FR2889315A1 - Detecteur d'objets par ultrasons - Google Patents
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Abstract
Un détecteur d'objets pouvant détecter de façon fiable des objets positionnés aux environs du véhicule est procuré. Les épaisseurs d'un pare-chocs et d'une partie de surface inférieure d'un boîtier sont sélectionnées pour ne pas être supérieures à une moitié de la longueur d'onde des ondes ultrasonores générées par un vibreur piézoélectrique. Ceci réduit la réflexion des ondes ultrasonores par le pare-chocs et par la partie de surface inférieure du boîtier, et améliore l'efficacité de la propagation des ondes ultrasonores, ce qui permet de détecter de façon fiable des objets positionnés aux environs du véhicule.
Description
DETECTEUR D'OBJETS PAR ULTRASONS
DOMAINE DE L'INVENTION Cette invention se rapporte à un détecteur d'objets par 5 ultrasons destiné à détecter des objets proches.
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION On connaît jusqu'à présent un dispositif destiné à détecter des objets proches existants aux environs d'un véhicule. Le document des Etats-Unis 6 318 774 (demande de brevet internationale N 2001-527 480 A) décrit un dispositif, dans lequel un pare-chocs d'un véhicule est perforé, et un capteur à ultrasons est inséré dans les trous de sorte que la partie de tête du capteur soit de niveau avec la surface extérieure du pare-chocs. Cependant, avec ce dispositif, la partie de tête du capteur à ultrasons est exposée, ce qui nuit à l'aspect du véhicule.
Pour faire face à ce problème, le document JP-A-10-123 236 décrit un dispositif, dans lequel une partie évidée est formée dans le côté arrière d'un pare-chocs d'un véhicule, et un capteur à ultrasons est adapté dans la partie évidée sans permettre que le dispositif lui-même soit observé depuis le côté extérieur pour conserver un aspect avantageux du véhicule. Conformément à ce dispositif, cependant, le capteur à ultrasons fonctionne bien qu'étant adapté dans la partie évidée du côté arrière du pare-chocs du véhicule. A savoir, le capteur à ultrasons transmet et reçoit des ondes ultrasonores à travers une paroi du pare-chocs du véhicule et donc une efficacité de la propagation des ondes ultrasonores chute et la sensibilité diminue.
RESUME DE L'INVENTION Cette invention est accomplie au vu des problèmes précédents et a pour objet de fournir un détecteur d'objets par ultrasons capable de détecter de façon fiable des objets existants aux environs de celui-ci.
Selon un premier aspect de la présente invention, un détecteur d'objets par ultrasons comporte un capteur à ultrasons comportant un vibreur piézoélectrique. Ce vibreur piézoélectrique est installé sur un élément de paroi. Donc, les ondes ultrasonores générées par le vibreur piézoélectrique sont transmises depuis le capteur à ultrasons à travers l'élément de paroi, et les ondes ultrasonores réfléchies à l'extérieur sont reçues par le vibreur piézoélectrique à travers l'élément de paroi. L'épaisseur de l'élément de paroi est inférieure à une moitié de la longueur d'onde des ondes ultrasonores transmises et reçues par le vibreur piézoélectrique.
Ce détecteur d'objets peut comprendre en outre un élément de plaque disposé entre l'élément de paroi et le capteur à ultrasons et présentant une efficacité de la propagation des ondes ultrasonores plus élevée que l'élément de paroi.
Cet élément de plaque peut avoir une épaisseur qui est inférieure à une moitié de la longueur d'onde des ondes ultrasonores émises et reçues par le vibreur piézoélectrique, et de préférence une épaisseur qui représente un quart de la longueur d'onde des ondes ultrasonores émises et reçues par le vibreur piézoélectrique.
Une variation du module d'élasticité de l'élément de plaque provoquée par une variation de température est de préférence inférieure à une modification du module d'élasticité de l'élément de paroi provoquée par une variation de la température.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus de la présente invention, ainsi que d'autres, deviendront plus évidents d'après la description détaillée suivante réalisée en faisant référence aux dessins annexés. Sur les dessins: La figure 1 est un schéma simplifié illustrant un détecteur d'objets conforme à un premier mode de réalisation de cette invention, La figure 2 est une vue de face d'un pare-chocs sur lequel est monté un capteur à ultrasons du détecteur d'objets dans le premier mode de réalisation comme observé depuis le côté avant du pare-chocs, La figure 3 est un schéma simplifié illustrant un détecteur d'objets conforme à un second mode de réalisation de l'invention, La figure 4 est un schéma simplifié illustrant un 5 détecteur d'objets conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention, La figure 5 est une vue de face illustrant un pare-chocs où le capteur à ultrasons est installé comme observé depuis le côté avant du pare-chocs dans un cas où un élément de réglage de sensibilité d'une forme rectangulaire en coupe transversale est monté, La figure 6 est un schéma simplifié illustrant un détecteur d'objets qui est doté d'un élément de réglage de sensibilité de la forme d'un cône tronqué, La figure 7 est une vue de face illustrant un pare-chocs où le capteur à ultrasons est installé comme observé depuis le côté avant du pare-chocs dans un cas où un élément de réglage de sensibilité de la forme du cône tronqué est installé, La figure 8 est un schéma simplifié illustrant un détecteur d'objets conforme à un quatrième mode de réalisation de l'invention, La figure 9 est un schéma simplifié illustrant un détecteur d'objets conforme à un cinquième mode de réalisation de l'invention, et Les figures 10A et 10B sont des graphes illustrant une sensibilité d'émission et une sensibilité de réception correspondant à la longueur du capteur à ultrasons dans la direction axiale et à sa surface en coupe.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES (Premier mode de réalisation) Conformément à un premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, un détecteur d'objets par ultrasons est constitué d'un capteur à ultrasons, qui comprend un vibreur piézoélectrique 2, des câbles conducteurs 3, un absorbeur de vibrations 4, un élément d'absorption acoustique 5 et un boîtier 6 de forme cylindrique. Le détecteur d'objets comprend également un circuit de commande électronique 8. Le capteur à j' ultrasons est installé pour être en contact avec le côté arrière d'une paroi d'un pare-chocs 1 d'un véhicule. La paroi du pare-chocs 1 forme une partie d'un contour extérieur du véhicule. Donc, le capteur à ultrasons est dissimulé dans le pare-chocs 1 et n'est pas exposé à l'extérieur du pare-chocs 1.
Le vibreur piézoélectrique 2 est une céramique piézoélectrique produite par compression et calcination d'une poudre d'un oxyde de métal tel que du titanate de baryum et est disposée sur une partie de surface inférieure 7 du boîtier 6.
Lorsqu'une tension d'impulsion est appliquée à partir des câbles conducteurs 3 depuis le circuit de commande 8, le vibreur piézoélectrique 2 subit la déformation en raison d'une polarisation diélectrique et vibre dans le sens de l'épaisseur dans une direction axiale du boîtier 6, c'està-dire qui va du côté arrière vers le côté avant du pare-chocs 1, pour générer des ondes ultrasonores. Les ondes ultrasonores générées se propagent au pare-chocs 1 par l'intermédiaire de la partie de surface inférieure 7 du boîtier 6 et sont transmises à l'extérieur du véhicule à partir du pare-chocs 1.
A la réception des ondes ultrasonores à travers le pare-chocs 1 et la partie de surface inférieure 7 du boîtier 6, en outre, le vibreur piézoélectrique 2 forme des signaux impulsionnels en raison de l'effet piézoélectrique et les fournit en sortie au circuit de commande 8 par le biais des câbles conducteurs 3. Le vibreur piézoélectrique 2 peut être constitué d'un matériau tel que du quartz ou du sel de Seignette. Le parechocs 1 peut être constitué d'une résine telle que polypropylène ou de l'uréthane.
L'absorbeur de vibrations 4 peut être constitué, par exemple, d'un caoutchouc de silicone qui absorbe les vibrations qui sont produites en même temps que le déplacement du véhicule. Les vibrations peuvent être absorbées en utilisant, par exemple, un polystyrène ou autre.
L'élément d'absorption acoustique 5 est constitué par exemple d'une éponge de silicone qui absorbe les ondes ultrasonores émises vers le côté arrière du vibreur piézoélectrique 2. Les ondes ultrasonores peuvent être absorbées en utilisant par exemple du coton. Le boîtier 6 est constitué en utilisant par exemple une matière plastique et est monté de telle sorte que sa partie de surface inférieure 7 est en contact avec le côté arrière du pare-chocs 1. Le boîtier 6 peut être constitué en utilisant par exemple du PET ou autre.
Dans ce mode de réalisation, en particulier, le pare-chocs 1 et la partie de surface inférieure 7 du boîtier 6 présentent des épaisseurs T qui ne sont pas plus importantes qu'une moitié, c'est-à-dire inférieures à la longueur d'onde ? des ondes ultrasonores générées par le vibreur piézoélectrique 2.
Lorsque les épaisseurs du pare-chocs et de la partie de surface inférieure 7 du boîtier 6 ne deviennent pas plus petites qu'une moitié de la longueur d'onde 2 des ondes ultrasonores, les facteurs de transmission du pare-chocs 1 et de la partie de surface inférieure 7 du boîtier 6 diminuent pour les ondes ultrasonores émises et reçues par le vibreur piézoélectrique 2, c'est-à-dire que le facteur de réflexion augmente et que l'efficacité de la propagation chute. En sélectionnant les épaisseurs du pare-chocs 1 et de la partie de surface inférieure 7 du boîtier pour qu'elles soient inférieures à une moitié de la longueur d'onde ? des ondes ultrasonores générées par le vibreur piézoélectrique 2, on peut réduire la réflexion des ondes ultrasonores par le pare-chocs 1 et par la partie de surface inférieure 7 du boîtier 6, et donc, augmenter l'efficacité de la propagation des ondes ultrasonores.
Le circuit de commande 8 est constitué en utilisant un calculateur et fournit en sortie un signal impulsionnel sur les câbles conducteurs 8 à des intervalles réguliers. Le circuit de commande 8 comporte un temporisateur interne (non représenté) qui est réinitialisé à chaque fois qu'un signal impulsionnel est fourni en sortie. Lorsqu'un signal impulsionnel, réfléchi par un objet extérieur, est reçu à partir des câbles conducteurs 3 après que le signal impulsionnel a été fourni en sortie sur les câbles conducteurs 3, le circuit de commande 8 calcule une distance jusqu'à l'objet existant aux environs du véhicule d'après un temps mesuré par le temporisateur, c'est-à-dire d'après le temps qui s'est écoulé après l'émission des ondes ultrasonores de la dernière fois.
Dans ce détecteur d'objets, les épaisseurs du pare-chocs 1 et de la partie de surface inférieure 7 du boîtier 6 sont sélectionnées pour ne pas être supérieures à une moitié de la longueur d'onde X des ondes ultrasonores générées par le vibreur piézoélectrique 2. Ceci réduit la réflexion des ondes ultrasonores par le pare-chocs 1 et par la partie de surface inférieure 7 du boîtier 6 et améliore l'efficacité de la propagation des ondes ultrasonores, ce qui permet de détecter de façon fiable des objets positionnés aux environs du véhicule.
(Second mode de réalisation) Dans un second mode de réalisation représenté sur la figure 3, le pare-chocs 1 est constitué de manière à avoir une épaisseur variable (non uniforme).
En particulier, le pare-chocs 1 présente une épaisseur qui représente une moitié de la longueur d'onde X des ondes ultrasonores au niveau d'une partie qui vient en contact avec l'axe du cylindre du capteur à ultrasons. L'épaisseur est supérieure à une moitié de la longueur d'onde X des ondes ultrasonores au niveau d'une partie qui vient en contact avec la partie supérieure du capteur à ultrasons, et l'épaisseur est inférieure à une moitié de la longueur d'onde X des ondes ultrasonores au niveau d'une partie qui vient en contact avec la partie inférieure du capteur à ultrasons. Ceci assure une émission et une réception efficaces des ondes ultrasonores même lorsque la longueur d'onde des ondes ultrasonores a varié en raison d'une variation de la température. En outre, le temps jusqu'à ce que les ondes ultrasonores générées par le vibreur piézoélectrique 2 soient rayonnées vers l'extérieur du véhicule, varie en de petites valeurs en fonction des parties où il est installé, ce qui donne naissance à l'apparition d'interférences parmi les ondes ultrasonores. Par conséquent, on peut faire varier la directivité horizontale et la directivité verticale du capteur à ultrasons, ce qui empêche l'apparition d'un cas où la route ou le virage soit détecté de façon erronée comme un objet.
La conception ci-dessus permet d'émettre et de recevoir de façon efficace des ondes ultrasonores même lorsque la longueur d'onde des ondes ultrasonores a variée en raison d'une variation de température. La conception ci-dessus empêche en outre la route ou le virage ne soient détectés de façon erronée comme un objet.
(Troisième mode de réalisation) Dans un troisième mode de réalisation représenté sur la figure 4, un élément de réglage de sensibilité 9 reçoit une forme de plaque et est fixé au côté arrière du pare-chocs 1 en tant que partie du pare-chocs 1.
En particulier, l'élément de réglage de sensibilité 9 est constitué d'un matériau ayant un module d'élasticité qui varie peu en fonction de la température, est constitué de telle manière à être conforme à la forme de la partie de surface inférieure 7 du boîtier 6, et est monté dans une partie évidée formée sur le côté arrière du pare-chocs 1. En utilisant le matériau ayant un module d'élasticité qui varie peu en fonction de la température comme matériau de réglage de sensibilité, on peut réduire une variation de la longueur d'onde des ondes ultrasonores se propageant en travers le matériau de réglage de sensibilité provoquée par une variation de la température et améliorer l'efficacité de la propagation. Comme les épaisseurs du pare-chocs 1 et de la partie de surface inférieure 7 du boîtier 6 du véhicule, l'épaisseur de l'élément de réglage de sensibilité 9 est choisie de façon à ne pas être supérieure à une moitié de la longueur d'onde X, des ondes ultrasonores générées par le vibreur piézoélectrique 2 de manière à améliorer l'efficacité de la propagation des ondes ultrasonores.
La conception ci-dessus permet d'améliorer en outre l'efficacité de la propagation des ondes ultrasonores et de détecter avec plus de fiabilité les objets positionnés aux environs du véhicule.
Dans ce mode de réalisation, le matériau de réglage de sensibilité 9 est constitué d'un matériau ayant un module d'élasticité qui varie peu en fonction de la température.
Cependant, en n'étant pas limité uniquement à cela, il peut également être utilisé un matériau qui présente une impédance acoustique inférieure à celle du pare-chocs 1 du véhicule. r
2889315 8 Cette conception permet également de réduire la réflexion des ondes ultrasonores, d'améliorer l'efficacité de la propagation des ondes ultrasonores et de rayonner efficacement les ondes ultrasonores vers l'extérieur du véhicule. L'impédance acoustique Z ci-dessus peut être donnée par la formule suivante, Z = p -V[(E/p) {(l - v)/{(l + v) É (1 -2v) } }] où p est la masse volumique d'un milieu à travers lequel les ondes ultrasonores se propagent, E est un module d'élasticité du milieu à travers lequel les ondes ultrasonores se propagent, et v représente le coefficient de Poisson du milieu à travers lequel les ondes ultrasonores se propagent.
En outre, un métal peut être utilisé en tant que matériau de l'élément de réglage de sensibilité 9. Dans ce cas, l'élément de réglage de sensibilité 9 agit comme conducteur pour faire circuler un courant électrique vers le vibreur piézoélectrique 2, et la conception du dispositif peut être simplifiée.
L'élément de réglage de sensibilité 9 du mode de réalisation est constitué de telle sorte que sa forme en coupe perpendiculaire au sens de l'épaisseur (direction depuis le côté arrière du pare-chocs 1 vers le côté avant de celui-ci) s'accorde avec la forme (cylindrique) de la partie de surface inférieure 7 du boîtier 6. Cependant, bien que n'étant pas limité uniquement à celle-ci, la forme en coupe de celui-ci peut être telle que le rapport n'est pas le même dans la direction horizontale et dans la direction verticale. A savoir, le rapport n'est pas le même dans la direction horizontale et dans la direction verticale au niveau d'une partie où des ondes ultrasonores sont émises, ce qui permet de faire varier la directivité horizontale et la directivité verticale du capteur à ondes ultrasonores. Par exemple, comme représenté sur la figure 5, la forme en coupe ci-dessus peut être d'une forme rectangulaire, dans laquelle un côté est court dans la direction horizontale et l'autre côté est long dans la direction verticale. Ceci élargit le rayonnement des ondes ultrasonores dans la direction verticale, ce qui crée une directivité accentuée tout en réduisant l'effet des ondes ultrasonores réfléchies par la route et la courbe. En outre, le rayonnement des ondes ultrasonores devient étroit dans la direction horizontale, ce qui crée une directivité large et permet de détecter de façon plus fiable des objets.
En outre, l'élément de réglage de sensibilité 9 est conçu de telle sorte que sa forme en coupe perpendiculaire au sens de l'épaisseur (direction depuis le côté arrière du pare-chocs 1 vers le côté avant de celui-ci) reste la même à toute position dans le sens de l'épaisseur. En n'étant pas limitée uniquement à celle-ci, cependant, la conception peut être telle que la forme varie en fonction d'une position dans le sens de l'épaisseur. Ce qui permet de faire varier la directivité horizontale et la directivité verticale des capteurs à ondes ultrasonores tout en réduisant l'atténuation des ondes ultrasonores qui se propagent à travers l'élément de réglage de sensibilité 9.
Par exemple, l'élément de réglage de sensibilité 9 peut être conçu sous la forme d'un cône tronqué ayant une section transversale qui se rétrécit depuis le côté arrière du pare- chocs 1 vers le côté avant de celui-ci comme représenté sur les figures 6 et 7. Ceci permet d'élargir la directivité en rétrécissant le rayonnement des ondes ultrasonores tout en réduisant l'atténuation des ondes ultrasonores qui se propagent à travers l'élément de réglage de sensibilité 9.
A l'inverse de ce qui précède, en outre, l'élément de réglage de sensibilité 9 peut être conçu sous la forme d'un cône tronqué ayant une coupe transversale qui s'élargit depuis le côté arrière du pare-chocs 1 vers le côté avant de celui-ci. Ceci permet d'accentuer la directivité en élargissant le rayonnement des ondes ultrasonores, tout en réduisant l'atténuation des ondes ultrasonores qui se propagent à travers l'élément de réglage de sensibilité 9.
Dans ce mode de réalisation, l'élément de réglage de sensibilité 9 est monté en étant adapté dans la partie évidée formée sur le côté arrière du pare-chocs 1. En n'étant pas uniquement limité à ceci, cependant, le parechocs 1 peut être perforé pour former un trou dans celui-ci, et l'élément de réglage de sensibilité 9 peut être exposé à travers le trou, c'est-àdire que la partie du pare-chocs 1 sur laquelle le capteur à ultrasons est monté dans son ensemble, peut être constituée de l'élément de réglage de sensibilité.
(Quatrième mode de réalisation) Dans un quatrième mode de réalisation représenté sur la figure 8, deux capteurs à ultrasons, un premier pour une émission des ondes ultrasonores et l'autre pour la réception des ondes ultrasonores réfléchies, sont fixés au côté arrière du pare-chocs 1. Le capteur pour une émission est constitué d'un vibreur piézoélectrique 2A, de câbles conducteurs 3A, d'un absorbeur de vibrations 4A, d'un élément d'absorption acoustique 5A et d'un boîtier cylindrique 6A comme le capteur à ultrasons du premier mode de réalisation. Le capteur pour la réception est constitué d'un vibreur piézoélectrique 2B, de câbles conducteurs 3B, d'un absorbeur de vibrations 4B, d'un élément d'absorption acoustique 5B et d'un boîtier 6B comme le capteur à ultrasons du premier mode de réalisation ci-dessus.
Le vibreur piézoélectrique 2A présente une longueur plus petite dans la direction perpendiculaire à la surface de contact entre le pare-chocs 1 et la partie de surface inférieure 7A du boîtier 6A et présente une superficie en coupe plus importante du vibreur piézoélectrique 2A que celles du capteur de réception. Cela permet de rayonner des ondes ultrasonores avec une puissance importante et d'améliorer la sensibilité d'émission comme cela est compris d'après la figure 10A.
Le vibreur piézoélectrique 2B présente une longueur plus importante dans la direction perpendiculaire à la surface de contact entre le pare-chocs 1 et la partie de surface inférieure 7B du boîtier 6B et présente une superficie en coupe plus petite du vibreur piézoélectrique 2B que celles du capteur d'émission. Ceci permet de recevoir des ondes ultrasonores même très faibles et d'améliorer la sensibilité de réception comme il est compris d'après la figure 10B.
Le circuit de commande 8 de ce mode de réalisation fournit en sortie le signal impulsionnel sur les câbles conducteurs 3A à des intervalles réguliers pour commander le vibreur piézoélectrique 2A. Le circuit de commande 8 réinitialise le temporisateur interne chaque fois que le signal impulsionnel est fourni en sortie sur les câbles conducteurs 3A. Lorsqu'un signal impulsionnel réfléchi est reçu des câbles conducteurs 3B, le circuit de commande 8 calcule une distance jusqu'à un objet existant aux environs du véhicule d'après un temps mesuré par le temporisateur, c'est-à-dire d'après le temps qui s'est écoulé après l'émission des ondes ultrasonores depuis le capteur d'émission la dernière fois.
Comme décrit ci-dessus, les ondes ultrasonores sont émises 10 en utilisant le capteur d'émission et sont reçues en utilisant le capteur de réception, ce qui permet d'émettre et de recevoir des ondes ultrasonores avec une bonne précision.
(Cinquième mode de réalisation) Dans un cinquième mode de réalisation représenté sur la figure 9, trois capteurs à ultérieurs sont fixés au pare-chocs. En particulier, un premier capteur est constitué d'un vibreur piézoélectrique 2C, de câbles conducteurs 3C, d'un absorbeur de vibrations 4C, d'un élément d'absorption acoustique 5C et d'un boîtier 6C comme le capteur à ultrasons du premier mode de réalisation. La partie de surface inférieure 7C du boîtier 6C est installée sur le côté arrière du pare-chocs 1 du véhicule. Un second capteur et un troisième capteur sont également constitués de la même manière que le premier capteur. Ces capteurs sont montés sur le pare-chocs 1 à des emplacements présentant des épaisseurs de parois différentes.
Le circuit de commande 8 fournit en sortie des signaux impulsionnels aux premier à troisième capteurs à des intervalles réguliers à travers les câbles conducteurs 3C, 3D et 3E. Le circuit de commande 8 comporte trois temporisateurs internes qui correspondent aux premier à troisième capteurs, et qui sont réinitialisés chaque fois que les signaux impulsionnels sont fournis en sortie sur les câbles conducteurs respectivement. Lorsque les signaux impulsionnels réfléchis sont reçus des câbles conducteurs 3C, 3D et 3E, le circuit de commande 8 arrête les temporisateurs internes correspondants et mémorise le temps qui s'est écoulé et est mesuré. Lorsque les signaux impulsionnels sont obtenus à partir des câbles conducteurs, le circuit de commande 8 calcule une distance jusqu'à un objet positionné aux environs du véhicule à partir du temps écoulé mesuré par le temporisateur interne correspondant au capteur à ultrasons qui a reçu le signal impulsionnel le plus puissant, c'est-àdire qui a la sensibilité de réception la plus élevée. Donc, ce mode de réalisation permet de détecter de façon plus fiable l'objet positionné à proximité du véhicule.
Dans les modes de réalisation ci-dessus, l'épaisseur de paroi de la partie de contour extérieur du véhicule et l'épaisseur de paroi de la partie de surface inférieure du boîtier sont sélectionnées pour ne pas être supérieures à une moitié de la longueur d'onde des ondes ultrasonores émises et reçues par le vibreur piézoélectrique. Cependant, l'effet le plus souhaité est obtenu lorsque l'épaisseur de la partie de contour extérieur du véhicule et l'épaisseur de la partie de surface inférieure du boîtier sont sélectionnées pour être d'un quart de la longueur d'onde des ondes ultrasonores émises et reçues par le vibreur piézoélectrique. Ceci réduit en grande partie la réflexion des ondes ultrasonores par la partie de contour extérieur du véhicule et par la partie de surface inférieure du boîtier, et favorise en grande partie l'efficacité de la propagation des ondes ultrasonores.
Dans les modes de réalisation ci-dessus, le vibreur piézoélectrique est disposé sur la partie de surface inférieure du boîtier, la partie de surface inférieure du boîtier étant montée en contact avec la surface arrière du pare-chocs. Bien que n'étant pas limitée uniquement à ceci, cependant, la partie de surface inférieure du boîtier peut être retirée, et le vibreur piézoélectrique peut être directement installé sur le côté arrière du pare-chocs du véhicule. En variante, un matériau liquide, tel que de la graisse ou de l'huile, peut être intercalé entre la partie de surface inférieure du boîtier et le pare-chocs du véhicule. Ceci améliore davantage l'efficacité de la propagation des ondes ultrasonores. En outre, le pare-chocs du véhicule peut être perforé pour former un trou à travers lequel la partie inférieure du boîtier peut être exposée.
Dans les modes de réalisation ci-dessus, le vibreur piézoélectrique génère des ondes ultrasonores en raison de vibrations dans la direction longitudinale (sens de l'épaisseur). Ce vibreur piézoélectrique présente une faible valeur de Q (valeur proportionnelle à une fréquence f des ondes ultrasonores avec lesquelles une impédance électrique Z devient un minimum, qui est divisée par une différence Af de la fréquence entre deux ondes ultrasonores qui forment une impédance électrique prédéterminée Z), et génère des fréquences sur une large plage. Par conséquent, lorsque les caractéristiques de propagation des ondes ultrasonores sont amenées à varier en raison d'une variation de la température, la période du signal impulsionnel fourni en sortie du circuit de commande peut être amenée à varier pour modifier la fréquence des ondes ultrasonores qui sont générées afin de réduire de cette manière une chute de l'efficacité de la propagation des ondes ultrasonores.
Dans les modes de réalisation ci-dessus, en outre, le vibreur piézoélectrique génère des ondes ultrasonores en raison des vibrations dans la direction longitudinale (sens de l'épaisseur). En n'étant pas limité à cela uniquement, cependant, les ondes ultrasonores peuvent être générées en faisant vibrer le vibreur piézoélectrique dans la direction radiale en diminuant, par exemple, l'épaisseur du vibreur piézoélectrique. Ceci permet également d'émettre et de recevoir de façon avantageuse des ondes ultrasonores. Un vibreur piézoélectrique présentant une structure à couches empilées peut également être utilisé de façon avantageuse.
Dans les modes de réalisation ci-dessus, en outre, les épaisseurs du parechocs et du boîtier sont sélectionnées pour ne pas être plus grandes qu'une moitié de la longueur d'onde î\.
des ondes ultrasonores émises et reçues par le vibreur piézoélectrique. De manière à favoriser davantage l'efficacité de la propagation des ondes ultrasonores, on souhaite que les épaisseurs soient sélectionnées pourêtre d'un quart de la longueur d'onde des ondes ultrasonores émises et reçues par le vibreur piézoélectrique. Ceci réduit en grande partie la réflexion des ondes ultrasonores et améliore en grande partie l'efficacité de la propagation des ondes ultrasonores.
En outre, le capteur à ultrasons peut être monté sur tout élément de paroi autre que le pare-chocs du véhicule.
Claims (15)
1. Détecteur d'objets pour un véhicule comprenant: un élément de paroi (1) , et un capteur à ultrasons comportant un vibreur piézoélectrique (2, 2A à 2E) monté sur une surface arrière de l'élément de paroi (1), de sorte que des ondes ultrasonores générées par le vibreur piézoélectrique (2, 2A à 2E) sont émises depuis le capteur à ultrasons à l'extérieur à travers l'élément de paroi (1), et les ondes ultrasonores réfléchies à l'extérieur sont reçues par le vibreur piézoélectrique (2, 2A à 2E) à travers l'élément de paroi (1), caractérisé en ce que l'épaisseur de l'élément de paroi (1) est inférieure à une 15 moitié d'une longueur d'onde des ondes ultrasonores émises et reçues par le vibreur piézoélectrique (2, 2A à 2E).
2. Détecteur d'objets selon la revendication 1, dans lequel: le capteur à ultrasons comporte un boîtier (6) ayant une partie de surface inférieure (7) fixée à l'élément de paroi (1), le vibreur piézoélectrique (2, 2A à 2E) est monté sur la partie de surface inférieure (7) du boîtier (6) et émet et reçoit les ondes ultrasonores à travers à la fois la partie de surface inférieure (7) et l'élément de paroi (1), et une épaisseur de la partie de surface inférieure (7) est inférieure à une moitié de la longueur d'onde des ondes ultrasonores émises et reçues par le vibreur piézoélectrique (2, 2A à 2E).
3. Détecteur d'objets selon la revendication 2, dans lequel: l'épaisseur de l'élément de paroi (1) et l'épaisseur de la partie de surface inférieure (7) représentent un quart de la longueur d'onde des ondes ultrasonores émises et reçues par le vibreur piézoélectrique (2, 2A à 2E).
4. Détecteur d'objets selon la revendication 1, dans lequel l'épaisseur de l'élément de paroi (1) est non uniforme.
5. Détecteur d'objets selon la revendication 4, dans lequel le capteur à ultrasons est prévu à chacun d'une pluralité d'endroits, où l'élément de paroi (1) présente différentes épaisseurs.
6. Détecteur d'objets selon la revendication 1, dans lequel le capteur à ultrasons comprend un capteur d'émission (2A) destiné à émettre les ondes ultrasonores et un capteur de 15 réception (2B) destiné à recevoir les ondes ultrasonores.
7. Détecteur d'objets selon la revendication 6, dans lequel.
un vibreur piézoélectrique (2A) du capteur d'émission (2A) présente une longueur plus courte dans une direction perpendiculaire à une surface de l'élément de paroi (1) et une superficie en coupe plus importante dans une direction parallèle à la surface de l'élément de paroi (1) que celles d'un vibreur piézoélectrique (2B) du capteur de réception (2B).
8. Détecteur d'objets selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre: un élément de plaque (9) disposé entre l'élément de paroi (1) et le capteur à ultrasons et présentant une efficacité de 30 la propagation des ondes ultrasonores plus élevée que l'élément de paroi (1).
9. Détecteur d'objets selon la revendication 8, dans lequel l'élément de plaque (9) a une épaisseur qui est inférieure à une moitié de la longueur d'onde des ondes ultrasonores émises et reçues par le vibreur piézoélectrique (2, 2A à 2E).
10. Détecteur d'objets selon la revendication 9, dans lequel: l'élément de plaque (9) a une épaisseur qui représente un quart de la longueur d'onde des ondes ultrasonores émises et 5 reçues par le vibreur piézoélectrique (2, 2A à 2E).
11. Détecteur d'objets selon la revendication 8, dans lequel: une variation du module d'élasticité de l'élément de plaque (9) provoquée par une variation de température est inférieure à une modification du module d'élasticité de l'élément de paroi (1) provoquée par une variation de la température.
12. Détecteur d'objets selon la revendication 8, dans lequel: une impédance acoustique de l'élément de plaque (9) est inférieure à celle de l'élément de paroi (1).
13. Détecteur d'objets selon la revendication 8, dans lequel: l'élément de plaque (9) présente des longueurs différentes dans deux directions opposées.
14. Détecteur d'objets selon la revendication 8, dans lequel: l'élément de plaque (9) présente une section transversale perpendiculaire à un sens de l'épaisseur variant dans le sens de l'épaisseur de celui-ci.
15. Détecteur d'objets selon la revendication 8, dans lequel: l'élément de plaque (9) est constitué d'un métal, et l'élément de paroi (1) est une paroi d'un pare-chocs d'un 35 véhicule.
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