本發(fā)明涉及一種用于檢測停車的機動車輛的檢測端子，目的在于監(jiān)測遵守停車法規(guī)，和/或作為機動車輛引導(dǎo)裝置使用的基礎(chǔ)元件。

背景技術(shù)：

近年來，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了嵌入到道路中的自動機動車輛檢測端子，這些端子通過無線電將占用信息傳輸給管理裝置。這些端子初始時使用機動車輛產(chǎn)生的地磁場的變化作為檢測標(biāo)準(zhǔn)。但是，該技術(shù)的可靠性有限，當(dāng)停車地點呈斜線時或監(jiān)測的停車地點附近存在大型機動車輛如巴士或卡車時，該技術(shù)的可靠性約為95％，并且在端子處于有軌電車、地鐵或供電線路附近時，該技術(shù)變得高度隨機。

為了克服這些缺點，建造者想象用一般以光學(xué)或聲學(xué)測量為基礎(chǔ)的第二標(biāo)準(zhǔn)代替或完善磁檢測。文獻(xiàn)WO06005208提出使用在紅外激光或超聲測距儀基礎(chǔ)上的第二補充技術(shù)檢測機動車輛存在的檢測器。

因此，帶有此類檢測，當(dāng)檢測器不受水或雪的干擾時，檢測器的可靠性超過99％。

合理的是，磁技術(shù)與光學(xué)或聲學(xué)技術(shù)結(jié)合可以保證在干燥時間99％以上的可靠性，存在干擾因素如雪存在時，可靠性約為95％。

磁技術(shù)可以將檢測器埋藏在道路中，而使用光學(xué)或聲學(xué)技術(shù)意味著作為檢測器埋入地下部分與空氣之間界面的檢測器敏感部分能夠向要檢測的機動車輛方向發(fā)出光或聲的輻射，并接收反射輻射。該敏感部分對光學(xué)檢測器可以是一個或多個小玻璃，或者對聲學(xué)檢測器是一個或多個表面或振動膜片。

文獻(xiàn)DE 199 37 195提出一種包括壓電換能器的檢測部件，壓電換能器通過換能器固定在上面的膜片發(fā)出并接收超聲波，所述膜片與外殼的開口相對，并通過連接部件與所述外殼連接。

該文獻(xiàn)的已知檢測部件用于安裝在機動車輛的減震器上。它不適用于檢測端子，在機動車輛的輪子通過時，并且涉及鏟雪車的板子特別是每天在道路兩側(cè)交替停車以便除雪的區(qū)域時，檢測部件承受巨大的應(yīng)力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明在于引入收縮部件，以便允許機動車輛的輪子或鏟雪車的板子通過。

因此，本發(fā)明的目標(biāo)是如上所述的檢測端子，其特征在于，膜片與一結(jié)構(gòu)連接，當(dāng)膜片承受壓力時，所述結(jié)構(gòu)允許膜片在外殼的開口中的由結(jié)構(gòu)貼靠外殼與開口相對的表面的位置確定的收縮。

結(jié)構(gòu)的止擋位置可以將連接部件的變形限制在膜片收縮所需的變形。在該收縮位置，在膜片上施加的壓力由外殼承擔(dān)。因此通過車輛在檢測端子上通過保護壓電換能器，而不需要在外殼中形成增高。

根據(jù)第一實施方式，結(jié)構(gòu)是管形的，而連接部件包括彈性材料密封墊。

根據(jù)第二實施方式，結(jié)構(gòu)是管形的，而連接部件包括與膜片形成單一構(gòu)件的裙部。

根據(jù)第三實施方式，連接部件包括與膜片形成單一構(gòu)件的裙部，而結(jié)構(gòu)包括在裙部的厚度中由第一材料變薄部和第二材料變薄部形成的肋部。

敏感表面，即壓電換能器固定在上面的膜片，有利地位于地面處或與道路或停車處齊平，并深入，即存在輪胎或掃把產(chǎn)生的壓力時處于收縮位置，以保護表面。

有利地，結(jié)構(gòu)和外殼設(shè)有阻止它們相對轉(zhuǎn)動的互反部件。因此，檢測端子還抵抗位于之上的輪子的轉(zhuǎn)動力，所述輪子可能是駕駛員方面為了破壞檢測器使用其機動車輛輔助系統(tǒng)的惡意強力動作的目標(biāo)。

使用的測量方法是測量到包含在觀察錐形最近點的距離的超聲測距儀。

附圖說明

以下附圖非限制性地示出多個實施方式。

圖1表示根據(jù)第一實施方式的與地面齊平的檢測端子。

圖2示出承受機動車輛輪胎的壓力的圖1的檢測端子。

圖3示出由圖1和圖2所示的檢測端子的膜片的支撐件的透視圖。

圖4示出根據(jù)第二實施方式的與地面齊平的檢測端子。

圖5示出承受鏟雪板的壓力的圖4的檢測端子。

圖6示出根據(jù)第三實施方式的與地面齊平的檢測端子。

圖7示出承受機動車輛輪胎的壓力的圖6的檢測端子。

圖8表示在第一實施方式的結(jié)構(gòu)上的超聲彎曲效應(yīng)。

圖9表示根據(jù)第一實施方式的完整的雙傳感器檢測端子。

圖10表示根據(jù)第一實施方式的雙傳感器檢測端子的剖面圖。

圖11表示雙傳感器檢測端子的電路圖。

圖12表示單傳感器檢測端子的電路圖。

圖13表示與檢測端子相關(guān)的電信號。

具體實施方式

在圖1中，根據(jù)第一實施方式的檢測端子包括壓電換能器1，該壓電換能器通過膜片3發(fā)出并接收超聲波2，所述壓電換能器例如通過粘貼固定在膜片上。所述膜片3接受在埋在土壤8的外殼7的開口5中。在該設(shè)置中，膜片3位于地壤的表面6處。

外殼7容納未出示的不同電子部件，如微處理器、可能的磁傳感器、電池和無線電天線。

圖8以夸張方式表示超聲波形成然后接收的機理。從圖中看到壓電換能器和它的固定(粘貼)在結(jié)構(gòu)11上的膜片3。左圖表示正彎曲的膜片，即中心上升41的正彎曲的膜片，該中心上升轉(zhuǎn)移到結(jié)構(gòu)上部41上。通過反作用效應(yīng)(動量定律)，側(cè)壁承受向下的垂直微運動42。在右圖看到相反的階段，即膜片的負(fù)彎曲，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上部的下降43以及結(jié)構(gòu)壁44的向上的垂直微運動43的補償效應(yīng)。當(dāng)發(fā)出聲音時，壓電元件產(chǎn)生并轉(zhuǎn)移到結(jié)構(gòu)上的運動為微米級，而接收時低兩到三個量級。結(jié)構(gòu)的內(nèi)部充填隔音泡沫“隔音層”，以阻止可能來自結(jié)構(gòu)的后部的反射。

膜片3通過彈性材料密封墊9與外殼7連接，并且與結(jié)構(gòu)11連接。所述密封墊9具有環(huán)形形狀，并通過膠線10粘貼在外殼7上。結(jié)構(gòu)11具有管形形狀，并插在外殼7的也是圓柱形的槽13中。所述槽13在開口5與相對的底部15之間延伸。管形的結(jié)構(gòu)11在槽13中延伸到底部15上方小于零點幾毫米(àmoins d’une fraction de millimètre)的位置。膜片3和管形的結(jié)構(gòu)11可以形成單一構(gòu)件。

運行時，膜片3形成受壓電換能器1激發(fā)的振蕩表面。整體在阻抗方面與結(jié)構(gòu)11一致。超聲波列2輸送到靶件4上，例如一機動車輛的外殼上，并且向膜片3的方向反射。該技術(shù)允許大的錐形采集(saisie)。它也可以確定地面與靶件之間的距離。

如圖2所示，當(dāng)膜片承受壓力時，例如正在檢測端子上行駛的機動車輛輪胎17的壓力，彈性密封墊9允許膜片3產(chǎn)生收縮。收縮由結(jié)構(gòu)11貼靠外殼7中形成的槽13的底部15的位置確定。為此，結(jié)構(gòu)11具有相對槽13的底部15大約零點幾毫米的間隙29。

在圖1和3中，結(jié)構(gòu)11和槽13具有阻止它們相對轉(zhuǎn)動的平面19、21。該設(shè)置提供對壓電換能器1和彈性密封墊9更好的保護，阻止駕駛員使用其機動車輛的輔助轉(zhuǎn)向器的惡意動作破壞檢測端子。

在圖4和5所示的實施例中，檢測端子也與地面6齊平。壓電換能器1固定在膜片3上，膜片通過具有有利于垂直聲音微運動的隔音特征“隔音層”的連接部與結(jié)構(gòu)11連接。連接部件包括與膜片3形成單一構(gòu)件的裙部23，裙部可以是金屬的。所述單一構(gòu)件封閉槽13的開口5，并通過固定點27固定在外殼上。

在發(fā)出和接收超聲時，大約零點一毫米的間隙30可以使裙部23和膜片3振動。當(dāng)機動車輛在檢測端子上行駛時，結(jié)構(gòu)11將施加在膜片3上的壓力傳遞給外殼7。同樣，結(jié)構(gòu)11也具有相對槽13的底部15大約零點幾毫米的間隙。

圖5示出當(dāng)膜片承受鏟雪板18的壓力時膜片3收縮到外殼7的開口5中。結(jié)構(gòu)11位于貼靠槽13的底部15的位置。

在圖6和7所示的實施例中，檢測端子仍與地面6齊平。連接部件包括裙部31，裙部與膜片3形成單一構(gòu)件，以便隔絕垂直微運動，而結(jié)構(gòu)11包括在裙部的厚度中由第一材料變薄部35和第二材料變薄部37形成的肋部33。所述變薄部或槽口可以使振動區(qū)相對固定區(qū)準(zhǔn)確固定，因此很好地控制振動膜片3的機械阻抗。

還是在圖6，結(jié)構(gòu)33具有相對槽13的表面16大約零點幾毫米的間隙。

圖7示出膜片3在承受輪胎17的壓力時膜片收縮到外殼7的開口5中。結(jié)構(gòu)11位于貼靠槽13的表面16的位置。

圖9-13更詳細(xì)地表示在地面之外的端子實施方式。

圖9表示直徑為18cm并且高度為2.5cm的地面之外的端子18，該端子帶有兩個集成在結(jié)構(gòu)中的超聲傳感器，結(jié)構(gòu)嵌在端子外廓中并稍微傾斜，以便于排水。圖中還看到溝槽45，其目的是便于排水，同時減輕由于結(jié)構(gòu)上存在輪子導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)11的一部分負(fù)荷。

圖10表示圖9所示端子的超聲傳感器處的剖面。結(jié)構(gòu)11的直徑為14mm，高度為10mm。它們通過厚度為2mm的非常軟的第一密封墊9(硬度小于20Sh)和隨后施用在后部并且本身也非常軟的以MS-聚合物為基礎(chǔ)的彈性膠10固定在外殼上。因此該組件可以有不傳遞給外殼的垂直微運動。該圖中，還發(fā)現(xiàn)相對槽的底部15的大約零點幾毫米的間隙29。

圖11-13解釋了超聲檢測的基本機能，目的是證明超聲裝置與外殼隔音的必要性。測量的原理在于定期給壓電元件輸送具有多個周期的脈沖列，脈沖列的頻率相當(dāng)于壓電元件的共振頻率。其中實施的一應(yīng)用包括以40Khz的頻率傳送8個脈沖列。原理的第二部分在于測量反射波，然后測量波列發(fā)射與反射波到達(dá)之間的時間，該時間與壓電元件與靶件之間的距離成正比。

圖11的電路表示雙傳感器裝置。該雙傳感器裝置包括微處理器MP、約100V的高壓源HT、受微處理器控制并可以將波列y1輸送到發(fā)射壓電元件P1的晶體管T。波的返回由接收壓電元件P2感知。信號通過AMP放大，然后通過元件D、R和C組成的解調(diào)器DEM解調(diào)，然后輸送到微處理器的模擬輸入口U。

圖12的電路表示單傳感器裝置。該單傳感器裝置與雙傳感器的電路相似，區(qū)別在于只有一個安裝在類似結(jié)構(gòu)中的壓電元件P。該壓電元件用于發(fā)出脈沖，然后在發(fā)射結(jié)束時通過開關(guān)S轉(zhuǎn)換到放大器上。兩個電路之間的區(qū)別在于，在雙檢測中，具有隔音改善，因此盲區(qū)更小。以400kHz而不是以40Khz工作還可將盲區(qū)減小一個量級，但是這也限制對卡車檢測至關(guān)重要的測量距離。

圖13表示定期輸送然后在解調(diào)器U的出口回應(yīng)的波列y1。在第一種情況y2下，傳感器通過適當(dāng)?shù)拿芊鈮|-膠組裝件固定在外殼上。從圖中可以看到盲區(qū)y3，然后在時間t1后看到與靶件上的波的反射有關(guān)的回應(yīng)y4。在第二種情況y5中，傳感器通過傳統(tǒng)的密封墊-膠組裝件(硬度大于40Sh)固定在外殼上。因此可以發(fā)現(xiàn)，盲區(qū)y6更大，并且有內(nèi)反射或虛反射的激勵y7，其中發(fā)射波穿過密封墊-膠區(qū)，然后到達(dá)外殼的邊緣，以便向檢測器返回，并最終可以看到以更小幅度出現(xiàn)的被尋求的反射y8，然后新的波列y9緊接著開始。