[发明专利]空中超声波传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种向空中放射超声波来接收来自存在于周围的反射源(物体)的反射波从而求出离反射源的距离或者周围的传递声速的空中超声波传感器，特别是涉及一种用于降低在安装传感器主体的壳体中传播而到达传感器主体的无用波的技术。

背景技术

一般，空中超声波传感器是指向空气中发送超声波并接收在物体处反射的超声波的设备，应用于车载用等各种领域。

首先，作为现有装置，提出了具备空中超声波传感器的车载用障碍物检测装置(例如参照专利文献1)。

在专利文献1所记载的现有装置中，代替开槽于车辆的保险杠(bumper)来露出声放射面的构造，在保险杠背面设置凹部并在凹部中形成传感器，由此防止外观损坏。

但是，根据上述专利文献1，保险杠与传感器成一体，因此有可能导致由传感器接收在保险杠中传播的无用波。

因此，为了防止这种无用波的接收，还提出了在保险杠中形成槽部的装置(例如参照专利文献2)。

在专利文献2所记载的障碍物检测装置中，具有如下结构：在配置于保险杠背面的传感器的周围设置槽部、突起部，从而不收发因不需要的振动产生的信号。

但是，根据上述专利文献2，没有设想来自反射源的反射波入射到保险杠而产生的无用波，因此充分考虑到实际上入射到保险杠而产生的无用波在保险杠中传播而由传感器接收那样的状况。

在此，参照图7来说明空中超声波传感器中的无用波的传播路径以及无用波的影响。

图7是表示现有的空中超声波传感器的俯视图。

在图7中，传感器主体1安装在壳体(在车载用的空中超声波传感器的情况下是保险杠)20的背面。

在传感器主体1上连接有电信号的收发装置10，传感器主体1被从收发装置10输入的激励信号激励而发送超声波。

由传感器主体1发送的超声波通过壳体20而从放射面20a向外部传播。

通过壳体20向外部传播的超声波在反射源3(周围物体)处反射，反射波的一部分(需要波)经由路径R1和壳体20而由传感器主体1接收并转换为电信号。

另一方面，来自反射源3的反射波不限于向传感器主体1的方向而向广范围传播，因此当然还向与传感器主体1不同的方向传播，还存在如路径R2所示那样使壳体20振动的反射波(无用波)。

当壳体20振动时，其振动(参照虚线波箭头)在壳体20中传播而到达传感器主体1。

即，作为来自反射源3的反射波被传感器主体1接收的传播路径，存在路径R1(直接向传感器主体1的方向传播而接收)和路径R2(壳体20的振动在壳体20中传播而接收)这两个路径。

在如上所述那样存在两个传播路径的情况下，如果传播路径差为“波长的自然数倍”，则经由两个传播路径的接收信号增强，相反，如果是“波长的自然数倍+半波长”，则经由两个传播路径的接收信号变弱。

即，在考虑包含无用波的两个接收信号的干扰(interference)状态时，在传播路径差为1个波长的情况下，两个接收信号以增强的方式发生干扰，因此合成波的振幅变大。另一方面，在传播路径差为半波长的情况下，两个接收信号以变弱的方式发生干扰，因此合成波的振幅变小。

例如在传播路径差为1个波长而振幅增强的状况下，在应用于根据合成波的振幅估计反射源3的大小的系统的情况下，有可能过大评价反射源4的大小。

另一方面，如果传播路径差为半波长而合成波的振幅变小，则结果上有可能难以检测反射源3。

另外，即使在两个接收信号不干扰的情况下，合成波的振动持续时间变长，因此结果上也有可能使空中超声波传感器的分辨率劣化。

专利文献1：日本特开平10-123236号公报

专利文献2：日本特开2008-96113号公报

发明内容

发明要解决的问题

现有的空中超声波传感器在如图7那样传感器主体1与壳体20具有一体化构造的情况下，作为接收信号，不仅存在经由路径R1而直接接收的需要波，还存在经由路径R2和壳体20而间接接收的无用波，因此存在难以得到稳定的接收信号的问题。

本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于得到一种在传感器主体与壳体具有一体化构造的空中超声波传感器中能够降低在壳体中传播而到达传感器主体的无用波的空中超声波传感器。

用于解决问题的方案