專利名稱：超聲波測距傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用超聲波技術(shù)進行檢測、測量 物體距離的超聲波測距傳感器。
背景技術(shù)：
倒車是一般汽車經(jīng)常進行的動作，在城市狹小的巷弄或者停車區(qū)域，僅憑著駕駛 員高超而嫻熟的開車技術(shù)，很避開前后相鄰的車輛或者障礙物。隨著工業(yè)性科技水平的不 斷進步，市面上已有可輔助汽車準(zhǔn)確倒車的倒車用超聲波傳感器，其系利用超聲波技術(shù)探 測車尾與車后物體或車輛距離是否小于設(shè)定值，當(dāng)車尾與車后物體或車輛之距離小于設(shè)定 值時，即會利用警報或者其他顯示方式通知駕駛員，以作為倒車的參考依據(jù)，有效避免令人 困擾的相互碰撞意外的發(fā)生?，F(xiàn)有倒車用超聲波傳感器利用超聲波技術(shù)以達到探測距離的目的，其傳感器固定 在汽車車尾的中央處，而該傳感器由內(nèi)部的壓電陶瓷片產(chǎn)生超聲波，該超聲波將呈圓形放 射狀向車后發(fā)射，在接觸物體后反射，再由傳感器將反射超聲波信號吸收，利用超聲波信號 收發(fā)間的時間差計算出距離。這種傳感器在技術(shù)原理上并無明顯缺陷，但是在實施上卻存 在一定缺點這種傳感器依實際需要可調(diào)節(jié)其靈敏度，當(dāng)傳感器靈敏度調(diào)整至其水平方向 的徑寬足以涵蓋汽車車身寬度時，其以傳感器為中心的探測區(qū)域亦與地面接觸，在此情況 下，當(dāng)傳感器發(fā)射超聲波時，部分超聲波將搶先由地面反射，該反射波勢必造成傳感器在信 號識別上的誤報，進而產(chǎn)生錯誤動作。為了避免上述錯誤動作的產(chǎn)生，以現(xiàn)有的辦法只能由 調(diào)節(jié)靈敏度著手，具體而言，即調(diào)整傳感器的靈敏度使其探測區(qū)域縮小，令其探測區(qū)域不至 涵蓋地面，然而，傳感器利用收發(fā)超聲波信號產(chǎn)生的探測區(qū)域是呈規(guī)則圓形狀，當(dāng)該區(qū)域垂 直方向徑寬縮小時，水平方向徑寬亦同時縮小，如此一來，該探測區(qū)域并無法完全覆蓋整個 車身寬度，換言之，當(dāng)汽車車尾兩側(cè)方向有障礙物時候，其倒車時無法由傳感器所探測到而 形成探測死角。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種改變超聲波傳感器的發(fā)射信號指向 性，實現(xiàn)發(fā)射非對稱指向超聲波探測區(qū)域，拓寬水平發(fā)射角度的同時，減小倒車雷達傳感器 的垂直角度的超聲波測距傳感器。實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案如下超聲波測距傳感器，包括一端開口一端封閉的中空型金屬殼體，以及設(shè)置在金屬 殼體內(nèi)的壓電元件、與壓電元件連接的引線端子以及對金屬殼體進行密封的密封部件，所 述金屬殼體內(nèi)部空腔為矩形腔，所述矩形腔體內(nèi)壁開設(shè)有第一對圓弧槽、第二對圓弧槽，第 一對圓弧槽、第二對圓弧槽的底平面與矩形腔的底平面相平，第一對圓弧槽的圓弧直徑大 于第二對圓弧槽的圓弧直徑。所述第一對圓弧槽包括對稱設(shè)置的第一圓弧槽、第二圓弧槽，第一圓弧槽、第二圓弧槽與矩形腔內(nèi)壁之間設(shè)置有過渡圓弧槽，所述第二對圓弧槽包括對稱設(shè)置的第三圓弧 槽、第四圓弧槽，第三圓弧槽、第四圓弧槽的兩側(cè)壁與矩形腔的內(nèi)壁相連。進一步地，為了減少金屬殼體的重量以及很方便的安裝，故在所述金屬殼體開口 端的外周壁處開設(shè)有豎平面。采用上述方案，將金屬殼體內(nèi)部空腔設(shè)計成矩形腔，這樣矩形腔的長可以限定傳 感器垂直方向的探測范圍和輻射角度，矩形腔的寬可以限定傳感器水平方向的探測范圍和 輻射角度，通過此設(shè)計，可以確保傳感器的非對稱指向特性，使傳感器水平角度和垂直角度 的探測區(qū)域嚴格控制和區(qū)分，避免傳感器測距誤判現(xiàn)象的發(fā)生。因此本實用新型既可以改 變超聲波傳感器的發(fā)射信號指向性，實現(xiàn)發(fā)射非對稱指向超聲波探測區(qū)域，又可以拓寬水 平發(fā)射角度的同時，減小倒車雷達傳感器的垂直角度，保證傳感器在汽車倒車過程中的有 效探測，提高倒車雷達系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和安全性。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型金屬外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的俯視圖；圖4為圖3的A-A剖視結(jié)構(gòu)圖；圖5為圖3的B-B剖視結(jié)構(gòu)圖；附圖中，1為金屬殼體，2為矩形腔，3為壓電元件，4為引線端子，5為隔音層，6為 屏蔽層，7為第一圓弧槽，8為第二圓弧槽，9為第三圓弧槽，10為第四圓弧槽，11為豎平面， 12為過渡圓弧槽，13為矩形腔內(nèi)壁。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進一步說明。參見圖1-5所示，超聲波測距傳感器，包括一端開口一端封閉的中空型金屬殼體 1，以及設(shè)置在金屬殼體1內(nèi)的壓電元件3、與壓電元件3連接的引線端子4以及對金屬殼 體1進行密封的密封部件，密封部件包括填充在金屬殼體1內(nèi)的隔音層5、屏蔽層6，金屬殼 體1內(nèi)部空腔為矩形腔2，矩形腔體2內(nèi)壁開設(shè)有第一對圓弧槽、第二對圓弧槽，第一對圓弧 槽、第二對圓弧槽的底平面與矩形腔的底平面相平，第一對圓弧槽的圓弧直徑大于第二對 圓弧槽的圓弧直徑。第一對圓弧槽包括對稱設(shè)置的第一圓弧槽7、第二圓弧槽8，第一圓弧 槽7、第二圓弧槽8與矩形腔內(nèi)壁13之間設(shè)置有過渡圓弧槽12，第二對圓弧槽包括對稱設(shè) 置的第三圓弧槽9、第四圓弧槽10，第三圓弧槽9、第四圓弧槽10的兩側(cè)壁與矩形腔的內(nèi)壁 13相連。金屬殼體1開口端的外周壁處開設(shè)有豎平面11。隔音層主要起減震吸音功能，壓電元件發(fā)生高頻震動工作后，會像輻射面方向發(fā) 出超聲波，實現(xiàn)探測距離的功能，但是同時也會向反向方向產(chǎn)生超聲波信號，為了不干擾和 影響輻射面方面的超聲波正常工作，此部分超聲波必須消除，此單元消音材料將會吸收輻 射面反面的超聲波，保證傳感器的正常測距不被干擾；屏蔽層可以實現(xiàn)傳感器防水、防潮、 防塵的功效。
權(quán)利要求超聲波測距傳感器，包括一端開口一端封閉的中空型金屬殼體，以及設(shè)置在金屬殼體內(nèi)的壓電元件、與壓電元件連接的引線端子以及對金屬殼體進行密封的密封部件，其特征在于所述金屬殼體內(nèi)部空腔為矩形腔，所述矩形腔體內(nèi)壁開設(shè)有第一對圓弧槽、第二對圓弧槽，第一對圓弧槽、第二對圓弧槽的底平面與矩形腔的底平面相平，第一對圓弧槽的圓弧直徑大于第二對圓弧槽的圓弧直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波測距傳感器，其特征在于所述第一對圓弧槽包括對 稱設(shè)置的第一圓弧槽、第二圓弧槽，第一圓弧槽、第二圓弧槽與矩形腔內(nèi)壁之間設(shè)置有過渡 圓弧槽，所述第二對圓弧槽包括對稱設(shè)置的第三圓弧槽、第四圓弧槽，第三圓弧槽、第四圓 弧槽的兩側(cè)壁與矩形腔的內(nèi)壁相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波測距傳感器，其特征在于所述金屬殼體開口端的外 周壁處開設(shè)有豎平面。
專利摘要本實用新型涉及一種利用超聲波技術(shù)進行檢測、測量物體距離的超聲波測距傳感器，包括一端開口一端封閉的中空型金屬殼體，以及設(shè)置在金屬殼體內(nèi)的壓電元件、與壓電元件連接的引線端子以及對金屬殼體進行密封的密封部件，金屬殼體內(nèi)部空腔為矩形腔，矩形腔體內(nèi)壁開設(shè)有第一對圓弧槽、第二對圓弧槽，第一對圓弧槽、第二對圓弧槽的底平面與矩形腔的底平面相平，第一對圓弧槽的圓弧直徑大于第二對圓弧槽的圓弧直徑。本實用新型既可以改變超聲波傳感器的發(fā)射信號指向性，實現(xiàn)發(fā)射非對稱指向超聲波探測區(qū)域，又可以拓寬水平發(fā)射角度的同時，減小倒車雷達傳感器的垂直角度，保證傳感器在汽車倒車過程中的有效探測，提高倒車雷達系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和安全性。
文檔編號G01S7/521GK201749189SQ20102020908
公開日2011年2月16日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者吳家金, 李紅元, 湯浩君, 沈正佑, 耿亞 申請人:漢得利(常州)電子有限公司