JP2000009825A - 異方性空中超音波センサ - Google Patents
異方性空中超音波センサInfo
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- JP2000009825A JP2000009825A JP10181162A JP18116298A JP2000009825A JP 2000009825 A JP2000009825 A JP 2000009825A JP 10181162 A JP10181162 A JP 10181162A JP 18116298 A JP18116298 A JP 18116298A JP 2000009825 A JP2000009825 A JP 2000009825A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホーンを使用することなく、Ａ−Ａ’方向と
Ｂ−Ｂ’方向の指向特性を偏らせる。 【解決手段】 有底円筒状のケース２−１の底面２−１
Ａを屈曲振動面とし、この屈曲振動面２−１Ａのケース
内面側２−１Ｂに形成された段差部２−１Ｃ，２−１Ｄ
に圧電素子２−２，２−３を接着する。段差部２−１
Ｃ，２−１Ｄを仕切る隔壁（凸部）２−１Ｅは、屈曲振
動面２−１Ａ上で、その中央部の剛性および質量に適当
な密度差（変化）を与える。圧電素子２−２，２−３を
同時に駆動すると、見掛け上の２つの屈曲振動面２−１
Ａ1 と２−１Ａ2 から合成された屈曲振動波が発生し、
Ｂ−Ｂ’方向では鋭い指向特性、Ａ−Ａ’方向では広い
指向特性が得られる。
Ｂ−Ｂ’方向の指向特性を偏らせる。 【解決手段】 有底円筒状のケース２−１の底面２−１
Ａを屈曲振動面とし、この屈曲振動面２−１Ａのケース
内面側２−１Ｂに形成された段差部２−１Ｃ，２−１Ｄ
に圧電素子２−２，２−３を接着する。段差部２−１
Ｃ，２−１Ｄを仕切る隔壁（凸部）２−１Ｅは、屈曲振
動面２−１Ａ上で、その中央部の剛性および質量に適当
な密度差（変化）を与える。圧電素子２−２，２−３を
同時に駆動すると、見掛け上の２つの屈曲振動面２−１
Ａ1 と２−１Ａ2 から合成された屈曲振動波が発生し、
Ｂ−Ｂ’方向では鋭い指向特性、Ａ−Ａ’方向では広い
指向特性が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車載用のソナー
として用いて好適な異方性空中超音波センサに関するも
のである。
として用いて好適な異方性空中超音波センサに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】基本的な従来の空中超音波センサの概略
を図１３（ａ）および（ｂ）に示す。図１３（ａ）は平
面図、図１３（ｂ）は側面図である。この空中超音波セ
ンサ１は、金属製の有底円筒状のケース１−１の底面１
−２を屈曲振動面とし、この屈曲振動面１−２のケース
内面側に圧電素子１−３が接着されている。この空中超
音波センサ１では、圧電素子１−３を駆動することによ
って屈曲振動面１−２を図１３（ｂ）における上下方向
に放物線状に屈曲振動させ、屈曲振動面１−２から超音
波を放射する。この屈曲振動面１−２からの超音波はＡ
−Ａ’方向およびＢ−Ｂ’方向へ同心円状で拡散する。
図１３（ｃ）にＡ−Ａ’方向およびＢ−Ｂ’方向への指
向特性を示す。なお、図１３（ｃ）において、Ｐ０は正
面方向（０゜方向）を示す。
を図１３（ａ）および（ｂ）に示す。図１３（ａ）は平
面図、図１３（ｂ）は側面図である。この空中超音波セ
ンサ１は、金属製の有底円筒状のケース１−１の底面１
−２を屈曲振動面とし、この屈曲振動面１−２のケース
内面側に圧電素子１−３が接着されている。この空中超
音波センサ１では、圧電素子１−３を駆動することによ
って屈曲振動面１−２を図１３（ｂ）における上下方向
に放物線状に屈曲振動させ、屈曲振動面１−２から超音
波を放射する。この屈曲振動面１−２からの超音波はＡ
−Ａ’方向およびＢ−Ｂ’方向へ同心円状で拡散する。
図１３（ｃ）にＡ−Ａ’方向およびＢ−Ｂ’方向への指
向特性を示す。なお、図１３（ｃ）において、Ｐ０は正
面方向（０゜方向）を示す。
【０００３】この空中超音波センサ１を車載用のソナー
（自動車前方／後方／側面の障害物検出）として用いよ
うとすると、Ａ−Ａ’方向を水平方向、Ｂ−Ｂ’方向を
垂直方向として取り付けた場合、Ｂ−Ｂ’方向において
路面を検知してしまう。車載用のソナーとして用いるた
めには、路面に平行な方向に対しては広い検知範囲、路
面に対して垂直な方向（特に路面方向）では狭い検知範
囲とすることが必要とされる。
（自動車前方／後方／側面の障害物検出）として用いよ
うとすると、Ａ−Ａ’方向を水平方向、Ｂ−Ｂ’方向を
垂直方向として取り付けた場合、Ｂ−Ｂ’方向において
路面を検知してしまう。車載用のソナーとして用いるた
めには、路面に平行な方向に対しては広い検知範囲、路
面に対して垂直な方向（特に路面方向）では狭い検知範
囲とすることが必要とされる。
【０００４】そこで、従来においては、Ａ−Ａ’方向の
指向特性とＢ−Ｂ’方向の指向特性を偏らせるために、
図１４（ａ）および（ｂ）に示すように、屈曲振動面１
−２にホーン（音響ホーン）１−４を一体的に取り付け
ていた。このような空中超音波センサ１’とすることに
より、図１４（ｃ）に示されるように指向特性が異方化
され、Ａ−Ａ’方向では広い指向特性が得られ、Ｂ−
Ｂ’方向では鋭い指向特性が得られるものとなる。これ
により、Ａ−Ａ’方向を水平方向、Ｂ−Ｂ’方向を垂直
方向として自動車に取り付ければ、路面に平行な方向に
対しては広い検知範囲、路面に対して垂直な方向では狭
い検知範囲とすることができる。
指向特性とＢ−Ｂ’方向の指向特性を偏らせるために、
図１４（ａ）および（ｂ）に示すように、屈曲振動面１
−２にホーン（音響ホーン）１−４を一体的に取り付け
ていた。このような空中超音波センサ１’とすることに
より、図１４（ｃ）に示されるように指向特性が異方化
され、Ａ−Ａ’方向では広い指向特性が得られ、Ｂ−
Ｂ’方向では鋭い指向特性が得られるものとなる。これ
により、Ａ−Ａ’方向を水平方向、Ｂ−Ｂ’方向を垂直
方向として自動車に取り付ければ、路面に平行な方向に
対しては広い検知範囲、路面に対して垂直な方向では狭
い検知範囲とすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空中超音波センサ１’によると、特に車載用
を主体に考えた場合、 取り付け時にバンパーに取り付け用の深い加工を必要
とする． ホーンの開口部の穴が目立つ． 水平方向と垂直方向の指向特性を偏らせるためにホー
ンを必要とすることからセンサ自体の大型化が避けられ
ない． ホーンと圧電素子の組み合わせにより総合的な特性を
得ており、指向特性を微妙に調整し、安定した指向特性
を実現するにはホーン内部の形状が複雑化する． ホーンに異物，小物，虫などが混入してしまい動作不
良の原因となる． 環境温度変化により検出特性が変化してしまう． などの問題があり、ホーン構造の複雑化、高コスト化、
製造工程の複雑化とそれに伴う品質維持の不安定要素、
検出動作変化といった色々な問題が生まれてしまう。
うな従来の空中超音波センサ１’によると、特に車載用
を主体に考えた場合、 取り付け時にバンパーに取り付け用の深い加工を必要
とする． ホーンの開口部の穴が目立つ． 水平方向と垂直方向の指向特性を偏らせるためにホー
ンを必要とすることからセンサ自体の大型化が避けられ
ない． ホーンと圧電素子の組み合わせにより総合的な特性を
得ており、指向特性を微妙に調整し、安定した指向特性
を実現するにはホーン内部の形状が複雑化する． ホーンに異物，小物，虫などが混入してしまい動作不
良の原因となる． 環境温度変化により検出特性が変化してしまう． などの問題があり、ホーン構造の複雑化、高コスト化、
製造工程の複雑化とそれに伴う品質維持の不安定要素、
検出動作変化といった色々な問題が生まれてしまう。
【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、ホーンを使
用することなく、Ａ−Ａ’方向とＢ−Ｂ’方向の指向特
性を偏らせることのできる異方性空中超音波センサを提
供することにある。
なされたもので、その目的とするところは、ホーンを使
用することなく、Ａ−Ａ’方向とＢ−Ｂ’方向の指向特
性を偏らせることのできる異方性空中超音波センサを提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、有底筒
状のケースの底面を屈曲振動面とし、この屈曲振動面の
ケース内面側に第１および第２の圧電素子を接着し、こ
の第１の圧電素子と第２の圧電素子との間に屈曲振動面
の剛性に変化を与える剛性変化手段を設けたものであ
る。第２発明（請求項２に係る発明）は、第１発明にお
いて、剛性変化手段を屈曲振動面に一体的に形成した凸
部としたものである。第３発明（請求項３に係る発明）
は、第１発明において、剛性変化手段を屈曲振動面に一
体的に形成した凹部としたものである。第４発明（請求
項４に係る発明）は、第１発明において、剛性変化手段
を屈曲振動面に別体として接着した凸部としたものであ
る。第１〜第４発明によれば、剛性変化手段によって、
屈曲振動面の剛性に変化が与えられ、第１および第２の
圧電素子を同時に駆動することによって、屈曲振動面の
所定の方向の屈曲変位をピストン波状に近づける（振動
面から発生する波を平面波に近づける）ことが可能とな
る。
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、有底筒
状のケースの底面を屈曲振動面とし、この屈曲振動面の
ケース内面側に第１および第２の圧電素子を接着し、こ
の第１の圧電素子と第２の圧電素子との間に屈曲振動面
の剛性に変化を与える剛性変化手段を設けたものであ
る。第２発明（請求項２に係る発明）は、第１発明にお
いて、剛性変化手段を屈曲振動面に一体的に形成した凸
部としたものである。第３発明（請求項３に係る発明）
は、第１発明において、剛性変化手段を屈曲振動面に一
体的に形成した凹部としたものである。第４発明（請求
項４に係る発明）は、第１発明において、剛性変化手段
を屈曲振動面に別体として接着した凸部としたものであ
る。第１〜第４発明によれば、剛性変化手段によって、
屈曲振動面の剛性に変化が与えられ、第１および第２の
圧電素子を同時に駆動することによって、屈曲振動面の
所定の方向の屈曲変位をピストン波状に近づける（振動
面から発生する波を平面波に近づける）ことが可能とな
る。
【０００８】第５発明（請求項５に係る発明）は、有底
筒状のケースの底面を屈曲振動面とし、この屈曲振動面
のケース内面側に圧電素子を接着し、この圧電素子に第
１，第２および第３の電極を形成したものである。この
発明によれば、第１，第２および第３の電極に与える入
力電圧の位相を制御することによって、屈曲振動面の所
定の方向の屈曲変位をピストン波状に近づけることが可
能となる。
筒状のケースの底面を屈曲振動面とし、この屈曲振動面
のケース内面側に圧電素子を接着し、この圧電素子に第
１，第２および第３の電極を形成したものである。この
発明によれば、第１，第２および第３の電極に与える入
力電圧の位相を制御することによって、屈曲振動面の所
定の方向の屈曲変位をピストン波状に近づけることが可
能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。 〔実施の形態１〕図１は第１の実施の形態（実施の形態
１）を示す異方性空中超音波センサのセンサ構造を示す
図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図、図１（ｃ）は図１
（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。
き詳細に説明する。 〔実施の形態１〕図１は第１の実施の形態（実施の形態
１）を示す異方性空中超音波センサのセンサ構造を示す
図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図、図１（ｃ）は図１
（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。
【００１０】この異方性空中超音波センサ２では、金属
製の有底円筒状のケース２−１の底面２−１Ａを屈曲振
動面とし、この屈曲振動面２−１Ａのケース内面側２−
１Ｂに円板状の圧電素子２−２と２−３を接着してい
る。
製の有底円筒状のケース２−１の底面２−１Ａを屈曲振
動面とし、この屈曲振動面２−１Ａのケース内面側２−
１Ｂに円板状の圧電素子２−２と２−３を接着してい
る。
【００１１】図２はケース２−１における圧電素子２−
２，２−３の取り付け状況を示す図である。ケース２−
１の屈曲振動面２−１Ａのケース内面側２−１Ｂには段
差部２−１Ｃおよび２−１Ｄが形成されている。この段
差部２−１Ｃ，２−１Ｄに圧電素子２−２，２−３が接
着されている。この場合、段差部２−１Ｃおよび２−１
Ｄは、隔壁２−１Ｅによって仕切られている。
２，２−３の取り付け状況を示す図である。ケース２−
１の屈曲振動面２−１Ａのケース内面側２−１Ｂには段
差部２−１Ｃおよび２−１Ｄが形成されている。この段
差部２−１Ｃ，２−１Ｄに圧電素子２−２，２−３が接
着されている。この場合、段差部２−１Ｃおよび２−１
Ｄは、隔壁２−１Ｅによって仕切られている。
【００１２】すなわち、圧電素子２−２と２−３との間
（屈曲振動面２−１Ａのケース内面側２−１Ｂの中央
部）に、屈曲振動面２−１Ａの一部として肉厚ｔ１，幅
ｗ１の隔壁（凸部）２−１Ｅが位置している。この隔壁
２−１Ｅは、屈曲振動面２−１Ａ上で、その中央部の剛
性および質量に適当な密度差（変化）を与える。圧電素
子２−２，２−３は隔壁２−１Ｅに対して対称な位置関
係となるように、すなわち隔壁２−１Ｅとのギャップｗ
２，ｗ３がｗ２＝ｗ３となるように、屈曲振動面２−１
Ａのケース内面側２−１Ｂに接着されている。
（屈曲振動面２−１Ａのケース内面側２−１Ｂの中央
部）に、屈曲振動面２−１Ａの一部として肉厚ｔ１，幅
ｗ１の隔壁（凸部）２−１Ｅが位置している。この隔壁
２−１Ｅは、屈曲振動面２−１Ａ上で、その中央部の剛
性および質量に適当な密度差（変化）を与える。圧電素
子２−２，２−３は隔壁２−１Ｅに対して対称な位置関
係となるように、すなわち隔壁２−１Ｅとのギャップｗ
２，ｗ３がｗ２＝ｗ３となるように、屈曲振動面２−１
Ａのケース内面側２−１Ｂに接着されている。
【００１３】ケース２−１の内壁側面には肩部２−１
Ｆ，２−１Ｇが形成されており、この肩部２−１Ｆ，２
−１Ｇにその深さ方向の位置が規制されて吸音材２−４
（図１（ｃ））が取り付けられている。また、吸音材２
−４のケース外面側には端子板２−５が設けられ、この
端子板２−５から引き出し端子２−６，２−７が外部へ
導出されている。吸音材２−４と屈曲振動面２−１Ａの
ケース内面側２−１Ｂとの間には吸音材２−８が挿入さ
れている。
Ｆ，２−１Ｇが形成されており、この肩部２−１Ｆ，２
−１Ｇにその深さ方向の位置が規制されて吸音材２−４
（図１（ｃ））が取り付けられている。また、吸音材２
−４のケース外面側には端子板２−５が設けられ、この
端子板２−５から引き出し端子２−６，２−７が外部へ
導出されている。吸音材２−４と屈曲振動面２−１Ａの
ケース内面側２−１Ｂとの間には吸音材２−８が挿入さ
れている。
【００１４】また、端子板２−５のケース外面側はシー
ル材２−９で覆われており、圧電素子２−２，２−３と
引き出し端子２−７とが端子板２−５上でリード２−１
０，２−１１によって電気的に接続されている。なお、
引き出し端子２−６は、リード２−１２によってケース
２−１の内面に半田づけされている。また、ケース２−
１の外壁には、カット面２−１Ｈおよび２−１Ｉが形成
されている。このカット面２−１Ｈおよび２−１Ｉを位
置決めとして、自動車のバンパー等に、Ａ−Ａ’方向を
水平方向、Ｂ−Ｂ’方向を垂直方向として取り付ける。
ル材２−９で覆われており、圧電素子２−２，２−３と
引き出し端子２−７とが端子板２−５上でリード２−１
０，２−１１によって電気的に接続されている。なお、
引き出し端子２−６は、リード２−１２によってケース
２−１の内面に半田づけされている。また、ケース２−
１の外壁には、カット面２−１Ｈおよび２−１Ｉが形成
されている。このカット面２−１Ｈおよび２−１Ｉを位
置決めとして、自動車のバンパー等に、Ａ−Ａ’方向を
水平方向、Ｂ−Ｂ’方向を垂直方向として取り付ける。
【００１５】この異方性空中超音波センサ２において、
屈曲振動面２−１Ａは隔壁２−１Ｅによって、２つに分
割された見掛け上２つの屈曲振動面２−１Ａ1 と２−１
Ａ2とされる。圧電素子２−２，２−３を同時に駆動す
ると、２つの屈曲振動面２−１Ａ1 と２−１Ａ2 から合
成された屈曲振動波が発生し、Ａ−Ａ’方向とＢ−Ｂ’
方向へ伝搬する。
屈曲振動面２−１Ａは隔壁２−１Ｅによって、２つに分
割された見掛け上２つの屈曲振動面２−１Ａ1 と２−１
Ａ2とされる。圧電素子２−２，２−３を同時に駆動す
ると、２つの屈曲振動面２−１Ａ1 と２−１Ａ2 から合
成された屈曲振動波が発生し、Ａ−Ａ’方向とＢ−Ｂ’
方向へ伝搬する。
【００１６】この時、圧電素子２−２，２−３がケース
２−１の側面へ及ぼす応力と、中央部で合成される応力
との力関係により、Ｂ−Ｂ’上のケース側面近傍の振動
節部からは屈曲変位の傾斜が鋭く中央部では平坦なピス
トン状の屈曲波が発生する。すなわち、屈曲振動面２−
１ＡのＢ−Ｂ’方向の屈曲変位がピストン波状となり、
図３に示されるように指向特性が異方化され、Ｂ−Ｂ’
方向（垂直方向）では鋭い指向特性が得られ、Ａ−Ａ’
方向（水平方向）では広い指向特性が得られるものとな
る。また、この２方向の指向特性の比率ｒは、ある程度
自由に変化（ｒ→１＜ｒ＜３．５）させることができ
る。
２−１の側面へ及ぼす応力と、中央部で合成される応力
との力関係により、Ｂ−Ｂ’上のケース側面近傍の振動
節部からは屈曲変位の傾斜が鋭く中央部では平坦なピス
トン状の屈曲波が発生する。すなわち、屈曲振動面２−
１ＡのＢ−Ｂ’方向の屈曲変位がピストン波状となり、
図３に示されるように指向特性が異方化され、Ｂ−Ｂ’
方向（垂直方向）では鋭い指向特性が得られ、Ａ−Ａ’
方向（水平方向）では広い指向特性が得られるものとな
る。また、この２方向の指向特性の比率ｒは、ある程度
自由に変化（ｒ→１＜ｒ＜３．５）させることができ
る。
【００１７】ここで、指向特性の比率ｒは、次の（１）
式によって定義している。 ｒ＝θ1 1/2／θ2 1/2 ・・・・（１） なお、（１）式において、θ1 1/2はＢ−Ｂ’方向におい
て音圧が中心部Ｐ０の１／２となる角度を示し、θ2 1/2
はＡ−Ａ’方向において音圧が中心部Ｐ０の１／２とな
る角度を示し、音圧半減角の比が指向特性の比率ｒとな
る。
式によって定義している。 ｒ＝θ1 1/2／θ2 1/2 ・・・・（１） なお、（１）式において、θ1 1/2はＢ−Ｂ’方向におい
て音圧が中心部Ｐ０の１／２となる角度を示し、θ2 1/2
はＡ−Ａ’方向において音圧が中心部Ｐ０の１／２とな
る角度を示し、音圧半減角の比が指向特性の比率ｒとな
る。
【００１８】この異方性空中超音波センサ２では次のよ
うな効果が期待できる。 （１）音響ホーンを取り付けることなく、Ａ−Ａ’方向
およびＢ−Ｂ’方向の指向特性を制御でき、小型化、軽
量化に加えて、取り付け性、取り付け時に目立たないセ
ンサが実現できる。また、製造性、コスト面でも大幅な
効果が期待できる。 （２）１部品として、共振点周波数３０〜７０ｋHzの範
囲に渡ってＡ−Ａ’方向とＢ−Ｂ’方向の指向特性の比
率を自由に変化できるセンサを実現できる。 （３）非対称な空間であっても、この空間に合わせて指
向特性を偏らせ、制約された空間内で対象物を誤動作な
く検出できるため、指向特性の設計自由度が大幅に向上
する。 （４）圧電素子２−２，２−３の厚み寸法に対し、隔壁
２−１Ｅの厚みｔ１と見掛け上の２つの屈曲振動面２−
１Ａ1 ，２−１Ａ2 の厚みｔ２との比を適当に調整して
やることだけで、センサの機械的品質係数Ｑの制御に加
えて、期待する方向での音圧量を制御できるため、セン
サ設計時の自由度が向上する。
うな効果が期待できる。 （１）音響ホーンを取り付けることなく、Ａ−Ａ’方向
およびＢ−Ｂ’方向の指向特性を制御でき、小型化、軽
量化に加えて、取り付け性、取り付け時に目立たないセ
ンサが実現できる。また、製造性、コスト面でも大幅な
効果が期待できる。 （２）１部品として、共振点周波数３０〜７０ｋHzの範
囲に渡ってＡ−Ａ’方向とＢ−Ｂ’方向の指向特性の比
率を自由に変化できるセンサを実現できる。 （３）非対称な空間であっても、この空間に合わせて指
向特性を偏らせ、制約された空間内で対象物を誤動作な
く検出できるため、指向特性の設計自由度が大幅に向上
する。 （４）圧電素子２−２，２−３の厚み寸法に対し、隔壁
２−１Ｅの厚みｔ１と見掛け上の２つの屈曲振動面２−
１Ａ1 ，２−１Ａ2 の厚みｔ２との比を適当に調整して
やることだけで、センサの機械的品質係数Ｑの制御に加
えて、期待する方向での音圧量を制御できるため、セン
サ設計時の自由度が向上する。
【００１９】（５）隔壁２−１Ｅの幅ｗ１および厚みｔ
１と圧電素子２−２，２−３とのギャップｗ２，ｗ３を
調整してやることで、各方向での指向特性の比を変化さ
せられると共に、特にセンサの放射面における法線
（０）に対して、Ｂ−Ｂ’方向における０〜４０゜方向
までの音圧量を充分に減衰でき、この方向での大幅な指
向特性の狭鋭化が期待できる。 （６）圧電素子２−２，２−３の接着位置に対して、軸
対称な関係となるように隔壁２−１Ｅの密度差を設けて
いることと、圧電素子２−２，２−３に合わせて隔壁２
−１Ｅの形状をこの圧電素子２−２，２−３の位置に対
して対称形状に設計することにより、センサとしての機
械的な不要振動を抑圧でき、サイドローブも抑圧できる
ため、近距離からの物体検知が可能であると共に、回路
設計マージンが高い。
１と圧電素子２−２，２−３とのギャップｗ２，ｗ３を
調整してやることで、各方向での指向特性の比を変化さ
せられると共に、特にセンサの放射面における法線
（０）に対して、Ｂ−Ｂ’方向における０〜４０゜方向
までの音圧量を充分に減衰でき、この方向での大幅な指
向特性の狭鋭化が期待できる。 （６）圧電素子２−２，２−３の接着位置に対して、軸
対称な関係となるように隔壁２−１Ｅの密度差を設けて
いることと、圧電素子２−２，２−３に合わせて隔壁２
−１Ｅの形状をこの圧電素子２−２，２−３の位置に対
して対称形状に設計することにより、センサとしての機
械的な不要振動を抑圧でき、サイドローブも抑圧できる
ため、近距離からの物体検知が可能であると共に、回路
設計マージンが高い。
【００２０】なお、この実施の形態１では、圧電素子２
−２，２−３の形状を円板状としたが、角型としてもよ
い。また、２つの圧電素子２−２，２−３を設けた例で
説明したが、さらに多くの圧電素子を設けて同様に構成
してもよい。例えば、図４に示すように、十字型の隔壁
（凸部）２−１Ｅ’を設け、この隔壁２−１Ｅ’で仕切
られる４つの領域に圧電素子２−１３，２−１４，２−
１５，２−１６を配置するようにしてもよい。
−２，２−３の形状を円板状としたが、角型としてもよ
い。また、２つの圧電素子２−２，２−３を設けた例で
説明したが、さらに多くの圧電素子を設けて同様に構成
してもよい。例えば、図４に示すように、十字型の隔壁
（凸部）２−１Ｅ’を設け、この隔壁２−１Ｅ’で仕切
られる４つの領域に圧電素子２−１３，２−１４，２−
１５，２−１６を配置するようにしてもよい。
【００２１】〔実施の形態２〕図５は第２の実施の形態
（実施の形態２）を示す異方性空中超音波センサのセン
サ構造を示す図である。図５（ａ）は平面図、図５
（ｂ）は図５（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図、図５
（ｃ）は図５（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。同
図において、図１と同一符号は同一あるいは同等構成要
素を示し、その説明は省略する。
（実施の形態２）を示す異方性空中超音波センサのセン
サ構造を示す図である。図５（ａ）は平面図、図５
（ｂ）は図５（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図、図５
（ｃ）は図５（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。同
図において、図１と同一符号は同一あるいは同等構成要
素を示し、その説明は省略する。
【００２２】この異方性空中超音波センサ３では、ケー
ス２−１の屈曲振動面２−１Ａのケース内面側２−１Ｂ
は平坦とされており、この平坦とされたケース内面側２
−１Ｂに角型の圧電素子３−１，３−２が接着されてお
り（図６参照）、この圧電素子３−１と３−２との間
（屈曲振動面２−１Ａのケース内面側２−１Ｂの中央
部）のケース内面側２−１Ｂに、屈曲振動面２−１Ａと
別体として肉厚ｔ１，幅ｗ１のダミー素子３−３が接着
され、３素子分離型のセンサ構造とされている。このダ
ミー素子３−３は、屈曲振動面２−１Ａ上で、その中央
部の剛性および質量に適当な密度差（変化）を与える。
圧電素子３−１，３−２はダミー素子３−３に対して対
称な位置関係となるように、すなわちダミー素子３−３
とのギャップｗ２，ｗ３がｗ２＝ｗ３となるように、屈
曲振動面２−１Ａのケース内面側２−１Ｂに接着されて
いる。
ス２−１の屈曲振動面２−１Ａのケース内面側２−１Ｂ
は平坦とされており、この平坦とされたケース内面側２
−１Ｂに角型の圧電素子３−１，３−２が接着されてお
り（図６参照）、この圧電素子３−１と３−２との間
（屈曲振動面２−１Ａのケース内面側２−１Ｂの中央
部）のケース内面側２−１Ｂに、屈曲振動面２−１Ａと
別体として肉厚ｔ１，幅ｗ１のダミー素子３−３が接着
され、３素子分離型のセンサ構造とされている。このダ
ミー素子３−３は、屈曲振動面２−１Ａ上で、その中央
部の剛性および質量に適当な密度差（変化）を与える。
圧電素子３−１，３−２はダミー素子３−３に対して対
称な位置関係となるように、すなわちダミー素子３−３
とのギャップｗ２，ｗ３がｗ２＝ｗ３となるように、屈
曲振動面２−１Ａのケース内面側２−１Ｂに接着されて
いる。
【００２３】この異方性空中超音波センサ３において、
屈曲振動面２−１Ａはダミー素子３−３によって、２つ
に分割された見掛け上２つの屈曲振動面２−１Ａ1 と２
−１Ａ2 とされる。圧電素子３−１，３−２を同時に駆
動すると、２つの屈曲振動面２−１Ａ1 と２−１Ａ2 か
ら合成された屈曲振動波が発生し、Ａ−Ａ’方向とＢ−
Ｂ’方向へ伝搬する。
屈曲振動面２−１Ａはダミー素子３−３によって、２つ
に分割された見掛け上２つの屈曲振動面２−１Ａ1 と２
−１Ａ2 とされる。圧電素子３−１，３−２を同時に駆
動すると、２つの屈曲振動面２−１Ａ1 と２−１Ａ2 か
ら合成された屈曲振動波が発生し、Ａ−Ａ’方向とＢ−
Ｂ’方向へ伝搬する。
【００２４】この時、圧電素子３−１，３−２がケース
２−１の側面へ及ぼす応力と、中央部で合成される応力
との力関係により、Ｂ−Ｂ’上のケース側面近傍の振動
節部からは屈曲変位の傾斜が鋭く中央部では平坦なピス
トン状の屈曲波が発生する。すなわち、屈曲振動面２−
１ＡのＢ−Ｂ’方向の屈曲変位がピストン波状となり、
図３に示されるように指向特性が異方化され、Ｂ−Ｂ’
方向（垂直方向）では鋭い指向特性が得られ、Ａ−Ａ’
方向（水平方向）では広い指向特性が得られるものとな
る。また、この２方向の指向特性の比率ｒは、ある程度
自由に変化（ｒ→１＜ｒ＜３．５）させることができ
る。
２−１の側面へ及ぼす応力と、中央部で合成される応力
との力関係により、Ｂ−Ｂ’上のケース側面近傍の振動
節部からは屈曲変位の傾斜が鋭く中央部では平坦なピス
トン状の屈曲波が発生する。すなわち、屈曲振動面２−
１ＡのＢ−Ｂ’方向の屈曲変位がピストン波状となり、
図３に示されるように指向特性が異方化され、Ｂ−Ｂ’
方向（垂直方向）では鋭い指向特性が得られ、Ａ−Ａ’
方向（水平方向）では広い指向特性が得られるものとな
る。また、この２方向の指向特性の比率ｒは、ある程度
自由に変化（ｒ→１＜ｒ＜３．５）させることができ
る。
【００２５】この異方性空中超音波センサ３では、実施
の形態１で説明した（１）〜（６）と同様の効果に加
え、次のような効果が期待できる。 （１）ダミー素子３−３を変更するだけで、指向特性の
設計自由度を高めることができる。 （２）ダミー素子３−３として減衰効果の期待できる素
子を接着することで、センサの残響波を削減できる効果
が期待できるため、近距離検知のマージンが上がる。 （３）ケース一体加工でないため、ダミー素子３−３の
形状を任意に調整できるため、指向特性の設計自由度が
高められると共に、指向特性の微妙な調整が計れる。 （４）ダミー素子３−３の質量効果により同一周波数の
センサの実現に対する自由度と小型化が計れる。
の形態１で説明した（１）〜（６）と同様の効果に加
え、次のような効果が期待できる。 （１）ダミー素子３−３を変更するだけで、指向特性の
設計自由度を高めることができる。 （２）ダミー素子３−３として減衰効果の期待できる素
子を接着することで、センサの残響波を削減できる効果
が期待できるため、近距離検知のマージンが上がる。 （３）ケース一体加工でないため、ダミー素子３−３の
形状を任意に調整できるため、指向特性の設計自由度が
高められると共に、指向特性の微妙な調整が計れる。 （４）ダミー素子３−３の質量効果により同一周波数の
センサの実現に対する自由度と小型化が計れる。
【００２６】なお、この実施の形態２では、圧電素子３
−１，３−２の形状を角形としたが、円板状としてもよ
い。また、２つの圧電素子３−１，３−２を設けた例で
説明したが、さらに多くの圧電素子を設けて同様に構成
してもよい。例えば、図７に示すように、十字型のダミ
ー素子３−３’を設け、このダミー素子３−３’で仕切
られる４つの領域に圧電素子３−４，３−５，３−６，
３−７を配置するようにしてもよい。
−１，３−２の形状を角形としたが、円板状としてもよ
い。また、２つの圧電素子３−１，３−２を設けた例で
説明したが、さらに多くの圧電素子を設けて同様に構成
してもよい。例えば、図７に示すように、十字型のダミ
ー素子３−３’を設け、このダミー素子３−３’で仕切
られる４つの領域に圧電素子３−４，３−５，３−６，
３−７を配置するようにしてもよい。
【００２７】また、図８に示すように、中央部のダミー
素子３−３を取り除き、圧電素子３−１と３−２との距
離Ｌを調整することにより、中心部の音圧を高め、中心
部近傍の減衰量を少なくするようにしてもよい。屈曲振
動面２−１Ａの面積に対して、圧電素子３−１と３−２
の寸法や素子間距離Ｌを変化させることにより、指向特
性を変化させることができる。
素子３−３を取り除き、圧電素子３−１と３−２との距
離Ｌを調整することにより、中心部の音圧を高め、中心
部近傍の減衰量を少なくするようにしてもよい。屈曲振
動面２−１Ａの面積に対して、圧電素子３−１と３−２
の寸法や素子間距離Ｌを変化させることにより、指向特
性を変化させることができる。
【００２８】また、図９に示すように、中央部のダミー
素子３−３を取り除き、屈曲振動面２−１Ａのケース内
面側２−１Ｂの中央部に凹部２−１Ｊを形成するように
してもよい。凹部２−１Ｊを形成することによって、屈
曲振動面２−１Ａの中心部の剛性が小さくなり、中心部
近傍の変位が強く、変位状態が三角形となるため、正面
方向での減衰量の少ないセンサを実現することが可能と
なる。
素子３−３を取り除き、屈曲振動面２−１Ａのケース内
面側２−１Ｂの中央部に凹部２−１Ｊを形成するように
してもよい。凹部２−１Ｊを形成することによって、屈
曲振動面２−１Ａの中心部の剛性が小さくなり、中心部
近傍の変位が強く、変位状態が三角形となるため、正面
方向での減衰量の少ないセンサを実現することが可能と
なる。
【００２９】〔実施の形態３〕図１０は第３の実施の形
態（実施の形態３）を示す異方性空中超音波センサのセ
ンサ構造を示す図である。図１０（ａ）は平面図、図１
０（ｂ）は図１０（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図、図１
０（ｃ）は図１０（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図であ
る。同図において、図１と同一符号は同一あるいは同等
構成要素を示し、その説明は省略する。
態（実施の形態３）を示す異方性空中超音波センサのセ
ンサ構造を示す図である。図１０（ａ）は平面図、図１
０（ｂ）は図１０（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図、図１
０（ｃ）は図１０（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図であ
る。同図において、図１と同一符号は同一あるいは同等
構成要素を示し、その説明は省略する。
【００３０】この異方性空中超音波センサ４では、ケー
ス２−１の屈曲振動面２−１Ａのケース内面側２−１Ｂ
は平坦とされており、平坦とされたケース内面側２−１
Ｂに１素子３電極型の圧電素子４−１が接着されてい
る。圧電素子４−１には、図１１に示されるように、深
さｈ１，幅ｗ４のスリット４−１Ａ，４−１Ｂが形成さ
れており、このスリット４−１Ａ，４−１Ｂによって３
分割された圧電素子４−１上の領域に面積Ｓ１の第１の
電極４−２，面積Ｓ２の第２の電極４−３および面積Ｓ
３の第３の電極４−４が形成されている。
ス２−１の屈曲振動面２−１Ａのケース内面側２−１Ｂ
は平坦とされており、平坦とされたケース内面側２−１
Ｂに１素子３電極型の圧電素子４−１が接着されてい
る。圧電素子４−１には、図１１に示されるように、深
さｈ１，幅ｗ４のスリット４−１Ａ，４−１Ｂが形成さ
れており、このスリット４−１Ａ，４−１Ｂによって３
分割された圧電素子４−１上の領域に面積Ｓ１の第１の
電極４−２，面積Ｓ２の第２の電極４−３および面積Ｓ
３の第３の電極４−４が形成されている。
【００３１】端子板２−５からは引き出し端子４−５，
４−６，４−７が外部へ導出されており、電極４−２お
よび４−４と引き出し端子４−７とが端子板２−５上で
リード４−８，４−９によって電気的に接続されてお
り、電極４−３と引き出し端子４−６とが端子板２−５
上でリード４−１０によって電気的に接続されている。
なお、引き出し端子４−５は、リード４−１１によって
ケース２−１の内面に半田づけされている。
４−６，４−７が外部へ導出されており、電極４−２お
よび４−４と引き出し端子４−７とが端子板２−５上で
リード４−８，４−９によって電気的に接続されてお
り、電極４−３と引き出し端子４−６とが端子板２−５
上でリード４−１０によって電気的に接続されている。
なお、引き出し端子４−５は、リード４−１１によって
ケース２−１の内面に半田づけされている。
【００３２】この異方性空中超音波センサ４では、電極
４−２，４−３，４−４の電極面積Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の
比およびスリット幅ｗ４を適当に調整し、電極４−２，
４−３，４−４に与える入力電圧の位相を制御すること
で、センサの共振周波数を圧電素子４−１を貼り合わせ
た状態で決定される固有周波数とし、かつ屈曲振動面２
−１ＡのＢ−Ｂ’方向の屈曲変位をピストン波状に近づ
けることができる。この結果、図３に示されるように指
向特性が異方化され、Ｂ−Ｂ’方向（垂直方向）では鋭
い指向特性が得られ、Ａ−Ａ’方向（水平方向）では広
い指向特性が得られるものとなる。また、この２方向の
指向特性の比率ｒは、電極４−２，４−３，４−４の励
振強度や位相を個々に変化させることにより、自由に変
化させることができる。
４−２，４−３，４−４の電極面積Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の
比およびスリット幅ｗ４を適当に調整し、電極４−２，
４−３，４−４に与える入力電圧の位相を制御すること
で、センサの共振周波数を圧電素子４−１を貼り合わせ
た状態で決定される固有周波数とし、かつ屈曲振動面２
−１ＡのＢ−Ｂ’方向の屈曲変位をピストン波状に近づ
けることができる。この結果、図３に示されるように指
向特性が異方化され、Ｂ−Ｂ’方向（垂直方向）では鋭
い指向特性が得られ、Ａ−Ａ’方向（水平方向）では広
い指向特性が得られるものとなる。また、この２方向の
指向特性の比率ｒは、電極４−２，４−３，４−４の励
振強度や位相を個々に変化させることにより、自由に変
化させることができる。
【００３３】この異方性空中超音波センサ４では、実施
の形態１で説明した（１）〜（３）と同様の効果に加
え、次のような効果が期待できる。 （１）電極４−２，４−３，４−４の面積比とスリット
幅ｗ４を適当な値に調整するだけで、電極４−２，４−
３，４−４に入力される電圧の位相を固定にしても期待
する指向特性が実現できる。 （２）圧電素子４−１の１枚の接着で期待する指向特性
が実現できるため、量産性がよい。 （３）スリットｗ４無しで、電極４−２，４−３，４−
４の面積に対して電極４−２，４−３，４−４で仕切ら
れた各々の素子部の厚み比を適当に調整することによっ
て、センサの機械的品質係数Ｑの制御を計ると共に指向
特性の制御が実現できる。
の形態１で説明した（１）〜（３）と同様の効果に加
え、次のような効果が期待できる。 （１）電極４−２，４−３，４−４の面積比とスリット
幅ｗ４を適当な値に調整するだけで、電極４−２，４−
３，４−４に入力される電圧の位相を固定にしても期待
する指向特性が実現できる。 （２）圧電素子４−１の１枚の接着で期待する指向特性
が実現できるため、量産性がよい。 （３）スリットｗ４無しで、電極４−２，４−３，４−
４の面積に対して電極４−２，４−３，４−４で仕切ら
れた各々の素子部の厚み比を適当に調整することによっ
て、センサの機械的品質係数Ｑの制御を計ると共に指向
特性の制御が実現できる。
【００３４】（４）電極４−２，４−３，４−４の面積
比とスリット幅ｗ４を調整し、電極４−２，４−３，４
−４に入力する電圧の位相制御だけで指向特性の設計自
由度を大幅に向上できる。 （５）電極４−２，４−３，４−４の形状と配列状態、
更に電極４−２，４−３，４−４に入力する電圧の位相
条件を組み合わせることにより、指向特性の自由度を向
上できる。 （６）センサに供給された強制振動により、駆動終了
後、更に継続される自由振動によってケース全体に伝わ
る振動エネルギーを、隣り合う電極に現状の振動状態を
打ち消す逆位相のパルスを入力することにより、電極間
での自由振動を強制的に制御できる位相制御型のセンサ
構造とすることが可能である。
比とスリット幅ｗ４を調整し、電極４−２，４−３，４
−４に入力する電圧の位相制御だけで指向特性の設計自
由度を大幅に向上できる。 （５）電極４−２，４−３，４−４の形状と配列状態、
更に電極４−２，４−３，４−４に入力する電圧の位相
条件を組み合わせることにより、指向特性の自由度を向
上できる。 （６）センサに供給された強制振動により、駆動終了
後、更に継続される自由振動によってケース全体に伝わ
る振動エネルギーを、隣り合う電極に現状の振動状態を
打ち消す逆位相のパルスを入力することにより、電極間
での自由振動を強制的に制御できる位相制御型のセンサ
構造とすることが可能である。
【００３５】なお、この実施の形態３では、圧電素子４
−１を１素子３電極型としたが、さらに電極を増やした
構成としてもよい。また、実施の形態３では、電極４−
２および４−４に同相の駆動信号を与えるようにしてい
るが、電極４−１，４−２，４−３に個々に位相の異な
る駆動信号を与えるようにしてもよい。
−１を１素子３電極型としたが、さらに電極を増やした
構成としてもよい。また、実施の形態３では、電極４−
２および４−４に同相の駆動信号を与えるようにしてい
るが、電極４−１，４−２，４−３に個々に位相の異な
る駆動信号を与えるようにしてもよい。
【００３６】また、上述した実施の形態１〜３では、図
３に示されるようにＡ−Ａ’方向およびＢ−Ｂ’方向の
各々でＰ０を中心として対称の指向特性が得られるもの
としたが、すなわち図１２（ａ）に示されるようにＡ−
Ａ’方向およびＢ−Ｂ’方向の各検出範囲を対称とした
が、図１２（ｂ）に示されるようにＡ−Ａ’方向で非対
称、図１２（ｃ）に示されるようにＢ−Ｂ’方向で非対
称、図１２（ｄ）に示されるようにＡ−Ａ’方向，Ｂ−
Ｂ’方向共に非対称とするようにしてもよい。
３に示されるようにＡ−Ａ’方向およびＢ−Ｂ’方向の
各々でＰ０を中心として対称の指向特性が得られるもの
としたが、すなわち図１２（ａ）に示されるようにＡ−
Ａ’方向およびＢ−Ｂ’方向の各検出範囲を対称とした
が、図１２（ｂ）に示されるようにＡ−Ａ’方向で非対
称、図１２（ｃ）に示されるようにＢ−Ｂ’方向で非対
称、図１２（ｄ）に示されるようにＡ−Ａ’方向，Ｂ−
Ｂ’方向共に非対称とするようにしてもよい。
【００３７】また、上述した実施の形態では、車載用の
ソナーとして用いる場合を想定しているが、近接センサ
として用いることもでき、車載に限らず一般的な物体検
出に利用することができる。検出距離は２０（３０）〜
１５０（２００）センチで、伝搬環境であれば、大気中
でも水中でも使用することができる。また、ケースは、
円筒状に限るものではなく、角形としてもよい。
ソナーとして用いる場合を想定しているが、近接センサ
として用いることもでき、車載に限らず一般的な物体検
出に利用することができる。検出距離は２０（３０）〜
１５０（２００）センチで、伝搬環境であれば、大気中
でも水中でも使用することができる。また、ケースは、
円筒状に限るものではなく、角形としてもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、第１〜第４発明では、剛性変化手段によ
って、屈曲振動面の剛性に変化が与えられ、第１および
第２の圧電素子を同時に駆動することによって、屈曲振
動面の所定の方向の屈曲変位をピストン波状に近づける
ことが可能となり、第５発明では、第１，第２および第
３の電極に与える入力電圧の位相を制御することによっ
て、屈曲振動面の所定の方向の屈曲変位をピストン波状
に近づけることが可能となり、ホーンを使用することな
く、Ａ−Ａ’方向とＢ−Ｂ’方向の指向特性を偏らせる
ことができるようになる。これによって、小型化、軽量
化、実装面（実装時とその状態）の向上を促進すること
ができ、センサの構成部品を簡略化できることから、製
造工程の簡略化と製造コストの低減を実現することがで
きるようになる。また、センサ単体で指向特性を決定で
き、大幅な設計の簡略化を実現することができ、ホーン
ではその構造が複雑となるために実現することのできな
いＡ−Ａ’方向、Ｂ−Ｂ’方向での非対称検出範囲を実
現することが可能となる等、各種の優れた効果を奏す
る。
発明によれば、第１〜第４発明では、剛性変化手段によ
って、屈曲振動面の剛性に変化が与えられ、第１および
第２の圧電素子を同時に駆動することによって、屈曲振
動面の所定の方向の屈曲変位をピストン波状に近づける
ことが可能となり、第５発明では、第１，第２および第
３の電極に与える入力電圧の位相を制御することによっ
て、屈曲振動面の所定の方向の屈曲変位をピストン波状
に近づけることが可能となり、ホーンを使用することな
く、Ａ−Ａ’方向とＢ−Ｂ’方向の指向特性を偏らせる
ことができるようになる。これによって、小型化、軽量
化、実装面（実装時とその状態）の向上を促進すること
ができ、センサの構成部品を簡略化できることから、製
造工程の簡略化と製造コストの低減を実現することがで
きるようになる。また、センサ単体で指向特性を決定で
き、大幅な設計の簡略化を実現することができ、ホーン
ではその構造が複雑となるために実現することのできな
いＡ−Ａ’方向、Ｂ−Ｂ’方向での非対称検出範囲を実
現することが可能となる等、各種の優れた効果を奏す
る。
【図１】 第１の実施の形態（実施の形態１）を示す異
方性空中超音波センサのセンサ構造を示す図である。
方性空中超音波センサのセンサ構造を示す図である。
【図２】 この異方性空中超音波センサのケースにおけ
る圧電素子の取り付け状況を示す図である。
る圧電素子の取り付け状況を示す図である。
【図３】 この異方性空中超音波センサにおけるＡ−
Ａ’方向およびＢ−Ｂ’方向の指向特性を比較して示す
図である。
Ａ’方向およびＢ−Ｂ’方向の指向特性を比較して示す
図である。
【図４】 この異方性空中超音波センサにおいてさらに
多くの圧電素子を配置した例を説明する図である。
多くの圧電素子を配置した例を説明する図である。
【図５】 第２の実施の形態（実施の形態２）を示す異
方性空中超音波センサのセンサ構造を示す図である。
方性空中超音波センサのセンサ構造を示す図である。
【図６】 この異方性空中超音波センサのケースにおけ
る圧電素子の取り付け状況を示す図である。
る圧電素子の取り付け状況を示す図である。
【図７】 この異方性空中超音波センサにおいてさらに
多くのに圧電素子を配置した例を説明する図である。
多くのに圧電素子を配置した例を説明する図である。
【図８】 ２つの圧電素子間の距離を調整することによ
って中心部付近の減衰量を少なくするようにした例を説
明する図である。
って中心部付近の減衰量を少なくするようにした例を説
明する図である。
【図９】 屈曲振動面のケース内面側の中央部に凹部を
形成するようにした例を説明する図である。
形成するようにした例を説明する図である。
【図１０】 第３の実施の形態（実施の形態３）を示す
異方性空中超音波センサのセンサ構造を示す図である。
異方性空中超音波センサのセンサ構造を示す図である。
【図１１】 この異方性空中超音波センサのケースにお
ける圧電素子の取り付け状況を示す図である。
ける圧電素子の取り付け状況を示す図である。
【図１２】 Ａ−Ａ’方向やＢ−Ｂ’方向の検出範囲を
非対称とした例を説明する図である。
非対称とした例を説明する図である。
【図１３】 従来の空中超音波センサ（音響ホーンを使
用しない場合）の概略を説明する図である。
用しない場合）の概略を説明する図である。
【図１４】 従来の空中超音波センサ（音響ホーンを使
用した場合）の概略を説明する図である。
用した場合）の概略を説明する図である。
２，３，４…異方性空中超音波センサ、２−１…ケー
ス、２−１Ａ…屈曲振動面、２−１Ａ1 ，２−１Ａ2 …
見掛け上の屈曲振動面、２−１Ｂ…ケース内面側、２−
１Ｃ，２−１Ｄ…段差部、２−１Ｅ…隔壁（凸部）、２
−２，２−３，３−１，３−２，４−１…圧電素子、３
−３…ダミー素子、２−１Ｊ…凹部、４−２，４−３，
４−４…電極。
ス、２−１Ａ…屈曲振動面、２−１Ａ1 ，２−１Ａ2 …
見掛け上の屈曲振動面、２−１Ｂ…ケース内面側、２−
１Ｃ，２−１Ｄ…段差部、２−１Ｅ…隔壁（凸部）、２
−２，２−３，３−１，３−２，４−１…圧電素子、３
−３…ダミー素子、２−１Ｊ…凹部、４−２，４−３，
４−４…電極。
Claims (5)
- 【請求項１】 有底筒状のケースと、 このケースの底面を屈曲振動面としこの屈曲振動面のケ
ース内面側に接着された第１および第２の圧電素子と、 この第１の圧電素子と第２の圧電素子との間に位置し前
記屈曲振動面の剛性に変化を与える剛性変化手段とを備
えたことを特徴とする異方性空中超音波センサ。 - 【請求項２】 請求項１において、前記剛性変化手段
は、前記屈曲振動面に一体的に形成された凸部であるこ
とを特徴とする異方性空中超音波センサ。 - 【請求項３】 請求項１において、前記剛性変化手段
は、前記屈曲振動面に一体的に形成された凹部であるこ
とを特徴とする異方性空中超音波センサ。 - 【請求項４】 請求項１において、前記剛性変化手段
は、前記屈曲振動面に別体として接着された凸部である
ことを特徴とする異方性空中超音波センサ。 - 【請求項５】 有底筒状のケースと、 このケースの底面を屈曲振動面としこの屈曲振動面のケ
ース内面側に接着された圧電素子と、 この圧電素子に形成された第１，第２および第３の電極
とを備えたことを特徴とする異方性空中超音波センサ。
Priority Applications (1)
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1998
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