9; 18) weiter so ausgebildet ist, dass sie die Empfangssignale der wenigstens zwei Ultraschallwandler (12, 13) empfängt und bei der Auswertung gemeinsam verwendet.Apparatus according to claim 11, wherein the at least two ultrasound sources ( 12 . 13 ) each have at least one ultrasonic transducer, which is also designed as an ultrasonic receiver, which converts received ultrasonic waves into received signals and emits them, and in which the control and evaluation device ( 9 ; 18 ) is further configured to receive the received signals of the at least two ultrasonic transducers ( 12 . 13 ) and shared in the evaluation. Vorrichtung zur Erzeugung eines Laufzeitsignals für eine Bestimmung eines Abstands eines Objekts (2) durch Messung der Laufzeit von Ultraschallpulsen, umfassend: wenigstens zwei in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnete Ultraschallwandler (12, 13; 21) mit glattem Empfangsbereich, die dazu ausgebildet sind, Ultraschallwellen zu empfangen, in Empfangssignale zu wandeln und die Empfangssignale abzugeben, und eine Steuer- und Auswerteeinrichtung (9; 18), die dazu ausgebildet ist, Sendesignale für wenigstens eine Ultraschallquelle (12, 13; 21), die wenigstens einen der Ultraschallwandler und/oder einen weiteren Ultraschallwandler umfasst, abzugeben, so dass die wenigstens eine Ultraschallquelle (12, 13; 21) durch die Sendesignale bestimmte Ultraschallwellen abstrahlt, und Empfangssignale der wenigstens zwei Ultraschallwandler (12, 13; 21), die durch Wandlung empfangener, von dem Objekt zurückgeworfener Ultraschallwellen gebildet sind, zu empfangen und gemeinsam unter Bildung des Laufzeitsignals auszuwerten.Apparatus for generating a runtime signal for determining a distance of an Ob object ( 2 by measuring the transit time of ultrasound pulses, comprising: at least two ultrasound transducers arranged at a predetermined distance from each other ( 12 . 13 ; 21 ) with a smooth receiving area, which are adapted to receive ultrasonic waves, to convert them into received signals and to emit the received signals, and a control and evaluation device ( 9 ; 18 ) which is adapted to transmit signals for at least one ultrasound source ( 12 . 13 ; 21 ), which comprises at least one of the ultrasound transducers and / or a further ultrasound transducer, so that the at least one ultrasound source ( 12 . 13 ; 21 ) radiates certain ultrasonic waves through the transmission signals, and reception signals of the at least two ultrasonic transducers ( 12 . 13 ; 21 ), which are formed by converting received, reflected by the object reflected ultrasonic waves, and to evaluate together to form the propagation time signal. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die wenigstens zwei Ultraschallwandler (12, 13; 21) auch als Ultraschallquellen ausgebildet sind, die auf Sendesignale hin durch die Sendesignalen bestimmte Ultraschallwellen abgeben, und bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung (9; 18) weiter dazu ausgebildet ist, die Sendesignale für die wenigstens zwei Ultraschallwandler (12, 13; 21) zu bilden und abzugeben, so dass diese gleichzeitig Ultraschallwellen mit der vorgegebenen Frequenz und vorgegebener Phasenbeziehung abgeben.Device according to Claim 13, in which the at least two ultrasonic transducers ( 12 . 13 ; 21 ) are also formed as ultrasonic sources which emit certain ultrasonic waves in response to transmission signals through the transmission signals, and in which the control and evaluation device ( 9 ; 18 ) is further adapted to the transmission signals for the at least two ultrasonic transducers ( 12 . 13 ; 21 ) and deliver, so that they simultaneously deliver ultrasonic waves with the predetermined frequency and predetermined phase relationship. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei der der Abstand der wenigstens zwei Ultraschallquellen (12, 13; 21) bzw. Ultraschallwandler kleiner als 20, vorzugsweise 10 Wellenlängen, besonders bevorzugt 5 Wellenlängen, der Ultraschallwellen in Luft ist.Device according to one of claims 11 to 14, wherein the distance of the at least two ultrasonic sources ( 12 . 13 ; 21 ) or ultrasonic transducer smaller than 20, preferably 10 wavelengths, particularly preferably 5 wavelengths, the ultrasonic waves in air. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei der die wenigstens zwei Ultraschallquellen bzw. Ultraschallwandler (12, 13; 21) in einer einzelnen Haltevorrichtung (11; 23) gehalten sind.Device according to one of Claims 11 to 15, in which the at least two ultrasound sources or ultrasound transducers ( 12 . 13 ; 21 ) in a single holding device ( 11 ; 23 ) are held. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, bei der eine Einrichtung (19) zur Verschiebung der Sendephasen der zu sendenden Ultraschallwellen zueinander vorgesehen ist, mittels derer eine vorgegebene Phasenverschiebung zwischen den gesendeten Ultraschallwellen erzeugt wird.Device according to one of Claims 11 to 16, in which a device ( 19 ) is provided for shifting the transmission phases of the ultrasonic waves to be transmitted to each other, by means of which a predetermined phase shift between the transmitted ultrasonic waves is generated. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der der Wert für die Phasenverschiebung so gewählt ist, dass das Maximum der abgestrahlten Intensität der überlagerten Ultraschallwellen der wenigstens zwei Ultraschallquellen (12, 23; 21) in einer Richtung liegt, die gegenüber einer Verbindungslinie der wenigstens zwei Ultraschallquellen (12, 13; 21) geneigt ist.Device according to Claim 17, in which the value for the phase shift is selected such that the maximum of the radiated intensity of the superposed ultrasonic waves of the at least two ultrasonic sources ( 12 . 23 ; 21 ) lies in a direction opposite to a connecting line of the at least two ultrasonic sources ( 12 . 13 ; 21 ) is inclined. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, bei der eine Einrichtung (19) zur Verschiebung der Empfangsphasen der empfangenen Ultraschallwellen um eine vorgegebene Phasenverschiebung zueinander vorgesehen ist.Device according to one of Claims 12 to 18, in which a device ( 19 ) is provided for shifting the reception phases of the received ultrasonic waves by a predetermined phase shift to each other. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der der Wert für die Phasenverschiebung so gewählt ist, dass das Maximum der Empfangsempfindlichkeit der Vorrichtung in einer Richtung liegt, die gegenüber einer Verbindungslinie der wenigstens zwei Ultraschallwandler (12, 13; 21) geneigt ist.Device according to Claim 19, in which the value for the phase shift is chosen such that the maximum of the receiving sensitivity of the device lies in a direction opposite to a connecting line of the at least two ultrasonic transducers ( 12 . 13 ; 21 ) is inclined. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung (9; 18) weiter dazu ausgebildet ist, einen Wert für die Phasenverschiebung zu erfassen oder zu ermitteln, und den ermittelten Wert zu verwenden.Device according to one of Claims 11 to 20, in which the control and evaluation device ( 9 ; 18 ) is further adapted to detect or determine a value for the phase shift, and to use the determined value. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung (9; 18) weiter so ausgebildet ist, dass zur Messung des Abstands im Nahfeld eine der Ultraschallquellen (12, 13; 21) oder einer der Ultraschallwandler (12, 13; 21) als Ultraschallsender und eine andere der Ultraschallquellen (12, 13; 21) oder ein anderer der Ultraschallwandler (12, 13; 21) als Ultraschallempfänger für eine Pulslaufzeitmessung betrieben wird.Device according to one of Claims 11 to 21, in which the control and evaluation device ( 9 ; 18 ) is further configured such that for measuring the distance in the near field one of the ultrasound sources ( 12 . 13 ; 21 ) or one of the ultrasonic transducers ( 12 . 13 ; 21 ) as an ultrasonic transmitter and another of the ultrasonic sources ( 12 . 13 ; 21 ) or another of the ultrasonic transducers ( 12 . 13 ; 21 ) is operated as an ultrasonic receiver for a pulse transit time measurement. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung (9; 18) weiter so ausgebildet ist, dass zur Messung der Lage des Objekts (2) im Nahfeld nacheinander jeweils einer der Ultraschallquellen (12, 13; 21) als Ultraschallsender für eine Pulslaufzeitmessung betrieben wird, und aus den Laufzeiten mittels Triangulation Daten ermittelt werden, die die Lage des Objekts (2) wiedergeben.Device according to one of Claims 11 to 22, in which the control and evaluation device ( 9 ; 18 ) is further configured so that for measuring the position of the object ( 2 ) in the near field successively each one of the ultrasound sources ( 12 . 13 ; 21 ) is operated as an ultrasonic transmitter for a pulse transit time measurement, and from the transit times by means of triangulation data are determined, which determines the position of the object ( 2 ) play. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 23, bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung (9; 18) weiter so ausgebildet ist, dass zur Messung der Lage des Objekts (2) im Nahfeld nacheinander jeweils einer der Ultraschallwandler (12, 13; 21) als Ultraschallempfänger für eine Pulslaufzeitmessung betrieben wird, und aus den Laufzeiten mittels Triangulation Daten ermittelt werden, die die Lage des Objekts (2) wiedergeben.Device according to one of Claims 11 to 23, in which the control and evaluation device ( 9 ; 18 ) is further configured so that for measuring the position of the object ( 2 ) one after the other in the near field one of the ultrasonic transducers ( 12 . 13 ; 21 ) is operated as an ultrasonic receiver for a pulse transit time measurement, and from the transit times by means of triangulation data are determined, which determines the position of the object ( 2 ) play.
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