JP2003163995A - Aerial ultrasonic microphone and ultrasonic detector equipped therewith - Google Patents

Aerial ultrasonic microphone and ultrasonic detector equipped therewith

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JP2003163995A
JP2003163995A JP2001362885A JP2001362885A JP2003163995A JP 2003163995 A JP2003163995 A JP 2003163995A JP 2001362885 A JP2001362885 A JP 2001362885A JP 2001362885 A JP2001362885 A JP 2001362885A JP 2003163995 A JP2003163995 A JP 2003163995A
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JP
Japan
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matching layer
acoustic matching
ultrasonic
aerial
ultrasonic microphone
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Application number
JP2001362885A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoya Azuma
直哉 東
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aerial ultrasonic microphone where the directional characteristics of an ultrasonic pulse to be transmitted are made wide in a horizontal direction, and made narrow in a vertical direction. <P>SOLUTION: The aerial ultrasonic microphone 1 is used for an ultrasonic detector for detecting an object existing in a distance which is at most almost 10 m by using an ultrasonic wave. The microphone 1 is provided with an almost cylindrical piezoelectric element 2 using the broadening vibration mode or thickness vibration mode of a piezoelectric board, an acoustic matching layer 3 whose one main surface is bonded with the piezoelectric element 2, an annular vibrating case 4 for supporting the acoustic matching layer 3 wherein the piezoelectric element 2 is disposed inside, and lead wires 6a and 6b for connecting the both main surfaces of the piezoelectric element 2 to a terminal 7. In addition, the vibrating case 4 is constituted so as to be sealed with packing materials such as resin, and the acoustic matching layer 3 is formed by setting the thickness of both edges 3a and 3b so as to be thinner than that of a central part 3a. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に搭載さ
れ、超音波を利用して周囲の物体を検出する超音波検知
器に使用する空中超音波マイクに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aerial ultrasonic microphone mounted on a vehicle or the like and used for an ultrasonic detector for detecting surrounding objects using ultrasonic waves.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の空中超音波マイクとし
て、例えば図14に示すような、特許第2651140
号として開示されている空中超音波マイク100があ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an aerial ultrasonic microphone of this type, for example, Japanese Patent No. 2651140 as shown in FIG.
There is an airborne ultrasonic microphone 100 disclosed as an issue.

【0003】図14において、(a)、(b)、(c)
は、それぞれ空中超音波マイク100の上面図、同図
(a)のA−A方向から見た側面の説明図、同図(a)
のB−B方向から見た側面の説明図である。
In FIG. 14, (a), (b), (c)
Is a top view of the aerial ultrasonic microphone 100, an explanatory view of a side surface viewed from the direction AA of FIG. 3A, and FIG.
It is explanatory drawing of the side surface seen from the BB direction.

【0004】この空中超音波マイク100は、数100
kHz乃至数MHzの周波数の超音波を利用しておよそ
10m程度までの距離に存在する物体を検出する超音波
検知器に使用するものであって、広がり振動を行なう円
筒形状の圧電素子2の一方の主面に、この圧電素子2の
振動の空中への放射率を高めるための音響整合層3が接
着され、この音響整合層3の周縁部に、圧電素子2を取
り囲むように、リング状の振動ケース4を接合し、圧電
素子2の両主面と端子7との間をリード線6a,6bを
介して接続し、更に振動ケース4を樹脂等の充填材にて
封止されてなる。
This airborne ultrasonic microphone 100 has several hundred
It is used for an ultrasonic detector for detecting an object existing at a distance of up to about 10 m by utilizing an ultrasonic wave having a frequency of kHz to several MHz, and one of the cylindrical piezoelectric elements 2 for performing oscillating vibration. An acoustic matching layer 3 for increasing the emissivity of the vibration of the piezoelectric element 2 into the air is adhered to the main surface of the piezoelectric element 2. A ring-shaped acoustic matching layer 3 surrounds the piezoelectric element 2 at the peripheral edge of the acoustic matching layer 3. The vibration case 4 is joined, both main surfaces of the piezoelectric element 2 and the terminals 7 are connected via lead wires 6a and 6b, and the vibration case 4 is sealed with a filling material such as resin.

【0005】次に、図15に示すように、上記空中超音
波マイク100が、車両8に搭載され車両8後方の障害
物を検知する超音波検知器101に使用された場合につ
いて説明する。
Next, as shown in FIG. 15, a case will be described in which the aerial ultrasonic microphone 100 is used in an ultrasonic detector 101 mounted on the vehicle 8 and detecting an obstacle behind the vehicle 8.

【0006】図15において、(a)、(b)は、それ
ぞれ車両8後部及び超音波検知器101による検知範囲
を示す上面図、側面図である。
In FIG. 15, (a) and (b) are a top view and a side view, respectively, showing the detection range of the rear portion of the vehicle 8 and the ultrasonic detector 101.

【0007】この超音波検知器101は、車両8後方の
バンパー8aに装着されて、車両8後方の障害物を検知
するものであって、上記空中超音波マイク100にて形
成したセンサ部110と、センサ部110の超音波信号
の送受信を制御するコントローラーユニット部120
と、コントローラーユニット部120から送信される制
御信号を受信して、ブザーを鳴動させたり、LEDを点
滅させたりする表示部130とから構成される。
The ultrasonic detector 101 is mounted on a bumper 8a behind the vehicle 8 to detect an obstacle behind the vehicle 8, and includes a sensor section 110 formed by the aerial ultrasonic microphone 100. , A controller unit section 120 for controlling the transmission and reception of ultrasonic signals of the sensor section 110
And a display section 130 that receives a control signal transmitted from the controller unit section 120 and sounds a buzzer or blinks an LED.

【0008】コントローラーユニット部120からセン
サ部110へ間欠的に制御信号が送られると、センサ部
110が増幅された超音波パルスを発信させる。検知範
囲内に障害物が存在するとき、この超音波パルスが障害
物に当たって反射波が発生する。そして、その反射波を
センサ部110が受信すると、コントローラーユニット
部120へ検知信号が送られる。すると、コントローラ
ーユニット部120が表示部130へ制御信号を送り、
表示部130のブザーが鳴動すると共に、LEDが点滅
して物体の検知がなされる。
When a control signal is intermittently sent from the controller unit section 120 to the sensor section 110, the sensor section 110 transmits an amplified ultrasonic pulse. When an obstacle exists within the detection range, this ultrasonic pulse hits the obstacle and a reflected wave is generated. When the sensor section 110 receives the reflected wave, a detection signal is sent to the controller unit section 120. Then, the controller unit section 120 sends a control signal to the display section 130,
The buzzer of the display unit 130 sounds and the LED blinks to detect an object.

【0009】図16は、本発明者が、超音波検知器10
1として空中超音波マイク100の振動ケース4の外径
がおよそ60mmのプラスチック材にて形成したものを
用いて実験を行ったときに、センサ部110から発信さ
れる超音波パルスの指向特性を測定したグラフであり、
横軸及び縦軸は、それぞれ発信される超音波パルスの角
度及びパルス強さの相対値を示している。
FIG. 16 shows the ultrasonic detector 10 of the present inventor.
As an example, the directional characteristic of the ultrasonic pulse transmitted from the sensor unit 110 is measured when the experiment is performed using the vibration case 4 of the aerial ultrasonic microphone 100 formed of a plastic material having an outer diameter of about 60 mm. Is a graph that
The horizontal axis and the vertical axis indicate the relative values of the angle and pulse intensity of the ultrasonic pulse to be transmitted.

【0010】本発明者が行った測定によると、センサ部
110から発信される超音波パルスの指向特性は、水平
及び垂直の両方向とも図16に示すような特性であっ
た。すなわち、上記構成によると、図15に示すよう
に、超音波検知器101の検知範囲は、最大検知幅が水
平及び垂直の両方向ともほぼ等しくH101及びV10
1となっている。
According to the measurement made by the present inventor, the directional characteristics of the ultrasonic pulse transmitted from the sensor section 110 were the characteristics shown in FIG. 16 in both the horizontal and vertical directions. That is, according to the above configuration, as shown in FIG. 15, the detection range of the ultrasonic detector 101 is such that the maximum detection width is substantially the same in both horizontal and vertical directions H101 and V10.
It is 1.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述したような空中超
音波マイクが、車両に搭載され車両後方の障害物を検知
する超音波検知器に使用される場合、水平方向には、少
なくとも車幅に相当する幅の範囲にある障害物を検知で
きるようにするため、比較的広い検知範囲を有している
ことが望ましく、垂直方向には、路面を誤って検知しな
いようにするため、比較的狭い検知範囲を有するように
構成することが望ましい。
When the aerial ultrasonic microphone as described above is mounted on a vehicle and used in an ultrasonic detector for detecting an obstacle behind the vehicle, the horizontal ultrasonic sensor is used at least in the vehicle width in the horizontal direction. It is desirable to have a relatively wide detection range in order to be able to detect obstacles within a corresponding width range, and it is relatively narrow in the vertical direction to prevent accidental detection of the road surface. It is desirable to configure it to have a detection range.

【0012】しかし、上記構成の超音波検知器101に
使用する空中超音波マイク100にあっては、上述した
とおり、超音波パルスの指向特性は、水平及び垂直の両
方向ともぼぼ同じ特性を示すので、最大検知幅が水平及
び垂直の両方向ともほぼ等しくなってしまう。そのた
め、車幅に相当する幅の範囲にある障害物を検知できる
ようにするために水平方向の検知幅を長くすると、垂直
方向の検知幅も長くなって、路面を誤検知されてしま
い、また、路面を誤検知しないようにするために垂直方
向の検知幅を短くすると、水平方向の検知幅も短くなっ
て、車幅に相当する幅の範囲にある障害物を検知するこ
とができない事態の生ずることが懸念されていた。
However, in the aerial ultrasonic microphone 100 used for the ultrasonic detector 101 having the above-mentioned configuration, as described above, the directivity characteristics of the ultrasonic pulse exhibit the same characteristic in both horizontal and vertical directions. , The maximum detection width is almost the same in both horizontal and vertical directions. Therefore, if the detection width in the horizontal direction is increased to detect an obstacle in the width range corresponding to the vehicle width, the detection width in the vertical direction is also increased, and the road surface is erroneously detected. However, if the vertical detection width is shortened to prevent false detection of the road surface, the horizontal detection width will also be shortened, and it will not be possible to detect obstacles in the width range equivalent to the vehicle width. There was concern that it would occur.

【0013】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、発信される超音波パルス
の指向特性が、水平方向には広く、垂直方向には狭い特
性を有するような空中超音波マイクを提供し、以って、
この空中超音波マイクを備えた超音波検知器が車両に搭
載されて車両後方の障害物を検知するときに、路面を誤
検知することなく、車幅に相当する比較的広い検知範囲
にある障害物を検知できるようにすることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a directional characteristic of an ultrasonic pulse to be transmitted that has a wide characteristic in the horizontal direction and a narrow characteristic in the vertical direction. By providing an aerial ultrasonic microphone,
When an ultrasonic detector equipped with this aerial ultrasonic microphone is mounted on a vehicle and detects an obstacle behind the vehicle, it is possible to detect obstacles in a relatively wide detection range equivalent to the vehicle width without erroneously detecting the road surface. The purpose is to be able to detect objects.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明の空
中超音波マイクは、少なくとも、圧電基板の広がり振動
モードあるいは厚み振動モードを利用する圧電素子と、
圧電素子が一方の表面に接着される所定の厚みをもった
音響整合層と、前記圧電素子を内側にして前記音響整合
層を支持する振動ケースと、を備え、超音波パルスを送
信するとともに、その超音波パルスを受けた物体から反
射される反射波を受信して、該物体を検知する空中超音
波マイクにおいて、前記音響整合層は、その一方向の長
さを、これと交わる他方向の長さより短く形成し、前記
振動ケースの前記音響整合層を支持する面が、前記一方
向の両端部において露出するようにしたことを特徴とし
ている。
An aerial ultrasonic microphone according to a first aspect of the present invention includes at least a piezoelectric element that utilizes a spreading vibration mode or a thickness vibration mode of a piezoelectric substrate,
A piezoelectric element is provided with an acoustic matching layer having a predetermined thickness that is bonded to one surface, and a vibration case that supports the acoustic matching layer with the piezoelectric element inside, and transmits an ultrasonic pulse, In an aerial ultrasonic microphone that receives a reflected wave reflected from an object that has received the ultrasonic pulse and detects the object, the acoustic matching layer has a length in one direction of the acoustic matching layer in the other direction intersecting with the acoustic matching layer. It is characterized in that it is formed shorter than the length, and the surface of the vibration case that supports the acoustic matching layer is exposed at both ends in the one direction.

【0015】請求項2に係る発明の空中超音波マイク
は、請求項1記載の構成において、音響整合層を、その
前記一方向の両端部の厚さが中央部の厚さより薄くなる
ように形成している。
In the aerial ultrasonic microphone according to a second aspect of the present invention, in the configuration according to the first aspect, the acoustic matching layer is formed such that both end portions in the one direction are thinner than the central portion. is doing.

【0016】請求項3に係る発明の空中超音波マイク
は、少なくとも、圧電基板の広がり振動モードあるいは
厚み振動モードを利用する圧電素子と、圧電素子が一方
の表面に接着される所定の厚みをもった音響整合層と、
前記圧電素子を内側にして前記音響整合層を支持する振
動ケースと、を備え、超音波パルスを送信するととも
に、その超音波パルスを受けた物体から反射される反射
波を受信して、該物体を検知する空中超音波マイクにお
いて、前記音響整合層を、その一方向の両端部の厚さが
中央部の厚さより薄くなるように形成したことを特徴と
している。
An aerial ultrasonic microphone according to a third aspect of the present invention has at least a piezoelectric element that utilizes a spreading vibration mode or a thickness vibration mode of a piezoelectric substrate and a predetermined thickness at which the piezoelectric element is bonded to one surface. Acoustic matching layer,
A vibrating case supporting the acoustic matching layer with the piezoelectric element inside, and transmitting an ultrasonic pulse and receiving a reflected wave reflected from an object that has received the ultrasonic pulse, In the aerial ultrasonic microphone for detecting the above, the acoustic matching layer is formed so that the thickness of both end portions in one direction is thinner than the thickness of the central portion.

【0017】請求項4に係る発明の空中超音波マイク
は、請求項1乃至3記載の構成において、音響整合層
は、その前記一方向の両端部を、段差部の平面視が前記
他方向に沿った略直線形状を有し、前記一方向に沿う断
面の段差部が略階段状をなすように形成している。
According to a fourth aspect of the invention, there is provided the aerial ultrasonic microphone according to the first to third aspects, wherein the acoustic matching layer has both end portions in the one direction, and a step portion in a plan view in the other direction. And a step portion of a cross section along the one direction is formed in a substantially stepped shape.

【0018】請求項5に係る発明の空中超音波マイク
は、請求項1乃至3記載の構成において、音響整合層
は、その前記一方向の両端部を、段差部の平面視が前記
他方向に長い略楕円形状を有し、前記一方向に沿う断面
の段差部が略階段状をなすように形成している。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the aerial ultrasonic microphone according to the first to third aspects, wherein the acoustic matching layer has both end portions in one direction, and a step portion in a plan view in the other direction. It has a long substantially elliptical shape, and the step portion of the cross section along the one direction is formed so as to have a substantially step shape.

【0019】請求項6に係る発明の空中超音波マイク
は、請求項4又は5記載の構成において、音響整合層の
段差部に、その音響整合層の厚さが緩やかに変化するよ
うなテーパを設けている。
In the aerial ultrasonic microphone of the invention according to claim 6, in the structure according to claim 4 or 5, the stepped portion of the acoustic matching layer is tapered so that the thickness of the acoustic matching layer changes gently. It is provided.

【0020】請求項7に係る発明の空中超音波マイク
は、請求項6記載の構成において、テーパを、前記一方
向に沿う断面が略円弧形状になるように形成している。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an aerial ultrasonic microphone according to the sixth aspect, wherein the taper is formed so that a cross section along the one direction has a substantially arc shape.

【0021】請求項8に係る発明の超音波検知器は、請
求項1乃至7のいずれか一つの請求項に記載の空中超音
波マイクを備えたセンサ部と、センサ部が送受信する超
音波信号を制御するコントローラーユニット部と、コン
トローラーユニット部から送信される制御信号を受信し
て所定の表示を実行する表示部と、から構成したことを
特徴としている。
An ultrasonic detector according to an eighth aspect of the present invention is an ultrasonic detector including the aerial ultrasonic microphone according to any one of the first to seventh aspects, and ultrasonic signals transmitted and received by the sensor unit. And a display unit for receiving a control signal transmitted from the controller unit unit and executing a predetermined display.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明の空中超音波マイク及びこ
れを備えた超音波検知器は、発信される超音波パルスの
指向特性が、水平方向には広く、垂直方向には狭くなる
ようにするという目的を、下記のように実現した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The aerial ultrasonic microphone of the present invention and an ultrasonic detector equipped with the same are designed so that the directional characteristics of an ultrasonic pulse to be transmitted are wide in the horizontal direction and narrow in the vertical direction. The purpose of doing is realized as follows.

【0023】以下、図面に沿って、本発明の空中超音波
マイク及びこれを備えた超音波検知器の構成等について
説明する。なお、以下に述べる説明では、圧電素子2乃
至端子7等、従来の技術において説明したものと基本的
機能が実質的に同様の部分には同じ符号を付している。
The structure of an aerial ultrasonic microphone of the present invention and an ultrasonic detector equipped with the same will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are given to the parts having basically the same basic functions as those described in the related art, such as the piezoelectric element 2 to the terminal 7.

【0024】図1は、本発明の空中超音波マイクの第1
の実施の形態を示した図である。図1において、
(a)、(b)、(c)は、それぞれ空中超音波マイク
1の上面図、同図(a)のA−A方向から見た側面の説
明図、同図(a)のB−B方向から見た側面の説明図で
ある。
FIG. 1 shows the first embodiment of the aerial ultrasonic microphone of the present invention.
It is a figure showing an embodiment of. In FIG.
(A), (b) and (c) are respectively a top view of the aerial ultrasonic microphone 1, an explanatory view of a side surface viewed from the AA direction in (a), and BB in (a). It is explanatory drawing of the side surface seen from the direction.

【0025】この空中超音波マイク1は、超音波を利用
しておよそ10m程度までの距離に存在する物体を検出
する超音波検知器に使用するものであって、圧電基板の
広がり振動モードあるいは厚み振動モードを利用する略
円筒形状の圧電素子2と、この圧電素子2が一方の主表
面に接着される音響整合層3と、圧電素子2を内側にし
て音響整合層3を支持するリング状の振動ケース4と、
圧電素子2の両主面と端子7との間を接続するリード線
6a,6bとを有し、更に振動ケース4を樹脂等の充填
材にて封止して構成している。
This aerial ultrasonic microphone 1 is used for an ultrasonic detector for detecting an object existing at a distance of up to about 10 m by using ultrasonic waves. A substantially cylindrical piezoelectric element 2 that utilizes a vibration mode, an acoustic matching layer 3 to which the piezoelectric element 2 is bonded to one main surface, and a ring-shaped piezoelectric element 2 that supports the acoustic matching layer 3 inside. Vibrating case 4,
The piezoelectric element 2 has lead wires 6a and 6b connecting between both main surfaces and the terminal 7, and the vibration case 4 is further sealed with a filling material such as resin.

【0026】この第1の実施の形態に係る空中超音波マ
イク1は、従来の技術の項にて述べたものとは、音響整
合層3の構造が異なっている。すなわち、音響整合層3
は図1(a)のB−Bに沿う方向の両端部3b,3bの
厚さが中央部3aより薄くなるようにして形成してい
る。詳しくは、音響整合層3は、そのB−Bに沿う方向
の両端部3b,3bを、段差部の平面視が図1(a)に
示すようなA−Aに沿う略直線形状であって、その段差
部の断面が同図(c)に示すような略階段状をなすよう
に形成し、更に中央部3aと両端部3b,3bとの間に
は、中央部3aから両端部3b,3bに向かって徐々に
厚みが変化するように同図(c)に示すような断面が略
円弧形状をしたテーパ3c,3cを設けてある。
In the aerial ultrasonic microphone 1 according to the first embodiment, the structure of the acoustic matching layer 3 is different from that described in the section of the prior art. That is, the acoustic matching layer 3
Is formed such that both end portions 3b, 3b in the direction along the line BB in FIG. 1A are thinner than the central portion 3a. More specifically, the acoustic matching layer 3 has both end portions 3b, 3b in a direction along BB, and the stepped portion has a substantially linear shape along AA as shown in FIG. The stepped portion is formed to have a substantially stepped cross section as shown in FIG. 3C, and further, between the central portion 3a and the both end portions 3b, 3b, the central portion 3a to the both end portions 3b, The taper 3c, 3c having a substantially arcuate cross section as shown in FIG. 3C is provided so that the thickness gradually changes toward 3b.

【0027】図2は、上述した空中超音波マイク1を用
いて構成した後述する超音波検知器10のセンサ部20
を示す図である。図2において、(a)、(b)は、そ
れぞれセンサ部20の上面図、同図(a)のA−A方向
から見た側面の説明図である。
FIG. 2 shows a sensor section 20 of an ultrasonic detector 10 which will be described later, which is constructed by using the aerial ultrasonic microphone 1 described above.
FIG. 2A and 2B are respectively a top view of the sensor unit 20 and an explanatory view of a side surface viewed from the AA direction in FIG. 2A.

【0028】このセンサ部20は、上述した空中超音波
マイク1と、この空中超音波マイク1を固定する保持ゴ
ム21と、これらを収納して後述する車両8後方のバン
パー8aに固定されるハウジング22と、後述するコン
トローラーユニット部30から間欠的に送られる制御信
号の処理等を行う電子回路部23と、この電子回路部2
3とコントローラーユニット部30とを接続する信号線
24及びコネクタ25とから構成している。
The sensor section 20 includes the above-mentioned aerial ultrasonic microphone 1, a holding rubber 21 for fixing the aerial ultrasonic microphone 1, and a housing for accommodating these and fixed to a bumper 8a behind the vehicle 8 which will be described later. 22, an electronic circuit section 23 that processes a control signal intermittently sent from a controller unit section 30 described later, and the electronic circuit section 2
3 and the controller unit 30. The signal line 24 and the connector 25 are connected to each other.

【0029】次に、図3に示すように、上記空中超音波
マイク1を用いて構成したセンサ部20が、車両8に搭
載され車両8後方の障害物を検知する超音波検知器10
として使用される場合について説明する。
Next, as shown in FIG. 3, the sensor unit 20 constructed by using the aerial ultrasonic microphone 1 is mounted on the vehicle 8 to detect an obstacle behind the vehicle 8.
The case of being used as will be described.

【0030】図3において、(a)、(b)は、それぞ
れ車両8後部及び超音波検知器10による検知範囲を示
す上面図、側面図である。
In FIG. 3, (a) and (b) are a top view and a side view showing the detection range by the rear part of the vehicle 8 and the ultrasonic detector 10, respectively.

【0031】この超音波検知器10は、車両8後方のバ
ンパー8aに装着されて、車両8後方の障害物を検知す
るものであって、上記空中超音波マイク1にて形成した
センサ部20と、センサ部20の超音波信号の送受信を
制御するコントローラーユニット部30と、コントロー
ラーユニット部30から送信される制御信号を受信し
て、ブザーを鳴動させたり、LEDを点滅させたりする
表示部40とから構成される。
The ultrasonic detector 10 is mounted on a bumper 8a behind the vehicle 8 to detect an obstacle behind the vehicle 8, and includes a sensor unit 20 formed by the aerial ultrasonic microphone 1. A controller unit 30 for controlling the transmission and reception of ultrasonic signals of the sensor unit 20, and a display unit 40 for receiving a control signal transmitted from the controller unit unit 30 and sounding a buzzer or blinking an LED. Composed of.

【0032】コントローラーユニット部30からセンサ
部20へ間欠的に制御信号が送られると、センサ部20
が増幅された超音波パルスを発信させる。検知範囲内に
障害物が存在するとき、この超音波パルスが障害物に当
たって反射波を発生する。そして、その反射波をセンサ
部20が受信すると、コントローラーユニット部30へ
検知信号が送られる。すると、コントローラーユニット
部30が表示部40へ制御信号を送り、表示部40のブ
ザーが鳴動すると共に、LEDが点滅する。
When a control signal is intermittently sent from the controller unit section 30 to the sensor section 20, the sensor section 20
Emits an amplified ultrasonic pulse. When an obstacle exists within the detection range, the ultrasonic pulse hits the obstacle and generates a reflected wave. When the sensor section 20 receives the reflected wave, a detection signal is sent to the controller unit section 30. Then, the controller unit section 30 sends a control signal to the display section 40, the buzzer of the display section 40 sounds, and the LED blinks.

【0033】図4は、本発明者が、超音波検知器10と
して空中超音波マイク1の振動ケース4の外径がおよそ
60mmのプラスチック材にて形成したものを用いて実
験を行ったときに、センサ部20から発信される超音波
パルスの指向特性を測定したグラフである。同図におい
て、(a)及び(b)は、それぞれ水平及び垂直方向の
指向特性を示したグラフであり、横軸及び縦軸は、それ
ぞれ発信される超音波パルスの角度及びパルス強さの相
対値を示している。
FIG. 4 shows a case where the present inventor conducted an experiment using the ultrasonic detector 10 made of a plastic material having an outer diameter of about 60 mm as the vibration case 4 of the aerial ultrasonic microphone 1. 5 is a graph in which the directional characteristics of ultrasonic pulses transmitted from the sensor unit 20 are measured. In the figure, (a) and (b) are graphs showing the directional characteristics in the horizontal and vertical directions, respectively, and the horizontal axis and the vertical axis represent the relative angles and pulse intensities of the ultrasonic pulses to be transmitted. Indicates the value.

【0034】本発明者が行った当該実験によると、セン
サ部20から発信される超音波パルスは、水平方向に
は、同図(a)に示すように、比較的広い角度まで発信
されているのに対し、垂直方向には、同図(b)に示す
ように、比較的狭い角度までしか発信されていない。そ
の結果、超音波検知器10の検知範囲は、図3に示すよ
うに、最大検知幅は、同図(a)に示す如く水平方向が
H10と広くなって、ほぼ車両8の幅と略等しい範囲内
に存在する物体を検知することができ、また、同図
(b)に示す如く垂直方向がV10と狭くなっているの
で、路面を誤検知しにくいようにすることができた。
According to the experiment conducted by the present inventor, the ultrasonic pulse emitted from the sensor unit 20 is emitted in a horizontal direction up to a relatively wide angle as shown in FIG. On the other hand, in the vertical direction, as shown in FIG. 7B, the signal is transmitted only to a relatively narrow angle. As a result, in the detection range of the ultrasonic detector 10, as shown in FIG. 3, the maximum detection width is widened to H10 in the horizontal direction as shown in FIG. 3A, which is substantially equal to the width of the vehicle 8. Objects existing within the range can be detected, and since the vertical direction is narrowed to V10 as shown in FIG. 7B, it is possible to prevent the road surface from being erroneously detected.

【0035】図5は、本発明の空中超音波マイクの第2
の実施の形態を示した図である。図5において、
(a)、(b)、(c)は、それぞれ空中超音波マイク
1の上面図、同図(a)のA−A方向から見た側面の説
明図、同図(a)のB−B方向から見た側面の説明図で
ある。
FIG. 5 shows the second embodiment of the airborne ultrasonic microphone of the present invention.
It is a figure showing an embodiment of. In FIG.
(A), (b) and (c) are respectively a top view of the aerial ultrasonic microphone 1, an explanatory view of a side surface viewed from the AA direction in (a), and BB in (a). It is explanatory drawing of the side surface seen from the direction.

【0036】この空中超音波マイク1は、上述した第1
の実施の形態に係るものとは、音響整合層3の断面の構
造が異なっている。すなわち、音響整合層3は、その両
端部3b,3bを、段差部の平面視が図5(a)に示す
ようなA−Aに沿う略直線形状であって、その段差部の
断面が同図(c)に示すような略階段状をなすように形
成して、両端部3b,3bの厚さが中央部3aの厚さよ
りも薄くなるようにし、更に中央部3aと両端部3b,
3bとの間には、中央部3aから両端部3b,3bに向
かって徐々に厚みが変化して薄くなるよう同図(c)に
示すような断面が略直線形状をしたテーパ3c,3cを
設けてある。
This aerial ultrasonic microphone 1 has the above-mentioned first
The structure of the cross section of the acoustic matching layer 3 is different from that of the embodiment. That is, the acoustic matching layer 3 has both end portions 3b, 3b having a substantially linear shape in plan view of the step portion along the line AA as shown in FIG. 5A, and the step portions have the same cross section. It is formed so as to have a substantially stepped shape as shown in FIG. 3C so that both end portions 3b, 3b are thinner than the central portion 3a, and further, the central portion 3a and the both end portions 3b,
A taper 3c, 3c having a substantially linear cross section as shown in FIG. 3 (c) is formed between the central portion 3a and the both end portions 3b, 3b so as to be gradually thinned. It is provided.

【0037】また、図6は、本発明の空中超音波マイク
の第3の実施の形態を示した図である。図6において、
(a)、(b)、(c)は、それぞれ空中超音波マイク
1の上面図、同図(a)のA−A方向から見た側面の説
明図、同図(a)のB−B方向から見た側面の説明図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the aerial ultrasonic microphone of the present invention. In FIG.
(A), (b) and (c) are respectively a top view of the aerial ultrasonic microphone 1, an explanatory view of a side surface viewed from the AA direction in (a), and BB in (a). It is explanatory drawing of the side surface seen from the direction.

【0038】この空中超音波マイク1は、上述した第1
及び第2の実施の形態に係るものとは、音響整合層3の
断面の構造が異なっている。すなわち、音響整合層3
は、段差部の平面視が図6(a)に示すようなA−Aに
沿う略直線形状であって、断面が同図(c)に示すよう
な略階段状をなすような段差部3c,3cを有するよう
に形成して、両端部3b,3bの厚さが中央部3aの厚
さよりも薄くなるようにしている。
This aerial ultrasonic microphone 1 has the above-mentioned first structure.
The structure of the cross section of the acoustic matching layer 3 is different from that of the second embodiment. That is, the acoustic matching layer 3
Is a stepped portion 3c in which the plan view of the stepped portion is a substantially linear shape along AA as shown in FIG. 6A, and the cross section has a substantially stepped shape as shown in FIG. 6C. , 3c so that the thickness of both end portions 3b, 3b is smaller than the thickness of the central portion 3a.

【0039】また、図7は、本発明の空中超音波マイク
の第4の実施の形態を示した図である。図7において、
(a)、(b)、(c)は、それぞれ空中超音波マイク
1の上面図、同図(a)のA−A方向から見た側面の説
明図、同図(a)のB−B方向から見た側面の説明図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a fourth embodiment of the aerial ultrasonic microphone of the present invention. In FIG.
(A), (b) and (c) are respectively a top view of the aerial ultrasonic microphone 1, an explanatory view of a side surface viewed from the AA direction in (a), and BB in (a). It is explanatory drawing of the side surface seen from the direction.

【0040】この空中超音波マイク1は、上述した第1
乃至第3の実施の形態に係るものとは、音響整合層3の
断面の構造が異なっている。すなわち、音響整合層3
は、段差部の平面視が図6(a)に示すようなA−Aに
沿う略直線形状であって、断面が同図(c)に示すよう
な略階段状をなすように形成して、両端部3b,3bの
厚さが中央部3aの厚さよりも薄くなるようにしてい
る。
This aerial ultrasonic microphone 1 has the above-mentioned first structure.
The structure of the cross section of the acoustic matching layer 3 is different from that according to the third embodiment. That is, the acoustic matching layer 3
Is formed such that the plan view of the step portion is a substantially straight line shape along the line AA as shown in FIG. 6A, and the cross section has a substantially stepwise shape as shown in FIG. 6C. The thickness of both end portions 3b, 3b is made thinner than the thickness of the central portion 3a.

【0041】また、図8は、本発明の空中超音波マイク
の第5の実施の形態を示した図である。図8において、
(a)、(b)、(c)は、それぞれ空中超音波マイク
1の上面図、同図(a)のA−A方向から見た側面の説
明図、同図(a)のB−B方向から見た側面の説明図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing a fifth embodiment of the aerial ultrasonic microphone of the present invention. In FIG.
(A), (b) and (c) are respectively a top view of the aerial ultrasonic microphone 1, an explanatory view of a side surface viewed from the AA direction in (a), and BB in (a). It is explanatory drawing of the side surface seen from the direction.

【0042】この空中超音波マイク1は、上述した第1
乃至第4の実施の形態に係るものとは、音響整合層3の
構造が異なっている。すなわち、音響整合層3は、段差
部の平面視が図6(a)に示すようなA−Aに沿う方向
に長い略楕円形状であって、B−Bに沿う方向の断面が
同図(c)に示すような略階段状をなすように形成し
て、両端部3b,3bの厚さが中央部3aの厚さよりも
薄くなるようにしている。
This aerial ultrasonic microphone 1 is the above-mentioned first
The structure of the acoustic matching layer 3 is different from that according to the fourth embodiment. That is, the acoustic matching layer 3 has a substantially elliptical shape in which the plan view of the step portion is long in the direction along AA as shown in FIG. 6A, and the cross section in the direction along BB is the same ( It is formed so as to have a substantially stepped shape as shown in c) so that the thickness of both end portions 3b, 3b is thinner than the thickness of the central portion 3a.

【0043】また、図9は、本発明の空中超音波マイク
の第6の実施の形態を示した図である。図9において、
(a)、(b)、(c)は、それぞれ空中超音波マイク
1の上面図、同図(a)のA−A方向から見た側面の説
明図、同図(a)のB−B方向から見た側面の説明図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing a sixth embodiment of the aerial ultrasonic microphone of the present invention. In FIG.
(A), (b) and (c) are respectively a top view of the aerial ultrasonic microphone 1, an explanatory view of a side surface viewed from the AA direction in (a), and BB in (a). It is explanatory drawing of the side surface seen from the direction.

【0044】この空中超音波マイク1は、上述した第1
乃至第5の実施の形態に係るものとは、音響整合層3の
構造が異なっている。すなわち、音響整合層3は、図9
(a)のB−Bに沿う方向の長さが、A−Aに沿う方向
の長さより短いものとし、振動ケース4の前記音響整合
層を支持する主面が、B−Bに沿う方向の両端部4a,
4aにおいて露出するようにして形成している。詳しく
は、音響整合層3は、B−Bに沿う方向の両端部を、図
9(a)に示すA−Aに沿う方向に略直線状に切断した
ような形状に形成し、更に中央部3aからB−Bに沿う
方向に向かって両端部の厚さが徐々に薄くなるよう、同
図(c)に示すような断面が略円弧形状をしたテーパ3
c,3cを設けてある。
This aerial ultrasonic microphone 1 is the above-mentioned first microphone.
The structure of the acoustic matching layer 3 is different from that according to the fifth embodiment. That is, the acoustic matching layer 3 has a structure shown in FIG.
(A) The length in the direction along BB is shorter than the length in the direction along AA, and the main surface of the vibration case 4 supporting the acoustic matching layer is in the direction along BB. Both ends 4a,
It is formed so as to be exposed at 4a. Specifically, the acoustic matching layer 3 is formed in such a shape that both end portions in the direction along BB are cut in a substantially straight line in the direction along AA shown in FIG. A taper 3 having a substantially arc-shaped cross section as shown in FIG. 3C so that the thickness of both ends gradually decreases from 3a in the direction along BB.
c and 3c are provided.

【0045】また、図10は、本発明の空中超音波マイ
クの第7の実施の形態を示した図である。図10におい
て、(a)、(b)、(c)は、それぞれ空中超音波マ
イク1の上面図、同図(a)のA−A方向から見た側面
の説明図、同図(a)のB−B方向から見た側面の説明
図である。
FIG. 10 is a diagram showing a seventh embodiment of the aerial ultrasonic microphone of the present invention. 10, (a), (b), and (c) are respectively a top view of the aerial ultrasonic microphone 1, an explanatory view of a side surface viewed from the direction AA in FIG. 10 (a), and FIG. It is explanatory drawing of the side surface seen from the BB direction.

【0046】この空中超音波マイク1は、上述した第6
の実施の形態に係るものとは、音響整合層3の断面の構
造が異なっている。すなわち、音響整合層3は、中央部
3aからB−Bに沿う方向に向かって両端部の厚さが徐
々に薄くなるよう設けたテーパ3c,3cを略直線形状
にしている。
This aerial ultrasonic microphone 1 is the same as the above-mentioned sixth microphone.
The structure of the cross section of the acoustic matching layer 3 is different from that of the embodiment. That is, in the acoustic matching layer 3, the tapers 3c, 3c provided so that the thickness of both ends gradually decreases from the central portion 3a in the direction along the line BB have a substantially linear shape.

【0047】また、図11は、本発明の空中超音波マイ
クの第8の実施の形態を示した図である。図11におい
て、(a)、(b)、(c)は、それぞれ空中超音波マ
イク1の上面図、同図(a)のA−A方向から見た側面
の説明図、同図(a)のB−B方向から見た側面の説明
図である。
FIG. 11 is a diagram showing an eighth embodiment of the aerial ultrasonic microphone of the present invention. 11, (a), (b), and (c) are respectively a top view of the aerial ultrasonic microphone 1, an explanatory view of a side surface viewed from the direction AA of FIG. 11 (a), and FIG. It is explanatory drawing of the side surface seen from the BB direction.

【0048】この空中超音波マイク1は、上述した第6
及び第7の実施の形態に係るものとは、音響整合層3の
断面の構造が異なっている。すなわち、音響整合層3
は、段差部の平面視が図11(a)に示すようなA−A
に沿う略直線形状であって、断面が同図(c)に示すよ
うな略階段状をなすように形成して、両端部3b,3b
の厚さが中央部3aの厚さよりも薄くなるようにしてい
る。
This aerial ultrasonic microphone 1 includes the above-mentioned sixth microphone.
Also, the structure of the cross section of the acoustic matching layer 3 is different from that of the seventh embodiment. That is, the acoustic matching layer 3
Is a plan view of the step portion is AA as shown in FIG.
The end portions 3b, 3b are formed in a substantially straight line shape along the line and are formed so that their cross sections have a substantially stepwise shape as shown in FIG.
Is thinner than the thickness of the central portion 3a.

【0049】また、図12は、本発明の空中超音波マイ
クの第9の実施の形態を示した図である。図12におい
て、(a)、(b)、(c)は、それぞれ空中超音波マ
イク1の上面図、同図(a)のA−A方向から見た側面
の説明図、同図(a)のB−B方向から見た側面の説明
図である。
FIG. 12 is a diagram showing a ninth embodiment of the aerial ultrasonic microphone of the present invention. 12, (a), (b), and (c) are respectively a top view of the aerial ultrasonic microphone 1, an explanatory view of a side surface viewed from the direction AA in FIG. 12 (a), and FIG. It is explanatory drawing of the side surface seen from the BB direction.

【0050】この空中超音波マイク1は、上述した第6
乃至第8の実施の形態に係るものとは、音響整合層3の
断面の構造が異なっている。すなわち、音響整合層3に
は、上述したような段差部を設けていない構造にしてあ
る。
This aerial ultrasonic microphone 1 includes the above-described sixth microphone.
The structure of the cross section of the acoustic matching layer 3 is different from that according to the eighth embodiment. That is, the acoustic matching layer 3 has a structure in which the above-described step portion is not provided.

【0051】また、図13は、本発明の空中超音波マイ
クの第10の実施の形態を示した図である。図13にお
いて、(a)、(b)、(c)は、それぞれ空中超音波
マイク1の上面図、同図(a)のA−A方向から見た側
面の説明図、同図(a)のB−B方向から見た側面の説
明図である。
FIG. 13 is a diagram showing a tenth embodiment of the aerial ultrasonic microphone of the present invention. In FIG. 13, (a), (b), and (c) are respectively a top view of the aerial ultrasonic microphone 1, an explanatory view of a side view taken along the line AA of FIG. 13 (a), and FIG. It is explanatory drawing of the side surface seen from the BB direction.

【0052】この空中超音波マイク1は、上述した第6
乃至第9の実施の形態に係るものとは、音響整合層3の
構造が異なっている。音響整合層3は、平面視が図6
(a)に示すようなA−Aに沿う方向に長い略楕円形状
を有するように形成している。
This aerial ultrasonic microphone 1 is the same as the above-mentioned sixth microphone.
The structure of the acoustic matching layer 3 is different from that according to the ninth embodiment. The acoustic matching layer 3 has a plan view shown in FIG.
It is formed so as to have a substantially elliptical shape that is long in the direction along AA as shown in (a).

【0053】上記第2乃至第10の実施の形態に係る空
中超音波マイク1の構成によれば、上述した第1の実施
の形態に係るものと、ほぼ同等の指向特性を示す超音波
パルスを発信させることができた。すなわち、超音波パ
ルスは、水平方向には比較的広い角度まで発信させるこ
とができたのに対し、垂直方向には比較的狭い角度にし
か発信させないようにすることができた。その結果、こ
の空中超音波マイク1を備えた超音波検知器は、水平方
向の最大検知幅が広くなって、ほぼ車両8の幅と略等し
い範囲内に存在する物体を検知することができ、また、
垂直方向の最大検知幅が狭くなって、路面を誤検知しに
くいようにすることができた。
According to the configuration of the aerial ultrasonic microphone 1 according to the second to tenth embodiments, an ultrasonic pulse exhibiting almost the same directional characteristics as that of the first embodiment described above is generated. I was able to send it. That is, the ultrasonic pulse could be emitted in a relatively wide angle in the horizontal direction, but could be emitted in a relatively narrow angle in the vertical direction. As a result, the ultrasonic detector provided with this aerial ultrasonic microphone 1 has a wide maximum detection width in the horizontal direction and can detect an object existing within a range substantially equal to the width of the vehicle 8, Also,
The maximum detection width in the vertical direction has become narrower, making it possible to prevent erroneous detection of road surfaces.

【0054】[0054]

【発明の効果】請求項1乃至7に係る発明の空中超音波
マイクにあっては、水平方向には比較的広く、垂直方向
には比較的狭い指向特性を示す超音波パルスを発信させ
ることができる。
In the aerial ultrasonic microphone of the invention according to any one of claims 1 to 7, it is possible to emit an ultrasonic pulse exhibiting a directivity characteristic that is relatively wide in the horizontal direction and relatively narrow in the vertical direction. it can.

【0055】請求項8に係る発明の超音波検知器にあっ
ては、請求項1乃至7のいずれか一つの請求項に記載の
空中超音波マイクを備えた。その結果、水平方向には比
較的広い範囲にある物体を検知することができるが、垂
直方向には比較的狭い範囲にある物体だけ検知するの
で、路面等を誤検知しにくいようにすることができる。
An ultrasonic detector according to an eighth aspect of the present invention includes the aerial ultrasonic microphone according to any one of the first to seventh aspects. As a result, it is possible to detect an object in a relatively wide range in the horizontal direction, but only an object in a relatively narrow range in the vertical direction, so that it is possible to prevent erroneous detection of a road surface or the like. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の空中超音波マイクの第1の実施の形態
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an aerial ultrasonic microphone of the present invention.

【図2】本発明の空中超音波マイクを用いて構成した超
音波検知器のセンサ部を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a sensor unit of an ultrasonic detector configured using the aerial ultrasonic microphone of the present invention.

【図3】本発明の空中超音波マイクを備えた超音波検知
器が、車両に搭載されて使用される場合について示す説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a case where the ultrasonic detector including the aerial ultrasonic microphone of the present invention is mounted on a vehicle and used.

【図4】本発明の空中超音波マイクから発信される超音
波パルスの指向特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing directional characteristics of ultrasonic pulses transmitted from the aerial ultrasonic microphone of the present invention.

【図5】本発明の空中超音波マイクの第2の実施の形態
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of an aerial ultrasonic microphone of the present invention.

【図6】本発明の空中超音波マイクの第3の実施の形態
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of an aerial ultrasonic microphone of the present invention.

【図7】本発明の空中超音波マイクの第4の実施の形態
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a fourth embodiment of an aerial ultrasonic microphone of the present invention.

【図8】本発明の空中超音波マイクの第5の実施の形態
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a fifth embodiment of an aerial ultrasonic microphone of the present invention.

【図9】本発明の空中超音波マイクの第6の実施の形態
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a sixth embodiment of the aerial ultrasonic microphone of the present invention.

【図10】本発明の空中超音波マイクの第7の実施の形
態を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a seventh embodiment of an aerial ultrasonic microphone of the present invention.

【図11】本発明の空中超音波マイクの第8の実施の形
態を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an eighth embodiment of the aerial ultrasonic microphone of the present invention.

【図12】本発明の空中超音波マイクの第9の実施の形
態を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a ninth embodiment of the aerial ultrasonic microphone of the present invention.

【図13】本発明の空中超音波マイクの第10の実施の
形態を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a tenth embodiment of an aerial ultrasonic microphone of the present invention.

【図14】従来例の空中超音波マイクを示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a conventional airborne ultrasonic microphone.

【図15】従来例の空中超音波マイクを備えた超音波検
知器が、車両に搭載されて使用される場合について示す
説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a case where an ultrasonic detector including an airborne ultrasonic microphone of a conventional example is mounted on a vehicle and used.

【図16】従来例の空中超音波マイクから発信される超
音波パルスの指向特性を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a directional characteristic of an ultrasonic pulse transmitted from a conventional airborne ultrasonic microphone.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 空中超音波マイク 2 圧電素子 3 音響整合層 4 振動ケース 10 超音波検知器 20 センサ部 30 コントローラーユニット部 40 表示部 1 Aerial ultrasonic microphone 2 Piezoelectric element 3 Acoustic matching layer 4 vibration cases 10 Ultrasonic detector 20 sensor 30 Controller unit section 40 Display

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも、圧電基板の広がり振動モー
ドあるいは厚み振動モードを利用する圧電素子と、圧電
素子が一方の表面に接着される所定の厚みをもった音響
整合層と、前記圧電素子を内側にして前記音響整合層を
支持する振動ケースと、を備え、超音波パルスを送信す
るとともに、その超音波パルスを受けた物体から反射さ
れる反射波を受信して、該物体を検知する空中超音波マ
イクにおいて、 前記音響整合層は、その一方向の長さを、これと交わる
他方向の長さより短く形成し、前記振動ケースの前記音
響整合層を支持する面が、前記一方向の両端部において
露出するようにしたことを特徴とする空中超音波マイ
ク。
1. A piezoelectric element utilizing at least a spreading vibration mode or a thickness vibration mode of a piezoelectric substrate, an acoustic matching layer having a predetermined thickness to which the piezoelectric element is bonded to one surface, and the piezoelectric element inside. And a vibration case that supports the acoustic matching layer, which transmits an ultrasonic pulse and receives a reflected wave reflected from an object that has received the ultrasonic pulse to detect the object. In the acoustic wave microphone, the acoustic matching layer is formed such that its length in one direction is shorter than the length in the other direction intersecting with the acoustic matching layer, and the surface supporting the acoustic matching layer of the vibrating case has both ends in the one direction. An airborne ultrasonic microphone characterized by being exposed at.
【請求項2】 前記音響整合層を、その前記一方向の両
端部の厚さが中央部の厚さより薄くなるように形成した
請求項1記載の空中超音波マイク。
2. The aerial ultrasonic microphone according to claim 1, wherein the acoustic matching layer is formed such that the thickness of both ends in the one direction is smaller than the thickness of the central part.
【請求項3】 少なくとも、圧電基板の広がり振動モー
ドあるいは厚み振動モードを利用する圧電素子と、圧電
素子が一方の表面に接着される所定の厚みをもった音響
整合層と、前記圧電素子を内側にして前記音響整合層を
支持する振動ケースと、を備え、超音波パルスを送信す
るとともに、その超音波パルスを受けた物体から反射さ
れる反射波を受信して、該物体を検知する空中超音波マ
イクにおいて、 前記音響整合層を、その一方向の両端部の厚さが中央部
の厚さより薄くなるように形成したことを特徴とする空
中超音波マイク。
3. A piezoelectric element utilizing at least a spreading vibration mode or a thickness vibration mode of a piezoelectric substrate, an acoustic matching layer having a predetermined thickness to which the piezoelectric element is adhered to one surface, and the piezoelectric element inside. And a vibration case that supports the acoustic matching layer, which transmits an ultrasonic pulse and receives a reflected wave reflected from an object that has received the ultrasonic pulse to detect the object. An acoustic ultrasonic microphone, wherein the acoustic matching layer is formed such that the thickness of both ends in one direction is smaller than the thickness of the central portion.
【請求項4】 前記音響整合層は、その前記一方向の両
端部を、段差部の平面視が前記他方向に沿った略直線形
状を有し、前記一方向に沿う断面の段差部が略階段状を
なすように形成した請求項1乃至3記載の空中超音波マ
イク。
4. The acoustic matching layer has, at both ends in the one direction, a step portion having a substantially linear shape in a plan view along the other direction, and a step portion of a cross section along the one direction is substantially formed. The aerial ultrasonic microphone according to claim 1, wherein the aerial ultrasonic microphone is formed to have a step shape.
【請求項5】 前記音響整合層は、その前記一方向の両
端部を、段差部の平面視が前記他方向に長い略楕円形状
を有し、前記一方向に沿う断面の段差部が略階段状をな
すように形成した請求項1乃至3記載の空中超音波マイ
ク。
5. The acoustic matching layer has a substantially elliptical shape in plan view of the step portion at both ends in the one direction, and the step portion of a cross section along the one direction has a substantially staircase. The aerial ultrasonic microphone according to claim 1, which is formed to have a shape.
【請求項6】 前記音響整合層の段差部に、その音響整
合層の厚さが緩やかに変化するようなテーパを設けた請
求項4又は5記載の空中超音波マイク。
6. The airborne ultrasonic microphone according to claim 4, wherein the stepped portion of the acoustic matching layer is provided with a taper such that the thickness of the acoustic matching layer changes gently.
【請求項7】 前記テーパを、前記一方向に沿う断面が
略円弧形状になるように形成した請求項6記載の空中超
音波マイク。
7. The aerial ultrasonic microphone according to claim 6, wherein the taper is formed so that a cross section along the one direction has a substantially arc shape.
【請求項8】 請求項1乃至7のいずれか一つの請求項
に記載の空中超音波マイクを備えたセンサ部と、センサ
部が送受信する超音波信号を制御するコントローラーユ
ニット部と、コントローラーユニット部から送信される
制御信号を受信して所定の表示を実行する表示部と、か
ら構成したことを特徴とする超音波検知器。
8. A sensor unit including the aerial ultrasonic microphone according to claim 1, a controller unit unit for controlling ultrasonic signals transmitted and received by the sensor unit, and a controller unit unit. An ultrasonic detector comprising: a display unit that receives a control signal transmitted from the display unit and executes a predetermined display.
JP2001362885A 2001-11-28 2001-11-28 Aerial ultrasonic microphone and ultrasonic detector equipped therewith Pending JP2003163995A (en)

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