超声波传感器的制作方法

文档序号:6001571阅读:139来源:国知局
专利名称:超声波传感器的制作方法
技术领域
本发明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。
背景技术
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碍物,因此产生对使用者进行了不必要的报告的问题。另外,在图8(b)中,如果车辆3的上下方向的检测区域AV包含路面,则会产生将路面检测为障碍物的问题。鉴于此,提出了一种通过将3个超声波传感器11'大致等间隔地设置,并使设于中央的超声波传感器11'的检测距离比设于两侧部的超声波传感器11'的检测距离长, 由此不对车宽度3a的外侧的区域进行检测的超声波传感器11'(例如专利文献幻。考虑到超声波传感器11'的检测区域在近距离的情况下窄,随着距离变远而变宽的特性,利用设于两侧部的检测距离短的超声波传感器11'只检测近距离的区域,利用设于中央的检测距离长的超声波传感器11'检测远距离的区域。由此,由设于两侧部的超声波传感器11' 只检测近距离的车宽度3a内的区域,由设于中央的超声波传感器1Γ检测远距离的车宽度3a内的区域。另外,提出了一种通过对超声传声器2'的声匹配层22的另一面22b的周缘实施倒角而形成倾斜面,来调整超声波的指向角的超声波传感器11'(例如专利文献幻。随着对声匹配层22的另一面22b的周缘实施的倒角的尺寸变大,超声波的指向角增加,随着倒角的尺寸变小,超声波的指向角降低。这样,通过使对声匹配层22的另一面22b的周缘实施的倒角的尺寸发生变化,可以调整超声波的指向角。因此,在对车辆3设置超声波传感器 11'时,可以调整超声波的指向角,由此不对车宽度3a的外侧的区域和路面进行检测。另外,提出了一种在超声传声器2'的声匹配层22中,通过使一个方向的两端部的厚度比中央部的厚度薄、并均勻地形成正交的另一方向的厚度,来调整超声波的水平方向和上下方向的指向角度的超声波传感器11'(例如专利文献4)。通过如上述那样形成声匹配层22的厚度,可以缩窄一个方向的超声波的指向角度、增宽另一方向的超声波的指向角度。而且,通过按照一个方向成为车辆3的上下方向、另一方向成为车辆3的水平方向的方式将超声传声器2'设置于保险杠31,在指向角度宽广的另一方向侧检测水平方向的车宽度3a内的区域。另外,由于在指向角度窄的一个方向侧检测上下方向,所以不会对路面进行检测。这样,专利文献2 4的超声波传感器通过调整超声波的检测距离或者指向角来设定检测区域,不对车宽度3a之外的区域和路面进行检测。专利文献1 日本专利第沈51140号公报专利文献2 日本特公平3-42635号公报专利文献3 日本特开昭64-85000号公报专利文献4 日本特开2003-163995号公报
但是,上述说明的现有超声波传感器在保险杠31的外表面弯曲或倾斜的情况下, 超声波的发送方向偏离车辆3的前后方向北。图11(a) (b)中表示了保险杠31在车辆3的水平方向弯曲时的检测区域。图11(a) 表示了水平方向的检测区域Ah,(b)表示了上下方向的检测区域Αν。如图11(a)所示,在车辆3的水平方向,超声波传感器11'设置位置的保险杠31 的外表面相对与车辆3的前后方向北正交的左右方向3c倾斜了角度α。在如上述说明那样,按照超声波传感器前面Ila与保险杠31的外表面平行的方式设置了超声波传感器11' 时,水平方向上的超声波的发送方向H相对车辆3的前后方向: 向侧方侧倾斜了角度α。 由此,在水平方向的检测区域Ah中包含车宽度3a的外侧的区域,会检测出没有碰撞可能性的障碍物,产生对使用者进行不必要的报告的问题。另外,由于超声波的发送方向H相对车辆3的前后方向北向侧方侧倾斜,所以在车辆3的后方,2个超声传声器2'的水平方向的检测区域Ah之间产生缝隙,存在无法检测出障碍物的区域。另外,在设置于相对车辆3的上下方向倾斜或弯曲的保险杠31的情况下,超声波的发送方向相对车辆3的前后方向北向下方侧或者上方侧倾斜。图12(a) (b)中表示了保险杠31向车辆3的上下方向弯曲时的检测区域。图12(a) 表示了水平方向的检测区域Ah,(b)表示了上下方向的检测区域Αν。如图12(b)所示,在车辆3的上下方向,超声波传感器11'设置位置的保险杠31 的外表面相对车辆3的上下方向,向下方侧倾斜了角度β。在如上述说明那样,按照超声波传感器前面Ila与保险杠31的外表面平行的方式设置了超声波传感器1Γ的情况下, 上下方向上的超声波的发送方向V相对车辆3的前后方向北向下方侧倾斜了角度β。由此,上下方向的检测区域Av中包含路面,产生对使用者进行不必要的报告的问题。鉴于此,在对以倾斜角α倾斜了的保险杠31设置以往的超声波传感器11'时,通过按照超声波传感器前面Ila与前后方向北垂直的方式,调整超声波传感器11'的设置方向来进行设置,可消除上述的问题。图13(a) (c)中表示了将以往的超声波传感器11' 设置于倾斜了的保险杠31时的概略结构图。图13(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。但在如此设置了超声波传感器11'的情况下,如图13(b)所示,无法将超声波传感器前面Ila与保险杠31的外表面构成为平行。另外,壳体113的凸缘部113c的厚度从A 朝向A'逐渐变大,超声波传感器1Γ相对保险杠31的突出量增加。因此,超声波传感器 11'相对于保险杠31在外观上引人注目,损害了保险杠31的外观设计。

发明内容
本发明鉴于上述情况而提出,其目的在于,提供一种能够在不损害车辆的外观设计的情况下设定误检测少的检测区域的超声波传感器。根据本发明的方式,超声波传感器被用于车辆用障碍物检测器,该车辆用障碍物检测器设于车辆侧面的设置面,通过收发超声波对检测区域内的障碍物的存在进行检测, 其特征在于,该超声波传感器具备压电元件,通过压电基板进行振动来收发上述超声波; 以及声匹配层,该声匹配层的一面侧与该压电元件接合,该超声波传感器插设于在上述设置面上穿孔而形成的安装孔,上述声匹配层的另一面由相对于与上述压电元件接合的上述一面侧倾斜的倾斜面构成,形成为与设置面平行。根据上述构成,能够不损害车辆的外观设计地设定误检测少的检测区域。另外,上述声匹配层的另一面也可以由相对于与上述压电元件接合的一面侧在车辆的水平方向上倾斜的倾斜面构成。根据上述构成,即使在超声波传感器的设置面在车辆的水平方向上弯曲或者倾斜的情况下,也能够不损害车辆的外观设计地设定误检测少的检测区域。另外,上述声匹配层的另一面也可以由相对于与上述压电元件接合的一面侧在车辆的上下方向上倾斜的倾斜面构成。根据上述构成,即使在超声波传感器的设置面在车辆的上下方向上弯曲或者倾斜的情况下,也能够不损害车辆的外观设计地设定误检测少的检测区域。另外,上述声匹配层的另一面也可以由相对于与上述压电元件接合的一面侧在车辆的水平方向及上下方向上倾斜的倾斜面构成。根据上述构成,即使在超声波传感器的设置面在车辆的水平方向及上下方向上弯曲或者倾斜的情况下,也能够不损害车辆的外观设计地设定误检测少的检测区域。发明效果如以上说明那样,根据本发明的方式,具有能够不损害车辆的外观设计地设定误检测少的检测区域这一效果。


本发明的目的以及特征可以通过以下那样的附图和后述的优选实施方式的说明而明了。图1 (a) (C)是本发明的第1实施方式涉及的超声传声器的概略结构图,(a)是超声传声器的俯视图,(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。图2(a) (C)是具备第1实施方式涉及的超声传声器的超声波传感器的概略结构图,(a)是超声波传感器的俯视图,(b)是超声波传感器的A-A'剖视图,(c)是超声波传感器11的B-B'剖视图。图3(a) (b)是车辆用障碍物检测器的模块构成图、和表示本发明的第1实施方式涉及的超声波传感器的检测区域的图,(a)是车辆3的俯视图,表示了车辆用障碍物检测器 1的模块构成图与水平方向的检测区域Ah,(b)是车辆的侧视图,表示了上下方向的检测区域Av0图4(a) (c)是本发明的第2实施方式涉及的超声传声器的概略结构图,(a)是超声传声器的俯视图,(b)是超声传声器的A-A'剖视图,(c)是超声传声器2B-B'剖视图。图5(a) (c)是具备本发明的第2实施方式涉及的超声传声器的超声波传感器的概略结构图,(a)是超声波传感器的俯视图,(b)是超声波传感器的A-A'剖视图,(c)是超声波传感器的B-B'剖视图。图6(a) (c)是第3实施方式涉及的超声传声器的概略结构图,(a)是超声传声器的俯视图,(b)是超声传声器的A-A'剖视图,(c)是超声传声器的B-B'剖视图。图7(a) (c)是具备本发明的第3实施方式涉及的超声传声器的超声波传感器的概略结构图,(a)是超声波传感器的俯视图,(b)是超声波传感器的A-A'剖视图,(c)是超声波传感器的B-B'剖视图。图8(a) (b)是车辆用障碍物检测器的模块构成图和表示以往的超声波传感器的检测区域的图。图9(a) (C)是表示以往的超声传声器的上面以及剖面的图。图10(a) (c)是表示以往的超声波传感器的上面以及剖面的图。图11 (a) (b)是车辆用障碍物检测器的模块构成图和表示以往的超声波传感器的检测区域的图。图12(a) (b)是车辆用障碍物检测器的模块构成图和表示以往的超声波传感器的检测区域的图。图13(a) (c)是表示以往的超声波传感器的上面以及剖面的图。
具体实施例方式下面,参照构成本说明书的一部分的附图对本发明的实施方式更详细地进行说明。在整个附图中,对同一或者类似的部分赋予相同的部件附图标记而省略其重复的说明。(实施方式1) 利用图1 (a) (c)、图2 (a) (c)、图3 (a) (b)对本发明的第1实施方式进行说明。本实施方式对如图3(a)所示,作为在沿水平方向弯曲的保险杠31上设置超声波传感器11的情况进行以下说明。在车辆3的水平方向,超声波传感器11设置位置的保险杠31的外表面相对车辆3的左右方向3c倾斜了角度α。S卩,角度α是安装有传感器2的保险杠31的切线之中和左右方向3c构成平面的切线、与左右方向3c所成的角度。另外, 由超声波传感器11、控制器部12和显示部13构成的车辆用障碍物检测器1的基本构成与以往的车辆用障碍物检测器1相同,对同样的构成赋予同一附图标记而省略说明。本实施方式的超声传声器2如图1(a) (c)所示,由压电元件21、声匹配层22、 振动箱23、导线Ma J4b、连接器25、填充材料沈构成。与以往的超声传声器2'的不同之处在于声匹配层22的形状。其他的构成与以往的超声传声器2'相同,因此赋予同一附图标记而省略说明。在图1(b)所示的A-A'剖视图中,相对于与压电元件21接合的声匹配层22的一面22a,另一面22b形成为在从A朝向A'的方向上另一面22b逐渐接近一面22a的倾斜角为α的倾斜面。该倾斜角α形成为与所设置的保险杠31的倾斜角度相同的角度。在上述的构成中,当超声传声器2从连接器25被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,将与声匹配层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输出超声波。因此, 声匹配层22的另一面22的法线方向从超声波的发送方向倾斜了角度α。超声波传感器11如图2(a) (c)所示,由上述的超声传声器2、保持橡胶111、电子电路部112、壳体113、信号线114、连接器115构成。与以往的超声波传感器11 ‘的不同之处在于超声传声器2、保持橡胶111和壳体113的形状。其他的构成与以往的超声波传感器11'相同,赋予同一附图标记而省略说明。
与由倾斜面构成的声匹配层22的另一面22b的倾斜角α —致地,使保持橡胶111 以及壳体前部IHb的开口部周缘倾斜,以使由超声传声器2的声匹配层22的另一面22b、 保持橡胶111的开口部周缘、和壳体113的凸缘部113c构成的超声波传感器前面Ila形成为相互成为同一面。将上述的超声波传感器11按照超声传声器2的A-A'方向成为车辆3的左右方向 3c的方式(即,按照声匹配层22的下表面2 与车辆3的左右方向3c平行的方式)插入到保险杠31的安装孔31a,通过壳体113的凸缘部113c将超声波传感器11卡止于保险杠 31。由此,由于压电元件21的一面21a的法线方向与车辆3的前后方向北一致,所以如图 3(a)所示,超声波的发送方向成为车辆3的前后方向。另外,由于超声波传感器前面Ila和保险杠31的外表面都相对左右方向3c以角度α倾斜,所以超声波传感器前面Ila与保险杠31的外表面形成为平行。并且,超声波传感器11相对于保险杠31的外表面仅突出凸缘部113c的高度量,凸缘部113c的厚度均勻且较薄地形成。因此,超声波传感器11相对于保险杠31在外观上不引人注目,不会损害保险杠31的外观设计。根据上述的构成,即使在保险杠31相对左右方向3c倾斜了角度α的情况下,也能够不损害保险杠31的外观设计地使超声波的发送方向成为车辆的前后方向3b。因此,水平方向的检测区域Ah不包含车宽度3a的外侧的区域,能够抑制因检测没有碰撞可能性的障碍物而对使用者进行不必要的报告的问题。(实施方式2)利用图4 (a) (c)、图5 (a) (c)对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式的超声波传感器11作为设置于沿上下方向3d弯曲的保险杠31的情况进行以下说明。在车辆3的上下方向3d,超声波传感器11设置位置的保险杠31的外表面相对车辆3的上下方向3d倾斜了角度β。S卩,角度β是安装有传感器2的保险杠31的切线之中和上下方向3d构成平面的切线、与上下方向3d所成的角度。如图4(a) (c)、图5(a) (c)所示,本实施方式的超声传声器2以及超声波传感器11的基本构成与实施方式1相同,对同样的构成赋予同一附图标记而省略说明。与实施方式1的差异在于由于设置于相对车辆3的上下方向3d以倾斜角β倾斜的保险杠31,所以对本实施方式的超声传声器2而言,声匹配层22的另一面22b相对于 B-B'方向而倾斜(即,声匹配层22的另一面22b的上下方向倾斜成与车辆3的上下方向 3d构成倾斜角β)。与实施方式1同样,在图4(c)所示的B-B'剖视图中,相对于与压电元件21接合的声匹配层22的一面22a,另一面22b形成为在从B'朝向B的方向上另一面 22b逐渐接近一面22a的倾斜角为β的倾斜面形成。由于将与声匹配层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输出超声波,所以声匹配层22的另一面22的法线方向从超声波的发送方向倾斜了角度β。另外,在具备上述的超声传声器2的超声波传感器11中,与声匹配层22的另一面 22b的倾斜角β相一致地,使保持橡胶111以及壳体前部11 的开口部周缘倾斜,以使由声匹配层22的另一面22b、保持橡胶111的开口部周缘、和壳体113的凸缘部113c构成的超声波传感器前面Ila形成为相互成为同一面。将上述的超声波传感器11按照超声传声器2的B-B'方向与车辆3的上下方向3d平行的方式,插入到保险杠31的安装孔31a,通过壳体113的凸缘部113c将超声波传感器11卡止于保险杠31。由此,由于压电元件21的一面21a的法线方向与车辆3的前后方向北一致,所以超声波的发送方向成为车辆3的前后方向北。另外,由于超声波传感器前面Ila和保险杠31的外表面都相对上下方向3d以角度β倾斜,所以超声波传感器前面Ila与保险杠31的外表面形成为平行。并且,超声波传感器11相对于保险杠31的外表面仅突出凸缘部113c的高度量,凸缘部113c的厚度均勻且较薄地形成。因此,超声波传感器11相对于保险杠31在外观上不引人注目,不会损害保险杠31的外观设计。根据上述的构成,即使在保险杠31相对上下方向3d倾斜了角度β的情况下,也能够不损害保险杠31的外观设计地使超声波的发送方向成为车辆的前后方向3b。因此,上下方向的检测区域Av中不包含路面,能够抑制对使用者进行不必要的报告的问题。(实施方式3) 利用图6 (a) (c)、图7 (a) (c)对本发明的第3实施方式进行说明。本实施方式的超声波传感器11作为设置于沿水平方向以及上下方向弯曲的保险杠31的情况进行以下说明。超声波传感器11设置位置的保险杠31的外表面相对车辆3 的左右方向3c倾斜了角度α,相对上下方向3d倾斜了角度β。如图6(a) (c)、图7(a) (c)所示,本实施方式的超声传声器2以及超声波传感器11的基本构成与实施方式1、2相同,对同样的构成赋予同一附图标记而省略说明。与实施方式1、2的差异在于,由于设置于相对于左右方向3c以倾斜角α倾斜、相对上下方向3d以倾斜角β倾斜的保险杠31,所以对本实施方式的超声传声器2而言,声匹配层22的另一面22b相对于A-A'方向以及B-B'方向倾斜。与实施方式1、2同样,在图 6(b)所示的A-A'剖视图中,相对于与压电元件21接合的声匹配层22的一面22a,另一面 22b形成为在从A朝向A'的方向上另一面22b与一面2 逐渐接近的倾斜角为α的倾斜面。并且,在图6(c)所示的B-B'剖视图中,声匹配层22的另一面22b形成为在从B'朝向B的方向上另一面22b与一面2 逐渐接近的倾斜角为β的倾斜面。由于将与声匹配层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输出超声波,所以声匹配层22的另一面22b的法线方向从超声波的发送方向沿水平方向倾斜了角度α,沿上下方向倾斜了角度β。另外,在具备上述的超声传声器2的超声波传感器11中,与声匹配层22的另一面 22b的倾斜角α、β相一致地,使保持橡胶111以及壳体前部11 的开口部周缘倾斜,以使由声匹配层22的另一面22b、保持橡胶111的开口部周缘、和壳体113的凸缘部113c构成的超声波传感器前面Ila形成为相互成为同一面。将上述的超声波传感器11按照超声传声器2的A-A'方向成为车辆3的水平方向、B-B'方向成为车辆3的上下方向的方式,插入到保险杠31的安装孔31a,通过壳体113 的凸缘部113c,将超声波传感器11卡止于保险杠31。由此,由于压电元件21的一面21a的法线方向与车辆3的前后方向北一致,所以超声波的发送方向成为车辆3的前后方向3b。另外,由于超声波传感器前面Ila与保险杠31的外表面都相对左右方向3c倾斜了角度α,相对上下方向3d倾斜了角度β,所以超声波传感器前面Ila与保险杠31的外表面形成为平行。并且,超声波传感器11相对保险杠31的外表面仅突出凸缘部113c的高度量,凸缘部113c的厚度均勻且较薄地形成。因此,超声波传感器11相对保险杠31在外观上不引人注目,不会损害保险杠31的外观设计。根据上述的构成,即使在保险杠31相对左右方向3c倾斜了角度α,相对上下方向3d倾斜了角度β的情况下,也能够无损于保险杠31的外观设计地使超声波的发送方向成为车辆3的前后方向北。因此,水平方向的检测区域Ah中不含有车宽度3a的外侧的区域,并且上下方向的检测区域Av中不含有路面,能够抑制因检测没有可能碰撞的障碍物而对使用者进行不必要的报告的问题。以上,对本发明的优选实施方式进行了说明,但本发明并不限定于这些特定的实施方式,能够进行不脱离技术方案范畴的各种变更以及变形,这样的变更及变形也属于本发明的范畴。
权利要求
1.一种超声波传感器,被用于车辆用障碍物检测器,该车辆用障碍物检测器设于车辆侧面的设置面,通过收发超声波对检测区域内的障碍物的存在进行检测,其特征在于,该超声波传感器具备压电元件,通过压电基板进行振动来收发上述超声波;以及声匹配层,该声匹配层的一面侧与该压电元件接合,该超声波传感器插设于在上述设置面上穿孔而形成的安装孔,上述声匹配层的另一面由相对于与上述压电元件接合的上述一面侧倾斜的倾斜面构成,形成为与上述设置面平行。
2.根据权利要求1所述的超声波传感器,其特征在于,上述声匹配层的另一面由相对于与上述压电元件接合的一面侧在车辆的水平方向上倾斜的倾斜面构成。
3.根据权利要求1所述的超声波传感器,其特征在于,上述声匹配层的另一面由相对于与上述压电元件接合的一面侧在车辆的上下方向上倾斜的倾斜面构成。
4.根据权利要求1所述的超声波传感器,其特征在于,上述声匹配层的另一面由相对于与上述压电元件接合的一面侧在车辆的水平方向及上下方向上倾斜的倾斜面构成。
全文摘要
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。
文档编号G01S7/521GK102576073SQ201080036599
公开日2012年7月11日 申请日期2010年8月17日 优先权日2009年8月18日
发明者东直哉, 永野康志, 浦濑浩司 申请人:松下电器产业株式会社
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