JP4415945B2 - Horn - Google Patents
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Description
本発明は、超音波振動子から送波される超音波の送波範囲を広げるホーンに関する。 The present invention relates to a horn that expands the transmission range of ultrasonic waves transmitted from an ultrasonic transducer.
従来、超音波を空間に送波してその空間内に存在する物体からの反射波を受信することで、ドップラー効果により変化する周波数成分を検出して物体の移動を検知する車載用の障害物検出用の超音波センサが知られており、例えば特許文献1で開示されているようなものがある。この種の超音波センサに用いられる超音波送波器は、図2に示すように、超音波の送波と障害物からの反射波の受信とを行う超音波振動子2と、超音波振動子2を収納して超音波振動子2から送波される超音波の送波範囲を広げるホーン1’とから成る。
Conventionally, an in-vehicle obstacle that detects the movement of an object by detecting the frequency component that changes due to the Doppler effect by transmitting an ultrasonic wave to the space and receiving a reflected wave from the object existing in the space Ultrasonic sensors for detection are known, for example, as disclosed in
超音波振動子2は、略円柱形状に形成され、軸方向の一方の端面には超音波を送波する略円盤状の圧電素子から成る送波部20が設けられ、他方の端面には2つのリード21が設けられている。超音波振動子2は、該リード21間に交流電圧を印加することで送波部20を振動させ、超音波を送波する。
The
ホーン1’は、一端が開放された有底円筒形状に形成され、他端の底部11に送波部20を対向させる形で超音波振動子2を内部に収納する。底部11の略中央には、底部11の軸方向に貫通する平面視略円形状の開口部10’が設けられている。該開口部10’は、図2(b)に示すように、超音波振動子2の送波部20の直径よりも小さい直径で形成され、音波の回折を利用することで超音波の送波範囲を広げている。
ここで、上記従来例において、ホーン1’の開口部10’から一定の距離を置いて超音波の音圧レベルを測定した結果を図2(c)に示す。尚、同図において、縦軸が超音波の音圧レベル、横軸が開口部10’の法線方向を0度とした時の超音波の送波角を表している。同図を見ると、開口部10’の前方において超音波の音圧レベルが落ちていることがわかる。このように、上記従来例では、送波する超音波がホーン1’の開口部10’の前方に効率よく出力されず、開口部10’の前方における超音波の指向性が悪くなるという問題があった。
Here, FIG. 2C shows the result of measuring the sound pressure level of the ultrasonic wave at a certain distance from the opening 10 ′ of the
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、超音波を効率よく送波できるホーンを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a horn that can efficiently transmit ultrasonic waves.
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、超音波振動子から送波される超音波の送波範囲を広げるホーンであって、超音波振動子における超音波の送波面の少なくとも一部を露出させる開口部を備え、該開口部は、超音波の送波方向に沿って開口面が狭くなるように形成され且つ内周面が前記送波方向に沿って傾斜した部位と、内周面が前記送波方向と平行な部位とから成ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項1の発明によれば、超音波振動子における超音波の送波面の少なくとも一部を露出させる開口部を備え、該開口部は、超音波の送波方向に沿って開口面が狭くなるように形成され且つ内周面の少なくとも一部が前記送波方向に沿って傾斜しているので、送波部より送波される超音波が集音されて開口部の前方にも効率よく送波することができ、したがって開口部の前方における超音波の指向性を高めることができる。 According to the first aspect of the present invention, the ultrasonic transducer includes the opening that exposes at least part of the ultrasonic wave transmission surface of the ultrasonic transducer, and the opening has a narrow opening surface along the ultrasonic wave transmission direction. And at least a part of the inner peripheral surface is inclined along the transmission direction, so that ultrasonic waves transmitted from the transmission unit are collected and efficiently transmitted to the front of the opening. Therefore, the directivity of the ultrasonic wave in front of the opening can be increased.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。但し、本実施形態における基本構成は従来例と共通するので、共通する部位については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, since the basic configuration in this embodiment is the same as that of the conventional example, common portions are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only portions that are characteristic of this embodiment will be described in detail.
本実施形態においては、図1(a)に示すように、開口部10が、略円筒形状の円筒部10aと、底部11の軸方向の途中から送波部20の送波面にかけて開口面が広がり且つ内周面が傾斜する略円錐台形状の円錐台形部10bとを組み合わせた形で形成されている。即ち、送波部20の送波面から超音波の送波方向に沿って開口面が狭くなるように形成され、且つ開口部10の内周面が送波部20側の開口面の周縁から他方の開口面の周縁に向かって傾斜している。ここで、従来例と同様に、ホーン1の開口部10から一定の距離を置いて超音波の音圧レベルを測定した結果を図1(c)に示す。尚、同図において、縦軸が超音波の音圧レベル、横軸が開口部10の法線方向を0度とした時の超音波の送波角を表している。同図を見ると、従来例の結果(図2(c)参照)と比較して、開口部10の前方における超音波の音圧レベルが落ちていないことがわかる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1A, the
上述の結果が得られたのは、送波部20の送波面の露出する面積を大きくし、また開口面を超音波の送波方向に沿って狭くし且つ内周面を前記送波方向に沿って傾斜させることで超音波を集音することができ、したがって開口部10の前方にも効率よく送波することができるためと推測される。
The above results were obtained because the exposed area of the transmission surface of the
また、送波部20側の開口面を広げることで、送波部20とホーン1との接触面積が小さくなり、したがって送波部20とホーン1との間の僅かな隙間で起こる干渉を低減することができると推測される。
Further, by widening the opening surface on the side of the
1 ホーン
10 開口部
1 Horn 10 Opening
Claims (1)
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JP2006001717A JP4415945B2 (en) | 2006-01-06 | 2006-01-06 | Horn |
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JP2006001717A JP4415945B2 (en) | 2006-01-06 | 2006-01-06 | Horn |
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JP2006001717A Active JP4415945B2 (en) | 2006-01-06 | 2006-01-06 | Horn |
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JP5732616B2 (en) * | 2009-07-21 | 2015-06-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Intrusion sensor |
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2006
- 2006-01-06 JP JP2006001717A patent/JP4415945B2/en active Active
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