专利名称：超声波测距传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于传感器技术领域，具体涉及一种利用超声波技术进行检测、测量 物体距离的超声波测距传感器。
背景技术：
倒车是一般汽车经常进行的动作，在城市狭小的巷弄或者停车区域，仅凭着驾驶 员高超而娴熟的开车技术，很避开前后相邻的车辆或者障碍物。随着工业性科技水平的不 断进步，市面上已有可辅助汽车准确倒车的倒车用超声波传感器，其系利用超声波技术探 测车尾与车后物体或车辆距离是否小于设定值，当车尾与车后物体或车辆之距离小于设定 值时，即会利用警报或者其他显示方式通知驾驶员，以作为倒车的参考依据，有效避免令人 困扰的相互碰撞意外的发生。现有倒车用超声波传感器利用超声波技术以达到探测距离的目的，其传感器固定 在汽车车尾的中央处，而该传感器由内部的压电陶瓷片产生超声波，该超声波将呈圆形放 射状向车后发射，在接触物体后反射，再由传感器将反射超声波信号吸收，利用超声波信号 收发间的时间差计算出距离。这种传感器在技术原理上并无明显缺陷，但是在实施上却存 在一定缺点这种传感器依实际需要可调节其灵敏度，当传感器灵敏度调整至其水平方向 的径宽足以涵盖汽车车身宽度时，其以传感器为中心的探测区域亦与地面接触，在此情况 下，当传感器发射超声波时，部分超声波将抢先由地面反射，该反射波势必造成传感器在信 号识别上的误报，进而产生错误动作。为了避免上述错误动作的产生，以现有的办法只能由 调节灵敏度着手，具体而言，即调整传感器的灵敏度使其探测区域缩小，令其探测区域不至 涵盖地面，然而，传感器利用收发超声波信号产生的探测区域是呈规则圆形状，当该区域垂 直方向径宽缩小时，水平方向径宽亦同时缩小，如此一来，该探测区域并无法完全覆盖整个 车身宽度，换言之，当汽车车尾两侧方向有障碍物时候，其倒车时无法由传感器所探测到而 形成探测死角。
发明内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种改变超声波传感器的发射信号指向 性，实现发射非对称指向超声波探测区域，拓宽水平发射角度的同时，减小倒车雷达传感器 的垂直角度的超声波测距传感器。实现本实用新型的技术方案如下超声波测距传感器，包括一端开口一端封闭的中空型金属壳体，以及设置在金属 壳体内的压电元件、与压电元件连接的引线端子以及对金属壳体进行密封的密封部件，所 述金属壳体内部空腔为矩形腔，所述矩形腔体内壁开设有第一对圆弧槽、第二对圆弧槽，第 一对圆弧槽、第二对圆弧槽的底平面与矩形腔的底平面相平，第一对圆弧槽的圆弧直径大 于第二对圆弧槽的圆弧直径。所述第一对圆弧槽包括对称设置的第一圆弧槽、第二圆弧槽，第一圆弧槽、第二圆弧槽与矩形腔内壁之间设置有过渡圆弧槽，所述第二对圆弧槽包括对称设置的第三圆弧 槽、第四圆弧槽，第三圆弧槽、第四圆弧槽的两侧壁与矩形腔的内壁相连。进一步地，为了减少金属壳体的重量以及很方便的安装，故在所述金属壳体开口 端的外周壁处开设有竖平面。采用上述方案，将金属壳体内部空腔设计成矩形腔，这样矩形腔的长可以限定传 感器垂直方向的探测范围和辐射角度，矩形腔的宽可以限定传感器水平方向的探测范围和 辐射角度，通过此设计，可以确保传感器的非对称指向特性，使传感器水平角度和垂直角度 的探测区域严格控制和区分，避免传感器测距误判现象的发生。因此本实用新型既可以改 变超声波传感器的发射信号指向性，实现发射非对称指向超声波探测区域，又可以拓宽水 平发射角度的同时，减小倒车雷达传感器的垂直角度，保证传感器在汽车倒车过程中的有 效探测，提高倒车雷达系统的准确性和安全性。

图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型金属外壳的结构示意图；图3为图2的俯视图；图4为图3的A-A剖视结构图；图5为图3的B-B剖视结构图；附图中，1为金属壳体，2为矩形腔，3为压电元件，4为引线端子，5为隔音层，6为 屏蔽层，7为第一圆弧槽，8为第二圆弧槽，9为第三圆弧槽，10为第四圆弧槽，11为竖平面， 12为过渡圆弧槽，13为矩形腔内壁。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。参见图1-5所示，超声波测距传感器，包括一端开口一端封闭的中空型金属壳体 1，以及设置在金属壳体1内的压电元件3、与压电元件3连接的引线端子4以及对金属壳 体1进行密封的密封部件，密封部件包括填充在金属壳体1内的隔音层5、屏蔽层6，金属壳 体1内部空腔为矩形腔2，矩形腔体2内壁开设有第一对圆弧槽、第二对圆弧槽，第一对圆弧 槽、第二对圆弧槽的底平面与矩形腔的底平面相平，第一对圆弧槽的圆弧直径大于第二对 圆弧槽的圆弧直径。第一对圆弧槽包括对称设置的第一圆弧槽7、第二圆弧槽8，第一圆弧 槽7、第二圆弧槽8与矩形腔内壁13之间设置有过渡圆弧槽12，第二对圆弧槽包括对称设 置的第三圆弧槽9、第四圆弧槽10，第三圆弧槽9、第四圆弧槽10的两侧壁与矩形腔的内壁 13相连。金属壳体1开口端的外周壁处开设有竖平面11。隔音层主要起减震吸音功能，压电元件发生高频震动工作后，会像辐射面方向发 出超声波，实现探测距离的功能，但是同时也会向反向方向产生超声波信号，为了不干扰和 影响辐射面方面的超声波正常工作，此部分超声波必须消除，此单元消音材料将会吸收辐 射面反面的超声波，保证传感器的正常测距不被干扰；屏蔽层可以实现传感器防水、防潮、 防尘的功效。
权利要求超声波测距传感器，包括一端开口一端封闭的中空型金属壳体，以及设置在金属壳体内的压电元件、与压电元件连接的引线端子以及对金属壳体进行密封的密封部件，其特征在于所述金属壳体内部空腔为矩形腔，所述矩形腔体内壁开设有第一对圆弧槽、第二对圆弧槽，第一对圆弧槽、第二对圆弧槽的底平面与矩形腔的底平面相平，第一对圆弧槽的圆弧直径大于第二对圆弧槽的圆弧直径。
2.根据权利要求1所述的超声波测距传感器，其特征在于所述第一对圆弧槽包括对 称设置的第一圆弧槽、第二圆弧槽，第一圆弧槽、第二圆弧槽与矩形腔内壁之间设置有过渡 圆弧槽，所述第二对圆弧槽包括对称设置的第三圆弧槽、第四圆弧槽，第三圆弧槽、第四圆 弧槽的两侧壁与矩形腔的内壁相连。
3.根据权利要求1所述的超声波测距传感器，其特征在于所述金属壳体开口端的外 周壁处开设有竖平面。
专利摘要本实用新型涉及一种利用超声波技术进行检测、测量物体距离的超声波测距传感器，包括一端开口一端封闭的中空型金属壳体，以及设置在金属壳体内的压电元件、与压电元件连接的引线端子以及对金属壳体进行密封的密封部件，金属壳体内部空腔为矩形腔，矩形腔体内壁开设有第一对圆弧槽、第二对圆弧槽，第一对圆弧槽、第二对圆弧槽的底平面与矩形腔的底平面相平，第一对圆弧槽的圆弧直径大于第二对圆弧槽的圆弧直径。本实用新型既可以改变超声波传感器的发射信号指向性，实现发射非对称指向超声波探测区域，又可以拓宽水平发射角度的同时，减小倒车雷达传感器的垂直角度，保证传感器在汽车倒车过程中的有效探测，提高倒车雷达系统的准确性和安全性。
文档编号G01S7/521GK201749189SQ20102020908
公开日2011年2月16日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者吴家金, 李红元, 汤浩君, 沈正佑, 耿亚 申请人:汉得利(常州)电子有限公司