JP5289579B2 - 空中超音波センサ - Google Patents
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Description
まず、従来装置として、空中超音波センサを備えた車載用障害物検知装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
しかし、上記特許文献1によれば、バンパとセンサとが一体化されているので、バンパを伝搬する不要波をセンサで受信してしまう可能性がある。
特許文献2に記載の障害物検出装置おいては、バンパ裏面に配置されたセンサの周囲に溝部や突起部を設けることにより、不要な振動による信号を送受信しないような構成を有している。
図7は従来の空中超音波センサを示す平面図である。
センサ本体1には電気信号の送受信装置10が接続されており、センサ本体1は、送受信装置10から入力される励振信号により励振されて超音波を発信する。
筐体20を通して外部へ伝搬した超音波は、反射源3(周辺物体)で反射され、反射波の一部(必要波)は、経路R1および筐体20を介して、センサ本体1により受信され、電気信号に変換される。
筐体20が振動すると、その振動(破線波矢印参照)は、筐体20を伝搬してセンサ本体1に到達する。
すなわち、不要波を含む2つの受信信号の干渉状態を考慮すると、伝搬経路差が1波長の場合には、2つの受信信号が強め合うように干渉するので、合成波の振幅は大きくなる。一方、伝搬経路差が半波長の場合には、2つの受信信号が弱め合うように干渉するので、合成波の振幅は小さくなる。
一方、伝搬経路差が半波長であって合成波の振幅が小さくなると、結果的に反射源3を検知することが困難になる可能性がある。
また、2つの受信信号が干渉しない場合であっても、合成波の振動継続時間が長くなるので、結的に空中超音波センサの分解能を劣化させる可能性がある。
以下、図1〜図6を参照しながら、この発明の実施例1に係る空中超音波センサについて説明する。
図1はこの発明の実施例1に係る空中超音波センサを示す平面図であり、図2は図1の空中超音波センサの正面図である。
なお、図3、図4においては、煩雑さを回避するために、簡略化を目的として溝部4の図示を省略している。
図5は図1の空中超音波センサの他の正面図であり、図6は図2内の溝部4の配列周期を具体的に示す説明図である。
反射源3で反射された反射波は、経路R1、R2を介して筐体2に入射され、センサ本体1で受信された信号は、送受信装置10で処理されて、反射源3までの相対距離および伝達音速などが算出される。
これにより、図1に示すように、反射源3から経路R2を介して筐体2に到達した反射波(不要波)は、複数の溝部4を通過した後に(破線波矢印参照)、センサ本体1で受信される。
このように、本来の経路R1を辿ってセンサ本体1に伝搬する必要波に合成される不要波が小さくなることから、必要波に及ぼす不要波の影響が抑制されるので、センサ本体1において安定した受信信号を得ることができる。
仮に、溝部4が、筐体2の延長方向に対して垂直に設けられた場合には、超音波の送信時において、溝部4は、センサ本体1から側面方向に伝搬してきた送信波を入射してきた方向(センサ本体1の方向)に反射することになる。
一般に、センサ本体1を励振した直後に継続する受信信号は、送信の尾引と呼ばれており、上記のように送信の尾引が長くなると、近距離に存在する反射源3を検知することが困難になる。
以上のように、溝部4を斜めに設けることにより、筐体2を延長方向に伝搬する波を反射するとともに、送信の尾引を短く抑制することができる。
この発明の実施例1に係る空中超音波センサは、上下方向の指向性と左右方向の指向性とが異なるものを想定しており、上下方向に対しては鋭い指向性を有し、左右方向に対しては広い指向性を有しているものとする。
たとえば、車載用の空中超音波センサにおいて、筐体2がバンパであると想定すると、上下方向の指向性が広い場合には、地面の凸凹からの反射波を受信するので、車両周辺に障害物が存在しない場合でも、障害物(反射源3)を誤検出してしまう。
よって、上下方向での反射源3の誤検出を回避するために、上下方向の指向性を鋭く設定して、地面の凸凹からの反射波を受信しないようにしている。
よって、経路R2を介した反射波(不要波)が筐体2中を伝搬しても、センサ本体1に受信されることはないので、センサ本体1の上下方向に溝部4を設ける必要はない。
よって、溝部4を上下方向に設ける必要はなく、仮に、上下方向にも溝部を設けると、前述の送信時での尾引を長くする原因になりかねない。
また、溝部4は、センサ本体1の左右方向において、それぞれ複数個ずつ設置されている。
図5の形状により、筐体2Aに到達した反射波(不要波)は、左右方向のみならず、上下方向に対しても、伝搬してきた方向に戻っていくので、反射波(不要波)の上下方向への伝搬も抑制することができる。
溝部4は、筐体2中を伝搬する波を反射することを目的として設置されており、各溝部4からの反射波が同位相で重なりあうような場合に、最も反射効率が大きくなる。
したがって、筐体2中を伝搬する波の波長λを用いて表せば、配列周期Pは、以下の式(1)を満たすことが望ましい。
式(1)を満たす場合に、たとえば図6内の隣接反射波(破線矢印参照)が同位相となるので、反射効率が最大となる。
なお、溝部4の傾斜角度が45度の場合には、式(1)を満たす場合に反射波が同位相となるが、溝部4の傾斜角度に応じて同位相となる条件式が異なることは言うまでもない。
さらに、上記説明では、製造工程の容易さを考慮して、筐体2に溝部4を設けて不要波を低減する例について説明したが、筐体2中を伝搬する波を反射することができれば、溝部4でなくても同様の作用効果を奏することができる。
たとえば、溝部4を形成する代わりに、凸部を設けても、筐体2中を伝搬する波を反射することができるので、同様の作用効果を奏する。
要するに、筐体2の表面上において、周囲とは音響インピーダンスが異なる特異部位を形成すれば、センサ本体1に向かう不要波を反射することができるので、前述と同様の作用効果が得られる。
Claims (6)
- 空中に超音波を放射するとともに、前記空中に存在する反射源からの反射波を受信するセンサ本体と、
前記センサ本体を駆動するとともに、前記反射波に基づいて前記反射源までの距離または伝達音速を求める送受信装置と、
前記センサ本体を一体化構造で固定する筐体とを備え、
前記筐体は、周囲とは音響インピーダンスが異なる特異部位を有し、
前記特異部位は、前記センサ本体の左右方向または上下方向のいずれか一方に対して斜めに設けられたことを特徴とする空中超音波センサ。 - 前記特異部位は、前記筐体の表面上において、くの字形状を有することを特徴とする請求項1に記載の空中超音波センサ。
- 前記特異部位は、前記センサ本体の左右方向または上下方向のいずれか一方において、それぞれ複数個ずつ設置されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空中超音波センサ。
- 前記特異部位の配列周期は、隣接する各特異部位での反射波の伝搬距離差が、前記反射波の波長の自然数倍となるように、設定されたことを特徴とする請求項3に記載の空中超音波センサ。
- 前記特異部位は、前記筐体に設けられた溝部により形成されたことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の空中超音波センサ。
- 前記特異部位は、前記センサ本体の左右方向のみに形成されたことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の空中超音波センサ。
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DE102011108403A1 (de) * | 2011-07-23 | 2013-01-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Montageverbund eines Kraftfahrzeugs |
JPWO2017141402A1 (ja) * | 2016-02-18 | 2018-02-22 | 三菱電機株式会社 | 超音波送受信装置、壁部材、および、壁部材への超音波センサの取付方法 |
CN106226772B (zh) * | 2016-08-01 | 2018-12-28 | 北京小轮科技有限公司 | 一种基于超声波传感器的运动物体识别方法 |
JP6893863B2 (ja) * | 2017-12-04 | 2021-06-23 | 新日本無線株式会社 | 超音波センサおよび車両制御システム |
US11154904B2 (en) * | 2018-10-12 | 2021-10-26 | Rosemount Aerospace Inc. | Acoustic sources for air data systems |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5334489A (en) * | 1976-09-10 | 1978-03-31 | Canon Inc | Ultrasonic ransducer |
JPS61110050A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-28 | Hitachi Ltd | 超音波探触子 |
JPH0989853A (ja) * | 1995-09-22 | 1997-04-04 | Nkk Corp | アレイ型斜角探触子 |
JPH10123236A (ja) * | 1996-10-22 | 1998-05-15 | Matsushita Electric Works Ltd | 車両用障害物検知装置 |
JP2005024351A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Matsushita Electric Works Ltd | 超音波送受波器 |
JP2007107954A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Denso Corp | 超音波センサの取付構造 |
JP2007114182A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-05-10 | Denso Corp | 超音波センサの取付け構造 |
JP2008096113A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-24 | Nippon Soken Inc | 障害物検出装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4338743C2 (de) * | 1993-11-12 | 2003-06-26 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Ultraschallsensors |
WO2004072675A1 (en) * | 2002-11-12 | 2004-08-26 | General Dynamics Advanced Information Systems | A method and system for in-air ultrasonic acoustical detection and characterization |
JP4036225B2 (ja) * | 2004-07-20 | 2008-01-23 | 株式会社デンソー | 障害物検知装置 |
JP4581545B2 (ja) * | 2004-08-02 | 2010-11-17 | 株式会社デンソー | 超音波センサの取付け構造 |
JP2006203563A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Nippon Soken Inc | 超音波センサ |
JP2007083916A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Toyota Auto Body Co Ltd | 自動車のフードシール構造 |
JP4893322B2 (ja) * | 2006-03-23 | 2012-03-07 | 株式会社デンソー | 超音波センサ |
DE102006038598A1 (de) * | 2006-08-17 | 2008-05-15 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallerzeugung |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5334489A (en) * | 1976-09-10 | 1978-03-31 | Canon Inc | Ultrasonic ransducer |
JPS61110050A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-28 | Hitachi Ltd | 超音波探触子 |
JPH0989853A (ja) * | 1995-09-22 | 1997-04-04 | Nkk Corp | アレイ型斜角探触子 |
JPH10123236A (ja) * | 1996-10-22 | 1998-05-15 | Matsushita Electric Works Ltd | 車両用障害物検知装置 |
JP2005024351A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Matsushita Electric Works Ltd | 超音波送受波器 |
JP2007114182A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-05-10 | Denso Corp | 超音波センサの取付け構造 |
JP2007107954A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Denso Corp | 超音波センサの取付構造 |
JP2008096113A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-24 | Nippon Soken Inc | 障害物検出装置 |
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