專利名稱：超聲波換能器裝置和車輛后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致有關(guān)于超聲波換能器(ultrasound transducers)裝置，特別有關(guān)于可調(diào)控其超聲波傳輸涵蓋范圍的超聲波換能器裝置。
背景技術(shù)：
超聲波換能器可適用于必須檢測物體的各種應(yīng)用之中。典型的用途包含 攝像機(jī)的目標(biāo)對象的測距(range fmding)。利用超聲波進(jìn)行車輛后端近處障礙 物的檢測(obstacle detection),也是常見的應(yīng)用實(shí)例。在多種實(shí)例之中，超聲 波換能器利用壓電元件(piezoelectric element)來產(chǎn)生超聲波，以執(zhí)行這些功 能。在大部分的情況之下，同一個(gè)超聲波換能器常被利用來作為超聲波的發(fā) 射器(ultrasound transmitter)以及接收器(ultrasound receiver)的雙重功能裝置。 換言之，同一超聲波裝置須負(fù)責(zé)產(chǎn)生被用作掃描及/或測距用的超聲波，以及 接收反射回來的超聲波。不論是處于發(fā)射或接收操作模式，超聲波換能器的發(fā)散及接收波場的形 狀時(shí)常對其應(yīng)用用途有重要的影響。例如，在車輛后端外圍監(jiān)測的用途之中， 其發(fā)射及接收超聲波覆蓋場(ultrasound wave coverage field),通常需要予以造 形(shaping)，以便其達(dá)到最佳操作狀態(tài)。 一般而言，其兩種覆蓋場皆需要在 水平方向上相對寬廣而在其垂直方向則相對較窄的場形造形。寬闊的水平發(fā) 射覆蓋場形可以增加有效監(jiān)測角度范圍，以避免漏失了正進(jìn)行倒車的車輛其 后方的物體。另一方面，較低窄的垂直方向掃描角度，則可以降低被地面反 射回來的超聲波所干擾的可能性。車輛后端監(jiān)測系統(tǒng)的超聲波換能器的接收操作模式下的覆蓋場形造形 基本上應(yīng)與其發(fā)射模式者相同或相似。在諸如攝像機(jī)測距之類的其它應(yīng)用用途，亦有類似的需求。本技術(shù)領(lǐng)域中已多有嘗試要對超聲波換能器的覆蓋場形的構(gòu)形予以調(diào) 變控制。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，基礎(chǔ)聲學(xué)原理顯示，對于具有杯形音筒的超聲波換能器而言，其須有某一特定的內(nèi)殼壁面構(gòu)形，才得以符合水平較 寬而垂直較窄的覆蓋場形造形。在此種最佳化的換能器結(jié)構(gòu)構(gòu)形之中，其內(nèi) 殼壁面沿著垂直于超聲波的發(fā)射方向的平面所截取的截面為一種類似于直 立的矩形或橢圓形的輪廓。具體而言，其內(nèi)殼壁面的截面輪廓具有水平方向 較小而垂直方向較大的尺寸。換言之，具有水平較窄寬度而垂直較大高度的 音筒的超聲波換能器，屬較適于產(chǎn)生一個(gè)水平較寬而垂直較窄的覆蓋場形造 形的裝置。在美國專利6,370,086號，"用于測量距離的超聲波感應(yīng)器(Ultrasound Sensor for Distance Measurement)"之中，Li提出一種超聲波感應(yīng)器，其壓 電超聲波產(chǎn)生元件的外殼具有一種特別造形的腔室。Li試圖利用將其基本上 為垂直矩形的內(nèi)壁開口修改為其所揭露的多種獨(dú)特形狀中之一，以調(diào)整其覆 蓋場形的形狀。Li因而宣稱能夠?qū)⑵涓采w場形形塑成為足以涵蓋車輛的整個(gè) 橫截面的一種水平角度范圍的覆蓋場。不過，Li的感應(yīng)器并未超出供類似用 途的基本超聲波換能器元件的基礎(chǔ)聲學(xué)原理之外。Amaike等人的美國專利6,250,162號"用于測量距離的超聲波感應(yīng)器 (Ultrasound Sensor)"，其中則揭示了與上述Li的做法不同的、據(jù)稱可以 形塑水平較寬而垂直較窄超聲波覆蓋場形的一種超聲波感應(yīng)器。Amaike等人 系于其感應(yīng)器的底部應(yīng)用了一種結(jié)構(gòu)性的厚-薄構(gòu)形。不過，Amaike等人所 提議的超聲波感應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)形，仍未能超出垂直較寬水平較窄的內(nèi)殼 壁面輪廓的基本構(gòu)形。另一方面，Rapps等人則在美國專利5,446,332號的"超聲波換能器 (Ultrasonic Transducer)"中提出了一種不同的作法，其采用了附著于振蕩 薄膜及/或外殼上的阻尼裝置(dampingmeans),同時(shí)利用壓電振蕩器在其系統(tǒng) 內(nèi)的多處布放，而試圖形塑其覆蓋場，使之成為水平較寬而垂直較窄的形狀。雖然諸如上述的現(xiàn)有超聲波換能器已被廣泛應(yīng)用于包含車輛后端外圍 監(jiān)測系統(tǒng)等的應(yīng)用用途之中，但其中仍有諸如其相匹配的電子電路無法在合 理的檢測感應(yīng)靈敏度范圍內(nèi)提供足夠的水平覆蓋角度的問題。 一個(gè)車輛后端 外圍監(jiān)測系統(tǒng)，若無法提供足夠的水平涵蓋范圍，便代表需要使用更多個(gè)換 能器才能足夠地覆蓋諸如一部商用轎車或小卡車的整個(gè)后端范圍。與此相反的另有一個(gè)問題是其在垂直方向上的覆蓋范圍不夠狹小的問題。這雖然屬于己知問題，但如果一部車輛的后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)的垂直方向 涵蓋范圍太大，而導(dǎo)致頻繁的誤報(bào)警，雖然其并不致于造成安全上的問題， 但對于使用者而言，則是使用上的極度不方便干擾。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明因此提供一種超聲波換能器，其具有增進(jìn)的覆蓋特性而可以符合 特定用途的需求。本發(fā)明超聲波換能器的聲波覆蓋場利用其外殼壁上指定位 置處的至少一個(gè)切割口，而得以造形調(diào)整。換能器杯形構(gòu)造體的外殼壁上的 切割口，可以導(dǎo)致該切割口所在位置方向超聲波強(qiáng)度的減弱，不論是其所發(fā) 射的超聲波或其所接收的超聲波都是如此。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種超聲波換能器裝置，其具有杯形圓柱 體外殼，以將超聲波發(fā)射出該外殼的杯體開口，及接收進(jìn)入到該杯體開口之 內(nèi)的超聲波，該裝置包含有該外殼上的至少一個(gè)切割口，其可減低該裝置的 覆蓋場朝向所述至少一個(gè)切割口對應(yīng)方向發(fā)射出的與接收到的超聲波的強(qiáng)度。如上所述的超聲波換能器裝置，其中所述至少一個(gè)切割口形成了穿透該 外殼厚度的開口。如上所述的超聲波換能器裝置，其中所述至少一個(gè)切割口形成該外殼上 的厚度縮減區(qū)。如上所述的超聲波換能器裝置，其中該厚度縮減區(qū)為該外殼外表面上的凹陷區(qū)。如上所述的超聲波換能器裝置，其中該厚度縮減區(qū)為該外殼內(nèi)表面上的 凹陷區(qū)。如上所述的超聲波換能器裝置，其中該厚度縮減區(qū)包含了該外殼外表面 上及內(nèi)表面上的凹陷區(qū)。如上所述的超聲波換能器裝置，其中所述至少一個(gè)切割口為長形切槽，其具有沿著該杯形圓柱體外殼的周緣圓圈360度角度范圍中的約90度的長 度。本發(fā)明還提供一種超聲波換能器，其也可以提供具有增進(jìn)的覆蓋特性而 同樣也可符合特定用途的需求。本發(fā)明的超聲波換能器的音波覆蓋場利用其外殼壁上指定位置處的至少一個(gè)厚度縮減區(qū)而得以造形調(diào)整。換能器杯形構(gòu) 造體的外殼壁上的厚度縮減區(qū)，可以導(dǎo)致該切割口所在位置方向超聲波強(qiáng)度 的減弱，不論是其所發(fā)射的超聲波或其所接收的超聲波都是如此。換能器外 殼壁上的厚度縮減區(qū)可以是其外殼壁的外表面或內(nèi)表面上的凹陷區(qū)。本發(fā)明還提供一種超聲波換能器裝置，其具有杯形圓柱體外殼，以將超 聲波發(fā)射出該外殼的杯體開口，及接收進(jìn)入到該杯體開口之內(nèi)的超聲波，該 裝置包含有該外殼上相對設(shè)置的兩個(gè)切割口，其可減低該裝置的覆蓋場朝向 兩個(gè)切割口對應(yīng)方向發(fā)射出與接收到的超聲波的強(qiáng)度。本發(fā)明還提供一種超聲波裝置，其包含有換能器，該換能器在其外殼上 具有至少一個(gè)切割口 ，該切割口可減低該換能器的覆蓋場朝向所述至少一個(gè) 切割口對應(yīng)方向發(fā)射出與接收到的超聲波的強(qiáng)度。本發(fā)明提供一種超聲波換能器，其包含有在其外殼上的至少一個(gè)切割 口，該切割口可減低該換能器的覆蓋場朝向所述至少一個(gè)切割口對應(yīng)方向發(fā) 射出與接收到的超聲波的強(qiáng)度。本發(fā)明提供一種車輛后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)，其包含超聲波換能器，其具有 杯形圓柱體外殼，以將超聲波發(fā)射出該外殼的杯體開口，及接收進(jìn)入到該杯 體開口之內(nèi)的超聲波，該裝置包含有該外殼上的至少一個(gè)切割口，其可減低 該裝置的覆蓋場朝向所述至少一個(gè)切割口對應(yīng)方向發(fā)射出與接收到的超聲 波的強(qiáng)度。，如上所述的車輛后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)切割口朝向地面。本發(fā)明提供一種車輛后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)，其包含超聲波換能器，其具有 杯形圓柱體外殼，以將超聲波發(fā)射出該外殼的杯體開口，及接收進(jìn)入到該杯 體開口之內(nèi)的超聲波，該裝置包含有該外殼上相對設(shè)置的兩個(gè)切割口，其可 減低該裝置的覆蓋場朝向兩個(gè)切割口對應(yīng)方向發(fā)射出與接收到的超聲波的 強(qiáng)度。如上所述的車輛后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)切割口分別朝向地面 及天空。本發(fā)明的超聲波換能器裝置可以沿著任何所需伸展方向上的特定角度 范圍需求而提供超聲波覆蓋。


圖1A及圖1B分別顯示超聲波外圍監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)換能器不同觀察 角度的透視圖。圖2顯示超聲波外圍監(jiān)測系統(tǒng)的另一現(xiàn)有技術(shù)換能器的透視圖。 圖3顯示超聲波外圍監(jiān)測系統(tǒng)的又一現(xiàn)有技術(shù)換能器的透視圖。 圖4A顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓電換能器的透視圖。 圖4B為圖4A換能器的側(cè)視圖。圖5顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的壓電換能器的透視圖。 圖6顯示依據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的壓電換能器的透視圖。 圖7顯示依據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的壓電換能器的透視圖。 圖8A及圖8B分別顯示依據(jù)本發(fā)明再又一實(shí)施例的壓電換能器的不同 視角透視圖。圖8C為圖8A及圖8B換能器的側(cè)視圖。圖9的曲線圖顯示商用車輛后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)有超聲波換能器的超 聲波強(qiáng)度特性。圖10的曲線圖顯示依據(jù)本發(fā)明，以圖9的換能器為基礎(chǔ)制作而成的換 能器的超聲波強(qiáng)度特性。
具體實(shí)施方式
依據(jù)本發(fā)明的超聲波換能器裝置可以提供符合特定應(yīng)用用途需求的較 佳超聲波覆蓋特性。針對應(yīng)用用途的需要，本發(fā)明的超聲波換能器裝置可以 沿著任何所需伸展方向上的特定角度范圍需求而提供超聲波覆蓋，不論是水 平、垂直、或其間的任何指向。此外，在超聲波的發(fā)射及接收兩種操作模式 之下，本發(fā)明的超聲波換能器裝置皆可達(dá)成此種需求。利用在其外殼壁(housing wall)的指定位置上具有至少一個(gè)切割口(cnt)的 新穎換能器裝置，本發(fā)明可以達(dá)成超聲波覆蓋場(ultrasound wave coverage fidd)的場形調(diào)變(fidd shaping)。本發(fā)明外殼壁上的此一個(gè)或多個(gè)特征切割口 為切穿的切割口，也就是，其切割穿透換能器的超聲波筒壁的整個(gè)厚度，并 具有選定的切割形狀及面積。另一方面，本發(fā)明換能器裝置的外殼壁上的厚度縮減區(qū)(housing wall thickness reduction area)則為外殼壁表面上具由指定形 狀及大小的選定區(qū)域，其厚度較其外圍的厚度為小。本發(fā)明中穿透切割口或厚度縮減區(qū)在換能器外殼壁上的位置與換能器 裝置的超聲波場型的功能性調(diào)整有所關(guān)聯(lián)。這些將于后面說明文字段落中參 考本發(fā)明各種優(yōu)選實(shí)施例而予以說明。圖IA及圖IB分別顯示超聲波外圍監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)換能器不同觀 察角度透視圖。圖1A及圖IB中的換能器與諸如Murata Manufacturing Company, Ltd. (10-1， Higashikotari l國chome, Nagaokakyo畫shi， Kyoto 617-8555, Japan)所生產(chǎn)的商用換能器相當(dāng)類似。圖1A中所示為現(xiàn)有技術(shù)超聲波換能器 100的大致圓柱形的杯形換能器外殼110。杯體開口 120朝向相對于圖面換 能器100的左前下方的方向，并顯現(xiàn)了其內(nèi)殼壁130的大致直立長形的橫截 面構(gòu)形。此直立長形橫截面構(gòu)形在圖IB的透視圖中有更為清楚的顯示，這 由其外殼壁在周緣頂部及底部處的厚度要比在左右周緣處薄也可以看出。如同上述，在美國專利6,250,162號中，雖然Amaike在其換能器的底部 部分應(yīng)用了結(jié)構(gòu)性的厚-薄構(gòu)形，但圖IA及圖IB的整體元件的基本結(jié)構(gòu)構(gòu) 形實(shí)質(zhì)上仍是符合垂直較寬而水平較窄的外殼內(nèi)部開口截面輪廓構(gòu)形。這可 容許圖IA及圖IB的換能器IOO形成一個(gè)大致上水平較寬而垂直較窄的超聲 波覆蓋場形，從而較能符合例如車輛后段外圍監(jiān)測系統(tǒng)的需求。圖4A顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓電換能器的透視圖，而圖4B則為圖 4A換能器的側(cè)視圖。圖4A中本發(fā)明的換能器裝置400，可以被認(rèn)為是以圖 IA及圖IB的現(xiàn)有技術(shù)元件為基礎(chǔ)，應(yīng)用本發(fā)明的基本理論所制作而成的。以換能器100的基本構(gòu)造作為基礎(chǔ)，在其杯形外殼410的圓柱體壁上形 成有兩個(gè)切割口 461及471。如同本領(lǐng)域技術(shù)人員所可以理解，此兩切割口 461及471可以利用對現(xiàn)有元件的外殼構(gòu)造，在此實(shí)例中為圖IA及圖IB中 的換能器100進(jìn)行加工而形成，或者，這些切割口也可在元件的外殼410被制作成形時(shí)一并形成。在圖4A所描述的實(shí)施例之中，切割口 461及471為沿著外殼410的周 緣圓圈而形成的長形的切槽。每一切割口的長度可彈性選定以符合目標(biāo)超聲 波場形的需求。在此實(shí)施例之中，切割口461及471在圖中被顯現(xiàn)大約占有 整個(gè)外殼周緣360度角度范圍中的90度。此外，在此實(shí)施例中，切割口461及471以元件400的對稱中心為準(zhǔn)而 相對設(shè)置。再者，元件400的切割口461及471被顯示是位于其外殼410上 接近于元件400的底部表面處的軸線位置之處。如同本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知， 此底部表面為超聲波產(chǎn)生元件，通常為一只壓電元件所設(shè)置的位置。上述切 割口相對于基礎(chǔ)元件外殼的所有這些結(jié)構(gòu)上的特征，如果同時(shí)參考圖4B將 可更易于獲得理解驗(yàn)證。本發(fā)明元件400的外殼410側(cè)壁上所形成的切割口 461及471，可以提 供對于其超聲波覆蓋場形調(diào)整的增進(jìn)控制，以便符合特定應(yīng)用用途的需要。 圖9及圖10中所顯現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以清楚證明此點(diǎn)。圖9的曲線圖所顯示 為商用車輛后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)中的現(xiàn)有超聲波換能器的超聲波強(qiáng)度特性，而 圖10的曲線圖則顯示依據(jù)本發(fā)明以圖9的換能器為基礎(chǔ)制作而成的換能器 在相同于圖9的測試條件下所獲得的超聲波強(qiáng)度特性。圖9中所顯示的被測換能器的超聲波發(fā)射覆蓋場特性 (N15—nocut@40kHz—Aug06 2006)，其在40kHz的頻率之下測量所得，此 頻率為一般商用車輛后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)所使用的典型頻率。被測元件為此特 定用途而依商用需求所設(shè)計(jì)、制造并銷售，這可由其特性圖中看出由曲線 所顯現(xiàn)的水平覆蓋特性顯示，在截止強(qiáng)度為-3dB時(shí)，被測元件可以涵蓋約 IIO度的水平覆蓋角度范圍，即由左側(cè)的-59度至右側(cè)的+52度。另一方面， 在同樣的-3dB截止強(qiáng)度時(shí)，其垂直覆蓋范圍則約為50度，由向下的-23度至 向上的+25度，如圖中曲線920所顯示。在對相同的測試換能器進(jìn)行加工以在杯形外殼的下周緣位置形成與圖 4A及圖4B中所顯示的實(shí)施例元件實(shí)質(zhì)相同的切割口 471之后，該元件即變 成施行本發(fā)明的實(shí)體樣品。此樣品換能器接著在與圖9中未依據(jù)本發(fā)明加工 前的元件所接受的相同的測試環(huán)境之中以相同的頻率進(jìn)行測試。檢視圖10的測試結(jié)果即可發(fā)現(xiàn)，由曲線1010所代表的，經(jīng)加工后的換 能器的水平覆蓋特性，并未有所變動(dòng)，仍是涵蓋了約IOO度的范圍，在-3dB 之下由左-51度至右+59度。不過，由于在換能器的底側(cè)形成了切割口的結(jié)果， 其垂直覆蓋特性已經(jīng)有了改變。由特性曲線1020所代表的垂直覆蓋范圍變 成為約30度，艮P，在-3dB截止強(qiáng)度下由向上的+22度至向下的-8度。注意到朝向上方的覆蓋角度為水平參考平面以上的+22度，可以認(rèn)為是與未依據(jù)本發(fā)明的做法加工以前的換能器的+24度實(shí)質(zhì)相當(dāng)，應(yīng)屬實(shí)驗(yàn)可接 受誤差范圍內(nèi)的差異。不過，由于原件底部切割口的出現(xiàn)，其朝向下方的覆 蓋角度(相對于水平參考平面)變成縮減為-8度。上下兩角相加后為約30度的垂直覆蓋角度，相對于圖9被測現(xiàn)有技術(shù) 對照元件的50度垂直覆蓋角度范圍，為大約20度的增進(jìn)。對于商用車輛后 端外圍監(jiān)測系統(tǒng)而言，此種程度的進(jìn)步是相當(dāng)顯著。較小的垂直覆蓋角度范 圍，可以降低對于出現(xiàn)在車輛后端外圍，但并不構(gòu)成實(shí)質(zhì)安全問題的對象的 誤判機(jī)會(huì)。如上所述，依據(jù)本發(fā)明經(jīng)加工后被測而得的圖10中所顯現(xiàn)的覆蓋特性 的超聲波換能器裝置，僅在其外殼周緣的下方具有一個(gè)切割口。圖7所顯示 為依據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的壓電換能器的透視圖。如圖所示，圖7的實(shí)施例 為具備頂側(cè)切割口 761的一只超聲波換能器700。此種單一切割口換能器， 相對于不具有任何切割口的現(xiàn)有換能器，可以展現(xiàn)朝向上方的覆蓋角度范圍 有所縮減的超聲波場形覆蓋特性。隨著實(shí)際應(yīng)用的需求，本發(fā)明的換能器亦可以在其外殼頂側(cè)擁有一個(gè)切 割口，以使其朝向水平參考面上方的覆蓋角度范圍得以縮減。本發(fā)明的換能 器因此便可以在外殼周緣的頂側(cè)及底側(cè)各形成一個(gè)切割口，形成一個(gè)雙切割 口的換能器。除了圖4A及圖4B中所顯示的實(shí)施例之外，圖8A、圖8B及 8C中的換能器800代表了施行本發(fā)明的另一種具體作法。換能器800具有 與圖7的換能器相同的基本外殼構(gòu)造。實(shí)例換能器700具有實(shí)質(zhì)上杯形的外 殼710，其開口 720的橫截面為四圓角的直立矩形內(nèi)壁輪廓。圖2顯示超聲波外圍監(jiān)測系統(tǒng)的另一現(xiàn)有技術(shù)換能器的透視圖，而圖5 則顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的壓電換能器500的透視圖。換能器500可被 考量為是利用圖2的現(xiàn)有技術(shù)換能器200加工制作而得到的。與圖4A及4B 的換能器400相類似，圖5的換能器實(shí)施例500也具有杯形外殼510，但其 開口 520的橫截面則為四圓角的直立矩形內(nèi)壁輪廓。換能器500在其外殼510 的頂側(cè)及底側(cè)分別具有兩個(gè)相對設(shè)置的外殼壁切割口 561及571。此雙切割 口換能器500因此便得以擁有比圖7的換能器700更為縮減的垂直覆蓋范圍。圖3顯示超聲波外圍監(jiān)測系統(tǒng)的又一現(xiàn)有知技術(shù)換能器的透視圖。相比 之下，圖6的透視圖則顯示依據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的壓電換能器。超聲波換能器600在其外殼610的頂側(cè)及底側(cè)分別形成有切割口 661及671。圖6的 換能器600實(shí)質(zhì)上以與上述美國專利5，446，332號中所揭示的相同的具有多 重壓電振蕩器的換能器為基礎(chǔ)構(gòu)造的。本發(fā)明的實(shí)施例換能器600實(shí)質(zhì)上以 圖3中所顯示的現(xiàn)有技術(shù)換能器300為基礎(chǔ)，在其外殼中形成了頂切割口 661 及底切割口 671。圖6中本發(fā)明換能器600因此便得以具有比圖3之現(xiàn)有換 能器300明顯縮減為較窄的垂直覆蓋角度特性。因此，依據(jù)本發(fā)明的超聲波換能器裝置，便能夠提供較佳的覆蓋場形特 性，以符合各種特定用途的需求。依據(jù)本發(fā)明所提供的超聲波覆蓋場形的調(diào) 變，利用在外殼的指定位置上提供切割口或厚度縮減區(qū)而成為可能。換能器 杯形外殼結(jié)構(gòu)體的外殼壁上所形成的切割口或厚度縮減區(qū)，實(shí)質(zhì)上會(huì)導(dǎo)致偏 向切割口或厚度縮減區(qū)在外殼體上所在位置方向的超聲波(不論是發(fā)射波或 接收波)的強(qiáng)度的衰減。因此，不論是外殼壁上的切割口，或以壁面上凹陷 形式存在的厚度縮減區(qū)，便成為換能器調(diào)整其超聲波覆蓋場的形狀的手段。 注意到外殼上因厚度縮減所形成的凹陷區(qū)可以是在外殼壁體的內(nèi)表面上所 形成的凹陷區(qū)。前面的描述說明文字為針對本發(fā)明的特定多個(gè)實(shí)施例所進(jìn)行的說明，在 不脫離于本發(fā)明的精神范圍的情況之下，其各種修改變化仍屬可能。因此， 上述說明文字內(nèi)容不應(yīng)被用以限質(zhì)本發(fā)明，而本發(fā)明的范圍應(yīng)以所附的權(quán)利 要求書的范圍而加以限定。
權(quán)利要求
1.一種超聲波換能器裝置，其具有杯形圓柱體外殼，以將超聲波發(fā)射出該外殼的杯體開口，及接收進(jìn)入到該杯體開口之內(nèi)的超聲波，該裝置包含有該外殼上的至少一個(gè)切割口，其用以減低該裝置的覆蓋場朝向所述至少一個(gè)切割口對應(yīng)方向發(fā)射出的與接收到的超聲波的強(qiáng)度。
2. 如權(quán)利要求1所述的超聲波換能器裝置，其中所述至少一個(gè)切割口形成了穿透該外殼厚度的開口。
3. 如權(quán)利要求1所述的超聲波換能器裝置，其中所述至少一個(gè)切割口 形成該外殼上的厚度縮減區(qū)。
4. 如權(quán)利要求3所述的超聲波換能器裝置，其中該厚度縮減區(qū)為該外 殼外表面上的凹陷區(qū)。
5. 如權(quán)利要求3所述的超聲波換能器裝置，其中該厚度縮減區(qū)為該外 殼內(nèi)表面上的凹陷區(qū)。
6. 如權(quán)利要求3所述的超聲波換能器裝置，其中該厚度縮減區(qū)包含了 該外殼外表面上及內(nèi)表面上的凹陷區(qū)。
7. 如權(quán)利要求1所述的超聲波換能器裝置，其中所述至少一個(gè)切割口 為長形切槽，其具有沿著該杯形圓柱體外殼的周緣圓圈360度角度范圍中的 約90度的長度。
8. —種超聲波換能器裝置，其具有杯形圓柱體外殼，以將超聲波發(fā)射 出該外殼的杯體開口，及接收進(jìn)入到該杯體開口之內(nèi)的超聲波，該裝置包含 有該外殼上相對設(shè)置的兩個(gè)切割口 ，其用以減低該裝置的覆蓋場朝向兩個(gè) 切割口對應(yīng)方向發(fā)射出與接收到的超聲波的強(qiáng)度。
9. 一種超聲波裝置，其包含有換能器，該換能器在其外殼上具有至少一個(gè)切割口，該切割口用以減低 該換能器的覆蓋場朝向所述至少一個(gè)切割口對應(yīng)方向發(fā)射出與接收到的超 聲波的強(qiáng)度。
10. —種超聲波換能器，其包含有在其外殼上的至少一個(gè)切割口 ，該切割口用以減低該換能器的覆蓋場朝向所述至少一個(gè)切割口對應(yīng)方向發(fā)射出與接收到的超聲波的強(qiáng)度。
11. 一種車輛后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)，其包含超聲波換能器，其具有杯形圓柱體外殼，以將超聲波發(fā)射出該外殼的杯 體開口，及接收進(jìn)入到該杯體開口之內(nèi)的超聲波，該裝置包含有該外殼上的至少一個(gè)切割口 ，其用以減低該裝置的覆蓋場朝向所述至少 一個(gè)切割口對應(yīng)方向發(fā)射出與接收到的超聲波的強(qiáng)度。
12. 如權(quán)利要求11所述的車輛后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)切 割口朝向地面。
13. —種車輛后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)，其包含超聲波換能器，其具有杯形圓柱體外殼，以將超聲波發(fā)射出該外殼的杯 體開口，及接收進(jìn)入到該杯體開口之內(nèi)的超聲波，該裝置包含有該外殼上相對設(shè)置的兩個(gè)切割口 ，其用以減低該裝置的覆蓋場朝向兩個(gè) 切割口對應(yīng)方向發(fā)射出與接收到的超聲波的強(qiáng)度。
14. 如權(quán)利要求13所述的車輛后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)切割口 分別朝向地面及天空。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲波換能器裝置和車輛后端外圍監(jiān)測系統(tǒng)，其中該超聲波換能器裝置可依用途需求而形塑調(diào)整其發(fā)射及接收操作模式中的超聲波覆蓋場的場形。利用在換能器外殼壁上設(shè)定位置處所形成的至少一個(gè)切割口，其超聲波覆蓋場的造形即可予以調(diào)整。換能器杯形構(gòu)造體外殼壁上的切割口可以導(dǎo)致覆蓋場朝向切割口方向超聲波強(qiáng)度的減低，不論是其所發(fā)射的超聲波或其所接收的超聲波都可以得到降低。本發(fā)明的超聲波換能器裝置可以沿著任何所需伸展方向上的特定角度范圍需求而提供超聲波覆蓋。
文檔編號G10K11/18GK101271685SQ20071015318
公開日2008年9月24日 申請日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者劉元平, 吳文中, 李世光, 王彥杰, 蕭文欣, 謝宗霖, 鄒年棣, 鄭志強(qiáng), 陳俊杉, 陳昱元, 黃耀田 申請人:同致電子企業(yè)股份有限公司;李世光