(57)【要約】超音波センサを車のバンパー等に埋め込み設置し、車周辺の障害物を検出しようとした場合、従来の超音波センサの構造においては、残響時間の低減が困難な為、近距離における障害物検出が出来なかった。本発明の超音波センサにおいて、この問題を解決することが出来る。【解決手段】【課題】超音波センサを車のバンパー等に埋め込み設置し、車周辺の障害物を検出しようとした場合、従来の超音波センサにおいては、その構造上、どうしても残響時間が長くなってしまう為、近距離における障害物が検出できないという問題があった。【解決手段】超音波センサにおいて、有底筒状ケースの側壁部を、内周側壁部と外周側壁部の二重側壁構造とし、その内周側壁部と外周側壁部との間の同心円状の、又は、同心円状でない溝状中空部に弾性材を封入することによって、残響時間を短く安定させることができ、その結果、確実に近距離の障害物検出ができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせてユニモルフ振動子を構成し、この振動体のケース外側面にて超音波の送信、受信を行う超音波センサにおいて、有底筒状ケースの側壁部を、内周側壁部と外周側壁部の二重側壁構造とし、その内周側壁部と外周側壁部との間の同心円状の、又は、同心円状でない溝状中空部に弾性材を封入したことを特徴とする超音波センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波周波数帯の送信、受波を行う超音波センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１−ｃは、従来の実施の形態に関わる超音波センサの車のバンパーに取り付けられた状態の概略縦断面図を表す。図２−ｃは、従来の実施の形態に関わる超音波センサの有底筒状ケースの構造図を表す。図１−ｃにおいて、アルミニウム材等から成る有底筒状ケース２の底面内部に圧電素子１を貼り合わせ、ユニモルフ振動子を構成する。圧電素子１の有底筒状ケース２との接着面側の反対面から入出力リード５ａ、又、有底筒状ケース２から入出力リード５ｂを半田付けし取り出す。圧電素子１の有底筒状ケース２との接着面側と有底筒状ケース２とは電気的に接続されており、更に、圧電素子１と入出力リード５ａ及び、有底筒状ケース２と入出力リード５ｂとは電気的に接続されている。圧電素子１の上面にシリコン発泡体等から成る吸音材３を載置し、更に、その上からシリコン材、ウレタン材等から成る封止剤４を有底筒状ケース２内に充填し構成する。超音波センサは、事前に穴開けされた車のバンパー７の穴部に、その穴部の内周面と超音波センサの有底筒状ケース２の外周面とが全周に渡り接する形で埋め込み設置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の実施の形態に関わる超音波センサにおいて、超音波センサを車のバンパー等に埋め込み設置し、車周辺の障害物を検出しようとした場合、超音波センサにパルスバースト電気信号を入力することにより、超音波センサからその入力パルスバースト電気信号に応じた超音波信号が発振され、発振された超音波信号は障害物に到達し、障害物に当たった超音波信号は、その障害物で反射され、その反射された超音波信号の一部が同じ超音波センサに戻ってくる、超音波センサでその反射信号を受信することによって障害物を検出している。この時、従来の実施の形態に関わる超音波センサにおいて、その構造上、どうしても残響時間が長くなってしまう為、近距離における障害物が検出できないという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせてユニモルフ振動子を構成し、この振動体のケース外側面にて超音波の送信、受信を行う超音波センサにおいて、有底筒状ケースの側壁部を、内周側壁部と外周側壁部の二重側壁構造とし、その内周側壁部と外周側壁部との間の同心円状の、又は、同心円状でない溝状中空部に弾性材を封入することによって、残響時間を短く安定させることができ、その結果、確実に近距離の障害物検出ができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１−ａは、本発明の実施の形態に関わる超音波センサの車のバンパーに取り付けられた状態の概略縦断面図を表す。図３−ａは、本発明の実施の形態に関わる超音波センサの有底筒状ケースの構造図を表す。図１−ｂは、本発明の別の実施の形態に関わる超音波センサの車のバンパーに取り付けられた状態の概略縦断面図を表す。
図３−ｂ〜図５−ｂは、本発明の別の実施の形態に関わる超音波センサの有底筒状ケースの構造図を表す。
図１−ａ、図１−ｂにおいて、アルミニウム材等から成る有底筒状ケース２の底面内部に圧電素子１を貼り合わせ、ユニモルフ振動子を構成する。圧電素子１の有底筒状ケース２との接着面側の反対面から入出力リード５ａ、又、有底筒状ケース２から入出力リード５ｂを半田付けし取り出す。圧電素子１の有底筒状ケース２との接着面側と有底筒状ケース２とは電気的に接続されており、更に、圧電素子１と入出力リード５ａ及び、有底筒状ケース２と入出力リード５ｂとは電気的に接続されている。圧電素子１の上面にシリコン発泡体等から成る吸音材３を載置し、更に、その上からシリコン材、ウレタン材等から成る封止剤４を有底筒状ケース２内に充填し構成する。有底筒状ケースの内周側壁部８ａと有底筒状ケースの外周側壁部８ｂの間の同心円状の、又は、同心円状でない溝状中空部にはシリコン材、ウレタン材等から成る弾性材６が封入されている。
超音波センサは、事前に穴開けされた車のバンパー７の穴部に、その穴部の内周面と超音波センサの有底筒状ケース２の外周面とが全周に渡り接する形で埋め込み設置されている。
尚、図１−ａ、図１−ｂにおいて、入出力リード５ｂは、有底筒状ケースの内周側壁部８ａから取り出されているが、有底筒状ケースの外周側壁部８ｂから取り出してもよい。
従来の実施の形態に関わる超音波センサの場合、有底筒状ケース２と車のバンパー７とが直接接することにより、有底筒状ケース２の側壁の強い残響振動が、直接車のバンパー７に伝導し、それによって車のバンパー７も振動を開始する。有底筒状ケース２の側壁の残響振動と車のバンパー７の振動が、相互に干渉し合うことにより有底筒状ケース２の側壁の残響振動が増幅され長時間続くこととなる。その結果、超音波センサの残響時間が長くなり、近距離の障害物検知が困難となる。図２−ａに、従来の実施の形態に関わる超音波センサの残響時間を表す模式図を示す。
図１−ａ、図１−ｂに示すように、有底筒状ケース２の側壁を有底筒状ケースの内周側壁部８ａと有底筒状ケースの外周側壁部８ｂから成る二重側壁構造とし、有底筒状ケースの内周側壁部８ａと有底筒状ケースの外周側壁部８ｂの間の同心円状の、又は、同心円状でない溝状中空部にシリコン材、ウレタン材等から成る弾性材６を封入することにより、このシリコン材、ウレタン材等から成る弾性材６は、機械振動を抑制するダンピング材としての働きをし、有底筒状ケースの内周側壁部８ａ及び有底筒状ケースの外周側壁部８ｂの残響振動は、大幅に抑制されることとなる。その結果、超音波センサ自体の残響時間が大幅に低減されると伴に、有底筒状ケースの外周側壁部８ｂから車のバンパー７への残響振動の伝導が大幅に低減されるので、有底筒状ケース２と車のバンパー７との振動の相互干渉が大幅に低減される。その結果、総合的に超音波センサの残響時間が大幅に低減され、近距離での安定した確実な障害物検知が実現できる。図２−ｂに、本発明の実施の形態に関わる超音波センサの残響時間を表す模式図を示す。
【発明の効果】
本発明により、残響特性の優れた製品を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａ本発明の実施の形態に関わる超音波センサの車のバンパーに取り付けられた状態の概略縦断面図
ｂ本発明の別の実施の形態に関わる超音波センサの車のバンパーに取り付けられた状態の概略縦断面図
ｃ従来の実施の形態に関わる超音波センサの車のバンパーに取り付けられた状態の概略縦断面図
【図２】ａ従来の実施の形態に関わる超音波センサの残響時間を表す模式図
ｂ本発明の実施の形態に関わる超音波センサの残響時間を表す模式図
ｃ従来の実施の形態に関わる超音波センサの有底筒状ケースの構造図
【図３】ａ本発明の実施の形態に関わる超音波センサの有底筒状ケースの構造図
ｂ本発明の別の実施の形態に関わる超音波センサの有底筒状ケースの構造図
【図４】ａ発明の別の実施の形態に関わる超音波センサの有底筒状ケースの構造図
ｂ本発明の別の実施の形態に関わる超音波センサの有底筒状ケースの構造図
【図５】ａ本発明の別の実施の形態に関わる超音波センサの有底筒状ケースの構造図
ｂ本発明の別の実施の形態に関わる超音波センサの有底筒状ケースの構造図
【符号の説明】
１    圧電素子
２      有底筒状ケース
３    吸音材
４    封止剤
５ａ    入出力リード
５ｂ      入出力リード
６    弾性材
７    車のバンパー
８ａ    有底筒状ケースの内周側壁部
８ｂ    有底筒状ケースの外周側壁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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