DE102006055168A1

DE102006055168A1 - Hinderniserfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102006055168A1
Application number: DE102006055168A
Authority: DE
Inventors: Kiyonari Nishio Kojima; Hisanaga Nishio Matsuoka; Akio Kariya Nakano; Muneaki Kariya Matsumoto
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2007-06-06
Also published as: JP2007147319A; US7902968B2; US20070115758A1; CN1971307A

Abstract

Eine Hinderniserfassungsvorrichtung weist einen Ultraschallsensor (110) auf, welcher an einer ersten Seite des Halterungselements (120) befestigt ist. Der Ultraschallsensor (110) sendet/empfängt Ultraschallwellen in Richtung/von einer zweiten Seite des Halterungselements (120), welche seiner ersten Seite gegenüberliegend angeordnet ist. Zumindest eine Halterungsoberfläche (111s, 112s) des Ultraschallsensors (110) oder eine Halterungsoberfläche (120a) des Halterungselements (120) weist einen Vorsprung (121, 112b) auf, welcher davon derart hervorsteht, dass eine Endoberfläche (121s, 112bs) des Vorsprungs (121, 112b) die andere der Halterungsoberflächen (111s, 112s, 120a) kontaktiert. Die Halterungsoberfläche (120a) des Halterungselements (120) und der Ultraschallsensor (110) sind einander gegenüberliegend angeordnet. Die Endoberfläche (121s, 112bs) des Vorsprungs (111, 112b) und die Halterungsoberfläche (111s, 112s) des Ultraschallsensors (110) unterscheiden sich voneinander in zumindest ihrer Form und Fläche.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hinderniserfassungsvorrichtung.
Es kann im Allgemeinen ein Ultraschallsensor z.B. zum Erfassen eines um ein Fahrzeug positioniertes Hindernis vorgesehen sein. Wie in der JP-2004-264264 A offenbart, ist eine Öffnung an einer Stoßstange des Fahrzeugs angeordnet. Der Kopfabschnitt des Ultraschallsensors ist von der Öffnung in solch einer Weise exponiert, dass die Oberfläche des Kopfabschnitts mit einer äußeren Oberfläche der Stoßstange bündig ist. Der Kopfabschnitt des Ultraschallsensors ist in diesem Fall außerhalb des Fahrzeugs exponiert. Dies ist in Bezug auf das Design bzw. die Konzipierung nicht wünschenswert.
Wie in der JP-10-123236 A offenbart, ist an der Rückseite der Stoßstange des Fahrzeugs eine Aussparung vorgesehen, um darin einen Sensor vom Ultraschallschwingungstyp (Ultraschallsensor) aufzunehmen. Der Ultraschallsensor ist in diesem Fall von dem Äußeren des Fahrzeugs nicht sichtbar, wodurch ein äußeres Erscheinungsbild des Fahrzeugs gewahrt wird.
Der Ultraschallsensor weist mit Bezug auf die JP-10-123236 A einen Ultraschallschwingungsgeber auf, welcher aus einem scheibenförmigen keramischen Material aufgebaut und auf einer metallischen Basis integral gestapelt bzw. geschichtet ist. Der Ultraschallsensor ist an der Aussparung angeordnet, wobei eine äußere Oberfläche des keramischen Materials einen Boden der Aussparung direkt kontaktiert. Es wird in diesem Fall nicht insbesondere in Erwägung gezogen, eine gewünschte Richtcharakteristik zu erhalten.
In dem Fall, in welchem die Hinderniserfassungsvorrichtung für eine Stoßstange eines Fahrzeugs verwendet wird, ist es jedoch im Allgemeinen erforderlich, dass die Richtcharakteristik der Hinderniserfassungsvorrichtung in einer Horizontalrichtung relativ zu der Bodenoberfläche breit ist und in einer Vertikalrichtung schmal ist, um eine fehlerhafte Erfassung aufgrund einer Straßenoberfläche eines Randsteins und dergleichen zu begrenzen.

In Anbetracht der oben beschriebenen Nachteile ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hinderniserfassungsvorrichtung vorzusehen, welche in der Lage ist, eine gewünschte Richtcharakteristik vorzusehen.

Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Hinderniserfassungsvorrichtung ein Halterungselement und einen Ultraschallsensor auf, welcher an einer ersten Seite des Halterungselements befestigt ist. Der Ultraschallsensor sendet Ultraschallwellen in Richtung einer zweiten Seite des Halterungselements und empfängt von der zweiten Seite dieses Ultraschallwellen. Die erste Seite des Halterungselements ist seiner zweiten Seite gegenüberliegend angeordnet. Zumindest eine Halterungsoberfläche des Ultraschallsensors oder eine Halterungsoberfläche des Halterungselements weist einen Vorsprung auf, welcher derart davon hervorsteht, dass eine Endoberfläche des Vorsprungs eine andere der Halterungsoberflächen kontaktiert. Die Halterungsoberfläche des Halterungselements ist auf seiner ersten Seite und liegt der Halterungsoberfläche des Ultraschallsensors gegenüber. Die Endoberfläche des Vorsprungs und die Halterungsoberfläche des Ultraschallsensors unterscheiden sich voneinander in zumindest ihrer Form oder Fläche.

Es werden somit Ultraschallwellen (Schwingungen) zwischen dem Ultraschallsensor und dem Halterungselement durch den Vorsprung übertragen. Da sich die Endoberfläche des Vorsprungs und die Halterungsoberfläche des Ultraschallsensors voneinander in zumindest ihrer Form oder Fläche unterscheiden, kann der Vorsprung einen Hauptübertragungsbereich der Ultraschallwellen (Schwingungen) begrenzen (in einem vorbe stimmten Bereich definieren). Es kann deshalb eine gewünschte Richtcharakteristik vorgesehen werden.

Da die Form des Vorsprungs darüber hinaus optimal festgelegt werden kann, ist es möglich, eine gewünscht Richtcharakteristik, z.B. eine einseitige Richtcharakteristik vorzusehen, welche in einer Horizontalrichtung und einer Vertikalrichtung in Bezug auf eine Bodenoberfläche unterschiedlich ist. Die Richtcharakteristik der Hinderniserfassungsvorrichtung kann z.B. in Horizontalrichtung breit und in Vertikalrichtung schmal festgelegt werden. Die Hinderniserfassungsvorrichtung kann deshalb geeigneterweise für ein Fahrzeug verwendet werden, wobei eine fehlerhafte Erfassung aufgrund einer Straßenoberfläche, eines Randsteins und dergleichen begrenzt wird.

Der Ultraschallsensor kontaktiert das Halterungselement vorzugsweise an einem Kontaktabschnitt des Halterungselements. Das Halterungselement weist zumindest einen dünnwandigen Abschnitt, welcher eine geringere Dicke als der Kontaktabschnitt des Halterungselements aufweist, um an der ersten Seite des Halterungselements eine Aussparung auszubilden, einen dickwandigen Abschnitt, welcher eine größere Dicke als der Kontaktabschnitt aufweist, um in Richtung der ersten Seite des Halterungselements hervorzustehen, oder einen mehrschichtigen Abschnitt, welcher ein Stapelelement aufweist, das aus einem unterschiedlichen Material als das Halterungselement hergestellt ist und an der ersten Seite des Halterungselements befestigt ist, auf. Der dünnwandige Abschnitt, der dickwandige Abschnitt und der mehrschichtige Abschnitt sind um den Kontaktabschnitt des Halterungselements herum positioniert.

Die Steifigkeit des Halterungselements um seinen Kontaktabschnitt herum kann somit unterschiedlich von der Steifigkeit des Kontaktabschnitts festgelegt werden. Das heißt, es ist möglich die um den Kontaktabschnitt des Halterungselements herum übertragenen Ultraschallwellen (Schwingungen) zu verringern. Eine gegenseitige Tilgung, eine Interferenz und dergleichen der Ultraschallwellen (Schwingungen) aufgrund einer Schwingungsphasendifferenz zwischen dem Kontaktabschnit und seiner Umgebung kann dementsprechend verringert werden, wodurch das Sicherstellen einer gewünschten Richtcharakteristik ermöglicht wird.

Der Ultraschallsensor enthält des weiteren vorzugsweise einen Ultraschalloszillator zum Senden und Empfangen von Ultraschallwellen, sowie ein Gehäuse, in welchem der Ultraschalloszillator aufgenommen ist und eine innere Oberfläche eines Endabschnitts des Gehäuses fest bzw. fixiert kontaktiert. Die Halterungsoberfläche des Ultraschallsensors ist eine äußere Oberfläche des Endabschnitts des Gehäuses. Der Vorsprung steht von der Halterungsoberfläche der ersten Seite des Halterungselements derart hervor, dass die Endoberfläche des Vorsprungs die äußere Oberfläche des Endabschnitts des Gehäuses kontaktiert.

Der Vorsprung ist somit an der ersten Seite (z.B. der inneren Oberfläche) des Halterungselements vorgesehen, an welcher der Ultraschallsensor montiert ist. Das heißt, es werden Ultraschallwellen (Schwingungen) zwischen dem Ultraschallsensor und dem Halterungselement durch den Vorsprung übertragen. Da die Endoberfläche des Vorsprungs und die äußere Oberfläche des Endabschnitts des Gehäuses sich voneinander in zumindest ihre Form oder Fläche unterscheiden können, kann der Vorsprung einen Hauptübertragungsbereich der Ultraschallwellen (Schwingungen) begrenzen. Es kann somit eine gewünschte Richtcharakteristik vorgesehen werden.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Hinderniserfassungsvorrichtung ein Halterungselement, sowie einen Ultraschallsensor auf, welcher an einer ersten Seite des Halterungselements befestigt ist und das Halterungselement an einem Kontaktabschnitt des Halterungselements kontaktiert. Der Ultraschallsensor enthält einen Ultraschalloszillator zum Senden von Ultraschallwellen in Richtung einer zweiten Seite des Halterungselements und zum Empfangen von Ultraschallwellen von der zweiten Seite dieses. Die erste Seite des Halterungselements ist seiner zweiten Seite gegenüberliegend angeordnet. Das Halterungselement weist zumindest einen dünnwandigen Abschnitt, welcher eine geringere Dicke als der Kontaktabschnitt des Halterungselements aufweist, um an der ersten Seite des Halterungselements eine Aussparung auszubilden, oder einen mehrschichtigen Abschnitt, welcher ein Stapelelement aufweist, das aus einem unterschiedlichen Material als das Halterungselement hergestellt ist und an der ersten Seite des Halterungselements befestigt ist, auf. Der dünnwandige Abschnitt und der mehrschichtige Abschnitt weisen eine vorbestimmte ringförmige Form auf, um den Kontaktabschnitt des Halterungselements zu umgeben.

Die Steifigkeit des Halterungselements um seinen Kontaktabschnitt herum kann sich somit von der Steifigkeit des Kontaktabschnitts unterscheiden. Das heißt, die an eine Peripherie des Kontaktabschnitts übertragenen Ultraschallwellen können verringert werden. Da das Halterungselement des weiteren zumindest den dünnwandigen Abschnitt oder den mehrschichtigen Abschnitt aufweist, welche die vorbestimmte Form aufweisen, um den Kontaktabschnitt zu umgeben, kann eine gewünschte Richtcharakteristik vorgesehen werden.

Die obigen sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich, welche mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erfolgt. Es zeigt:
1A eine partielle Schnittansicht, welche eine Hinderniserfassungsvorrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und 1B eine Draufsicht, welche ein Halterungselement der Hinderniserfassungsvorrichtung von einer inneren Seite des Halterungselements gesehen entsprechend der ersten Ausführungsform zeigt;
2 eine graphische Darstellung, welche Messergebnisse einer Sende-Empfangs-Richtcharakteristik der Hinderniserfassungsvorrichtung entsprechend der ersten Ausführungsform zeigt;
3A eine partielle Schnittansicht, welche eine Hinderniserfassungsvorrichtung entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und 3B eine Draufsicht, welche ein Halterungselement der Hinderniserfassungsvorrichtung von einer inneren Seite des Halterungselements gesehen entsprechend der zweiten Ausführungsform zeigt;
4A eine graphische Darstellung, welche eine Schwingungsform zum Zeitpunkt einer maximalen Amplitude, wenn eine Spannung an dem Ultraschalloszillator angelegt wird entsprechend der zweiten Ausführungsform zeigt und 4B eine graphische Darstellung, welche eine Schwingungsform zum Zeitpunkt einer maximalen Amplitude, wenn eine Spannung an einem Ultraschalloszillator angelegt wird entsprechend der ersten Ausführungsform als ein Vergleichsbeispiel zeigt;
5 eine graphische Darstellung, welche Messergebnisse einer Sende-Empfangs-Richtcharakteristik der Hinderniserfassungsvorrichtung entsprechend der zweiten Ausführungsform zeigt;
6 eine partielle Schnittansicht, welche eine Hinderniserfassungsvorrichtung entsprechend einer ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform zeigt;
7 eine Draufsicht, welche ein Halterungselement entsprechend einer zweiten Modifikation der zweiten Ausführungsform zeigt;
8A eine partielle Schnitansicht, welche eine Hinderniserfassungsvorrichtung entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und 8B eine Draufsicht, welche ein Halterungselement der Hinderniserfassungsvorrichtung, wenn von einer inneren Seit des Halterungselements gesehen entsprechend der dritten Ausführungsform zeigt;
9 eine partielle Schnittansicht, welche eine Hinderniserfassungsvorrichtung entsprechend einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und 9B eine Draufsicht, welche ein Halterungselement der Hinderniserfassungsvorrichtung, wenn von einer inneren Seite des Halterungselements gesehen entsprechend der vierten Ausführungsform zeigt;
10A eine partielle Schnittansicht, welche eine Hinderniserfassungsvorrichtung entsprechend einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und 10B eine Draufsicht, welche ein Halterungselement der Hinderniserfassungsvorrichtung, wenn von einer inneren Seite des Halterungselements gesehen entsprechend der fünften Ausführungsform zeigt;
11A eine partielle Schnittansicht, welche eine Hinderniserfassungsvorrichtung entsprechend einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und 11B eine Draufsicht, welche ein Halterungselement der Hinderniserfassungsvorrichtung, wenn von einer inneren Seite des Halterungselements gesehen entsprechend der sechsten Ausführungsform zeigt; und
12A eine partielle Schnittansicht, welche eine Hinderniserfassungsvorrichtung entsprechend einer Modifikation der sechsten Ausführungsform zeigt und 12B eine Draufsicht, welche ein Halterungselement der Hinderniserfassungsvorrichtung, wenn von einer inneren Seite des Halterungselements gesehen entsprechend der Modifikation der sechsten Ausführungsform zeigt.
Die beispielhaften Ausführungsformen sind mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
Eine Hinderniserfassungsvorrichtung 100 entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1A bis 2 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, weist die Hinderniserfassungsvorrichtung 100 einen Ultraschallsensor 110 auf, welcher an einem Halterungselement 120 befestigt ist.
Der Ultraschallsensor 110, welcher an einer Halterungsoberfläche 120a (z.B. einer inneren Oberfläche) einer ersten Seite des Halterungselements 120 befestigt ist, kann mit einem Ultraschalloszillator 111 versehen sein, welcher Ultraschallwellen von der ersten Seite des Halterungselements 120 sendet und Ultraschallwellen (z.B. Ultraschallwellen, welche durch ein Hindernis reflektiert werden) von einer zweiten Seite (der Seite der äußeren Oberfläche 120b) des Halterungselements 120 empfängt. Die erste Seite des Halterungselements 120 liegt seiner zweiten Seite gegenüber.
In dieser Ausführungsform kann der Ultraschalloszillator 111 des Ultraschallsensors 110 direkt an der inneren Oberfläche 120a des Halterungselements 120 montiert sein. Der Ultraschallsensor 110 kann z.B. durch ein Stützelement (d.h. einen nicht gezeigten Halter) fest bzw. fixiert positioniert sein, welches an der inneren Oberfläche 120a des Halterungselements 120 befestigt ist. Die Befestigungsweise des Ultraschallsensors 110 ist in diesem Fall nicht insbesondere limitierend.
Der Ultraschalloszillator 111 kann aus einem piezoelektrischen Oszillator aufgebaut sein, welcher ein gesintertes Formteil (compact) eines piezoelektrischen keramischen Materials, wie z.B. PZT, Bariumtitanat, oder dergleichen aufweist. In dem Fall, in welchem der aus PZT bestehende piezoelektrische Oszillator verwendet wird, weist der piezoelektrische Oszillator eine Beanspruchung auf, aufgrund der dielektrischen Polarisierung in Längsrichtung zu schwingen (d.h. in einer Dickerichtung), um Ultraschallwellen zu erzeugen, wenn ein Ansteuersignal an den piezoelektrischen Oszillator angelegt wird.
Wie in 1B gezeigt, weist der Ultraschalloszillator 111 eine Halterungsoberfläche 111s auf (d.h. die Oberfläche des Endabschnitts des Ultraschalloszillators 111), welche dem Halterungselement 120 gegenüberliegt und z.B. im Wesentlichen eine Kreisform aufweist. In 1B ist die Grenze der Halterungsoberfläche 111s des Ultraschalloszillators 111 durch eine gestrichelte Linie angegeben, um die Positionsbeziehung zu zeigen. Der Ultraschalloszillator 111 ist mit einem Schaltungselement (nicht gezeigt) über eine Zuführung 111a, wie in 1A gezeigt, verbunden.
Das Baumaterial des Halterungselements 120 und seine Dicke sind für die Übertragung von Ultraschallwellen geeigneterweise festgesetzt. Das Halterungselement 120 kann z.B. aus einer Stoßstange eines Fahrzeugs bestehen. Das heißt, die Hinderniserfassungsvorrichtung 100 kann geeigneterweise als eine Fahrzeughinderniserfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Hindernisses um das Fahrzeug herum verwendet werden. Die Stoßstange kann aus einem synthetischen Harz, wie z.B. Urethan oder dergleichen hergestellt sein. Das Halterungselement 120 kann alternativ ebenfalls aus einer Metallplatte bestehen, welche Teil eines Chassiselements des Fahrzeugs oder dergleichen ist.
Das Halterungselement 120 weist einen Vorsprung 121 auf, welcher von der inneren Oberfläche 120a des Halterungselements 120 derart hervorsteht, dass eine Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 die Halterungsoberfläche 111s des Ultraschallsensors 111 (Ultraschalloszillator 111) kontaktiert. Das heißt, es werden Ultraschallwellen (Schwingungen) zwischen dem Ultraschallsensor 110 (Ultraschalloszillator 111) und dem Halterungselement 120 durch den Vorsprung 121 übertragen.
Die Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 und die Halterungsoberfläche 111s des Ultraschalloszillators 111 unterscheiden sich voneinander in zumindest ihrer Form oder Fläche. Das heißt ein Hauptübertragungsbereich von Ultraschallwellen (Schwingungen) zwischen dem Ultraschallsensor 110 (Ultraschalloszillator 111) und dem Halterungselement 120 wird über den Vorsprung 121 begrenzt, um einen vorbestimmten Bereich aufzuweisen.
Die Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 weist in dieser Ausführungsform eine kleinere Fläche als die im Wesentlichen kreisförmige Halterungsoberfläche 111s des Ultraschalloszillators 111 auf. Die Endoberfläche 111s des Vorsprungs 121 kann eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweisen, welche in einer zu der Fahroberfläche des Fahrzeugs senkrechten Richtung (z.B. einer vertikalen Richtung) länger als in einer zu der Fahroberfläche parallelen Richtung (z.B. einer horizontalen Richtung) ist. In diesem Fall ist die gesamte Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 mit der Halterungsoberfläche 111s des Ultraschalloszillators 111 in Kontakt. Der Vorsprung 121 kann mit dem Halterungselement 121 durch das gleiche Material integral ausgebildet (z.B. integral geformt) sein.
2 zeigt die Messergebnisse der Sende-Empfangs-Richtcharakteristik der Hinderniserfassungsvorrichtung 100. Bezug nehmend auf 2 ist die Richtcharakteristik der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 in Horizontalrichtung breiter als in Vertikalrichtung. Das heißt, die Richtcharakteristik der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 ist in Vertikalrichtung schmaler. Die Hinderniserfassungsvorrichtung 100 kann dementsprechend geeigneterweise als die Fahrzeughinderniserfassungsvorrichtung zum Erfassen des Hindernisses um das Fahrzeug herum verwendet werden.
Entsprechend der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 dieser Ausführungsform kann der Hauptübertragungsbereich der Ultraschallwellen (Schwingungen) über den Vorsprung 121 (in einem vorbestimmten definierten Bereich) begrenzt werden. In diesem Fall weist der Vorsprung 121 die Endoberfläche 121s auf, welche sich von der Halterungsoberfläche 111s des Ultraschalloszillators 111 in zumindest entweder ihrer Form oder Fläche unterscheidet, so dass die gewünschte Richtcharakteristik vorgesehen werden kann.
Der Übertragungsbereich der Ultraschallwellen (Schwingungen) in dem Halterungselement 120 kann überdies von der Größe und Form des Ultraschalloszillators 111 optional über den Vorsprung 121 festgesetzt werden, um eine bevorzugte Richtcharakte ristik zu erhalten. Die gewünschte Richtcharakteristik kann somit vorgesehen werden, selbst wenn, wie oben beschrieben, eine einseitige Richtcharakteristik erwünscht ist.
Der Aufbau des Vorsprungs 121 ist jedoch nicht auf das obige Beispiel begrenzt. Es genügt, dass sich die Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 und der Halterungsoberfläche 111s des Ultraschalloszillators 111 in zumindest ihrer Form oder Fläche unterscheiden.
Die Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 kann z.B. größer als die Halterungsoberfläche 111s des Ultraschalloszillators 111 sein, und die gesamte Halterungsoberfläche 111s des Ultraschalloszillators 111 ist mit der Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 in Kontakt. In dem Fall, in welchem das Halterungselement 120 jedoch durch Ultraschallwellen in einem weiten Bereich schwingungserregt wird, unterscheiden sich die Schwingungen an unterschiedlichen Positionen voneinander in ihrer Phase, um getilgt oder gestört zu werden. Die Richtcharakteristik des Ultraschallsensors 110 wird daher einfach geschmälert und wird unregelmäßig.
Wie in dieser Ausführungsform gezeigt, ist der Vorsprung 121 dementsprechend vorzugsweise derart aufgebaut, dass die Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 kleiner als die Halterungsoberfläche 111s des Ultraschalloszillators 111 ist, und die gesamte Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 ist mit der Halterungsoberfläche 111s des Ultraschalloszillators 111 in Kontakt. Wenn in diesem Fall Ultraschallwellen durch den Ultraschalloszillator 111 empfangen und übertragen werden, können die Ultraschallwellen (Schwingungen) effizient zwischen dem Ultraschalloszillator 111 (Ultraschallsensor 110) und dem Vorsprung 121 übertragen werden. Es kann deshalb eine gewünschte Richtcharakteristik vorgesehen werden.
Wie oben beschrieben ist die Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 mit einer im Wesentlichen rechteckigen Form versehen, welche in Vertikalrichtung länger als in Horizontalrichtung ist. Die Form und die Fläche der Endoberfläche 121s können jedoch optional entsprechend einer gewünschten Erfassungsfläche, sowie einer Sende-Empfangsfrequenz der Ultraschallwellen festgesetzt werden.
Die Vielzahl der Vorsprünge 121 kann darüber hinaus ebenfalls an dem Halterungselement 120 angeordnet sein. Die Ultraschallwellen (Schwingungen) werden in diesem Fall durch die Vielzahl der Vorsprünge 121 übertragen.
Der Vorsprung 121 kann in dem Halterungselement 120 integriert (z.B. integral geformt) sein, um aus dem gleichen Material als das des Halterungselements 120 hergestellt zu sein. Es ist in diesem Fall erreichbar, den an einer Grenzoberfläche zwischen unterschiedlichen Materialien erzeugten Reflexionsverlust aufgrund eines akustischen Impedanzunterschieds zwischen diesen zu verringern. Der Vorsprung 121 kann nicht alternativ mit dem Halterungselement 120 integral geformt sein. Der Vorsprung 121 kann aus einem unterschiedlichen Material als dem des Halterungselements 120 hergestellt sein.
[Zweite Ausführungsform]
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 3A bis 7 beschrieben.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist der Vorsprung 121 an dem Halterungselement 120 derart angeordnet, dass die gewünschte Richtcharakteristik (z.B. die einseitige Richtcharakteristik, welche in Horizontalrichtung breiter als in Vertikalrichtung ist) vorgesehen werden kann. Bezug nehmend auf 2, welche die Richtcharakteristik der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 entsprechend der ersten Ausführungsform zeigt, verschlechtert sich die Richtcharakteristik jedoch bei einem bestimmten Winkel (z.B. nahe ±30° in Vertikalrichtung). Es wird angenommen, dass die Verschlechterung der Charakteristik durch eine Einwirkung (z.B. Interferenz) unnötiger Schwingungen erzeugt wird, welche von der Peripherie des Vorsprungs 121 an das Halterungselement 120 übertragen werden.
Entsprechend der zweiten Ausführungsform weist das Halterungselement 120, welches mit dem Vorsprung 121 versehen ist, zumindest einen dünnwandigen Abschnitt 122 auf, welcher eine geringere Dicke als ein Bodenabschnitt des Halterungselements 120 aufweist, um an der inneren Seite des Halterungselements 120 eine Aussparung (welche z.B. entlang dem Vorsprung 121 positioniert ist) auszubilden, oder einen dickwandigen Abschnitt 123 auf, welcher eine größere Dicke als der Bodenabschnitt des Halterungselements 120 aufweist, um in Richtung der inneren Seite des Halterungselements 120 hervorzustehen, oder einen mehrschichtigen Abschnitt 124 auf, welcher ein Stapelelement 124a aufweist, das an der inneren Seite dieses an dem Halterungselement 120 befestigt ist und aus einem unterschiedlichen Material als dem des Halterungselements 120 hergestellt ist. Der dünnwandige Abschnitt 122, der dickwandige Abschnitt 123 und der mehrschichtige Abschnitt 124 sind in diesem Fall um den Vorsprung 121 des Halterungselements 120 herum angeordnet. Mit dem Bodenabschnitt ist ein Teil des Halterungselements 120 gemeint, in welchem der dünnwandige Abschnitt 122, der dickwandige Abschnitt 123 und der mehrschichtige Abschnitt 124 nicht ausgebildet sind.
Eine Steifigkeit eines Teils des Halterungselements 120 um den Vorsprung 121 herum unterscheidet sich somit von einer Steifigkeit eines Teils des Halterungselements 120, an welchem der Vorsprung 121 ausgebildet ist. Da die Ultraschallwellen (Schwingungen) zusätzlich bei der Übertragung in dem Halterungselement 120 gedämpft werden, nimmt der Effekt der unnötigen Schwingungsverringerung mit zunehmendem Abstand zwischen dem Vorsprung 121 und dem dünnwandigen Abschnitt 122, dem dickwandigen Abschnitt 123 oder dem mehrschichtigen Abschnitt 124 ab. Es ist dementsprechend wünschenswert, dass der dünnwandige Abschnitt 122, der dickwandige Abschnitt 123 und der mehrschichtige Abschnitt 124 in der Nähe des Vorsprungs 121 positioniert sind.
Der ringförmige dünnwandige Abschnitt 122 ist entsprechend dieser Ausführungsform, wie in den 3A und 3B gezeigt, bei dem Halterungselement 120 angeordnet, um den Vorsprung 121 in der Nähe des Vorsprungs 121 zu umgeben. In 3B ist die äußere Grenze der Halterungsoberfläche 111s des Ultraschalloszillators 111 durch eine gestrichelte Linie angegeben, um die Positionsbeziehung aufzuzeigen.
Das Halterungselement 120 weist darüber hinaus den ringförmigen dickwandigen Abschnitt 123 auf, welcher den Vorsprung 121 umgibt. Der dickwandige Abschnitt 123 kontaktiert nicht den Ultraschalloszillator 111. Das heißt, der dickwandige Abschnitt 123, welcher bei dem Halterungselement 120 angeordnet ist, ist von dem Ultraschalloszillator 111 beabstandet angeordnet.
Der Bodenabschnitt des Halterungselements 120, an welchem der Vorsprung 121, der dünnwandige Abschnitt 122, der dickwandige Abschnitt 123 und dergleichen nicht ausgebildet sind, weist in diesem Fall eine Dicke auf, welche als ein Kriterium der Dicke zum Nennen des dünnwandigen Abschnitts 122, des dickwandigen Abschnitts 123 und dergleichen definiert ist.
Eine Schwingungsformanalyse der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 wird entsprechend dieser Weise über eine Finite-Element-Methode (FEM-Methode) mit Bezug auf die 4A und 4B durchgeführt, welche die Schwingungsform in dem Fall der maximalen Amplitude zeigen, wenn an den Ultraschalloszillator 111 eine Spannung angelegt wird. 4A zeigt die Hinderniserfassungsvorrichtung 100 entsprechend der zweiten Ausführungsform. 4B zeigt die Hinderniserfassungsvorrichtung 100 entsprechend der ersten Ausführungsform als ein Vergleichsbeispiel.
Wie in den 4A und 4B gezeigt, sind die an die Peripherie des Vorsprungs 121 an dem Halterungselement 120 übertragenen unnötigen Schwingungen im Falle der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 entsprechend der zweiten Ausführungsform geringer als im Falle der Hinderniserfassungsvorrichtung entsprechend der ersten Ausführungsform.
Wie in 5 gezeigt, wird die Verschlechterung der Richtcharakteristik der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 entsprechend der zweiten Ausführungsform verglichen zu der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 entsprechend der ersten Ausführungsform verringert.
Entsprechend der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 der zweiten Ausführungsform kann die an die Peripherie des Vorsprungs 121 übertragenen unnötigen Schwingungen (d.h. die unnötigen Schwingungen, welche von der Peripherie des Vorsprungs 121 übertragen werden) durch das Anordnen des dünnwandigen Abschnitts 122 und des dickwandigen Abschnitts 123 an dem Halterungselement 120 verringert werden. Die Verschlechterung der Richtcharakteristik aufgrund der unnötigen Schwingungen kann dementsprechend begrenzt werden. Eine gewünschte Richtcharakteristik kann somit mit zufrieden stellender Genauigkeit beibehalten werden. Das heißt, eine nicht erfasste Fläche bzw. ein Bereich kann verringert werden.
Entsprechend dieser Ausführungsform sind der dünnwandige Abschnitt 122 und der dickwandige Abschnitt 123 insbesondere im Wesentlichen ringförmig ausgebildet, um den Vorsprung 121 zu umgeben. Eine Übertragung der Schwingungen an einen übermäßig breiten Bereich des Halterungselements 120 kann dementsprechend begrenzt werden, wodurch die unnötigen Schwingungen des Halterungselements 120 effektiv verringert werden.
Der dünnwandige Abschnitt 122 ist ferner entsprechend dieser Ausführungsform benachbart zu dem Vorsprung 121 positioniert, so dass die unnötigen Schwingungen effektiv verringert werden können. Das Halterungselement 120 kann darüber hinaus mit einer Schwingungsform versehen sein, welche näher an einer Form der Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 ist.
Wie vorstehend beschrieben, sind sowohl der dünnwandige Abschnitt 122 als auch der dickwandige Abschnitt 123 an dem Halterungselement 120 vorgesehen, um den Vorsprung 121 zu umgeben. Das Halterungselement 120 kann alternativ ebenfalls mit entweder dem dünnwandigen Abschnitt 123 oder dem dickwandigen Abschnitt 123 versehen sein.
Der dickwandige Abschnitt 123 kann weiterhin alternativ ebenfalls näher an den Vorgang 121 als der dünnwandige Abschnitt 122 positioniert sein.
Wie in 6 gezeigt, kann weiterhin alternativ das Halterungselement 120 mit dem mehrschichtigen Abschnitt 124 versehen sein. Das heißt, ein Stapelelement 124a ist an dem Bodenabschnitt des Halterungselements 120 derart befestigt, dass der mehrschichtige Abschnitt 124 ausgebildet ist. Das Stapelelement 124a ist aus einem unterschiedlichen Material (z.B. Metall) als das Halterungselement 120 hergestellt und ist an der inneren Oberfläche 120a des Halterungselements 120 befestigt. Der mehrschichtige Abschnitt 124 ist in diesem Fall von dem Ultraschalloszillator 111 beabstandet angeordnet, um diesen nicht zu kontaktieren.
Die Steifigkeit des Halterungselements 120 um seinen Vorsprung 121 herum ist somit unterschiedlich von der Steifigkeit an der Stelle, an welcher der Vorsprung positioniert ist, wodurch die an die Peripherie des Vorsprungs 121 übertragenen unnötigen Schwingungen verringert werden. Die unnötigen Schwingungen des Halterungselements 120, welche von der Peripherie des Vorsprungs 121 übertragen werden, können deshalb begrenzt werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Stapelelement 124a des mehrschichtigen Abschnitts 124 aus Metall hergestellt sein, welches eine höhere Steifigkeit als das Halterungselement 120 aufweist. Das Stapelelement 124a kann alternativ aus einem Material wie z.B. einem Gummi oder Gel hergestellt sein, um die unnötigen Schwingungen zu puffern (dämpfen). Der mehrschichtige Abschnitt 124, bei welchem das Stapelelement 124a an dem Bodenabschnitt des Halterungselements 120 gestapelt ist, weist eine von dem Teil des Halterungselements 120, bei welchem der Vorsprung 121 ausgebildet ist, unterschiedliche Steifigkeit auf.
Darüber hinaus weisen, wie vorstehend beschrieben, sowohl der dünnwandige Abschnitt 122 als auch der dickwandige Abschnitt 123, welche an dem Halterungselement 120 angeordnet sind, die integral ringförmige Form auf. Der dickwandige Abschnitt 123 des Halterungselements 120 kann alternativ, wie in 7 gezeigt, geteilt sein und eine im Ganzen ringförmige Form aufweisen, wenn von der Seite der dünneren Oberfläche 120a betrachtet. Das heißt, der Vorsprungsabschnitt (welcher von dem Bodenabschnitt des Halterungselements 120 hervorsteht) des dickwandigen Abschnitts 123 ist aus mehreren Elementern aufgebaut, welche voneinander getrennt sind und die im ganzen ringförmige Form aufweisen, wenn von der Seite der inneren Oberfläche 120 betrachtet. Ähnlich dem dickwandigen Abschnitt 123 können ebenfalls der dünnwandige Abschnitt 122 und der mehrschichtige Abschnitt 124 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau versehen sein. Die äußere Grenze der Halterungsoberfläche 111s des Ultraschalloszillators 111 ist in 7 durch die gestrichelte Linie angegeben, um die Positionsbeziehung zu zeigen.
Die Formen und Größen des dünnwandigen Abschnitts 122, des dickwandigen Abschnitts 123 und des mehrschichtigen Abschnitts 124 in einer Oberflächenrichtung des Halterungselements 120 sind des weiteren nicht durch die Form und die Größe der Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 begrenzt, vorausgesetzt, dass der dünnwandige Abschnitt 122, der dickwandige Abschnitt 123 und der mehrschichtige Abschnitt 124 mit dem Aufbau versehen werden können, welcher es ermöglicht, die unnötigen Schwingungen effizient zu verringern.
[Dritte Ausführungsform]
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 8A und 8B beschrieben.
In der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform ist der Ultraschalloszillator 111 des Ultraschallsensors 110 direkt an der inneren Oberfläche 120a des Halterungselements 120 montiert. Der Ultraschalloszillator 111 ist in diesem Fall z.B. einer Umgebungsluft ausgesetzt, obwohl der Ultraschalloszillator 111 an der Seite der inneren Oberfläche 120a des Halterungselements 120 angeordnet ist. Es kann deshalb an der Zuführung 111a, oder dergleichen, eine Korrosion auftreten.
Entsprechend der dritten Ausführungsform sind die Sensorbestandteile, wie z.B. der Ultraschalloszillator 111 und dergleichen in einem Gehäuse 112 aufgenommen, welches an der inneren Oberfläche 110a des Halterungselements 120 befestigt ist. Die Sensorbestandteile können somit vor der Umgebungsluft geschützt werden.
Wie in 8A gezeigt, ist das Gehäuse 112 der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 z.B. aus einem synthetischen Harz hergestellt und weist eine Hohlform (z.B. eine zylindrische Form) auf. Der Ultraschalloszillator 111 kann z.B. an der inneren Oberfläche des Bodenabschnitts 112a (d.h. dem Endabschnitt) des Gehäuses 112 klebend befestigt werden.
Das Gehäuse 112 (z.B. Seitenoberflächen des Gehäuses 112) kann in solch einer Weise an der inneren Oberfläche 120a des Halterungselements 120 durch das Stützelement (Halter) (nicht gezeigt) fest montiert werden, dass der Bodenabschnitt 112a des Gehäuses 112 die innere Oberfläche 120a (den Vorsprung 121 des Halterungselements 120) kontaktiert. Die Befestigungsweise des Ultraschallsensors 110 ist in diesem Fall nicht insbesondere begrenzend.
Das Halterungselement 120 ist in dieser Ausführungsform mit dem Vorsprung 121 versehen, um den Bodenabschnitt 112a des Gehäuses 112 im Vergleich zu der ersten Ausführungsform zu kontaktieren, in welcher der Vorsprung 121 den Ultraschalloszillator 111 kontaktiert.
Entsprechend der dritten Ausführungsform kann der Ultraschallsensor 110 mit einer Schaltplatine 113, einem Schwingungsdämpfer 114, einem geräuschdämmenden Material 115 und dem Ultraschalloszillator 111 versehen sein, welche in dem Gehäuse 112 angeordnet sind. Die Schaltplatine 113 ist mit dem Ultraschalloszillator 111 durch die Zuführung 111a verbunden, um eine Verarbeitungsschaltung auszubilden, welche das Ansteuersignal ausgibt, um den Ultraschalloszillator 111 zu schwingungserregen, um Ultraschallwellen zu erzeugen. In dem Fall, in welchem Ultraschallwellen an den Ultraschalloszillator 111 übertragen werden, um an dem Ultraschalloszillator 111 eine Belastung bzw. Beanspruchung zu verursachen, wird ein aufgrund des piezoelektrischen Effekts erzeugtes Spannungssignal in die Verarbeitungsschaltung eingegeben. Die Verarbeitungsschaltung kann z.B. einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis um das Fahrzeug herum auf der Grundlage der Zeit, welche von dem Senden der Ultraschallwellen, bis zu dem Empfangen der Ultraschallwellen vergangen ist, berechnen.
Der Ultraschallsensor 110 kann darüber hinaus mit einem Verbinder 116 zum Verbinden der Verarbeitungsschaltung der Schaltplatine 113 mit einer Steuereinheit versehen sein, welche z.B. in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs zum Durchführen einer Informationsverarbeitung, etc. vorgesehen ist.
Der Vorsprung 121 ist in diesem Fall an der inneren Oberfläche 120a des Halterungselements 120 angeordnet, um die Halterungsoberfläche 112s (d.h. die äußere Oberfläche des Bodenabschnitts 112a) des Gehäuses 112 des Ultraschallsensors 110 zu kontaktieren. Das heißt, Ultraschallwellen (Schwingungen) werden zwischen dem Ultraschallsensor 110 (dem Ultraschalloszillator 111 und dem Bodenabschnitt 112a des Gehäuses 112) und dem Halterungselement 120 durch den Vorsprung 121 übertragen.
Der Vorsprung 121 ist insbesondere derart aufgebaut, dass die Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 und die äußere Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a des Gehäuses 112 sich voneinander in zumindest der Form oder der Fläche unterscheiden. Der Hauptübertragungsbereich der Ultraschallwellen (Schwingungen), welche zwischen dem Ultraschallsensor 110 (dem Ultraschalloszillator 111 und dem Bodenabschnitt 112a des Gehäuses 112) und dem Halterungselement 120 übertragen werden, kann somit über den Vorsprung 121 begrenzt werden, um in einem vorbestimmten Bereich definiert zu sein.
Der Vorsprung 121 kann darüber hinaus mit dem Halterungselement 120 durch das gleiche Material integriert (z.B. integral geformt) sein. Wie in 8B gezeigt weist die Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 eine kleinere Fläche als die äußere Oberfläche 112s (welche eine im Wesentlichen kreisförmige Form aufweist) des Bodenabschnitts 112a auf, und weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, welche in Vertikalrichtung länger als in Horizontalrichtung ist. Die gesamte Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 ist deshalb mit der äußeren Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a in Kontakt. In 8B ist die äußere Grenze der Kontaktoberfläche 112s (d.h. die äußere Oberfläche des Bodenabschnitts 112a) des Gehäuses 112 durch eine gestrichelte Linie angegeben, um die Positionsbeziehung aufzuzeigen.
Entsprechend der dritten Ausführungsform ist der Ultraschalloszillator 111 in dem Gehäuse 112 aufgenommen. Der Vorsprung 121 weist die Endoberfläche 121s auf, welche sich von der äußeren Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a des Gehäuses 112 in zumindest der Form oder der Fläche unterscheidet. Der Hauptübertragungsbereich der Ultraschallwellen (Schwingungen) kann somit durch den Vorsprung 121 begrenzt (in einem vorbestimmten Bereich definiert) werden.
Dieser ist dementsprechend in der Lage, in ähnlicher Weise wie in der ersten Ausführungsform, eine gewünschte Richtcharakteristik vorzusehen. Da die Form des Vorsprungs 121 überdies optional festgelegt werden kann, ist dieser in der Lage, in ähnlicher Weise wie in der ersten Ausführungsform (Bezug nehmend auf 2) eine gewünschte Richtcharakteristik (z.B. eine einseitige Richtcharakteristik) vorzusehen.
[Vierte Ausführungsform]
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 9A und 9B beschrieben. Entsprechend der vierten Ausführungsform ist das Halterungselement 120 mit dem in der zweiten Ausführungsform beschriebenen Aufbau versehen und die Hinderniserfassungsvorrichtung 100 ist mit dem Aufbau entsprechend der oben beschriebenen dritten Ausführungsform versehen. Das heißt, die vierte Ausführungsform gleicht der zweiten Ausführungsform mit Ausnahme des Aufbaus des Ultraschallsensors 110.
Das Halterungselement 120 ist in der vierten Ausführungsform mit zumindest dem dünnwandigen Abschnitt 122, welcher auf der inneren Oberfläche 120 Einbeulungen bzw. Vertiefungen aufweist und dünner als der Basisabschnitt (an welchem der Vorsprung 121 nicht angeordnet ist) des Halterungselements 120 ist, oder dem dickwandigen Abschnitt 123, welcher in Richtung der inneren Seite (d.h. der Seite des Gehäuses 112) des Halterungselements 120 hervorsteht und dicker als der Basisabschnitt des Halterungselements 120 ist, oder dem mehrschichtigen Abschnitt 124, bei welchem das Stapelelement 124a an dem Basisabschnitt des Halterungselements 120 befestigt ist und aus einem unterschiedlichen Material als das Halterungselement 120 hergestellt ist, versehen. Der dünnwandige Abschnitt 122, der dickwandige Abschnitt 123 und der mehrschichtige Abschnitt 124 sind um den Vorsprung 121 des Halterungselements 120 herum positioniert.
Die Schaltplatine 113, der Schwingungsdämpfer 114, das geräuschdämmende Material 115 und der Ultraschalloszillator 111 des Ultraschallsensors 110 sind in diesem Fall in dem Gehäuse 112 angeordnet. Der Vorsprung 121 des Halterungselements 120 kontaktiert den Bodenabschnitt 112a des Gehäuses 112, ohne den Ultraschalloszillator 111 zu kontaktieren.
Der ringförmige, dünnwandige Abschnitt 122 ist entsprechend dieser Ausführungsform, wie in 9A und 9B gezeigt, an dem Halterungselement 120 angeordnet, um den Vorsprung 121 zu umgeben. Der ringförmige, dickwandige Abschnitt 123 kann ebenfalls vorgesehen sein, um den Vorsprung 121 zu umgeben. Der ringförmige dickwandige Abschnitt 123 ist von dem Gehäuse 112 beabstandet angeordnet. In 9B ist die äußere Grenze der Halterungsoberfläche 112s (d.h. die äußere Oberfläche des Bodenabschnitts 112a) des Gehäuses 112 durch eine gestrichelte Linie angegeben, um die Positionsbeziehung aufzuzeigen.
Da der dünnwandige Abschnitt 122 und der dickwandige Abschnitt 123 an dem Halterungselement 120 angeordnet sind, bei welchem das Gehäuse 112 (in dem der Ultraschalloszillator 111 aufgenommen ist) befestigt ist, können die an die Peripherie des Vorsprungs übertragenen unnötigen Schwingungen ähnlich der zweiten Ausführungsform (Bezug nehmend auf 4A und 4B) begrenzt werden. Das heißt, die unnötigen Schwingungen des Halterungselements 120, welche von der Peripherie des Vorsprungs übertragen werden, können verringert werden.
Die Verschlechterung der Richtcharakteristik aufgrund der unnötigen Schwingungen kann demensprechend ähnlich wie in der zweiten Ausführungsform (Bezug nehmend auf 5) begrenzt werden. Eine gewünschte Richtcharakteristik kann somit mit einer guten Genauigkeit vorgesehen werden. Das heißt, es ist möglich eine nicht erfasste Fläche zu verringern.
Der dünnwandige Abschnitt 122 und der dickwandige Abschnitt 123 sind darüber hinaus entsprechend dieser Ausführungsform derart angeordnet, dass diese den Vorsprung 121 umgeben. Die Übertragung der Schwingungen an den übermäßig breiten Bereich des Halterungselements 120 kann dementsprechend begrenzt werden. Der dünnwandige Abschnitt 122 ist des Weiteren benachbart zu dem Vorsprung 121 positioniert, so dass die unnötigen Schwingungen effektiv verringert werden können. Es ist möglich, die Schwingungsform zu erhalten, welche näher an bzw. änlicher der Form der Endoberfläche 121s des Vorsprungs 121 des Halterungselements 120 ist.
[Fünfte Ausführungsform]
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 10A und 10B beschrieben.
In den vorstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen ist der Vorsprung 121 an dem Halterungselement 120 derart ausgebildet, dass dieser den Hauptübertragungsbereich der Ultraschallwellen (Schwingungen) begrenzt. Entsprechend der fünften Ausführungsform ist ein Vorsprung 112b an dem Gehäuse 112 des Ultraschallsensors 110 derart ausgebildet, dass dieser den Hauptübertragungsbereich der Ultraschallwellen begrenzt. Das heißt, die Übertragung von Ultraschallwellen ist in einem vorbestimmten Bereich definiert.
Der Vorsprung 112b steht in diesem Fall von der äußeren Oberfläche 112s (welche der inneren Oberfläche 120a des Halterungselements 120 gegenüber liegt) des Bodenabschnitts 112a des Gehäuses 112 hervor. Das heißt, der Vorsprung 112b steht von einem Teil der äußeren Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a derart hervor, dass eine Endoberfläche 112bs des Vorsprungs 112b die innere Oberfläche 120a des Halterungselements 120 kontaktiert. Die Kontaktfläche zwischen dem Halterungselement 120 und dem Ultraschallsensor 110 kann somit im Vergleich zu dem Fall, in welchem das Gehäuse 112 das Halterungselement 120 an der gesamten äußeren Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a des Gehäuses 112 kontaktiert, verringert werden.
Der Ultraschallsensor 110 weist in dieser Ausführungsform einen ähnlichen wie den in der dritten Ausführungsform beschriebenen Aufbau auf. Der Vorsprung 112b steht entsprechend der fünften Ausführungsform, wie in den 10A und 10B gezeigt, von der äußeren Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a des Gehäuses 112 hervor. Der Ultraschallsensor 110 ist an dem Halterungselement 120 in solch einer Weise befestigt, dass der Vorsprung 112b die innere Oberfläche 120a des Halterungselements 120 kontaktiert. Das Gehäuse 112 kann über das Stützelement (z.B. den Halter, welcher nicht gezeigt ist) fest montiert sein, welcher an der inneren Oberfläche 120a des Halterungselements 120 befestigt ist. Die Befestigungsweise des Ultraschallsensors 110 ist in diesem Fall nicht limitierend.
Der Vorsprung 112b ist entsprechend dieser Ausführungsform an der äußeren Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a des Gehäuses 112 des Ultraschallsensors 110 ausgebildet. Das heißt, die Ultraschallwellen (Schwingungen) werden zwischen dem Ultraschallsensor 110 (dem Ultraschalloszillator 111 und dem Bodenab schnitt 112a des Gehäuses 112) und dem Halterungselement 120 durch den Vorsprung 121 übertragen.
Der Vorsprung 112 ist an dem Teil der äußeren Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a ausgebildet. Die Endoberfläche 112bs (an der Seite des Halterungselements 120) des Vorsprungs 112 und die äußere Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a des Gehäuses 112 unterscheiden sich voneinander zumindest in der Fläche oder der Form. Der Hauptübertragungsbereich der Ultraschallwellen (Schwingungen) kann dementsprechend durch den Vorsprung 112 derart begrenzt werden, dass eine gewünschte Richtcharakteristik mit einer guten Genauigkeit vorgesehen werden kann.
Die Endoberfläche 112s des Vorsprungs 112, welche die innere Oberfläche 120a des Halterungselements 120 kontaktiert, weist, wie in 10B gezeigt, eine von der äußeren Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a unterschiedliche Form auf. Das heißt, die Form des Vorsprungs 112 kann optional festgelegt werden. Es ist deshalb möglich, eine gewünschte Richtcharakteristik, z.B. die einseitige Richtcharakteristik (z.B. eine Richtcharakteristik, welche sich in Vertikalrichtung von der in Horizontalrichtung relativ zu der Bodenoberfläche unterscheidet) vorzusehen.
Die Endoberfläche 112bs des Vorsprungs 112 kann eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweisen, welche in Vertikalrichtung länger als in Horizontalrichtung ist. Der Bodenabschnitt 112a kann in diesem Fall z.B. eine im wesentlichen säulenartige Form aufweisen.
Die Hinderniserfassungsvorrichtung 100 kann dementsprechend mit einer Richtcharakteristik, welche in Vertikalrichtung schmal und in Horizontalrichtung breit ist, in der gleichen Weise wie in 2 der ersten Ausführungsform gezeigt, versehen sein. Die Hinderniserfassungsvorrichtung 100 entsprechend der fünften Ausführungsform kann somit geeigneterweise als Hinderniserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug verwendet werden.
Der Vorsprung 112 ist überdies mit dem Gehäuse 112 über das gleiche Material integriert (z.B. integral geformt), wodurch der Reflexionsverlust aufgrund der Grenzfläche zwischen unterschiedlichen Materialien, welche unterschiedliche akustische Impedanzen aufweisen, begrenzt wird. Der Vorsprung 112 kann alternativ ebenfalls von dem Gehäuse 112 getrennt ausgebildet sein und aus einem von dem des Halterungselements 120 unterschiedlichen Material hergestellt sein.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Endoberfläche 112bs des Vorsprungs 112, welche die innere Oberfläche 120a des Halterungselements 120 kontaktiert, eine von der äußeren Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a unterschiedliche Form aufweisen. Die Form und die Fläche der Endoberfläche des Vorsprungs 112 kann jedoch optional entsprechend einer gewünschten Erfassungsfläche und der Frequenz der gesendeten und empfangenen Ultraschallwellen festgelegt werden. Die Form der Endoberfläche 112bs des Vorsprungs 112 kann gleich wie die äußere Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a festgelegt sein, wobei nur die Fläche der Endoberfläche 112bs des Vorsprungs 112 sich von der der äußeren Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a unterscheidet.
Die Vielzahl der Vorsprünge 112 kann überdies ebenfalls für das Gehäuse 112 vorgesehen sein. Die Ultraschallwellen (Schwingungen) können in diesem Fall durch die Vielzahl der Vorsprünge 112 übertragen werden.
[Sechste Ausführungsform]
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 11A und 11B beschrieben. Entsprechend der sechsten Ausführungsform weist das Halterungselement 120 einen ähnlichen Aufbau als den entsprechend der zweiten Ausführungsform auf, und der Ultraschallsensor 110 weist einen ähnlichen Aufbau als den der fünften Ausführungsform auf.
Das heißt, das Halterungselement 120 kann mit zumindest dem dünnwandigen Abschnitt 122, welcher an der inneren Oberfläche 120a des Halterungselements 120 Ausbeulungen bzw. Vertiefungen aufweist und dünner als der Basisabschnitt des Halterungselements 120 ist, oder dem dickwandigen Abschnitt 123, welcher in Richtung der inneren Seite des Halterungselements 120 hervorsteht und dicker als der Basisabschnitt des Halterungselements 120 ist, oder dem mehrschichtigen Abschnitt 124, welcher das Stapelelement 124a aufweist, das an dem Basisabschnitt des Halterungselements 120 angeordnet ist und aus einem unterschiedlichen Material als das Halterungselement 120 hergestellt ist, versehen sein. Der dünnwandige Abschnitt 122, der dickwandige Abschnitt 123 und der mehrschichtige Abschnitt 124 sind um das Halterungselement 120 herum positioniert, welches das Gehäuse 112 kontaktiert.
Das Gehäuse 112 weist in diesem Fall den Vorsprung 112 auf, welcher von der äußeren Oberfläche 112s des Bodenabschnitts 112a des Gehäuses 112 derart hervorsteht, dass die Endoberfläche 112bs eine Kontaktstelle 125 (welche nicht mit dem Vorsprung 121 versehen ist) des Basisabschnitts des Halterungselements 120 kontaktiert. Die Kontaktstelle 125 ist durch den dünnwandigen Abschnitt 122 und/oder den dickwandigen Abschnitt 123 und/oder den mehrschichtigen Abschnitt 124 umgeben.
Entsprechend dieser Ausführungsform ist der ringförmige dünnwandige Abschnitt 122, wie in den 11A und 11B gezeigt, an dem Halterungselement 120 derart ausgebildet, dass dieser die Kontaktstelle 125 in der Nähe (z.B. entlang) der Kontaktstelle 125 umgibt. Der ringförmige dickwandige Abschnitt 123, welcher die Kontaktstelle 125 umgibt, ist von dem Gehäuse 112 beabstandet angeordnet. Die Grenzen des dünnwandigen Abschnitts 122 und des dickwandigen Abschnitts 123, welche an dem Halterungselement 120 angeordnet sind, sind in 11B durch gestrichelte Linien angegeben, um die Positionsbeziehungen aufzuzeigen.
Da der dünnwandige Abschnitt 122 und der dickwandige Abschnitt 123 an dem Halterungselement 120 angeordnet sind und der Vorsprung 112 an dem Gehäuse 112 angeordnet ist, können die unnötigen Schwingungen (die von der Peripherie des Kon taktabschnitts übertragenen unnötigen Schwingungen), welche an die Peripherie der Kontaktstelle 125 übertragen werden, ähnlich wie in der zweiten Ausführungsform (Bezug nehmend auf die 4A und 4B) verringert werden. Die Verschlechterung der Richtcharakteristik aufgrund der unnötigen Schwingungen kann dementsprechend ähnlich wie in der zweiten Ausführungsform (Bezug nehmend auf 5) begrenzt werden. Eine gewünschte Richtcharakteristik kann deshalb mit einer guten Genauigkeit vorgesehen werden. Das heißt, es ist möglich eine nicht erfasste Fläche zu verringern.
Der dünnwandige Abschnitt 122 und der dickwandige Abschnitt 123 sind in dieser Ausführungsform insbesondere derart positioniert, dass diese die Kontaktstelle 125 umgeben. Die Übertragung der Schwingungen an einem übermäßig breiten Bereich des Halterungselements 120 kann dementsprechend begrenzt werden, wodurch die unnötigen Schwingungen effektiv verringert werden. Es ist möglich, eine Schwingungsform zu erhalten, welche näher an der Form der Endoberfläche 112bs des Vorsprungs 112 des Gehäuses 112 ist.
Im Folgenden wird eine Modifikation der sechsten Ausführungsform beschrieben.
Eine Auskehlung 126 (Aussparung) kann, wie in den 12A und 12B gezeigt, an dem Halterungselement 120 angeordnet sein, und der Vorsprung 112 kontaktiert eine Bodenoberfläche der Auskehlung 126. Der periphere Abschnitt der Auskehlung 126, welcher nicht insbesondere bearbeitet ist, weist in diesem Fall die gleiche Funktion als der des dickwandigen Abschnitts 123 auf. Die Grenze der Auskehlung 126, welche an dem Halterungselement 120 ausgebildet ist, ist in 12B durch eine gestrichelte Linie angegeben, um die Positionsbeziehung aufzuzeigen.
Die an die Peripherie des Kontaktabschnitts zwischen dem Vorsprung 112 und der Bodenoberfläche der Auskehlung 126 übertragenen unnötigen Schwingungen können somit effektiv verringert werden. Die von der Peripherie des Kontaktabschnitts übertragenen unnötigen Schwingungen können somit verringert werden. Da die Auskehlung 126 derart ausgebildet ist, dass diese es ermöglicht, eine Entfernung der Über tragung der Ultraschallwellen (Schwingungen) zu regulieren, kann darüber hinaus die Designfreiheit verbessert werden.
[Weitere Ausführungsformen]
In den oben beschriebenen Ausführungsformen werden Ultraschallwellen durch den einzelnen Ultraschalloszillator 111 gesendet und empfangen. Der Ultraschalloszillator zum Senden der Ultraschallwellen und der zum Empfangen der Ultraschallwellen können jedoch ebenfalls jeweils getrennt vorgesehen sein.
Das Stützelement (Halter) befestigt in den oben beschriebenen Ausführungsformen überdies den Ultraschallsensor 110 an der inneren Oberfläche 120a des Halterungselements 120. Der Ultraschallsensor 110 kann ebenfalls anderweitig, wie z.B. durch Kleben, Verschrauben und dergleichen befestigt werden.
Der Ultraschallsensor 110 enthält des Weiteren entsprechend der dritten bis sechsten Ausführungsformen die Schaltplatine 113, welche die Verarbeitungsschaltung aufweist. Es genügt jedoch in den Ausführungsformen, dass der Ultraschallsensor 110 den Ultraschalloszillator 111 und das Gehäuse 112 aufweist, welches zumindest den Ultraschalloszillator 111 aufnimmt.
Der Vorsprung 121, welcher überdies in den oben beschriebenen Ausführungsformen in dem Halterungselement 120 integriert ist, oder der Vorsprung 112b, welcher in dem Gehäuse 112 des Ultraschallsensors 110 integriert ist, sind vorgesehen, um den Hauptübertragungsbereich der Ultraschallwellen (Schwingungen) zu begrenzen. Der Vorsprung 121 kann jedoch nicht mit dem Halterungselement 120 integral geformt sein, sondern aus einem unterschiedlichen Material hergestellt sein. Der Vorsprung 112b kann ähnlicher Weise nicht mit dem Gehäuse 112 integral geformt sein, sondern aus einem unterschiedlichen Material hergestellt sein. Das heißt, ein Schwingungsübertragungselement (der Vorsprung 121, 112b) kann getrennt angeordnet sein, um den Haupt übertragungsbereich der Ultraschallwellen (Schwingungen) zwischen dem Ultraschallsensor 110 und dem Halterungselement 120 zu begrenzen.
In den zweiten, vierten und sechsten Ausführungsformen wird überdies das Vorhandensein des an dem Halterungselement 120 angeordneten Vorsprungs 121, bzw. des an dem Gehäuse 112 angeordneten Vorsprungs 112b vorausgesetzt. Sowohl der Vorsprung 121, als auch der Vorsprung 112b können jedoch weggelassen werden. In diesem Fall kann zumindest entweder der dünnwandige Abschnitt 122 oder der mehrschichtige Abschnitt 124 um den Kontaktabschnitt (Basisabschnitt, welchen der Ultraschallsensor 110 kontaktiert) des Halterungselements 120 angeordnet sein. Der dünnwandige Abschnitt 122 ist dünner als der Kontaktabschnitt des Halterungselements 120, und der mehrschichtige Abschnitt 124 weist das Stapelelement 124a auf, welches an der inneren Oberfläche 120a des Montageelements 120 angeordnet ist und aus einem unterschiedlichen Material als dem des Montageelements 120 hergestellt ist.
Die Steifigkeit des Halterungselements 120 um seinen Kontaktabschnitt herum unterscheidet sich in diesem Fall von der Seifigkeit des Kontaktabschnitts, wodurch ein Verringern der Ultraschallwellen (dem unnötigen Schwingungen), welche von dem Kontaktabschnitt zu dem anderen Abschnitt des Halterungselements 120 übertragen werden, ermöglicht wird. Die Richtcharakteristik kann deshalb durch die Form von zumindest entweder dem dünnwandigen Abschnitt 122, oder dem mehrschichtigen Abschnitt 124, welche den Kontaktabschnitt umgeben, vorgeschrieben werden. Eine gewünschte Richtcharakteristik kann vorgesehen werden.

Claims

Hinderniserfassungsvorrichtung, aufweisend: ein Halterungselement (120); und einen Ultraschallsensor (110), welcher an einer ersten Seite des Halterungselements (120) befestigt ist, wobei der Ultraschallsensor (110) Ultraschallwellen in Richtung einer zweiten Seite des Halterungselements (120) sendet und von der zweiten Seite Ultraschallwellen empfängt, sowie die erste Seite des Halterungselements (120) seiner zweiten Seite gegenüberliegend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass: zumindest eine Halterungsoberfläche (111s, 112s) des Ultraschallsensors (110) oder einer Halterungsoberfläche (120a) des Halterungselements (120) einen Vorsprung (121, 112b) aufweist, welcher davon derart hervorsteht, dass eine Endoberfläche (121s, 112bs) des Vorsprungs (121, 112b) eine andere der Halterungsoberflächen (111s, 112s, 120a) kontaktiert, die Halterungsoberfläche (120a) des Halterungselements (120) an seiner ersten Seite angeordnet ist und der Halterungsoberfläche (111s, 112s) des Ultraschallsensors (110) gegenüberliegt; und die Endoberfläche (121s, 112bs) des Vorsprungs (121, 112b) und die Halterungsoberfläche (111s, 112s) des Ultraschallsensors (110) sich voneinander in zumindest ihrer Form und Fläche unterscheiden.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der Ultraschallsensor (110) einen Ultraschalloszillator (111) zum Senden und Empfangen von Ultraschallwellen, und ein Gehäuse (112), in welchem der Ultraschalloszillator (111) aufgenommen ist und eine innere Oberfläche eines Endabschnitts (112a) des Gehäuses (112) fixiert kontaktiert, enthält; und die Halterungsoberfläche (112s) des Ultraschallsensors (110) eine äußere Oberfläche des Endabschnitts (112a) des Gehäuses (112) ist, und der Vorsprung (112b) von der äußeren Oberfläche hervorsteht.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Form der Endoberfläche (112bs) des Vorsprungs (112b) sich von der der äußeren Oberfläche (112s) des Endabschnitts (112a) des Gehäuses (112) unterscheidet, und die Endoberfläche (112bs) die Halterungsoberfläche (120a) des Halterungselements (120) kontaktiert.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei: das Halterungselement (120) entweder ein Stoßstangenelement oder ein Chassiselement eines Fahrzeugs ist; und die Endoberfläche (112bs) des Vorsprungs (112b) in einer zu einer Fahroberfläche des Fahrzeugs senkrechten Richtung länger als in einer zu der Fahroberfläche parallelen Richtung ist.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei: der Vorsprung (112b) des Gehäuses (112) einen Kontaktabschnitt des Halterungselements (120) kontaktiert; und das Halterungselement (120) zumindest einen dünnwandigen Abschnitt (122), welcher eine geringere Dicke als der Kontaktabschnitt des Halterungselements (120) aufweist, um an einer ersten Seite des Halterungselements (120) eine Aussparung auszubilden, und/oder einen dickwandigen Abschnitt (123), welcher eine größere Dicke als der Kontaktabschnitt aufweist, um in Richtung der ersten Seite des Halterungselements (120) hervorzustehen, und/oder einen mehrschichtigen Abschnitt (124), welcher ein Stapelelement (124a) aufweist, welches aus einem unterschiedlichen Material als das Halterungselement (120) hergestellt ist und an der ersten Seite des Halterungselements (120) befestigt ist, aufweist, sowie der dünnwandige Abschnitt (122), der dickwandige Abschnitt (123) und der mehrschichtige Abschnitt (124) um den Kontaktabschnitt des Halterungselements (120) herum positioniert sind.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei zumindest der dünnwandige Abschnitt (122), der dickwandige Abschnitt (123), oder der mehrschichtige Abschnitt (124) eine vorbestimmte ringförmige Form aufweist, um den Kontaktabschnitt des Halterungselements (120) zu umgeben.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der dünnwandige Abschnitt (122), der dickwandige Abschnitt (123), oder der mehrschichtige Abschnitt (124), des Halterungselements (120) benachbart zu dem Kontaktabschnitt des Halterungselements (120) angeordnet ist.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der Ultraschallsensor (110) einen Ultraschalloszillator (111) zum Senden und Empfangen von Ultraschallwellen und ein Gehäuse (112), in welchem der Ultraschalloszillator (111) aufgenommen ist und eine innere Oberfläche eines Endabschnitts (112a) des Gehäuses (112) fixiert kontaktiert, enthält; die Halterungsoberfläche des Ultraschallsensors (110) eine äußere Oberfläche (112s) des Endabschnitts (112a) des Gehäuses (112) ist; und der Vorsprung (121) von der Halterungsoberfläche (120a) der ersten Seite des Halterungselements (120) derart hervorsteht, dass die Endoberfläche (121s) des Vorsprungs (121) die äußere Oberfläche (112s) des Endabschnitts (112a) des Gehäuses (112) kontaktiert.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Endoberfläche (121s) des Vorsprungs (121) kleiner als die äußere Oberfläche (112s) des Endabschnitts (112a) des Gehäuses (112) ist, und die gesamte Endoberfläche (121s) des Vorsprungs (121) mit der äußeren Oberfläche (112s) des Endabschnitts (112a) des Gehäuses (112) in Kontakt ist.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der Ultraschallsensor (110) einen Ultraschalloszillator (111) zum Senden und Empfangen von Ultraschallwellen enthält; die Halterungsoberfläche des Ultraschallsensors (110) eine äußere Oberfläche (111s) eines Endabschnitts des Ultraschalloszillators (111) ist; und der Vorsprung (121) von der Halterungsoberfläche (121a) der ersten Seite des Halterungselements (120) derart hervorsteht, dass die Endoberfläche (121s) des Vorsprungs (121) die äußere Oberfläche (111s) des Ultraschalloszillators (111) kontaktiert.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Endoberfläche (121s) des Vorsprungs (121) kleiner als die äußere Oberfläche (111s) des Ultraschalloszillators (111) ist, und die gesamte Endoberfläche (121s) des Vorsprungs (121) mit der äußeren Oberfläche (111s) des Ultraschalloszillators (111) in Kontakt ist.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei: das Halterungselement (120) entweder ein Stoßstangenelement oder ein Chassiselement ist; und die Endoberfläche (121s) des Vorsprungs (121) in einer zu einer Fahroberfläche des Fahrzeugs senkrechten Richtung länger als in einer zu der Fahroberfläche parallelen Richtung ist.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei der Vorsprung (121) von einem Basisabschnitt des Halterungselements (120) in Richtung seiner ersten Seite hervorsteht; und das Halterungselement (120) zumindest einen dünnwandigen Abschnitt (122), welcher eine geringere Dicke als der Basisabschnitt des Halterungselements (120) aufweist, um an der ersten Seite des Halterungselements (120) eine Aussparung auszubilden, und/oder einen dickwandigen Abschnitt (123), welcher eine größere Dicke als der Basisabschnitt aufweist, um in Richtung der ersten Seite des Halterungselements (120) hervorzustehen, und/oder einen mehrschichtigen Abschnitt (124), welcher ein Stapelelement (124a) aufweist, welches aus einem unterschiedlichen Material als dem des Basisabschnitts hergestellt ist und an dem Basisabschnitt der ersten Seite des Halterungselements (120) befestigt ist, aufweist, sowie der dünnwandige Abschnitt (122), der dickwandige Abschnitt (123) und der mehrschichtige Abschnitt (124) des Halterungselements (120) um den Vorsprung (112b) des Halterungselements (120) herum positioniert sind.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei zumindest der dünnwandige Abschnitt (122), der dickwandige Abschnitt (123), oder der mehrschichtige Abschnitt (124) eine vorbestimmte ringförmige Form aufweist, um den Vorsprung (121) des Halterungselements (120) zu umgeben.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei der dünnwandige Abschnitt (122), der dickwandige Abschnitt (123), oder der mehrschichtige Abschnitt (124) zu dem Vorsprung (121) des Halterungselements (120) benachbart angeordnet ist.
Hinderniserfassungsvorrichtung, aufweisend: ein Halterungselement (120); und einen Ultraschallsensor (110), welcher an einer ersten Seite des Halterungselements (120) befestigt ist und das Halterungselement (120) an einem Kontaktabschnitt des Halterungselements (120) kontaktiert, wobei der Ultraschallsensor (110) einen Ultraschalloszillator (111) zum Senden von Ultraschallwellen in Richtung einer zweiten Seite des Halterungselements (120) und zum Empfangen von Ultraschallwellen von der zweiten Seite enthält, sowie die erste Seite des Halterungselements (120) seiner zweiten Seite gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das Halterungselement (120) zumindest einen dünnwandigen Abschnitt (122), welcher eine geringere Dicke als der Kontaktabschnitt des Halterungselements (120) aufweist, um an einer ersten Seite des Halterungselements (120) eine Aussparung auszubilden, und/oder einen mehrschichtigen Abschnitt (124), welcher ein Stapelelement (124a) aufweist, dass aus einem unterschiedlichen Material als das Halterungselement (120) hergestellt ist und an der ersten Seite des Halterungselements (120) befestigt ist, aufweist, sowie der dünnwandige Abschnitt (122) und der mehrschichtige Abschnitt (124) eine vorbestimmte ringförmige Form aufweisen, um den Kontaktabschnitt des Halterungselements (120) zu umgeben.