JP2002238095A

JP2002238095A - 超音波マイクロホン

Info

Publication number: JP2002238095A
Application number: JP2001034116A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kani; 博之可児; Hirotomo Asa; 弘知麻; Takashi Harada; 隆嗣原田
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】超音波マイクロホン１の残響波を安定させ
て、残響波から超音波マイクロホン１の異常を正確に検
出することが可能となる超音波マイクロホン１を提供す
る。【解決手段】有底筒状のマイクロホン筐体２の底部４
内面４ａに固着される圧電振動素子３を備え、マイクロ
ホン筐体２の底部４と対向する面にマイクロホン筐体の
内側空間６を塞ぐように筒状部５の内周面５ｂに設けた
蓋部７を備えることで、蓋部７が筒状部５を拘止し、筒
状部５から超音波放射面４ｂへの振動影響を軽減してい
る。それにより、残響波の持続時間を安定させることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両搭載用の障害
物検知センサ等に用いられる超音波マイクロホンに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の超音波マイクロホン１００は、例
えば特開平９−２８４８９６号公報（図１２参照）に開
示されているように、底部１０３と筒状部１０５が一体
形成された有底筒状の振動ケース１０１を有し、この振
動ケースの底部１０３内面に圧電振動素子１０２を固着
させている。そして、圧電振動素子１０２に交流電圧を
印加して振動ケース１０１の底部１０３を振動させるこ
とで、圧電振動素子１０２を固着させた底部１０３の内
面と表裏一体であるところの外表面（超音波放射面）１
０４より、超音波放射面１０４の前面空間に向けて超音
波を放射させる構成である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、超音波マイ
クロホンの底部内面に固着させた圧電振動素子に交流電
圧を印加して超音波放射面を振動させて超音波を送信す
る際、圧電振動素子への交流電圧の印加を停止させても
送信された送信波の後に残響波が発生する。そして、こ
の残響波が所定レベルまで減衰する時間から超音波マイ
クロホンの異常を検出する方法が用いられている。ここ
で言う超音波マイクロホンの異常とは、例えば圧電振動
素子への送電線部での断線や超音波放射面への異物付着
（泥、氷結物等）等であり、これら異常が発生すると残
響波が所定レベルまで減衰する時間が短くなる現象とし
て現れる。

【０００４】ここで残響波の減衰特性は、超音波マイク
ロホンを構成するケース体としての振動ケースの持つ慣
性振動を主要因に決定される。この振動ケースが、例え
ば特開平９−２８４８９６号公報（図１２参照）に開示
されている超音波マイクロホン１００における一面開口
状の振動ケース１０１である場合においては、振動ケー
ス１０１の筐体を構成する底部１０３の面（超音波放射
面）１０４の持つ慣性振動と、振動ケース１０１の筒状
部１０５の側面の持つ慣性振動との組合わせによりな
る。そして、これら超音波放射面１０４と側面との慣性
振動の組合わせにおいて、各々の面の慣性振動の周波数
や位相が異なる事由により複雑な残響波を形成すること
となる。特に、図１２のように一面開口状の筒状部にお
いては、開口側の端部が自由端となっており筒状部の側
面における慣性振動を助長させている。このことは、超
音波放射面と筒状部との慣性振動の組合わせにおいて、
より複雑な残響波を形成することとなる。

【０００５】つまり、残響波の減衰時間の長短が発生し
やすく、超音波マイクロホンの異常を示す残響波の減衰
時間と混同する事態となって、残響波の減衰特性から超
音波マイクロホンの異常を正確に検出することができな
くなる問題がある。

【０００６】本発明の目的は上記の点に鑑み、超音波マ
イクロホンの残響波を安定させて、残響波から超音波マ
イクロホンの異常を正確に検出することが可能となる超
音波マイクロホンを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の請求項１記載の超音波マイクロホンに
よると、有底筒状に形成された振動ケースの底部内面に
固着される圧電振動素子を備え、圧電振動素子を収容す
る振動ケースの内側空間を塞ぐように振動ケースの筒状
部に設けた蓋部を備えたことを特徴とする。

【０００８】このように振動ケースの筒状部に設けた蓋
部は、この蓋部が筒状部を拘止し筒状部の側面の慣性振
動を抑止する効果がある。つまり、底部の面と筒状部の
側面との慣性振動を組合わせたケース体としての振動ケ
ースの持つ慣性振動は、筒状部の側面の慣性振動による
影響が軽減される。それにより、底部の面と筒状部の側
面の各々の面の慣性振動の周波数や位相が異なる事由に
より複雑な残響波を形成しにくくなり、残響波の減衰時
間の長短の発生が抑えられる。

【０００９】よって、超音波マイクロホンの正常時にお
ける残響波の減衰時間を長くなるように安定させて設定
することができ、超音波マイクロホンの異常時における
残響波の減衰時間の短い場合と混同することなく、残響
波から超音波マイクロホンの異常を正確に検出すること
が可能となる超音波マイクロホンを提供できる。

【００１０】本発明の請求項２記載によると、蓋部の板
厚は、底部の板厚よりも厚く形成されていることを特徴
とする。

【００１１】底部内面に固着させた圧電振動素子の振動
時に、底部の面とともに蓋部へも振動が伝播されて蓋部
が振動するが、蓋部の板厚を底部の板厚よりも厚く形成
することで蓋部の振動が抑えられる。このように蓋部の
振動を抑えれば、蓋部の筒状部と接することによる筒状
部への振動伝播を軽減させ、筒状部での慣性振動を抑止
する効果がある。

【００１２】本発明の請求項３記載によると、蓋部は、
振動ケースの内周面に嵌着されていることを特徴とす
る。

【００１３】このように蓋部を振動ケースの内周面に嵌
着させれば、蓋部が振動ケースの外周より外に飛び出す
ことがなく、コンパクトな形状の超音波マイクロホンと
なる。

【００１４】本発明の請求項４記載によると、蓋部は、
振動ケースと同一材により形成されていることを特徴と
する。

【００１５】このように、振動ケースと同一材により蓋
部を形成すれば、振動ケースに温度変化が加わる場合で
あっても、振動ケース、蓋部ともに同一材料であるので
線膨張率が同一となり、例えば筒状体が鼓形状に変形す
ることがなくなる。よって、筒状体の振動ケースの形状
が安定して、残響波の発生を安定させる効果がある。

【００１６】本発明の請求項５記載によると、蓋部と筒
状部との接合部隙間を埋める封止材が添着されているこ
とを特徴とする。

【００１７】底部の面に固着させた圧電振動素子の振動
時に、振動ケース内の内側空間を伝播して蓋部へ振動波
が伝播されるが、この伝播された振動波が蓋部と筒状部
の接合部隙間を通過してしまわないように封止材により
蓋部と筒状部の接合部隙間を埋めれば、伝播された振動
波が安定して蓋部を振動させること可能となり、残響波
の発生を安定させる効果がある。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態である
超音波マイクロホンを図面を参照して詳細に説明する。
なお、本実施形態における超音波マイクロホンは、車両
と障害物（前方検知物）との距離を検出し、この検出情
報に基づいて警報等を発信する車両搭載用の障害物検知
装置に用いられる。図１は、本発明の一実施形態である
超音波マイクロホンの詳細を示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は図１（ａ）を下方から見た下面図、（ｃ）は図
１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。図２は、超音波マイ
クロホンを自動車の障害物検知装置に適用した例を示す
ブロック図である。

【００１９】図１に示すように、超音波マイクロホン１
は、防滴型構造であり底部４と筒状部５が一体形成され
た有底筒状の振動ケースであるマイクロホン筐体２（ア
ルミニウム合金製）を有し、このマイクロホン筐体２の
底部４の内面４ａに円形平板形状の圧電振動素子（圧電
セラミックス）３をマイクロホン筐体２と電気的接触を
持つように導電性の接着剤、もしくははんだ付けにより
接合固着させている。そして、マイクロホン筐体２の底
部４とは反対側の面にマイクロホン筐体２の内側空間６
を塞ぐようにマイクロホン筐体２の筒状部５に固定され
た蓋部７を備えた構成である。

【００２０】具体的には、蓋部７の外周面は、筒状部５
の内周面５ｂと全周で接触させており、かつ筒状部５の
内周面５ｂと蓋部７の外周面との接触圧を上げて両者
５、７の密着性の安定を図っている。このように蓋部７
をマイクロホン筐体２の内周面５ｂに嵌着させれば、蓋
部７がマイクロホン筐体２の外周より外に飛び出すこと
がなく、コンパクトな形状の超音波マイクロホン１とな
る。

【００２１】そして、蓋部７は、マイクロホン筐体２と
同一材であるアルミニウム合金により形成されている。
それにより、マイクロホン筐体２に温度変化が加わる場
合であっても、マイクロホン筐体２、蓋部７ともに同一
材料であるので線膨張率が同一となり、例えば筒状体が
鼓形状に変形することがなくなる。よって、筒状体のマ
イクロホン筐体２の形状が安定して、後述する残響波の
発生を安定させる効果がある。

【００２２】また、蓋部７の板厚は、底部４内面４ａに
固着させた圧電振動素子３の振動時に、底部４の面とと
もに蓋部７へも振動が伝播されて蓋部７が振動するのを
抑えるように底部４の板厚よりも厚く形成されている。
つまり、蓋部７の振動を抑えれば、蓋部７の筒状部５と
接することによる筒状部５への振動伝播を軽減させ、筒
状部５での慣性振動を抑止する効果がある。

【００２３】マイクロホン筐体２の内側空間６では、圧
電振動素子３を駆動する電力供給用のリード線８ａ、８
ｂを圧電振動素子３およびマイクロホン筐体２の内部壁
に各々電気接合させている。なお、内側空間６は底部４
の内面４ａから放射される超音波を吸収するように、内
側空間６の内の６ａの空間にはスポンジが封入され、６
ｂの空間には樹脂が封入されて封止樹脂層を形成させて
いる。なお、リード線８ａ、８ｂは、蓋部５を貫通する
穴部を通過させた後、この穴部を密封させて塞いでい
る。

【００２４】このように形成した超音波マイクロホン１
は、圧電振動素子３に後述する電気回路から電力供給
し、圧電振動素子３を振動させることで底部４を振動さ
せている。この底部４振動により圧電振動素子３を固着
させた底部４の内面４ａと表裏一体であるところの外表
面（超音波放射面）４ｂから超音波放射面４ｂの前面空
間に向けて超音波を放射させる構成である。なお、５ａ
は、筒状部５の面（外周面）である。

【００２５】そして、超音波放射面４ｂの前面空間に障
害物がある場合、放射させた超音波が障害物にて反射さ
れる。この反射された反射波を超音波放射面４ｂで受波
し、この受波した振動による変位ひずみを底部４と一体
に圧電振動素子３が受けることで、圧電振動素子３に起
電力を発生させる。発生させた起電力は、リード線８
ａ、８ｂを経由して後述する電気回路に送信される。つ
まり、本実施形態の超音波マイクロホン１は、送受波型
の超音波マイクロホンを構成している。

【００２６】図２に示すように障害物検知装置１Ａは、
図１に示した超音波マイクロホン１に対して超音波を送
信（放射）させるための電気回路部分と、障害物にて反
射された反射波を受信するための電気回路部分と、超音
波の送信および反射波の受信情報による警報信号の発信
等を制御する制御回路部２０等から構成される。

【００２７】超音波を送信（放射）させるための電気回
路部分は、規定周波数（例えば４０ｋＨｚ）を発信する
発信回路部２１と、この発信回路部２１よりの信号を受
けて超音波マイクロホン１を駆動する駆動回路２２等よ
りなる。また、障害物にて反射された反射波を受信する
ための電気回路部分は、反射波を受信した信号を増幅さ
せる増幅回路部２３である。なお、２４は、超音波の送
信と反射波の受信を切替える信号切替部である。

【００２８】制御回路部２０は、発信回路部２１へ発信
開始指令および発信終了指令等を発する部分、増幅回路
部２３より増幅された信号を受けて障害物までの距離を
判定する距離判定部２０ａ、および増幅回路部２３より
増幅された信号を受けて超音波マイクロホン１の異常を
判定する異常判断部２０ｂ等を内部に備えている。

【００２９】ここで、異常判断部２０ｂが判断する超音
波マイクロホン１の異常とは、例えば圧電振動素子３へ
の送電線部での断線や超音波放射面への異物付着（泥、
氷結物等）等が発生して超音波放射面４ｂから正常に超
音波が発信されていない状況を言う。そして、このよう
な異常状態が発生すると残響波が所定レベルまで減衰す
る時間が短くなる現象として現れるので、この残響波が
所定レベルまで減衰する時間を検出することで異常判断
を行っている。

【００３０】上述した残響波とは、超音波マイクロホン
１の底部４内面４ａに固着させた圧電振動素子３に交流
電圧を印加して超音波放射面４ｂを振動させて超音波を
送信する際、圧電振動素子３への交流電圧の印加を停止
させても送信された送信波の後に減衰しながら引き続き
発生する振動波を言う。詳細には、超音波放射面４ｂが
圧電振動素子３により振動した後、超音波放射面４ｂで
の振動が減衰しながら持続する際に圧電振動素子３がこ
の振動を感知して増幅回路部２３に信号を発信する振動
波形のことを言う。

【００３１】図３は、図２中の障害物検知装置１Ａの一
部を示す概略回路図である。図３に示すように、増幅部
２２ａ、トランス部２２ｂ等からなる駆動回路２２は、
発信回路部２１よりの発信信号を受けて圧電振動素子３
に超音波（例えば４０ｋＨｚ）を１０パルス発信する。
この発信パルスは、リード線８ａを経由して圧電振動素
子３に伝送されており、かつ駆動回路２２、圧電振動素
子３、増幅回路部２３の３者間は結線（電気接続）され
ている。

【００３２】この電気回路において、例えばリード線８
ａが断線することとなっても駆動回路２２よりの発信パ
ルスは増幅回路部２３に送信され、かつ駆動回路２２は
発信パルスを送信し終わった後にも駆動回路２２自体か
ら残響パルスを発信する。この駆動回路２２自体から発
信される残響パルスの持続時間は短いものの、リード線
８ａが断線していない時に圧電振動素子３から発信され
る振動波と混同する事となる。特に、超音波マイクロホ
ンを構成するケース体としてのマイクロホン筐体２の構
成によっては、以下に示すように、残響波の減衰特性に
ばらつきが生じ、例えばリード線８ａの断線等の故障
（異常）時と、正常時とを振動波（残響パルス）の持続
時間から判断するのが困難である。

【００３３】そこで、本発明の超音波マイクロホン１で
はマイクロホン筐体２の構成を工夫して、振動波の持続
時間から超音波マイクロホン１の異常時と正常時判断で
きるようにしたので、以下説明する。

【００３４】残響波の減衰特性は、超音波マイクロホン
を構成するケース体としてのマイクロホン筐体２の持つ
慣性振動を主要因に決定される。そして、マイクロホン
筐体２の慣性振動は、主にマイクロホン筐体２を構成す
る底部４の面（超音波放射面）４ｂの振動と筒状部５の
面５ａの振動とが重ね合わされて決定される。

【００３５】ここで、超音波放射面４ｂからの超音波の
送信直後の残響波発生時における超音波放射面）の振動
と筒状部５の面５ａの振動を比較した状態を図４、図５
に示す。図４は、正常時の超音波放射面４ｂ振動と筒状
部５の面５ａの振動との振動特性を説明する説明図であ
る。図５は、異常時の超音波放射面４ｂ振動と筒状部５
の面５ａの振動との振動特性を説明する説明図である。
なお、ここで示す振動特性は、マイクロホン筐体２に蓋
部７を備えていない状態である。

【００３６】通常、図４に示すようにマイクロホン筐体
２は、超音波放射面４ｂの振動（４−１）の方が筒状部
５の面５ａの振動（４−２）に比べ振動強度は大きく、
かつ長く持続する特性を有するように構成されている。
しかし、マイクロホン筐体２に加わる温度変化やマイク
ロホン筐体２に付着物（泥、氷結物等）が付着すると、
超音波放射面４ｂ振動と筒状部５の面５ａの振動との振
動減衰特性が変化する異常が発生する。例えば、図５に
示すように、筒状部５の面５ａの振動（５−２）の方が
超音波放射面４ｂの振動（５−１）に比べて振動の持続
時間が長くなる領域（図５中Ａ部に示す）が発生する。
このような状況下において超音波放射面４ｂの振動と筒
状部５の面５ａの振動の重ね合わせによる状態が変化
し、残響波の減衰特性として残響波の持続時間が短くな
る場合が発生し、超音波マイクロホン１の異常時と混同
する事態となる。

【００３７】そこで、本発明の超音波マイクロホンで
は、マイクロホン筐体２に蓋部７を備えた構成とした。
以下、図６から図８を用いてマイクロホン筐体２の持つ
慣性振動と残響波の減衰特性との関係について説明す
る。図６は、蓋部７無し時の超音波放射面４ｂ振動と筒
状部５の面５ａの振動との振動特性を説明する説明図で
ある。図７は、蓋部７有り時の超音波放射面４ｂ振動と
筒状部５の面５ａの振動との振動特性を説明する説明図
である。図８は、残響波の減衰時間特性を説明する説明
図である。

【００３８】図６、図７はマイクロホン筐体２を模式的
に示した図である。図６に示すように一端が開放された
有底筒状形状のマイクロホン筐体２にあっては、超音波
放射面４ｂを有する底部４は両端（全周）が筒状部５と
接して支持点４ｃ、４ｄにより支持されている。一方、
筒状部５は、一端のみが底部４と接し、他端５Ａは支持
されていない（開放されている）。これにより、筒状部
５の面５ａでの振動（イ）は、他端５Ａが自由端を形成
していることから振動が大きくなる。

【００３９】図７は、図６に示した有底筒状形状のマイ
クロホン筐体２に対し、筒状部５を設け、筒状部５の他
端５Ａにおいて筒状部５の内周面５ｂと蓋部７の外周面
とを全周で接触させている。それにより、他端５Ａが蓋
部７によって支持されて支持点５ｃを得るので、筒状部
５の面５ａでの振動（ロ）は抑えられる。よって、超音
波放射面４ｂの振動に対する筒状部５の面５ａにおける
振動の影響が小さくなり、超音波放射面４ｂの振動を安
定させている。具体的には、筒状部５の面５ａにおける
振動の影響を小さくすることで、超音波放射面４ｂと筒
状部５の面５ａの各々の面４ｂ、５ａの慣性振動の周波
数や位相が異なる事由により複雑な残響波を形成しにく
くなり、超音波放射面４ｂにおける残響波の減衰時間の
長短の発生を抑えている。

【００４０】図８に示すように、図６に示した従来の蓋
部７を有していないマイクロホン筐体２においては、例
えばリード線８ａの断線等の故障（異常）時における残
響波の持続時間が短くなる領域（ハ）と、正常時におけ
る残響波の持続時間の領域（ニ）とが混在することとな
って、残響波の減衰時間から超音波マイクロホン１の異
常を検出することを困難にしていた。

【００４１】しかし、図７に示した改良した本実施形態
の蓋部７を有するマイクロホン筐体２においては、残響
波の減衰時間が安定するので、故障（異常）時における
残響波の持続時間が短くなる領域（ハ）と、残響波の持
続時間の領域（ホ）とを異ならせて設定可能となる。こ
れにより、残響波の減衰時間から超音波マイクロホン１
の異常を検出することを可能としている。

【００４２】図９は、受信波を示す説明図であり、
（ａ）は超音波マイクロホンの異常時の受信波、（ｂ）
は超音波マイクロホン１の正常時、かつ前方障害物が検
出範囲外時の受信波、（ｃ）は超音波マイクロホンの正
常時、かつ前方障害物が検出範囲内時の受信波である。
図９（ａ）に示すように、例えばリード線８ａの断線等
の故障（異常）時、マイクロホン１の異常が発生する
と、増幅回路部２３を経由して制御回路部２０が受信す
る残響波の持続時間Ｔ１は短い。なお、圧電振動素子３
を駆動するリード線８ａの断線により、障害物による反
射波は受信されない。

【００４３】図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、超音波
マイクロホン１の正常時においては、増幅回路部２３を
経由して制御回路部２０が受信する残響波の持続時間Ｔ
２は、超音波マイクロホン１の異常時と混同しない長さ
に設定してある。なお、図９（ｂ）は、前方障害物が検
出範囲外にあるので障害物による反射波は受信されない
状態を示す。よって、図９（ａ）、（ｂ）のように、双
方において反射波が受信されていない状況を有するの
で、反射波の有無による超音波マイクロホン１の異常時
か正常時かは判断できない。よって、残響波の持続時間
を安定させ、その安定させた残響波の持続時間から超音
波マイクロホン１の異常時か正常時かを判断している。
つまり、制御回路部２０における超音波マイクロホン１
の異常判断処理は、例えば超音波放射面４ｂに氷結物が
付着して残響波の持続時間が故障検出領域（図８
（ハ））となれば、超音波マイクロホン１の異常時と判
断するように構築される。

【００４４】次に、超音波マイクロホン１を用いた障害
物検知装置１Ａの作動について図１０に基づいて簡単に
説明する。図１０は、障害物検知装置１Ａの動作フロー
チャートである。まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）
にて、障害物検知装置１Ａの超音波マイクロホン１にお
ける超音波放射面４ｂから超音波を発信（例えば４０ｋ
Ｈｚ、１０パルス）する。超音波が発信されるとＳ１２
０では、超音波の発信（送信）を停止し、信号切替部２
４を切替えて障害物にて反射される反射波を受信できる
状態にする。そして、Ｓ１３０では、残響波をもとに規
定出力値まで減衰する残響持続時間を求め、この求めた
残響持続時間と予め制御回路部２０内に記憶保持されて
いる判定基準時間とを比較することで異常判断部２０ｂ
が正常か異常かの判断を行う。

【００４５】Ｓ１３０にて異常であると判断されるとＳ
１８０へ進み、車両の操作者に異常を報知させるために
異常判断部２０ｂが送信する指示信号に従い異常表示
（ランプ点灯等）させる。また、Ｓ１３０にて正常であ
ると判断されると、Ｓ１４０へ進み、障害物にて反射さ
れる反射波を受信する。そして、Ｓ１５０では、この受
信した反射波信号を増幅回路部２３により増幅して距離
判定部２０ａに送信する。Ｓ１６０では、距離判定部２
０ａが増幅された反射波信号から対象障害物との距離を
算出する。Ｓ１６０に続きＳ１７０では、この算出した
距離情報に応じた警報表示（ランプ点灯等）をおこなう
指示信号を距離判定部２０ａが送信し、当該処理を一旦
終了する。

【００４６】（変形例）図１１は、図１に示した超音波
マイクロホン１に対して筒状部５の内周面５ｂと蓋部７
の外周面との接触位置を変更したが異なる例を示し、本
発明の変形例による超音波マイクロホン１を示す断面図
である。図１に示す一実施形態と実質的に同一構成部品
に同一符号を付し、説明を省略する。

【００４７】変形例では、筒状部５を底部４方向に近づ
けた位置に配置し、蓋部７の底部４方向とは反対の位置
に筒状部５の内周面５ｂに囲まれた空間９を設けた。そ
して、この空間９を埋めるように封止材が添着されてい
る。

【００４８】この封止材は、樹脂層（シリコン材）であ
り、蓋部７と筒状部５との接合部隙間を埋めるととも
に、筒状部５の振動を抑止する制振効果がある。また、
外部よりの水等の侵入を防いでいる。

【００４９】また、蓋部７と筒状部５との接合部隙間を
完全に埋めることで、底部４の内面４ａに固着させた圧
電振動素子３の振動時に、マイクロホン筐体２内の内側
空間６を伝播して蓋部７へ振動波が伝播されるが、この
伝播された振動波が蓋部５と筒状部５の接合部隙間を通
過してしまわないので、伝播された振動波が安定して蓋
部７を振動させること可能となり、残響波の発生を安定
させる効果がある。

【００５０】なお、本発明の実施にあたり、蓋部７と接
する筒状部５の外周部の周壁厚さが均一でなく、薄肉部
と圧肉部が混在する筒状部を有するマイクロホン筐体に
おいては、筒状部５の薄肉部における内周面と蓋部７の
外周面との接触圧を、筒状部５の圧肉部における内周面
と蓋部７の外周面との接触圧よりも上げるようにする。
それにより、筒状部５の薄肉部での蓋部７との接触圧力
が高まり、その接触圧力が高まった部分での振動を軽減
できる。よって、筒状部５全体としての振動を抑止する
効果がある。

【００５１】また、本発明の実施にあたり、マイクロホ
ン筐体２を金属材としてのアルミニウム合金により形成
させたが、例えばマイクロホン筐体２が樹脂材よりな
り、蓋部７も同材料で構成させることで、上記した実施
形態と同様の効果が得られる超音波マイクロホン１とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である超音波マイクロホン
の詳細を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は図１（ａ）を
下方から見た下面図、（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線断
面図である。

【図２】超音波マイクロホンを自動車の超音波ソナー装
置に適用した例を示すブロック図である。

【図３】図２中の障害物検知装置の一部を示す概略回路
図である。

【図４】正常時の超音波放射面振動と筒状部の面の振動
を説明する説明図である。

【図５】異常時の超音波放射面振動と筒状部の面の振動
を説明する説明図である。

【図６】蓋部無し時の超音波放射面振動と筒状部の面の
振動との振動特性を説明する説明図である。

【図７】蓋部有り時の超音波放射面振動と筒状部の面の
振動との振動特性を説明する説明図である。

【図８】残響波の減衰時間特性を説明する説明図であ
る。

【図９】受信波を示す説明図であり、（ａ）は超音波マ
イクロホンの異常時の受信波、（ｂ）は超音波マイクロ
ホンの正常時、かつ前方障害物が検出範囲外時の受信
波、（ｃ）超音波マイクロホンの正常時、かつ前方障害
物が検出範囲内時の受信波である。

【図１０】障害物検知装置１Ａの動作フローチャートで
ある。

【図１１】本発明の変形例による超音波マイクロホンを
示す断面図である。

【図１２】従来の超音波マイクロホンを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１超音波マイクロホン２マイクロホン筐体（振動ケース）３圧電振動素子４底部（振動ケースの一部）５筒状部（振動ケースの一部）５ｂ内周面７蓋部（振動ケースの一部）９封止材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者麻弘知愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地株式会社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者原田隆嗣愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 5D019 AA22 FF01 GG05 GG06 5J083 AA02 AB13 AC16 AC19 AC27 AD04 AE10 AF05 CA10 CA17 CA20 CA35 CA36 CB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有底筒状に形成された振動ケースと、前記振動ケースの底部内面に固着される圧電振動素子と
を備えた超音波マイクロホンにおいて、前記圧電振動素子を収容する前記振動ケースの内側空間
を塞ぐように前記振動ケースの筒状部に設けた蓋部を備
えたことを特徴とする超音波マイクロホン。
【請求項２】前記蓋部の板厚は、前記底部の板厚より
も厚く形成されていることを特徴とする請求項１に記載
の超音波マイクロホン。
【請求項３】前記蓋部は、前記振動ケースの内周面に
嵌着されていることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の超音波マイクロホン。
【請求項４】前記蓋部は、前記振動ケースと同一材に
より形成されていることを特徴とする請求項１ないし請
求項３のいずれか１項に記載の超音波マイクロホン。
【請求項５】前記蓋部と前記筒状部との接合部隙間を
埋める封止材が添着されていることを特徴とする請求項
１ないし請求項４のいずれか１項に記載の超音波マイク
ロホン。