[发明专利]用于分析和/或控制声换能器的电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于分析和/或控制声换能器的电路装置，用于机动车中、尤其是用作泊车辅助装置的一部分。本发明还涉及一种具有一个这种电路装置的超声波传感器。

背景技术

在汽车中，作为泊车辅助装置的一部分的超声波传感器用于停车位测量或者用于死角的照明。这些传感器发送声脉冲，捕获由阻碍物反射的信号，将这些信号放大并转换为可被分析的信号，以及将这些可被分析信号提供给控制器。为此，这些传感器具有声换能器和相应的发送和接收电子装置。作为特别稳固的结构，保留了鑵状的声换能器，该声换能器的鑵底由一个可振动的及由一压电元件来激活的膜片构成。为了可实现该传感器约3m的作用距离，该压电元件被施加较高的、在50v和100v之间的电压，该电压通常由变压比大于1的变压器、或者变换器来产生。在此，在初级绕组的一侧上，即在初级侧上，一个直流电压周期地被接通和关断，由此在次级侧上，即在次级绕组的一侧上可捕获一个根据所述变压比的更高电压。该更高电压用作所述声换能器的控制电压。

被障碍反射的回波信号典型地具有0.1毫伏和1.0毫伏之间的振幅。当然在机动车周围和机动车本身内部存在着干扰源，这些干扰源信号以传感器的工作频率并且以可比较的振幅产生干扰信号。特别常见的是在汽车前照灯里干扰了发光管的电子镇流器和气体放电管的镇流器。因为放大器的输入端是传感器的分析电子装置的敏感位置，这些干扰通过放大路径耦合入。

为了干扰抑制，公知了以下措施：一方面在电路拓扑结构和电路选择参数中提出了低通滤波器，高通滤波器和带通滤波器。此外比较熟悉的是，符合EMV地并在多层覆金属板中进行电路布置。也借助壳体和电路部件的屏蔽来工作。

在DE 102 48 667 A1里描述了用于补偿磁干扰场的方法。因为变压器本身作为天线对于磁干扰的接收也起了作用，在DE 102 48 667 A1里建议使用一个具有相同特性的第二变压器。

发明的任务和优点

发明的任务是提供一种电路装置，该电路装置可以以很小的设计花销和以很少的成本来尽可能有效地抑制由电场产生的干扰。

该任务通过一种电路装置和一种超声波传感器来实现。

该电路装置包括一具有一初级线圈和一次级线圈的变压器，这些线圈导致一大于1的变压比ü，其中，在该次级线圈上设有用于一声换能器的端子，在该初级线圈上设有用于控制装置的端子，所述控制装置在该变压器的初级线圈上产生一在时间上变化的电压，其特征在于，在所述初级线圈的侧上设有一天线，该天线适于接收由干扰信号产生的电场，该天线通过一耦合路径与所述次级线圈的侧连接，所述初级线圈的侧和所述次级线圈的侧在以下分别称为初级侧和次级侧，其中，在该耦合路径中设有一用于移相的装置，该用于移相的装置使得被所述天线接收的电的干扰信号移相180°。

该超声波传感器具有一声换能器和一上述的电路装置。

在以下的说明中给出了有利的实施形式。

如由现有技术已知的那样，按本发明的电路装置具有一个变压器形式的变换器，该变压器具有初级线圈和次级线圈，这些线圈产生大于1的变压比。在次级线圈上设有用于声换能器的端子和在初级线圈上设有用于控制装置的端子，可由晶体管或者ASIC构成的该控制装置在变压器的初级线圈上产生在时间上变化的电压。

本发明的基本思想在于，在初级侧上设有用于接收电信号的″天线″，该天线对寄生的干扰信号也是敏感的。被该天线接收的信号通过移相器移相180度并且作为补偿信号通过耦合路径输送到次级侧。在此，电路这样设计，使得当补偿信号被输送到次级侧时，该补偿信号尽可能具有与被次级侧的部件所接收的干扰信号相同的振幅和移动了180度的相位。这些彼此在他们的相位中移动的相同振幅的信号，即在次级侧上接收到的干扰信号和在初级侧上″产生的″补偿信号互相抵消。因此，发明的根本观点在于用于抑制干扰电压的补偿方法，该补偿方法可有利地用传感器里现有的部件来执行。一个主要优点是，电场干扰的抑制可以在没有屏蔽的情况下实现，并且在结合屏蔽的情况下改善了电场干扰的抑制。

现在一方面可以这样设计天线的几何结构，使得接收信号的振幅与在次级侧上插入的电的干扰信号的振幅大致相当，被天线接收的信号的放大在这种情况下不需要。在此“天线”表示导体的每种在初级侧的设置，该设置对电场具有一定的敏感度。