CN215728811U

CN215728811U - 一种应用于汽车的超声波传感器及其系统

Info

Publication number: CN215728811U
Application number: CN202121765206.5U
Authority: CN
Inventors: 张丹译
Original assignee: Wuxi South Ocean College
Current assignee: Wuxi South Ocean College
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2031-07-30

Abstract

本实用新型涉及汽车智能技术领域，具体涉及一种应用于汽车的超声波传感器及其系统，包括传感器主体、与所述传感器主体装配的第一传感器探头和第二传感器探头、设置于所述传感器主体内的压电陶瓷片和PCB电路板；本实用新型通过设置第一传感器探头和第二传感器探头，二者之间成角度设置，第一传感器探头能够探测车尾水平位置，以及高于第一传感器探头的设置位置，第二传感器探头能够探测车尾下方以及底部的位置，从而扩大汽车车尾的探测范围，减小探测死角范围，避免地面不平整或墙面有凸出异物对汽车造成刮伤的情况发生。

Description

一种应用于汽车的超声波传感器及其系统

技术领域

本实用新型涉及汽车智能技术领域，具体涉及一种应用于汽车的超声波传感器及其系统。

背景技术

随着电子行业的发展，超声波传感器的应用越来越广，类型也越来越多，各种新型超声波传感器也逐步被开发出来，而汽车自动化程序越来越高，对传感器的的要求也越来越高。

现有的用超声波传感器利用超声波技术以达到探测距离的目的，其传感器固定在汽车车尾的中央处，而该传感器由内部的压电陶瓷片产生超声波，该超声波将呈圆形放射状向车后发射，接触物体后反射，再由传感器将反射超声波信号吸收，利用超声波信号收发间的时间差计算出距离。这种传感器在技术原理上并无明显缺陷，但是这种传感器依实际需可调节其角度，当传感器角度调整至其水平方向的径宽足以涵盖汽车车身宽度时，对地面的探测区域便会减少，为了避免上述错误动作的产生，以现有的办法只能由调节探测角度着手，但是，传感器利用收发超声波信号产生的探测区域是呈规则形状，不能同时覆盖车尾后部以及地面的情况，即该探测区域并无法完全覆盖整个车尾的外部情况，当汽车车尾的底部或高于探测的位置有障碍物时候，其倒车时无法由传感器所探测到而形成探测死角，容易对汽车造成刮伤。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型提供一种应用于汽车的超声波传感器，包括传感器主体、与所述传感器主体装配的第一传感器探头和第二传感器探头、设置于所述传感器主体内的压电陶瓷片和PCB电路板；所述第一传感探头和所述第二传感探头的内部均设置有所述压电陶瓷片；所述压电陶瓷片与所述PCB电路板电性连接；所述第一传感探头和所述第二传感探头均与所述PCB电路板电性连接；所述第一传感器探头设置于所述传感器主体的侧壁上；所述第二传感器探头设置于所述传感器主体的底面上；所述传感器主体呈中空壳体；所述第一传感器探头和所述第二传感器探头均由所述传感器主体的内部，延伸至所述传感器主体的外部设置。

进一步地，所述第一传感器探头与所述第二传感器探头的型号相同；所述第一传感器探头包括探头壳体、设置于所述探头壳体内部的摄像头和图像处理模块；所述摄像头与所述图像处理模块电性连接；所述图像处理模块与所述PCB电路板电性连接。

进一步地，所述第一传感器探头与所述第二传感器探头的外侧环绕有密封圈；所述密封圈用于密封所述第一传感器探头和所述第二传感器探头与所述传感器主体之间的连接缝隙。

进一步地，所述压电陶瓷片上设置有引脚以及与所述引脚连接的引线；所述压电陶瓷片通过所述引线与所述PCB电路板电性连接。

进一步地，所述传感器主体上开设有数据接口；所述数据接口连接有数据线；所述数据线通过所述数据接口与所述PCB电路板电性连接。

进一步地，一种应用于汽车的超声波传感器系统，包括应用于汽车的超声波传感器和控制单元；所述控制单元与所述PCB电路板电性连接；所述控制单元与所述第一传感器探头和第二传感器探头电性连接。

本实用新型具有的优点或者有益效果：

本实用新型提供的一种应用于汽车的超声波传感器，包括传感器主体、与所述传感器主体装配的第一传感器探头和第二传感器探头、设置于所述传感器主体内的压电陶瓷片和PCB电路板；本实用新型通过设置第一传感器探头和第二传感器探头，二者之间成角度设置，第一传感器探头能够探测车尾水平位置，以及高于第一传感器探头的设置位置，第二传感器探头能够探测车尾下方以及底部的位置，从而扩大汽车车尾的探测范围，减小探测死角范围，避免地面不平整或墙面有凸出异物对汽车造成刮伤的情况发生。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1是本实用新型实施例1提供的应用于汽车的超声波传感器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1提供的应用于汽车的超声波传感器的剖面图；

图3是本实用新型实施例1提供的应用于汽车的超声波传感器系统的原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是，本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中如使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行说明，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本实用新型实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

现有技术中，传感器利用收发超声波信号产生的探测区域是呈规则形状，不能同时覆盖车尾后部以及地面的情况，即该探测区域并无法完全覆盖整个车尾的外部情况，当汽车车尾的底部或高于探测的位置有障碍物时候，其倒车时无法由传感器所探测到而形成探测死角，容易对汽车造成刮伤。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例1提供了一种应用于汽车的超声波传感器，如图1和图2所示，包括传感器主体1、与传感器主体1装配的第一传感器探头2和第二传感器探头3、设置于传感器主体1内的压电陶瓷片11和PCB电路板12；第一传感探头和第二传感探头的内部均设置有压电陶瓷片11；压电陶瓷片11与PCB电路板12电性连接；第一传感探头和第二传感探头均与PCB电路板12电性连接；第一传感器探头2设置于传感器主体1的侧壁上；第二传感器探头3设置于传感器主体1的底面上；传感器主体1呈中空壳体；第一传感器探头2和第二传感器探头3均由传感器主体1的内部，延伸至传感器主体1的外部设置。

实施例1中，具体地，如图2所示，第一传感器探头2水平设置；第二传感器探头3竖直设置，第一传感器探头2和第二传感器探头3的探测范围均为90°-120°，第一传感器探头2探测车尾水平及车尾以上的范围，第二传感器探头3探测车尾水平及车尾以下的范围，通过设置第一传感器探头2和第二传感器探头3，二者之间成角度设置，从而扩大汽车车尾的探测范围，相比于用调节传感器探头的角度的技术方案来讲，不需要调节传感器探头的角度这一操作，第一传感器探头2与第二传感器探头3相互配合，较全面性的覆盖了车尾外部的整体情况，有效地减少探测死角范围，可以避免地面不平整，地面有凸出异物或墙面有凸出异物对汽车造成刮伤的情况发生。

此外，当汽车长时间停泊时，随着风吹日晒等环境的变化，车胎下容易有异物，当司机启动汽车时无法观测到车头下方的地面情况，车辆启动后，若地面有异物，容易对车胎造成损伤，因此，本传感器还可设置于车头下方处，当司机启动车辆时，通过车辆内的显示屏可以观察到车头下方的路面情况，保证启动汽车的安全性能。

优选地，本实施例1提供的应用于汽车的超声波传感器，如图2所示，第一传感器探头2与第二传感器探头3的型号相同，内部结构相同；第一传感器探头2包括探头壳体21、设置于探头壳体21内部的摄像头22和图像处理模块23；摄像头22与图像处理模块23电性连接；图像处理模块23与PCB电路板12电性连接。本实施例1中，通过压电陶瓷片11的声波反射来测距，通过传感器探头内的摄像头22来观察车辆外部的环境情况。

由于车辆经常会在雨天行驶，因此，为了增强本超声波传感器的密封性能，第一传感器探头2与第二传感器探头3的外侧环绕有密封圈231；密封圈231用于密封第一传感器探头2和第二传感器探头3与传感器主体1之间的连接缝隙。本实施例1中，密封圈231为传感器起到保护作用，防止雨水进入到传感器的内部对内部电路造成影响。

优选地，压电陶瓷片11上设置有引脚111以及与引脚111连接的引线112；压电陶瓷片11通过引线112与PCB电路板12电性连接。

优选地。传感器主体1上开设有数据接口13；数据接口13连接有数据线14；数据线14通过数据接口13与PCB电路板12电性连接。便于传感器主体1与汽车上的控制器连接。

优选地，一种应用于汽车的超声波传感器系统，如图3所示，包括应用于汽车的超声波传感器和控制单元；控制单元与PCB电路板12电性连接；控制单元与第一传感器探头2和第二传感器探头3电性连接。

本实施例1提供的应用于汽车的超声波传感器在工作时，当车辆启动时，控制单元给PCB电路板12接通电源，PCB电路板12将电信号通过引线112传输给压电陶瓷片11，压电陶瓷片11收到电信号后产生震动，发出超声波，超声波遇到障碍物反射，再将超声波信号通过PCB电路板12传送给控制单元，第一传感器探头2和第二传感器探头3上的摄像头22通过图像传输模块将外部的图像数据传输给控制单元，控制单元上的显示屏可以观察到车辆尾部的整个环境情况，从而便于司机做出相应的判断。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种应用于汽车的超声波传感器，其特征在于，包括传感器主体、与所述传感器主体装配的第一传感器探头和第二传感器探头、设置于所述传感器主体内的压电陶瓷片和PCB电路板；

所述第一传感探头和所述第二传感探头的内部均设置有所述压电陶瓷片；所述压电陶瓷片与所述PCB电路板电性连接；所述第一传感探头和所述第二传感探头均与所述PCB电路板电性连接；

所述第一传感器探头设置于所述传感器主体的侧壁上；所述第二传感器探头设置于所述传感器主体的底面上；所述传感器主体呈中空壳体；所述第一传感器探头和所述第二传感器探头均由所述传感器主体的内部，延伸至所述传感器主体的外部设置。

2.根据权利要求1所述的应用于汽车的超声波传感器，其特征在于，所述第一传感器探头与所述第二传感器探头的型号相同；

所述第一传感器探头包括探头壳体、设置于所述探头壳体内部的摄像头和图像处理模块；所述摄像头与所述图像处理模块电性连接；所述图像处理模块与所述PCB电路板电性连接。

3.根据权利要求1所述的应用于汽车的超声波传感器，其特征在于，所述第一传感器探头与所述第二传感器探头的外侧环绕有密封圈；所述密封圈用于密封所述第一传感器探头和所述第二传感器探头与所述传感器主体之间的连接缝隙。

4.根据权利要求1所述的应用于汽车的超声波传感器，其特征在于，所述压电陶瓷片上设置有引脚以及与所述引脚连接的引线；所述压电陶瓷片通过所述引线与所述PCB电路板电性连接。

5.根据权利要求1所述的应用于汽车的超声波传感器，其特征在于，所述传感器主体上开设有数据接口；所述数据接口连接有数据线；所述数据线通过所述数据接口与所述PCB电路板电性连接。

6.一种应用于汽车的超声波传感器系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的应用于汽车的超声波传感器和控制单元；

所述控制单元与所述PCB电路板电性连接；所述控制单元与所述第一传感器探头和第二传感器探头电性连接。