WO2011021086A1

WO2011021086A1 - 超音波センサ

Info

Publication number: WO2011021086A1
Application number: PCT/IB2010/002019
Authority: WO
Inventors: 浩司浦瀬; 康志永野; 直哉東
Original assignee: パナソニック電工株式会社
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2010-08-17
Publication date: 2011-02-24
Also published as: JP2011039003A; CN102576073A; US8943893B2; US20120167689A1

Abstract

　超音波センサは、車両３のバンパ－３１に設けられ、超音波を送受波することで検知エリア内の障害物の存在を検知する車両用障害物検知器１に用いられ、圧電基板が振動することにより超音波を送受波する圧電素子２１と、圧電素子２１が一面２２ａに接合される板状の音響整合層２２とを備える。また、前記超音波センサは、バンパ－３１に穿孔された取付孔３１ａに挿設され、音響整合層２２の他面２２ｂは、圧電素子２１と接合している一面２２ａに対して傾斜した傾斜面で構成され、バンパー３１の外面と平行に形成する。

Description

明細書超音波センサ技術分野

本発明は、超音波を利用して物体を検知する車両用障害物検知器に使用する超音波センザに関するものである。背景技術

超音波センサは、車両のパンパ一等に搭載され、超音波マイクから超音波を間欠的に送波し、検知ェリァ内に存在する障害物からの反射波を受波することで障害物を検知する車両用障害物検知器等に用いられている。また、超音波センサは、検知エリアが限定できることや距離が測定できるという特徵をもっている。しかし、超音波は広い指向性を有するため、最大でも 2 m程度の距離までの検知エリアで使用するシステムが一般的である。しかし、車両用障害物検知器としては、さらに長距離までの検知エリアを有する超音波センザが望まれていた。

図 8 ( a ) ( b ) に、超音波センサ 1 1 'を備えた車両用障害物検知器 1の概略構成と検知エリアを示す。図 8 ( a ) は、車両 3の上面図であり、車両用障害物検知器 1のプロック構成図と、車両 3の水平方向の検知エリア A hを示している。図 8 ( b ) は、車両 3 の側面図であり、車両 3の上下方向の検知エリア A Vを示している。

車両用障害物検知器 1は、超音波センサ 1 1 'と、コント口一ラ部 1 2と、表示部 1 3 とで構成されている。超音波センサ 1 1 'は、超音波マイク 2 'を備えており、車両 3後方のバンパー 3 1の両側方部に設けられている。表示部 1 3は、ブザーや L E D等で使用者に検知エリア内の障害物の存在を報知する。コントローラ部 1 2は、超音波センサ 1 1 'が送受波する超音波を監視制御すると共に、表示部 1 3に検知結果を出力する。

車両用障害物検知器 1の動作を説明する。まず、コントローラ部 1 2が間欠的に超音波パルス信号を生成して超音波センサ 1 1 'に出力する。超音波センサ 1 1 'は超音波パルス信号を増幅し、超音波マイク 2 'が超音波を送波する。そして、検知エリア内に障害物が存在した場合、超音波マイク 2 'が障害物からの反射波を受波し、超音波センサ 1 1 ' が受波した超音波パルス信号を増幅して、コントローラ部 1 2に出力する。そして、コントローラ部 1 2は、超音波を送波してから受波するまでの時間差に基づいて、障害物までの距離を算出する。障害物が所定の範囲内に存在すれば、コントローラ部 1 2は表示部 1 3に検知信号を出力し、表示部 1 3が使用者に障害物の存在を報知するものである。

超音波を用いる原理上、検知対象となる障害物によって、検知エリアは異なり、図 8 ( a ) ( b ) に示した検知エリアは、外径が 6 O mmのプラスチック円柱（図示なし）を検知対象とした場合の検知エリアである。

次に、超音波を送受波する超音波マイク 2 'について説明する。従来、広がり振動モードを利用した圧電素子 2 1を用いた超音波マイク 2 'が提案されている（例えば、特許文献 1 )。

図 9 ( a ) 〜（c ) に超音波マイク 2 'の概略構成図を示す。図 9 ( a ) は超音波マイク 2 'の上面図、（b ) は超音波マイク 2 'の A— A '断面図、（c ) は超音波マイク 2 ' の B— B '断面図である。

超音波マイク 2 'は、圧電素子 2 1と、音響整合層 2 2と、振動ケース 2 3と、コネクタ 2 5と、充填材 2 6とで構成されている。圧電素子 2 1は、圧電基板（図示なし）が広がり振動を行う板状で形成されている。音響整合層 2 2は、板状で一面 2 2 aと他面 2 2 bは平行に形成されており、一面 2 2 aに圧電素子 2 1が接合されている。音響整合層 2 2は、圧電素子 2 1の音響インピーダンスと、空気の音響インピーダンスの差によって、境界面に生じる反射を抑制し、超音波の送受信効率を高めている。また、音響整合層 2 2 の一面 2 2 aの周縁に、圧電素子 2 1を取り囲むように、リング状の振動ケース 2 3が接合され、音響整合層 2 2を支持している。また、圧電素子 2 1の一面 2 1 aおよび他面 2 1 bからリード線 2 4 a、 2 4 bが引き出され、コネクタ 2 5に接続されている。そして、振動ケース 2 3の内側に充填材 2 6が充填され、圧電素子 2 1が封止されている。

上記の構成で、コネクタ 2 5から超音波パルス信号が入力されると、圧電素子 2 1が振動し、音響整合層 2 2を介して、音響整合層 2 2の他面 2 2 bから超音波が出力される。また、音響整合層 2 2と接合している圧電素子 2 1の一面 2 1 aの法線方向が送波方向として超音波が送波される。なお、圧電素子 2 1は、厚み振動モードを利用するものでもよい。

図 1 0 ( a ) ~ ( c ) に、上記の超音波マイク 2 'を用いて構成される超音波センサ 1 1 'の概略構成図を示す。図 1 0 ( a ) は超音波センサ 1 1 'の上面図、（b ) は超音波センサ 1 1 'の A— A '断面図、（c ) は超音波センサ 1 1 'の B— B '断面図である。超音波センサ 1 1 'は、上記の超音波マイク 2 'を固定する保持ゴム 1 1 1と、コントローラ部 1 2および超音波マイク 2 'から出力される超音波パルス信号を増幅する電子回路部 1 1 2と、超音波マイク 2 'と保持ゴム 1 1 1と電子回路部 1 1 2とを収納し、車両 3のバンパ一 3 1の取付孔 3 1 aに係止するハウジング 1 1 3と、電子回路部 1 1 2とコント口ーラ部 1 2とを接続する信号線 1 1 4およびコネクタ 1 1 5とで構成されている。

保持ゴム 1 1 1は、有底円筒状に形成されており、超音波マイク 2 'が嵌め込まれ、超音波マイク 2 'の外面と保持ゴム 1 1 1の内面とが当接することによって、超音波マイク 2 'を保持している。

電子回路部 1 1 2は、信号線 1 1 4およびコネクタ 1 1 5を介して、コントローラ部 1 2から出力される超音波パルス信号を増幅する。そして、コネクタ 2 5およびリード線 2 4 a、 2 4 bを介して、増幅した超音波パルス信号を圧電素子 2 1に出力することで、圧電素子 2 1から超音波が送波される。また、検知エリア内に障害物が存在した場合、障害物によって反射した超音波を圧電素子 2 1が受波し、受波した超音波パルス信号を電子回路部 1 1 2が増幅して、コントローラ部 1 2へ出力している。そして、コントローラ部 1 2が超音波を送波してから受波するまでの時間差に基づいて、障害物までの距離を算出している。

ハウジング 1 1 3は、円筒形状のハウジング後部 1 1 3 aと、ハウジング後部 1 1 3 a の一面から一体に延設された略筒状のハウジング前部 1 1 3匕と、ハウジング前部 1 1 3 bの開口部周縁に突設された鍔部 1 1 3 cとからなる。ハウジング後部 1 1 3 aは、円筒形状の内部に電子回路部 1 1 2を収納している。ハウジング前部 1 1 3 bは、超音波マイク 2 'を保持した保持ゴム 1 1 1が嵌め込まれており、保持ゴム 1 1 1の外面とハウジング前部 1 1 3 bの内面とが当接することで、保持ゴム 1 1 1を収納している。鍔部 1 1 3 cは、ハウジング前部 1 1 3 bの開口部周縁から径方向外側へ向かって突設されている。また、ハウジング 1 1 3の鍔部 1 1 3 cと、保持ゴム 1 1 1の開口部周縁と、超音波マイク 2 'の音響整合層 2 2の他面 2 2 bとで構成される超音波センサ前面 1 1 aは、互いに面一に形成されている。

バンパー 3 1には、表裏に貫通するように穿孔された取付孔 3 1 aが設けられている。取付孔 3 1 aの外径は、ハウジング後部 1 1 3 aおよびハウジング前部 1 1 3 bの外径と略同じ大きさである。そして、パンパ一 3 1の表面側から、取付孔 3 1 aに超音波センサ 1 1 'を挿入し、ハウジング 1 1 3の鍔部 1 1 3 cによって、バンパー 3 1に超音波センサ 1 1 'が係止される。したがって、パンパ一 3 1の外面から超音波センサ 1 1 'が鍔部 1 1 3 cの高さ分のみ、突出していることとなる。鍔部 1 1 3 cは薄く形成されており、超音波センサ前面 1 1 aとパンパ一 3 1の外面とが平行に形成されている。

上記の構成で、コントローラ部 1 2から電子回路部 1 1 2へ間欠的に超音波パルス信号が出力されると、電子回路部 1 1 2は超音波パルス信号を増幅して、超音波マイク 2 ' へ出力する。そして、超音波マイク 2 'の圧電素子 2 1が振動し、音響整合層 2 2の他面 2 2 bから超音波が送波される。超音波の送波方向は、圧電素子 2 1の一面 2 1 aの法線方向、つまり、パンパ一 3 1の外面に対して法線方向に超音波が送波される。そして、検知エリアに障害物が存在した場合、障害物の反射波を超音波マイク 2 'が受波し、電子回路部 1 1 2が超音波パルス信号を増幅して、コントローラ部 1 2に出力する。コントローラ部 1 2は、超音波を送波してから受波するまでの時間差に基づいて、障害物までの距離を算出する。障害物が所定の距離内に存在する場合、コントローラ部 1 2は、表示部 1 3に検知信号を出力し、表示部 1 3が使用者に障害物の存在を報知する。

次に、超音波センサ 1 1 'が障害物の存在を検知することができる検知エリアについて説明する。検知エリアは、超音波の送波方向、指向角および検知距離によって、決定される。図 8 ( a ) において、車両 3の水平方向の検知エリア A hが、車幅 3 aより外側の領域が含まれていると、衝突するおそれがない障害物を検知することとなり、使用者に不要な報知が行われる不具合が発生する。また、図 8 ( b ) において、車両 3の上下方向の検知エリア A Vに、路面が含まれていると、路面を障害物と検知してしまう不具合が発生する。

そこで、 3つの超音波センサ 1 1 'を略等間隔に設け、中央に設けた超音波センサ 1 1 'の検知距離を、両側部に設けた超音波センサ 1 1 'の検知距離より長くすることで、車幅 3 aの外側の領域を検地しない超音波センサ 1 1 'が提案されている（例えば、特許文献 2 )。超音波センサ 1 1 'の検知エリアは近距離で狭く、遠距離になるにつれて広くなる特性を考慮し、両側部に設けた検知距離の短い超音波センサ 1 1 'で近距離の領域のみ検知し、中央に設けた検知距離の長い超音波センサ 1 1 'で遠距離の領域を検知している。それによつて、両側部に設けた超音波センサ 1 1 'で近距離の車幅 3 a内の領域のみ検知し、中央に設けた超音波センサ 1 1 'で遠距離の車幅 3 a内の領域を検知している。

また、超音波マイク 2 'の音響整合層 2 2の他面 2 2 bの周縁に面取りを施して傾斜面を形成することで、超音波の指向角を調整した超音波センサ 1 1 'が提案されている（例えば、特許文献 3 )。音響整合層 2 2の他面 2 2 bの周縁に施した面取りの寸法を大きくなるにしたがって、超音波の指向角が増加し、面取りの寸法を小さくするにしたがって、超音波の指向角が低減する。このように、音響整合層 2 2の他面 2 2 bの周縁に施した面取りの寸法を変化させることによって、超音波の指向角を調整することができる。したがつて、車両 3に超音波センサ 1 1 'を設置時に、超音波の指向角を調整して、車幅 3 aの外側の領域や路面を検知しないようにすることができる。

また、超音波マイク 2 'の音響整合層 2 2において、一方向の両端部の厚さが中央部の厚さよりも薄く、直交する他方向の厚さを均一に形成することで、超音波の水平方向と上下方向の指向角度を調整した超音波センサ 1 1 'が提案されている（例えば、特許文献 4 )。音響整合層 2 2の厚みを上記のように形成することによって、一方向の超音波の指向角度を狭く、他方向の超音波の指向角度を広くすることができる。そして、一方向が車両 3の上下方向に、他方向が車両 3の水平方向となるように超音波マイク 2 'をパンパ一 3 1に設けることによって、指向角度が広い他方向側で、水平方向の車幅 3 a内の領域を検知する。また、指向角度が狭い一方向側で上下方向を検知するので、路面を検知しないようにすることができる。

このように、特許文献 2〜 4の超音波センサは、超音波の検知距離または指向角を調整することで検知エリアを設定し、車幅 3 aの外の領域や路面を検知しないようにしている。

特許文献 1：特許第 2 6 5 1 1 4 0号公報

特許文献 2：特公平 3— 4 2 6 3 5号公報

特許文献 3 : 特開昭 6 4— 8 5 0 0 0号公報

特許文献 4：特開 2 0 0 3— 1 6 3 9 9 5号公報

しかし、上記で説明した従来の超音波センサは、バンパー 3 1の外面が湾曲や傾斜している場合、超音波の送波方向が車両 3の前後方向 3 bからずれることとなる。図 1 1 ( a ) ( b ) に、バンパー 3 1が車両 3の水平方向に湾曲している場合の検知ェリアを示す。図 1 1 ( a ) は水平方向の検知エリア A h、 ( b ) は上下方向の検知エリア A Vを示している。

図 1 1 ( a ) に示すように、車両 3の水平方向において、超音波センサ 1 1 '設置箇所のパンパ一 3 1の外面が、車両 3の前後方向 3 bに直交する左右方向 3。に対して、角度ひ傾いているとする。上記で説明したように、超音波センサ前面 1 1 aとパンパ一 3 1の外面とが平行となるように超音波センサ 1 1 'を設置した場合、水平方向における超音波の送波方向 Hは、車両 3の前後方向 3 bに対して側方側へ角度ひ傾くこととなる。それによって、水平方向の検知エリア A hに、車幅 3 aの外側の領域が含まれることになリ、衝突するおそれがない障害物を検知して、使用者に不要な報知が行われる不具合が発生する。また、超音波の送波方向 Hが、車両 3の前後方向 3 bに対して側方側へ傾くことによって、車両 3の後方において、 2個の超音波マイク 2 'の水平方向の検知エリア A hの間に隙間が発生し、障害物を検知できない領域が存在することとなる。

また、車両 3の上下方向に対して傾斜や湾曲しているバンパー 3 1に設置した場合、超音波の送波方向は、車両 3の前後方向 3 bに対して下方側または上方側へ傾くこととなる。

図 1 2 ( a ) ( b ) に、パンパ一 3 1が車両 3の上下方向に湾曲している場合の検知ェリアを示す。図 1 2 ( a ) は水平方向の検知エリア A h、 ( b ) は上下方向の検知エリア A V ¾：不してい ₀

図 1 2 ( b ) に示すように、車両 3の上下方向において、超音波センサ 1 1 '設置箇所のバンパー 3 1の外面が、車両 3の上下方向に対して、角度 ^下方側へ傾いているとする。上記で説明したように、超音波センサ前面 1 1 aとバンパー 3 1の外面とが平行となるように超音波センサ 1 1 'を設置した場合、上下方向における超音波の送波方向 Vは、車両 3の前後方向 3 bに対して下方側へ角度 ^傾くこととなる。それによつて、上下方向の検知エリア A Vに、路面が含まれることとなり、使用者に不要な報知が行われる不具合が発生する。

そこで、傾斜角 Ofで傾斜したバンパー 3 1に、従来の超音波センサ 1 1 'を設置する場合、超音波センサ前面 1 1 aが前後方向 3 bに垂直するように、超音波センサ 1 1 'の設置方向を調整して設置することで、上記の問題を解消することができる。図 1 3 ( a ) 〜 ( c ) に、従来の超音波センサ 1 1 'を傾斜したバンパー 3 1に設置したときの概略構成図を示す。図 1 3 ( a ) は超音波センサ 1 1 'の上面図、（b ) は超音波センサ 1 1 'の A 一 A '断面図、（c ) は超音波センサ 1 1 'の B— B '断面図である。

しかし、このように超音波センサ 1 1 'を設置した場合、図 1 3 ( b ) に示すように超音波センサ前面 1 1 aとバンパー 3 1の外面とを平行に構成することができない。また、ハウジング 1 1 3の鍔部 1 1 3 cの厚みが Aから A 'に向かうにつれて大きくなリ、バンパー 3 1に対する超音波センサ 1 1 'の突出量が増加することになる。したがって、超音波センサ 1 1 'がバンパー 3 1に対して外観的に目立つことになリ、バンパー 3 1の意匠が損なわれる。

発明の開始

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の意匠を損なうことなく、誤検知の少ない検知ェリアを設定することができる超音波センサを提供することにお。

本発明の様態によれば、車両側面の設置面に設けられ、超音波を送受波することで検知エリア内の障害物の存在を検知する車両用障害物検知器に用いられ、圧電基板が振動することにより前記超音波を送受波する圧電素子と、当該圧電素子が一面側に接合される音響整合層とを備え、前記設置面に穿孔された取付孔に揷設され、前記音響整合層の他面は、前記圧電素子と接合している前記一面側に対して傾斜した傾斜面で構成され、設置面と平行に形成されることを特徴とする。

前記構成によれば、車両の意匠を損なうことなく、誤検知の少ない検知エリアを設定することができる。

また、前記音響整合層の他面は、前記圧電素子と接合している一面側に対して、車両の水平方向に傾斜した傾斜面で構成されても良い。

前記構成によれば、超音波センサの設置面が、車両の水平方向に湾曲または傾斜している場合でも、車両の意匠を損なうことなく、誤検知の少ない検知エリアを設定することができる。

また、前記音響整合層の他面は、前記圧電素子と接合している一面側に対して、車両の上下方向に傾斜した傾斜面で構成されても良い。

前記構成によれば、超音波センサの設置面が、車両の上下方向に湾曲または傾斜している場合でも、車両の意匠を損なうことなく、誤検知の少ない検知エリアを設定することができる。

また、前記音響整合層の他面は、前記圧電素子と接合している一面側に対して、車両の水平方向および上下方向に傾斜した傾斜面で構成されても良い。

前記構成によれば、超音波センサの設置面が、車両の水平方向および上下方向に湾曲または傾斜している場合でも、車両の意匠を損なうことなく、誤検知の少ない検知エリアを設定することができる。発明の効果

以上説明したように、本発明の様態によれば、車両の意匠を損なうことなく、誤検知の少ない検知エリアを設定することができるという効果がある。

図面の簡単な説明

本発明の目的及び特徴は以下のような添付図面とともに与えられた後述する好ましい実施形態の説明から明白になる。

【図 1】（a) 〜（c) は本発明の第 1の実施形態による超音波マイクの概略構成図であり、（a) は超音波マイクの上面図、（b) は超音波マイク 2の A— A '断面図、（c) は超音波マイク 2の B— B '断面図である。

【図 2】（a) 〜（c) は第 1の実施形態による超音波マイクを備えた超音波センサの概略構成図であり、（a) は超音波センサの上面図、（b) は超音波センサの A— A '断面図、（c) は超音波センサ 1 1の B— B '断面図である。

【図 3】（a) (b) は車両用障害物検知器のブロック構成図と、本発明の第 1の実施形態による超音波センサの検知エリアを示す図であり、（a) は車両 3の上面図であり、車両用障害物検知器 1のブロック構成図と水平方向の検知エリア A h、 (b) は車両の側面図であり、上下方向の検知エリア A Vを示している。

【図 4】（a) 〜（c) は本発明の第 2の実施形態による超音波マイクの概略構成図であり、（a) は超音波マイクの上面図、（b) は超音波マイクの A— A '断面図、（c) は超音波マイク 2 B— B '断面図である。

【図 5】（a) 〜（c) は本発明の第 2の実施形態による超音波マイクを備えた超音波センサの概略構成図であり、（a) は超音波センサの上面図、（b) は超音波センサの A— A '断面図、（c) は超音波センサの B— B '断面図である。

【図 6】（a) ~ (c).は第 3の実施形態による超音波マイクの概略構成図であり、（a) は超音波マイクの上面図、（b) は超音波マイクの A— A '断面図、（c) は超音波マイクの B— B '断面図である。

【図 7】（a) 〜（c) は本発明の第 3の実施形態による超音波マイクを備えた超音波センサの概略構成図であり、（a) は超音波センサの上面図、（b) は超音波センサの A— A '断面図、（c) は超音波センサの B— B '断面図である。

【図 8】（a) (b) は車両用障害物検知器のブロック構成図と、従来の超音波センサの検知エリアを示す図である。

【図 9】（a) 〜（c) は従来の超音波マイクの上面および断面を示す図である。

【図 1 0】（a) 〜（c) は従来の超音波センサの上面および断面を示す図である。

【図 1 1】（a) (b) は車両用障害物検知器のブロック構成図と、従来の超音波センサの検知エリアを示す図である。

【図 1 2】（a) (b) は車両用障害物検知器のブロック構成図と、従来の超音波センサの検知エリアを示す図である。

【図 1 3】（a) ~ (c) は従来の超音波センサの上面および断面を示す図である。発明を実施するため最良の形態

以下、本発明の実施形態が本明細書の一部をなす図面を参照してよリ詳細に説明する。図面全体において、同一または類似した部分には同じ部材符号を付してそれについての重複する説明を省略する。

(実施形態 1 )

本発明の第 1の実施形態を図 1 (a) ~ (c), 図 2 (a) 〜（c)、図 3 (a) (b) を用いて説明する。

本実施形態は、図 3 (a) に示すように、水平方向に湾曲しているパンパ一 3 1に、超音波センサ 1 1を設置する場合として、以下に説明する。車両 3の水平方向において、超音波センサ 1 1設置箇所のバンパー 3 1の外面は、車両 3の左右方向 3 cに対して、角度 α傾いている。すなわち、角度はセンサ 2が取り付けられたバンパー 3 1の接線の中から左右方向 3 cと平面をなす接線と左右方向 3 cとでなる角度である。また、超音波センサ 1 1とコントローラ部 1 2と表示部 1 3とで構成された車両用障害物検知器 1の基本構成は、従来の車両用障害物検知器 1と同様であり、同様の構成には同一符号を付して説明は省略する。

本実施形態の超音波マイク 2は、図 1 (a) 〜（c) に示すように、圧電素子 2 1と、音響整合層 22と、振動ケース 23と、リード線 24 a、 24 bと、コネクタ 25と、充填材 26とで構成されている。従来の超音波マイク 2 'との違いは、音響整合層 22の形状である。他の構成は従来の超音波マイク 2 'と同様であり、同一符号を付して説明は省略する。

図 1 (b) に示した A— A '断面図において、圧電素子 21と接合した音響整合層 22 の一面 22 aに対して、他面 22 bは Aから A 'に向かうにつれて、他面 22 bが一面 2 2 aに近付く傾斜角 αの傾斜面で形成されている。この傾斜角 αは、設置するバンパー 3 1の傾斜角度と同じ角度となるように形成されている。

上記の構成で、超音波マイク 2は、コネクタ 25から超音波パルス信号が入力されると、圧電素子 21が振動し、音響整合層 22を介して、音響整合層 22の他面 22 bから超音波が出力される。また、音響整合層 22と接合している圧電素子 21の一面 2 1 aの法線方向を送波方向として超音波が出力される。したがって、音響整合層 22の他面 22 の法線方向は、超音波の送波方向から角度ひ傾いていることとなる。

超音波センサ 1 1は、図 2 (a) 〜（c) に示すように、上記の超音波マイク 2と、保持ゴム 1 1 1と、電子回路部 1 1 2と、ハウジング 1 1 3と、信号線 1 1 4と、コネクタ 1 15で構成されている。従来の超音波センサ 1 1 'との違いは、超音波マイク 2と保持ゴム 1 1 1とハウジング 1 13の形状である。他の構成は従来の超音波センサ 1 1 'と同様であり、同一符号を付して説明は省略する。

超音波マイク 2の音響整合層 22の他面 22 bと、保持ゴム 1 1 1の開口部周縁と、ハウジング 1 1 3の鍔部 1 1 3 cとで構成される超音波センサ前面 1 1 aは、互いに面一に形成されるように、傾斜面で構成された音響整合層 22の他面 22 bの傾斜角ひに合わせて、保持ゴム 1 1 1およびハウジング前部 1 13 bの開口部周縁が傾斜している。

上記の超音波センサ 1 1を、超音波マイク 2の A— A '方向が車両 3の左右方向 3 cとなるように（すなわち、音響整合層 2 2の下面 2 2 aが車両 3の左右方向 3 cと平行になるように）、バンパー 3 1の取付孔 3 1 aに挿入し、ハウジング 1 1 3の鍔部 1 1 3 cによつて、バンパー 3 1に超音波センサ 1 1が译止される。それによつて、圧電素子 2 1の一面 2 1 aの法線方向が、車両 3の前後方向 3 bに一致するので、図 3 ( a ) に示すように超音波の送波方向は、車両 3の前後方向となる。

また、超音波センサ前面 1 1 aとパンパ一 3 1の外面とは共に左右方向 3 cに対して角度ひで傾いているため、超音波センサ前面 1 1 aとパンパ一 3 1の外面とは平行に形成される。さらに、バンパー 3 1の外面に対して、超音波センサ 1 1は、鍔部 1 1 3 cの高さ分のみ突出しており、鍔部 1 1 3 cの厚みは均一で薄く形成されている。そのため、超音波センサ 1 1がパンパ一 3 1に対して外観的に目立つことなく、パンパ一 3 1の意匠を損なうことはない。

上記の構成によって、バンパー 3 1が左右方向 3 cに対して角度 α傾いている場合でも、バンパー 3 1の意匠を損なうことなく、超音波の送波方向を車両の前後方向 3 bとすることができる。そのため、水平方向の検知エリア A hに車幅 3 aの外側の領域が含まれず、衝突するおそれがない障害物を検知して、使用者に不要な報知が行われる不具合を抑制することができる。

(実施形態 2 )

本発明の第 2の実施形態を図 4 ( a ) 〜（c )、図 5 ( a ) 〜（c ) を用いて説明する。本実施形態の超音波センサ 1 1は、上下方向 3 dに湾曲しているバンパー 3 1に設置する場合として、以下に説明する。車両 3の上下方向 3 dにおいて、超音波センサ 1 1設置箇所のパンパ一 3 1の外面は、車両 3の上下方向 3 dに対して、角度) S傾いている。すなわち、角度^はセンサ 2が取り付けられたバンパー 3 1の接線の中から上下方向 3 dと平面をなす接線と上下方向 3 dとでなる角度である。

図 4 ( a ) ~ ( c ) , 図 5 ( a ) ~ ( c ) に示すように、本実施形態の超音波マイク 2 および超音波センサ 1 1の基本構成は、実施形態 1と同様であり、同様の構成には同一符号を付して説明は省略する。

実施形態 1との差異は、車両 3の上下方向 3 dに対して傾斜角で傾斜したバンパー 3 1.に設置するため、本実施形態の超音波マイク 2は、音響整合層 2 2の他面 2 2 bが B— B '方向に傾斜（すなわち、音響整合層 2 2の他面 2 2 bの上下方向が車両 3の上下方向 3 dと傾斜角をなすように傾斜）している点である。実施形態 1と同様に、図 4 ( c ) に示した B— B '断面図において、圧電素子 2 1と接合した音響整合層 2 2の一面 2 2 aに対して、他面 2 2 bは B 'から Bに向かうにつれて、他面 2 2 bが一面 2 2 aに近付く傾斜角^の傾斜面で形成されている。音響整合層 2 2と接合している圧電素子 2 1の一面 2 1 aの法線方向を送波方向として超音波が出力されるので、音響整合層 2 2の他面 2 2匕の法線方向は、超音波の送波方向から角度 ;8傾いていることとなる。

また、上記の超音波マイク 2を備えた超音波センサ 1 1において、音響整合層 2 2の他面 2 2 bと、保持ゴム 1 1 1の開口部周縁と、ハウジング 1 1 3の鍔部 1 1 3 cとで構成される超音波センサ前面 1 1 aは、互いに面一に形成されるように、音響整合層 2 2の他面 2 2 bの傾斜角間に合わせて、保持ゴム 1 1 1およびハウジング前部 1 1 3 bの開口部周縁が傾斜している。

上記の超音波センサ 1 1を、超音波マイク 2の B— B '方向が車両 3の上下方向 3 dと平行になるように、バンパー 3 1の取付孔 3 1 aに挿入し、ハウジング 1 1 3の鍔部 1 1 3 cによって、バンパー 3 1に超音波センサ 1 1が係止される。それによつて、圧電素子 2 1の一面 2 1 aの法線方向が、車両 3の前後方向 3 bに一致するので、超音波の送波方向は、車両 3の前後方向 3 bとなる。

また、超音波センサ前面 1 1 aとパンパ一 3 1の外面とは、共に上下方向 3 dに対して角度^で傾いているため、超音波センサ前面 1 1 aとバンパー 3 1の外面とは平行に形成される。さらに、パンパ一 3 1の外面に対して、超音波センサ 1 1は、鍔部 1 1 3 cの高さ分のみ突出しており、鍔部 1 1 3 cの厚みは均一で薄く形成されている。そのため、超音波センサ 1 1がバンパー 3 1に対して外観的に目立つことなく、バンパー 3 1の意匠を損なうことはない。

上記の構成によって、バンパー 3 1が上下方向 3 dに対して角度^傾いている場合でも、バンパー 3 1の意匠を損なうことなく、超音波の送波方向を車両の前後方向 3 bとすることができる。そのため、上下方向の検知エリア A Vに路面が含まれず、使用者に不要な報知が行われる不具合を抑制することができる。

(実施形態 3 )

本発明の第 3の実施形態を図 6 ( a ) ~ ( c )、図 7 ( a ) ~ ( c ) を用いて説明する。本実施形態の超音波センサ 1 1は、水平方向および上下方向に湾曲しているバンパー 3 1に設置する場合として、以下に説明する。超音波センサ 1 1設置箇所のバンパー 3 1の外面は、車両 3の左右方向 3 cに対して角度ひ、上下方向 3 dに対して角度 /8傾いている。

図 6 ( a ) 〜（c )、図 7 ( a ) ~ ( c ) に示すように、本実施形態の超音波マイク 2 および超音波センサ 1 1の基本構成は、実施形態 1 、 2と同様であり、同様の構成には同一符号を付して説明は省略する。

実施形態 1 、 2との差異は、左右方向 3 cに対して傾斜角ひ、上下方向 3 dに対して傾斜角 )3で傾斜したバンパー 3 1に設置するため、本実施形態の超音波マイク 2は、音響整合層 2 2の他面 2 2 bが A— A '方向および B— B '方向に傾斜している点である。実施形態 1 、 2と同様に、図 6 ( b ) に示した A— A '断面図において、圧電素子 2 1と接合した音響整合層 2 2の一面 2 2 aに対して、他面 2 2 bは Aから A 'に向かうにつれて、他面 2 2 bがー面 2 2 aに近付く傾斜角 αの傾斜面で形成されている。さらに、図 6 ( c ) に示した B— B '断面図において、音響整合層 2 2の他面 2 2 bは B 'から Bに向かうにつれて、他面 2 2 bが一面 2 2 aに近付く傾斜角 3の傾斜面で形成されている。音響整合層 2 2と接合している圧電素子 2 1の一面 2 1 aの法線方向を送波方向として超音波が出力されるので、音響整合層 2 2の他面 2 2 bの法線方向は、超音波の送波方向から水平方向に角度ひ、上下方向に角度 /8傾いていることとなる。

また、上記の超音波マイク 2を備えた超音波センサ 1 1において、音響整合層 2 2の他面 2 2 bと、保持ゴム 1 1 1の開口部周縁と、ハウジング 1 1 3の鍔部 1 1 3 cとで構成される超音波センサ前面 1 1 aは、互いに面一に形成されるように、音響整合層 2 2の他面 2 2 bの傾斜角ひ、 ^に合わせて、保持ゴム 1 1 1およびハウジング前部 1 1 3 bの開口部周縁が傾斜している。

上記の超音波センサ 1 1を、超音波マイク 2の A— A '方向が車両 3の水平方向、 B— B '方向が車両 3の上下方向となるように、バンパー 3 1の取付孔 3 1 aに挿入し、ハウジング 1 1 3の鍔部1 1 3 cによって、バンパー 3 1に超音波センサ 1 1が係止される。それによつて、圧電素子 2 1の一面 2 1 aの法線方向が、車両 3の前後方向 3 bに一致するので、超音波の送波方向は、車両 3の前後方向 3 bとなる。

また、超音波センサ前面 1 1 aとバンパー 3 1の外面とは、共に左右方向 3 cに対して角度ひ、上下方向 3 dに対して角度 ;8傾いているため、超音波センサ前面 1 1 aとバンバ — 3 1の外面とは平行に形成される。さらに、バンパー 3 1の外面に対して、超音波センサ 1 1は、鍔部 1 1 3 cの高さ分のみ突出しており、鍔部 1 1 3 cの厚みは均一で薄く形成されている。そのため、超音波センサ 1 1がバンバ一 3 1に対して外観的に目立つことなく、パンパ一 3 1の意匠を損なうことはない。

上記の構成によって、バンパー 3 1が左右方向 3 cに対して角度ひ、上下方向 3 dに対して角度 8傾いている場合でも、バンバ一 3 1の意匠を損なうことなく、超音波の送波方向を車両 3の前後方向 3 bとすることができる。そのため、水平方向の検知エリア A に車幅 3 aの外側の領域、および上下方向の検知エリア A Vに路面が含まれず、衝突するおそれがない障害物を検知して、使用者に不要な報知が行われる不具合を抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態が説明されているが、本発明はこれらの特定の実施形態に限られるものではなく、請求範囲の範疇から離脱しない多様な変更及び変形が可能であり、それも本発明の範疇内に属する。

Claims

請求の範囲

【請求項 1】

車両側面の設置面に設けられ、超音波を送受波することで検知エリア内の障害物の存在を検知する車両用障害物検知器に用いられ、

圧電基板が振動することにより前記超音波を送受波する圧電素子と、当該圧電素子が一面側に接合される音響整合層とを備え、

前記設置面に穿孔された取付孔に揷設され、

前記音響整合層の他面は、前記圧電素子と接合している前記一面側に対して傾斜した傾斜面で構成され、前記設置面と平行に形成されることを特徴とする超音波センサ。

【請求項 2】

前記音響整合層の他面は、前記圧電素子と接合している一面側に対して、車両の水平方向に傾斜した傾斜面で構成されることを特徴とする請求項 1記載の超音波センサ。

【請求項 3】

前記音響整合層の他面は、前記圧電素子と接合している一面側に対して、車両の上下方向に傾斜した傾斜面で構成されることを特徴とする請求項 1記載の超音波センサ。

【請求項 4】

前記音響整合層の他面は、前記圧電素子と接合している一面側に対して、車両の水平方向および上下方向に傾斜した傾斜面で構成されることを特徴とする請求項 1記載の超音波センサ。