JP7167567B2 - 超音波センサ - Google Patents
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Description
電気信号と超音波振動とを変換するように構成された、超音波素子(5)と、
有底筒形状を有していて、内側に前記超音波素子を収容するように構成された、素子収容ケース(6)と、
を備え、
前記素子収容ケースは、指向中心軸(DA)を囲む筒状に形成された側板部(61)と、前記指向中心軸と平行な軸方向における前記側板部の一端側を閉塞する底板部(62)とを有し、
前記側板部は、前記指向中心軸と直交する径方向について所定厚さを有する円筒状または部分円筒状の薄肉部(611)と、前記指向中心軸を囲む周方向における前記薄肉部の一部に設けられていて前記所定厚さよりも大きな径方向寸法を有する厚肉部(613)とを有し、
前記底板部には、前記超音波素子が固定され、
前記電気信号の入力により励振された前記超音波素子の振動により、前記超音波素子と前記素子収容ケースとによって構成される超音波マイクロフォン(4)が、一方が他方の高次共振周波数ではない第一構造共振周波数および第二構造共振周波数を有するように、前記厚肉部が形成されている。
図1を参照すると、車両Vは、いわゆる四輪自動車であって、箱状の車体V1を備えている。車体V1の前端部には、車体部品であるフロントバンパーV2が装着されている。車体V1の後端部には、車体部品であるリアバンパーV3が装着されている。
図2は、超音波センサ1の全体構成を、フロントバンパーV2に装着された車載状態で示す。説明の便宜上、図2において、図示の通りに、Z軸が超音波センサ1の指向中心軸DAと平行となるように右手系XYZ直交座標系を設定する。このとき、指向中心軸DAと平行な方向を「軸方向」と称する。図2における上側、すなわち、Z軸正方向側を、軸方向における「先端側」と称することがある。同様に、図2における下側、すなわち、Z軸負方向側を、軸方向における「基端側」と称することがある。さらに、軸方向と直交する任意の方向を「面内方向」と称することがある。すなわち、「面内方向」は、図2における、XY平面と平行な方向である。
本実施形態においては、超音波素子5と素子収容ケース6とによって構成される超音波マイクロフォン4は、超音波送受波器としての機能を有している。すなわち、超音波マイクロフォン4は、超音波を送受信可能に構成されている。
素子収容ケース6は、指向中心軸DAを軸中心とする有底筒形状を有している。素子収容ケース6は、内側に超音波素子5を収容するように構成されている。図2および図3を参照しつつ、素子収容ケース6の構成の詳細について説明する。なお、図3に示された右手系XYZ直交座標系は、図2に示された右手系XYZ直交座標系に対応している。
以下、本実施形態の構成により奏される効果とともに、各図面を参照しつつ説明する。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。故に、上記実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態との相違点を主として説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。
2 センサケース
4 超音波マイクロフォン
5 超音波素子
6 素子収容ケース
61 側板部
611 薄肉部
613 厚肉部
62 底板部
DA 指向中心軸
Claims (7)
- 超音波センサ(1)であって、
電気信号と超音波振動とを変換するように構成された、超音波素子(5)と、
有底筒形状を有していて、内側に前記超音波素子を収容するように構成された、素子収容ケース(6)と、
を備え、
前記素子収容ケースは、指向中心軸(DA)を囲む筒状に形成された側板部(61)と、前記指向中心軸と平行な軸方向における前記側板部の一端側を閉塞する底板部(62)とを有し、
前記側板部は、前記指向中心軸と直交する径方向について所定厚さを有する円筒状または部分円筒状の薄肉部(611)と、前記指向中心軸を囲む周方向における前記薄肉部の一部に設けられていて前記所定厚さよりも大きな径方向寸法を有する厚肉部(613)とを有し、
前記底板部には、前記超音波素子が固定され、
前記電気信号の入力により励振された前記超音波素子の振動により、前記超音波素子と前記素子収容ケースとによって構成される超音波マイクロフォン(4)が、一方が他方の高次共振周波数ではない第一構造共振周波数および第二構造共振周波数を有するように、前記厚肉部が形成された、
超音波センサ。 - 前記薄肉部の厚さ寸法の値は、前記側板部および前記底板部の前記径方向または前記軸方向における寸法の値のうち、前記軸方向における前記底板部の厚さ寸法の値に最も近い、
請求項1に記載の超音波センサ。 - 前記厚肉部は、前記指向中心軸側に突設された、
請求項1または2に記載の超音波センサ。 - 前記側板部は、前記薄肉部よりも大きな径方向寸法を有し前記周方向について前記薄肉部に隣接配置された指向性調整部(612)をさらに有し、
前記薄肉部は、部分円筒状に形成された、
請求項1~3のいずれか1つに記載の超音波センサ。 - 前記側板部の内側の空間である内部空間(63)は、前記指向中心軸と平行な視線で見た場合に、一対の半円と一対の線分とで構成される角丸長方形状あるいは長円状に形成され、
前記側板部は、前記半円に対応して前記指向中心軸を挟んで対向配置された一対の前記薄肉部と、前記線分に対応して前記指向中心軸を挟んで対向配置された一対の前記指向性調整部とを有する、
請求項4に記載の超音波センサ。 - 前記厚肉部は、前記薄肉部の前記軸方向における少なくとも一部に設けられた、
請求項1~5のいずれか1つに記載の超音波センサ。 - 前記厚肉部は、前記径方向寸法が前記軸方向に沿って変化するように形成された、
請求項1~6のいずれか1つに記載の超音波センサ。
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井幡 光詞 ほか,バイモルフ構造を利用した空中超音波センサ,電子情報通信学会2012年基礎・境界ソサイエティ大会講演論文集,日本,一般社団法人電子情報通信学会,2012年08月28日,Page: 140,ISSN 1349-1407 |
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