JP5732616B2 - Intrusion sensor - Google Patents

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Description

本発明は、侵入センサに関し、特に超音波を利用して物体を検出する超音波センサを用いる侵入センサに関する。 The present invention relates to intrusion sensor relates intrusion sensor using ultrasonic sensor for detecting an object in particular using ultrasound.

文献1(特開2008−151506号公報)は、超音波を利用して物体(移動体)を検出する超音波センサを用いる移動体検出装置(物体検出装置)を開示する。超音波センサは、超音波を出力する送波器と、超音波を受け取る受波器とを備える。送波器は、たとえば、電気信号を超音波に変換する超音波スピーカである。受波器は、超音波を電気信号に変換する超音波マイクロフォンである。移動体検出装置は、たとえば、車両の盗難や車上盗難を防止するために車内に設置される。   Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-151506) discloses a moving body detection device (object detection device) using an ultrasonic sensor that detects an object (moving body) using ultrasonic waves. The ultrasonic sensor includes a transmitter that outputs an ultrasonic wave and a receiver that receives the ultrasonic wave. The transmitter is, for example, an ultrasonic speaker that converts an electrical signal into an ultrasonic wave. The receiver is an ultrasonic microphone that converts ultrasonic waves into electrical signals. The mobile body detection device is installed in the vehicle in order to prevent theft of the vehicle and theft on the vehicle, for example.

このような移動体検出装置を車内に設置する際には、電気音響変換器を隠すために電気音響変換器の前方にバッフルが配置される。このバッフルは、超音波を通すための開口を有する。そのため、ゴミなどの異物が開口を通ってバッフル内に侵入して電気音響変換器に付着するおそれがある。電気音響変換器に異物が付着すると、超音波の特性が変化してしまうおそれがある。   When such a moving body detection apparatus is installed in a vehicle, a baffle is disposed in front of the electroacoustic transducer to hide the electroacoustic transducer. The baffle has an opening for passing ultrasonic waves. Therefore, there is a possibility that foreign matters such as dust enter the baffle through the opening and adhere to the electroacoustic transducer. If foreign matter adheres to the electroacoustic transducer, the ultrasonic characteristics may change.

また、車内(物体検出装置で物体を検出したい空間)は高さ方向の寸法よりも水平方向(車両の縦方向並びに横方向)の寸法のほうが大きい。しかしながら、従来から提案されている送波器や受波器は、一様な指向性を有している。すなわち、送波器や受波器の前面方向(指向性の0°方向)に平行する面内において、指向性は角度によらず一定である。そのため、車内の水平方向の寸法に合わせて送波器や受波器を選択すると、車内の高さ方向の寸法に比べて指向性が広くなりすぎる。逆に、車内の高さ方向の寸法に合わせて送波器や受波器を選択すると、車内の水平方向の寸法に比べて指向性が狭くなりすぎる。   In addition, the dimension in the horizontal direction (the longitudinal direction and the lateral direction of the vehicle) is larger in the vehicle (the space in which the object detection device wants to detect an object) than in the height direction. However, conventionally proposed transmitters and receivers have uniform directivity. That is, the directivity is constant regardless of the angle in a plane parallel to the front direction (directivity 0 ° direction) of the transmitter or receiver. Therefore, if a transmitter or a receiver is selected according to the horizontal dimension in the vehicle, the directivity becomes too wide compared to the height dimension in the vehicle. Conversely, if a transmitter or receiver is selected according to the height dimension in the vehicle, the directivity becomes too narrow compared to the horizontal dimension in the vehicle.

本発明は上記事情に鑑みて為された。本発明の目的は、無駄な電力消費を抑えることができ、しかも超音波センサの電気音響変換器に異物が付着することを防止できる侵入センサを提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to provide an intrusion sensor that can suppress wasteful power consumption and can prevent foreign matter from adhering to an electroacoustic transducer of an ultrasonic sensor.

本発明に係る侵入センサは、自動車などの車両内の構造物に取り付けられ、当該車両の内部に侵入した侵入者を検出する侵入センサである。また、本発明に係る侵入センサは、電気信号を超音波に又は超音波を電気信号に変換する電気音響変換器を有し、超音波を利用して物体を検出する超音波センサと、上記電気音響変換器を保護するバッフルと、を備える。上記電気音響変換器は、上記超音波を通す円形状の音孔を前面に有する。上記バッフルは、上記電気音響変換器の上記前面を覆う板状のマスクと、上記マスクに形成され上記超音波を通す開口と、上記開口内に配置され上記開口を所定方向に沿って並ぶ複数のスリットに分割するバーと、を有する。上記開口は、縦と横の長さが異なる四辺形状に形成される。上記開口の大きさは、上記音孔の大きさよりも小さい。上記開口の縦の長さは、8mm未満であり、且つ上記音孔の直径の80%未満である。上記開口の横の長さは、mm以下である。上記バーの幅は、上記スリットの幅の約1.5倍以下である。 The intrusion sensor according to the present invention is an intrusion sensor that is attached to a structure in a vehicle such as an automobile and detects an intruder who has entered the inside of the vehicle. An intrusion sensor according to the present invention includes an electroacoustic transducer that converts an electrical signal into an ultrasonic wave or an ultrasonic wave into an electric signal, and detects the object using the ultrasonic wave, and the electric sensor. A baffle for protecting the acoustic transducer. The electroacoustic transducer has a circular sound hole through which the ultrasonic waves pass. The baffle includes a plate-like mask that covers the front surface of the electroacoustic transducer, an opening formed in the mask through which the ultrasonic waves pass, and a plurality of the openings arranged in the opening along a predetermined direction. And a bar that is divided into slits. The opening is formed in a quadrilateral shape having different vertical and horizontal lengths. The size of the opening is smaller than the size of the sound hole. The vertical length of the opening is less than 8 mm and less than 80% of the diameter of the sound hole. The horizontal length of the opening is 4 mm or less. The width of the bar is not more than about 1.5 times the width of the slit.

この場合において、上記スリットは、上記開口の横方向に沿って並んでいることが好ましい。あるいは、上記スリットは、上記開口の縦方向に沿って並んでいることが好ましい。   In this case, the slits are preferably arranged along the lateral direction of the opening. Or it is preferable that the said slit is located in a line along the vertical direction of the said opening.

また、この場合において、上記マスクの前面には、凹所が形成され、上記開口は、上記凹所の底面に形成されていることが好ましい。   In this case, it is preferable that a recess is formed on the front surface of the mask, and the opening is formed on the bottom surface of the recess.

好ましくは、上記開口の内面の法線方向と上記マスクの厚み方向との間の角度は鋭角である Preferably, the angle between the normal direction of the inner surface of the opening and the thickness direction of the mask is an acute angle .

(a)は、本発明の一実施形態の侵入センサの送波器とバッフルとを示す断面図であり、(b)は侵入センサの前面図である。(A) is sectional drawing which shows the transmitter and baffle of the intrusion sensor of one Embodiment of this invention, (b) is a front view of an intrusion sensor . 侵入センサに用いられる超音波センサのブロック図である。It is a block diagram of the ultrasonic sensor used for an intrusion sensor . 超音波の横指向性を示すグラフである。It is a graph which shows the horizontal directivity of an ultrasonic wave. 超音波の縦指向性を示すグラフである。It is a graph which shows the vertical directivity of an ultrasonic wave. 超音波の縦指向性を示すグラフである。It is a graph which shows the vertical directivity of an ultrasonic wave. 超音波の正面の音圧の周波数依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency dependence of the sound pressure of the front of an ultrasonic wave. 超音波の正面の音圧と開口厚との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the sound pressure of the front of an ultrasonic wave, and opening thickness. 超音波の指向性を示すグラフである。It is a graph which shows the directivity of an ultrasonic wave. 超音波の正面の音圧の周波数依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency dependence of the sound pressure of the front of an ultrasonic wave. バッフルの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a baffle. バッフルの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a baffle. (a),(b)はバッフルの変形例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the modification of a baffle. (a),(b)はバッフルの変形例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the modification of a baffle. (a),(b)はバッフルの変形例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the modification of a baffle. (a),(b),(c)はバッフルの変形例を示す図である。(A), (b), (c) is a figure which shows the modification of a baffle. (a),(b)はバッフルの変形例を示す断面図である。(A), (b) is sectional drawing which shows the modification of a baffle.

本発明の一実施形態の侵入センサは、たとえば、自動車などの車両の内部に侵入した侵入者(不審者)を検出する侵入センサとして用いられる。本実施形態において、侵入センサは、車両内の構造物に取り付けられる。車両内の構造物は、たとえば、自動車の車内の天井に設置されるオーバヘッドモジュール(オーバヘッドコンソール)や、ルームランプ、ピラー(たとえば、Aピラー、Bピラー、Cピラー、Dピラー等)、天井面、壁面、ダッシュボード、バックドアである。 The intrusion sensor according to an embodiment of the present invention is used as an intrusion sensor that detects an intruder (suspicious person) who has entered a vehicle such as an automobile. In the present embodiment, the intrusion sensor is attached to a structure in the vehicle. The structure in the vehicle includes, for example, an overhead module (overhead console) installed on a ceiling of a car, a room lamp, a pillar (for example, an A pillar, a B pillar, a C pillar, a D pillar, etc.), a ceiling surface, Walls, dashboards and backdoors.

本実施形態の侵入センサは、図1,2に示すように、超音波を利用して監視空間(たとえば車内)に存在する物体(侵入者)を検出する超音波センサ10を備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, the intrusion sensor of the present embodiment includes an ultrasonic sensor 10 that detects an object (intruder) existing in a monitoring space (for example, in a vehicle) using ultrasonic waves.

超音波センサ10は、図2に示すように、送波器11と、発振器12と、駆動回路13と、受波器14と、受波回路15と、位相検波回路16と、演算器17と、を備える。   As shown in FIG. 2, the ultrasonic sensor 10 includes a transmitter 11, an oscillator 12, a drive circuit 13, a receiver 14, a receiver circuit 15, a phase detector circuit 16, and a calculator 17. .

送波器11は、超音波(送波)を発生するように構成される。送波器11は、たとえば、超音波スピーカ、すなわち、電気信号を超音波に変換する電気音響変換器である。送波器11は、前方(図1(a)における上方)に超音波を出力するように構成される。本実施形態では、送波器11は、図1(b)に示すように、超音波を通す音孔(開口部)111を前面に有している。送波器11の音孔111は円形状(正円形状)である。音孔111の直径(送波器11の開口径)は、たとえば10mmである。ただし、音孔111の形状は、正円形状に限定されない。   The transmitter 11 is configured to generate ultrasonic waves (transmitted waves). The transmitter 11 is, for example, an ultrasonic speaker, that is, an electroacoustic transducer that converts an electric signal into an ultrasonic wave. The transmitter 11 is configured to output an ultrasonic wave forward (upward in FIG. 1A). In the present embodiment, the transmitter 11 has a sound hole (opening) 111 through which an ultrasonic wave passes, as shown in FIG. The sound hole 111 of the transmitter 11 has a circular shape (circular shape). The diameter of the sound hole 111 (opening diameter of the transmitter 11) is, for example, 10 mm. However, the shape of the sound hole 111 is not limited to a perfect circle shape.

発振器12は、所定の発振周波数(たとえば、40kHz)の発振信号(送波信号)を出力するように構成される。   The oscillator 12 is configured to output an oscillation signal (transmitted signal) having a predetermined oscillation frequency (for example, 40 kHz).

駆動回路13は、発振器12より出力された発振信号を利用して送波器11を駆動することにより発振信号の発振周波数に等しい周波数の超音波を送波器11に発生させるように構成される。   The drive circuit 13 is configured to cause the transmitter 11 to generate an ultrasonic wave having a frequency equal to the oscillation frequency of the oscillation signal by driving the transmitter 11 using the oscillation signal output from the oscillator 12. .

受波器14は、送波器11から監視空間に出力された後に監視空間内に存在する物体で反射された超音波(反射波、受波)を受け取り、受け取った超音波に応じた電気信号(受波信号)を出力するように構成される。受波器14は、たとえば、超音波マイクロフォン、すなわち、超音波を電気信号に変換する電気音響変換器である。本実施形態では、受波器14は、超音波を通す音孔(図示せず)を前面に有している。受波器14の音孔は円形状(正円形状)である。受波器14の音孔の直径(受波器14の開口径)は、たとえば10mmである。ただし、受波器14の音孔の形状は、正円形状に限定されない。   The receiver 14 receives ultrasonic waves (reflected waves, received waves) reflected by an object existing in the monitoring space after being output from the transmitter 11 to the monitoring space, and an electrical signal corresponding to the received ultrasonic waves. (Received signal) is output. The receiver 14 is, for example, an ultrasonic microphone, that is, an electroacoustic transducer that converts ultrasonic waves into electric signals. In the present embodiment, the receiver 14 has a sound hole (not shown) through which an ultrasonic wave passes on the front surface. The sound hole of the receiver 14 has a circular shape (a perfect circular shape). The diameter of the sound hole of the receiver 14 (opening diameter of the receiver 14) is, for example, 10 mm. However, the shape of the sound hole of the receiver 14 is not limited to a perfect circle shape.

なお、送波器11と受波器14とを、電気信号を超音波に変換し、かつ、超音波を電気信号に変換する電気音響変換器である超音波トランスデューサで兼用してもよい。   The transmitter 11 and the receiver 14 may be combined with an ultrasonic transducer that is an electroacoustic transducer that converts an electric signal into an ultrasonic wave and converts an ultrasonic wave into an electric signal.

受波回路15は、受波器14から受け取った受波信号を増幅するとともに、受波信号の波形を整形して、位相検波回路16に出力するように構成される。   The receiving circuit 15 is configured to amplify the received signal received from the receiver 14, shape the waveform of the received signal, and output the waveform to the phase detection circuit 16.

位相検波回路16は、受波回路15から受け取った受波信号と、発振器12から受け取った送波信号とをミキシングすることで、受波信号と送波信号との位相差に応じたうなりを有する位相検波信号(ドップラ信号)を生成して演算器17に出力するように構成される。   The phase detection circuit 16 mixes the reception signal received from the reception circuit 15 and the transmission signal received from the oscillator 12 to have a beat corresponding to the phase difference between the reception signal and the transmission signal. A phase detection signal (Doppler signal) is generated and output to the computing unit 17.

演算器17は、位相検波回路16から得たドップラ信号に基づいて物体の移動量を求めるように構成される。演算器17は、物体の移動量を示す値が所定値を超えると、監視空間内に移動体(侵入者)が存在すると判断して検出信号を出力するように構成される。尚、演算器17はマイクロコンピュータを用いて構成されている。   The computing unit 17 is configured to obtain the amount of movement of the object based on the Doppler signal obtained from the phase detection circuit 16. When the value indicating the amount of movement of the object exceeds a predetermined value, the computing unit 17 is configured to determine that a moving body (intruder) exists in the monitoring space and output a detection signal. The computing unit 17 is configured using a microcomputer.

また、本実施形態の侵入センサは、超音波センサ10の送波器11を保護するカバーであるバッフル(音響マスク)20を備える。バッフル20は、電気音響変換器(送波器11や受波器14)の指向性を調整するためのホーンとして機能する。 In addition, the intrusion sensor of this embodiment includes a baffle (acoustic mask) 20 that is a cover that protects the transmitter 11 of the ultrasonic sensor 10. The baffle 20 functions as a horn for adjusting the directivity of the electroacoustic transducer (transmitter 11 or receiver 14).

バッフル20は、図1(a)に示すように、超音波センサ10の送波器11の前方に配置される。図1(a)では、バッフル20と送波器11とは接触しているが、バッフル20は、送波器11から離間して配置されていてもよい。   The baffle 20 is arrange | positioned ahead of the transmitter 11 of the ultrasonic sensor 10, as shown to Fig.1 (a). In FIG. 1A, the baffle 20 and the transmitter 11 are in contact with each other, but the baffle 20 may be disposed away from the transmitter 11.

バッフル20は、マスク21と、開口22と、バー23と、を有する。   The baffle 20 includes a mask 21, an opening 22, and a bar 23.

マスク21は、板状に形成される。マスク21の材料は、たとえば、金属や樹脂である。たとえば、マスク21は、一辺が25mmの正方形の板状に形成される。マスク21のP.4厚みは、1.00mmm以上1.50mm以下である。本実施形態では、マスク21の厚みは、1.25mmである。なお、マスク21は、一辺が130mmの正方形の板状に形成されていてもよい。要するに、マスク21は、送波器11の前面を覆って送波器11を隠すことができる大きさであればよい。   The mask 21 is formed in a plate shape. The material of the mask 21 is, for example, metal or resin. For example, the mask 21 is formed in a square plate shape with a side of 25 mm. The P.4 thickness of the mask 21 is not less than 1.00 mm and not more than 1.50 mm. In the present embodiment, the thickness of the mask 21 is 1.25 mm. The mask 21 may be formed in a square plate shape having a side of 130 mm. In short, the mask 21 may be of a size that can cover the front surface of the transmitter 11 and hide the transmitter 11.

開口22は、超音波センサ10の送波器11が発生させた超音波を通すためにマスク21に形成されている。開口22の大きさは、送波器11の音孔111の大きさよりも小さい。開口22は、図1(b)に示すように、四辺形状である。   The opening 22 is formed in the mask 21 for passing the ultrasonic wave generated by the transmitter 11 of the ultrasonic sensor 10. The size of the opening 22 is smaller than the size of the sound hole 111 of the transmitter 11. The opening 22 has a quadrilateral shape as shown in FIG.

本実施形態では、開口22は、縦と横の長さが異なる長方形状である。すなわち、開口22は、細長い孔である。以下では、開口22の縦(長軸方向)の長さを開口長Lといい、開口22の横の長さ(短軸方向)の長さを開口幅Dという。また、開口22の厚みを開口厚Tという。   In the present embodiment, the opening 22 has a rectangular shape with different vertical and horizontal lengths. That is, the opening 22 is an elongated hole. Hereinafter, the vertical length (long axis direction) of the opening 22 is referred to as an opening length L, and the horizontal length (short axis direction) of the opening 22 is referred to as an opening width D. The thickness of the opening 22 is referred to as an opening thickness T.

本実施形態では、開口長Lは7mm、開口幅Dは3mm、開口厚Tは1.25mmである。なお、本実施形態において、開口22の厚みは、マスク21およびバー23ならびにスリット24の厚みと等しい。   In this embodiment, the opening length L is 7 mm, the opening width D is 3 mm, and the opening thickness T is 1.25 mm. In the present embodiment, the thickness of the opening 22 is equal to the thickness of the mask 21, the bar 23, and the slit 24.

本実施形態では、超音波を利用して侵入者の検出を行うため、超音波の指向性は広いほうが好ましい。たとえば、侵入センサを車両に用いる場合、水平方向における指向性の半値角は140°以上、特に160°以上であることが好ましい。 In this embodiment, since the intruder is detected using ultrasonic waves, it is preferable that the directivity of the ultrasonic waves is wide. For example, when the intrusion sensor is used in a vehicle, the half-value angle of directivity in the horizontal direction is preferably 140 ° or more, particularly 160 ° or more.

図3は、開口22の横方向における指向性(以下、「横指向性」と略す)を示すグラフである。横軸は角度[deg]であり、縦軸は超音波強度(音圧)の利得[dB]である。なお、利得の基準は、バッフル20がない場合の超音波の音圧である。   FIG. 3 is a graph showing the directivity in the horizontal direction of the opening 22 (hereinafter abbreviated as “lateral directivity”). The horizontal axis is the angle [deg], and the vertical axis is the gain [dB] of the ultrasonic intensity (sound pressure). The reference for the gain is the sound pressure of the ultrasonic wave when there is no baffle 20.

グラフD0は、バッフル20がない場合の超音波の横指向性を示す。グラフD1は、開口幅Dが7mmである場合の超音波の横指向性を示す。グラフD2は、開口幅Dが5mmである場合の超音波の横指向性を示す。グラフD3は、開口幅Dが3mmである場合の超音波の横指向性を示す。   The graph D0 shows the horizontal directivity of the ultrasonic wave when the baffle 20 is not provided. The graph D1 shows the horizontal directivity of the ultrasonic wave when the opening width D is 7 mm. The graph D2 shows the horizontal directivity of the ultrasonic wave when the opening width D is 5 mm. A graph D3 shows the horizontal directivity of the ultrasonic wave when the opening width D is 3 mm.

図3のグラフから明らかなように、開口幅Dが狭くなるほど、超音波の横指向性が広くなることがわかる。   As is clear from the graph of FIG. 3, it can be seen that the lateral directivity of the ultrasonic wave becomes wider as the opening width D becomes smaller.

また、実験の結果によれば、開口幅Dが4mmを越えると半値角が急激に小さくなる。したがって、半値角を155°以上にするためには、開口幅Dは、4mm以下とすることが好ましい。なお、開口幅Dの変化によって、温度特性(−40℃〜+85℃の範囲での温度特性)が大きく変化することはなく、少なくとも開口幅Dが3mm〜5mmであれば、温度特性は±1dBの範囲に収まる。   Further, according to the result of the experiment, when the opening width D exceeds 4 mm, the half-value angle decreases rapidly. Therefore, in order to make the half-value angle 155 ° or more, the opening width D is preferably 4 mm or less. Note that the temperature characteristics (temperature characteristics in the range of −40 ° C. to + 85 ° C.) do not change greatly due to the change in the opening width D. If the opening width D is at least 3 mm to 5 mm, the temperature characteristics are ± 1 dB. Within the range of.

図4は、開口22の縦方向における超音波の指向性(以下、「縦指向性」と略す)を示すグラフである。横軸は角度[deg]であり、縦軸は超音波の音圧の利得[dB]である。なお、利得の基準は、バッフル20がない場合の超音波の音圧である。   FIG. 4 is a graph showing the directivity of ultrasonic waves in the vertical direction of the opening 22 (hereinafter abbreviated as “vertical directivity”). The horizontal axis is the angle [deg], and the vertical axis is the ultrasonic sound pressure gain [dB]. The reference for the gain is the sound pressure of the ultrasonic wave when there is no baffle 20.

グラフF0は、バッフル20がない場合の超音波の縦指向性を示す。グラフF1は、周波数が38kHzである超音波の縦指向性を示す。グラフF2は、周波数が40kHzである超音波の縦指向性を示す。グラフF3は、周波数が42kHzである超音波の縦指向性を示す。グラフF4は、周波数が44kHzである超音波の縦指向性を示す。グラフF5は、周波数が46kHzである超音波の縦指向性を示す。なお、図4に示すグラフF1〜F5において、バッフル20の開口22の開口長Lは9mmである。   The graph F0 shows the vertical directivity of the ultrasonic wave when the baffle 20 is not present. Graph F1 shows the vertical directivity of the ultrasonic wave whose frequency is 38 kHz. Graph F2 shows the vertical directivity of the ultrasonic wave whose frequency is 40 kHz. Graph F3 shows the vertical directivity of the ultrasonic wave having a frequency of 42 kHz. Graph F4 shows the longitudinal directivity of the ultrasonic wave having a frequency of 44 kHz. Graph F5 shows the longitudinal directivity of the ultrasonic wave having a frequency of 46 kHz. In addition, in the graphs F1-F5 shown in FIG. 4, the opening length L of the opening 22 of the baffle 20 is 9 mm.

通常、超音波の周波数が変わっても、超音波の縦指向性の形は変わらずに、その大きさだけが変わる。しかしながら、図4のグラフから明らかなように、開口長Lによっては、超音波の指向性(主に縦指向性)に大きな周波数依存性が生じる。特に、グラフF3では、他のグラフF1,F2,F4,F5とは異なり、0°付近に谷が生じている。このように、超音波の周波数によって縦指向性が大きく変わると、侵入センサの検知範囲が大きく変わるため、性能が安定しなくなる。 Normally, even if the frequency of the ultrasonic wave changes, the shape of the ultrasonic wave directivity does not change, only the size thereof changes. However, as is apparent from the graph of FIG. 4, depending on the aperture length L, a large frequency dependence occurs in the directivity of ultrasonic waves (mainly vertical directivity). In particular, in the graph F3, unlike the other graphs F1, F2, F4, and F5, a valley is generated in the vicinity of 0 °. As described above, when the vertical directivity greatly changes depending on the frequency of the ultrasonic wave, the detection range of the intrusion sensor changes greatly, and the performance becomes unstable.

ここで、周波数と音速との間には相関があり、音速は温度に依存する。そのため、送波器11から出力される超音波の周波数は、温度によって変化する。すなわち、周波数依存性(周波数特性)は、温度依存性(温度特性)と同義であると考えることができる。   Here, there is a correlation between the frequency and the sound speed, and the sound speed depends on the temperature. Therefore, the frequency of the ultrasonic wave output from the transmitter 11 varies depending on the temperature. That is, frequency dependence (frequency characteristics) can be considered synonymous with temperature dependence (temperature characteristics).

したがって、侵入センサが様々な環境下で安定した性能を発揮するためには、温度特性を安定化させる必要である。 Therefore, in order for the intrusion sensor to exhibit stable performance under various environments, it is necessary to stabilize the temperature characteristics.

図5は、超音波の縦指向性を示すグラフである。横軸は角度[deg]であり、縦軸は超音波の音圧の利得[dB]である。なお、利得の基準は、バッフル20がない場合の超音波の音圧である。   FIG. 5 is a graph showing the vertical directivity of ultrasonic waves. The horizontal axis is the angle [deg], and the vertical axis is the ultrasonic sound pressure gain [dB]. The reference for the gain is the sound pressure of the ultrasonic wave when there is no baffle 20.

グラフL0は、バッフル20がない場合の超音波の縦指向性を示す。グラフL11は、開口長Lが9mmである場合の超音波の縦指向性を示す。グラフL12は、開口長Lが8mmである場合の超音波の縦指向性を示す。指向性を示す。グラフL13は、開口長Lが7mmである場合の超音波の縦指向性を示す。指向性を示す。グラフL14は、開口長Lが6mmである場合の超音波の縦指向性を示す。なお、図5に示すグラフにおいて、超音波の周波数は42kHzである。   The graph L0 shows the vertical directivity of the ultrasonic waves when the baffle 20 is not present. The graph L11 shows the vertical directivity of the ultrasonic wave when the opening length L is 9 mm. The graph L12 shows the longitudinal directivity of the ultrasonic wave when the opening length L is 8 mm. Show directivity. The graph L13 shows the vertical directivity of the ultrasonic wave when the opening length L is 7 mm. Show directivity. The graph L14 shows the vertical directivity of the ultrasonic wave when the opening length L is 6 mm. In the graph shown in FIG. 5, the frequency of the ultrasonic wave is 42 kHz.

図5のグラフから明らかなように開口長Lが8mm以上になると、0°方向付近に谷が生じている。   As apparent from the graph of FIG. 5, when the opening length L is 8 mm or more, a valley is generated in the vicinity of the 0 ° direction.

次に、超音波の正面の音圧の周波数依存性を図6に示す。横軸は超音波の周波数[kHz]であり、縦軸は超音波の正面の音圧の利得[dB]である。なお、利得の基準は、バッフル20がない場合の超音波の正面の音圧である。   Next, FIG. 6 shows the frequency dependence of the sound pressure in front of the ultrasonic waves. The horizontal axis represents the ultrasonic frequency [kHz], and the vertical axis represents the sound pressure gain [dB] in front of the ultrasonic waves. In addition, the reference | standard of a gain is the sound pressure of the front surface of an ultrasonic wave when the baffle 20 is not provided.

図6において、グラフL21は、開口長Lが9mmである場合の超音波の正面の音圧の周波数依存性を示す。グラフL22は、開口長Lが8mmである場合の超音波の正面の音圧の周波数依存性を示す。グラフL23は、開口長Lが7mmである場合の超音波の正面の音圧の周波数依存性を示す。グラフL24は、開口長Lが6mmである場合の超音波の正面の音圧の周波数依存性を示す。   In FIG. 6, the graph L21 shows the frequency dependence of the sound pressure in front of the ultrasonic wave when the opening length L is 9 mm. The graph L22 shows the frequency dependence of the sound pressure in front of the ultrasonic wave when the opening length L is 8 mm. The graph L23 shows the frequency dependence of the sound pressure in front of the ultrasonic wave when the opening length L is 7 mm. The graph L24 shows the frequency dependence of the sound pressure in front of the ultrasonic wave when the opening length L is 6 mm.

図6のグラフから明らかなように、開口長Lが8mm未満になると、周波数特性が安定することがわかった。上述したように、周波数特性と温度特性とは同義である。よって、安定した温度特性を得るためには、開口長Lを8mm未満とすることが好ましく、特に開口長Lを7mm以下とすることが好ましい。ここで、実験に使用された送波器11の開口径は10mmである。よって、換言すれば、開口長Lは、送波器11の開口径の80%未満であることが好ましく、送波器11の開口径の70%以下であることがより好ましい。この点は、受波器14においても同様である。すなわち、開口長Lは、電気音響変換器の開口径の80%未満であることが好ましく、電気音響変換器の開口径の70%以下であることが特に好ましい。   As apparent from the graph of FIG. 6, it was found that the frequency characteristics were stabilized when the opening length L was less than 8 mm. As described above, frequency characteristics and temperature characteristics are synonymous. Therefore, in order to obtain stable temperature characteristics, the opening length L is preferably less than 8 mm, and particularly preferably the opening length L is 7 mm or less. Here, the opening diameter of the transmitter 11 used in the experiment is 10 mm. Therefore, in other words, the opening length L is preferably less than 80% of the opening diameter of the transmitter 11, and more preferably 70% or less of the opening diameter of the transmitter 11. This also applies to the receiver 14. That is, the opening length L is preferably less than 80% of the opening diameter of the electroacoustic transducer, and particularly preferably 70% or less of the opening diameter of the electroacoustic transducer.

図7は、超音波の正面の音圧と、開口厚Tとの関係を示すグラフである。横軸は開口厚T[mm]であり、縦軸は超音波強度(音圧)の利得[dB]である。なお、利得の基準は、バッフル20がない場合の超音波の音圧である。   FIG. 7 is a graph showing the relationship between the sound pressure in front of the ultrasonic wave and the opening thickness T. The horizontal axis is the opening thickness T [mm], and the vertical axis is the gain [dB] of the ultrasonic intensity (sound pressure). The reference for the gain is the sound pressure of the ultrasonic wave when there is no baffle 20.

図7のグラフから明らかなように、開口厚Tが1.25mmで利得が最大になる。また、開口厚Tが1.0mm以上1.5以下の範囲であれば、利得の変化が小さい。よって、開口厚Tを1.0mm以上1.5以下とすれば、バッフル20の成形誤差に起因する利得の変化を抑制できる。   As is apparent from the graph of FIG. 7, the gain is maximized when the opening thickness T is 1.25 mm. Further, when the opening thickness T is in the range of 1.0 mm to 1.5, the gain change is small. Therefore, if the opening thickness T is set to 1.0 mm or more and 1.5 or less, a change in gain due to a molding error of the baffle 20 can be suppressed.

バー23は、直線状に形成されている。バー23は、たとえば、マスク21と一体に形成されている。バー23は、開口22を所定方向に沿って並ぶ複数のスリット24に分割するように開口22内に配置されている。本実施形態のバッフル20は、開口22を縦方向(長軸方向)に横断する1つのバー23を備えている。そのため、開口22は、短軸方向に沿って並ぶ2つのスリット24に分割されている。バー23は開口22の中心を通るように配置されている。よって、2つのスリット24の幅d2は互いに等しい。   The bar 23 is formed in a straight line shape. The bar 23 is formed integrally with the mask 21, for example. The bar 23 is disposed in the opening 22 so as to divide the opening 22 into a plurality of slits 24 arranged along a predetermined direction. The baffle 20 of this embodiment includes one bar 23 that crosses the opening 22 in the vertical direction (long axis direction). Therefore, the opening 22 is divided into two slits 24 arranged along the minor axis direction. The bar 23 is disposed so as to pass through the center of the opening 22. Therefore, the widths d2 of the two slits 24 are equal to each other.

図1(b)に示す形状のバッフル20について、バー23の幅d1が超音波の指向性(縦指向性)に与える影響を調べたところ、図8,9に示す結果が得られた。   When the baffle 20 having the shape shown in FIG. 1B was examined for the influence of the width d1 of the bar 23 on the directivity (vertical directivity) of the ultrasonic wave, the results shown in FIGS.

図8は、超音波の指向性(縦指向性)を示す。横軸は角度[deg]であり、縦軸は超音波の正面の音圧の利得[dB]である。なお、利得の基準は、バッフル20がない場合の超音波の音圧である。   FIG. 8 shows the directivity (vertical directivity) of ultrasonic waves. The horizontal axis is the angle [deg], and the vertical axis is the sound pressure gain [dB] in front of the ultrasonic waves. The reference for the gain is the sound pressure of the ultrasonic wave when there is no baffle 20.

グラフB11は、バー23の幅d1が1.0mmである場合の超音波の指向性を示す。グラフB12は、d1が1.2mmである場合の超音波の指向性を示す。グラフB13は、d1が1.4mmである場合の超音波の指向性を示す。グラフB14は、d1が1.6mmである場合の超音波の指向性を示す。グラフB15は、d1が2.0mmである場合の超音波の指向性を示す。グラフB16は、d1が2.5mmである場合の超音波の指向性を示す。なお、開口幅Dは4mmであり、2つのスリット24の幅d2は互いに等しい。また、超音波の周波数は42kHzである。   Graph B11 shows the directivity of the ultrasonic wave when the width d1 of the bar 23 is 1.0 mm. Graph B12 shows the directivity of the ultrasonic wave when d1 is 1.2 mm. Graph B13 shows the directivity of the ultrasonic wave when d1 is 1.4 mm. Graph B14 shows the directivity of the ultrasonic wave when d1 is 1.6 mm. Graph B15 shows the directivity of the ultrasonic wave when d1 is 2.0 mm. Graph B16 shows the directivity of the ultrasonic wave when d1 is 2.5 mm. The opening width D is 4 mm, and the widths d2 of the two slits 24 are equal to each other. The frequency of the ultrasonic wave is 42 kHz.

図8のグラフから明らかなように、バー23の幅d1が2.0mm以下であれば、バー23の存在は利得にほとんど影響を与えない。しなしながら、バー23の幅d1が2.5mmになると、利得が大きく減少する。   As is apparent from the graph of FIG. 8, if the width d1 of the bar 23 is 2.0 mm or less, the presence of the bar 23 hardly affects the gain. However, when the width d1 of the bar 23 is 2.5 mm, the gain is greatly reduced.

よって、開口幅D=4.0mmである場合には、バー23の幅d1が2.0mm以下、すなわちD/2以下(スリット24の幅d2が1.0mm以上)であれば、超音波の指向性に悪影響が生じることがない。すなわち、指向性に関しては、d1≦2×d2を満たせばよい。   Therefore, when the opening width D = 4.0 mm, the width d1 of the bar 23 is 2.0 mm or less, that is, D / 2 or less (the width d2 of the slit 24 is 1.0 mm or more). There is no adverse effect on directivity. That is, with respect to directivity, d1 ≦ 2 × d2 may be satisfied.

図9は、超音波の正面の音圧の周波数依存性を示す。横軸は超音波の周波数[kHz]であり、縦軸は超音波の正面の音圧の利得[dB]である。なお、利得の基準は、バッフル20がない場合の超音波の正面の音圧である。   FIG. 9 shows the frequency dependence of the sound pressure in front of the ultrasonic waves. The horizontal axis represents the ultrasonic frequency [kHz], and the vertical axis represents the sound pressure gain [dB] in front of the ultrasonic waves. In addition, the reference | standard of a gain is the sound pressure of the front surface of an ultrasonic wave when the baffle 20 is not provided.

グラフB21は、バー23の幅d1が1.0mmである場合の超音波の正面の音圧の周波数依存性を示す。グラフB22は、d1が1.2mmである場合の超音波の正面の音圧の周波数依存性を示す。グラフB23は、d1が1.4mmである場合の超音波の正面の音圧の周波数依存性を示す。グラフB24は、d1が1.6mmである場合の超音波の正面の音圧の周波数依存性を示す。グラフB25は、d1が2.0mmである場合の超音波の正面の音圧の周波数依存性を示す。グラフB26は、d1が2.5mmである場合の超音波の正面の音圧の周波数依存性を示す。   Graph B21 shows the frequency dependence of the sound pressure in front of the ultrasonic wave when the width d1 of the bar 23 is 1.0 mm. Graph B22 shows the frequency dependence of the sound pressure in front of the ultrasonic wave when d1 is 1.2 mm. Graph B23 shows the frequency dependence of the sound pressure in front of the ultrasonic wave when d1 is 1.4 mm. Graph B24 shows the frequency dependence of the sound pressure in front of the ultrasonic wave when d1 is 1.6 mm. Graph B25 shows the frequency dependence of the sound pressure in front of the ultrasonic wave when d1 is 2.0 mm. Graph B26 shows the frequency dependence of the sound pressure in front of the ultrasonic wave when d1 is 2.5 mm.

図9のグラフから明らかなように、バー23の幅d1が1.6mm以下であれば、バー23の存在は超音波の周波数特性にほとんど影響を与えない。ししながら、バー23の幅d1が2.0mm以上になると、周波数が高くなるにつれて利得が減少してしまう。 As is apparent from the graph of FIG. 9, if the width d1 of the bar 23 is 1.6 mm or less, the presence of the bar 23 hardly affects the frequency characteristics of the ultrasonic waves. While either the tooth, the width d1 of the bar 23 is equal to or greater than 2.0 mm, the gain is reduced as the frequency increases.

よって、開口幅D=4.0mmである場合には、バー23の幅d1が1.6mm以下、すなわち、2/5×D以下(スリット24の幅d2が1.2mm以上)であれば、超音波の温度特性に悪影響が生じることがない。すなわち、温度特性に関しては、d1≦4/3×d2を満たせばよい。   Therefore, when the opening width D = 4.0 mm, if the width d1 of the bar 23 is 1.6 mm or less, that is, 2/5 × D or less (the width d2 of the slit 24 is 1.2 mm or more), There is no adverse effect on the temperature characteristics of the ultrasonic waves. That is, regarding temperature characteristics, d1 ≦ 4/3 × d2 may be satisfied.

同様な実験を繰り返し行った結果、バー23の幅d1が、スリット24の幅d1の約1.5倍以下であれば、バー23の存在によって、超音波センサ10の送波器11の温度特性および指向性が劣化しないという結果が得られた。特に、バー23の幅d1が、スリット24の幅d1の1.5倍以下であることが好ましい。   As a result of repeating the same experiment, if the width d1 of the bar 23 is about 1.5 times or less the width d1 of the slit 24, the temperature characteristics of the transmitter 11 of the ultrasonic sensor 10 due to the presence of the bar 23. And the result that directivity did not deteriorate was obtained. In particular, the width d1 of the bar 23 is preferably not more than 1.5 times the width d1 of the slit 24.

以上述べたように、本実施形態の侵入センサは、電気信号を超音波に変換する送波器11を有し超音波を利用して物体を検出する超音波センサ10と、送波器11を保護するバッフル20と、を備える。送波器11は、超音波を通す音孔111を前面に有する。バッフル20は、送波器11の上記前面を覆う板状のマスク21と、マスク21に形成され送波器11が発生させた超音波を通す開口22と、を有する。開口22は、縦と横の長さが異なる四辺形状に形成される。開口22の大きさは、音孔111の大きさよりも小さい。 As described above, the intrusion sensor of the present embodiment includes the ultrasonic sensor 10 that includes the transmitter 11 that converts an electrical signal into an ultrasonic wave and detects an object using the ultrasonic wave, and the transmitter 11. Baffle 20 to protect. The transmitter 11 has a sound hole 111 through which an ultrasonic wave passes. The baffle 20 includes a plate-like mask 21 that covers the front surface of the transmitter 11, and an opening 22 that is formed in the mask 21 and allows the ultrasonic waves generated by the transmitter 11 to pass through. The opening 22 is formed in a quadrilateral shape with different vertical and horizontal lengths. The size of the opening 22 is smaller than the size of the sound hole 111.

本実施形態の侵入センサによれば、開口22は、縦と横の長さが異なる四辺形状に形成されている。この場合には、開口22の縦方向において指向性が狭くなり、開口22の横方向において指向性が広くなる。一般に、車内は、高さ寸法(縦の寸法)が幅寸法(横の寸法)よりも小さい。したがって、侵入センサの検出範囲を自動車の車内の形状に応じた範囲とすることができる。そのため、バッフル20を、開口22の縦方向が車内の高さ方向に一致するように設置することで、侵入センサの超音波の指向性を車内の高さ方向においては狭く、車内の幅方向においては広くすることができる。このようにすれば、車内の必要十分な範囲に超音波を出力できる。よって、超音波のエネルギーを効率良く使用でき、無駄な電力消費を抑えることができる。また、開口22の大きさは、音孔111の大きさよりも小さいから、超音波センサ10の電気音響変換器(送波器11)に異物が付着することを防止できる。また、開口22の大きさが音孔111の大きさよりも大きい場合に比べれば、送波器11を目立たなくすることができる。 According to the intrusion sensor of the present embodiment, the opening 22 is formed in a quadrilateral shape having different vertical and horizontal lengths. In this case, the directivity becomes narrow in the vertical direction of the opening 22 and the directivity becomes wide in the horizontal direction of the opening 22. In general, the height dimension (vertical dimension) is smaller than the width dimension (horizontal dimension) inside the vehicle. Therefore, the detection range of the intrusion sensor can be set to a range according to the shape of the interior of the automobile. Therefore, by installing the baffle 20 so that the vertical direction of the opening 22 coincides with the height direction in the vehicle, the directivity of the ultrasonic wave of the intrusion sensor is narrow in the vehicle height direction and in the vehicle width direction. Can be wide. In this way, ultrasonic waves can be output in a necessary and sufficient range within the vehicle. Therefore, ultrasonic energy can be used efficiently, and wasteful power consumption can be suppressed. Moreover, since the size of the opening 22 is smaller than the size of the sound hole 111, it is possible to prevent foreign matter from adhering to the electroacoustic transducer (transmitter 11) of the ultrasonic sensor 10. Further, the transmitter 11 can be made inconspicuous as compared with the case where the size of the opening 22 is larger than the size of the sound hole 111.

なお、超音波を電気信号に変換する電気音響変換器である受波器14の前方にだけバッフル20を配置してもよい。この場合、バッフル20のマスク21は、受波器14の前面を覆って受波器14を隠すことができる大きさに形成される。また、開口22の大きさは、受波器14の音孔の大きさよりも小さい。なお、送波器11と受波器14のそれぞれの前方にバッフル20を配置してもよい。要するに、バッフル20は、電気信号を超音波に、又は、超音波を電気信号に変換する電気音響変換器を保護するために用いられる。   Note that the baffle 20 may be disposed only in front of the receiver 14 that is an electroacoustic transducer that converts ultrasonic waves into an electrical signal. In this case, the mask 21 of the baffle 20 is formed in a size that can cover the front surface of the receiver 14 and hide the receiver 14. Further, the size of the opening 22 is smaller than the size of the sound hole of the receiver 14. A baffle 20 may be disposed in front of each of the transmitter 11 and the receiver 14. In short, the baffle 20 is used to protect an electroacoustic transducer that converts an electric signal into an ultrasonic wave or an ultrasonic wave into an electric signal.

開口長Lは、8mm未満であることが好ましい。特に、開口長Lは、7mm以下であることが好ましい。開口長Lを7mm以下とすることで、温度特性が悪化することを防止できる。なお、開口長Lの下限値は、開口幅Dである。   The opening length L is preferably less than 8 mm. In particular, the opening length L is preferably 7 mm or less. By making the opening length L 7 mm or less, it is possible to prevent the temperature characteristics from deteriorating. The lower limit value of the opening length L is the opening width D.

また、本実施形態の侵入センサでは、バッフル20は、開口22内に配置され開口22を所定方向に沿って並ぶ複数のスリット24に分割する直線状のバー23を有する。バー23の幅d1は、スリット24の幅d2の約1.5倍以下である。 Further, in the intrusion sensor of the present embodiment, the baffle 20 has a linear bar 23 that is disposed in the opening 22 and divides the opening 22 into a plurality of slits 24 arranged along a predetermined direction. The width d1 of the bar 23 is about 1.5 times or less than the width d2 of the slit 24.

本実施形態の侵入センサによれば、開口22内にバー23が配置されているため、ゴミなどの異物が開口22を通って超音波センサ10の送波器11に付着することを防止できる。そのため、異物の付着による超音波センサ10の性能の低下を防止できる。しかも、上述したように、バー23のために温度特性や指向性が悪化してしまうことがない。よって、温度特性および指向性を維持しながらも超音波センサ10の送波器11に異物が付着することを防止できる。このようにバー23を設けることで、送波器11を目立たなくすることができ、意匠性を向上できる。 According to the intrusion sensor of the present embodiment, since the bar 23 is disposed in the opening 22, foreign substances such as dust can be prevented from adhering to the transmitter 11 of the ultrasonic sensor 10 through the opening 22. Therefore, it is possible to prevent the performance of the ultrasonic sensor 10 from being deteriorated due to adhesion of foreign matter. In addition, as described above, the temperature characteristics and directivity do not deteriorate due to the bar 23. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from adhering to the transmitter 11 of the ultrasonic sensor 10 while maintaining temperature characteristics and directivity. By providing the bar 23 as described above, the transmitter 11 can be made inconspicuous, and the design can be improved.

なお、スリット24の幅は必ずしも互いに等しい必要はない。同様にバー23の幅は必ずしも互いに等しい必要はない。要するに、幅が最も広いバー23の幅が、幅が最も狭いスリット24の幅の約1.5倍以下であればよい。   Note that the widths of the slits 24 are not necessarily equal to each other. Similarly, the widths of the bars 23 are not necessarily equal to each other. In short, the width of the widest bar 23 may be about 1.5 times or less the width of the narrowest slit 24.

ところで、図1(b)に示す例では、開口22の形状は、長方形状である。しかしながら、開口22の形状は、たとえば図10に示すように四辺形状であってもよいし、図11に示すように円形状であってもよい。また、開口22の形状は、正方形状や、楕円形状であってもよい。さらに、開口22の形状は、図15(b),(c)に示すように、角が取れた四辺形状であってもよい。   By the way, in the example shown in FIG.1 (b), the shape of the opening 22 is a rectangular shape. However, the shape of the opening 22 may be a quadrilateral shape as shown in FIG. 10, for example, or may be a circular shape as shown in FIG. Further, the shape of the opening 22 may be a square shape or an elliptical shape. Furthermore, the shape of the opening 22 may be a quadrilateral shape with a corner as shown in FIGS.

図1(b)に示す例では、バー23の数は1つである。しかしながら、図12(a)に示すように、バー23の数は2つであってもよい。要するに、バー23は複数設けられていてもよい。したがって、スリット24の数も3以上であってもよい。   In the example shown in FIG. 1B, the number of bars 23 is one. However, as shown in FIG. 12A, the number of bars 23 may be two. In short, a plurality of bars 23 may be provided. Therefore, the number of slits 24 may be three or more.

図12(a)に示す例では、スリット24(バー23)は、開口22の横方向(短軸方向)に沿って並んでいる。しかしながら、図12(b)に示すように、スリット24(バー23)は、開口22の縦方向(長軸方向)に沿って並んでいてもよい。   In the example shown in FIG. 12A, the slits 24 (bars 23) are arranged along the lateral direction (short axis direction) of the opening 22. However, as shown in FIG. 12B, the slits 24 (bars 23) may be arranged along the longitudinal direction (major axis direction) of the opening 22.

また、図13(a)に示すように、マスク21の前面に凹所25を形成してもよい。図13(a)では、凹所25の底面にスリット24(開口22)が形成されている。この凹所25は、開口22の厚み(開口厚T)を調節するために設けられている。このようにすれば、マスク22の厚みを開口22の厚みよりも大きくできる。そのため、マスク21の機械的強度を高くしながらも、開口22の厚みを所望の大きさ、たとえば、上述した1.0mm〜1.5mmに設定できる。   Further, as shown in FIG. 13A, a recess 25 may be formed on the front surface of the mask 21. In FIG. 13A, a slit 24 (opening 22) is formed on the bottom surface of the recess 25. The recess 25 is provided to adjust the thickness of the opening 22 (opening thickness T). In this way, the thickness of the mask 22 can be made larger than the thickness of the opening 22. Therefore, the thickness of the opening 22 can be set to a desired size, for example, 1.0 mm to 1.5 mm as described above, while increasing the mechanical strength of the mask 21.

さらに、図13(b)に示すように、マスク21の前面に溝26を形成してもよい。ただし、溝26は、超音波の指向性を広げたい方向において、開口22と並ばないように配置されることが好ましい。たとえば、横指向性を広げたい場合には、開口22の短軸方向において溝26と開口22とが並ばないようにすることが好ましい。   Further, as shown in FIG. 13B, a groove 26 may be formed on the front surface of the mask 21. However, the groove 26 is preferably arranged so as not to be aligned with the opening 22 in a direction in which the directivity of ultrasonic waves is to be expanded. For example, when it is desired to increase the lateral directivity, it is preferable that the groove 26 and the opening 22 are not aligned in the short axis direction of the opening 22.

なお、図14(a),(b)に示すように、バッフル20は、必ずしもバー23を備えている必要はない。   In addition, as shown to Fig.14 (a), (b), the baffle 20 does not necessarily need to be provided with the bar 23. FIG.

また、図15(a)に示すように、スリット24は、開口22の縦方向および横方向に並んでいてもよい。図15(a)に示す例では、バッフル20は、開口22を横方向に並ぶ2つのスリット24に分割するバー23(231)と、開口22を縦方向に並ぶ2つのスリット24に分割するバー23(232)と、を備えている。   Further, as shown in FIG. 15A, the slits 24 may be arranged in the vertical direction and the horizontal direction of the opening 22. In the example shown in FIG. 15A, the baffle 20 has a bar 23 (231) that divides the opening 22 into two slits 24 arranged in the horizontal direction and a bar that divides the opening 22 into two slits 24 arranged in the vertical direction. 23 (232).

また、図15(b)に示すように、バー23の形状は、必ずしも直線状である必要はない。図15(b)に示す例では、開口22は角が取れた四辺形状に形成され、スリット24は楕円形状に形成されている。図15(b)に示す例では、スリット24の幅d2は、短軸方向の長さである。   Further, as shown in FIG. 15B, the shape of the bar 23 is not necessarily a straight line. In the example shown in FIG. 15B, the opening 22 is formed in a quadrilateral shape with a corner, and the slit 24 is formed in an elliptical shape. In the example shown in FIG. 15B, the width d2 of the slit 24 is the length in the minor axis direction.

また、図15(c)に示すように、スリット24は、正円形状に形成されていてもよい。図15(c)に示す例では、開口22は角が取れた四辺形状に形成されている。また、バッフル20は、開口22を横方向に並ぶ2つのスリット24に分割するバー23(231)と、開口22を縦方向に並ぶ4つのスリット24に分割する3つのバー23(232)と、を備えている。   Moreover, as shown in FIG.15 (c), the slit 24 may be formed in the perfect circle shape. In the example shown in FIG. 15C, the opening 22 is formed in a quadrilateral shape with a corner. The baffle 20 includes a bar 23 (231) that divides the opening 22 into two slits 24 arranged in the horizontal direction, three bars 23 (232) that divide the opening 22 into four slits 24 arranged in the vertical direction, It has.

ところで、図1(b)に示す例では、開口22の内面の法線方向とマスク21の厚み方向(図1(b)における上下方向)との間の角度は直角である。言い換えれば、開口22の厚み方向がマスク21の厚み方向と一致している。   In the example shown in FIG. 1B, the angle between the normal direction of the inner surface of the opening 22 and the thickness direction of the mask 21 (vertical direction in FIG. 1B) is a right angle. In other words, the thickness direction of the opening 22 matches the thickness direction of the mask 21.

しかしながら、図16(a)に示すように、開口22の内面は傾斜していてもよい。すなわち、開口22の内面の法線方向とマスク21の厚み方向との間の角度は鋭角であってもよい。言い換えれば、開口22の厚み方向と、マスク21の厚み方向とが交差していてもよい。このようにすれば、異物が開口22を通ってバッフル20内に侵入してしまうことを抑制できる。   However, as shown in FIG. 16A, the inner surface of the opening 22 may be inclined. That is, the angle between the normal direction of the inner surface of the opening 22 and the thickness direction of the mask 21 may be an acute angle. In other words, the thickness direction of the opening 22 and the thickness direction of the mask 21 may intersect. In this way, it is possible to prevent foreign matter from entering the baffle 20 through the opening 22.

さらに、開口22の内面は、図16(b)に示すように、マスク22の厚み方向に沿って階段状に形成されていてもよい。このようにすれば、図16(a)に示す例と同様に、異物が開口22を通ってバッフル20内に侵入してしまうことを抑制できる。   Further, the inner surface of the opening 22 may be formed stepwise along the thickness direction of the mask 22 as shown in FIG. If it does in this way, it can control that a foreign material penetrates into baffle 20 through opening 22 like the example shown in Drawing 16 (a).

Claims (5)

自動車などの車両内の構造物に取り付けられ、当該車両の内部に侵入した侵入者を検出する侵入センサであって、
電気信号を超音波に又は超音波を電気信号に変換する電気音響変換器を有し、超音波を利用して物体を検出する超音波センサと、
上記電気音響変換器を保護するバッフルと、を備え、
上記電気音響変換器は、上記超音波を通す円形状の音孔を前面に有し、
上記バッフルは、
上記電気音響変換器の上記前面を覆う板状のマスクと、
上記マスクに形成され上記超音波を通す開口と、
上記開口内に配置され上記開口を所定方向に沿って並ぶ複数のスリットに分割するバーと、を有し、
上記開口は、縦と横の長さが異なる四辺形状に形成され、
上記開口の大きさは、上記音孔の大きさよりも小さく、
上記開口の縦の長さは、8mm未満であり、且つ上記音孔の直径の80%未満であり、
上記開口の横の長さは、mm以下であり、
上記バーの幅は、上記スリットの幅の約1.5倍以下である
ことを特徴とする侵入センサ。
An intrusion sensor that is attached to a structure in a vehicle such as an automobile and detects an intruder that has entered the inside of the vehicle,
An ultrasonic sensor having an electroacoustic transducer for converting an electric signal into an ultrasonic wave or an ultrasonic wave into an electric signal, and detecting an object using the ultrasonic wave;
A baffle for protecting the electroacoustic transducer,
The electroacoustic transducer has a circular sound hole on the front surface through which the ultrasonic wave passes,
The baffle is
A plate-like mask covering the front surface of the electroacoustic transducer;
An opening formed in the mask and through which the ultrasonic waves pass;
A bar arranged in the opening and dividing the opening into a plurality of slits arranged in a predetermined direction,
The opening is formed in a quadrilateral shape with different vertical and horizontal lengths,
The size of the opening is smaller than the size of the sound hole,
The vertical length of the opening is less than 8 mm and less than 80% of the diameter of the sound hole;
The lateral length of the opening is 4 mm or less,
The intrusion sensor according to claim 1, wherein the width of the bar is not more than about 1.5 times the width of the slit.
上記スリットは、上記開口の横方向に沿って並んでいる
ことを特徴とする請求項1記載の侵入センサ。
The intrusion sensor according to claim 1, wherein the slits are arranged along a lateral direction of the opening.
上記スリットは、上記開口の縦方向に沿って並んでいる
ことを特徴とする請求項1記載の侵入センサ。
The intrusion sensor according to claim 1, wherein the slits are arranged along a vertical direction of the opening.
上記マスクの前面には、凹所が形成され、
上記開口は、上記凹所の底面に形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の侵入センサ。
A recess is formed on the front surface of the mask,
The intrusion sensor according to claim 1, wherein the opening is formed in a bottom surface of the recess.
上記開口の内面の法線方向と上記マスクの厚み方向との間の角度は鋭角である
ことを特徴とする請求項1記載の侵入センサ。
The intrusion sensor according to claim 1, wherein an angle between a normal direction of an inner surface of the opening and a thickness direction of the mask is an acute angle.
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