「超音波」という言葉を聞いたことはあっても、実際にどのようなものかを説明するのは意外と難しいのではないでしょうか。

超音波とは、人の耳には聞こえない空気の振動のことです。私達が普段聞いている「音」が空気の振動ということは、学校で習った記憶がある方もいるでしょう。私達が発している「声」も同様です。呼吸時の息がぶつかることで、「声帯」と呼ばれる器官が振動します。そして、その振動が周辺の空気を震わせることによって、声となって人の耳に伝わります。余談ですが、人それぞれ声質や声の高さが違うのは、声帯の長さや、その声帯のどの部分に息がぶつかるかで変わるそうです。

以上のような発声の仕組みを知ると、超音波も、人の耳に聞こえないだけで、声（音）と似たようなものと言えるでしょう。

超音波センサーの仕組みと特徴

そんな超音波を利用したセンサーに「超音波センサー」があります。超音波センサーは、対象物にぶつかった超音波（空気の振動）が反射して返ってくるまでの時間を計算することで、対象物までの距離や液体の量などを計測しています。

センサーには、ほかにも感知範囲が広い「焦電型赤外線センサー」や、障害に感度が左右されにくい「距離センサー」などがあります。超音波センサーは、障害物に強く、距離センサーに原理が似ています。しかし、距離センサーよりも広い範囲の感知が可能です。

超音波センサーには、以下のような特徴があります。
・透明なガラスや液体でも反射する
・多少のホコリや汚れに遮られることなく計測できる
・複雑な形状の対象物でも検出可能
・精度が高く、誤差が少ない
・寿命が長い

意外といろいろある！超音波の活用例

聞き覚えはあってもあまり馴染みがない超音波ですが、日常生活から業務の中まで、幅広く活用されています。以下に、超音波を活用している例を挙げます。

自動照明

部屋の中に入ると自動的に明かりがつく、またはライトの前に立つと自動的に明かりがつくような照明があります。これらの照明に使われている、人の存在を感知して反応する「人感センサー」は、基本的には赤外線を利用しています。しかし、中には、超音波技術を用いているものがあります。

車の衝突防止装置

車と物・人体の衝突を防止する「車の衝突防止装置」は、仕組みは人感センサーを使った自動照明に似ていますが、それだけでは衝突までに間に合いません。そこで、環境変化による誤作動が起こりにくく、物体の検出距離が3～10mと長めの超音波センサーを併用している場合があります。

ソナー

「ソナー」は、超音波を利用して水中の物を探知する機器です。ソナーが探知できるものはいくつもあります。たとえば、株式会社ソニックが販売しているソナーは、超音波を用いて魚群を探すことに長けた機器です。ソナーが探知できるものには、ほかに水上艦艇や潜水艦、機雷の探索があります。

意識してみると、身の回りにも超音波を使っているものは意外とあります。照明や自動車以外にも、どんなものに超音波が使われているか、調べてみるのも面白いかもしれませんね。