JP2004028649A - Ultrasonic sensor - Google Patents

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JP2004028649A JP2002182155A JP2002182155A JP2004028649A JP 2004028649 A JP2004028649 A JP 2004028649A JP 2002182155 A JP2002182155 A JP 2002182155A JP 2002182155 A JP2002182155 A JP 2002182155A JP 2004028649 A JP2004028649 A JP 2004028649A
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Yutaka Akahori
赤堀 豊
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic sensor whose directivity is wide in both the horizontal direction and the vertical direction. <P>SOLUTION: The ultrasonic sensor whose directivity is wide in the horizontal direction and the vertical direction is realized by using a piezo film and a retainer which are characterized by having a truncated cone shape of lower widening. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波センサに係り、特に、超音波を水平方向、垂直方向、共に広い指向性で送受信できる超音波センサに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、超音波の送信から受信の時間間隔で2点間の距離を求める方法は広く知られており、超音波センサからある物体までの距離を測定するには図5に示すように、送信側の超音波センサ51と受信側の超音波センサ52を並べて設置し、送信側の超音波センサが送信した超音波が物体にあたって反射し受信側の超音波センサが受信するまでの時間で距離を測定している。
【0003】
この場合は超音波の波動が送信側の超音波センサから測定対象の物体53までと、測定対象の物体53から受信側の超音波センサまでを往復しているので、送信から受信までの時間に超音波の速度を乗じ、更に2で割ることで超音波センサから物体までの距離が判明する。
【0004】
また、図6に示すように超音波センサの送信側61、受信側62を向かい合わせにして超音波センサ間の距離を測定する場合は送信から受信までの時間に超音波の速度を乗じることで距離が判明する。図6の様に超音波センサ間の距離を測定する場合には送信側が超音波を送信できる指向性、受信側が超音波を受信できる指向性が狭いと超音波センサの位置関係、向きに制約が生じる事になる。
【0005】
つまり、送信側、受信側の超音波センサがお互いの指向性が許容できる範囲内に相手側の超音波センサが存在しなければ距離の測定が出来ない。例えば送信側の超音波センサの指向性が図6の点線に示す様な範囲の場合に、送信側の超音波センサ61が位置63に平行移動した場合は送信側センサの発する超音波を受信側センサで受信出来ない。
【0006】
従って距離の測定が不可能になる。以上の事から超音波センサ間の距離を測定する場合には超音波センサが送信できる、受信できる指向性が可能な限り広い方がセンサの位置関係に制約を生じないために有利である。
【0007】
特開平7−334292には超音波と電磁波信号からペン等の座標を入力する座標入力装置が記載されている。この様に複数点からの距離を測定して座標を測定する場合、座標を特定すべき対象物が、ある平面上に位置する事が前提として許されるならば超音波センサに要求される指向性は平面に対して水平方向に指向性360度の特性を持っている事が望ましい。
【0008】
上記、平面方向に指向性の広い超音波センサとしては、圧電性高分子材料をフィルム状に加工したピエゾフィルムを使用し、図7に示すように円筒形に構成し、外部から交流波形の電気信号で、超音波領域の周波数で振動させる送信側超音波センサと、外部からの超音波を受信したピエゾフィルムが信号波形を出力する受信側超音波センサが米国MSI社、日本代理店の株式会社東京センサの資料で紹介されている。
【0009】
この超音波センサは水平方向に360度の指向性を持っていることを特徴としている。上記資料には垂直方向の指向性は円筒の高さに反比例すること、使用する超音波の周波数が一定の場合、垂直方向に広い指向性を持たせるには円筒形の高さを小さくする必要があること、使用する超音波の周波数に最適な円筒の直径があること、送信側超音波センサの超音波到達距離と受信側超音波センサの受信感度はピエゾフィルムの面積に比例すること、が記載されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、平面上でペンを動作させ、その位置を検出するような使用形態で要求される超音波センサは、ペンが回転することを考慮して水辺方向の指向性のみ広いことが要求され、垂直方向への指向性の要求は使用中のペンの傾き分のみが要求されるが、ある物体の立体的、3次元的な位置、座標を同じ原理で得るためには垂直方向にも広い指向性を必要とする。
【0011】
図8は例えば小型の飛行体を立体的、3次元的に操作するために同じ原理で3点からの距離を測定し、座標を検出するような場合の概略構成図である。飛行体83に送信側の超音波センサ81があり、3個の受信側超音波センサ82が超音波を受信すれば飛行体83に搭載された送信側超音波センサ81と受信側超音波センサ82との各々の距離が判明し、超音波センサ82の位置を基準とした飛行体83の3次元的な位置、座標が判明する。
【0012】
この様に座標を特定したい物体が3次元の空間に存在する、移動する場合に基準点からの距離を測定し、座標を算出する場合には、超音波センサには水平方向と共に、垂直方向にも広い指向性が要求される。
【0013】
上記従来のピエゾフィルムを使用した超音波センサで垂直方向に広い指向性を持たせるために、円筒形の高さを小さくするとピエゾフィルム全体の面積が小さくなる。ピエゾフィルムを用いた超音波センサの送信側センサに入力されるエネルギーが一定の場合、センサの音圧出力はピエゾフィルムの面積に比例する。
【0014】
従って垂直方向に広い指向性を持たせるために円筒形の高さを小さくした超音波センサは、高さが大きい超音波センサよりも発生できる音圧出力が小さくなる。音圧出力は超音波センサによって測定出来る距離と比例関係にあるため、垂直方向に広い指向性を得るために高さを小さくした超音波センサは測定出来る距離が小さくなることになる。
【0015】
この音圧出力が小さくなることから到達距離が小さくなることを相殺し、垂直方向の指向性と到達距離を両立させるためには送信側センサに外部から入力するエネルギーを大きくする必要がある。ピエゾフィルム自身は電気回路ではコンデンサに等価の容量性素子であり、超音波センサに入力するエネルギーは交流の電気エネルギーであるため、センサに入力する交流波形の周波数か電圧を大きくする必要が有る。ピエゾフィルムを用いた円筒形の超音波センサの場合、最適な周波数は円筒の直径から決まってしまうため、入力するエネルギーを大きくするには印加電圧を高くする必要がある、という問題点が有る。
【0016】
超音波センサの受信側センサの受信感度も同様に、垂直方向に指向性を広げるために高さ方向を小さくしたセンサは、そのセンサからの出力波形が小さくなるために、受信感度を上げるためには増幅率の高い受信側増幅回路が必要になるという問題点が有る。
【0017】
これらの問題点は送信側、受信側ともに周辺回路の消費電力、複雑性や規模の増大、ひいては超音波による距離測定システム全体の単価上昇につながる。
【0018】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、水平、垂直方向共に広い指向性を持つとともに、送信側センサでは一定の音圧出力および超音波の到達距離、受信側センサではセンサが出力する出力波形および受信感度を確保した超音波センサを提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の超音波センサは、上下に鍔部を有する断面が台形の円錐体の支持体斜面にピエゾフィルムを張り付けた事を特徴とする。
【0020】
または、上下に鍔部を有する下広がりの円錐体の一部を有する支持体斜面にピエゾフィルムを張り付けた事を特徴とする。さらに上記の支持体とピエゾフィルムの間に均一なエアギャップを設けたことを特徴とする。
【0021】
この発明によれば、超音波センサは一定のピエゾフィルムの面積を確保することで、送信側センサでは一定の音圧出力および超音波の到達距離、受信側センサではセンサが出力する出力波形および受信感度を確保しながら水平方向と垂直方向にも広い指向性を持つことが可能になる。
【0022】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る超音波センサの実施形態について詳細に説明する。図1は、本実施形態の超音波センサで使用しているピエゾフィルムの形状を示す平面展開図である。図2は図1のピエゾフィルムを円錐台形状の斜面に相当する部分の形状に立体的に組み立てた状態の斜視図である。
【0023】
図3はピエゾフィルムを支える断面形状が台形の円錐台形状であり、ピエゾフィルムとの間に斜面に沿った一定のエアギャップを設けた事を特徴とする支持体の断面図である。
【0024】
図4は図3の支持体の斜視図である。一定のエアギャップを設けている理由は、円錐台形状のピエゾフィルムの内面側に発生した超音波が支持体に当たって反射し、この反射した超音波の波動がピエゾフィルムの振動に干渉することを防ぐためである。
【0025】
ピエゾフィルムは立体的に組み立てた際に図2のような形態をとるために図1の様な扇形の形状をとる。更に入出力の端子として電極部分11が中央部から伸びている。図2の様に組み立てたピエゾフィルムは図4の支持体に帽子を被せるように組み合わされる。ピエゾフィルムが安定して固定出来るように、断面図3の斜面の角度はピエゾフィルムを立体的に組み立てた状態の角度に合わせてある。
【0026】
更に支持体のピエゾフィルムに接する斜面には、支持体の上面と底面にピエゾフィルムを支持する円盤状の鍔部が有り、上下の鍔部に挟まれた斜面にはピエゾフィルムの斜面の内面部と一定のエアギャップが開くような凹みが有る。
【0027】
本発明の超音波センサでは上部と下部で平面方向の直径が異なるために、例えば送信側センサとして使用する場合は、指向性と音圧出力の関係、または指向性と超音波の到達距離の関係を、ピエゾフィルムと支持体の寸法値を変更すれば、要求される特性に応じて変更できる。
【0028】
従来例で述べたようにピエゾフィルムを使用した超音波センサには使用する周波数に最適な円筒の直径が存在する。従って本発明の超音波センサの円錐台形状下部よりも上部に最適な円筒の直径が近い場合は、円錐台形状のピエゾフィルムの上部が下部よりも強く振動する。従ってピエゾフィルム上部から送信される超音波が、下部から送信される超音波よりも強いために垂直方向の指向性と音圧出力が優先される。
【0029】
周波数に最適な円筒の直径が、本発明の超音波センサの円錐台形状上部よりも下部に近い場合は逆に水平方向の指向性と音圧出力が優先される。超音波センサを使用する周波数に最適な円筒の直径が斜面の中央であれば、垂直方向と水平方向の指向性にバランスをとった中間の特性を持たせることが可能になる。
【0030】
この使用する超音波の周波数とセンサの直径に関する特性は、受信側のセンサでも同様である。従って図8に示すような用途で使用する場合に、小型の飛行体を操作する3次元の立体的な範囲に合わせた指向性の超音波センサを作成することは容易である。
【0031】
また、超音波センサに対する指向性の要求が水平方向360度よりも狭い場合、例えば図8の受信側超音波センサ82が壁面や柱に接した床面の様な位置に有る場合には、壁面や柱の有る方向には超音波送信、受信は必要が無い。
【0032】
図9に示すようにピエゾフィルムと支持体を組み合わせた円錐台形状の一部を切り取った形状にすれば、切り取った部分にはピエゾフィルムが存在しないので、超音波の送受信は行われない。支持体の上下に鍔部を有する下広がりの円錐体の一部を有する形状にすることで、要求に応じた水平方向の指向性を持った超音波センサを作成することは容易である。
【0033】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、水平、垂直方向共に広い指向性を持つとともに、ピエゾフィルムの面積を確保することで、送信側超音波センサでは一定の音圧出力および超音波の到達距離、受信側超音波センサではセンサが出力する出力波形および受信感度を確保することが可能になる。これによって送信側、受信側ともに周辺回路の消費電力の増大、複雑性や規模の増大を招かない超音波センサを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る超音波センサのピエゾフィルムの形態を示す平面展開図である。
【図2】本発明に係る超音波センサのピエゾフィルムの形態を示す斜視図である。
【図3】同実施形態の支持体の断面図である。
【図4】同実施形態の支持体の斜視図である。
【図5】超音波センサで距離を測定する原理を示す説明図である。
【図6】超音波センサで距離を測定する原理を示す説明図である。
【図7】ピエゾフィルムを使用した従来の超音波センサの説明図である。
【図8】飛翔物体の位置、座標を超音波センサで把握するシステムの概略図である。
【図9】本発明の、水平方向に限定された指向性を持つ超音波センサの概略図である。
【符号の説明】
11・・・電極部
51、61、81・・・超音波センサの送信側
52、62、82・・・超音波センサの受信側
53・・・距離測定対象の物体
63・・・送信側超音波センサを移動させた位置
83・・・飛行体
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic sensor, and more particularly, to an ultrasonic sensor capable of transmitting and receiving ultrasonic waves with a wide directivity in both horizontal and vertical directions.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a method of obtaining a distance between two points at a time interval between transmission and reception of an ultrasonic wave is widely known. To measure a distance from an ultrasonic sensor to an object, as shown in FIG. The ultrasonic sensor 51 on the receiving side and the ultrasonic sensor 52 on the receiving side are installed side by side, and the distance is determined by the time until the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic sensor on the transmitting side is reflected on the object and received by the ultrasonic sensor on the receiving side. Measuring.
[0003]
In this case, since the ultrasonic wave is reciprocating from the ultrasonic sensor on the transmitting side to the object 53 to be measured and from the object 53 to be measured to the ultrasonic sensor on the receiving side, the time from transmission to reception is reduced. The distance from the ultrasonic sensor to the object is determined by multiplying the velocity of the ultrasonic wave and dividing by two.
[0004]
As shown in FIG. 6, when measuring the distance between the ultrasonic sensors with the transmitting side 61 and the receiving side 62 of the ultrasonic sensor facing each other, the time from transmission to reception is multiplied by the velocity of the ultrasonic wave. Find out the distance. When measuring the distance between the ultrasonic sensors as shown in FIG. 6, if the directivity of the transmitting side to transmit the ultrasonic waves and the directivity of the receiving side to receive the ultrasonic waves are narrow, the positional relationship and the direction of the ultrasonic sensors are restricted. Will happen.
[0005]
In other words, the distance cannot be measured unless the ultrasonic sensors on the other side are within a range in which the directivity of the ultrasonic sensors on the transmitting side and the ultrasonic sensor on the receiving side is acceptable. For example, when the directivity of the ultrasonic sensor on the transmitting side is in the range as indicated by the dotted line in FIG. 6, when the ultrasonic sensor 61 on the transmitting side moves in parallel to the position 63, the ultrasonic wave emitted from the transmitting sensor is transmitted to the receiving side. Cannot receive with sensor.
[0006]
Therefore, distance measurement becomes impossible. From the above, when measuring the distance between the ultrasonic sensors, it is advantageous that the directivity that can be transmitted and received by the ultrasonic sensors is as wide as possible, because there is no restriction on the positional relationship between the sensors.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-334292 describes a coordinate input device for inputting coordinates of a pen or the like from ultrasonic waves and electromagnetic wave signals. When measuring the coordinates by measuring the distance from a plurality of points in this way, the directivity required for the ultrasonic sensor if it is allowed to assume that the object whose coordinates are to be specified is located on a certain plane. Desirably has a characteristic of a directivity of 360 degrees in a horizontal direction with respect to a plane.
[0008]
As the above-mentioned ultrasonic sensor having a wide directivity in the plane direction, a piezo film obtained by processing a piezoelectric polymer material into a film is used, and is formed in a cylindrical shape as shown in FIG. The transmission-side ultrasonic sensor that vibrates at a frequency in the ultrasonic range with a signal and the reception-side ultrasonic sensor that outputs a signal waveform from a piezo film that has received an external ultrasonic wave are MSI Corporation of the United States and Japan Corporation. Introduced in the Tokyo Sensor document.
[0009]
This ultrasonic sensor is characterized in that it has a directivity of 360 degrees in the horizontal direction. According to the above material, the directivity in the vertical direction is inversely proportional to the height of the cylinder.If the frequency of the ultrasonic wave used is constant, it is necessary to reduce the height of the cylinder to have a wide directivity in the vertical direction. That there is an optimal cylindrical diameter for the frequency of the ultrasonic wave to be used, and that the ultrasonic reach distance of the transmitting ultrasonic sensor and the receiving sensitivity of the receiving ultrasonic sensor are proportional to the area of the piezo film. Has been described.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, an ultrasonic sensor required in a usage form such as operating a pen on a plane and detecting its position is required to have only a wide directivity in the waterside direction in consideration of the rotation of the pen, Directivity in the direction is required only for the tilt of the pen in use, but in order to obtain the three-dimensional, three-dimensional position and coordinates of a certain object on the same principle, the directivity is also wide in the vertical direction. Need.
[0011]
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a case where a distance is measured from three points and coordinates are detected based on the same principle in order to operate a small flying object three-dimensionally and three-dimensionally. If the flying object 83 has an ultrasonic sensor 81 on the transmitting side, and the three receiving ultrasonic sensors 82 receive ultrasonic waves, the transmitting ultrasonic sensor 81 and the receiving ultrasonic sensor 82 mounted on the flying object 83 will be described. Are determined, and the three-dimensional position and coordinates of the flying object 83 with reference to the position of the ultrasonic sensor 82 are determined.
[0012]
When an object whose coordinates are to be specified exists in a three-dimensional space, the distance from a reference point is measured when the object moves, and the coordinates are calculated. Also requires a wide directivity.
[0013]
When the height of the cylindrical shape is reduced in order to provide a wide directivity in the vertical direction in the ultrasonic sensor using the conventional piezo film, the area of the entire piezo film is reduced. When the energy input to the transmission side sensor of the ultrasonic sensor using the piezo film is constant, the sound pressure output of the sensor is proportional to the area of the piezo film.
[0014]
Therefore, an ultrasonic sensor having a cylindrical height reduced in order to have a wide directivity in the vertical direction can generate a smaller sound pressure output than an ultrasonic sensor having a large height. Since the sound pressure output is proportional to the distance that can be measured by the ultrasonic sensor, the distance that can be measured by an ultrasonic sensor whose height is reduced in order to obtain a wide directivity in the vertical direction is reduced.
[0015]
It is necessary to increase the energy input from the outside to the transmitting sensor in order to offset the decrease in the reach due to the decrease in the sound pressure output and to achieve both the directivity in the vertical direction and the reach. The piezo film itself is a capacitive element equivalent to a capacitor in an electric circuit, and the energy input to the ultrasonic sensor is AC electric energy. Therefore, it is necessary to increase the frequency or voltage of the AC waveform input to the sensor. In the case of a cylindrical ultrasonic sensor using a piezo film, the optimum frequency is determined by the diameter of the cylinder, so that there is a problem that it is necessary to increase the applied voltage to increase the input energy.
[0016]
Similarly, the receiving sensitivity of the receiving side sensor of the ultrasonic sensor is also reduced in the height direction in order to increase the directivity in the vertical direction. However, there is a problem that a receiving-side amplifier circuit having a high amplification factor is required.
[0017]
These problems lead to an increase in the power consumption, complexity and scale of the peripheral circuits on both the transmitting side and the receiving side, and in turn, an increase in the unit price of the entire distance measuring system using ultrasonic waves.
[0018]
Therefore, the present invention is to solve the above problems, the problem is, while having a wide directivity in both the horizontal and vertical directions, a constant sound pressure output and ultrasonic wave reach distance in the transmitting sensor, the receiving sensor An object of the present invention is to provide an ultrasonic sensor in which an output waveform output by a sensor and reception sensitivity are secured.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, an ultrasonic sensor according to the present invention is characterized in that a piezo film is attached to a slope of a support having a trapezoidal conical body having a flange at the top and bottom.
[0020]
Alternatively, a piezo film is attached to a slope of a support having a part of a conical body having a lower and upper flanges. Further, a uniform air gap is provided between the support and the piezo film.
[0021]
According to the present invention, the ultrasonic sensor secures a constant piezo film area, so that the transmitting sensor has a constant sound pressure output and the ultrasonic wave reach distance, and the receiving sensor has an output waveform and reception waveform that are output by the sensor. It is possible to have a wide directivity in the horizontal and vertical directions while ensuring sensitivity.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of an ultrasonic sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a developed plan view showing the shape of a piezo film used in the ultrasonic sensor of the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the piezo film of FIG. 1 is three-dimensionally assembled into a shape corresponding to a slope having a truncated cone shape.
[0023]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a support having a trapezoidal frustoconical shape for supporting the piezo film and having a constant air gap along a slope between the piezo film and the piezo film.
[0024]
FIG. 4 is a perspective view of the support of FIG. The reason for providing a constant air gap is that ultrasonic waves generated on the inner surface side of the piezo film having a truncated cone shape are reflected on the support, and the wave of the reflected ultrasonic waves does not interfere with the vibration of the piezo film That's why.
[0025]
The piezo film takes a fan-shaped shape as shown in FIG. 1 in order to take a shape as shown in FIG. 2 when assembled three-dimensionally. Further, an electrode portion 11 extends from the center as an input / output terminal. The piezo film assembled as shown in FIG. 2 is assembled so as to cover the support of FIG. 4 with a hat. In order to stably fix the piezo film, the angle of the slope in the sectional view 3 is adjusted to the angle in a state where the piezo film is three-dimensionally assembled.
[0026]
In addition, on the slope of the support in contact with the piezo film, there is a disc-shaped flange supporting the piezo film on the top and bottom surfaces of the support, and on the slope sandwiched between the upper and lower flanges, the inner surface of the slope of the piezo film There is a dent that opens a certain air gap.
[0027]
In the ultrasonic sensor of the present invention, since the diameter in the planar direction is different between the upper part and the lower part, for example, when used as a transmission-side sensor, the relation between directivity and sound pressure output, or the relation between directivity and the reach of ultrasonic waves Can be changed according to the required characteristics by changing the dimensional values of the piezo film and the support.
[0028]
As described in the conventional example, an ultrasonic sensor using a piezo film has a cylinder diameter that is optimal for the frequency to be used. Therefore, when the optimum diameter of the cylinder is closer to the upper part than the lower part of the truncated cone of the ultrasonic sensor of the present invention, the upper part of the piezo film having the truncated cone shape vibrates more strongly than the lower part. Therefore, since the ultrasonic wave transmitted from the upper portion of the piezo film is stronger than the ultrasonic wave transmitted from the lower portion, the directivity in the vertical direction and the sound pressure output are prioritized.
[0029]
When the diameter of the cylinder most suitable for the frequency is closer to the lower part than the upper part of the truncated cone of the ultrasonic sensor of the present invention, the directivity in the horizontal direction and the sound pressure output are given priority. If the diameter of the cylinder most suitable for the frequency at which the ultrasonic sensor is used is the center of the slope, it is possible to have an intermediate characteristic that balances the directivity in the vertical and horizontal directions.
[0030]
The characteristics relating to the frequency of the ultrasonic wave used and the diameter of the sensor are the same for the sensor on the receiving side. Therefore, when used in applications such as those shown in FIG. 8, it is easy to create a directional ultrasonic sensor adapted to a three-dimensional three-dimensional range for operating a small flying object.
[0031]
Further, when the directivity requirement for the ultrasonic sensor is narrower than 360 degrees in the horizontal direction, for example, when the receiving-side ultrasonic sensor 82 in FIG. There is no need to transmit or receive ultrasonic waves in the direction of the pillars.
[0032]
As shown in FIG. 9, if a part of a truncated cone formed by combining a piezo film and a support is cut off, no ultrasonic wave is transmitted and received because the piezo film does not exist in the cut portion. It is easy to create an ultrasonic sensor having a horizontal directivity as required by forming a shape having a part of a downward-spreading cone having a flange portion above and below the support.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, while having a wide directivity in both the horizontal and vertical directions, and securing the area of the piezo film, the transmission-side ultrasonic sensor has a constant sound pressure output and the arrival of ultrasonic waves. With the distance and reception-side ultrasonic sensor, it is possible to ensure the output waveform output by the sensor and the reception sensitivity. As a result, it is possible to provide an ultrasonic sensor that does not increase power consumption, complexity, or scale of peripheral circuits on both the transmitting side and the receiving side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a developed plan view showing a form of a piezo film of an ultrasonic sensor according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a form of a piezo film of the ultrasonic sensor according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the support of the embodiment.
FIG. 4 is a perspective view of the support of the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a principle of measuring a distance with an ultrasonic sensor.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a principle of measuring a distance by an ultrasonic sensor.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional ultrasonic sensor using a piezo film.
FIG. 8 is a schematic diagram of a system for grasping the position and coordinates of a flying object with an ultrasonic sensor.
FIG. 9 is a schematic diagram of an ultrasonic sensor having directivity limited in a horizontal direction according to the present invention.
[Explanation of symbols]
11 ... Electrode units 51, 61, 81 ... Transmission side 52, 62, 82 of ultrasonic sensor ... Reception side 53 of ultrasonic sensor ... Object 63 to be measured for distance ... Transmission side Position 83 where the sound wave sensor is moved ... Flying object

Claims (3)

上下に鍔部を有する断面が台形の円錐体の支持体斜面にピエゾフィルムを張り付けた事を特徴とする超音波センサ。An ultrasonic sensor characterized in that a piezo film is attached to a support slope of a trapezoidal conical body having a flange portion at the top and bottom. 上下に鍔部を有する下広がりの円錐体の一部を有する支持体斜面にピエゾフィルムを張り付けた事を特徴とする超音波センサ。An ultrasonic sensor characterized in that a piezo film is stuck on a slope of a support having a part of a downwardly extending cone having upper and lower flanges. ピエゾフィルムと支持体の間に均一なエアギャップを設けたことを特徴とする上記請求項1、2の超音波センサ。3. The ultrasonic sensor according to claim 1, wherein a uniform air gap is provided between the piezo film and the support.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108262240A (en) * 2018-03-28 2018-07-10 吉林大学 A kind of PVDF ultrasonic transmitters of truncated conical shape

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