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 halpa ja helppokäyttöinen. Siksi ultraäänimittausantureita on käytetty laajalti monilla aloilla, kuten tasonmittaus, ajoneuvon turvallisuuden ajoapujärjestelmä, robottiautomaattinen navigointi, taistelualusta, maaston havaitseminen ja jopa joen pinnan valvonta. Lisäksi, koska ultraääniaallot ovat kauempana kuin sähkömagneettiset aallot ja ultraääniaallot, joita käytetään laajalti 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 Ultraäänietäisyysanturilla on lyhyt toimintaetäisyys, sitä voidaan käyttää vain lähietäisyyden kohteiden havaitsemiseen (kuten ultraäänianturit pysäköintipaikassa tai peruutustörmäysvaroittimet), eikä se sovellu ympäröivien kohteiden havaitsemiseen lähellä ajoneuvoa (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 tai tarvittavan hätämittauksen ajoissa välttämiseksi ajoneuvojen törmäysten välttämiseksi tai törmäysten seurausten lieventämiseksi. Lyhyen kantaman tutkan hinta on kuitenkin kallis, mikä rajoittaa sen edistämistä ja käyttöä tavallisissa autoissa. Siksi kehittämistä kustannustehokkaasti Ultraäänianturien ja kohteen havaitsemisjärjestelmien on edistettävä autojen törmäyksenestojärjestelmien kehittämistä ja yleismaailmallista soveltamista, joissa on monipuolinen havaitseminen. Samanaikaisesti tätä tekniikkaa voidaan soveltaa myös taistelualustojen tai kenttärobottien automaattiseen kohteentunnistusjärjestelmään.