[发明专利]空中超声波传感器

说明书

技术领域

本发明涉及在空气中发射超声波或接收在空气中传播来的超声波的空中超声波传感器。

背景技术

使用了压电元件的空中超声波传感器被利用在检测障碍物的障碍物检测系统等中。在这样的障碍物检测系统中，从空中超声波传感器向空气中发射超声波，被发射的超声波被障碍物等反射，在空气中传播，重新被空中超声波传感器接收，从而检测障碍物。

为了增加依靠空中超声波传感器的超声波的传播距离，提高超声波的输出声压即可。并且，作为提高输出声压的方法，有为了取得空中超声波传感器的声阻抗和空气的声阻抗的匹配而使用声匹配层的方法。作为一个例子，有在空中超声波传感器的壳体部设置低密度区域、将该低密度区域作为声匹配层的空中超声波传感器（例如参考专利文献1）。

在该专利文献1中发表了在壳体部内收纳压电振子且在振子的超声波发射面设置声匹配层的空中超声波传感器。并且，该空中超声波传感器在壳体部成形时，在压电振子的安装部形成低密度区域，将该低密度区域作为声匹配层。

在专利文献1所示的空中超声波传感器中，压电振子被安装在壳体部，该安装部是在壳体部成形时所形成的低密度区域。并且，壳体部的低密度区域的声阻抗比其他区域更低，因此作为声匹配层进行工作，可以提高空中超声波传感器的输出声压。由于输出声压与超声波的传播距离相对应，因此通过提高输出声压，可以使超声波的传播距离变长。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平1-190097号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，现有技术存在以下问题。

专利文献1所示的空中超声波传感器如上所述，在壳体部成形时形成声匹配层。因此，一旦形成空中超声波传感器，就唯一地决定了输出声压即超声波的传播距离。

因此，在欲根据空中超声波传感器的使用用途或设置地点等改变输出声压（超声波的传播距离）的情况下，每次都需要重新形成能得到所需要的输出声压（超声波的传播距离）的声匹配层。其结果，在生产成本方面出现问题。

另外，如上所述，一旦形成空中超声波传感器，就唯一地决定了输出声压（超声波的传播距离），因此还出现不能对输出声压（超声波的传播距离）进行微调的问题。

本发明是为了解决上述课题而形成的，目的在于得到结构简单、能根据使用用途或设置地点等容易设定变更输出声压（超声波的传播距离）的空中超声波传感器。

用于解决课题的手段

本发明的空中超声波传感器，具备：在轴向的一端具有开口部且在另一端具有底面的有底筒状壳体，和固定安装在有底筒状壳体的内侧底面上的压电振子；其中，还具备：在轴向的两端具有开口部的无底筒状壳体，和固定安装在无底筒状壳体的开口部的一端上的薄膜；无底筒状壳体与有底筒状壳体嵌合，而且具有能沿着有底筒状壳体的侧壁移动的结构。

发明的效果

根据本发明的空中超声波传感器，固定安装了薄膜的无底筒状壳体与固定安装了压电振子的有底筒状壳体嵌合，而且无底筒状壳体形成为可沿着有底筒状壳体的侧壁移动的结构，由此，可以得到结构简单、能根据使用用途或设置地点等容易设定变更输出声压（超声波的传播距离）的空中超声波传感器。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的空中超声波传感器的概略图。

图2是表示本发明第一实施方式的空中超声波传感器中的有底筒状壳体的外侧底面与薄膜的距离跟输出声压的关系的图。

图3是表示本发明第二实施方式的空中超声波传感器的概略图。

图4是表示本发明第三实施方式的空中超声波传感器的概略图。

具体实施方式

以下利用附图就本发明的空中超声波传感器的优选实施方式进行说明。另外，在以下的图中，对相同的构成要素标注相同的附图标记。

第一实施方式

图1是表示本发明第一实施方式的空中超声波传感器的概略图。图1（a）是侧视图，图1（b）是俯视图，图1（c）是图1（b）所示的A-A’处的剖视图。图1所示的空中超声波传感器10构成为具备：有底筒状壳体1、压电振子2、输入输出端子3a、3b、薄膜4以及无底筒状壳体5。

有底筒状壳体1是在轴向的一端具有开口部且在另一端具有底面的壳体。另外，压电振子2被固定安装在有底筒状壳体1的内侧底面。另外，空中超声波传感器10具有输入输出端子3a、3b。