[发明专利]超声波传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波传感器。

背景技术

近年来，此类超声波传感器例如安装在汽车(车辆)上。超声波传感器传送来自传送装置的超声波，并使用接收装置接收由检测物体反射的该超声波，从而测量汽车周围的物体的方向和距该物体的距离。以这种方式，通过使用超声波传感器来监测汽车的周围区域，可提高驾驶安全性。

例如，超声波传感器安装于汽车的后部。汽车泊车辅助系统正被投入实际使用，其通过采用声纳设备在停车过程中帮助司机避免在倒车时与人或障碍物相撞，该声纳设备用于使用超声波传感器来接收被汽车后面的人或障碍物反射的超声波，以及用于检测它们。

另外，人们关注的是超声波传感器的接收元件。该接收元件具有振动部分，其包括形成在薄膜部分上的压电体薄膜，其使用MEMS(微机电系统)技术形成为基板的薄壁部分。

当超声波传感器的接收元件安装在车辆中且接收元件暴露于外面时，如果水滴或灰尘粘附在接收元件的表面上，则不能准确测量距检测物体的距离。而且，接收元件可能会被外力负载例如与小石头的相撞而损坏。

在例如JP 2002-58097A中公开了一种具有保护结构的超声波传感器，用于防止由于接收元件的污染或外力负载而毁坏。该接收元件放置在铝壳体内，不使接收元件暴露于外面，且用于检测超声波的压电式振动检测元件直接与波导兼振动板相连。因此，超声波传感器使用波导的振动来接收超声波。

但是，在采用MEMS接收元件的超声波传感器(例如压电式或电容式超声波传感器)中，其具有振动部分，以使用振动部分的振动来检测超声波，通过使接收元件直接与金属壳体相连不可能获得足够的振动。另外，在采用MEMS接收元件的超声波传感器中，接收元件具有由于其结构带来的机构强度较低的压电体薄膜。因此，当接收元件直接与金属壳体相连时，接收元件容易被损坏。

在接收元件不与金属壳体相连且在接收元件和金属壳体之间具有空间时，超声波不能被有效地接收。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，因此，本发明的目的在于提供一种超声波传感器，其可有效地接收超声波，并保护接收元件。

为了实现上述目的，本发明提供一种超声波传感器，其包括多个振动部分、多个接收元件、以及一个波导。所述多个振动部分中的每个都在向其传送由检测物体反射的相应超声波时振动，从而接收所述相应超声波。所述多个接收元件中的每个都包括所述多个振动元件中的相应一个，并基于该相应超声波来检测检测物体。波导保持住所述多个接收元件并形成为使得相应超声波通过波导传送到所述多个接收元件中的每一个。波导包括第一开口、第二开口、以及反射表面。第一开口面对所述检测物体。被检测物体反射的相应超声波通过第一开口进入所述波导。从第一开口处看不到第二开口。所述多个接收元件由波导的第二开口保持住，从而所述多个振动部分的每一个布置成面对某个方向，在该方向上，所述多个振动部分的每一个接收所述相应超声波。反射表面用于在朝着所述多个振动部分中的每一个的方向上反射通过波导第一开口进入的该相应超声波。

附图说明

在参考下面的描述、所附权利要求以及附图的基础上，本发明以及其他目的、特征和优点将更加容易理解，其中：

图1A为超声波传感器的接收元件的示意性平面图；

图1B为沿图1A中的线IB-IB的示意性剖视图；

图2A为根据本发明一个实施例的超声波传感器的纵剖视图；

图2B为根据该实施例从图2A中IIB方向看的平面图；

图2C为根据该实施例从图2A中IIC方向看的平面图；

图3为根据该实施例的第一变化例的纵剖视图，示出了对反射表面的改动；

图4A为根据该实施例的第二变化例的纵剖视图，示出了对第一开口的改动；

图4B为根据该第二变化例的纵剖视图，示出了对第一开口的另一改动；

图5为根据该实施例的第三变化例的纵剖视图，示出了在超声波传感器中，在反射表面上具有能反射超声波的反射件；

图6为根据该实施例的第四变化例的纵剖视图，示出了在超声波传感器中，在除了该反射表面外的波导的内壁面上设有吸收件；

图7A为根据该实施例的第五变化例的纵剖视图，示出了对第一开口、第二开口、反射表面的布置的改动；

图7B为根据所述第五变化例的纵剖视图，示出了对第一开口、第二开口、反射表面的布置的另一改动；

图8A为根据该实施例的第六变化例，从图2A中IIB方向看的平面图，其中接收元件之一被传送元件替代；