JPH10123235A - 超音波センサ及び車両用障害物検出装置 - Google Patents
超音波センサ及び車両用障害物検出装置Info
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- JPH10123235A JPH10123235A JP8272693A JP27269396A JPH10123235A JP H10123235 A JPH10123235 A JP H10123235A JP 8272693 A JP8272693 A JP 8272693A JP 27269396 A JP27269396 A JP 27269396A JP H10123235 A JPH10123235 A JP H10123235A
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波振動子と共に共振現象をもたらすコイ
ルが、外乱としての電磁誘導磁界の変動の影響を受ける
ことのない超音波センサ及びこの超音波センサを用いる
車両用障害物検出装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ショートリング８０は、ハウジング３０
の後部にリテーナ７０を介し同軸的に外方から嵌装され
ており、このショートリング８０の軸方向幅は、処理回
路４０のトランス４０ｂを含む全構成部材をハウジング
３０の後部を介し覆うように設定されている（図１参
照）。ここで、ショートリング８０は、銅等の電気的良
導金属材料により形成されている。なお、ショートリン
グ８０はトランス４０ｂ内のコイルと同軸的に位置して
いる。
ルが、外乱としての電磁誘導磁界の変動の影響を受ける
ことのない超音波センサ及びこの超音波センサを用いる
車両用障害物検出装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ショートリング８０は、ハウジング３０
の後部にリテーナ７０を介し同軸的に外方から嵌装され
ており、このショートリング８０の軸方向幅は、処理回
路４０のトランス４０ｂを含む全構成部材をハウジング
３０の後部を介し覆うように設定されている（図１参
照）。ここで、ショートリング８０は、銅等の電気的良
導金属材料により形成されている。なお、ショートリン
グ８０はトランス４０ｂ内のコイルと同軸的に位置して
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の障害物検出
装置や自動ドア装置その他各種の装置に採用される超音
波センサ及びこの超音波センサを採用する車両用障害物
検出装置に関する。
装置や自動ドア装置その他各種の装置に採用される超音
波センサ及びこの超音波センサを採用する車両用障害物
検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、車両用障害物検出装置と
しては、車両の前側バンパーに取り付けた超音波センサ
と、この超音波センサに接続したコントローラとにより
構成したコーナーソナーがある。ここで、超音波センサ
は、通常、超音波振動子の共振現象を利用して、超音波
を送信する。この共振現象は、コントローラからの共振
電圧により発生する。
しては、車両の前側バンパーに取り付けた超音波センサ
と、この超音波センサに接続したコントローラとにより
構成したコーナーソナーがある。ここで、超音波センサ
は、通常、超音波振動子の共振現象を利用して、超音波
を送信する。この共振現象は、コントローラからの共振
電圧により発生する。
【０００３】そして、前方の障害物により反射された超
音波が超音波振動子に作用すると、超音波センサが超音
波振動子とトランスのコイルとの並列共振回路を通して
反射超音波を受信信号としてコントローラに出力する。
すると、このコントローラは、受信信号のレベルと閾値
とを比較して、障害物の有無を検出する。なお、受信信
号は、超音波センサがコントローラから共振電圧を受け
ていない状態にて出力される。
音波が超音波振動子に作用すると、超音波センサが超音
波振動子とトランスのコイルとの並列共振回路を通して
反射超音波を受信信号としてコントローラに出力する。
すると、このコントローラは、受信信号のレベルと閾値
とを比較して、障害物の有無を検出する。なお、受信信
号は、超音波センサがコントローラから共振電圧を受け
ていない状態にて出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
障害物検出装置において、超音波センサの近傍に存在す
る外乱としての電磁誘導磁界が変動すると、この電磁誘
導磁界がその変動によりトランスのコイルに影響を与え
る。このため、コイルがその電磁誘導作用により逆起電
力を発生すると、この逆起電力が受信信号にノイズとし
てのった状態でコントローラに出力される。従って、コ
ントローラが、上記ノイズがのった受信信号に基づき、
障害物がないにもかかわらず、誤って、障害物有りと検
出するという不具合が生ずる。
障害物検出装置において、超音波センサの近傍に存在す
る外乱としての電磁誘導磁界が変動すると、この電磁誘
導磁界がその変動によりトランスのコイルに影響を与え
る。このため、コイルがその電磁誘導作用により逆起電
力を発生すると、この逆起電力が受信信号にノイズとし
てのった状態でコントローラに出力される。従って、コ
ントローラが、上記ノイズがのった受信信号に基づき、
障害物がないにもかかわらず、誤って、障害物有りと検
出するという不具合が生ずる。
【０００５】そこで、本発明は、このようなことに対処
するため、超音波振動子と共に共振現象をもたらすコイ
ルが、外乱としての電磁誘導磁界の変動の影響を受ける
ことのない超音波センサ及びこの超音波センサを用いる
車両用障害物検出装置を提供することを目的とする。
するため、超音波振動子と共に共振現象をもたらすコイ
ルが、外乱としての電磁誘導磁界の変動の影響を受ける
ことのない超音波センサ及びこの超音波センサを用いる
車両用障害物検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１及び２に記載の発明によれば、ショートリ
ングがハウジングの外周部に前記コイルを包囲するよう
にこのコイルと同軸的に組み付けられて当該コイルに対
する外乱電磁誘導磁界の作用を抑制する。これにより、
外乱電磁誘導磁界に基づく電磁誘導作用によりコイルに
生ずる逆起電力が、外乱電磁誘導磁界に基づくショート
リングの電磁誘導作用により抑制される。従って、外乱
電磁誘導磁界に基づき生ずるであろう逆起電力が受信信
号にのることがないので、誤って物体ありとの検出を招
くような受信信号が超音波センサから出力されることは
ない。
め、請求項１及び２に記載の発明によれば、ショートリ
ングがハウジングの外周部に前記コイルを包囲するよう
にこのコイルと同軸的に組み付けられて当該コイルに対
する外乱電磁誘導磁界の作用を抑制する。これにより、
外乱電磁誘導磁界に基づく電磁誘導作用によりコイルに
生ずる逆起電力が、外乱電磁誘導磁界に基づくショート
リングの電磁誘導作用により抑制される。従って、外乱
電磁誘導磁界に基づき生ずるであろう逆起電力が受信信
号にのることがないので、誤って物体ありとの検出を招
くような受信信号が超音波センサから出力されることは
ない。
【０００７】ここで、請求項２に記載の発明のように、
ハウジングを静止部材に固定するリテーナが、ショート
リングと一体に同一の導電性ばね材料により単一部材と
して形成されておれば、部品点数の減少に役立つ。ま
た、請求項３或いは４に記載の発明によれば、ショート
リングが、コイルを包囲するように同軸的に配設されて
当該コイルに対する外乱電磁誘導磁界の作用を抑制す
る。
ハウジングを静止部材に固定するリテーナが、ショート
リングと一体に同一の導電性ばね材料により単一部材と
して形成されておれば、部品点数の減少に役立つ。ま
た、請求項３或いは４に記載の発明によれば、ショート
リングが、コイルを包囲するように同軸的に配設されて
当該コイルに対する外乱電磁誘導磁界の作用を抑制す
る。
【０００８】これにより、請求項１に記載の発明と同様
の作用効果を達成できる。また、請求項５に記載の発明
によれば、導電板が、ケーシングの開口部にこれを閉鎖
するように固着されてコイルに対する外乱電磁誘導磁界
の作用をケーシングと共に抑制する。これによっても、
請求項１に記載の発明と同様の作用効果を達成できる。
の作用効果を達成できる。また、請求項５に記載の発明
によれば、導電板が、ケーシングの開口部にこれを閉鎖
するように固着されてコイルに対する外乱電磁誘導磁界
の作用をケーシングと共に抑制する。これによっても、
請求項１に記載の発明と同様の作用効果を達成できる。
【０００９】また、請求項６に記載の発明によれば、車
両用障害物検出装置が、請求項１乃至５のいずれか一つ
に記載の超音波センサと、この超音波センサの超音波振
動子に共振電圧を印加するとともに、受信信号を閾値と
比較して物体の存在の有無を検出するコントローラとを
備える。これにより、請求項１乃至５に記載の発明の作
用効果を達成し得る車両用障害物検出装置を提供でき
る。
両用障害物検出装置が、請求項１乃至５のいずれか一つ
に記載の超音波センサと、この超音波センサの超音波振
動子に共振電圧を印加するとともに、受信信号を閾値と
比較して物体の存在の有無を検出するコントローラとを
備える。これにより、請求項１乃至５に記載の発明の作
用効果を達成し得る車両用障害物検出装置を提供でき
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。 （第１実施形態）図１乃至図４は、車両用コーナーソナ
ーとしての役割を果たす障害物検出装置に本発明が適用
された例を示している。
に基づいて説明する。 （第１実施形態）図１乃至図４は、車両用コーナーソナ
ーとしての役割を果たす障害物検出装置に本発明が適用
された例を示している。
【００１１】この障害物検出装置は、超音波センサＳ
と、この超音波センサＳにワイヤハーネス１０を介し接
続したコントローラＣとを備えている。超音波センサＳ
は、図１及び図３にて示すごとく、当該車両の前側バン
パー２０に取り付けられている。この超音波センサＳ
は、筒状ハウジング３０を備えており、このハウジング
３０は、バンパー２０の貫通穴部２１内にはめ込まれて
いる。ここで、ハウジング３０は、その開口部３１を当
該車両の前方に向けて貫通穴部２１にはめ込まれてい
る。なお、ハウジング３０は、ＰＢＴ樹脂材料により形
成されている。
と、この超音波センサＳにワイヤハーネス１０を介し接
続したコントローラＣとを備えている。超音波センサＳ
は、図１及び図３にて示すごとく、当該車両の前側バン
パー２０に取り付けられている。この超音波センサＳ
は、筒状ハウジング３０を備えており、このハウジング
３０は、バンパー２０の貫通穴部２１内にはめ込まれて
いる。ここで、ハウジング３０は、その開口部３１を当
該車両の前方に向けて貫通穴部２１にはめ込まれてい
る。なお、ハウジング３０は、ＰＢＴ樹脂材料により形
成されている。
【００１２】また、超音波センサＳは、処理回路４０及
び超音波振動子５０を備えており、処理回路４０は、図
３にて示すごとく、防湿用シリコン樹脂６０ａによりハ
ウジング３０の後部内にモールドされている。一方、超
音波振動子５０は、図３にて示すごとく、シリコンゴム
等の振動吸収用弾性樹脂６０ｂにより、ハウジング３０
の前部内に同軸的にモールドされている。
び超音波振動子５０を備えており、処理回路４０は、図
３にて示すごとく、防湿用シリコン樹脂６０ａによりハ
ウジング３０の後部内にモールドされている。一方、超
音波振動子５０は、図３にて示すごとく、シリコンゴム
等の振動吸収用弾性樹脂６０ｂにより、ハウジング３０
の前部内に同軸的にモールドされている。
【００１３】ここで、超音波振動子５０は、アルミニウ
ムからなるケーシング５０ａ内に圧電素子Ｐをエポキシ
系接着材により接着し、コンデンサ５３（図７参照）を
シリコン樹脂によりモールドして形成されている。処理
回路４０は、回路基板４０ａに、トランス４０ｂその他
の各種電気素子（図７参照）を装着して構成されてい
る。
ムからなるケーシング５０ａ内に圧電素子Ｐをエポキシ
系接着材により接着し、コンデンサ５３（図７参照）を
シリコン樹脂によりモールドして形成されている。処理
回路４０は、回路基板４０ａに、トランス４０ｂその他
の各種電気素子（図７参照）を装着して構成されてい
る。
【００１４】トランス４０ｂは、図１、図３乃至図６に
て示すごとく、金属材料からなる筒状ケーシング４１を
備えている。このケーシング４１は、図６にて示すごと
く、その台座４１ａ（絶縁性樹脂からなる）にて、回路
基板４０ａに装着されている。なお、ケーシング４１は
台座４１ａに同軸的に固着されている。また、トランス
４０ｂは、図６にて示すごとく、ケーシング４１内に収
納したフェライトコア４２ａと、このフェライトコア４
２ａの円柱部に巻装した両コイル４２ｂ、４２ｇとを備
えている。なお、コイル４２ｂはトランス４０ｂの１次
コイルとしての役割を果たし、コイル４２ｇはトランス
４０ｂの２次コイルとしての役割を果たす（図７参
照）。
て示すごとく、金属材料からなる筒状ケーシング４１を
備えている。このケーシング４１は、図６にて示すごと
く、その台座４１ａ（絶縁性樹脂からなる）にて、回路
基板４０ａに装着されている。なお、ケーシング４１は
台座４１ａに同軸的に固着されている。また、トランス
４０ｂは、図６にて示すごとく、ケーシング４１内に収
納したフェライトコア４２ａと、このフェライトコア４
２ａの円柱部に巻装した両コイル４２ｂ、４２ｇとを備
えている。なお、コイル４２ｂはトランス４０ｂの１次
コイルとしての役割を果たし、コイル４２ｇはトランス
４０ｂの２次コイルとしての役割を果たす（図７参
照）。
【００１５】フェライトコア４２ａは台座４１ａに同軸
的に装着されており、コイル４２ｂは、その一端子４２
ｃにて、ターミナル４２ｅに接続されている。また、コ
イル４２ｇは、その一端子４２ｄにて、ターミナル４２
ｆに接続されている。なお、両コイル４２ｂ、４２ｇの
各他端子は接地されている。また、トランス４０ｂは、
フェライトからなる断面略コ字状蓋部材４３を備えてお
り、この蓋部材４３は、その円筒部４３ａにて、フェラ
イトコア４２ａ及び両コイル４２ｂ、４２ｇを同軸的に
覆うように、ケーシング４１内にねじ込まれている。
的に装着されており、コイル４２ｂは、その一端子４２
ｃにて、ターミナル４２ｅに接続されている。また、コ
イル４２ｇは、その一端子４２ｄにて、ターミナル４２
ｆに接続されている。なお、両コイル４２ｂ、４２ｇの
各他端子は接地されている。また、トランス４０ｂは、
フェライトからなる断面略コ字状蓋部材４３を備えてお
り、この蓋部材４３は、その円筒部４３ａにて、フェラ
イトコア４２ａ及び両コイル４２ｂ、４２ｇを同軸的に
覆うように、ケーシング４１内にねじ込まれている。
【００１６】蓋部材４３は、円筒部４３ａの外周面に形
成した雄ねじ部４３ｂにて、ケーシング４１の周壁に形
成した両雌ねじ部４１ｄ（図３及び図５参照）と螺合し
て、ケーシング４１内にねじ込まれている。なお、両雌
ねじ部４１ｄは、図５にて示すごとく、ケーシング４１
の両対向壁に、コ字状スリット４１ｃを形成するように
しぼり加工を施して形成されている。また、蓋部材４３
のケーシング４１内へのねじ込み量により、後述する並
列共振回路のインダクタンスの値が調整される。
成した雄ねじ部４３ｂにて、ケーシング４１の周壁に形
成した両雌ねじ部４１ｄ（図３及び図５参照）と螺合し
て、ケーシング４１内にねじ込まれている。なお、両雌
ねじ部４１ｄは、図５にて示すごとく、ケーシング４１
の両対向壁に、コ字状スリット４１ｃを形成するように
しぼり加工を施して形成されている。また、蓋部材４３
のケーシング４１内へのねじ込み量により、後述する並
列共振回路のインダクタンスの値が調整される。
【００１７】超音波振動子５０において、圧電素子Ｐ
は、圧電効果及び逆圧電効果を発揮するもので、この圧
電素子Ｐは、その＋側電極にて、ワイヤーハーネス５
１、ターミナル４２ｆを通しコイル４２ｇの端子４２ｄ
に接続されている。また、この圧電素子Ｐの他側電極は
回路基板４０ａ及びワイヤーハーネス１０を介し接地さ
れている。なお、超音波振動子５０としての共振周波数
は、圧電素子Ｐをケーシング５０ａの、例えば、送受信
面５２の内側に接着することにより決定されている。
は、圧電効果及び逆圧電効果を発揮するもので、この圧
電素子Ｐは、その＋側電極にて、ワイヤーハーネス５
１、ターミナル４２ｆを通しコイル４２ｇの端子４２ｄ
に接続されている。また、この圧電素子Ｐの他側電極は
回路基板４０ａ及びワイヤーハーネス１０を介し接地さ
れている。なお、超音波振動子５０としての共振周波数
は、圧電素子Ｐをケーシング５０ａの、例えば、送受信
面５２の内側に接着することにより決定されている。
【００１８】ここで、超音波振動子５０及びコントロー
ラＣと処理回路４０との間の回路構成につき図７を参照
して説明する。圧電素子Ｐ、コンデンサ５３及びトラン
ス４０ｂの２次コイル４２ｃと共に並列共振が上記並列
共振回路を構成する。また、処理回路４０は、駆動回路
４４を備えており、この駆動回路４４は、コントローラ
Ｃにより制御されて、トランス４０ｂの１次コイル４２
ｂに駆動電圧を印加する。このため、トランス４０ｂが
駆動電圧を昇圧し、２次コイル４２ｇに昇圧された駆動
電圧が発生する。
ラＣと処理回路４０との間の回路構成につき図７を参照
して説明する。圧電素子Ｐ、コンデンサ５３及びトラン
ス４０ｂの２次コイル４２ｃと共に並列共振が上記並列
共振回路を構成する。また、処理回路４０は、駆動回路
４４を備えており、この駆動回路４４は、コントローラ
Ｃにより制御されて、トランス４０ｂの１次コイル４２
ｂに駆動電圧を印加する。このため、トランス４０ｂが
駆動電圧を昇圧し、２次コイル４２ｇに昇圧された駆動
電圧が発生する。
【００１９】これに伴い、超音波振動子５０が圧電素子
Ｐの圧電効果により機械的振動を生ずる。よって、超音
波振動子５０がその送受信面５２からハウジング３０の
開口部３１を通し当該車両の前方に超音波を送信する。
また、この送信超音波が当該車両の前方に位置する障害
物により反射されると、超音波振動子５０がその送受信
面５２にて反射超音波を受信して圧電素子Ｐに伝達す
る。このため、圧電素子Ｐが、逆圧電効果により圧電電
圧を発生し、この圧電電圧を上記並列共振回路を通して
増幅回路４５に出力する。
Ｐの圧電効果により機械的振動を生ずる。よって、超音
波振動子５０がその送受信面５２からハウジング３０の
開口部３１を通し当該車両の前方に超音波を送信する。
また、この送信超音波が当該車両の前方に位置する障害
物により反射されると、超音波振動子５０がその送受信
面５２にて反射超音波を受信して圧電素子Ｐに伝達す
る。このため、圧電素子Ｐが、逆圧電効果により圧電電
圧を発生し、この圧電電圧を上記並列共振回路を通して
増幅回路４５に出力する。
【００２０】リテーナ７０は、ステンレスからなるもの
で、このリテーナ７０は、ハウジング３０の開口部３１
以外の部分を囲む形状にて、ハウジング３０をバンパー
２０に固定する役割を果たす。ショートリング８０は、
ハウジング３０の後部にリテーナ７０を介し同軸的に外
方から嵌装されており、このショートリング８０の軸方
向幅は、処理回路４０のトランス４０ｂを含む全構成部
材をハウジング３０の後部を介し覆うように設定されて
いる（図１参照）。
で、このリテーナ７０は、ハウジング３０の開口部３１
以外の部分を囲む形状にて、ハウジング３０をバンパー
２０に固定する役割を果たす。ショートリング８０は、
ハウジング３０の後部にリテーナ７０を介し同軸的に外
方から嵌装されており、このショートリング８０の軸方
向幅は、処理回路４０のトランス４０ｂを含む全構成部
材をハウジング３０の後部を介し覆うように設定されて
いる（図１参照）。
【００２１】ここで、ショートリング８０は、銅等の電
気的良導金属材料により形成されている。しかして、こ
のショートリング８０の軸方向に外乱による電磁誘導磁
界が作用するとき、当該ショートリング８０がこの外乱
電磁誘導磁界に基づく電磁誘導作用により、外乱電磁誘
導磁界にに基づき両コイル４２ｂ、４２ｇに生ずる電磁
誘導作用を抑制する役割を果たす。
気的良導金属材料により形成されている。しかして、こ
のショートリング８０の軸方向に外乱による電磁誘導磁
界が作用するとき、当該ショートリング８０がこの外乱
電磁誘導磁界に基づく電磁誘導作用により、外乱電磁誘
導磁界にに基づき両コイル４２ｂ、４２ｇに生ずる電磁
誘導作用を抑制する役割を果たす。
【００２２】コントローラＣは、制御電圧を所定時間間
隔にて発生する。また、このコントローラＣは、処理回
路４０からの受信信号を増幅器により増幅しこの増幅信
号のレベルを比較器により閾値と比較して、障害物の有
無を検出する。このように構成した本第１実施形態にお
いて、コントローラＣがワイヤーハーネス１０を通し処
理回路４０に制御電圧を出力すると、駆動回路４４が駆
動電圧を発生しトランス４０ｂの１次コイル４２ｂに出
力する。
隔にて発生する。また、このコントローラＣは、処理回
路４０からの受信信号を増幅器により増幅しこの増幅信
号のレベルを比較器により閾値と比較して、障害物の有
無を検出する。このように構成した本第１実施形態にお
いて、コントローラＣがワイヤーハーネス１０を通し処
理回路４０に制御電圧を出力すると、駆動回路４４が駆
動電圧を発生しトランス４０ｂの１次コイル４２ｂに出
力する。
【００２３】このため、トランス４０ｂが駆動電圧を昇
圧し２次コイル４２ｇに昇圧された駆動電圧が発生す
る。これに伴い、超音波振動子５０が、圧電素子Ｐの圧
電効果により振動し、超音波センサＳが開口部３１から
超音波を送信する。この超音波が当該車両の前方に位置
する障害物により反射されると、この反射超音波が、超
音波振動子５０の送受信面５２により受信されて圧電素
子Ｐに伝達される。
圧し２次コイル４２ｇに昇圧された駆動電圧が発生す
る。これに伴い、超音波振動子５０が、圧電素子Ｐの圧
電効果により振動し、超音波センサＳが開口部３１から
超音波を送信する。この超音波が当該車両の前方に位置
する障害物により反射されると、この反射超音波が、超
音波振動子５０の送受信面５２により受信されて圧電素
子Ｐに伝達される。
【００２４】このため、圧電素子Ｐが逆圧電効果により
圧電電圧を発生し上記並列共振回路を通して増幅回路４
５に入力する。これに伴い、当該圧電電圧が増幅回路４
５を通り受信信号としてコントローラＣに出力される。
すると、このコントローラＣが、受信信号を増幅して閾
値と比較する。ここで、増幅した受信信号のレベルが上
記閾値より高いことによりコントローラＣが障害物あり
と検出する。なお、上述した反射超音波の受信、処理回
路４０による処理及びコントローラＣによる検出処理
は、コントローラＣが上記制御電圧を発生していない時
間帯域にてなされる。
圧電電圧を発生し上記並列共振回路を通して増幅回路４
５に入力する。これに伴い、当該圧電電圧が増幅回路４
５を通り受信信号としてコントローラＣに出力される。
すると、このコントローラＣが、受信信号を増幅して閾
値と比較する。ここで、増幅した受信信号のレベルが上
記閾値より高いことによりコントローラＣが障害物あり
と検出する。なお、上述した反射超音波の受信、処理回
路４０による処理及びコントローラＣによる検出処理
は、コントローラＣが上記制御電圧を発生していない時
間帯域にてなされる。
【００２５】以上のような処理過程において、超音波セ
ンサＳの近傍に存在する外乱としての電磁誘導磁界がト
ランス４０ｂのコイル４２ｇにその軸方向に作用してお
り、この外乱電磁誘導磁界が変動すると、コイル４２ｇ
が当該外乱電磁誘導磁界の変動に影響されて電磁誘導作
用を発揮する。このため、コイル４２ｇが逆起電力を発
生して上記並列共振回路及び増幅回路４５を通し受信信
号としてコントローラＣに出力しようとする。
ンサＳの近傍に存在する外乱としての電磁誘導磁界がト
ランス４０ｂのコイル４２ｇにその軸方向に作用してお
り、この外乱電磁誘導磁界が変動すると、コイル４２ｇ
が当該外乱電磁誘導磁界の変動に影響されて電磁誘導作
用を発揮する。このため、コイル４２ｇが逆起電力を発
生して上記並列共振回路及び増幅回路４５を通し受信信
号としてコントローラＣに出力しようとする。
【００２６】しかし、上述のごとく、ショートリング８
０が、コイル４２ｇを同軸的に覆うようにハウジング３
０に嵌装されている。このため、ショートリング８０
が、上記外乱電磁誘導磁界の変動に応じて電磁誘導作用
を発揮する。従って、ショートリング８０には、その電
磁誘導作用により逆起電力が発生し、これに伴いショー
トリング８０に生ずる誘導磁界が、コイル４２ｇに生ず
る逆起電力を抑制する方向に作用する。
０が、コイル４２ｇを同軸的に覆うようにハウジング３
０に嵌装されている。このため、ショートリング８０
が、上記外乱電磁誘導磁界の変動に応じて電磁誘導作用
を発揮する。従って、ショートリング８０には、その電
磁誘導作用により逆起電力が発生し、これに伴いショー
トリング８０に生ずる誘導磁界が、コイル４２ｇに生ず
る逆起電力を抑制する方向に作用する。
【００２７】従って、上記処理過程において、上述のご
とく、外乱電磁誘導磁界の変動がコイル４２ｇに作用し
ても、このコイル４２ｇに生ずると予測される逆起電力
がショートリング８０により抑制される。このため、処
理回路４０からの受信信号に外乱電磁誘導磁界によるノ
イズがのることがない。その結果、コントローラＣは、
反射超音波に相当する受信信号のみを処理回路４０から
受けるので、誤って、障害物ありと検出することはな
い。
とく、外乱電磁誘導磁界の変動がコイル４２ｇに作用し
ても、このコイル４２ｇに生ずると予測される逆起電力
がショートリング８０により抑制される。このため、処
理回路４０からの受信信号に外乱電磁誘導磁界によるノ
イズがのることがない。その結果、コントローラＣは、
反射超音波に相当する受信信号のみを処理回路４０から
受けるので、誤って、障害物ありと検出することはな
い。
【００２８】また、処理回路４０が、本来の受信信号を
出力していないのに、外乱電磁誘導磁界によるノイズを
受信信号として出力することもない。従って、この場合
にも、コントローラＣによる誤検出が防止できる。ちな
みに、超音波センサＳの近傍に存在する外乱電磁誘導磁
界が変動するとき、超音波センサＳにショートリング８
０を採用しない場合と採用した場合とで、処理回路４０
からの受信信号のレベルがどのようになるかにつき実験
により調べたところ、図８及び図９にて示す結果が得ら
れた。
出力していないのに、外乱電磁誘導磁界によるノイズを
受信信号として出力することもない。従って、この場合
にも、コントローラＣによる誤検出が防止できる。ちな
みに、超音波センサＳの近傍に存在する外乱電磁誘導磁
界が変動するとき、超音波センサＳにショートリング８
０を採用しない場合と採用した場合とで、処理回路４０
からの受信信号のレベルがどのようになるかにつき実験
により調べたところ、図８及び図９にて示す結果が得ら
れた。
【００２９】図８は、ショートリング８０を採用しない
場合のグラフを示し、図９は、ショートリング８０を採
用した場合のグラフを示す。図８において、符号Ｌ１
が、受信信号のレベルを示す。また、図９において、符
号Ｌ２が受信信号のレベルを示す。また、図８及び図９
において、符号ＴＨは、コントローラｃにおける上記閾
値を示す。
場合のグラフを示し、図９は、ショートリング８０を採
用した場合のグラフを示す。図８において、符号Ｌ１
が、受信信号のレベルを示す。また、図９において、符
号Ｌ２が受信信号のレベルを示す。また、図８及び図９
において、符号ＴＨは、コントローラｃにおける上記閾
値を示す。
【００３０】これらによれば、図９の場合、即ち、ショ
ートリング８０を採用した場合の方が、図８の場合、即
ち、ショートリング８０を採用しない場合に比べて、受
信信号のレベルの変動範囲が狭いことが分かる。これに
より、ショートリング８０を採用しない場合には、コン
トローラＣが障害物有りとの誤検出をするが、ショート
リング８０を採用した場合には、コントローラＣが障害
物ありとの誤検出をしないことが分かる。
ートリング８０を採用した場合の方が、図８の場合、即
ち、ショートリング８０を採用しない場合に比べて、受
信信号のレベルの変動範囲が狭いことが分かる。これに
より、ショートリング８０を採用しない場合には、コン
トローラＣが障害物有りとの誤検出をするが、ショート
リング８０を採用した場合には、コントローラＣが障害
物ありとの誤検出をしないことが分かる。
【００３１】図１０は上記第１実施形態の変形例の要部
を示す。この変形例では、上記ショートリング８０に代
えて、ショートリング８０Ａが、トランス４０ｂを覆う
ように、ハウジング３０に同軸的に嵌装されている。こ
こで、このショートリング８０Ａの幅は、トランス４０
ｂの軸方向長さよりも幾分広くなっている。その他の構
成は上記第１実施形態と同様である。
を示す。この変形例では、上記ショートリング８０に代
えて、ショートリング８０Ａが、トランス４０ｂを覆う
ように、ハウジング３０に同軸的に嵌装されている。こ
こで、このショートリング８０Ａの幅は、トランス４０
ｂの軸方向長さよりも幾分広くなっている。その他の構
成は上記第１実施形態と同様である。
【００３２】このように構成した変形例において、超音
波センサＳの近傍に存在する外部電磁誘導磁界が変動し
たとき、この変動がコイル４２ｇに軸方向に作用して
も、ショートリング８０Ａが、コイル４２ｇに対し、上
記ショートリング８０と実質的に同様の役割を果たす。
その結果、上記第１実施形態と同様の作用効果を達成で
きる。
波センサＳの近傍に存在する外部電磁誘導磁界が変動し
たとき、この変動がコイル４２ｇに軸方向に作用して
も、ショートリング８０Ａが、コイル４２ｇに対し、上
記ショートリング８０と実質的に同様の役割を果たす。
その結果、上記第１実施形態と同様の作用効果を達成で
きる。
【００３３】なお、上記変形例においては、リテーナ７
０とショートリング８０Ａとが別体で設けられている
が、これに代えて、図１１にて示すごとく、リテーナ７
０とショートリング８０Ａを、青銅等の導電性ばね材料
により一体に形成した単一部材９０でもって代用しても
よい。これにより、部品点数の減少を確保しつつ上記変
形例と同様の作用効果を達成できる。
０とショートリング８０Ａとが別体で設けられている
が、これに代えて、図１１にて示すごとく、リテーナ７
０とショートリング８０Ａを、青銅等の導電性ばね材料
により一体に形成した単一部材９０でもって代用しても
よい。これにより、部品点数の減少を確保しつつ上記変
形例と同様の作用効果を達成できる。
【００３４】（第２実施形態）図１２及び図１３は、本
発明の第２実施形態の要部を示す。この第２実施形態で
は、上記第１実施形態にて述べたショートリング８０に
代えて、ショートリング８０Ｂが、コイル４２ｇを覆う
ように、トランス４２ｂのケーシング４１の外周面に同
軸的に嵌装されている。ここで、このショートリング８
０Ｂは、ケーシング４１の軸長及び台座４１ａの軸長の
和に相当する幅を有している。その他の構成は上記第１
実施形態と同様である。
発明の第２実施形態の要部を示す。この第２実施形態で
は、上記第１実施形態にて述べたショートリング８０に
代えて、ショートリング８０Ｂが、コイル４２ｇを覆う
ように、トランス４２ｂのケーシング４１の外周面に同
軸的に嵌装されている。ここで、このショートリング８
０Ｂは、ケーシング４１の軸長及び台座４１ａの軸長の
和に相当する幅を有している。その他の構成は上記第１
実施形態と同様である。
【００３５】このように構成した本第２実施形態におい
ては、超音波センサＳの近傍に存在する外部電磁誘導磁
界が変動したとき、この変動がコイル４２ｇに軸方向に
作用しても、ショートリング８０Ｂが、コイル４２ｇに
対し、上記ショートリング８０と実質的に同様の役割を
果たす。その結果、上記第１実施形態と同様の作用効果
を達成できる。なお、ショートリング８０Ｂの幅は、コ
イル４２ｇの軸長程度であってもよい。
ては、超音波センサＳの近傍に存在する外部電磁誘導磁
界が変動したとき、この変動がコイル４２ｇに軸方向に
作用しても、ショートリング８０Ｂが、コイル４２ｇに
対し、上記ショートリング８０と実質的に同様の役割を
果たす。その結果、上記第１実施形態と同様の作用効果
を達成できる。なお、ショートリング８０Ｂの幅は、コ
イル４２ｇの軸長程度であってもよい。
【００３６】ちなみに、超音波センサＳの近傍に存在す
る外乱電磁誘導磁界が変動するとき、超音波センサＳに
ショートリング８０Ｂを採用した場合に、処理回路４０
からの受信信号のレベルがどのようになるかにつき実験
により調べたところ、図１４にて示す結果が得られた。
図１４において、符号Ｌ３が、受信信号のレベルを示
す。
る外乱電磁誘導磁界が変動するとき、超音波センサＳに
ショートリング８０Ｂを採用した場合に、処理回路４０
からの受信信号のレベルがどのようになるかにつき実験
により調べたところ、図１４にて示す結果が得られた。
図１４において、符号Ｌ３が、受信信号のレベルを示
す。
【００３７】これによれば、ショートリング８０Ｂを採
用した場合の方が、上記図８のグラフ（ショートリング
８０Ｂを採用しない場合に相当する）に比べて、受信信
号のレベルの変動が小さいことが分かる。これにより、
ショートリング８０Ｂを採用することで、コントローラ
Ｃが障害物ありとの誤検出をしないことが分かる。
用した場合の方が、上記図８のグラフ（ショートリング
８０Ｂを採用しない場合に相当する）に比べて、受信信
号のレベルの変動が小さいことが分かる。これにより、
ショートリング８０Ｂを採用することで、コントローラ
Ｃが障害物ありとの誤検出をしないことが分かる。
【００３８】図１５及び図１６は、上記第２実施形態の
変形例を示す。この変形例では、上記ショートリング８
０Ｂに代えて、金属良導材料からなる導電板８０Ｃが、
トランス４０のケーシング４１の各雌ねじ部４１ｄを閉
鎖するように、これら各雌ねじ部４１ｄにそれぞれ装着
されている。その他の構成は上記第２実施形態と同様で
ある。
変形例を示す。この変形例では、上記ショートリング８
０Ｂに代えて、金属良導材料からなる導電板８０Ｃが、
トランス４０のケーシング４１の各雌ねじ部４１ｄを閉
鎖するように、これら各雌ねじ部４１ｄにそれぞれ装着
されている。その他の構成は上記第２実施形態と同様で
ある。
【００３９】このように構成した本変形例では、両導電
板８０Ｃが、ケーシング４１と共に、外乱電磁誘導磁界
に対しショートリング８０Ｂと同様の役割を果たす。そ
の結果、上記第２実施形態と同様の作用効果を達成でき
る。なお、本発明の実施にあたり、超音波センサＳにお
いて、コンデンサ５３の静電容量がコイル４２ｇのイン
ダクタンスと共に並列共振回路を構成する例について説
明したが、これに代えて、コンデンサ５３の静電容量が
コイル４２ｇのインダクタンス及び回路基板４０ａ上の
抵抗素子の抵抗により直列共振回路を構成するようにし
ても、上記各実施形態と同様の作用効果を達成できる。
板８０Ｃが、ケーシング４１と共に、外乱電磁誘導磁界
に対しショートリング８０Ｂと同様の役割を果たす。そ
の結果、上記第２実施形態と同様の作用効果を達成でき
る。なお、本発明の実施にあたり、超音波センサＳにお
いて、コンデンサ５３の静電容量がコイル４２ｇのイン
ダクタンスと共に並列共振回路を構成する例について説
明したが、これに代えて、コンデンサ５３の静電容量が
コイル４２ｇのインダクタンス及び回路基板４０ａ上の
抵抗素子の抵抗により直列共振回路を構成するようにし
ても、上記各実施形態と同様の作用効果を達成できる。
【００４０】また、上記各実施形態では、トランス４０
ｂのコイル４２ｇをハウジング３０と同軸的に配置する
例について説明したが、これに代えて、コイル４２ｇが
その軸にてハウジング３０の軸と交差する方向にトラン
ス４０ｂを配置するようにしてもよい。この場合、外乱
電磁誘導磁界がハウジング３０の軸と交差する方向にて
コイル４２ｇに作用するとき、上記各実施形態と同様の
作用効果を達成できる。
ｂのコイル４２ｇをハウジング３０と同軸的に配置する
例について説明したが、これに代えて、コイル４２ｇが
その軸にてハウジング３０の軸と交差する方向にトラン
ス４０ｂを配置するようにしてもよい。この場合、外乱
電磁誘導磁界がハウジング３０の軸と交差する方向にて
コイル４２ｇに作用するとき、上記各実施形態と同様の
作用効果を達成できる。
【００４１】また、本発明の実施にあたり、上記各ショ
ートリングの導電率は大きい方が望ましいが、電磁誘導
による電流が十分に流れるものであればよい。また、本
発明の実施にあたり、上記ショートリングや導電板は、
接地してもしなくても、上記各実施形態に述べた作用効
果を達成できるが、接地箇所は一か所である方が、ショ
ートリングとしての効果が大きい。
ートリングの導電率は大きい方が望ましいが、電磁誘導
による電流が十分に流れるものであればよい。また、本
発明の実施にあたり、上記ショートリングや導電板は、
接地してもしなくても、上記各実施形態に述べた作用効
果を達成できるが、接地箇所は一か所である方が、ショ
ートリングとしての効果が大きい。
【００４２】また、本発明の実施にあたり、超音波振動
子５０に内蔵のコンデンサ５３は、処理回路４０の回路
基板４０ａに設けるようにしてもよい。また、本発明の
実施にあたり、コンデンサ５３の静電容量に代えて、圧
電素子Ｐの静電容量を上記並列共振回路の静電容量とし
て採用して実施してもよい。また、本発明の実施にあた
り、車両用障害物検出装置に限らず、自動ドア装置等各
種装置に採用される超音波センサに本発明を適用して実
施してもよい。
子５０に内蔵のコンデンサ５３は、処理回路４０の回路
基板４０ａに設けるようにしてもよい。また、本発明の
実施にあたり、コンデンサ５３の静電容量に代えて、圧
電素子Ｐの静電容量を上記並列共振回路の静電容量とし
て採用して実施してもよい。また、本発明の実施にあた
り、車両用障害物検出装置に限らず、自動ドア装置等各
種装置に採用される超音波センサに本発明を適用して実
施してもよい。
【図１】本発明に係る車両用障害物検出装置の第１実施
形態を示す全体概略構成図である。
形態を示す全体概略構成図である。
【図２】図１の超音波センサの背面図である。
【図３】図１の超音波センサにおいてショートリングを
除いた状態における断面図である。
除いた状態における断面図である。
【図４】図３にて４−４線に沿う断面図であってシリコ
ン樹脂６０ａを除いた状態を示す図である。
ン樹脂６０ａを除いた状態を示す図である。
【図５】（ａ）は、図３のトランスの拡大側面図であ
り、（ｂ）は（ａ）にて５ｂ−５ｂ線に沿う断面図であ
る。
り、（ｂ）は（ａ）にて５ｂ−５ｂ線に沿う断面図であ
る。
【図６】図４にて６−６線に沿う拡大断面図である。
【図７】処理回路、超音波振動子及びコントローラの回
路構成図である。
路構成図である。
【図８】図１の超音波センサのショートリングを除いた
状態にて、超音波センサ近傍に存在する外乱電磁誘導磁
界の変動時に処理回路からの受信信号のレベルがどのよ
うに変化するかを示すグラフである。
状態にて、超音波センサ近傍に存在する外乱電磁誘導磁
界の変動時に処理回路からの受信信号のレベルがどのよ
うに変化するかを示すグラフである。
【図９】図１の超音波センサの構成で、超音波センサ近
傍に存在する外乱電磁誘導磁界の変動時に処理回路から
の受信信号のレベルがどのように変化するかを示すグラ
フである。
傍に存在する外乱電磁誘導磁界の変動時に処理回路から
の受信信号のレベルがどのように変化するかを示すグラ
フである。
【図１０】上記第１実施形態の変形例を示す超音波セン
サの側面図である。
サの側面図である。
【図１１】上記変形例をさらに変形した場合の超音波セ
ンサの側面図である。
ンサの側面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の要部を示す超音波セ
ンサの断面図である。
ンサの断面図である。
【図１３】図１２にて１３−１３線に沿う断面図であっ
てシリコン樹脂６０ａを除いた状態を示す図である。
てシリコン樹脂６０ａを除いた状態を示す図である。
【図１４】図１２の超音波センサの構成で、超音波セン
サ近傍に存在する外乱電磁誘導磁界の変動時に処理回路
からの受信信号のレベルがどのように変化するかを示す
グラフである。
サ近傍に存在する外乱電磁誘導磁界の変動時に処理回路
からの受信信号のレベルがどのように変化するかを示す
グラフである。
【図１５】上記第２実施形態の変形例を示す超音波セン
サの断面図である。
サの断面図である。
【図１６】図１５にて１６−１６線に沿う断面図あっ
て、シリコン樹脂６０ａを除いた状態を示す図である。
て、シリコン樹脂６０ａを除いた状態を示す図である。
Ｃ…コントローラ、Ｐ…圧電素子、Ｓ…超音波センサ、
３０…ハウジング、４０…処理回路、４０ｂ…トラン
ス、４１…ケーシング、４１ｃ…開口部、４１ｄ…内周
縁、４２ｂ…１次側コイル、４２ｇ…２次側コイル、４
３…蓋部材、４３ｂ…おねじ部、５０…超音波振動子、
７０…リテーナ、８０、８０Ａ、８０Ｂ…ショートリン
グ、導電板…８０Ｃ、９０…一体部材。
３０…ハウジング、４０…処理回路、４０ｂ…トラン
ス、４１…ケーシング、４１ｃ…開口部、４１ｄ…内周
縁、４２ｂ…１次側コイル、４２ｇ…２次側コイル、４
３…蓋部材、４３ｂ…おねじ部、５０…超音波振動子、
７０…リテーナ、８０、８０Ａ、８０Ｂ…ショートリン
グ、導電板…８０Ｃ、９０…一体部材。
Claims (6)
- 【請求項１】 ハウジング（３０）内に収容したコイル
（４２ｂ、４２ｇ）と、 前記ハウジング内に収容されて前記コイルと共に共振回
路を構成する超音波振動子（５０）とを備え、 前記超音波振動子に共振電圧を印加したときこの超音波
振動子の圧電効果により超音波を送信し、この超音波が
物体により反射されて前記超音波振動子により受信され
たときその逆圧電効果により前記共振回路を通して受信
信号を発生する超音波センサにおいて、 前記ハウジングの外周部に前記コイルを包囲するように
このコイルと同軸的に組み付けられて当該コイルに対す
る外乱電磁誘導磁界の作用を抑制する導電性ショートリ
ング（８０、８０Ａ）を備えることを特徴とする超音波
センサ。 - 【請求項２】 前記ハウジングを静止部材（２０）に固
定するリテーナ（７０）を備え、 前記ショートリングが前記リテーナと一体に同一の導電
性ばね材料により単一部材（９０）として形成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の超音波センサ。 - 【請求項３】 コイル（４２ｂ、４２ｇ）と、このコイ
ルと共に共振回路を構成する超音波振動子（５０）とを
備え、 前記超音波振動子に共振電圧を印加したときこの超音波
振動子の圧電効果により超音波を送信し、この超音波が
物体により反射されて前記超音波振動子により受信され
たときその逆圧電効果により前記共振回路を通して受信
信号を出力する超音波センサにおいて、 前記コイルを包囲するように同軸的に配設されて当該コ
イルに対する外乱電磁誘導磁界の作用を抑制する導電性
ショートリング（８０Ｂ）を具備することを特徴とする
超音波センサ。 - 【請求項４】 ケーシング（４１）内にコイル（４２
ｂ、４２ｇ）を収容したトランス（４０ｂ）と、前記コ
イルと共に共振回路を構成する超音波振動子（５０）と
を備え、 前記超音波振動子に共振電圧を印加したときこの超音波
振動子の圧電効果により超音波を送信し、この超音波が
物体により反射されて前記超音波振動子により受信され
たときその逆圧電効果により前記共振回路を通して受信
信号を発生する超音波センサにおいて、 前記ケーシングに嵌装されて前記コイルを同軸的に包囲
し当該コイルに対する外乱電磁誘導磁界の作用を抑制す
る導電性ショートリング（８０Ｂ）を具備することを特
徴とする超音波センサ。 - 【請求項５】 導電性筒状ケーシング（４１）と、この
ケーシング内に同軸的に収容したコイル（４２ｂ、４２
ｇ）と、前記ケーシングの周壁に形成した開口部（４１
ｃ）の周方向内縁（４１ｄ）と螺合して前記ケーシング
内に前記コイルを覆うように嵌装された蓋部材（４３）
とを備えたトランス（４０ｂ）と、 前記コイルと共に共振回路を構成する超音波振動子（５
０）とを備え、 この超音波振動子に共振電圧を印加したとき当該超音波
振動子の圧電効果により超音波を送信し、この超音波が
物体により反射されて前記超音波振動子により受信され
たときその逆圧電効果による前記共振回路を通して受信
信号を発生する超音波センサにおいて、 前記ケーシングの開口部にこれを閉鎖するように固着さ
れて前記コイルに対する外乱電磁誘導磁界の作用を前記
ケーシングと共に抑制する導電板（８０Ｃ）を具備する
ことを特徴とする超音波センサ。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか一つに記載の
超音波センサ（Ｓ）と、この超音波センサの前記超音波
振動子に前記共振電圧を印加するとともに、前記受信信
号を閾値と比較して前記物体の存在の有無を検出するコ
ントローラ（Ｃ）とを備えた車両用障害物検出装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8272693A JPH10123235A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 超音波センサ及び車両用障害物検出装置 |
| EP97117716A EP0837342B1 (en) | 1996-10-15 | 1997-10-13 | Ultrasonic sensor and obstruction detector having accurate obstruction detection capabilities |
| DE69720906T DE69720906T2 (de) | 1996-10-15 | 1997-10-13 | Ultraschall- und Hindernisdetektor, der Hindernisse sicher erkennen kann |
| DE69737835T DE69737835T2 (de) | 1996-10-15 | 1997-10-13 | Ultraschall-und Hindernisdetektor, der Hindernisse sicher erkennen kann |
| EP02020238A EP1267176B1 (en) | 1996-10-15 | 1997-10-13 | Ultrasonic sensor and obstruction detector having accurate obstruction detection capabilities |
| US08/949,474 US6085592A (en) | 1996-10-15 | 1997-10-14 | Ultrasonic sensor and obstruction detector having accurate obstruction detection capabilities |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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