Ultraäänietäisyysmittausanturin useita sovelluksia

Ultraääniaalloilla on säde- ja heijastusominaisuudet, jotka voivat periaatteessa kulkea suoraa linjaa pitkin, ja niiden energia on paljon suurempi kuin saman amplitudin matalataajuisten ääniaaltojen. Kosketukseton ultraäänietäisyysanturi on valmistettu käyttämällä tätä ultraääniaaltojen ominaisuutta. Ilmaväliaineissa ultraäänietäisyysmittausanturien suorituskyky on lähes riippumaton valosta, pölystä, savusta, sähkömagneettisista häiriöistä ja myrkyllisistä kaasuista, ja se on edullinen ja helppokäyttöinen. Siksi ultraäänimittausantureita on käytetty laajalti monilla aloilla, kuten tasonmittauksessa, ajoneuvon turvallisessa ajoavustusjärjestelmässä, robottiautomaattisessa navigoinnissa, taistelutasolla, maaston havaitsemisessa ja jopa joen pinnan valvonnassa. Lisäksi, koska ultraääniaallot ovat kauempana kuin sähkömagneettiset aallot ja ultraääniaallot, joita käytetään laajasti tiedon välittäjinä vedenalaisten kohteiden havaitsemisessa, tunnistamisessa, paikantamisessa, viestinnässä ja navigoinnissa sekä offshore-öljyn kehittämisessä. Tässä tarkoituksessa ultraääniaaltojen synnyn ja leviämisen syvätutkimuksessa korkean suorituskyvyn kehittäminen ultraäänianturi ja uusien ultraäänisignaalinkäsittelymenetelmien tutkiminen ovat erittäin käytännönläheisiä ultraäänianturiteknologian ja ultraäänitekniikan kehityksen edistämisessä.

Autojen lisääntyessä maailmassa ajoneuvojen törmäysonnettomuudet ovat lisääntyneet erityisesti kaupunkiteillä ja liikenneonnettomuudet moottoritiellä lisääntyvät päivä päivältä. Mukautuva ajoneuvojen törmäyksenestotekniikka ja autojen törmäyksenestojärjestelmä liittyvät vaihteluteknologiaan, ja ultraäänianturien etäisyysanturipiiristä on tullut kuuma tutkimusaihe ajoneuvotekniikan ja mittausten ohjaustekniikan alalla.

Viimeisen kymmenen vuoden aikana eurooppalaisten ja amerikkalaisten autoyhtiöiden kehittämät törmäyksenestolaitteet ovat käyttäneet millimetriaaltotutkaa ajoneuvon etuosan etäisyysmittausanturina, koska millimetriaaltotutka pystyy havaitsemaan kaukana olevat kohteet, jolloin ajoneuvon ohjaimella on riittävästi aikaa käsitellä ja hyödyntää tunnistustietoa estääkseen ajoneuvon törmäyksen esteeseen. Kuitenkin enemmän törmäysonnettomuuksia tapahtuu sillä hetkellä, kun ajoneuvo vaihtaa kaistaa, kääntyy tai peruuttaa, ja Ultraäänietäisyysanturi ei rajoitu ajoneuvoon, joka liikkuu eteenpäin suurella nopeudella. Tämä edellyttää, että auton aktiivisella törmäyksenestojärjestelmällä on perustoiminto, joka tunnistaa ajoneuvoa ympäröivät esineet, ennakoi vaaran etukäteen tai säilyttää automaattisesti turvallisen ajoetäisyyden. 

Yleisestä lähtien Ultraäänietäisyysanturin toimintaetäisyys on lyhyt, sillä sitä voidaan käyttää vain lähietäisyyden kohteiden havaitsemiseen (kuten ultraäänianturit pysäköintipaikassa tai peruutusvaroituslaitteet), eikä se sovellu ympäröivien kohteiden havaitsemiseen ajoneuvon lähellä (yli 15 m). Tätä tarkoitusta varten jotkut tunnetut autoyritykset suunnittelevat asentavansa autoon lyhyen kantaman tutkan, joka pystyy havaitsemaan jopa 28 metrin etäisyyden. Tämän lisähankintaehdon avulla voidaan aktivoida ajoneuvon törmäyksenestojärjestelmä, arvioida reaaliajassa ajoneuvon ja ympäröivien kohteiden suhteellinen etäisyys ja nopeus liikenneonnettomuusriskin selvittämiseksi ja varoituksen antaminen tai tarvittava hätämittaus ajoissa ajoneuvon törmäysten välttämiseksi tai ajoneuvojen törmäysten seurausten lieventämiseksi. Lyhyen kantaman tutkan hinta on kuitenkin kallis, mikä rajoittaa sen edistämistä ja käyttöä tavallisissa autoissa. Siksi kehittämistä kustannustehokkaasti Ultraääniantureiden ja kohteen havaitsemisjärjestelmien on edistettävä autojen törmäyksenestojärjestelmien kehittämistä ja yleismaailmallista käyttöä, joissa on monipuolinen tunnistus. Samanaikaisesti tätä tekniikkaa voidaan soveltaa myös taistelualustojen tai kenttärobottien automaattiseen kohteentunnistusjärjestelmään.