CN114341670A - 超声波传感器 - Google Patents

Abstract

本发明的超声波传感器具备检测异物向麦克风壳体(3)的底部(3a)的一面的附着的附着传感器(8)。而且，在附着传感器具备：多个可变电容(81a、81b、82a～82d、83a～83d)，包含具备在上述底部的一面侧的多个传感器电极(8a～8p)，电容值根据异物向上述一面的附着而变化；以及附着检测部(80)，测量多个可变电容中的各个可变电容的电容值亦即个别电容值、和多个可变电容的整体的合计电容值，基于个别电容值与合计电容值，判定异物向上述一面的附着，并且在存在异物的附着时确定异物的种类。

Description

超声波传感器

相关申请的交叉引用

本申请基于在2019年9月3日申请的日本专利申请号2019－160632号，在此通过参照而编入其记载内容。

技术领域

本公开涉及具有进行超声波振动的麦克风壳体的超声波传感器。

背景技术

超声波传感器例如采用以下结构：安装于车辆的保险杠等车身部件，麦克风粘贴于由有底圆筒状部件构成的麦克风壳体的底部(以下称为振动部)。而且，超声波传感器通过基于对麦克风的通电使振动部进行超声波振动来产生超声波，并且通过接受该超声波的反射波来检测存在于车辆的附近的障碍物。在这样的超声波传感器中，若在麦克风壳体的振动面存在附着物，则由此引起振动特性发生变化，而无法进行准确的障碍物检测。具体而言，若雪附着于振动部的整面，则超声波被附着物吸收，而无法进行障碍物检测。

因此，在专利文献1中提出以下技术：将两个环状电极同心圆状地配置于麦克风壳体的振动面，基于两个环状电极之间的静电电容因附着物而变化的情况，来检测附着物。

专利文献1：美国专利第8675449号说明书

然而，对障碍物检测带来影响的是在振动部的整面附着有异物的情况，水部分地附着于振动面这样的异物的部分附着等带来的影响较少，由此希望判别异物的部分附着和整面附着来检测附着物，但难以判别它们。即，静电电容根据相对介电常数的不同与附着物的附着面积而变化，但由于雪的相对介电常数为3而水的相对介电常数为80，由此在水的部分附着与雪的整面附着之间，静电电容没有明确产生差异，而难以判别它们。

发明内容

本公开的目的在于提供一种能够判别吸收超声波的雪的整面附着与影响较小的异物的部分附着的超声波传感器。

本公开的一个观点的超声波传感器具有：麦克风，由压电振动元件构成，该压电振动元件进行电信号向振动的转换以及振动向电信号的转换；麦克风壳体，呈具有构成供麦克风安装的振动部的底部和侧壁部的有底筒状，并收纳麦克风，该底部构成供麦克风安装的振动部；以及附着传感器，检测异物向底部的一面侧的附着，附着传感器具有：多个可变电容，包含具备在底部的一面侧的多个传感器电极，电容值根据异物向上述一面侧的附着而变化；以及附着检测部，测量多个可变电容中的各个可变电容的电容值亦即个别电容值、和该多个可变电容的整体的合计电容值，基于个别电容值和合计电容值，判定异物向上述一面的附着，并且在存在异物的附着时确定该异物的种类。

这样，将传感器电极配置于麦克风壳体中的底部的一面侧，该传感器电极分割为在附着传感器具备多个由该传感器电极构成的可变电容。而且，测定各个可变电容的电容变化。因此，能够将附着检测区域细分化，能够确认附着物的场所。另外，利用与附着物的种类对应的相对介电常数的不同，根据多个可变电容的合计电容值与各个电容值的关系来确定附着物的种类。由此，除了能够确定异物的附着是部分附着与整体附着中的哪一个以外，还能够确定附着物的场所以及种类。因此，能够成为能够判别对振动部的振动特性的影响较大的异物的整面附着与影响较小的异物的部分附着的超声波传感器。

此外，对各构成要素等标注的带括弧的参照附图标记表示该构成要素等与后述的实施方式所记载的具体的构成要素等的对应关系的一个例子。

附图说明

图1是第一实施方式的超声波传感器的剖视图。

图2是示出从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。

图3是附着传感器的电路图。

图4是附着检测处理的流程图。

图5是示出没有附着物的情况和雪的整面附着以及水的部分附着的情况下各自的整体电容和第一可变电容、第二可变电容的电容值的图。

图6是示出了没有附着物的情况与有附着物的情况的振幅电压的振幅比的图。

图7是示出第二实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。

图8是示出没有附着物的情况和雪的整面附着以及水的部分附着的情况下各自的整体电容和第一可变电容至第四可变电容的电容值的图。

图9是示出第三实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。

图10是将图9沿纸面左右方向延伸的直线切断后的情况的剖视图。

图11是示出第四实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。

图12是将图11以沿纸面左右方向延伸的直线切断后的情况的剖视图。

图13是示出第五实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。

图14是示出第六实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。

图15是示出第七实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。

图16是将图15以沿纸面左右方向延伸的直线切断后的情况的剖视图。

图17是示出第八实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。

图18是示出第九实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。

图19是在第十实施方式中进行说明的超声波传感器的附着检测处理的流程图。

图20是在第十一实施方式进行说明的超声波传感器的附着检测处理的流程图。

图21是在第十二实施方式进行说明的超声波传感器的附着检测处理的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图，对本公开的实施方式进行说明。此外，在以下的各实施方式相互之间，对相互相同或均等的部分标注相同附图标记来进行说明。

(第一实施方式)

参照图1～图6，对第一实施方式的超声波传感器1的构造进行说明。如图1所示，本实施方式所涉及的超声波传感器1例如通过将板状的车体部件亦即保险杠B作为安装对象来安装而安装于车辆。保险杠B具有构成车辆的外表面的保险杠外表面B1、和作为其背面的保险杠内表面B2。另外，在保险杠B形成有用于安装超声波传感器1的贯通孔亦即安装孔B3。

如图1所示，超声波传感器1具有麦克风2、麦克风壳体3、缓冲垫4、电路基板5、传感器外壳6、传感器连接器7以及图3所示的附着传感器8等，超声波传感器1经由安装部件11安装于保险杠B。

麦克风2通过将电信号转换为振动或者将振动转换为电信号，从而构成超声波传感器1中的作为拾音部以及放音部的超声波换能器，由压电振动元件构成麦克风2。麦克风2例如采用具有锆钛酸铅(以下称为PZT)等的压电膜2a、连接于压电膜2a的一面侧的正极端子2b以及连接于压电膜2a的另一面侧的负极端子2c，负极端子2c侧粘贴于麦克风壳体3。

具体而言，麦克风2中的配置有正极端子2b的一面侧朝向与向麦克风壳体3的粘贴面相反的一侧。另外，负极端子2c形成于压电膜2a的另一面侧，并且成为从压电膜2a的侧面到达一面侧这样的折叠构造。因此，负极端子2c成为与正极端子2b分离并绝缘，并且还形成于与正极端子2b相同的一面侧的构造。因此，负极端子2c即使在麦克风2的另一面侧粘贴于麦克风壳体3，也能够在麦克风2的一面侧电连接。而且，正极端子2b经过正极布线9a电连接于电路基板5所具备的未图示的正极图案，负极端子2c经过负极布线9b电连接于电路基板5所具备的未图示的负极图案。

在这样的结构中，通过对麦克风2施加成为驱动信号的电压，即对正极端子2b施加矩形波状的电压，在正极端子2b与负极端子2c之间反复产生电位差，从而使麦克风2振动。另外，若麦克风2基于外部振动而被位移，则也能够从麦克风2产生与此对应的电动势作为输出。而且，向麦克风2的驱动信号的施加以及来自麦克风2的电动势的输出经过将麦克风2与电路基板5之间相连的正极布线9a以及负极布线9b进行。

并且，在本实施方式的情况下，麦克风2经由导电性的粘合剂等粘贴于由导体构成的麦克风壳体3。因此，麦克风2的负极端子2c与麦克风壳体3电连接，麦克风壳体3与负极端子2c一同连接于电路基板5的接地电位点。此外，这里采用麦克风壳体3经由负极端子2c以及负极布线9b连接于接地电位点的构造，但也可以是以下结构：不将麦克风壳体3与负极端子2c电连接，而将麦克风壳体3直接连接于接地布线，经过接地布线连接于接地电位点。

麦克风壳体3实现将麦克风2产生的振动作为超声波输出至外部，或者将来自外部的振动传递至麦克风2的作用，在如本实施方式那样由导体构成麦克风壳体3的情况下，还实现作为对噪声的屏蔽的作用。麦克风壳体3由具有底部3a以及侧壁部3b的有底圆筒状部件构成，将麦克风壳体3的内侧作为收纳空间，通过将麦克风2粘贴于底部3a的中央部而收纳麦克风2。而且，麦克风壳体3配置为底部3a侧朝向保险杠外表面B1侧，侧壁部3b侧换言之开口部侧朝向保险杠内表面B2。

如图2中虚线所示，在从相对于底部3a的一面的法线方向观察时，麦克风壳体3的收纳空间呈四角被倒圆的长方形。因此，麦克风壳体3的侧壁部3b的与收纳空间所构成的长方形中的短边对应的部位为薄壁部3ba，与长边对应的部位为厚壁部3bb。

这样构成的麦克风壳体3通过底部3a成为振动部而进行超声波的发送。具体而言，若基于向麦克风2的成为驱动信号的电压的施加来使麦克风2振动，则与之相伴，也使底部3a振动。而且，基于这样的动作使麦克风壳体3的底部3a进行超声波振动，将底部3a中的露出的一面的法线方向作为指向轴而发送超声波。

另外，对麦克风壳体3而言，若发送的超声波的反射波返回，则与之相伴，使底部3a振动，向安装于底部3a的麦克风2传递该振动。由此，作为麦克风2的输出，产生与所传递的振动对应的电动势，因此超声波传感器1能够基于该电动势检测反射波的接收。

如上所述，在本实施方式的情况下，由导体构成麦克风壳体3，但作为导体材料，例如能够使用将铝、导电性聚合物或金属填料利用树脂固定而成的材料等。而且，麦克风壳体3经过负极端子2c以及负极布线9b电连接于在电路基板5中成为接地电位点的未图示的GND(接地)图案。

此外，虽然这里未图示，但在麦克风壳体3内填充有硅酮橡胶等防振材料。

缓冲垫4具有构成供麦克风壳体3嵌入的中空部的圆筒部，在本实施方式中，构成为有底圆筒状。麦克风壳体3与麦克风2等一同收纳在该缓冲垫4的中空部内。缓冲垫4成为由弹性材料构成的缓冲部件，抑制麦克风壳体3与保险杠B或传感器外壳6之间的振动的传递。缓冲垫4由绝缘弹性材料构成，例如由硅酮橡胶等构成。在缓冲垫4的底部形成有贯通孔4a，麦克风壳体3的内部经过该贯通孔4a而朝向电路基板5侧开口。

电路基板5具备构成超声波传感器1中的传感器电路的各部。麦克风2、麦克风壳体3经由各布线9a、9b与该电路基板5电连接，并且通过安装图1中未示出的各种电子部件而构成传感器电路。

具体而言，传感器电路采用以下的结构：除了麦克风2以外，还具备发送部、接收部、控制部、图3所示的附着检测部80等。而且，构成发送部、接收部、控制部以及附着检测部80的各种电子部件安装于电路基板5。通过该传感器电路进行障碍物检测、异物向麦克风壳体3的振动部的附着检测。

发送部基于来自控制部的控制信号，施加超声波驱动用的电压作为向麦克风2的电信号的输入。由此，使麦克风2以及麦克风壳体3的底部3a振动，发送超声波。接收部由进行差动放大的放大器等构成，在接收时将经过麦克风壳体3传递至麦克风2的振动转换为电信号。控制部进行与来自发送部的超声波的发送有关的控制、与接收部对反射波的接收有关的控制。附着检测部80用于进行异物的附着检测，构成作为传感器电路的一部分而具备的附着传感器8的一部分。在后面详述附着检测部80的详细内容以及异物的附着检测。这里，将附着检测部80作为与控制部不同的结构示出，但也可以在控制部内具备附着检测部80。

这样构成的传感器电路例如车辆行驶时等起动要求障碍物检测的自动驾驶等应用程序时，从该应用程序收到指令，进行障碍物检测。即，若从应用程序收到指令，则控制部控制发送部而对麦克风2施加规定的电压，发送超声波。另外，若该超声波被障碍物反射而其反射波返回，则基于该反射波的振动由麦克风2转换为电信号，因此该反射波被接收部接收。因此，控制部基于来自发送部的超声波的发送定时和接收部中的反射波的接收定时的时间间隔，进行求出从车辆到障碍物为止的距离等障碍物检测，将其检测结果传递至应用程序。

此外，这里，采用在电路基板5具备控制部的结构进行说明，但也可以采用在超声波传感器的外部具备控制部的结构。例如，也可以是超声波传感器的外部所具备的用于执行要求障碍物检测的应用程序的电子控制装置(以下称为ECU)、或基于来自该应用程序的指令控制超声波传感器的ECU是控制部。例如，作为控制超声波传感器的ECU，可举出声呐ECU。在超声波传感器的外部具备控制部的情况下，采用在电路基板5具备用于进行与控制部的通信的接口(以下称为I/F)的结构。而且，通过经过I/F向电路基板5输入来自控制部的驱动信号，从而驱动发送部、接收部以及附着检测部80，将接收部中的接收结果、以及附着检测部80中的检测结果传递至控制部。

传感器外壳6是构成超声波传感器1的外壳的中空状的部件，由聚对苯二甲酸丁二醇酯等硬质的绝缘性合成树脂一体形成。

具体而言，传感器外壳6采用以下结构：具有相当于筒状部的圆筒部6a、和呈大致长方体状的收纳部6b以及连接器外壳6c。圆筒部6a的内部与收纳部6b的中空部连通，在圆筒部6a内固定有粘贴了麦克风2的麦克风壳体3以及缓冲垫4，并且经过缓冲垫4的贯通孔4a将各种布线9a、9b引出至收纳部6b侧。在收纳部6b的中空部内配置有电路基板5，传感器连接器7的一端也被引出。电路基板5在收纳部6b的内部与各种布线9a、9b电连接，也与传感器连接器7的一端电连接。另外，收纳部6b中的与圆筒部6a相反的一侧的一面开口，具备防湿性部件10以便从该开口的部分填充收纳部6b的中空部内。

在传感器外壳6的一端具备连接器外壳6c，传感器连接器7的另一端从连接器外壳6c露出。

传感器连接器7用于进行超声波传感器1与外部的电连接。在图中仅示出一根，但例如具备电压施加用、GND连接用、输出用等多根。传感器连接器7的一端引出至传感器外壳6中的收纳部6b内并连接于电路基板5，并且另一端从连接器外壳6c露出。而且，通过将未图示的外部连接器与连接器外壳6c连接，从连接器外壳6c露出的传感器连接器7的另一端连接于外部连接器所具备的端子，进行超声波传感器1与外部的电连接。

附着传感器8用于检测异物向振动部的附着，例如雪的附着等。附着传感器8采用图3所示的电路结构，采用除了具备附着检测部80以外，还具备第一可变电容81a、第二可变电容81b作为可变电容81的结构。

第一可变电容81a以及第二可变电容81b由第一传感器电极8a、第二传感器电极8b以及第三传感器电极8c构成。在本实施方式的情况下，如图2所示，第一传感器电极8a、第二传感器电极8b以及第三传感器电极8c沿一个方向排列配置。

在如本实施方式那样由导体构成麦克风壳体3的情况下，在形成绝缘层3c以便覆盖麦克风壳体3的表面的基础上形成第一传感器电极8a、第二传感器电极8b以及第三传感器电极8c。绝缘层3c是为了将第一传感器电极8a、第二传感器电极8b以及第三传感器电极8c与麦克风壳体3之间电分离而形成的，在本实施方式中形成为将麦克风壳体3的底部3a整面覆盖。此外，第一传感器电极8a、第二传感器电极8b以及第三传感器电极8c的周围通过被保护层3d覆盖而被保护。另外，虽然未图示，但第一传感器电极8a、第二传感器电极8b以及第三传感器电极8c例如采用以下结构：连接于沿着麦克风壳体3的外壁面形成的布线部，通过布线部连接于电路基板5从而能够施加所希望电位。

第一传感器电极8a形成于麦克风壳体3的底部3a的一面侧。第一传感器电极8a的配置场所、形状为任意，但在本实施方式的情况下，将第一传感器电极8a配置于振动部并且设为与振动部相同的长方形，在底部3a的内周部与底部3a中的振动部的中心同轴配置。

第二传感器电极8b也形成于麦克风壳体3的底部3a的一面侧。第二传感器电极8b的配置场所、形状为任意，但在本实施方式的情况下，将第二传感器电极8b配置于与振动部不同的部分、即外缘侧，设为长方形。

第二传感器电极8b配置为其一边与第一传感器电极8a的一边对置。

第三传感器电极8c也形成于麦克风壳体3的底部3a的一面侧。第三传感器电极8c的配置场所、形状为任意，但在本实施方式的情况下，将第三传感器电极8c配置于与振动部不同的部分、即夹着第一传感器电极8a与第二传感器电极8b相反的一侧的位置的外缘侧，设为长方形。第三传感器电极8c配置为其一边与第一传感器电极8a的一边对置。

在这样的构造中，由第一传感器电极8a、第二传感器电极8b以及绝缘层3c构成第一可变电容81a，由第一传感器电极8a、第三传感器电极8c以及绝缘层3c构成第二可变电容81b。如图3所示，第一可变电容81a以及第二可变电容81b相互并联地连接于附着检测部80。

附着检测部80作为传感器电路的一部分由电路基板5所具备。附着检测部80在进行附着检测时，如图3所示，在经过第一可变电容81a或第二可变电容81b的电流路径中按顺序流过成为感测电流的交流信号。而且，通过计算第一可变电容81a以及第二可变电容81b的电容值来检测有无异物的附着、附着的状态。

具体而言，附着检测部80采用以下结构：具有开关控制部80a、电流供给部80b、特性测定部80c以及附着判定部80d。开关控制部80a采用以下结构：具备与可变电容数对应的个数的开关，在本实施方式中具有第一开关80aa以及第二开关80ab。开关控制部80a基于来自附着判定部80d的控制信号来控制各开关的接通断开。电流供给部80b通过在附着检测时施加规定的电压从而使交流信号的感测电流流过第一可变电容81a、第二可变电容81b。特性测定部80c进行流过感测电流时的第一可变电容81a、第二可变电容81b的电容值的测定。附着判定部80d基于特性测定部80c的测定结果来检测异物的附着、附着的状态。例如，附着判定部80d进行异物是水与雪中的哪一个这样的异物的种类的判定，判定异物是部分附着还是整面附着。另外，附着判定部80d在附着检测时，决定测定哪个可变电容的电容值，向开关控制部80a输出与该可变电容对应的控制信号。由此，将与希望进行电容值的测定的可变电容对应的开关按顺序接通，切换流过感测电流的可变电容，测定所希望的可变电容的电容值。

安装部件11为构成将超声波传感器1稳固地固定于保险杠B的保持器以及在保险杠外表面B1露出的作为外观设计的边框的部件，由树脂等构成。在本实施方式的情况下，安装部件11采用具有圆筒部11a和凸缘部11b以及限位部11c的结构。

圆筒部11a为供传感器外壳6的圆筒部6a、麦克风壳体3等嵌入的部分。通过在该圆筒部11a的中空部内嵌入圆筒部6a、麦克风壳体3等，从而将超声波传感器1保持于安装部件11。凸缘部11b为配置于圆筒部11a的一端，并从圆筒部11a向径向外侧延伸配置的部分。该凸缘部11b的外侧的一面构成从保险杠外表面B1露出的作为外观设计的边框。限位部11c在远离凸缘部11b规定距离的位置形成于圆筒部11a的侧面。通过在该限位部11c与凸缘部11b的内侧的一面之间夹住保险杠B中的树脂部，从而将安装部件11稳固地固定于保险杠B，将超声波传感器1安装于保险杠B。

如以上那样，构成本实施方式的超声波传感器1，经由安装部件11安装于保险杠B。如上所述，对这样构成的超声波传感器1而言，例如，若来自被要求障碍物检测的应用程序的指令输入至电路基板5，则控制部通过控制发送部而发送超声波，并且通过接收部接收其反射波，从而进行障碍物检测。另外，在未进行基于超声波传感器1的障碍物检测的定时、即未进行基于麦克风2的超声波振动时，例如在车辆的点火开关等起动开关被接通时，通过附着传感器8进行异物的附着检测。

参照图4所示的附着检测处理的流程图，对该附着检测进行说明。此外，若车辆的起动开关接通，则在附着检测部80中，在每隔规定的控制周期执行图4所示的处理。

首先，若成为附着检测的定时，则在步骤S100中，进行检测状态的设置处理。在检测状态的设置处理中，设置适合于附着检测的状态。具体而言，设为不进行障碍物检测而不使振动部振动的状态，优选设为停车中而消除行驶导致的振动的影响的状态。若为车辆的起动开关刚接通的状态，则视为是适合于附着检测的状态。

接下来，在步骤S105中，进行个别电容值测定。在个别电容值测定中，作为个别电容值，分别测定第一可变电容81a、第二可变电容81b的电容值。例如，首先设为使第一开关80aa接通并使第二开关80ab断开的状态并通过电流供给部80b使感测电流流过第一可变电容81a，通过特性测定部80c测定第一可变电容81a的电容值。接下来，设为使第一开关80aa断开并使第二开关80ab接通的状态，通过电流供给部80b使感测电流流过第二可变电容81b，通过特性测定部80c测定第二可变电容81b的电容值。这样，测定第一可变电容81a、第二可变电容81b的电容值。

接着，在步骤S110中，进行整体电容值计算。在整体电容计算中，计算电路整体的电容，这里计算第一可变电容81a与第二可变电容81b的合计电容值。例如，能够通过将在步骤S105中分别测定出的第一可变电容81a、第二可变电容81b的电容值相加来计算合计电容值。另外，设为使第一开关80aa与第二开关80ab均接通的状态，通过电流供给部80b使感测电流流过第一可变电容81a和第二可变电容81b。然后，也可以通过特性测定部80c计算第一可变电容81a与第二可变电容81b并联连接的状态下的整体电容。

然后，在步骤S115中进行是否存在附着物的判定，若这里判定为肯定，则进入步骤S120而进行确定附着物的场所和种类的处理。基于步骤S105、S110的结果进行这些处理。

在附着有异物的情况下，因第一可变电容81a、第二可变电容81b的电容值变化而整体电容值变化，因此能够通过确认整体电容值来检测异物的附着。然而，如上所述，由于水的部分附着等对障碍物检测造成的影响较少，因此不希望检测到异物附着，就不进行障碍物检测。

因此，首先，在步骤S115中基于整体电容值的变化判定是否存在附着物。无论是部分附着的情况还是整体附着的情况中的哪种的情况，在存在附着物的情况下，与不存在的情况相比较，合计电容值变化。因此，例如，基于超声波传感器的各部的设计值、电特性、构成附着传感器8的电路的各部的电阻值、静电电容、阻抗等设定用于判定有无附着物的阈值，若合计电容值超过阈值则判定为有附着物。

然后，若在步骤S115中判定为肯定，则进入步骤S120，基于步骤S110中的第一可变电容81a与第二可变电容81b的各个电容值的测定结果来确定附着物的场所和种类。

在部分附着的情况下，若异物附着于第一可变电容81a的配置场所则第一可变电容81a的电容值变化，但第二可变电容81b的电容值几乎不变化。在整体附着的情况下，异物附着于第一可变电容81a的配置场所和第二可变电容81b的配置场所双方，因此第一可变电容81a和第二可变电容81b的电容值相同地变化。基于此，通过比较第一可变电容81a与第二可变电容81b的电容值，例如通过确认两者的差的大小，能够确定是部分附着与整体附着中的哪一个。

另一方面，由于相对介电常数根据附着物的种类而不同，因此即使在整体附着的情况下，在雪与水之间，合计电容值为不同的值。另外，在相对介电常数较低的雪整体附着的情况、和相对介电常数较高的水部分附着的情况之间，合计电容值为接近的值。

因此，若通过比较第一可变电容81a与第二可变电容81b的电容值确定是部分附着还是整体附着，则进一步基于合计电容值的大小确定附着物的种类。例如，能够如以下那样确定附着物的种类：若是整体附着且合计电容值为较大的值则为水的附着，若是整体附着且合计电容值为较小的值则为雪的附着，若是部分附着且合计电容值为就部分附着而言较大的值则为水的附着等。

此外，由于分别独立地测定第一可变电容81a和第二可变电容81b的电容值，因此也考虑从一开始就基于它们的测定结果来确定有无附着物、附着物的场所以及种类。然而，若如附着物为雪的情况那样相对介电常数较小，则第一可变电容81a与第二可变电容81b的电容值的变化量较小，有可能无法准确地进行有无附着物的判定。因此，根据合计电容值判定有无附着物，在存在附着物的情况下，也使用第一可变电容81a和第二可变电容81b的各个电容值来确定附着物的场所、种类。

通过模拟，针对没有附着物的情况和存在雪的整面附着以及水的部分附着的情况分别调查了整体电容和第一可变电容81a、第二可变电容81b的电容值。图5示出其结果。如该图所示，与没有附着的情况相比较，无论是雪的整面附着的情况还是水的部分附着的情况中的哪种情况，合计电容值都增加。另外，在雪的整面附着的情况下，第一可变电容81a和第二可变电容81b的各个电容值相同地增加，但单个电容值的增加量并不大。在水的部分附着的情况下，第一可变电容81a与第二可变电容81b中的附着有水侧的电容值较大地增加，而未附着有水侧的电容值几乎没有变化。

这样，在雪的整面附着与水的部分附着的情况之间，虽然合计电容值为接近的值，但第一可变电容81a与第二可变电容81b的各个电容值产生差异。因此，基于第一可变电容81a与第二可变电容81b的各个电容值，能够确定是部分附着与整面附着中的哪一个，并且还能够确定附着物的场所、种类。

如以上说明的那样，在本实施方式的超声波传感器中，将传感器电极配置于麦克风壳体3中的底部3a的一面侧，该传感器电极分割为在附着传感器8具备多个由该传感器电极构成的可变电容。而且，测定各个可变电容的电容变化。因此，能够将附着检测区域细分化，能够确定附着物的场所。另外，利用与附着物的种类对应的相对介电常数的差异，根据多个可变电容的合计电容值与各个电容值的关系来确定附着物的种类。由此，除了能够确定异物的附着是部分附着与整体附着中的哪一个以外，还能够确定附着物的场所以及种类。因此，能够成为能够判别对振动部的振动特性的影响较大的异物的整面附着与影响较小的异物的部分附着的超声波传感器。

作为参考，对在麦克风壳体3的表面没有附着物的情况、在靠底部3a的一半的区域部分地附着有雪的侧方附着的情况、仅在振动部附着有雪的中央附着的情况、整面附着有雪的情况分别调查了影响度。具体而言，使振动部进行超声波振动而产生超声波，接收来自配置于从超声波传感器起规定距离的位置的障碍物的反射波，测定基于此时的电动势的振幅电压。其结果是，如图6所示，相对于将没有附着物的情况的最大振幅设为1的情况，在存在一半的部分附着的情况下降低至0.8倍，在仅振动部存在部分附着的情况下降低至0.7倍，进一步地，在存在整面附着的情况下大幅降低至0.4倍。这样，在产生雪的整面附着的情况下，与没有附着的情况相比较而言使振幅电压降低50％以上，因此能够检测出雪的整面附着是特别有效的。

此外，在本实施方式中，作为附着物举出雪与水为例进行了说明，但可以说除此以外，对于泥、冰也相同。即，对于泥、冰，相对介电常数接近雪，而也难以进行与水的部分附着的判别，而若如本实施方式那样，则能够辨别水的部分附着与泥、冰的整面附着。另外，对雪与泥或冰而言，已确认能够通过调查混响频率来进行判别，通过除了本实施方式的方法以外还利用混响频率，来辨别雪与泥、冰。具体而言，对于混响频率，雪不产生变化，但泥、冰产生变化。基于此，能够判别雪与泥、冰。

(第二实施方式)

对第二实施方式进行说明。本实施方式是针对第一实施方式变更多个可变电容的结构后的实施方式，其他与第一实施方式相同，因此仅对与第一实施方式不同的部分进行说明。

如图7所示，在本实施方式中，构成第一可变电容82a～第四可变电容82d四个可变电容。具体而言，采用将在第一实施方式中进行了说明的第二传感器电极8b分为第一电极8b1与第二电极8b2两个，并且将第三传感器电极8c分为第一电极8c1与第二电极8c2两个后的结构。即，采用以下结构：将第一传感器电极8a、第一电极8b1、第一电极8c1沿着一个方向排列，并且第一传感器电极8a、第二电极8b2、第二电极8c2与之平行地排列。而且，第一电极8b1与第二电极8b2沿着相对于该一个方向垂直的方向排列配置，与之平行地排列配置第一电极8c1与第二电极8c2。

由此，在第一传感器电极8a与第一电极8b1之间构成第一可变电容82a，在第一传感器电极8a与第二电极8b2之间构成第二可变电容82b。另外，在第一传感器电极8a与第一电极8c1之间构成第三可变电容82c，在第一传感器电极8a与第二电极8c2之间构成第四可变电容82d。

采用这样的结构，在异物的附着检测时，将第一传感器电极8a例如设为0V电位，将第二传感器电极8b的第一电极8b1、第二电极8b2、第三传感器电极8c的第一电极8c1、第二电极8c2按顺序设为规定的电位，例如设为5V电位。由此，能够按顺序测定第一可变电容82a～第四可变电容82d四个可变电容的各个电容值。而且，在测定全部的可变电容的合计电容值时，将各个可变电容的电容值相加来计算，或将第一传感器电极8a例如设为0V电位，而将第一电极8b1、第二电极8b2以及第一电极8c1、第二电极8c2例如设为5V电位来测定。

这样，可变电容的个数为任意，也能够如本实施方式那样采用具备四个的结构。采用这样的结构，也能够得到与第一实施方式相同的效果。

作为参考，通过模拟，针对没有附着物的情况、和存在雪的整面附着以及水的部分附着的情况分别调查了整体电容与第一～第四可变电容82a～82d的电容值。对于水，假定了在第二传感器电极8b的第二电极8b2与第三传感器电极8c的第二电极8c2之间部分附着的情况。图8示出其结果。如该图所示，与没有附着的情况相比较，在雪的整面附着的情况与水的部分附着的情况下，合计电容值均增加。另外，在雪的整面附着的情况下，第一～第四可变电容82a～82d的各个电容值相同地增加，但单个电容值的增加量并不大。在水的部分附着的情况下，存在附着的第二可变电容82b与第四可变电容82d的电容值较大地增加，而未附着有水的一侧的电容值几乎没有变化。这样，即使具备四个可变电容，其电容值的变化也与第一实施方式相同，因此能够通过相同的方法进行异物的附着检测。而且，越增多可变电容的个数，就越能够实现细分化，能够越详细地确定存在部分附着的情况的附着场所。

(第三实施方式)

对第三实施方式进行说明。本实施方式是针对第一实施方式变更多个可变电容的结构后的实施方式，其他与第一实施方式相同，因此仅对与第一实施方式不同的部分进行说明。

如图9以及图10所示，在本实施方式中，使由导体构成的麦克风壳体3作为第一传感器电极8a发挥功能。而且，通过在底部3a上隔着绝缘层3c具备第二传感器电极8b和第三传感器电极8c，从而构成第一可变电容81a和第二可变电容81b。第二传感器电极8b与第三传感器电极8c的结构与第一实施方式相同。

在该结构中，如图10所示，在第二传感器电极8b、第三传感器电极8c、以及作为第一传感器电极8a发挥功能的麦克风壳体3之间，能够形成从各电极表面经过保护层3d以及绝缘层3c的路径的第一可变电容81a和第二可变电容81b。因此，通过使成为感测电流的交流信号流过第二传感器电极8b、第三传感器电极8c，来检测在与在设为接地电位并作为第一传感器电极8a发挥功能的麦克风壳体3之间构成的第一可变电容81a、第二可变电容81b的电容值。由此，能够测定基于异物的附着的第一可变电容81a、第二可变电容81b的电容变化，而能够得到与第一实施方式相同的效果。

另外，在本实施方式中，能够设为将形成于底部3a上的第二传感器电极8b、第三传感器电极8c一同配置于比振动部靠外侧的位置的构造。由此，能够进一步减轻对振动特性的影响。

(第四实施方式)

对第四实施方式进行说明。本实施方式是相对于第三实施方式能够更适宜地检测电容变化的实施方式，其他与第三实施方式相同，因此仅对与第二实施方式不同的部分进行说明。

通过上述的第二实施方式的结构可以进行异物的附着检测。然而，由于第二传感器电极8b、第三传感器电极8c隔着绝缘层3c形成于设为接地电位的麦克风壳体3的正上方，因此在它们之间形成寄生电容，这些寄生电容会较大地造成影响。即，由于在第二传感器电极8b、第三传感器电极8c与麦克风壳体3之间仅存在绝缘层3c，因此寄生电容的电容值较大，这些电容值的变化造成影响而变得难以进行第一可变电容81a、第二可变电容81b的变化的测定。

因此，在本实施方式中，如图11以及图12所示，在第二传感器电极8b、第三传感器电极8c与麦克风壳体3之间分别具备第一保护电极100和第二保护电极101。具体而言，在麦克风壳体3上的绝缘层3c上形成第一保护电极100和第二保护电极101，在它们的周围等配置保护层3d后进一步具备绝缘层3e，在该绝缘层3e上形成第二传感器电极8b、第三传感器电极8c。然后，以保护层3f覆盖第二传感器电极8b、第三传感器电极8c。

并且，虽然未图示，但第一保护电极100、第二保护电极101经过布线部等电连接于电路基板5，而能够对它们施加所希望电位。

采用这样的结构，在异物的附着检测时，第二传感器电极8b与第一保护电极100成为同电位，并且第三传感器电极8c与第二保护电极101成为同电位。若这样，则第二传感器电极8b、第三传感器电极8c因第一保护电极100、第二保护电极101而不受到正下方的麦克风壳体3的影响，因此能够准确地测定第一可变电容81a、第二可变电容81b的电容变化。由此，能够精度更好地进行异物的附着检测。另外，能够仅测定第一可变电容81a、第二可变电容81b的电容变化，因此能进一步提高附着检测的精度，也能够放大检测范围。

(第五实施方式)

对第五实施方式进行说明。本实施方式是针对第一实施方式变更可变电容的结构后的实施方式，其他与第一实施方式相同，因此仅对与第一实施方式不同的部分进行说明。

如图13所示，在本实施方式中，沿着麦克风壳体3的底部3a的外缘交替地配置沿径向直线状地延伸的第一传感器电极8d与第二传感器电极8e。这些第一传感器电极8d与第二传感器电极8e在周向上等角度间隔地配置，布局为放射状。第一传感器电极8d与第二传感器电极8e例如采用以下结构：连接于沿着麦克风壳体3的外壁面形成的布线部，布线部连接于电路基板5从而能够对它们分别施加所希望电位。此外，这里，示出第一传感器电极8d与第二传感器电极8e分别各配置四个，它们以45°的角度间隔配置的例子，但不限定于这些个数，也可以比这里示出的数多或少。至少，若第一传感器电极8d与第二传感器电极8e为合计个数三个以上，且布局为沿着周向交替地以规定的角度间隔排列于底部3a的一面，则能够构成两个以上的可变电容。

在异物的附着检测时，第一传感器电极8d作为第一电极群例如被施加0V电位，第二传感器电极8e作为第二电极群例如被施加5V电位。而且，在测定由相邻的一组第一传感器电极8d与第二传感器电极8e构成的可变电容的电容值后，再测定由其中的一方、例如第一传感器电极8d与另一个相邻的第二传感器电极8e构成的可变电容的电容值。通过将此过程按顺序沿麦克风壳体3的底部3a的周向进行一周，能够测定各可变电容的电容值。而且，在测定全部的可变电容的合计电容值时，将各个可变电容的电容值相加来计算，或将成为第一电极群的第一传感器电极8d例如设为0V电位并将成为第二电极群的第二传感器电极8e例如设为5V电位来测定。

这样，即使是在底部3a的周向上配置多个传感器电极的结构，也能够得到与第一实施方式相同的效果。

(第六实施方式)

对第六实施方式进行说明。本实施方式也是针对第一实施方式变更可变电容的结构后的实施方式，其他与第一实施方式相同，因此仅对与第一实施方式不同的部分进行说明。

如图14所示，在本实施方式中，将直线状的第一传感器电极8f与第二传感器电极8g交替地排列为平行且等间隔。而且，将第一传感器电极8f形成为到达夹住经过底部3a的中心线的线的一方侧、即纸面上侧的端部，将第二传感器电极8g形成为到达另一方侧、即纸面下侧的端部，而设为梳齿状的布局。另外，第一传感器电极8f与第二传感器电极8g例如采用以下结构：连接于沿着麦克风壳体3的外壁面形成的布线部，布线部连接于电路基板5从而能够对它们分别施加所希望电位。此外，这里示出配置四个第一传感器电极8f，并配置三个第二传感器电极8g的例子，但不限定于这些数，也可以比这里示出的数多或少。至少，若第一传感器电极8f与第二传感器电极8g为合计个数三个以上，交替地排列而布局为梳齿状，则能够构成两个以上的可变电容。

在异物的附着检测时，第一传感器电极8f作为第一电极群例如被施加0V电位，第二传感器电极8g作为第二电极群例如被施加5V电位。而且，在测定由相邻的一组第一传感器电极8f与第二传感器电极8g构成的可变电容的电容值后，再测定由其中的一方、例如第一传感器电极8f与另一个相邻的第二传感器电极8g构成的可变电容的电容值。通过将此过程按顺序沿着第一传感器电极8f与第二传感器电极8g所排列的方向进行，能够测定各可变电容的电容值。而且，在测定全部的可变电容的合计电容值时，将各个可变电容的电容值相加来计算，或将成为第一电极群的第一传感器电极8d例如设为0V电位并将成为第二电极群的第二传感器电极8e例如设为5V电位来测定。

这样，即使是将多个传感器电极梳齿状地配置于底部3a的结构，也能够得到与第一实施方式相同的效果。

(第七实施方式)

对第七实施方式进行说明。本实施方式也是针对第一实施方式变更可变电容的结构后的实施方式，其他与第一实施方式相同，因此仅对与第一实施方式不同的部分进行说明。

如图15以及图16所示，在本实施方式中，将第一传感器电极8h与第二传感器电极8i排列为网状。具体而言，对于第一传感器电极8h，通过将一个方向作为长边方向等间隔地排列多根从而配置为条纹状。对于第二传感器电极8i，通过将与第一传感器电极8h的长边方向交叉的方向、这里为垂直的方向作为长边方向等间隔排列多根从而配置为条纹状。另外，第一传感器电极8h与第二传感器电极8i形成为各自的一方的端部到达底部3a的端部。而且，第一传感器电极8h与第二传感器电极8i例如采用以下结构：连接于沿着麦克风壳体3的外壁面形成的布线部，布线部连接于电路基板5从而能够对它们分别施加所希望电位。

另外，在麦克风壳体3的底部3a上形成绝缘层3c，在该绝缘层3c上形成第二传感器电极8i，并进一步以保护层3d以及绝缘层3e覆盖第二传感器电极8i。然后，在绝缘层3e上形成第一传感器电极8h，并进一步以保护层3f覆盖第一传感器电极8h。

此外，这里，示出分别各配置五个第一传感器电极8h和第二传感器电极8i的例子，但不限定于这些个数，也可以比这里示出的个数多或少。

在异物的附着检测时，第一传感器电极8h作为第一电极群例如被施加0V电位，第二传感器电极8i作为第二电极群例如被施加5V电位。而且，选择第一传感器电极8h中的一根与第二传感器电极8i中的一根来进行电压施加，测定由选择出的第一传感器电极8h与第二传感器电极8i的交点构成的可变电容的电容值。通过对多个第一传感器电极8h与多个第二传感器电极8i的全部的组合进行此过程，从而按顺序测定由全部的交点构成的各个可变电容的电容值。而且，在测定全部的可变电容的合计电容值时，将各个可变电容的电容值相加来计算，或将成为第一电极群的第一传感器电极8h例如设为0V电位并将成为第二电极群的第二传感器电极8i例如设为5V电位来测定。

这样，即使是将多个传感器电极网状地配置于底部3a的结构，也能够得到与第一实施方式相同的效果。

(第八实施方式)

对第八实施方式进行说明。本实施方式也是针对第一实施方式变更可变电容的结构后的实施方式，其他与第一实施方式相同，因此仅对与第一实施方式不同的部分进行说明。

如图17所示，在本实施方式中，将第一传感器电极8j与第二传感器电极8k设为将多个菱形电极相连后的构造，该第一传感器电极8j与第二传感器电极8k分别使多根正交地排列，使得各菱形电极配置为格子状。具体而言，第一传感器电极8j采用具有将一个方向作为长边方向的线部8ja和菱形电极8jb的结构，形成为菱形电极8jb等间隔地配置而线部8ja的一端到达底部3a的端部。另外，第二传感器电极8k采用具有将与第一传感器电极8j的线部8ja正交的方向作为长边方向的线部8ka和菱形电极8kb的结构。而且，形成为菱形电极8kb等间隔地配置而线部8ka的一端到达底部3a的端部。而且，第一传感器电极8j与第二传感器电极8k的各线部8ja、8ka例如采用以下结构：连接于沿着麦克风壳体3的外壁面形成的布线部，布线部连接于电路基板5从而能够对它们分别施加所希望电位。

此外，这里，示出分别各配置三个第一传感器电极8j和第二传感器电极8k的例子，但不限定于这些个数，也可以比这里示出的个数多或少。

在这样的结构中，呈相邻的菱形电极8jb与菱形电极8kb对置配置的状态，能够在它们之间构成可变电容。

在异物的附着检测时，第一传感器电极8j作为第一电极群例如被施加0V电位，第二传感器电极8k作为第二电极群例如被施加5V电位。而且，选择第一传感器电极8j中的一根与第二传感器电极8k中的一根来进行电压施加，测定在选择出的第一传感器电极8j与第二传感器电极8k的相对置的菱形电极8jb与菱形电极8kb之间构成的可变电容的电容值。例如，在选择纸面中央的第一传感器电极8j与纸面左侧的第二传感器电极8k的情况下，测定由图中被点划线包围的合计为四个的菱形电极8jb与菱形电极8kb构成的可变电容的电容值。通过对多个第一传感器电极8j与多个第二传感器电极8k的全部的组合进行此过程，从而按顺序测定构成在全部的位置的各个可变电容的电容值。而且，在测定全部的可变电容的合计电容值时，将各个可变电容的电容值相加来计算，或将成为第一电极群的第一传感器电极8j例如设为0V电位并将成为第二电极群的第二传感器电极8k例如设为5V电位来测定。

这样，即使在底部3a将多个传感器电极8j、8k设为菱形电极8jb、8kb相连后的构造，也能够得到与第一实施方式相同的效果。

(第九实施方式)

对第九实施方式进行说明。本实施方式也是针对第一实施方式变更可变电容的结构后的实施方式，其他与第一实施方式相同，因此仅对与第一实施方式不同的部分进行说明。

如图18所示，在本实施方式中，在底部3a上具备第一传感器电极8m～第四传感器电极8p。第一传感器电极8m～第四传感器电极8p配置为四边形状，这里全部形成于比振动部靠外周侧、即与厚壁部3bb对应的位置。若这样配置，则在相邻的电极彼此之间形成第一～第四可变电容83a～83d。因此，在异物的附着检测时，通过进行在相邻的电极彼此间产生电位差那样的电压施加并测定第一可变电容83a～第四可变电容83d的电容值，从而可以通过与第二实施方式相同的方法进行异物的附着检测。

在使相邻的电极彼此产生电位差时，例如，如将第一传感器电极8m设为5V电位并将第二传感器电极8n设为0V电位那样，使在第一可变电容83a～第四可变电容83d中的构成电容值的测定对象的电极彼此产生电位差即可。但是，对于位于夹住振动部的两侧的电极彼此之间、即第一传感器电极8m与第三传感器电极8o之间的第三可变电容83c、第二传感器电极8n与第四传感器电极8p之间的第四可变电容83d而言，电极间的距离较长，电容值较小。因此，也可以将第三可变电容83c与第四可变电容83d看作一个电容，将第一传感器电极8m和第二传感器电极8n设为5V电位并将第三传感器电极8o和第四传感器电极8p设为0V电位，来测定它们的合成电容值。

这样，在形成于底部3a上的多个传感器电极之间构成多个可变电容的情况下，多个传感器电极能够配置于比振动部靠外侧的位置，能够减轻对振动特性的影响。

(第十实施方式)

对第十实施方式进行说明。本实施方式是针对第一～第九实施方式变更附着检测处理的方法后的实施方式，其他与第一～第九实施方式相同，因此仅对与第一～第九实施方式不同的部分进行说明。

在图19中示出本实施方式的超声波传感器的附着检测处理的流程图，参照该图，对本实施方式的附着检测处理进行说明。

首先，在步骤S200～S210中，进行与图4的步骤S100～S110相同的处理。然后，进入步骤S215，判定在步骤S210中计算出的合计电容值是否与相当于第一阈值的水阈值相比较小。这里所谓的水阈值基于假定为产生水的整面附着时的电容值而设定，设定为比该假定的电容值低的值。然而，由于这里希望判别水的整面附着的情况，因此水阈值为与假定为产生水的部分附着、雪的整面附着等时的电容值相比较大的值。

若这里判定为否定，则进入步骤S220，判定是水的整面附着而结束处理。而且，若这里判定为否定，则进入步骤S225。

在步骤S225中，判定在步骤S210中计算出的合计电容值是否与相当于第二阈值的雪阈值相比较大。这里所谓的雪阈值基于假定为产生雪的整面附着时的电容值而设定，设定为比该假定的电容值、水阈值低的值。这里，由于希望判别没有任何异物附着的情况，因此若有在合计电容值比雪的整面附着小的状况下假定的电容值，则也可以基于该电容值设定第二阈值。

若这里判定为否定，则进入步骤S230，判定为没有异物的附着而结束处理。而且，若这里判定为肯定，则进入步骤S235。

在步骤S235中，判定在步骤S105中测定出的各个可变电容的电容值间是否存在偏差。例如，计算全部的各个可变电容的电容值的差，若该差比偏差判定阈值大，则判定为在各个可变电容的电容值间存在偏差。在这里判定为肯定的情况下，进入步骤S245，判定为雪部分附着于构成各个可变电容的电容值中更高的电容值、例如比全电容值的平均值高的电容值的可变电容的传感器电极而结束处理。另外，在判定为否定的情况下，进入步骤S240，判定为雪整面附着而结束处理。

这样，能够基于合计电容值对水的整面附着、没有异物的附着的情况预先进行判定，之后进行产生雪的整面附着的情况的确定、部分附着的附着物的种类、场所的确定。

(第十一实施方式)

对第十一实施方式进行说明。本实施方式也是针对第一～第九实施方式变更附着检测处理的方法后的实施方式，其他与第一～第九实施方式相同，因此仅对与第一～第九实施方式不同的部分进行说明。

在图20中示出本实施方式的超声波传感器的附着检测处理的流程图，参照该图，对本实施方式的附着检测处理进行说明。

首先，在步骤S300中，进行与图4的步骤S100相同的处理。然后，在步骤S305、S310中，如图4的步骤S110那样计算使感测电流流过全部的可变电容的情况下的合计电容值。然后，在步骤S315中，与图4的步骤S115相同地计算是否存在附着物的判定，在判定为肯定的情况下执行步骤S320及以后的处理，在判定为否定的情况下结束处理。

在步骤S320中，对各电极施加规定的电位，为了测定可变电容N的电容值，而测定流过构成可变电容N的传感器电极的感测电流。这里所谓的可变电容N是指附着传感器8所具备的可变电容的个数或可变电容的编号，若是第一实施方式的结构则为1～2，若是第二实施方式的结构则为1～4。例如在第一实施方式的结构的情况下，首先设为N＝1，为了测定第一可变电容81a的电容值而测定流过构成第一可变电容81a的传感器电极的感测电流。具体而言，在将第一传感器电极8a设为0V电位并将第二传感器电极8b以及第三传感器电极8c设为5V电位的状态下，仅接通第一开关80aa而测定流过构成第一可变电容81a的第二传感器电极8b的感测电流。

之后，进入步骤S325，基于在步骤S320中测定出的感测电流计算可变电容N的电容值，然后进入步骤S330并使N自加1，而进入步骤S335。然后，在步骤S335中，判定N是否为可变电容N的个数的最大值Nmax以上、即若是第一实施方式的结构则为2以上，若是第二实施方式的结构则为4以上。

若这里判定为否定，则进入步骤S320，通过测定流过构成下一可变电容N的传感器电极的感测电流，从而测定下一可变电容N的电容值。对于此时的可变电容N，由于在步骤S330中使N自加1，因此测定可变电容N+1的电容值。在第一实施方式的结构的情况下，N＝2，测定第二可变电容81b的电容值。具体而言，在将第一传感器电极8a设为0V电位并将第二传感器电极8b以及第三传感器电极8c设为5V电位的状态下，仅接通第二开关80ab而测定流过构成第二可变电容81b的第三传感器电极8c的感测电流。然后，测定第二可变电容81b的电容值。这样，若按顺序测定全部的可变电容N的电容值，则在步骤S335中判定为肯定。然后，若在步骤S335中判定为肯定，则进入步骤S340，进行与图4的步骤S120相同的处理，确定附着物的种类、场所。

这样，首先基于全部的可变电容N的合计电容值判定是否存在附着物，在存在附着物的情况下，切换至各个可变电容N的电容值的测定，来确定附着物的种类、场所。若这样，则仅在存在附着物的情况下进行该附着物的种类、场所的确定即可，因此能够实现附着检测处理的简单化。

此外，对于使感测电流流过各可变电容N，可以同时进行，也可以针对每个可变电容流过。在同时进行的情况下，能够进行相同的噪声条件下的测量，但为了测定各个可变电容N的电容值，需要与可变电容N的个数对应的多个特性测定部80c。与此相对，若如本实施方式那样针对每个可变电容流过感测电流来测定各个可变电容N的电容值，则也能够通过一个特性测定部80c来进行电容值的测定。

(第十一实施方式的变形例)

在上述第十一实施方式中，在进行电容值的测定时，对于构成可变电容N的传感器电极以外的传感器电极，也能够设为0V电位。

在该情况下，执行图21所示的附着检测处理的流程图。具体而言，在步骤S400～S415中，进行与图20的步骤S300～S315相同的处理，之后，在步骤S420中，对构成可变电容N的电极施加规定的电压，除此以外的电极成为GND电位。然后，为了测定可变电容N的电容值，而测定流过构成可变电容N的传感器电极的感测电流。这里所谓的可变电容N也是指附着传感器8所具备的可变电容的个数或可变电容的编号，若是第一实施方式的结构则为1～2，若是第二实施方式的结构则为1～4。例如在第一实施方式的结构的情况下，首先设为N＝1，为了测定第一可变电容81a的电容值而测定流过构成第一可变电容81a的传感器电极的感测电流。具体而言，在将第一传感器电极8a以及第三传感器电极8c设为0V电位并将第二传感器电极8b设为5V电位的状态下，测定流过构成第一可变电容81a的第二传感器电极8b的感测电流。

之后，进入步骤S425，与图20的步骤S325相同地计算可变电容N的电容值，然后在步骤S430、S435中进行与图20的步骤S330、S335相同的处理。然后，若在步骤S435中判定为否定，则再次返回步骤S420并重复上述处理，从而测定各可变电容N的电容值。

这样，也可以对构成作为测定对象的可变电容N的传感器电极施加规定的电压，而除此以外的传感器电极成为GND电位。通过改变这样施加的电压值，能够改变附着检测的检测区域。

(其他实施方式)

本公开依据上述的实施方式而记述，但不限定于该实施方式，还包含各种变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种组合、方式、进一步地包含它们中仅一要素、一个要素以上、或一个要素以下的其他的组合、方式也进入本公开的范畴、思想范围。

例如，关于构成超声波传感器的麦克风2、麦克风壳体3以及传感器外壳6等各部件的构造，仅是举出一个例子，能够适当地变更。

举一个例子，虽然由有底圆筒状的导体构成麦克风壳体3，但为有底筒状即可，在不会如第一实施方式等那样将麦克风壳体3用作多个传感器电极的一部分的情况下也可以不是导体。当然，在第一实施方式等任意实施方式中示出的构造中，也能够将麦克风壳体3构成为多个传感器电极的一部分。另外，在该情况下，通过在配置于底部3a上的多个传感器电极的剩余的传感器电极与底部3a之间具备第四实施方式那样的保护电极，可得到与第四实施方式相同的效果。

另外，传感器电极的配置场所、个数为任意，分割为构成多个可变电容地具备传感器电极即可。在该情况下，例如，也能够采用如第一实施方式那样各传感器电极沿着一个方向排列配置的结构，或采用如第二实施方式那样沿着一个方向以及其垂直方向排列配置的结构。

并且，举出在个别电容值的测定时对构成多个可变电容中的各个可变电容的各个传感器电极施加不同的电位、作为其一个例子为0V、5V为例，但这仅是举出一个例子。另外，虽然对通过一个特性测定部80c测定个别电容值的情况进行了说明，但也可以具备与可变电容的个数对应的特性测定部80c，通过各个特性测定部80c分别测定个别电容值。

另外，上述各实施方式并非相互无关，除了组合明显不可能的情况以外，能够适当地组合。例如，对于传感器电极的布局，在如第六实施方式那样设为梳齿状、如第七实施方式那样设为网状、或者如第八实施方式那样设为将菱形电极相连后的构造的情况下，也能够如第三实施方式那样仅在比振动部靠外侧的位置配置传感器电极。如此，也能够得到与第三实施方式相同的效果。

另外，作为成为供超声波传感器1安装的安装对象的车身部件的一个例子，举出保险杠B为例进行了说明，但也能够在保险杠B以外的车身部件、例如挡泥板等安装超声波传感器1。

Claims (12)

1.一种超声波传感器，其中，具有：

麦克风(2)，由压电振动元件构成，该压电振动元件进行电信号向振动的转换以及振动向电信号的转换；

麦克风壳体(3)，呈具有侧壁部(3b)和供所述麦克风安装的底部(3a)的有底筒状，并收纳所述麦克风，所述底部构成振动部；以及

附着传感器(8)，检测异物向所述底部的一面的附着，

所述附着传感器具有：

多个可变电容(81a、81b、82a～82d、83a～83d)，包含在所述底部的一面侧备有的多个传感器电极(8a～8p)，电容值根据异物向所述一面的附着而变化；以及

附着检测部(80)，测量所述多个可变电容中的各个可变电容的电容值亦即个别电容值、和所述多个可变电容的整体的合计电容值，基于所述个别电容值和所述合计电容值，判定异物向所述一面的附着，并且在附着有异物时确定该异物的种类。

2.根据权利要求1所述的超声波传感器，其中，

在测定所述个别电容值时，所述附着检测部通过对构成所述多个可变电容的各个可变电容的各个所述传感器电极施加不同的电位，从而对所述各个可变电容供给感测电流。

3.根据权利要求1所述的超声波传感器，其中，

所述附着检测部具有与所述多个可变电容分别对应的个数的多个特性测定部(80c)，通过利用所述多个特性测定部同时测量所述多个可变电容中的各个可变电容的所述个别电容值，来测量所述合计电容值。

4.根据权利要求1所述的超声波传感器，其中，

所述附着检测部仅具有一个特性测定部(80c)，利用该特性测定部逐个测定所述多个可变电容中的各个可变电容的电容值，通过将该各个可变电容的电容值相加来测量所述合计电容值。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的超声波传感器，其中，

所述多个传感器电极沿着所述一面上的一方向排列配置。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的超声波传感器，其中，

所述多个传感器电极沿着所述一面上的一个方向排列配置，并且还沿着相对于所述一个方向的垂直方向排列配置。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的超声波传感器，其中，

所述多个传感器电极具有直线状的第一传感器电极(8f)和第二传感器电极(8g)，所述第一传感器电极和所述第二传感器电极合计个数为三个以上，并交替地排列而布局为梳齿状。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的超声波传感器，其中，

所述多个传感器电极具有直线状的第一传感器电极(8d)和第二传感器电极(8e)，所述第一传感器电极和所述第二传感器电极相对于所述一面沿着周向交替地以规定的角度间隔排列而布局为放射状。

9.根据权利要求1～4中任一项所述的超声波传感器，其中，

所述多个传感器电极具有：

第一传感器电极(8h)，通过多根上述第一传感器电极以直线状等间隔地排列，从而配置为条纹状；以及

第二传感器电极(8i)，通过多根上述第二传感器电极在相对于所述第一传感器电极交叉的方向上以直线状等间隔地排列，从而配置为条纹状，

所述多个传感器电极通过在所述第二传感器电极上隔着绝缘层(3e)配置所述第一传感器电极从而排列为网状。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的超声波传感器，其中，

所述麦克风壳体中的侧壁部具有薄壁部(3ba)和与该薄壁部相比较厚的厚壁部(3bb)，

所述多个传感器电极仅配置于所述侧壁部中的与所述厚壁部对应的位置。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的超声波传感器，其中，

所述麦克风壳体为导体，并且连接于接地电位点，

该麦克风壳体构成所述多个传感器电极中的一部分。

12.根据权利要求11所述的超声波传感器，其中，

在所述麦克风壳体的底部与所述多个传感器电极中的形成于所述底部上的每一个所述传感器电极之间，具备与所述多个传感器电极中的形成于所述底部上的所述传感器电极同电位的保护电极(100、101)。

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