JPH062262U - 超音波距離センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型でも充分な指向性を確保し、雨水が溜ま
るのを防止する。 【構成】 超音波を送受信するトランスジューサ１０
と、トランスジューサ１０を支持する略筒形状の弾性ホ
ルダ１１と、凹部２０に弾性ホルダ１１が収容されてい
るセンサホルダ１２と、センサホルダ１２を支持する支
持板１３と、弾性カバー１４とを備えており、支持板１
３の背面側に接着部材２７が固着され、センサホルダ１
２の先端側にトランスジューサ１０の側面の上部と下部
を囲んで突出した突出部２３が膨出形成され、突出部２
３の先端とトランスジューサ１０の先端とが一致されて
いる。 【効果】 突出部２３の先端がトランスジューサ１０の
先端と略一致しているだけでも、超音波に充分な指向性
を与えることができる。他面、突出部２３の一部が切り
欠かれているため、トランスジューサの周りに雨水が溜
まるのを防止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、超音波距離センサに関し、特に、超音波を用いて被計測物との距離 を検知するものに利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

超音波距離センサとしては、例えば、自動車のバンパに取り付けられて自動車 と障害物との距離を計測し、自動車と障害物との距離が設定値の範囲内になった ときに警報を発するように構成されているものがある。

【０００３】 従来のこの種の超音波距離センサとして、略円柱形状に形成されて超音波を送 受信するトランスジューサと、トランスジューサの超音波伝送路を避けてトラン スジューサを支持する略筒形状のセンサホルダとを備えており、センサホルダが バンパに固定的に取り付けられるように構成されているものがある。

【０００４】 そして、自動車用の距離センサとして超音波距離センサが用いられる場合、ト ランスジューサの超音波が水平方向に広がる方が障害物の検知に有利であるため 、トランスジューサの超音波の送受信について水平方向の指向性が与えられる。 このために、センサホルダにはトランスジューサを取り囲んで、トランスジュー サの前面に大きく突き出したホーン部が形成されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来の超音波距離センサにおいては、トランスジューサの超音波に指 向性を与えるホーン部がセンサホルダより大きく突き出されているため、この超 音波距離センサが自動車のバンパー等に装着されると、洗車時に洗車ブラシが当 たったり、トランクへの荷物の出し入れの際に荷物が当たったりして、センサが 曲がって指向性に狂いが発生してしまう危惧がある。

【０００６】 また、センサホルダにトランスジューサを囲むように突き出されたホーン部が 形成されているため、超音波距離センサの取り付ける向きにより、ホーン部内に 雨水が溜まり易くなる。このようにしてトランスジューサ周りに水が溜まると、 超音波距離センサが誤動作する危惧がある。

【０００７】 本考案の目的は、トランスジューサからの超音波に充分な指向性を与えながら も、装置が大型化せず、しかも雨水等により誤動作することのない超音波距離セ ンサを提供することにある。

【０００８】 本考案に係る超音波距離センサは、超音波の送受信により被計測物との距離を 検知する超音波距離センサにおいて、 略円柱形状に形成されて超音波を送受信するトランスジューサと、トランスジ ューサの超音波伝送路を避けてトランスジューサを支持するセンサホルダとを備 えており、前記センサホルダの先端側の超音波の指向性を抑制する領域に対応し た位置に、トランスジューサの側面の一部を囲む突出部が膨出形成され、この突 出部の先端がトランスジューサの先端と略一致されていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】

前記した手段によれば、センサホルダの先端側に膨出形成されている突出部が 、トランスジューサの超音波送受信の指向性を抑制するため、超音波距離センサ としての充分な指向性を得ることができる。

【００１０】 他面、センサホルダの突出部はトランスジューサの前面における一部のみに突 設されているため、雨水等は突出部が切り欠かれた部分から排水されることにな る。したがって、突出部の存在にかかわらず、雨水等がトランスジューサの周り に溜まることはない。

【００１１】

【実施例】

図１（ａ）、（ｂ）は本考案の一実施例である超音波距離センサを示す側面断 面図および平面断面図、図２（ａ）、（ｂ）は超音波距離センサを示す正面図お よび図１のII−II線に沿う背面断面図、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は センサホルダを示す正面図、側面断面図、背面図および平面断面図、図４（ａ） 、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はゴムホルダを示す正面図、一部切断側面図、背面図 および平面断面図、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は支持板を示す正面図 、側面断面図、背面図および平面断面図、図６（ａ）、（ｂ）はゴムカバーを示 す正面図および一部切断平面図、図７は超音波距離センサの指向性とその測定法 を示す図である。

【００１２】 本実施例において、本考案に係る超音波距離センサは、自動車のリアトランク における垂直面に取り付けられ、超音波を用いて被計測物との距離を検知できる ように構成されている。

【００１３】 すなわち、この超音波距離センサは、略円柱状に形成されて超音波を送受信す るトランスジューサ１０を備えており、このトランスジューサ１０がゴムホルダ １１を介してセンサホルダ１２に固定的に支持されている。センサホルダ１２は 支持板１３に固定されており、支持板１３の周囲にはゴムカバー１４が装着され ている。

【００１４】 トランスジューサ１０は、前端部が円錐台形状に形成された円柱形状の本体部 １６を備えており、その前端面に送受信部１５が一体になって形成され、送受信 部１５から超音波を送信するとともに、被計測物から反射した当該超音波を送受 信部１５によって受信するように構成されている。

【００１５】 そして、トランスジューサ１０はその本体部１６が略筒形状に形成されたゴム ホルダ（弾性ホルダ）１１に嵌入されている。この本体部１６の底面には一対の 端子１７、１８が突出されており、両端子１７、１８にはケーブル１９の端末が それぞれ接続されている。このケーブル１９は、自動車のトランク内や車室内に 設置されるコントローラ（図示せず）のプリアンプに接続されている。

【００１６】 センサホルダ１２は正面視の形状が略楕円形で、平面視の形状が略台形の立体 形状に形成されており、中央部にゴムホルダ固定用凹部２０が開設されている。 この凹部２０内にはゴムホルダ１１が収納されている。このセンサホルダ１２に おける凹部２０の近傍には一対の固定穴２１、２１が開設されており、センサホ ルダ１２の側壁にはケーブル挿通孔２２が開設されている。

【００１７】 センサホルダ１２の正面には超音波に指向性を与えるための突出部２３が、固 定用凹部２０に支持したトランスジューサ１０の周囲に配されて前方に突出する ように一体的に形成されている。本実施例において、この突出部２３は、鉛直方 向の指向性を抑制するために、トランスジューサ１０の上部および下部のみを囲 むように配設されており、その左右は開放されている。しかも、この上下部を囲 む突出部２３はその先端面がトランスジューサ１０の先端面と略一致するように 形成されている。

【００１８】 支持板１３は略楕円形の平板形状に形成されており、長軸上には一対の挿通孔 ２４、２４がそれぞれ開設されている。支持板１３の正面側の主面には突起２５ が複数個突設されている。

【００１９】 この支持板１３はセンサホルダ１２の背面側に装着され、突起２５によってゴ ムホルダ１１の底面側を支持するとともに、挿通孔２４内に挿入されたビス２６ によってセンサホルダ１２に固定されるように構成されている。

【００２０】 そして、支持板１３の外周側には楕円形のリング形状に一体成形されたゴムカ バー１４が装着されている。このゴムカバー１４はこの超音波距離センサが自動 車に取り付ける際に、一体感を創出するように構成されている。

【００２１】 次に、超音波距離センサを自動車に取り付ける作業について説明する。

【００２２】 予め、超音波距離センサにおける支持板１３の背面に両面テープ等の接着部材 ２７が接着される。接着材２７が接着された超音波距離センサは自動車のリアト ランクにおける背面の適当な位置に後ろ向きに配されて、支持板１３が背面壁に 当接されて接着部材２７により接着される。

【００２３】 他方、前述したように、トランスジューサ１０が接続されたコントローラはリ アトランク内または車室内に設置される。

【００２４】 そして、自動車の後退中等に、コントローラからの指令によってトランスジュ ーサ１０から超音波が送信される。この超音波が車庫の壁面等の被計測物で反射 すると、反射した超音波がトランスジューサ１０によって受信され、受信信号が ケーブル１９を介してコントローラに入力される。

【００２５】 コントローラの演算により自動車と被計測物との距離が算出され、この算出値 が設定値に達すると警報が発せられることになる。

【００２６】 本実施例によれば、トランスジューサ１０がゴムホルダ１１およびセンサホル ダ１２を介して支持板１３に取り付けられるように構成されているため、センサ 本体部と取付部とが一体化され、小型化を図ることができる。

【００２７】 支持板１３に接着部材２７を装着することによって、センサが垂直面に水平方 向に取り付けることができるため、取付場所が制限されるのを従来の超音波距離 センサよりも抑制することができる。

【００２８】 さらに、センサホルダ１２には突出部２３がトランスジューサ１０の上部およ び下部のみを囲むように形成されているため、雨水等がトランスジューサ１０の 周りに溜まるのは防止される。したがって、水が溜まることによってトランスジ ューサ１０が誤動作するようなことが防止される。

【００２９】 ところで、本実施例に係る超音波距離センサについて、中心周波数３９．８Ｋ Ｈｚで、トランスジューサ１０から１０ｃｍの場所における最大音圧レベルが１ １０ｄＢとなる信号を用いて指向性を測定したところ、図７に示されているよう な指向特性が得られた。この場合、センサホルダ１２としては、長軸側の長さが ３９．４ｍｍで、突出部２３の先端面までの高さが１６ｍｍで、凹部２０の直径 が１８ｍｍのものが用いられている。

【００３０】 その指向性の測定方法は次の通りである。超音波距離センサを自動車のバンパ に取り付け、トランスジューサ１０の前方に長さ１ｍ程度のポールを立て、トラ ンスジューサ１０から送信される超音波信号をポールに当て、ポールからの反射 波をトランスジューサ１０で受信し、この受信結果を測定値として記録する。

【００３１】 そして、ポールを、トランスジューサ１０を基準にＸ軸方向に約１ｍの範囲内 で数１０ｃｍ毎に順次移動させるとともに、Ｙ軸方向に沿って約＋６０ｃｍと− ６０ｃｍの範囲内で数１０ｃｍ毎に順次移動させ、各測定点での音圧レベルを測 定したところ、図７に示されているような測定結果が得られた。これは自動車用 の超音波距離センサとして充分な指向性であって、従来の超音波距離センサと同 等の指向性である。

【００３２】 なお、これらの測定結果のうちトランスジューサ１０からＸ軸方向に３０ｃｍ 程度の領域の測定値は、残響を回避するために除去する補正がコントローラで実 行されている。

【００３３】 図７によれば、Ｚ軸方向（垂直方向）の音圧レベルよりもＹ軸方向（水平左右 方向）の音圧レベルが大きいことが理解される。これは、トランスジューサ１０ の上部と下部側に突出部２３が配置されて指向性が抑制されているためである。 そして、Ｚ軸方向の音圧レベルよりもＹ軸方向の音圧レベルが高いと、使い勝手 が良く目的の指向性を得ることができる。

【００３４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、センサホルダの先端側の超音波の指向性 を抑制する領域に対応した位置に、トランスジューサの側面の一部を囲む突出部 が膨出形成されており、この突出部の先端がトランスジューサの先端と略一致さ れているため、所期のトランスジューサの超音波指向性を得ることができる。そ して、突出部の先端をトランスジューサの先端と略一致させるだけで、トランス ジューサの超音波に充分な指向性を与えることができ、超音波距離センサとして 小型でありながら、従来の大きく突き出したホーン部を有する超音波距離センサ と同等の指向性を得ることができる。また、指向性を与える突出部がトランスジ ューサの先端と略一致した長さに形成されていることにより、洗車時に洗車ブラ シが当たってもセンサが曲がったりせず、トランクへの荷物の出し入れに際して も超音波距離センサが邪魔になることがない。

【００３５】 しかも、突出部の一部が切り欠かれているため、指向性を改善するための突出 部の存在にかかわらず、トランスジューサの周りに雨水等が溜まるのを防止する ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である超音波距離センサを示
す側面断面図および平面断面図である。

【図２】超音波距離センサを示す正面図および図１のII
−II線に沿う背面断面図である。

【図３】センサホルダを示す正面図、側面断面図、背面
図および平面断面図である。

【図４】ゴムホルダを示す正面図、一部切断側面図、背
面図および平面断面図である。

【図５】支持板を示す正面図、側面断面図、背面図およ
び平面断面図である。

【図６】ゴムカバーを示す正面図および一部切断平面図
である。

【図７】超音波距離センサの指向性とその測定法を示す
図である。

【符号の説明】

１０…トランスジューサ、１１…ゴムホルダ、１２…セ
ンサホルダ、１３…支持板、１４…ゴムカバー、１５…
送信部、１６…本体、１７、１８…端子、１９…ケーブ
ル、２０…凹部、２１…固定穴、２２…ケーブル挿通
孔、２３…突出部、２４…取付穴、２５…突起、２６…
ビス、２７…接着部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波の送受信により被計測物との距離
   を検知する超音波距離センサにおいて、 略円柱形状に形成されて超音波を送受信するトランスジ
   ューサと、トランスジューサの超音波伝送路を避けてト
   ランスジューサを支持するセンサホルダとを備えてお
   り、前記センサホルダの先端側の超音波の指向性を抑制
   する領域に対応した位置に、トランスジューサの側面の
   一部を囲む突出部が膨出形成され、この突出部の先端が
   トランスジューサの先端と略一致されていることを特徴
   とする超音波距離センサ。