超声波物体检测装置的制作方法

1.本发明涉及超声波物体检测装置。


背景技术：

2.已知一种超声波物体检测装置，其用于避免车辆的门在进行打开动作时与障碍物发生碰撞。该超声波物体检测装置具备能收发超声波的超声波传感器。该超声波物体检测装置测定从超声波传感器发送超声波起至超声波传感器接收到被物体反射的超声波为止的时间，并基于该时间来检测有无障碍物和离障碍物的距离。
3.专利文献1中公开了一种超声波传感器组件，其以不在门上设置开口的方式将传感器配置于门板的内侧，由此提高了车辆的设计性。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：美国专利第10393864号说明书


技术实现要素：

7.发明所要解决的问题
8.在如上所述以不设置开口的方式将超声波传感器配置于车辆的门内的情况下，门的外板(一般为钢板制)会截留发送出的一部分超声波，使得外板中残留横波。超声波传感器会持续感应到残留在外板的横波，直至该横波衰减。其结果为，有时候超声波传感器无法识别被障碍物反射回来的纵波和残留在外板的横波从而难以检测障碍物。
9.在专利文献1所记载的超声波传感器组件中，为了使残留在外板的横波衰减，设有减振构件(damping material)。其结果为，能抑制横波残留在外板，能提高接收灵敏度。然而，为了得到充分的接收灵敏度，需要减振构件，超声波传感器组件的结构变得复杂。
10.本发明的目的在于提供一种能在简化结构的同时可靠地检测物体的超声波物体检测装置。
11.用于解决问题的方案
12.本发明提供一种超声波物体检测装置，其具备：树脂制的振动板，以沿着车长方向延伸的方式配置于对车身的开口部进行开闭的门的外侧；超声波传感器，配置于所述振动板的内表面，能收发超声波；以及超声波吸收件，被配置为以包括所述超声波传感器在内的方式覆盖所述振动板的内表面。
13.一般而言，横波不易残留在树脂制的材料。因此，即使在振动板中不设置例如减振构件的情况下，也能抑制乃至防止到达振动板的反射波(纵波)与残留在振动板的横波之间发生干扰，超声波传感器能可靠地接收反射波。此外，超声波吸收件设于振动板的内表面，由此能防止因振动板振动而产生的超声波中的朝向振动板的内侧(门侧)前进的超声波被门反射而被振动板接收。即，能防止误感测。综上所述，不用设置振动板中的用于使横波衰减的减振件，也就是说，能在简化超声波物体检测装置的结构的同时可靠地检测车辆周围
的物体。
14.发明效果
15.根据本发明的超声波物体检测装置，能在简化结构的同时可靠地检测物体。
附图说明
16.图1是具备本发明的第一实施方式的超声波物体检测装置的汽车的侧视图。
17.图2是第一实施方式的超声波物体检测装置的框图。
18.图3是图1的线iii－iii处的门的剖视图。
19.图4是图3的部分iv的放大图。
20.图5是图1的线v－v处的的门的局部剖视图。
21.图6是具备本发明的第二实施方式的超声波物体检测装置的汽车的侧视图。
22.图7是图6的线vii－vii处的门的剖视图。
23.图8是图7的部分viii的放大图。
24.图9是本发明的第三实施方式的超声波物体检测装置的图6的部分ix的放大图。
25.图10是图9的线x－x处的剖视图。
26.图11是表示本发明的第三实施方式的变形例的与图10同样的剖视图。
具体实施方式
27.(第一实施方式)
28.图1示出了具备本发明的第一实施方式的超声波物体检测装置1(以下，简称为物体检测装置1)的作为车辆的一个例子的汽车2。在本实施方式中，汽车2具备对车身3的开口部3a进行开闭的均为回转式的四扇门，也就是说，具备左右侧的前侧门4和同为左右侧的后侧门5。结合参照图3和图5，前侧门4具备车外侧的外板21a和车内侧的内板22a。在外板21a和内板22a的上端设有供侧窗玻璃23升降的开口24。在本实施方式中，前侧门4的外板21a和内板22a均为钢板制。同样地，后侧门5也具备钢板制的外板21b和内板22b。
29.在本实施方式中，汽车2具备右侧的前侧门4和后侧门5用的物体检测装置1以及左侧的前侧门4和后侧门5用的物体检测装置1。在本实施方式中，右侧用和左侧用的物体检测装置1的结构相同。在以下的说明中，对右侧用的前侧门4和后侧门5用的物体检测装置1进行说明。
30.结合参照图2，物体检测装置1具备六个超声波传感器6a～6f和控制这些超声波传感器6a～6f的控制部8(例如ecu(电子控制单元))。超声波传感器6a～6f均能发送超声波和接收所发送的超声波的反射波。超声波传感器6a～6c用于前侧门4周围的物体的检测，超声波传感器6d～6f用于后侧门5周围的物体的检测。如后文中将要记载的，超声波传感器6a～6f被装入装配于车身3的外侧的侧饰条11a、11b。超声波传感器6a～6f经由图4所示的信号线6a电连接于控制部8。
31.控制部8使超声波传感器6a～6c发送超声波，被物体反射的超声波由超声波传感器6a～6c接收。控制部8基于超声波传感器6a～6c有无接收到超声波来检测前侧门4周围有无物体。此外，控制部8测定从超声波传感器6a～6c发送超声波起至超声波传感器6a～6c接收到被物体反射的超声波为止的时间，并基于该时间来检测离物体的距离。同样地，控制部
8使超声波传感器6d～6f发送超声波，基于超声波传感器6d～6f有无接收到超声波来检测后侧门5周围有无物体。此外，控制部8基于从超声波传感器6d～6f发送超声波起至超声波传感器6d～6f接收到反射波为止的时间来检测离物体的距离。
32.参照图2，控制部8控制前侧门4和后侧门5用的门开闭驱动装置9。控制部8也可以在门开闭驱动装置9进行前侧门4和后侧门5的打开动作时控制超声波传感器6a～6f检测有无物体。
33.参照图1、图3、图4以及图5，物体检测装置1具备侧饰条11a，该侧饰条11a具有以沿着车长方向延伸的方式配置于前侧门4的外侧的树脂制的振动板12a。即，振动板12a是侧饰条11a的一部分。此外，侧饰条11a配置于前侧门4的下部，装配于外板21a的外表面21a。
34.如图4所示，振动板12a是与外板21a大致平行的板状构件，即面向车身侧部的板状构件。此外，振动板12a的内表面12a以远离外板21a的外表面21a的方式设置。如图3所示，侧饰条11a具备从振动板12a的上端和下端朝向外板21a的外表面21a延伸且其顶端抵接于外表面21a的侧壁14a、14b。此外，如图5所示，侧饰条11a具备从振动板12a的车长方向上的前端和后端朝向外板21a的外表面21a延伸且其顶端抵接于外表面21a的侧壁14c、14d。因此，由外板21a的外表面21a和侧饰条11a的内表面11a划分出空间13a。在空间13a内配置有后述的超声波传感器6a～6c、超声波吸收件25a以及第一减振构件31a。信号线6a经由设于前侧门4的第一孔21c从空间13a向前侧门4内部延伸。
35.同样地，参照图1和图5，物体检测装置1在后侧门5的外侧的下部具备侧饰条11b，该侧饰条11b具有被配置为沿着车长方向延伸的树脂制的振动板12b。此外，由外板21b的外表面21a和侧饰条11b的内表面11a划分出空间13b，在空间13b内配置有超声波传感器6d～6f、超声波吸收件25b以及第一减振构件31b。
36.以下，对配置于前侧门4的超声波传感器6a～6c、超声波吸收件25a以及第一减振构件31a进行说明。配置于后侧门5的超声波传感器6d～6f、超声波吸收件25b以及第一减振构件31b也同样如此。
37.参照图4，超声波传感器6a～6c以紧贴于振动板12a的车内侧的面即内表面12a的方式配置。超声波传感器6a～6c能收发超声波。即，超声波传感器6a～6c各自会发送超声波并接收被物体反射的超声波。
38.继续参照图4，在本实施方式中，超声波吸收件25a被配置为以包括超声波传感器6a～6c在内的方式覆盖侧饰条11a的整个内表面11a。换言之，超声波吸收件25a被配置为以包括超声波传感器6a～6c在内的方式覆盖振动板12a的整个内表面12a。超声波吸收件25a具有第二孔25a。超声波吸收件25a以使信号线6a穿过第二孔25a并使超声波吸收件25a与超声波传感器6a～6c的表面相接的方式配置。此外，超声波吸收件25a被配置为与后述的第一减振构件31a的表面相接。此外，超声波吸收件25a被配置为与除了超声波传感器6a～6c和后述的第一减振构件31a与侧饰条11a相接的部分之外的、侧饰条11a的整个内表面11a相接。作为超声波吸收件25a的例子，存在无纺布之类的布、皮、树脂、硅橡胶之类的橡胶、氨基甲酸酯、海绵、隔音涂料、隔音件、吸音件。超声波吸收件25a例如也可以被配置为只覆盖超声波传感器6a～6c的表面、第一减振构件31a的表面以及振动板12a的内表面12a，即侧饰条11a的内表面11a的一部分。
39.继续参照图4，在本实施方式中，在侧饰条11a设有第一减振构件31a。第一减振构
件31a配置于振动板12a与超声波吸收件25a之间。此外，第一减振构件31a以紧贴于超声波传感器6a～6c的下侧部分的振动板12a的内表面12a的方式配置。如图1所示，第一减振构件31a以遍及侧饰条11a的车长方向上的整个长度的方式设置。第一减振构件31a具备以紧贴于侧饰条11a的内表面11a的方式被固定的粘弹性体32(例如丁基橡胶制)和配置于粘弹性体32的表面的厚度较薄的金属板33(例如铝制)。
40.以下，针对前侧门4，对由物体检测装置1进行的超声波的发送和接收进行说明。后侧门5也以同样的方案执行由物体检测装置1进行的超声波的发送和接收。
41.由控制部8驱动的超声波传感器6a～6c所发送的超声波经由振动板12a辐射至前侧门4周围。当该辐射的超声波被物体反射时，反射波射入至振动板12a而被超声波传感器6a～6c接收。如上所述，控制部8基于超声波传感器6a～6c有无接收到超声波来检测前侧门4周围有无物体。此外，控制部8测定从超声波传感器6a～6c发送超声波起至超声波传感器6a～6c接收到被物体反射的超声波为止的时间，并基于该时间来检测离物体的距离。
42.关于前侧门4用的超声波传感器6a～6c，物体检测装置1具有以下特征。
43.一般而言，横波不易残留在树脂制的材料。在本实施方式中，超声波传感器6a～6c装配于树脂制的振动板12a，因此超声波传感器6a～6c所发送的超声波的横波不易残留在振动板12a。因此，能抑制乃至防止到达振动板12a的反射波(纵波)与残留在振动板12a的横波之间发生干扰，超声波传感器6a～6c能可靠地接收反射波。
44.此外，超声波吸收件25a设于振动板12a的内表面12a，由此能防止因振动板12a振动而产生的超声波中的朝向振动板12a的内侧(门侧)前进的超声波被前侧门4反射而被振动板12a接收。即，能防止误感测。综上所述，不用设置振动板12a中的用于使横波衰减的减振构件，也就是说能在简化超声波物体检测装置的结构的同时可靠地检测车辆周围的物体。
45.此外，射入至振动板的装配有超声波传感器6a～6c的部位的反射波会被超声波传感器6a～6c接收。此外，射入至振动板的装配有超声波传感器6a～6c的部位以外的部分的反射波也会在振动板中传播而到达超声波传感器6a～6c，被超声波传感器6a～6c接收。也就是说，能通过整个振动板来接收反射波，因此能提高反射波的接收灵敏度。
46.此外，在超声波传感器6a～6c经由振动板12a发送超声波时，振动板12a的下部的振动会被第一减振构件31a抑制，能抑制超声波朝向下侧前进。此外，在超声波被障碍物反射并经由振动板12a被超声波传感器6a～6c接收时，能通过第一减振构件31a来抑制由在振动板12a的下侧接收到的超声波引起的振动。综上所述，能避免在前侧门4的下侧存在例如路缘石等障碍物的情况下，超声波传感器6a～6c误感测该障碍物。
47.超声波传感器6a～6c装配于振动板12a的内表面12a，从外部不可见。因此，能以不损害汽车的外观乃至设计性的方式通过超声波来检测物体。此外，振动板12a是侧饰条11a的一部分，因此在标配有侧饰条11a的车辆的情况下，不用在前侧门4新设振动板12a就能设置超声波传感器6a～6c。
48.如上所述，根据本实施方式的超声波物体检测装置，能在简化结构的同时可靠地检测物体。
49.后侧门5用的超声波传感器6d～6f也符合以上的特征。
50.(第二实施方式)
51.图6至图8示出了本发明的第二实施方式。在该第二实施方式中，没有特别提及的点与第一实施方式相同。
52.在第二实施方式的物体检测装置1中，装配于前侧门4的外板21a的外表面21a的侧饰条11a设于前侧门4的车高方向上的大致中央部。此外，在前侧门4的物体检测装置1中未设置第一减振构件31a。同样地，未设置第一减振构件31b的侧饰条11b设于后侧门5的车高方向上的大致中央部。
53.关于前侧门4用的超声波传感器6a～6c，物体检测装置1具有以下特征。
54.在第二实施方式的物体检测装置1中，侧饰条11a设于前侧门4的车高方向上的大致中央部。因此，即使在前侧门4的下侧存在例如路缘石等障碍物的情况下，也充分确保了侧饰条11a与障碍物的距离，因此没有误感测障碍物之虞。
55.综上所述，第二实施方式的物体检测装置1能进一步简化物体检测装置1的结构。
56.后侧门5用的超声波传感器6d～6f也符合以上的特征。
57.(第三实施方式)
58.图9和图10示出了本发明的第三实施方式。在该第三实施方式中，没有特别提及的点与第二实施方式相同。
59.第三实施方式的物体检测装置1还具备环状的第二减振构件35a，该第二减振构件35a配置于与振动板12a对置的部分的前侧门4的外板21a。具体而言，第二减振构件35a配置于外板21a的内表面21b。
60.与前侧门4同样地，在后侧门5的外板21b的内表面21b设有环状的第二减振构件35b。以下，以前侧门4的超声波传感器6a～6c为例，进一步对第三实施方式进行说明，而后侧门5也为同样的结构。
61.第二减振构件35a以在俯视视角下超声波传感器6a位于第二减振构件35a的大致中心的方式配置于前侧门4的外板21a的内表面21b。此外，在外板21a的俯视视角下，第二减振构件35a以空开间隔地包围超声波传感器6a的方式配置于外板。同样地，针对超声波传感器6b、6c均配置有第二减振构件35a。即，在外板21a设有三个第二减振构件35a。
62.第二减振构件35a具备粘弹性体36(例如丁基橡胶制)和配置于粘弹性体36的表面的厚度较薄的金属板37(例如铝制)。第二减振构件35a的粘弹性体36以紧贴于外板21a的内表面21b的方式被固定。第二减振构件35a也可以为矩形。
63.关于前侧门4用的超声波传感器6a～6c，物体检测装置1具有以下特征。
64.在第三实施方式中，能抑制振动板12a因超声波传感器6a～6c所发送的超声波而振动后该振动经由振动板12a与前侧门4的外板21a的连接部而传导至前侧门4的外板21a时的外板21a的振动。具体而言，能在配置有环状的第二减振构件35a的区域及其内侧的区域抑制外板21a的振动。因此，能抑制因外板21a振动而产生超声波，能抑制超声波传感器6a～6c接收由外板21a产生的超声波。因此，超声波传感器6a～6c的障碍物检测精度能提高。
65.此外，第二减振构件35a配置于外板21a的内表面21b，因此即使在振动板12a与外板21a的外表面21a的间隔窄的情况下，也能装配第二减振构件35a。
66.后侧门5用的超声波传感器6d～6f也符合以上的特征。
67.如图11所示，在第三实施方式的变形例中，第二减振构件配置于外板21a的外表面21a。
68.通过将第二减振构件35a设于外板21a的外表面21a，能在将侧饰条11a装配于前侧门4时同时装配第二减振构件35a。
69.以回转式侧门为例对本发明进行了说明，但本发明也可以应用于鸥翼式之类的回转式以外的门，也可以应用于后门之类的侧门以外的门。
70.附图标记说明
71.1：超声波物体检测装置；
72.2：汽车；
73.3：车身；
74.3a：开口部；
75.4：前侧门；
76.5：后侧门；
77.6a、6b、6c、6d、6e、6f：超声波传感器；
78.6a：信号线；
79.8：控制部；
80.9：门开闭驱动装置；
81.11a、11b：侧饰条；
82.11a：内表面；
83.12a、12b：振动板；
84.12a：内表面；
85.13a、13b：空间；
86.14a、14b、14c、14d：侧壁；
87.21a、21b：外板；
88.21a：外表面；
89.21b：内表面；
90.21c：第一孔；
91.22a、22b：内板；
92.23：侧窗玻璃；
93.24：开口；
94.25a、25b：超声波吸收件；
95.25a：第二孔；
96.31a、31b：第一减振构件；
97.32：粘弹性体；
98.33：金属板；
99.35a、35b：第二减振构件；
100.36：粘弹性体；
101.37：金属板。

技术特征：
1.一种超声波物体检测装置，具备：树脂制的振动板，以沿着车长方向延伸的方式配置于对车身的开口部进行开闭的门的外侧；超声波传感器，配置于所述振动板的内表面，能收发超声波；以及超声波吸收件，被配置为以包括所述超声波传感器在内的方式覆盖所述振动板的内表面。2.根据权利要求1所述的超声波物体检测装置，其中，所述振动板配置于所述门的下部，所述超声波物体检测装置还具备第一减振构件，所述第一减振构件配置于所述超声波传感器的下侧部分的所述振动板的内表面。3.根据权利要求1或2所述的超声波物体检测装置，其中，所述超声波物体检测装置还具备第二减振构件，所述第二减振构件配置于与所述振动板对置的部分的所述门的外板。4.根据权利要求3所述的超声波物体检测装置，其中，所述第二减振构件配置于所述外板的外表面。5.根据权利要求3所述的超声波物体检测装置，其中，所述第二减振构件配置于所述外板的内表面。6.根据权利要求1至5中任一项所述的超声波物体检测装置，其中，所述振动板是侧饰条的一部分。

技术总结
超声波物体检测装置(1)具备树脂制的振动板(12A)、超声波传感器(6A)以及超声波吸收件(25A)。树脂制的振动板(12A)以沿着车长方向延伸的方式配置于对车身(3)的开口部(3a)进行开闭的门的外侧。超声波传感器(6A)配置于振动板(12A)的内表面(12a)，能收发超声波。超声波吸收件(25A)被配置为以包括超声波传感器(6A)在内的方式覆盖振动板(12A)的内表面(12a)。内的方式覆盖振动板(12A)的内表面(12a)。内的方式覆盖振动板(12A)的内表面(12a)。


技术研发人员：徳留哲夫
受保护的技术使用者：株式会社有信
技术研发日：2022.02.07
技术公布日：2023/10/7