超音波センサーは音波を用いて距離を測定します。高周波パルスを発信し、反射波を待ち、往復時間を計測します。その時間を音速で割り、さらに2で割れば距離が算出できます。超音波センサーは空気中、水中、および一部の固体中で動作します。安価で頑丈であり、光の影響を受けません。

この技術はソナーに似ています。トランスデューサーがパルスを生成し、その反響を受信します。周波数は人間の可聴域を超えており、通常は40kHzです。センサーは距離に比例した信号を出力します。センサーによっては、送信用と受信用のトランスデューサーが別々になっているものもあれば、モードを切り替える単一のトランスデューサーを使用するものもあります。

超音波センサーの特性

• 範囲：数センチメートルから数メートル。
• ビーム幅：広いため、角度分解能が制限される。
• 更新速度：赤外線やライダーよりも遅い。
• 気温、湿度、風の影響を受ける。
• 柔らかい物体、角度のついた物体、または小さな物体を検出する能力が低い。

超音波センサーは、障害物検出のために移動ロボットでよく使われています。屋内環境では安価で信頼性が高いです。ロボット掃除機は階段や壁を避けるために超音波センサーを使用しています。自動車は駐車支援にこれを使用しています。広いビームは利点でもあり欠点でもあります。広い範囲の障害物を検出できますが、障害物の正確な位置を特定することはできません。そのため、安全停止には適していますが、マッピングには不向きです。超音波センサーは、赤外線センサーやライダーと組み合わせて使用​​されることがよくあります。赤外線センサーは、精密な検出のために狭いビームを提供します。超音波センサーは、安全のために広いビームを提供します。両方を組み合わせると、どちらか一方だけの場合よりも広い範囲をカバーできます。