超声波传感器被用于车辆用障碍物检测器(1)，车辆用障碍物检测器(1)设在车辆(3)的保险杠(31)，通过收发超声波来对检测区域内的障碍物的存在进行检测，超声波传感器具备：通过压电基板进行振动来收发超声波的压电元件(21)和一面(22a)与压电元件(21)接合的板状声匹配层(22)。而且，上述超声波传感器插设在对保险杠(31)穿孔而形成的安装孔(31a)，声匹配层(22)的另一面(22b)由相对于与压电元件(21)接合的一面(22a)倾斜的倾斜面构成，形成为与保险杠(31)的外表面平行。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用超声波对物体进行检测的车辆用障碍物检测器中所使用的超声波传感器。
技术介绍
超声波传感器被安装于车辆的保险杠等上，在通过从超声传声器(ultrasonic microphone)间歇性地发送超声波，并接收来自在检测区域内存在的障碍物的反射波来检测障碍物的车辆用障碍物检测器等中使用。另外，超声波传感器具有能够限定检测区域、能够测定距离等特征。但是，由于超声波具有广阔的指向性，所以一般是在最大为an程度的距离的检测区域中使用的系统。但作为车辆用障碍物检测器，期待着具有更长距离的检测区域的超声波传感器。图8 (a) (b)中表示了具备超声波传感器11 ‘的车辆用障碍物检测器1的概略结构和检测区域。图8(a)是车辆3的俯视图，表示了车辆用障碍物检测器1的模块构成图、和车辆3的水平方向的检测区域Ah。图8(b)是车辆3的侧视图，表示了车辆3的上下方向的检测区域AV。车辆用障碍物检测器1由超声波传感器11'、控制器部12、显示部13构成。超声波传感器11'具备超声传声器2'，设在车辆3后方的保险杠31的两侧方部。显示部13 利用蜂鸣器、LED等向使用者报告检测区域内的障碍物的存在。控制器部12对超声波传感器11'收发的超声波进行监视控制，并且向显示部13输出检测结果。对车辆用障碍物检测器1的动作进行说明。首先，控制器部12间歇性地生成超声波脉冲信号并向超声波传感器11'输出。超声波传感器11'将超声波脉冲信号放大，由超声传声器2'发送超声波。然后，当在检测区域内存在障碍物时，超声传声器2'接收来自障碍物的反射波，对超声波传感器11'接收到的超声波脉冲信号进行放大，并输出给控制器部12。然后，控制器部12基于从发送超声波到接收为止的时间差，来计算到障碍物的距离。如果障碍物存在于规定的范围内，则控制器部12向显示部13输出检测信号，由显示部 13向使用者报告障碍物的存在。在利用超声波的原理上，根据成为检测对象的障碍物不同，检测区域不同，图8(a) (b)所示的检测区域是将外径为60mm的塑料圆柱(未图示)作为检测对象时的检测区域。接下来，对收发超声波的超声传声器2'进行说明。以往，提出了一种所使用压电元件21利用了宽度振动模式的超声传声器2'(例如专利文献1)。图9(a) (c)中表示了超声传声器2'的概略结构图。图9 (a)是超声传声器2' 的俯视图，(b)是超声传声器2'的A-A'剖视图，(c)是超声传声器2'的B-B'剖视图。超声传声器2'由压电元件21、声匹配层(acoustic matching layer) 22、振动箱 23、连接器25、填充材料沈构成。压电元件21以压电基板(未图示)进行宽度振动的板状形成。声匹配层22以板状形成为一面2 与另一面22b平行，一面22a与压电元件21接合。声匹配层22基于压电元件21的声音阻抗与空气的声音阻抗之差，来抑制在边界面发生的反射，提高超声波的收发效率。而且，在声匹配层22的一面22a的周缘，按照包围压电元件21的方式接合有环状的振动箱23，对声匹配层22进行支承。另外，从压电元件21的一面21a以及另一面21b引出导线Ma J4b，与连接器25连接。而且，在振动箱23的内侧填充有填充材料26，使得压电元件21被密封。在上述的构成中，当从连接器25输入超声波脉冲信号时，压电元件21进行振动， 经由声匹配层22从声匹配层22的另一面22b输出超声波。另外，与声匹配层22接合的压电元件21的一面21a的法线方向作为发送方向来发送超声波。此外，压电元件21也可以利用厚度振动模式。图10(a) (c)表示了利用上述的超声传声器2'构成的超声波传感器11'的概略结构图。图10(a)是超声波传感器11'的俯视图，(b)是超声波传感器11'的A-A'剖视图，(c)是超声波传感器11'的B-B'剖视图。超声波传感器11'由对上述的超声传声器2'进行固定的保持橡胶111;对从控制器部12以及超声传声器2'输出的超声波脉冲信号进行放大的电子电路部112 ；收纳超声传声器2'、保持橡胶111和电子电路部112，并与车辆3的保险杠31的安装孔31a卡止的壳体113 ；和将电子电路部112与控制器部12连接的信号线114以及连接器115构成。保持橡胶111形成为有底圆筒状，被嵌入超声传声器2'，通过超声传声器2'的外表面与保持橡胶111的内面抵接，来保持超声传声器2'。电子电路部112对经由信号线114以及连接器115由控制器部12输出的超声波脉冲信号进行放大。然后，通过经由连接器25以及导线Ma、24b将放大后的超声波脉冲信号向压电元件21输出，从压电元件21发送超声波。另外，当在检测区域内存在障碍物时，压电元件21接收被障碍物反射的超声波，由电子电路部112对接收到的超声波脉冲信号进行放大，并向控制器部12输出。然后，控制器部12基于从发送超声波到接收为止的时间差， 计算出到障碍物的距离。壳体113由圆筒形状的壳体后部113a、从壳体后部113a的一面一体地延伸设置的近似筒状的壳体前部113b、和突设在壳体前部11 的开口部周缘的凸缘部113c构成。 壳体后部113a在圆筒形状的内部收纳了电子电路部112。壳体前部11 被嵌入保持有超声传声器2'的保持橡胶111，通过保持橡胶111的外表面与壳体前部11 的内面抵接，收纳了保持橡胶111。凸缘部113c从壳体前部11 的开口部周缘向径向外侧突出设置。另夕卜，由壳体113的凸缘部113c、保持橡胶111的开口部周缘、和超声传声器2'的声匹配层 22的另一面22b构成的超声波传感器前面Ila形成为相互位于同一面。保险杠31上设置有按照贯通表里的方式穿孔的安装孔31a。安装孔31a的外径是与壳体后部113a以及壳体前部11 的外径近似相同的大小。而且，从保险杠31的表面侧向安装孔31a插入超声波传感器11'，利用壳体113的凸缘部113c将超声波传感器11' 与保险杠31卡止。因此，超声波传感器11'从保险杠31的外表面仅突出凸缘部113c的高度量。通过将凸缘部113c形成得薄，使得超声波传感器前面Ila与保险杠31的外表面形成为平行。在上述的构成中，当从控制器部12向电子电路部112间歇性地输出超声波脉冲信号时，电子电路部112对超声波脉冲信号进行放大后，向超声传声器2'输出。然后，超声传声器2'的压电元件21进行振动，从声匹配层22的另一面22b发送超声波。对超声波的发送方向而言，向压电元件21的一面21a的法线方向、即相对保险杠31的外表面的法线方向发送超声波。然后，当在检测区域存在障碍物时，超声传声器2'接收到障碍物的反射波，由电子电路部112对超声波脉冲信号进行放大后，将其向控制器部12输出。控制器部 12基于从发送超声波到接收为止的时间差，计算出到障碍物的距离。当障碍物存在于规定的距离内时，控制器部12向显示部13输出检测信号，由显示部13向使用者报告障碍物的存在。接下来，对超声波传感器11'可以检测到障碍物的存在的检测区域进行说明。检测区域由超声波的发送方向、指向角以及检测距离决定。在图8(a)中，如果车辆3的水平方向的检测区域Ah包括比车宽度3a靠外侧的区域，则会检测到没有发生碰撞可能性的障本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：浦濑浩司，永野康志，东直哉，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。