Wiele zastosowań ultradźwiękowego czujnika odległości

Fale ultradźwiękowe mają charakterystykę wiązki i odbicia, które zasadniczo mogą przemieszczać się po linii prostej, a ich energia jest znacznie większa niż fal dźwiękowych o niskiej częstotliwości i tej samej amplitudzie. Bezkontaktowy ultradźwiękowy czujnik odległości jest wykonany z wykorzystaniem tej cechy fal ultradźwiękowych. W powietrzu działanie ultradźwiękowych czujników pomiaru odległości jest prawie niezależne od światła, kurzu, dymu, zakłóceń elektromagnetycznych i gazów toksycznych, a także jest niedrogie i łatwe w użyciu. Dlatego ultradźwiękowe czujniki odległości są szeroko stosowane w wielu dziedzinach, takich jak pomiar poziomu, systemy wspomagania bezpieczeństwa pojazdów, automatyczna nawigacja zautomatyzowana, platforma bojowa, wykrywanie terenu, a nawet monitorowanie poziomu rzek. Ponadto, ponieważ fale ultradźwiękowe są dalej niż fale elektromagnetyczne i fale ultradźwiękowe, które są szeroko stosowane jako nośniki informacji w wykrywaniu celów podwodnych, identyfikacji, pozycjonowaniu, komunikacji i nawigacji oraz wydobywaniu ropy na morzu. w tym celu, w dogłębnym badaniu wytwarzania i propagacji fal ultradźwiękowych, rozwój wysokiej wydajności przetwornik ultradźwiękowy oraz poszukiwanie nowych metod przetwarzania sygnału ultradźwiękowego mają ogromne znaczenie praktyczne dla promowania rozwoju technologii przetworników ultradźwiękowych i technologii ultradźwiękowej.

Wraz ze wzrostem liczby samochodów na świecie, z dnia na dzień wzrasta liczba wypadków drogowych, szczególnie na drogach miejskich oraz wypadków drogowych na drogach ekspresowych. Adaptacyjna technologia antykolizyjna pojazdu i samochodowy system ostrzegania przed kolizją są powiązane z technologią pomiaru odległości, a obwód czujnika odległości z przetwornikiem ultradźwiękowym stał się gorącym tematem badawczym w dziedzinie inżynierii pojazdów i technologii kontroli pomiarów.

W ciągu ostatnich dziesięciu lat urządzenia antykolizyjne opracowane przez europejskie i amerykańskie firmy samochodowe zwykle wykorzystywały radar fal milimetrowych jako czujnik pomiaru odległości skierowany do przodu pojazdu. Ponieważ radar fal milimetrowych może wykrywać odległe obiekty, dzięki czemu sterownik pokładowy ma wystarczająco dużo czasu na przetworzenie i wykorzystanie informacji z czujników, aby zapobiec zderzeniu pojazdu z przeszkodą. Jednak więcej wypadków kolizyjnych ma miejsce w momencie zmiany pasa ruchu, skrętu lub cofania ultradźwiękowy przetwornik odległości nie ogranicza się do pojazdu poruszającego się do przodu z dużą prędkością. Wymaga to, aby aktywny system antykolizyjny samochodu spełniał podstawową funkcję rozpoznawania obiektów otaczających pojazd, przewidywania z wyprzedzeniem zagrożenia czy automatycznego utrzymywania bezpiecznej odległości. 

Od wspólnego ultradźwiękowy czujnik odległości ma krótki zasięg działania, można go używać tylko do wykrywania celów bliskiego zasięgu (takich jak sondy ultradźwiękowe na parkingu lub urządzenia ostrzegające przed kolizją cofania) i nie nadaje się do wykrywania obiektów otaczających blisko pojazdu (większych niż 15 m). W tym celu niektóre znane firmy samochodowe planują zainstalować w samochodzie radar krótkiego zasięgu, który może wykryć do 8 obiektów w promieniu 20 m od pojazdu. Ten dodatkowy warunek rejestracji może zostać wykorzystany do aktywacji systemu antykolizyjnego pojazdu, oszacowania w czasie rzeczywistym względnej odległości i prędkości pojazdu od otaczających go obiektów, aby określić, czy istnieje ryzyko wypadku drogowego i wydać ostrzeżenie lub dokonać niezbędnych pomiarów awaryjnych na czas, aby uniknąć kolizji pojazdu lub złagodzić skutki kolizji pojazdu. Jednak cena radaru krótkiego zasięgu jest wysoka, co ogranicza jego promocję i zastosowanie w zwykłych samochodach. Dlatego rozwój jest opłacalny czujniki ultradźwiękowe i systemy wykrywania celów muszą promować rozwój i uniwersalne zastosowanie samochodowych systemów antykolizyjnych z wszechstronną detekcją. Jednocześnie technologię tę można zastosować także w systemie automatycznego rozpoznawania celów dla platform bojowych czy robotów polowych.