JPS60252283A - 超音波センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、超音波信号の送受信によって、対物距離等
の検出を行なうために用いられる超音波センサに関し、
殊に、回り込み波防止のための改良に関する。

（発明の背景） 超音波信号を利用して、対物距離を検出するために用い
られる超音波センサとしては、例えは、特開昭５７−１
８２５４４号「路面状態検出装置」に示されるような自
動車に適用されるもの等が提案されている。

第１図は、このような超音波センサの電気的構成を示す
図である。

間欠発振器１は、第２図（ａ）に示されるように周期を
毎に、所定時間ｔ　の間高周波信号Ｓ０を発１ 生して、超音波送波器２へ供給する。これにより、超音
波送波器２から、超音波パルス信号が対象物りへ向けて
送信される。

そして、対象物りに反射された超音波パルス信号が、超
音波受波器３に入射すると、この受信信□号が増幅器４
で増幅された後、時間差計側回路５へ入力される。

この時間差計測回路５は、間欠発振器１から出力される
高周波信号Ｓ０の立ち上り時点から、ｌ　ｇｉｒ記増幅
後の受信信号Ｓ２の立ち上り時点までの時間差（第２図
中）に示す）ｔ８をめて、これを対物距離情報とする。

なお、上記受信信号Ｓ２の立ち上り時点は、受信信号Ｓ
２のレベルが、所定のスレツショルドレ　″□ベルＡを
越えた時点とされる。

また、上記超音波送波器２と超音波受波器３を、第８図
に示すように、一つのケース８内にｅ、　容１゜たもの
が提案されている。

ケース８は、プラスチック等の合成樹脂成形体□からな
り、超音波送、受波器２，８を収容するとともに、それ
らの送波面２ａおよび受波面３ａに通ずるホーン状の送
信口に２、受信口に８が開口形成されている。

また、送、受波器２．８とケース８の間には、゛ゴム等
の弾性体からなるインシュレータ７　Ａ　、　７　’Ｂ
が介在されている。

ところで、第８図に示したように、超音波送、受波器２
．８を近接させて一つのケース８に収容すると、第４図
（ｂ）に示すように、受波器８に受信される信号として
、対象物りからの反射波Ｓ２以外に、送波器２の振動が
ケース８内を伝わって受波器８に到達する回り込み波Ｓ
８の受信レベルも蕪視できなくなる。

特に、前記公報に示される技術のように車高（車体下面
からの対地距離）を検出する装置においては、検量距離
が短い（１５〜４０　ｃｍ　）ため、第４図のように、
反射波Ｓｇと回り込み波Ｓ８が部分的に重なることがあ
る。

このような場合、重なり部分が干渉し合って、□信号レ
ベルが変化してしまう。

すなわち、回り込み波Ｓ８と反射波Ｓ、が同位相で受信
された場合（第５図（Ａ）に示す）には、それらの合成
波は、第５図（Ｂ）のようにレベルが増加し、反射波Ｓ
ｉｌ側の立ち上り時点（スレツショルドレ　□ベルＡを
越える時点）か早まる（第５図（０）に示す）′。

また、逆位相で受信された場合（第６図（Ｄ）に示す）
には、それらの合成波は、第６図（ト））に示すように
、レベルが減少し、反射波Ｓ２側の立ち上り時点が遅れ
る（第６図（Ｆ′）に示す）。

よって、このような反射波Ｓ２の立上り部分で回り込み
波Ｓ８の市なりがあると、第５図（０）および第６図（
Ｆｌに示すように時ｍＪ差ｔ８にΔｔの誤差範囲が生じ
、検出精度が低下する。

また前述した「路面状態検出駁竹」として用い□る場合
雪道や砂地では、超音波信号の吸収があるため、反り・
１波レベルが低減すること全考慮して、スレッショルド
レベルＡを低く設″定する必要性が高く、このため上述
の誤差が特に生じ易い。

さらに、上記回り込み波Ｓ８を減衰さゼるため　□のイ
ンシュレータ７Ａ、７Ｂは、低温の環境下では、弾性が
低下し、その防音効果が劣化するため、回り込み波Ｓ８
のレベルが常温時よりも高くなり、その影響が大となる
ことが考えられる。

（発明の目的） この発明の目的は、上述の回り込み波を効果的に減衰さ
せるとともに、特に低温時においても、その減衰効果が
低減することのない超音波センサを提供することにある
。

（発明の構成） 上記目的を達成するために、本発明は、超音波送、受波
器を一つのケース内に収容してなる超音波センサにおい
て、超音波送、受波器の少なくとも一方の振動面で、か
つ、その送波面あるいは受゛波面を除く面を被覆する弾
性発泡体製のインシュレータを備えることを特徴とする
。

（実施例の説明） 本発明の一実施例な第７図に示す。なお、同図において
、第８図に示した従来例と同一構成部分１′には同一符
号を付しである。また、電気的構成は第１図に示したも
のと同一であるものとして図示は省略する。

本実施例の超音波センサは、超音波送波器２と受波器８
の振動面のうち、送波面２ａおよび受波−′□面８ａを
除く面を被覆するインシュレータ１０　Ａ　’。

１０Ｂを、送、受波器２．８とケース８との間に介在さ
せてなることを特徴としている。

上記インシュレータＩＯＡ、ＩＯＢは、その材質トシて
、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンターホＩＪマ）やＥ
ＰＭ（エチレン・プロピレンコポリマ）等のエチレンプ
ロピレン・ゴムヲ基質、！：：　Ｌ　タ独立気泡構造の
弾性発泡体が用いられている。

このような材質からなるインシュレータ１０Ａ。

１０Ｂは、第８図に示すように、発泡させない工１・・
チレンプロピレン・ゴムでインシュレータヲ形成した場
合よりも、低温における硬化率が低く、低温時でも、そ
の防音効果が失われない。なお、同図において、本実施
例のインシュレータ１０Ａ。

１０Ｂの特性を工□、発泡させないエチレンプロ　１ピ
レンやゴム製のインシュレータの特性を工２で示す。ま
た、比モジュラス温度ＴＮは、剛性がＮ倍になる温度を
表わす。

第９図は、反射波Ｓ２のピークレベルと回り込ミ波Ｓ８
のピークレベルの比ＥＳ／Ｎとして温度　□□との相関
を示す図であり、本実施例の特性をＭｏ、１第８図に示
した従来例の特性をＭ、で示す。

同図から、本実施例における回り込み波の減衰効果が大
であることと、低温時においても、その効果は低下しな
いことが判る。

従って、本実施例にあっては、広い温度範囲（−８０〜
＋８０°Ｃ）において、回り込み波Ｓ８の減衰効果を良
好に得ることができ、常に精度の良い反射波Ｓ、の検出
が行なえる。

また、上記エチレンプロピレン・ゴムは、耐候・・・性
や耐薬品性が良好であり、自動車部品として好適である
。

さらに、インシュレータＩＯＡ、ＩＯＢに用いる弾性発
泡体を、独立気泡構造としたことにより、連続気泡構造
のもののように雨水等に露出される１環境下で使用して
も水が浸透する虞れがなく凍結等による性能低下が防止
される。

なお、本実施例に用いるインシュレータＩＯＡ。

１０Ｂの発泡率は、約２０％と一般に用いられる発泡弾
性体よりも高めとし、さらに、成形時に使用する硬化剤
に、低温硬化１゛の低いものを使用す□ることにより、
一層低温時のインシュレータの硬化な低減させることが
できる。

次に本発明の他の実施例を第１０図に示す。

本実額例においては、超音波送、受波器２．８′を被覆
するインシュレータ２０が、送、受波器２゜３の両者を
位うように一体成形されていることを特徴とする。

インシュレータ２０の材質は、前記第７図に示した実施
例のものと同一である。

このような構成によって、前記実施例と同様の効果を得
るとともに、組立て工程の削減、送、受波器２．８の位
置決めのバラツキの解消ができる。

なお、上記各実施例において、インシュレータの基質と
して、エチレンプロピレン・ゴムを用い１□でいるが、
これは、その他の防音効果を有する材料、例えば、ウレ
タンゴムを用いても良いことは明らかである。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明にあっては（回り込
み波を効果的に減衰させるとともに、特に□低温時にお
いても、その減衰効果が低減することなく、広い温度範
囲において、検出精度の奥行な超音波センサを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は超音波センサの電気的構成の一例を示すブロッ
ク図、 第２図はその送・受信信号を示す波形図、第８図は超音
波センサの検出部分の構造の一例を示す断面図、 第４図（Ｊ回り込み波の発生状態を示す波形図、第５図
および第６図は回り込み波と反射波が市っだ場合の波形
および時間差の変化を示す波形図、第７図は本発明の一
実施例の構成を示す断面図、第８図は同実姉例における
インシュレータの温□度に対する画性変化を示す特性図
、 第９図は同実施例の回り込み波の減衰効果を温度変化に
対応して示す特性図、 第１０図は本発明の他の実施例の構成を示す断面図であ
る。 ２・・・超音波送波器　８・・・超音波受波器　８・・
・ケース ］、ＯＡ、ＩＯＢ、２０・・・インシュレータ２ａ・・
・送波面　８ａ・・・受波面 Ｓ８・・・回り込み波。 特許出願人　日産自動車株式会社 第１図 第２図 １ Ｓ−ち− ぽ　５　昨 沢ザ；＼ｄ全ド娘璽く γ） ＼ノ ど）、 く （） ど）／′Ｖ −一　〇 （）　＼ノ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　超音波信号の送受信を行う超音波送波器および超音
   波受波器を一つのケース内に収容してなる超音波センサ
   において、 前記超音波送波器と受波器の少なくとも一方の振動面で
   、かつ、その送波面あるいは受波面を除く面を被覆する
   弾性発泡体製のインシュレータを備えることを特徴とす
   る超音波″□センサ。 区　前記インシュレータは、独立気泡構造の弾性発泡体
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超
   音波センサ。 ＆　前記インシュレータは、送波器と受波器の゛送波面
   および受波面を除く両者の振動面を被覆するように送波
   器および受波器とともに一体成形してなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の超音波センサ。