JP2017167061A - Ultrasonic sound wave sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波センサに関する。 The present invention relates to an ultrasonic sensor.
従来、車両のバンパ等に設けられた超音波センサにより車両と車両周囲の物体との距離を検知し、車両と物体との衝突を回避する制御が行われている。 Conventionally, an ultrasonic sensor provided in a bumper or the like of a vehicle detects a distance between the vehicle and an object around the vehicle, and controls to avoid a collision between the vehicle and the object.
このような超音波センサとして、例えば、特許文献1に記載の超音波センサがある。特許文献1に記載の超音波センサは、超音波の送受信面を有する振動体が収容されたセンサ部と、当該センサ部を車両バンパの孔に固定するためのベゼルとを有した構成とされており、ベゼルの一端に拡径されたフランジ部を有している。この超音波センサを車両に装着すると、振動体の送受信面とその送受信面の面周囲を囲むフランジ部の一端が、車両の表側に突出する。
As such an ultrasonic sensor, for example, there is an ultrasonic sensor described in
特許文献1に記載の超音波センサを搭載した車両の場合、降雨時において、車両の側面を伝って超音波センサに流れてきた雨水は、フランジ部の外表面を経由して振動体の送受信面へと伝わる。このとき、送受信面上を雨水が流れることで、物体の誤検知が懸念される。さらに、超音波センサの送受信面上を雨水が流下することに伴い、誤作動が発生するおそれもある。
In the case of a vehicle equipped with the ultrasonic sensor described in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、流水に起因する性能低下を抑制することができる超音波センサを提供することを主目的とする。 This invention is made | formed in order to solve the said subject, and it aims at providing the ultrasonic sensor which can suppress the performance fall resulting from flowing water.
本発明は、車両の外面部に取り付けられる超音波センサであって、超音波を送受信する送受信面を有する振動体が収容されたセンサ部と、前記送受信面の周囲を囲み、かつ前記外面部の表面に対して突出するようにして設けられる枠部と、を備え、前記枠部には、前記外面部への取り付け状態で前記送受信面の上方となる部位で、かつ前記枠部の正面視における外縁よりも内側の位置に、前記外面部の表面を伝う流水を前記送受信面の側方に案内する流水案内部が設けられている。 The present invention relates to an ultrasonic sensor attached to an outer surface portion of a vehicle, the sensor portion containing a vibrating body having a transmission / reception surface for transmitting and receiving ultrasonic waves, surrounding the transmission / reception surface, and of the outer surface portion. A frame portion that is provided so as to protrude from the surface, and the frame portion is a portion that is above the transmission / reception surface when attached to the outer surface portion, and in a front view of the frame portion A running water guide portion is provided at a position inside the outer edge to guide the running water that is transmitted along the surface of the outer surface portion to the side of the transmission / reception surface.
上記構成では、降雨時に車両の側面を伝って超音波センサに流れてきた雨水は、フランジ部に到達した後、流水案内部を介して送受信面の側方へと案内される。この場合、送受信面上を雨水が通過することが抑制される。そのため、流水に起因する超音波センサの性能低下を抑制することができる。 In the above configuration, rainwater that has flowed to the ultrasonic sensor along the side surface of the vehicle during rainfall reaches the flange portion, and is then guided to the side of the transmission / reception surface via the flowing water guide portion. In this case, it is suppressed that rainwater passes on the transmission / reception surface. Therefore, it is possible to suppress the performance degradation of the ultrasonic sensor due to flowing water.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
図1は、本実施形態の超音波センサ200を車両のバンパ100に取り付けたときの状態を示した側面図である。図2は、図1の断面図である。なお、図1では、バンパ100のみ断面を示している。超音波センサ200は、例えば、車両の外面部であるバンパ100に取り付けられ、車両周囲の物体の検知に用いられる。
FIG. 1 is a side view showing a state when the
超音波センサ200は、バンパ100に設けられた孔101内に固定される。超音波センサ200は、センサ部20とベゼル10とを有した構成とされ、センサ部20を孔101内にバンパ100の裏側から挿入することで、バンパ100へ固定される。
The
センサ部20は、合成樹脂製のハウジング23を備え、ハウジング23には振動体21と弾性部材22とが収容されている。
The
振動体21は、円柱状の構造を有しており、内部に圧電素子(図示せず)を備えている。振動体21の一方の端面は、送受信面21aを構成している。この送受信面21aは、超音波を送信する送信面、及びこの送信面から送波された超音波を物体が反射した反射波として受信する受信面を兼ねている。本実施形態では、送受信面21aは、誘電性材料(例えば、アルミニウム)で構成され円形状に形成されている。
The vibrating
弾性部材22は、弾性を有する樹脂、例えばシリコーンゴムにより形成されている。弾性部材22は円筒状であり、筒内には振動体21を収容している。そして、弾性部材22は、振動体21の側面、及び振動体21の送受信面21aとは反対側の端面(底面)の一部を覆っている。弾性部材22は、外部からの振動や振動体21の送受信面21a以外の面での送受振動を減衰する役割を担っている。
The
弾性部材22の前端部から底部の内面までの長さは、振動体21の送受信面21aから底面までの長さと等しくされている。したがって、振動体21が弾性部材22に収容された際に、振動体21の送受信面21aと弾性部材22の前端部は略面一となる。
The length from the front end portion of the
ハウジング23の一面には、一端が開口した円筒形の側壁部23aが設けられており、その側壁部23aの内部が、振動体21及び弾性部材22の収容部として機能する。側壁部23aからは、振動体21の送受信面21aが露出している。また、ハウジング23の中空部内には回路基板24が収納されており、この回路基板24はコネクタ(図示せず)を介して、車両側の電気回路と電気的に接続される。
One side of the
ベゼル10は枠部としてのフランジ部11を有している。フランジ部11は、送受信面21a及び弾性部材22の面周囲を囲むように円環状に形成されている。超音波センサ200をバンパ100に取り付けた際、フランジ部11は、送受信面21a及び弾性部材22の前端部とともに、バンパ100の表面に突出するように構成されている。フランジ部11の外径は、バンパ100の孔101の内径よりも大径に設定されており、バンパ100の孔101に超音波センサ200が固定された状態では、フランジ部11の背面側がバンパ100の表面に当接する。
The
フランジ部11は、表面部11aと背面部11bを有している。表面部11aは、超音波センサ200を車両に取り付けた際に、車両の外側を向く面である。本実施形態において、表面部11aは、送受信面21aから離れるほどバンパ100の表面に近づくテーパ面を有している。一方、背面部11bは、バンパ100の表面と対向する面であり、背面部11bの一部はバンパ100の表面に当接している。
The
図3(a)には、超音波センサ200をバンパ100に取り付けた際の正面図を示す。表面部11aは、送受信面21a及び弾性部材22と、同心円状に構成されている。
FIG. 3A shows a front view when the
ここで、降雨時に車両に降った雨水は、車両の側面を流下して、超音波センサ200が取り付けられたバンパ100の表面へと伝わる。
Here, the rain water that has fallen on the vehicle during the rain flows down the side surface of the vehicle and is transmitted to the surface of the
フランジ部11には、このようにバンパ100の表面を伝ってきた雨水(流水)を送受信面21aの側方に案内する流水案内部が設けられている。図3(a)、(b)に示すように、フランジ部11は、バンパ100への取り付け状態で送受信面21aの上方となる部位で、かつフランジ部11の正面視における外縁よりも内側の位置に、流水案内部として水受け面12を有している。
The
水受け面12は、バンパ100への取り付け状態で上方を向くように設けられている。すなわち、水受け面12は、フランジ部11の上端部11cからそれぞれ左右斜め下方に向かって設けられている。この場合、水受け面12を斜め下方へ延びる一対の傾斜面とすることで、上方から流下してきた雨水が溜まることなくスムーズに流れ落ちることができる。
The
本実施形態においては、水受け面12を表面部11aの奥側(つまり、背面部11bとバンパ100の表面との間)に設けたことで、流水案内部は溝部13を構成している。超音波センサ200をバンパ100の表側から見た場合には、溝部13は表面部11aに隠れ、溝部13を直接確認できない構造となっている。これにより、超音波センサ200の見栄えを損なうことを抑制できる。
In the present embodiment, the
溝部13は、背面部11bとバンパ100の表面を側面とし、水受け面12を底面として構成される。この場合、バンパ100の表面を伝ってきた雨水は、直接溝部13へと入り込み、送受信面21aの側方へと案内される。これにより、雨水が表面部11aの側へ跳ね上がることを防ぐことができ、流水案内部の流水案内性能を高めることができる。
The
図4には、バンパ100の表面を流下する水の動きを示す。降雨時に、バンパ100の表面を流下し超音波センサ200に流れてきた雨水は、フランジ部11に到達すると、図中の矢印のように左右斜め下方向に延びる溝部13に沿って、送受信面21aの両側の側方へと案内される。
FIG. 4 shows the movement of water flowing down the surface of the
上記構成により、本実施形態に係る超音波センサ200は、以下の効果を奏する。
With the above configuration, the
超音波センサ200のフランジ部11において、バンパ100への取り付け状態で送受信面21aの上方となる部位で、かつフランジ部11の正面視における外縁よりも内側となる位置に、水受け面12を設けた。この場合、超音波センサ200に流れてきた雨水は、水受け面12を介して送受信面21aの側方へと案内される。これにより、送受信面21aの面上を雨水が通過することを防ぐことができ、流水に起因する超音波センサ200の性能低下を抑制することができる。
In the
流水案内部として水受け面12を、バンパ100への取り付け状態で上方を向き、かつ互いに逆の傾斜方向に延びるように設けた。この場合、雨水は水受け面12の傾斜に沿って送受信面21aの両側の側方へスムーズに案内される。これにより、雨水が送受信面21aの面上を通過することが抑制される。
The
水受け面12を表面部11aの奥側(つまり、背面部11bとバンパ100の表面との間)に設け、流水案内部として溝部13を設けた。この場合、バンパ100に取り付けられた超音波センサ200をバンパ100の表側から見ると、溝部13の存在が表面部11aによって隠される。そのため、超音波センサ200の見栄えを損なうことを抑制しつつ、所望の流水案内性能を付与することができる。
The
加えて、流水案内部を溝部13とすることで、雨水がバンパ100の表面を伝って流下する際、その雨水は直接溝部13へ入り込むこととなる。そのため、雨水が表面部11aの側に跳ね上がることを抑制でき、流水案内部の流水案内性能を一層高めることができる。
In addition, by setting the running water guide portion as the
また、上記実施形態の超音波センサ200は、車両と物体との衝突を回避するシステムに適用される。衝突回避システムは、超音波センサの検出に基づいて、衝突を回避すべく自動的にブレーキ装置を作動させたり、警報装置を作動させたりするシステムである。上記構成によれば、送受信面21aの面上を雨水が通過することを防ぐことにより、超音波センサ200の誤作動の発生を抑制でき、ひいては、ブレーキ装置や警報装置が不要に作動することを抑えることができる。
In addition, the
<変形例>
・上記実施形態では、溝部13を構成する水受け面12を、フランジ部11の上端部11cからそれぞれ左右斜め下方向へ延びるように設けた。この点、水受け面12の配置はこれに限られず、雨水が上方から下方へスムーズに流下する構成であればよく、例えば、図5(a)、(b)に示すような水受け面12、ひいては溝部13としてもよい。
<Modification>
In the above embodiment, the
図5(a)では、フランジ部11の上端部11cよりも鉛直下方向へ下がった箇所(例えば、フランジ部11の径方向の厚みの中間点)を起点として、それぞれ左右斜め下方向へ延びるように水受け面12を設けた。この構成によれば、雨水が送受信面21aの正面視左右方向の中心に沿って上方から流下した場合において、雨水が溝部13へ入り込みやすくなる。これにより、雨水の表面部11a側への跳ね上がりを防ぐことができ、溝部13の流水案内性能を一層高めることができる。
In FIG. 5 (a), each of the
図5(b)では、送受信面21aの上方となる部位に、上方に凸の円弧形状に形成された水受け面12を設けた。この構成によれば、溝部13としては、送受信面21aの正面視左右方向の中心部において、溝の深さ(背面部11bの上下方向の長さ)が最も大きくなる。その結果、この部分で大量の水を受け入れることが可能となる。すなわち、大量の雨水が送受信面21aの中心に沿って、溝部13へ流下した場合において、水の受け入れ量が大きいため雨水が表面部11aの側に溢れ出ることを防ぐことができる。また、雨水が送受信面21aの中心付近を通る場合には、中心以外を通る場合よりも雨水を左右横方向に案内する必要性が増すと考えられ、上記構成は好適である。これにより、溝部13の流水案内性能を一層高めることができる。
In FIG.5 (b), the
このように、送受信面21aの正面視左右方向の中心線上にも溝部13を設けることで、見栄えを損なうことを抑制しつつ、超音波センサ200に高い流水案内性能を付与することができる。
In this way, by providing the
・上記実施形態では、表面部11aを、送受信面21aから離れるほどバンパ100の表面に近づくように設けたが、例えば、図6(a)に示すように、表面部11aをバンパ100の表面と平行に設けてもよい。この場合、例えば、溝部13の側面となる背面部11bもバンパ100の表面と平行としてもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、溝部13の側面となる背面部11bをバンパ100の表面と平行に設けたが、例えば、図6(b)に示すように、背面部11bを表面部11aの外形に沿って設けてもよい。すなわち、表面部11aが送受信面21aから離れるほどバンパ100の表面に近づくことに合わせて、背面部11bも水受け面12から離れるほどバンパ100の表面に近づくように設けられる。
In the above embodiment, the
この構成によれば、溝部13におけるバンパ100の厚み方向の溝幅寸法が、水受け面12の側、換言すると溝部13の底側ほど大きくなる。つまり、溝部13の内部の容量が大きくなるため、表面部11aの側に雨水が溢れ出ることを抑制しつつ、大量の水を案内することが可能となる。また、流路の幅寸法が大きくなることで、溝部13の内部に水が残留することを防ぎ、排水性を高めることができる。
According to this configuration, the groove width dimension in the thickness direction of the
これにより、見栄えを損なうことを抑制しつつ、超音波センサ200に高い流水案内性能を付与することができる。
Thereby, high flowing water guide performance can be imparted to the
・上記実施形態では、水受け面12を表面部11aの奥側に設けたが、例えば、図7(a)、(b)に示すように、水受け面12を表面部11aの手前側に設けてもよい。この場合、水受け面12は、上記実施形態と同様に上方を向くように設けられる。すなわち、取り付け状態におけるフランジ部11の上端部11cからそれぞれ左右斜め下方に向かって水受け面12を設けた。なお、本実施形態においては、背面部11bは、バンパ100の表面と当接している。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、水受け面12をバンパ100の厚さ方向においてバンパ100の表面に対して垂直な面として設けたが、例えば、バンパ100の外側に、又はバンパ100の表面側に向かって傾けてもよい。
In the above embodiment, the
・水受け面12は必ずしも平らな面でなくてもよく、雨水等をスムーズに案内できる形状であれば、例えば、下方に凹んだ形状であってもよい。
The
・上記実施形態において、流水案内部を構成する部位(例えば、水受け面12等)に、撥水加工や親水加工を施してもよい。これにより、水の流動が良くなり、流水案内部の流水案内性能を一層高めることができる。
-In the said embodiment, you may give a water-repellent | hydrophobic process or a hydrophilic process to the site | parts (for example,
・送受信面21a及びフランジ部11の形状は、円形に限られず他の形状であってもよく、例えば、四角形、六角形等の多角形でもよい。
The shapes of the transmission /
・ベゼル10とセンサ部20とは、一体化されてバンパ100に取り付けられるものであっても、ベゼル10とセンサ部20とが別々にバンパ100に取り付けられるものであってもよい。別々に取り付けられる場合、バンパ100に対して、ベゼル10を表側から取り付け、センサ部20を裏側から取り付ける構成としてもよい。
The
・上記実施形態では、超音波センサ200が車両のバンパ100に装着されるものとしたが、超音波センサ200の取付対象はバンパ100に限られず、車両のボディやボディ外装品に装着にされるものであってもよい。
In the above embodiment, the
11…フランジ部、12…水受け面(流水案内部)、13…溝部(流水案内部)、20…センサ部、21…振動体、21a…送受信面、100…バンパ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
超音波を送受信する送受信面(21a)を有する振動体(21)が収容されたセンサ部(20)と、
前記送受信面の周囲を囲み、かつ前記外面部の表面に対して突出するようにして設けられる枠部(11)と、
を備え、
前記枠部には、前記外面部への取り付け状態で前記送受信面の上方となる部位で、かつ前記枠部の正面視における外縁よりも内側の位置に、前記外面部の表面を伝う流水を前記送受信面の側方に案内する流水案内部(12,13)が設けられている超音波センサ。 An ultrasonic sensor (200) attached to an outer surface (100) of a vehicle,
A sensor unit (20) in which a vibrating body (21) having a transmission / reception surface (21a) for transmitting and receiving ultrasonic waves is housed;
A frame (11) that surrounds the transmission / reception surface and is provided so as to protrude from the surface of the outer surface;
With
In the frame portion, the flowing water that is transmitted through the surface of the outer surface portion is located above the transmission / reception surface in an attached state to the outer surface portion, and at a position inside the outer edge in a front view of the frame portion. The ultrasonic sensor provided with the flowing water guide part (12, 13) which guides to the side of a transmission / reception surface.
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