JP2013120088A - Ultrasonic sensor - Google Patents

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逸志 只政
Naoto Terada
直人 寺田
Kazumasa Yamauchi
一將 山内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress reverberant vibration in an ultrasonic sensor.SOLUTION: An ultrasonic sensor 1 includes a vibrator 2 for receiving and transmitting an ultrasonic wave, a driving circuit 3 for transmitting the ultrasonic wave from the vibrator 2, and a reverberant vibration suppression circuit 7 for suppressing the reverberant vibration of the vibrator 2. The driving circuit 3 boosts voltage of a transmission signal for transmitting the ultrasonic wave by a transformer 32, and supplies the transmission signal of the boosted voltage to the vibrator 2. The reverberant vibration suppression circuit 7 includes the vibrator 2, a secondary coil (first inductive element) 34 of the transformer 32, a coil (second inductive element) 41, a resistor 42, and a capacitor (capacitive element) 43. The capacitor 43 and the resistor 42 are connected in series to each other, and connected in parallel to the coil 41. An LCR circuit including the resistor 42, the capacitor 43, and the coil 41 is connected between the vibrator 2 and the secondary coil 34. The reverberant vibration suppression circuit 7 absorbs the reverberant vibration of the vibrator 2 by using a resonance phenomenon at a plurality of different resonance frequencies.

Description

本発明は、超音波を送信すると共に、超音波を受信する超音波センサに関するものである。   The present invention relates to an ultrasonic sensor that transmits ultrasonic waves and receives ultrasonic waves.

従来から、超音波センサは、超音波を送信し、対象物で反射した超音波を受信することにより、対象物を検知し、また、対象物までの距離を計測するようになっている。すなわち、超音波センサは、超音波を送信した後に超音波を受信すると、対象物で反射した超音波を受信したとして、対象物が存在するとする。そして、超音波センサは、そのときの超音波の飛行時間(超音波の送信を開始したときから、対象物で反射した超音波を受信したときまでの時間)を計測することで、対象物までの距離を計測する。   Conventionally, an ultrasonic sensor transmits an ultrasonic wave and receives an ultrasonic wave reflected by the object, thereby detecting the object and measuring a distance to the object. That is, when the ultrasonic sensor receives an ultrasonic wave after transmitting the ultrasonic wave, the ultrasonic wave reflected by the target object is received and the target object is present. The ultrasonic sensor measures the time of flight of the ultrasonic wave at that time (the time from when the transmission of the ultrasonic wave is started until when the ultrasonic wave reflected by the target object is received) to the target object. Measure the distance.

このような超音波センサとしては、1つの同じ振動子によって超音波の送信と受信を行うものがある。つまり、この超音波センサでは、振動子を駆動して振動させることにより、振動子から超音波を送信すると共に、振動子が超音波を受けて振動することにより、振動子により超音波を受信して、受信信号を出力するようになっている。   As such an ultrasonic sensor, there is one that transmits and receives ultrasonic waves by one same vibrator. That is, in this ultrasonic sensor, an ultrasonic wave is transmitted from the vibrator by driving and vibrating the vibrator, and the ultrasonic wave is received by the vibrator when the vibrator receives the ultrasonic wave and vibrates. The reception signal is output.

ところで、このような超音波センサでは、1つの同じ振動子によって超音波の送信と受信を行うため、図8に示すような受信信号が出力される。すなわち、超音波の送信中には、振動子の超音波の送信電圧による受信信号R1が出力され、振動子の残響振動中には、振動子の残響振動による受信信号R2が出力される。そして、対象物で反射した超音波が残響振動の収束後に受信される場合には、残響振動による受信信号R2の出力後に、超音波の受信(対象物で反射した超音波の受信)による受信信号R3が出力される。また、対象物で反射した超音波が残響振動中に受信される場合には、残響振動による受信信号R2の出力中に(残響振動による受信信号R2と重なって)、超音波の受信による受信信号R3が出力される。   By the way, in such an ultrasonic sensor, since transmission and reception of ultrasonic waves are performed by one and the same transducer, a reception signal as shown in FIG. 8 is output. That is, during transmission of ultrasonic waves, a reception signal R1 based on the ultrasonic transmission voltage of the vibrator is output, and during reception of reverberation vibration of the vibrator, a reception signal R2 due to reverberation vibration of the vibrator is output. And when the ultrasonic wave reflected by the object is received after the reverberation vibration converges, the reception signal by the reception of the ultrasonic wave (reception of the ultrasonic wave reflected by the object) after the output of the reception signal R2 by the reverberation vibration. R3 is output. Further, when the ultrasonic wave reflected by the object is received during the reverberation vibration, the reception signal due to the reception of the ultrasonic wave is output during the output of the reception signal R2 due to the reverberation vibration (overlap with the reception signal R2 due to the reverberation vibration). R3 is output.

従って、対象物で反射した超音波を残響振動中に受信すると、超音波の受信による受信信号R3を残響振動による受信信号R2と区別して検知することができず、対象物までの距離を計測することができない。つまり、残響振動が収束するまでの残響振動収束時間Eが長いと、近距離の対象物までの距離を計測することができない。近距離の対象物までの距離を計測できるようにするためには、残響振動を抑制して、残響振動収束時間Eを短くする必要がある。   Accordingly, when the ultrasonic wave reflected by the object is received during the reverberation vibration, the reception signal R3 due to the reception of the ultrasonic wave cannot be detected separately from the reception signal R2 due to the reverberation vibration, and the distance to the object is measured. I can't. That is, if the reverberation vibration convergence time E until the reverberation vibration converges is long, the distance to the object at a short distance cannot be measured. In order to be able to measure the distance to an object at a short distance, it is necessary to suppress the reverberation vibration and shorten the reverberation vibration convergence time E.

そこで、残響振動を抑制するようにした超音波センサとして、図9に示す構成のものがある。この超音波センサ80は、振動子81を駆動回路82により駆動して、振動子81から超音波を送信させるようになっている。駆動回路82は、駆動用トランジスタ83、及びトランス84によって構成されている。すなわち、駆動回路82は、センサ駆動信号が入力されることにより、駆動用トランジスタ83から送信信号を出力する。そして、駆動回路82は、送信信号の電圧をトランス84によって昇圧し、この電圧を昇圧した送信信号を振動子81に供給することにより、この送信信号によって振動子81を駆動して振動させて、振動子81から超音波を送信させる。   Therefore, there is an ultrasonic sensor having a configuration shown in FIG. 9 as an ultrasonic sensor that suppresses reverberation vibration. In the ultrasonic sensor 80, the vibrator 81 is driven by a drive circuit 82, and ultrasonic waves are transmitted from the vibrator 81. The drive circuit 82 includes a drive transistor 83 and a transformer 84. That is, the driving circuit 82 outputs a transmission signal from the driving transistor 83 when the sensor driving signal is input. Then, the drive circuit 82 boosts the voltage of the transmission signal by the transformer 84 and supplies the transmission signal whose voltage has been boosted to the vibrator 81 to drive and vibrate the vibrator 81 by the transmission signal. Ultrasonic waves are transmitted from the vibrator 81.

また、超音波センサ80は、振動子81の残響振動を残響振動抑制回路90により抑制するようになっている。残響振動抑制回路90は、振動子81、トランス84の2次側コイル85、及び抵抗91によって構成されている。残響振動抑制回路90は、共振現象を利用して振動子81の残響振動を吸収することにより、振動子81の残響振動を抑制する。共振現象を利用して振動を吸収する装置を動吸振器という。   Further, the ultrasonic sensor 80 suppresses the reverberation vibration of the vibrator 81 by the reverberation vibration suppression circuit 90. The reverberation vibration suppression circuit 90 includes a vibrator 81, a secondary coil 85 of the transformer 84, and a resistor 91. The reverberation vibration suppression circuit 90 suppresses the reverberation vibration of the vibrator 81 by absorbing the reverberation vibration of the vibrator 81 using a resonance phenomenon. A device that absorbs vibration using the resonance phenomenon is called a dynamic vibration absorber.

残響振動抑制回路90は、残響振動抑制回路90のインピーダンスが極小となる共振点を1つ生じると共に、残響振動抑制回路90のインピーダンスが極大となる反共振点を2つ生じる回路となっている。これら1つの共振点及び2つの反共振点は、振動子81の等価回路における等価インダクタンス、等価静電容量、等価抵抗、及び、トランス84の2次側コイル85、抵抗91の複合的な作用によって生じる。   The reverberation vibration suppression circuit 90 is a circuit that generates one resonance point at which the impedance of the reverberation vibration suppression circuit 90 is minimized and two anti-resonance points at which the impedance of the reverberation vibration suppression circuit 90 is maximum. These one resonance point and two anti-resonance points are due to the combined action of the equivalent inductance, equivalent capacitance, equivalent resistance, and secondary coil 85 of the transformer 84 and resistor 91 in the equivalent circuit of the vibrator 81. Arise.

残響振動抑制回路90の共振点の周波数(残響振動抑制回路90のインピーダンスが極小となる共振点の周波数)を共振周波数ω、反共振点の周波数(残響振動抑制回路90のインピーダンスが極大となる共振点の周波数)を反共振周波数ωa1、ωa2とする。残響振動抑制回路90の共振周波数ω、反共振周波数ωa1、ωa2は、以下の式で表される周波数となる。 The resonance frequency ω 1 is the frequency at the resonance point of the reverberation vibration suppression circuit 90 (the frequency at the resonance point at which the impedance of the reverberation vibration suppression circuit 90 is minimum), and the frequency at the anti-resonance point (the impedance of the reverberation vibration suppression circuit 90 is maximum). The frequency of the resonance point is defined as antiresonance frequencies ω a1 and ω a2 . The resonance frequency ω 1 , antiresonance frequencies ω a1 , and ω a2 of the reverberation vibration suppression circuit 90 are frequencies represented by the following expressions.

Figure 2013120088
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Figure 2013120088
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ここで、Lは、振動子81の等価回路における等価直列インダクタンスであり、Cは、振動子81の等価回路における等価直列静電容量であり、Cは、振動子81の等価回路における等価並列静電容量である。また、L85は、2次側コイル85のインダクタンスである。 Here, L P is the equivalent series inductance in the equivalent circuit of the vibrator 81, C P is the equivalent series capacitance in the equivalent circuit of the vibrator 81, C S is the equivalent circuit of the vibrator 81 Equivalent parallel capacitance. L 85 is the inductance of the secondary coil 85.

残響振動抑制回路90は、振動子81の残響振動のうち、主として、残響振動抑制回路90の共振周波数(残響振動抑制回路90のインピーダンスが極小となる共振点の周波数)と同じ周波数の振動を、共振現象を利用して吸収する。そして、残響振動抑制回路90は、吸収した振動のエネルギーを抵抗91から熱エネルギーとして放出する。振動子81の残響振動は、その振動が残響振動抑制回路90に吸収され、その振動のエネルギーが残響振動抑制回路90の抵抗91から放出されることにより、その分だけ早く減衰し、短い時間で収束する。   The reverberation vibration suppression circuit 90 mainly generates vibrations having the same frequency as the resonance frequency of the reverberation vibration suppression circuit 90 (the frequency at the resonance point at which the impedance of the reverberation vibration suppression circuit 90 is minimal) among the reverberation vibrations of the vibrator 81. Absorb using the resonance phenomenon. Then, the reverberation vibration suppression circuit 90 releases the absorbed vibration energy from the resistor 91 as thermal energy. The reverberation vibration of the vibrator 81 is absorbed by the reverberation vibration suppression circuit 90, and the energy of the vibration is released from the resistor 91 of the reverberation vibration suppression circuit 90, so that the vibration is attenuated earlier, and in a short time. Converge.

振動子81の残響振動は、振動子81の固有振動数(自己共振周波数)で生じる。残響振動抑制回路90は、残響振動抑制回路90の共振周波数が振動子81の固有振動数と同じになるように設計される。つまり、常温環境化において残響振動抑制回路90の共振周波数が振動子81の固有振動数と同じになるように、常温環境化における振動子81の固有振動数に応じて、トランス84の2次側コイル85のインダクタンスが選定される。   The reverberation vibration of the vibrator 81 is generated at the natural frequency (self-resonant frequency) of the vibrator 81. The reverberation vibration suppression circuit 90 is designed so that the resonance frequency of the reverberation vibration suppression circuit 90 is the same as the natural frequency of the vibrator 81. That is, the secondary side of the transformer 84 depends on the natural frequency of the vibrator 81 in the normal temperature environment so that the resonance frequency of the reverberation vibration suppression circuit 90 becomes the same as the natural frequency of the vibrator 81 in the normal temperature environment. The inductance of the coil 85 is selected.

また、振動子をプッシュプル構成の駆動回路で駆動するようにした超音波センサにおいて、同様の考え方で残響振動を抑制するようにしたものも知られている(例えば特許文献1参照)。   In addition, an ultrasonic sensor in which a vibrator is driven by a drive circuit having a push-pull configuration is also known in which reverberation vibration is suppressed based on the same concept (for example, see Patent Document 1).

特開2005−83935号公報JP 2005-83935 A

ところで、従来の超音波センサ80では、残響振動抑制回路90は、1つの共振周波数(残響振動抑制回路90のインピーダンスが極小となる共振点の周波数)での共振現象を利用して、振動子81の残響振動を吸収するようになっている。このため、従来の超音波センサ80では、その1つの(唯一の)共振周波数が振動子81の固有振動数からずれていると、残響振動の抑制効果が大きく減少する。   By the way, in the conventional ultrasonic sensor 80, the reverberation vibration suppression circuit 90 uses the resonance phenomenon at one resonance frequency (the frequency of the resonance point at which the impedance of the reverberation vibration suppression circuit 90 is minimized), and thereby the vibrator 81. It is designed to absorb the reverberation vibration. For this reason, in the conventional ultrasonic sensor 80, if one (only) resonance frequency deviates from the natural frequency of the vibrator 81, the reverberation vibration suppressing effect is greatly reduced.

振動子81の固有振動数は、振動子81の個体差(振動子81の質量、形状、振動子81に用いられる振動体や圧電素子の固体差)によってばらつきがあり、また、振動子81の温度の違い(超音波センサ80の使用環境温度の違い)によって変動する。従って、これら振動子81の固有振動数の個体差によるばらつき及び温度の違いによる変動が、残響振動抑制回路90の共振周波数が振動子81の固有振動数からずれる要因となる。   The natural frequency of the vibrator 81 varies depending on the individual difference of the vibrator 81 (the mass and shape of the vibrator 81, the solid difference of the vibrator or piezoelectric element used in the vibrator 81), and It fluctuates due to a difference in temperature (difference in operating environment temperature of the ultrasonic sensor 80). Therefore, variations due to individual differences in the natural frequency of the vibrator 81 and fluctuations due to temperature differences cause the resonance frequency of the reverberation vibration suppression circuit 90 to deviate from the natural frequency of the vibrator 81.

従って、従来の超音波センサ80では、振動子81の個体差や超音波センサ80の使用環境によっては、残響振動の抑制効果が大きく減少する場合がある。また、従来の超音波センサ80では、残響振動の吸収が1つの共振周波数での共振現象を利用したものであるため、残響振動の抑制効果が小さい。これらのことから、従来の超音波センサ80では、振動子81の残響振動を十分に吸収することができず、振動子81の残響振動を十分に抑制することができない。その結果、従来の超音波センサ80では、近距離の対象物までの距離を計測することができない。   Therefore, in the conventional ultrasonic sensor 80, the reverberation vibration suppressing effect may be greatly reduced depending on the individual difference of the transducer 81 and the usage environment of the ultrasonic sensor 80. Further, in the conventional ultrasonic sensor 80, since the reverberation vibration is absorbed using a resonance phenomenon at one resonance frequency, the effect of suppressing the reverberation vibration is small. For these reasons, the conventional ultrasonic sensor 80 cannot sufficiently absorb the reverberation vibration of the vibrator 81 and cannot sufficiently suppress the reverberation vibration of the vibrator 81. As a result, the conventional ultrasonic sensor 80 cannot measure the distance to a near object.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、残響振動を抑制することができる超音波センサを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an ultrasonic sensor capable of suppressing reverberation vibration.

上記目的を達成するために本発明の超音波センサは、振動子が駆動されて振動することにより、振動子から超音波を送信する超音波センサにおいて、振動子の残響振動を抑制する残響振動抑制回路を備え、残響振動抑制回路は、複数の異なる共振周波数での共振現象を利用して振動子の残響振動を吸収することにより、振動子の残響振動を抑制する、ものである。   In order to achieve the above object, the ultrasonic sensor according to the present invention suppresses reverberation vibration of an ultrasonic sensor that transmits ultrasonic waves from the vibrator when the vibrator is driven to vibrate. The reverberation vibration suppressing circuit includes a circuit and suppresses the reverberation vibration of the vibrator by absorbing the reverberation vibration of the vibrator by using resonance phenomena at a plurality of different resonance frequencies.

本発明の超音波センサにおいて、残響振動抑制回路は、振動子と、第1の誘導素子と、互いに直列に接続された抵抗及び容量素子が第2の誘導素子に並列に接続されたLCR回路とを備え、振動子と第1の誘導素子との間にLCR回路が接続された回路から成る、ものが好ましい。   In the ultrasonic sensor of the present invention, the reverberation vibration suppressing circuit includes a vibrator, a first inductive element, an LCR circuit in which a resistor and a capacitive element connected in series with each other are connected in parallel to the second inductive element, And a circuit comprising an LCR circuit connected between the vibrator and the first inductive element is preferable.

また、本発明の超音波センサにおいて、振動子から超音波を送信させる駆動回路をさらに備え、該駆動回路は、超音波を送信させるための送信信号の電圧を昇圧し、この電圧を昇圧した送信信号を振動子に供給することにより、この送信信号によって振動子を駆動して振動させて、振動子から超音波を送信させ、第1の誘導素子は、駆動回路に備えられている送信信号の電圧を昇圧する昇圧用の誘導素子である、ものが好ましい。   The ultrasonic sensor according to the present invention further includes a drive circuit that transmits ultrasonic waves from the vibrator, and the drive circuit boosts the voltage of a transmission signal for transmitting ultrasonic waves, and transmits the voltage by boosting the voltage. By supplying a signal to the vibrator, the vibrator is driven and vibrated by this transmission signal, and an ultrasonic wave is transmitted from the vibrator. The first inductive element is a transmission signal provided in the drive circuit. A boosting inductive element that boosts the voltage is preferable.

また、本発明の超音波センサにおいて、駆動回路は、送信信号をトランスによって昇圧し、駆動回路に備えられている昇圧用の誘導素子は、トランスの2次側コイルである、ものが好ましい。   In the ultrasonic sensor of the present invention, it is preferable that the drive circuit boosts the transmission signal with a transformer, and the boosting induction element provided in the drive circuit is a secondary coil of the transformer.

また、本発明の超音波センサにおいて、駆動回路に備えられている昇圧用の誘導素子は、送信信号を自己誘導作用によって昇圧する誘導素子である、ものが好ましい。   In the ultrasonic sensor of the present invention, the boosting inductive element provided in the drive circuit is preferably an inductive element that boosts the transmission signal by a self-inducing action.

また、本発明の超音波センサにおいて、残響振動抑制回路は、LCR回路を多重に備える回路から成る、ものが好ましい。   In the ultrasonic sensor of the present invention, it is preferable that the reverberation vibration suppressing circuit is composed of a circuit having multiple LCR circuits.

本発明によれば、複数の異なる共振周波数での共振現象を利用して振動子の残響振動が吸収されることにより、振動子の残響振動を抑制することができる。   According to the present invention, the reverberation vibration of the vibrator can be suppressed by absorbing the reverberation vibration of the vibrator using resonance phenomena at a plurality of different resonance frequencies.

本発明の第1の実施形態に係る超音波センサの構成を示す電気回路図。1 is an electric circuit diagram showing a configuration of an ultrasonic sensor according to a first embodiment of the present invention. 同超音波センサの残響振動抑制回路の等価回路を示す電気回路図。The electric circuit diagram which shows the equivalent circuit of the reverberation vibration suppression circuit of the ultrasonic sensor. (a)は従来の超音波センサにおける残響振動の特性を示す図、(b)は本発明の超音波センサにおける残響振動の特性を示す図。(A) is a figure which shows the characteristic of the reverberation vibration in the conventional ultrasonic sensor, (b) is a figure which shows the characteristic of the reverberation vibration in the ultrasonic sensor of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る超音波センサの構成を示す電気回路図。The electric circuit diagram which shows the structure of the ultrasonic sensor which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る超音波センサの構成を示す電気回路図。The electric circuit diagram which shows the structure of the ultrasonic sensor which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る超音波センサの構成を示す電気回路図。The electric circuit diagram which shows the structure of the ultrasonic sensor which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る超音波センサの構成を示す電気回路図。The electric circuit diagram which shows the structure of the ultrasonic sensor which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 従来の超音波センサにおける残響振動による受信信号と超音波の受信による受信信号との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the received signal by the reverberation vibration in the conventional ultrasonic sensor, and the received signal by reception of an ultrasonic wave. 従来の超音波センサの構成を示す電気回路図。The electric circuit diagram which shows the structure of the conventional ultrasonic sensor.

以下、本発明を具体化した実施形態による超音波センサについて図面を参照して説明する。
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態による超音波センサの構成を示す。超音波センサ1は、超音波を送信すると共に、超音波を受信する装置である。この超音波センサ1は、超音波の送受信によって、対象物を検知し、対象物までの距離を計測する機能を備えている。超音波センサ1は、例えば、車両等の移動体に搭載されて、移動体の周辺の物体を検知するために用いられる。超音波センサ1は、振動子2と、駆動回路3と、受信回路4と、時間計測部5と、制御部6と、残響振動抑制回路7とを備える。
Hereinafter, an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a configuration of an ultrasonic sensor according to the first embodiment. The ultrasonic sensor 1 is a device that transmits ultrasonic waves and receives ultrasonic waves. The ultrasonic sensor 1 has a function of detecting an object by measuring transmission and reception of ultrasonic waves and measuring a distance to the object. For example, the ultrasonic sensor 1 is mounted on a moving body such as a vehicle and used to detect an object around the moving body. The ultrasonic sensor 1 includes a vibrator 2, a drive circuit 3, a reception circuit 4, a time measurement unit 5, a control unit 6, and a reverberation vibration suppression circuit 7.

振動子2は、超音波を送受信するためのものであり、圧電素子に振動体が一体的に取付けられた構成になっている。振動子2は、圧電素子に時間的に変化する電圧が印加されることにより、圧電素子が駆動されて、圧電素子が印加電圧の時間的変化に応じて振動すると共に、振動体が圧電素子と一緒に振動する。すなわち、振動子2は、圧電素子が超音波の周波数で変化する電圧の印加によって駆動されることにより、圧電素子が超音波の周波数で振動すると共に、振動体が圧電素子と一緒に超音波の周波数で振動して、超音波を送信する。   The vibrator 2 is for transmitting and receiving ultrasonic waves, and has a configuration in which a vibrating body is integrally attached to a piezoelectric element. The vibrator 2 is driven by a time-varying voltage applied to the piezoelectric element, so that the piezoelectric element is driven to vibrate according to the temporal change of the applied voltage, and the vibrating body is connected to the piezoelectric element. Vibrate together. That is, the vibrator 2 is driven by the application of a voltage that changes at the ultrasonic frequency, so that the piezoelectric element vibrates at the ultrasonic frequency, and the vibrating body moves along with the piezoelectric element. Vibrates at a frequency and transmits an ultrasonic wave.

また、振動子2は、振動体が振動することにより、圧電素子が振動体と一緒に振動して、その振動に応じて圧電素子の分極が変化し、その振動の周波数及び振幅に対応した(その分極の変化に対応した)波形の電気信号を受信信号として出力する。すなわち、振動子2は、音波(超音波を含む)を受けて振動することにより、その音波を受信して、その受信した音波の周波数及び振幅に対応した波形の受信信号を出力する。また、振動子2は、超音波の送信中には、超音波の送信のための電圧による受信信号を出力する。また、振動子2は、超音波の送信のための駆動が停止された後に残響振動を生じ、この残響振動中には、残響振動による受信信号を出力する。残響振動は、振動子2の固有振動数(自己共振周波数)で生じる。本実施形態では、振動子2の固有振動数は、常温環境下において、超音波の周波数である72kHzとなるように設計されている。   In addition, the vibrator 2 vibrates together with the vibrating body when the vibrating body vibrates, and the polarization of the piezoelectric element changes according to the vibration, corresponding to the frequency and amplitude of the vibration ( A waveform electric signal (corresponding to the change in polarization) is output as a received signal. That is, the vibrator 2 receives a sound wave (including an ultrasonic wave) and vibrates, thereby receiving the sound wave and outputting a reception signal having a waveform corresponding to the frequency and amplitude of the received sound wave. Further, the transducer 2 outputs a reception signal based on a voltage for transmitting ultrasonic waves during transmission of ultrasonic waves. The vibrator 2 generates reverberation vibration after driving for transmitting ultrasonic waves is stopped, and outputs a reception signal due to the reverberation vibration during the reverberation vibration. The reverberation vibration occurs at the natural frequency (self-resonant frequency) of the vibrator 2. In the present embodiment, the natural frequency of the vibrator 2 is designed to be 72 kHz that is the frequency of the ultrasonic wave in a normal temperature environment.

駆動回路3は、振動子2から超音波を送信させる回路であり、駆動用トランジスタ31と、トランス32とを備えている。駆動用トランジスタ31は、接合形PNPトランジスタである。トランス32は、1次側コイル33と、2次側コイル34とを有する。   The drive circuit 3 is a circuit that transmits ultrasonic waves from the vibrator 2, and includes a drive transistor 31 and a transformer 32. The driving transistor 31 is a junction type PNP transistor. The transformer 32 includes a primary side coil 33 and a secondary side coil 34.

駆動用トランジスタ31は、エミッタが電源に接続され、ベースが制御部6に接続され、コレクタがトランス32の1次側コイル33の一端側に接続されている。トランス32の1次側コイル33は、一端側が駆動用トランジスタ31のコレクタに接続され、他端側がグランドに接続されている。トランス32の2次側コイル34は、一端側が残響振動抑制回路7のコイル41を介して振動子2(振動子2の圧電素子)に接続され、他端側がグランドに接続されている。   The driving transistor 31 has an emitter connected to the power supply, a base connected to the control unit 6, and a collector connected to one end of the primary side coil 33 of the transformer 32. The primary coil 33 of the transformer 32 has one end connected to the collector of the driving transistor 31 and the other end connected to the ground. The secondary coil 34 of the transformer 32 has one end connected to the vibrator 2 (piezoelectric element of the vibrator 2) via the coil 41 of the reverberation vibration suppression circuit 7, and the other end connected to the ground.

駆動回路3には、制御部6からセンサ駆動信号が供給される。センサ駆動信号は、所定の駆動周波数(超音波の周波数であって、本実施形態では、72kHz)でローレベルとハイレベルに変化する信号である。センサ駆動信号は、制御部6による制御のもと、振動子2から超音波を送信させるときに、制御部6から駆動回路3に供給され、駆動回路3に供給されたセンサ駆動信号は、駆動用トランジスタ31のベースに入力される。   A sensor drive signal is supplied from the control unit 6 to the drive circuit 3. The sensor drive signal is a signal that changes between a low level and a high level at a predetermined drive frequency (the frequency of ultrasonic waves, which is 72 kHz in the present embodiment). The sensor drive signal is supplied from the control unit 6 to the drive circuit 3 when the ultrasonic wave is transmitted from the vibrator 2 under the control of the control unit 6, and the sensor drive signal supplied to the drive circuit 3 is driven. Is input to the base of the transistor 31 for use.

駆動用トランジスタ31は、ベースにセンサ駆動信号が入力されることにより、センサ駆動信号の駆動周波数でオン、オフして、送信信号を出力する。送信信号は、振動子2から超音波を送信させるための信号であって、センサ駆動信号の駆動周波数で電圧が変化する信号である。   When the sensor driving signal is input to the base, the driving transistor 31 is turned on / off at the driving frequency of the sensor driving signal and outputs a transmission signal. The transmission signal is a signal for transmitting ultrasonic waves from the transducer 2 and is a signal whose voltage changes at the drive frequency of the sensor drive signal.

トランス32は、駆動用トランジスタ31から出力される送信信号の電圧を昇圧する。昇圧された電圧は、昇圧前の電圧(電源電圧)に1次側コイル33と2次側コイル34とのコイル巻数比を乗じた電圧になる。そして、トランス32は、この電圧を昇圧した送信信号を2次側コイル34から出力する。2次側コイル34から出力された送信信号は、残響振動抑制回路7のコイル41を介して振動子2(振動子2の圧電素子)に供給される。   The transformer 32 boosts the voltage of the transmission signal output from the driving transistor 31. The boosted voltage is a voltage obtained by multiplying the voltage (power supply voltage) before boosting by the coil turns ratio of the primary side coil 33 and the secondary side coil 34. The transformer 32 outputs a transmission signal obtained by boosting this voltage from the secondary coil 34. The transmission signal output from the secondary coil 34 is supplied to the vibrator 2 (the piezoelectric element of the vibrator 2) through the coil 41 of the reverberation vibration suppression circuit 7.

振動子2(振動子2の圧電素子)は、送信信号が供給されることにより、その送信信号によって駆動(センサ駆動信号の駆動周波数で変化する電圧が印加)される。これにより、振動子2は、センサ駆動信号の駆動周波数で振動して(圧電素子がセンサ駆動信号の駆動周波数で振動すると共に、振動体が圧電素子と一緒に振動して)、センサ駆動信号の駆動周波数の超音波(本実施形態では、72kHzの超音波)を送信する。   When the transmission signal is supplied to the vibrator 2 (the piezoelectric element of the vibrator 2), the vibrator 2 is driven by the transmission signal (a voltage that changes at the drive frequency of the sensor drive signal is applied). As a result, the vibrator 2 vibrates at the drive frequency of the sensor drive signal (the piezoelectric element vibrates at the drive frequency of the sensor drive signal, and the vibrating body vibrates together with the piezoelectric element). The driving frequency ultrasonic wave (72 kHz ultrasonic wave in the present embodiment) is transmitted.

このように、駆動回路3は、制御部6からセンサ駆動信号が入力されることにより、駆動用トランジスタ31から送信信号を出力する。そして、駆動回路3は、送信信号の電圧をトランス32によって昇圧し、この電圧を昇圧した送信信号を振動子2に供給することにより、この送信信号によって振動子2を駆動して振動させて、振動子2から超音波を送信させる。   Thus, the drive circuit 3 outputs a transmission signal from the drive transistor 31 when the sensor drive signal is input from the control unit 6. Then, the drive circuit 3 boosts the voltage of the transmission signal by the transformer 32 and supplies the transmission signal whose voltage has been boosted to the vibrator 2 to drive and vibrate the vibrator 2 by the transmission signal. Ultrasonic waves are transmitted from the vibrator 2.

受信回路4は、振動子2から出力される受信信号を処理し、受信信号に含まれている超音波の周波数成分の信号(振動子2から送信した超音波の周波数成分の信号)を検出する。そして、受信回路4は、その検出した超音波成分の信号の振幅レベル(強度)を示す超音波成分信号を出力する。受信信号に含まれている超音波の周波数成分の信号が振動子2による超音波の受信によるものである場合には、超音波成分信号の信号レベルは、振動子2による超音波の受信強度に対応する。   The reception circuit 4 processes the reception signal output from the transducer 2 and detects the ultrasonic frequency component signal (the ultrasonic frequency component signal transmitted from the transducer 2) included in the reception signal. . The receiving circuit 4 outputs an ultrasonic component signal indicating the amplitude level (intensity) of the detected ultrasonic component signal. When the signal of the ultrasonic frequency component included in the received signal is due to the reception of the ultrasonic wave by the vibrator 2, the signal level of the ultrasonic component signal is equal to the reception intensity of the ultrasonic wave by the vibrator 2. Correspond.

時間計測部5は、制御部6による制御のもと、振動子2から送信した超音波が対象物で反射して振動子2に戻ってくるまでの飛行時間(振動子2が超音波の送信を開始したときから、振動子2が対象物で反射された超音波を受信したときまでの時間)を計測する。   Under the control of the control unit 6, the time measuring unit 5 is the time of flight until the ultrasonic wave transmitted from the vibrator 2 is reflected by the object and returns to the vibrator 2 (the vibrator 2 transmits ultrasonic waves). ) Until the time when the vibrator 2 receives the ultrasonic wave reflected by the object.

すなわち、時間計測部5は、制御部6から計測開始信号を受けると、時間の計測を開始する。計測開始信号は、超音波の送信開始を示す信号であって、制御部6から駆動回路3へセンサ駆動信号が供給開始されるのと同時(すなわち、振動子2からの超音波の送信開始と同時)に、制御部6から時間計測部5に与えられる。従って、時間計測部5は、振動子2からの超音波の送信開始と同時に、時間の計測を開始する。そして、時間計測部5は、時間の計測開始後(すなわち、振動子2からの超音波の送信開始後)、受信回路4から出力される超音波成分信号の信号レベルが閾値未満の状態から閾値以上になるまでの時間を計測する。   That is, when the time measurement unit 5 receives a measurement start signal from the control unit 6, the time measurement unit 5 starts measuring time. The measurement start signal is a signal indicating the start of transmission of ultrasonic waves, and at the same time as the supply of the sensor drive signal from the control unit 6 to the drive circuit 3 is started (that is, when transmission of ultrasonic waves from the transducer 2 is started). At the same time) from the control unit 6 to the time measuring unit 5. Accordingly, the time measuring unit 5 starts measuring time simultaneously with the start of transmission of ultrasonic waves from the transducer 2. Then, the time measurement unit 5 starts from the time measurement start (that is, after the transmission of ultrasonic waves from the transducer 2), and starts from the state where the signal level of the ultrasonic component signal output from the reception circuit 4 is less than the threshold value. Measure the time until the above.

受信回路4から出力される超音波成分信号の信号レベルが閾値未満の状態から閾値以上になるのは、駆動回路3へセンサ駆動信号の供給を停止し、振動子2の残響振動が収束した後において、振動子2が超音波を受信したときである。これは、振動子2から送信した超音波が対象物で反射し、振動子2が対象物で反射した超音波を受信したときである。従って、時間計測部5による計測時間は、振動子2が超音波の送信を開始したときから、振動子が対象物で反射した超音波を受信したときまでの時間であり、振動子2から送信した超音波が対象物で反射して振動子2に戻ってくるまでの飛行時間である。   The reason why the signal level of the ultrasonic component signal output from the receiving circuit 4 becomes higher than the threshold value from the state below the threshold value is after the sensor drive signal supply to the drive circuit 3 is stopped and the reverberation vibration of the vibrator 2 has converged. In FIG. 2, the vibrator 2 receives an ultrasonic wave. This is when the ultrasonic wave transmitted from the vibrator 2 is reflected by the object and the ultrasonic wave reflected by the object is received by the vibrator 2. Therefore, the measurement time by the time measuring unit 5 is the time from when the transducer 2 starts transmitting ultrasonic waves to when the transducer receives ultrasonic waves reflected by the object, and is transmitted from the transducer 2. It is a flight time until the ultrasonic wave reflected by the object returns to the vibrator 2.

制御部6は、対象物までの距離を計測するときに、センサ駆動信号を駆動回路3に供給する。このとき、制御部6は、所定の駆動時間(例えば1ms)に亘って、センサ駆動信号を駆動回路3に供給する。また、制御部6は、駆動回路3へセンサ駆動信号を供給開始するのと同時(すなわち、振動子2からの超音波の送信開始と同時)に、送信開始信号を時間計測部5に与える。   The controller 6 supplies a sensor drive signal to the drive circuit 3 when measuring the distance to the object. At this time, the control unit 6 supplies a sensor drive signal to the drive circuit 3 over a predetermined drive time (for example, 1 ms). In addition, the control unit 6 gives a transmission start signal to the time measurement unit 5 at the same time as the start of supplying the sensor drive signal to the drive circuit 3 (that is, at the same time as the start of transmission of ultrasonic waves from the transducer 2).

これにより、駆動回路3によって振動子2が所定の駆動時間に亘って駆動されて、振動子2から超音波が所定の駆動時間に亘って送信される。また、振動子2から受信信号が出力され、受信回路4から超音波成分信号が出力され、時間計測部5によって、振動子2から送信した超音波が対象物で反射して振動子2に戻ってくるまでの飛行時間が計測される。制御部6は、この時間計測部5による計測時間に基いて、対象物を検知し、対象物までの距離を計測する。   Thereby, the vibrator 2 is driven by the drive circuit 3 over a predetermined drive time, and an ultrasonic wave is transmitted from the vibrator 2 over a predetermined drive time. In addition, a reception signal is output from the transducer 2, an ultrasonic component signal is output from the reception circuit 4, and the ultrasonic wave transmitted from the transducer 2 is reflected by the object by the time measurement unit 5 and returns to the transducer 2. Flight time to come is measured. The control unit 6 detects the object based on the measurement time by the time measurement unit 5 and measures the distance to the object.

なお、制御部6は、定期的(例えば200ms毎)に、対象物までの距離を計測する。すなわち、制御部6は、定期的に、センサ駆動信号を駆動回路3に供給すると共に送信開始信号を時間計測部5に与えて、時間計測部5による計測時間に基いて、対象物を検知し、対象物までの距離を計測する。   In addition, the control part 6 measures the distance to a target object regularly (for example, every 200 ms). That is, the control unit 6 periodically supplies the sensor drive signal to the drive circuit 3 and supplies a transmission start signal to the time measurement unit 5 to detect the object based on the time measured by the time measurement unit 5. Measure the distance to the object.

残響振動抑制回路7は、振動子2の残響振動を抑制する回路である。残響振動抑制回路7は、振動子2と、トランス32の2次側コイル34(第1の誘導素子であって、駆動回路3に備えられている送信信号の電圧を昇圧する昇圧用の誘導素子)とを有する。また、残響振動抑制回路7は、コイル(第2の誘導素子)41と、抵抗42と、コンデンサ(容量素子)43とを有する。振動子2及びトランス32の2次側コイル34は、残響振動抑制回路7の一部を兼ねている。   The reverberation vibration suppression circuit 7 is a circuit that suppresses the reverberation vibration of the vibrator 2. The reverberation vibration suppression circuit 7 includes a vibrator 2 and a secondary side coil 34 of the transformer 32 (first inductive element, a boosting inductive element that boosts the voltage of a transmission signal provided in the drive circuit 3. ). The reverberation vibration suppression circuit 7 includes a coil (second induction element) 41, a resistor 42, and a capacitor (capacitance element) 43. The secondary coil 34 of the vibrator 2 and the transformer 32 also serves as a part of the reverberation vibration suppression circuit 7.

振動子2(振動子2に用いられている圧電素子)は、一端側がコイル41の一端側に接続され、他端側がグランドに接続されている。2次側コイル34は、一端側がコイル41の他端側に接続され、他端側がグランドに接続されている。コイル41は、振動子2と2次側コイル34との間に接続されており、一端側が振動子2の一端側に接続され、他端側が2次側コイル34の一端側に接続されている。   The vibrator 2 (the piezoelectric element used for the vibrator 2) has one end connected to one end of the coil 41 and the other end connected to the ground. The secondary coil 34 has one end connected to the other end of the coil 41 and the other end connected to the ground. The coil 41 is connected between the vibrator 2 and the secondary coil 34, one end side is connected to one end side of the vibrator 2, and the other end side is connected to one end side of the secondary coil 34. .

抵抗42は、一端側がコイル41の一端側に接続され、他端側がコンデンサ43の一端側に接続されている。コンデンサ43は、一端側が抵抗42の他端側に接続され、他端側がコイル41の他端側に接続されている。すなわち、抵抗42及びコンデンサ43は、互いに直列に接続されて、コイル41に並列に接続されている。   The resistor 42 has one end connected to one end of the coil 41 and the other end connected to one end of the capacitor 43. The capacitor 43 has one end connected to the other end of the resistor 42 and the other end connected to the other end of the coil 41. That is, the resistor 42 and the capacitor 43 are connected in series to each other and are connected in parallel to the coil 41.

すなわち、残響振動抑制回路7は、振動子2と、2次側コイル34と、互いに直列に接続された抵抗42及びコンデンサ43がコイル41に並列に接続されたLCR回路とを備えた回路となっている。そして、残響振動抑制回路7は、振動子2と2次側コイル34との間に、互いに直列に接続された抵抗42及びコンデンサ43がコイル41に並列に接続されたLCR回路が接続された回路となっている。   That is, the reverberation vibration suppression circuit 7 is a circuit including the vibrator 2, the secondary coil 34, and an LCR circuit in which a resistor 42 and a capacitor 43 connected in series with each other are connected in parallel to the coil 41. ing. The reverberation vibration suppression circuit 7 is a circuit in which an LCR circuit in which a resistor 42 and a capacitor 43 connected in series with each other are connected in parallel to the coil 41 is connected between the vibrator 2 and the secondary coil 34. It has become.

図2は、超音波センサ1の振動子2の等価回路及び残響振動抑制回路7の等価回路を示す。振動子2の等価回路20は、等価直列インダクタンスL、等価直列静電容量C、等価抵抗R、及び等価並列静電容量Cを持つ回路となっている。等価直列インダクタンスLは、振動子2の振動体が振動して変位するときの慣性(振動体の質量)に相当するものである。等価直列静電容量Cは、振動子2の振動体が振動して変形するときの弾性係数(バネ係数)に相当するものである。等価抵抗Rは、振動子2の振動体が振動するときの空気抵抗や摩擦抵抗に相当するものである。等価並列静電容量Cは、振動子2の圧電素子の静電容量(圧電素子の電極間に生じる静電容量)に相当するものである。そして、振動子2の等価回路20は、振動子20の残響振動による電流I(振動子2の残響振動により、振動子2の圧電素子の分極が変化することによって、電荷が移動することによる電流)が流れる回路となっている。 FIG. 2 shows an equivalent circuit of the vibrator 2 of the ultrasonic sensor 1 and an equivalent circuit of the reverberation vibration suppression circuit 7. The equivalent circuit 20 of the vibrator 2 is a circuit having an equivalent series inductance L P , an equivalent series capacitance C P , an equivalent resistance R P , and an equivalent parallel capacitance C S. The equivalent series inductance L P corresponds to the inertia (mass of the vibrating body) when the vibrating body of the vibrator 2 vibrates and displaces. Equivalent series capacitance C P is equivalent to the modulus of elasticity of when the vibration of the vibrator 2 is deformed by the vibration (spring coefficient). Equivalent resistance R P is one in which the vibrating body of the vibrator 2 corresponds to air resistance or friction resistance when vibrating. The equivalent parallel capacitance C S corresponds to the capacitance of the piezoelectric element of the vibrator 2 (capacitance generated between the electrodes of the piezoelectric element). Then, the equivalent circuit 20 of the vibrator 2 has a current I P due to the reverberation vibration of the vibrator 20 (the charge is moved by the polarization of the piezoelectric element of the vibrator 2 being changed by the reverberation vibration of the vibrator 2. Current) flows.

残響振動抑制回路7は、残響振動抑制回路7のインピーダンスが極小となる共振点を2つ生じると共に、残響振動抑制回路7のインピーダンスが極大となる反共振点を3つ生じる回路となっている。これら2つの共振点及び3つの反共振点は、等価インダクタンスL、等価直列静電容量C、等価抵抗R、等価並列静電容量C、2次側コイル34、コイル41、抵抗42、コンデンサ43の複合的な作用によって生じる。 The reverberation vibration suppression circuit 7 is a circuit that generates two resonance points at which the impedance of the reverberation vibration suppression circuit 7 is minimum and three anti-resonance points at which the impedance of the reverberation vibration suppression circuit 7 is maximum. These two resonance points and three anti-resonance points are equivalent inductance L P , equivalent series capacitance C P , equivalent resistance R p , equivalent parallel capacitance C S , secondary coil 34, coil 41, resistance 42. This is caused by the combined action of the capacitor 43.

これら2つの共振点の周波数(残響振動抑制回路7のインピーダンスが極小となる共振点の周波数)を、周波数の低い方から順に、第1の共振周波数ω、第2の共振周波数ωとする。また、これら3つの反共振点の周波数(残響振動抑制回路7のインピーダンスが極大となる共振点の周波数)を、周波数の低い方から順に、第1の反共振周波数ωa1、第2の反共振周波数ωa2、第3の反共振周波数ωa3とする。第1の共振周波数ω、第2の共振周波数ω、第1の反共振周波数ωa1、第2の反共振周波数ωa2、第3の反共振周波数ωa3は、各々、異なった周波数である。 The frequency of these two resonance points (the frequency of the resonance point at which the impedance of the reverberation vibration suppression circuit 7 is minimized) is set to the first resonance frequency ω 1 and the second resonance frequency ω 2 in order from the lowest frequency. . Further, the frequencies of these three anti-resonance points (the frequency of the resonance point at which the impedance of the reverberation vibration suppression circuit 7 is maximized) are set in order from the lowest frequency, the first anti-resonance frequency ω a1 and the second anti-resonance. It is assumed that the frequency is ω a2 and the third anti-resonance frequency ω a3 . The first resonance frequency ω 1 , the second resonance frequency ω 2 , the first anti-resonance frequency ω a1 , the second anti-resonance frequency ω a2 , and the third anti-resonance frequency ω a3 are respectively different in frequency. is there.

第1の共振周波数ω、第2の共振周波数ω、第1の反共振周波数ωa1、第2の反共振周波数ωa2、第3の反共振周波数ωa3は、以下の式で表される周波数となる。 The first resonance frequency ω 1 , the second resonance frequency ω 2 , the first anti-resonance frequency ω a1 , the second anti-resonance frequency ω a2 , and the third anti-resonance frequency ω a3 are expressed by the following equations. Frequency.

Figure 2013120088
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ここで、Lは、振動子2の等価回路20における等価直列インダクタンスであり、Cは、振動子2の等価回路20における等価直列静電容量であり、Cは、振動子2の等価回路20における等価並列静電容量である。また、L34は、2次側コイル34のインダクタンスであり、L41は、コイル41のインダクタンスであり、C43は、コンデンサ43の静電容量である。 Here, L P is the equivalent series inductance in the equivalent circuit 20 of the oscillator 2, C P is the equivalent series capacitance in the equivalent circuit 20 of the oscillator 2, C S is the vibrator 2 equivalent This is the equivalent parallel capacitance in the circuit 20. L 34 is the inductance of the secondary coil 34, L 41 is the inductance of the coil 41, and C 43 is the capacitance of the capacitor 43.

残響振動抑制回路7は、2つの異なる共振周波数(第1の共振周波数ωと第2の共振周波数ω)での共振現象を利用して振動子2の残響振動を吸収することにより、振動子2の残響振動を抑制する。 The reverberation vibration suppression circuit 7 absorbs the reverberation vibration of the vibrator 2 by utilizing the resonance phenomenon at two different resonance frequencies (first resonance frequency ω 1 and second resonance frequency ω 2 ), thereby vibrating. The reverberation vibration of the child 2 is suppressed.

すなわち、残響振動抑制回路7は、第1の共振周波数ωでの共振現象を利用して振動子2の残響振動を吸収すると共に、第2の共振周波数ωでの共振現象を利用して振動子2の残響振動を吸収する。 That is, the reverberation vibration suppression circuit 7 absorbs the reverberation vibration of the vibrator 2 using the resonance phenomenon at the first resonance frequency ω 1 and uses the resonance phenomenon at the second resonance frequency ω 2. The reverberation vibration of the vibrator 2 is absorbed.

第1の共振周波数ωでの共振現象を利用しての振動吸収特性は、第1の共振周波数ωでの共振特性に対応し、第2の共振周波数ωでの共振現象を利用しての振動吸収特性は、第2の共振周波数ωでの共振特性に対応する。すなわち、第1の共振周波数ωでの共振現象を利用しての振動吸収特性は、主として、第1の共振周波数ωと同じ周波数の振動を吸収(周波数ωに近い周波数の振動ほど強く吸収し、周波数ωと同じ周波数の振動を最も強く吸収)するものである。また、第2の共振周波数ωでの共振現象を利用しての振動吸収特性は、主として、第2の共振周波数ωと同じ周波数の振動を吸収(周波数ωに近い周波数の振動ほど強く吸収し、周波数ωと同じ周波数の振動を最も強く吸収)するものである。残響振動抑制回路7は、これら第1の共振周波数ωでの共振現象を利用しての振動吸収特性と第2の共振周波数ωでの共振現象を利用しての振動吸収特性を重ね合わせた振動吸収特性で、振動子2の残響振動を吸収する。 Vibration absorbing characteristics of utilizing the resonance of the first resonant frequency omega 1 corresponds to the resonance characteristic of the first resonance frequency omega 1, utilizing a resonance phenomenon in the second resonance frequency omega 2 All the vibration absorption characteristics correspond to the resonance characteristics at the second resonance frequency ω 2 . In other words, the vibration absorption characteristic of using the resonance phenomenon at the first resonance frequency ω 1 is, mainly, as the vibration of a frequency close the vibration of the first resonant frequency ω 1 and the same frequency to the absorption (frequency ω 1 strongly And absorbs the vibration having the same frequency as the frequency ω 1 most strongly). In addition, vibration absorption characteristics of using the resonance phenomenon at the second resonance frequency ω 2 is, mainly, as the vibration of a frequency close the vibration of the second resonance frequency ω 2 with the same frequency in absorption (frequency ω 2 strongly And absorbs vibrations having the same frequency as the frequency ω 2 most strongly). The reverberation vibration suppression circuit 7 superimposes the vibration absorption characteristics using the resonance phenomenon at the first resonance frequency ω 1 and the vibration absorption characteristics using the resonance phenomenon at the second resonance frequency ω 2. The reverberation vibration of the vibrator 2 is absorbed by the vibration absorption characteristics.

そして、残響振動抑制回路7は、吸収した振動のエネルギーを抵抗42から熱エネルギーとして放出する。振動子2の残響振動は、その振動が残響振動抑制回路7に吸収され、その振動のエネルギーが残響振動抑制回路7の抵抗42から放出されることにより、その分だけ早く減衰し、短い時間で収束する。残響振動抑制回路7は、2つの異なる共振周波数での共振現象を利用して振動子2の残響振動を吸収することから、2重動吸振器の構成になっている。   The reverberation vibration suppression circuit 7 releases the absorbed vibration energy from the resistor 42 as thermal energy. The reverberation vibration of the vibrator 2 is absorbed by the reverberation vibration suppression circuit 7 and the energy of the vibration is released from the resistor 42 of the reverberation vibration suppression circuit 7, so that the vibration is attenuated faster and in a short time. Converge. Since the reverberation vibration suppression circuit 7 absorbs the reverberation vibration of the vibrator 2 by using resonance phenomena at two different resonance frequencies, the reverberation vibration suppression circuit 7 has a double motion vibration absorber configuration.

第1の共振周波数ω、及び第2の共振周波数ωは、常温環境下において、各々、振動子2の固有振動数ωに近い周波数となるように設定される。この場合、ωをωより低くし、ωをωより高くするのが望ましい。また、ω及びωは、常温環境下において、いずれか一方がωと同じ周波数となるように設定され、他方がωに近い周波数となるように設定されてもよい。ω及びωがこのようになるように、常温環境化における振動子2の固有振動数ωに応じて、コイル34のインダクタンス、コイル41のインダクタンス、抵抗42の抵抗値、コンデンサ43の静電容量が選定される。 The first resonance frequency ω 1 and the second resonance frequency ω 2 are set to be frequencies close to the natural frequency ω 0 of the vibrator 2 in a room temperature environment. In this case, it is desirable to set ω 1 lower than ω 0 and ω 2 higher than ω 0 . Further, ω 1 and ω 2 may be set so that one of them has the same frequency as ω 0 and the other has a frequency close to ω 0 in a room temperature environment. In order for ω 1 and ω 2 to be like this, the inductance of the coil 34, the inductance of the coil 41, the resistance value of the resistor 42, the static value of the capacitor 43 according to the natural frequency ω 0 of the vibrator 2 in a room temperature environment. Electric capacity is selected.

本実施形態では、常温環境化において、振動子2の固有振動数ωは、ω≒72kHzである。また、常温環境化において、振動子2の等価回路20における等価直列インダクタンスLは、L≒100mHであり、等価直列静電容量Cは、C≒50pFであり、等価抵抗Rは、R≒1kΩであり、等価並列静電容量Cは、C≒1.5nFである。 In the present embodiment, the natural frequency ω 0 of the vibrator 2 is ω 0 ≈72 kHz in a room temperature environment. In the normal temperature environment, the equivalent series inductance L P in the equivalent circuit 20 of the vibrator 2 is L P ≈100 mH, the equivalent series capacitance C P is C P ≈50 pF, and the equivalent resistance R P is , R P ≈1 kΩ, and the equivalent parallel capacitance C S is C S ≈1.5 nF.

これに対し、本実施形態では、常温環境化において、2次側コイル34のインダクタンスL34は、L34≒3mHであり、コイル41のインダクタンスL41は、L41≒400μHである。また、常温環境下において、抵抗42の抵抗値R42は、R42≒100Ωであり、コンデンサ43の静電容量C43は、C43≒15nFである。 On the other hand, in the present embodiment, the inductance L 34 of the secondary coil 34 is L 34 ≈3 mH and the inductance L 41 of the coil 41 is L 41 ≈400 μH in a room temperature environment. Further, in a normal temperature environment, the resistance value R 42 of the resistor 42 is R 42 ≒ 100 [Omega, the capacitance C 43 of the capacitor 43 is a C 43 ≒ 15 nF.

第1の共振周波数ωは、ω≒58.9kHzとなり、第2の共振周波数ωは、ω≒81.4kHzとなる。また、第1の反共振周波数ωa1は、ωa1≒56.9kHzとなり、第2の反共振周波数ωa2は、ωa2≒71,7kHzとなり、第3の反共振周波数ωa3は、ωa3≒85.7kHzとなる。 The first resonance frequency ω 1 is ω 1 ≈58.9 kHz, and the second resonance frequency ω 2 is ω 2 ≈81.4 kHz. The first anti-resonance frequency ω a1 is ω a1 ≈56.9 kHz, the second anti-resonance frequency ω a2 is ω a2 ≈71, 7 kHz, and the third anti-resonance frequency ω a3 is ω a3 ≈85.7 kHz.

図3(a)は、従来の超音波センサにおける残響振動の特性を示し、図3(b)は、本発明の超音波センサ1における残響振動の特性を示す。図3(a)(b)において、横軸は、受信信号の周波数(すなわち残響振動の周波数)であり、縦軸は、受信信号の電圧(すなわち残響振動の強度)である。   FIG. 3A shows the characteristics of reverberation vibration in a conventional ultrasonic sensor, and FIG. 3B shows the characteristics of reverberation vibration in the ultrasonic sensor 1 of the present invention. 3A and 3B, the horizontal axis represents the frequency of the received signal (that is, the frequency of reverberation vibration), and the vertical axis represents the voltage of the received signal (that is, the intensity of reverberation vibration).

図3(a)中の曲線は、従来の超音波センサにおける、振動子の駆動を停止させた後の、ある時点での受信信号の電圧を示している。すなわち、図3(a)中の曲線は、従来の超音波センサにおける、ある時点での残響振動による受信信号(すなわち残響振動の強度)を示している。   The curve in FIG. 3A shows the voltage of the received signal at a certain time after driving of the vibrator is stopped in the conventional ultrasonic sensor. That is, the curve in FIG. 3A shows a received signal (that is, the intensity of reverberation vibration) due to reverberation vibration at a certain point in the conventional ultrasonic sensor.

一方、図3(b)中の曲線は、本発明の超音波センサ1における、振動子2の駆動を停止させた後の、ある時点での受信信号の電圧を示している。すなわち、図3(b)中の曲線は、本発明の超音波センサ1における、ある時点での残響振動による受信信号(すなわち残響振動の強度)を示している。ただし、図3(b)中の曲線は、従来の超音波センサにおけるのと同じ条件で本発明の超音波センサ1の振動子2を駆動し、振動子2の駆動を停止させた後、従来の超音波センサにおけるのと同じ所定時間経過した時点でのものである。   On the other hand, the curve in FIG. 3 (b) shows the voltage of the received signal at a certain point in time after the drive of the vibrator 2 is stopped in the ultrasonic sensor 1 of the present invention. That is, the curve in FIG. 3B shows the received signal (that is, the intensity of the reverberation vibration) due to the reverberation vibration at a certain time in the ultrasonic sensor 1 of the present invention. However, the curve in FIG. 3 (b) shows the conventional curve after driving the vibrator 2 of the ultrasonic sensor 1 of the present invention under the same conditions as in the conventional ultrasonic sensor and stopping the driving of the vibrator 2. When the same predetermined time as in the ultrasonic sensor of FIG.

図3(a)(b)から明らかなように、本発明の超音波センサ1における残響振動による受信信号の電圧は、全ての周波数において、従来の超音波センサにおける残響振動による受信信号よりも低くなっている。すなわち、本発明の超音波センサ1は、従来の超音波センサよりも残響振動が抑制されている。   As is clear from FIGS. 3A and 3B, the voltage of the received signal due to the reverberation vibration in the ultrasonic sensor 1 of the present invention is lower than the reception signal due to the reverberation vibration in the conventional ultrasonic sensor at all frequencies. It has become. That is, in the ultrasonic sensor 1 of the present invention, reverberation vibration is suppressed as compared with the conventional ultrasonic sensor.

本実施形態の超音波センサ1によれば、2つの異なる共振周波数(残響振動抑制回路7のインピーダンスが極小となる共振点の周波数)での共振現象を利用して振動子2の残響振動が吸収されて、振動子2の残響振動が抑制される。このため、振動子2の固有振動数にばらつき(振動子2の質量、形状、振動子2に用いられる振動体や圧電素子の個体差によるばらつき)があったとしても、その影響を受け難く、残響振動の抑制効果の減少が抑えられる。また、振動子2の固有振動数に変動(振動子2の温度の違い(超音波センサ1の使用環境温度の違い)による変動)があったとしても、その影響を受け難く、残響振動の抑制効果の減少が抑えられる。また、残響振動の吸収が2つの共振周波数での共振現象を利用したものであるため、残響振動の抑制効果も大きい。   According to the ultrasonic sensor 1 of the present embodiment, the reverberation vibration of the vibrator 2 is absorbed by using the resonance phenomenon at two different resonance frequencies (frequency at the resonance point where the impedance of the reverberation vibration suppression circuit 7 is minimized). Thus, the reverberation vibration of the vibrator 2 is suppressed. For this reason, even if there are variations in the natural frequency of the vibrator 2 (variations due to individual differences in the mass and shape of the vibrator 2 and the vibrators and piezoelectric elements used in the vibrator 2), the vibrator 2 is not easily affected. Reduction of the reverberation vibration suppression effect can be suppressed. Further, even if there is a fluctuation in the natural frequency of the vibrator 2 (fluctuation due to a difference in temperature of the vibrator 2 (a difference in operating environment temperature of the ultrasonic sensor 1)), it is difficult to be affected by this, and reverberation vibration is suppressed. Reduction in effect is suppressed. In addition, since the reverberation vibration is absorbed by utilizing the resonance phenomenon at two resonance frequencies, the reverberation vibration is also greatly suppressed.

従って、本実施形態の超音波センサ1によれば、振動子2の残響振動をより効率良く抑制することができる。これにより、より近距離の対象物までの距離を計測することが可能になる。   Therefore, according to the ultrasonic sensor 1 of this embodiment, the reverberation vibration of the vibrator 2 can be more efficiently suppressed. Thereby, it becomes possible to measure the distance to the closer object.

<第2の実施形態>
図4は、第2の実施形態による超音波センサの構成を示す。本実施形態の超音波センサ1は、駆動回路3の構成が上記第1の実施形態の構成と異なっている。本実施形態における他の構成については、上記第1の実施形態と同様である。
<Second Embodiment>
FIG. 4 shows the configuration of the ultrasonic sensor according to the second embodiment. In the ultrasonic sensor 1 of the present embodiment, the configuration of the drive circuit 3 is different from the configuration of the first embodiment. Other configurations in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.

本実施形態では、駆動回路3は、プッシュプル構成になっている。駆動回路3は、駆動用トランジスタ31a、31bと、トランス32とを備えている。駆動用トランジスタ31a、31bは、電界効果トランジスタである。トランス32は、中間点にセンタータップのある1次側コイル33と、2次側コイル34とを有する。   In the present embodiment, the drive circuit 3 has a push-pull configuration. The drive circuit 3 includes drive transistors 31 a and 31 b and a transformer 32. The driving transistors 31a and 31b are field effect transistors. The transformer 32 includes a primary side coil 33 having a center tap at an intermediate point and a secondary side coil 34.

駆動用トランジスタ31aは、ドレインがトランス32の1次側コイル33の一端側に接続され、ゲートが制御部6に接続され、ソースがグランドに接続されている。駆動用トランジスタ31bは、ドレインがトランス32の1次側コイル33の他端側に接続され、ゲートが制御部6に接続され、ソースがグランドに接続されている。トランス32の1次側コイル33は、センタータップ(中間点)が電源に接続され、一端側が駆動用トランジスタ31aのドレインに接続され、他端側が駆動用トランジスタ31bのドレインに接続されている。トランス32の2次側コイル34は、一端側が残響振動抑制回路7のコイル41を介して振動子2(振動子2の圧電素子)に接続され、他端側がグランドに接続されている。   The driving transistor 31a has a drain connected to one end of the primary side coil 33 of the transformer 32, a gate connected to the control unit 6, and a source connected to the ground. The driving transistor 31b has a drain connected to the other end of the primary coil 33 of the transformer 32, a gate connected to the control unit 6, and a source connected to the ground. The primary coil 33 of the transformer 32 has a center tap (intermediate point) connected to the power supply, one end connected to the drain of the driving transistor 31a, and the other end connected to the drain of the driving transistor 31b. The secondary coil 34 of the transformer 32 has one end connected to the vibrator 2 (piezoelectric element of the vibrator 2) via the coil 41 of the reverberation vibration suppression circuit 7, and the other end connected to the ground.

そして、本実施形態では、駆動回路3には、制御部6から第1のセンサ駆動信号及び第2のセンサ駆動信号が供給される。第1のセンサ駆動信号及び第2のセンサ駆動信号は、各々、上記第1の実施形態におけるセンサ駆動信号と同様である。但し、第1のセンサ駆動信号と第2のセンサ駆動信号は、互いに位相が180度ずれている。すなわち、第1のセンサ駆動信号がローレベルのときに第2のセンサ駆動信号がハイレベルであり、第1のセンサ駆動信号がハイレベルのときに第2のセンサ駆動信号がローレベルである。センサ駆動信号は、制御部6による制御のもと、振動子2から超音波を送信させるときに、制御部6から駆動回路3に供給される。駆動回路3に供給された第1のセンサ駆動信号は、駆動用トランジスタ31aのゲートに入力され、駆動回路3に供給された第2のセンサ駆動信号は、駆動用トランジスタ31bのゲートに入力される。   In the present embodiment, the drive circuit 3 is supplied with the first sensor drive signal and the second sensor drive signal from the control unit 6. The first sensor drive signal and the second sensor drive signal are the same as the sensor drive signal in the first embodiment, respectively. However, the first sensor drive signal and the second sensor drive signal are 180 degrees out of phase with each other. That is, when the first sensor drive signal is at a low level, the second sensor drive signal is at a high level, and when the first sensor drive signal is at a high level, the second sensor drive signal is at a low level. The sensor drive signal is supplied from the control unit 6 to the drive circuit 3 when transmitting ultrasonic waves from the vibrator 2 under the control of the control unit 6. The first sensor drive signal supplied to the drive circuit 3 is input to the gate of the drive transistor 31a, and the second sensor drive signal supplied to the drive circuit 3 is input to the gate of the drive transistor 31b. .

駆動用トランジスタ31aは、ゲートに第1のセンサ駆動信号が入力されることにより、オン、オフして、送信信号を出力する。駆動用トランジスタ31bは、ゲートに第2のセンサ駆動信号が入力されることにより、オン、オフして、送信信号を出力する。トランス32は、駆動用トランジスタ31a、31bから出力される送信信号の電圧を昇圧する。そして、トランス32は、この電圧を昇圧した送信信号を2次側コイル34から出力する。2次側コイル34から出力された送信信号は、残響振動抑制回路7のコイル41を介して振動子2(振動子2の圧電素子)に供給される。振動子2は、送信信号が供給されることにより、上記第1の実施形態と同様に、その送信信号によって駆動されて、超音波を送信する。   The driving transistor 31a is turned on and off to output a transmission signal when the first sensor driving signal is input to the gate. The driving transistor 31b is turned on and off to output a transmission signal when the second sensor driving signal is input to the gate. The transformer 32 boosts the voltage of the transmission signal output from the driving transistors 31a and 31b. The transformer 32 outputs a transmission signal obtained by boosting this voltage from the secondary coil 34. The transmission signal output from the secondary coil 34 is supplied to the vibrator 2 (the piezoelectric element of the vibrator 2) through the coil 41 of the reverberation vibration suppression circuit 7. When the transmission signal is supplied, the vibrator 2 is driven by the transmission signal and transmits ultrasonic waves, as in the first embodiment.

本実施形態の超音波センサ1によれば、上記第1の実施形態と同様に、振動子2の残響振動をより効率良く抑制することができ、より近距離の対象物までの距離を計測することが可能になる。   According to the ultrasonic sensor 1 of the present embodiment, the reverberation vibration of the vibrator 2 can be more efficiently suppressed as in the first embodiment, and the distance to an object at a shorter distance is measured. It becomes possible.

<第3の実施形態>
図5は、第3の実施形態による超音波センサの構成を示す。本実施形態の超音波センサ1は、駆動回路3の構成、及び残響振動抑制回路7の構成が上記第1の実施形態と異なっている。本実施形態における他の構成については、上記第1の実施形態と同様である。
<Third Embodiment>
FIG. 5 shows a configuration of an ultrasonic sensor according to the third embodiment. The ultrasonic sensor 1 according to the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the drive circuit 3 and the configuration of the reverberation vibration suppression circuit 7. Other configurations in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.

本実施形態では、駆動回路3は、上記第1の実施形態におけるトランス32に代えて、自己誘導コイル39を備えている。   In the present embodiment, the drive circuit 3 includes a self-induction coil 39 instead of the transformer 32 in the first embodiment.

駆動用トランジスタ31は、エミッタが電源に接続され、ベースが制御部6に接続され、コレクタが自己誘導コイル39の一端側に接続されている。自己誘導コイル39は、一端側が駆動用トランジスタ31のコレクタに接続され、他端側がグランドに接続されている。駆動用トランジスタ31のコレクタと自己誘導コイル39の一端側との接続点が、残響振動抑制回路7のコイル41を介して振動子2(振動子2の圧電素子)に接続されている。   The driving transistor 31 has an emitter connected to the power supply, a base connected to the control unit 6, and a collector connected to one end side of the self-induction coil 39. The self-induction coil 39 has one end connected to the collector of the driving transistor 31 and the other end connected to the ground. A connection point between the collector of the driving transistor 31 and one end side of the self-induction coil 39 is connected to the vibrator 2 (piezoelectric element of the vibrator 2) via the coil 41 of the reverberation vibration suppression circuit 7.

駆動回路3には、上記第1の実施形態と同様に、センサ駆動信号が供給され、駆動回路3に供給されたセンサ駆動信号は、駆動用トランジスタ31のベースに入力される。   As in the first embodiment, the drive circuit 3 is supplied with a sensor drive signal, and the sensor drive signal supplied to the drive circuit 3 is input to the base of the drive transistor 31.

駆動用トランジスタ31は、上記第1の実施形態と同様に、ベースにセンサ駆動信号が入力されることにより、送信信号を出力する。自己誘導コイル39は、駆動用トランジスタ31から出力される送信信号の電圧を自己誘導作用によって昇圧する。昇圧された電圧は、自己誘導コイル39の自己誘導作用による逆起電力によって、昇圧前の電圧(電源電圧)の2倍の電圧になる。そして、自己誘導コイル39は、この電圧を昇圧した送信信号を、駆動用トランジスタ31のコレクタと自己誘導コイル39の一端側との接続点から出力する。出力された送信信号は、残響振動抑制回路7のコイル41を介して振動子2(振動子2の圧電素子)に供給される。振動子2は、送信信号が供給されることにより、上記第1の実施形態と同様に、その送信信号によって駆動されて、超音波を送信する。   As in the first embodiment, the driving transistor 31 outputs a transmission signal when a sensor driving signal is input to the base. The self-induction coil 39 boosts the voltage of the transmission signal output from the driving transistor 31 by a self-induction action. The boosted voltage becomes twice the voltage (power supply voltage) before boosting due to the back electromotive force due to the self-induction action of the self-induction coil 39. Then, the self-induction coil 39 outputs a transmission signal obtained by boosting this voltage from a connection point between the collector of the driving transistor 31 and one end side of the self-induction coil 39. The output transmission signal is supplied to the vibrator 2 (piezoelectric element of the vibrator 2) via the coil 41 of the reverberation vibration suppression circuit 7. When the transmission signal is supplied, the vibrator 2 is driven by the transmission signal and transmits ultrasonic waves, as in the first embodiment.

このように、本実施形態では、駆動回路3は、送信信号を自己誘導コイル39によって昇圧し、この電圧を昇圧した送信信号を振動子2に供給することにより、この送信信号によって振動子2を駆動して振動させて、振動子2から超音波を送信させる。   As described above, in the present embodiment, the drive circuit 3 boosts the transmission signal by the self-induction coil 39 and supplies the transducer 2 with the transmission signal boosted by this voltage. Drive and vibrate to transmit ultrasonic waves from the vibrator 2.

また、本実施形態では、残響振動抑制回路7は、上記第1の実施形態におけるトランス32の2次側コイル34に代えて、自己誘導コイル39(第1の誘導素子であって、駆動回路3に備えられている送信信号の電圧を昇圧する昇圧用の誘導素子)を備えている。自己誘導コイル39は、残響振動抑制回路7の一部を兼ねている。   Further, in this embodiment, the reverberation vibration suppression circuit 7 is replaced with the self-inductive coil 39 (first inductive element, drive circuit 3) instead of the secondary side coil 34 of the transformer 32 in the first embodiment. Is provided with a boosting inductive element that boosts the voltage of the transmission signal. The self-induction coil 39 also serves as a part of the reverberation vibration suppression circuit 7.

本実施形態の超音波センサ1によれば、上記第1の実施形態と同様に、振動子2の残響振動をより効率良く抑制することができ、より近距離の対象物までの距離を計測することが可能になる。しかも、上記第1の実施形態におけるトランス32に代えて自己誘導コイル39を用いることにより、コストを低減することができる。   According to the ultrasonic sensor 1 of the present embodiment, the reverberation vibration of the vibrator 2 can be more efficiently suppressed as in the first embodiment, and the distance to an object at a shorter distance is measured. It becomes possible. In addition, the cost can be reduced by using the self-induction coil 39 instead of the transformer 32 in the first embodiment.

<第4の実施形態>
図6は、第4の実施形態による超音波センサの構成を示す。本実施形態の超音波センサ1は、残響振動抑制回路7の構成が上記第1の実施形態と異なっている。本実施形態における他の構成については、上記第1の実施形態と同様である。
<Fourth Embodiment>
FIG. 6 shows a configuration of an ultrasonic sensor according to the fourth embodiment. The ultrasonic sensor 1 of the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the reverberation vibration suppression circuit 7. Other configurations in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.

本実施形態では、残響振動抑制回路7は、上記第1の実施形態における構成に加え、さらに別のコイル51と、抵抗52と、コンデンサ53とを有する。   In the present embodiment, the reverberation vibration suppression circuit 7 includes a further coil 51, a resistor 52, and a capacitor 53 in addition to the configuration in the first embodiment.

振動子2は、上記第1の実施形態において一端側がコイル41の一端側に接続されていることに代えて、一端側がコイル51の一端側に接続されている。コイル41は、上記第1の実施形態において一端側が振動子2の一端側に接続されていることに代えて、一端側がコイル51の他端側に接続されている。すなわち、コイル51は、振動子2とコイル41との間に接続されており、一端側が振動子2の一端側に接続され、他端側がコイル41の一端側に接続されている。   The vibrator 2 has one end connected to one end of the coil 51 instead of one end connected to one end of the coil 41 in the first embodiment. The coil 41 has one end connected to the other end of the coil 51 in place of one end connected to the one end of the vibrator 2 in the first embodiment. That is, the coil 51 is connected between the vibrator 2 and the coil 41, one end side is connected to one end side of the vibrator 2, and the other end side is connected to one end side of the coil 41.

抵抗42は、上記第1の実施形態において一端側がコイル41の一端側に接続されていることに代えて、一端側がコイル51の一端側に接続されている。すなわち、抵抗42及びコンデンサ43は、互いに直列に接続されて、コイル41及びコイル51に並列に接続されている。   The resistor 42 has one end connected to one end of the coil 51 instead of one end connected to one end of the coil 41 in the first embodiment. That is, the resistor 42 and the capacitor 43 are connected in series to each other and are connected in parallel to the coil 41 and the coil 51.

抵抗52は、一端側がコイル51の一端側に接続され、他端側がコンデンサ53の一端側に接続されている。コンデンサ53は、一端側が抵抗52の他端側に接続され、他端側がコイル51の他端側に接続されている。すなわち、抵抗52及びコンデンサ53は、互いに直列に接続されて、コイル51に並列に接続されている。   The resistor 52 has one end connected to one end of the coil 51 and the other end connected to one end of the capacitor 53. The capacitor 53 has one end connected to the other end of the resistor 52 and the other end connected to the other end of the coil 51. That is, the resistor 52 and the capacitor 53 are connected in series to each other and connected to the coil 51 in parallel.

つまり、本実施形態の残響振動抑制回路7は、上記第1の実施形態におけるコイル41に代えて、互いに直列に接続された抵抗52及びコンデンサ53がコイル51に並列に接続されたLCR回路が、コイル41に直列に接続された構成を備えた回路になっている。   That is, in the reverberation vibration suppression circuit 7 of the present embodiment, instead of the coil 41 in the first embodiment, an LCR circuit in which a resistor 52 and a capacitor 53 connected in series with each other are connected in parallel to the coil 51, The circuit has a configuration in which the coil 41 is connected in series.

別の見方をすると、本実施形態の残響振動抑制回路7は、上記第1の実施形態における構成に加え、さらに、互いに直列に接続された抵抗52及びコンデンサ53がコイル51に並列に接続された別のLCR回路を備えた回路となっている。すなわち、本実施形態の残響振動抑制回路7は、互いに直列に接続された抵抗及びコンデンサがコイルに並列に接続されたLCR回路を2重に備える回路となっている。そして、本実施形態の残響振動抑制回路7は、振動子2と2次側コイル34との間に、これら2つの(2重の)LCR回路が接続された回路となっている。   From another point of view, the reverberation vibration suppressing circuit 7 of the present embodiment includes a resistor 52 and a capacitor 53 connected in series to each other in parallel to the coil 51 in addition to the configuration in the first embodiment. The circuit includes another LCR circuit. In other words, the reverberation vibration suppression circuit 7 of the present embodiment is a circuit that includes two LCR circuits in which resistors and capacitors connected in series with each other are connected in parallel to the coil. The reverberation vibration suppression circuit 7 of this embodiment is a circuit in which these two (double) LCR circuits are connected between the vibrator 2 and the secondary coil 34.

トランス32の2次側コイル34は、一端側がコイル41及びコイル51を介して振動子2に接続されており、2次側コイル34から出力された送信信号は、コイル41及びコイル51を介して振動子2に供給される。   One end side of the secondary side coil 34 of the transformer 32 is connected to the vibrator 2 via the coil 41 and the coil 51, and the transmission signal output from the secondary side coil 34 passes through the coil 41 and the coil 51. It is supplied to the vibrator 2.

本実施形態では、残響振動抑制回路7は、残響振動抑制回路7のインピーダンスが極小となる共振点を3つ生じると共に、残響振動抑制回路7のインピーダンスが極大となる反共振点を4つ生じる回路となっている。これらの共振点及び反共振点は、等価インダクタンスL、等価直列静電容量C、等価抵抗R、等価並列静電容量C、2次側コイル34、コイル41、抵抗42、コンデンサ43、コイル51、抵抗52、コンデンサ53の複合的な作用によって生じる。 In the present embodiment, the reverberation suppression circuit 7 generates three resonance points at which the impedance of the reverberation suppression circuit 7 becomes minimum, and generates four anti-resonance points at which the impedance of the reverberation suppression circuit 7 becomes maximum. It has become. These resonance points and antiresonance points are equivalent inductance L P , equivalent series capacitance C P , equivalent resistance R p , equivalent parallel capacitance C S , secondary coil 34, coil 41, resistor 42, capacitor 43. This is caused by the combined action of the coil 51, the resistor 52, and the capacitor 53.

これら3つの共振点の周波数を、周波数の低い方から順に、第1の共振周波数ω、第2の共振周波数ω、第3の共振周波数ωとする。また、これら4つの反共振点の周波数を、周波数の低い方から順に、第1の反共振周波数ωa1、第2の反共振周波数ωa2、第3の反共振周波数ωa3、第4の反共振周波数ωa4とする。第1の共振周波数ω、第2の共振周波数ω、第3の共振周波数ω、第1の反共振周波数ωa1、第2の反共振周波数ωa2、第3の反共振周波数ωa3、第4の反共振周波数ωa4は、各々、異なった周波数である。 The frequencies of these three resonance points are set to a first resonance frequency ω 1 , a second resonance frequency ω 2 , and a third resonance frequency ω 3 in order from the lowest frequency. Further, the frequencies of these four anti-resonance points are set in order from the lowest frequency, the first anti-resonance frequency ω a1 , the second anti-resonance frequency ω a2 , the third anti-resonance frequency ω a3 , and the fourth anti-resonance frequency ω a3 . The resonance frequency is ωa4 . First resonance frequency ω 1 , second resonance frequency ω 2 , third resonance frequency ω 3 , first anti-resonance frequency ω a1 , second anti-resonance frequency ω a2 , third anti-resonance frequency ω a3 The fourth antiresonance frequency ω a4 is a different frequency.

残響振動抑制回路7は、3つの異なる共振周波数(第1の共振周波数ω、第2の共振周波数ω、第3の共振周波数ω)での共振現象を利用して振動子2の残響振動を吸収することにより、振動子2の残響振動を抑制する。 The reverberation vibration suppression circuit 7 uses the resonance phenomenon at three different resonance frequencies (first resonance frequency ω 1 , second resonance frequency ω 2 , and third resonance frequency ω 3 ) to reverberate the vibrator 2. By absorbing the vibration, the reverberation vibration of the vibrator 2 is suppressed.

すなわち、残響振動抑制回路7は、第1の共振周波数ωでの共振現象を利用して振動子2の残響振動を吸収する。また、残響振動抑制回路7は、第2の共振周波数ωでの共振現象を利用して振動子2の残響振動を吸収する。また、残響振動抑制回路7は、第3の共振周波数ωでの共振現象を利用して振動子2の残響振動を吸収する。 That is, the reverberation vibration suppression circuit 7 absorbs the reverberation vibration of the vibrator 2 by utilizing the resonance phenomenon at the first resonance frequency ω 1 . In addition, the reverberation vibration suppression circuit 7 absorbs the reverberation vibration of the vibrator 2 using a resonance phenomenon at the second resonance frequency ω 2 . Further, the reverberation vibration suppression circuit 7 absorbs the reverberation vibration of the vibrator 2 using a resonance phenomenon at the third resonance frequency ω 3 .

第1、第2、第3の共振周波数ω、ω、ωでの共振現象を利用しての振動吸収特性は、各々、第1、第2、第3の共振周波数ω、ω、ωでの共振特性に対応する。すなわち、ω、ω、ωでの共振現象を利用しての振動吸収特性は、各々、主として、ω、ω、ωと同じ周波数の振動を吸収(ω、ω、ωに近い周波数の振動ほど強く吸収し、ω、ω、ωと同じ周波数の振動を最も強く吸収)するものである。残響振動抑制回路7は、これら第1、第2、第3の共振周波数ω、ω、ωでの共振現象を利用しての振動吸収特性を重ね合わせた振動吸収特性で、振動子2の残響振動を吸収する。 The vibration absorption characteristics using the resonance phenomenon at the first, second, and third resonance frequencies ω 1 , ω 2 , and ω 3 are the first, second, and third resonance frequencies ω 1 , ω, respectively. 2, corresponding to the resonance characteristics in omega 3. That, omega 1, omega 2, the vibration absorption characteristic of utilizing the resonance phenomena in omega 3 are each primarily, omega 1, omega 2, absorbing the vibrations of the same frequency as ω 3 (ω 1, ω 2 , The vibration with the frequency close to ω 3 is absorbed more strongly, and the vibration with the same frequency as ω 1 , ω 2 , and ω 3 is absorbed most strongly). The reverberation vibration suppressing circuit 7 has a vibration absorption characteristic obtained by superposing vibration absorption characteristics using the resonance phenomenon at the first, second, and third resonance frequencies ω 1 , ω 2 , and ω 3. 2 reverberation vibrations are absorbed.

そして、残響振動抑制回路7は、吸収した振動のエネルギーを抵抗42、52から熱エネルギーとして放出する。残響振動抑制回路7は、3つの異なる共振周波数での共振現象を利用して振動子2の残響振動を吸収することから、3重動吸振器の構成になっている。   The reverberation vibration suppressing circuit 7 releases the absorbed vibration energy from the resistors 42 and 52 as thermal energy. Since the reverberation vibration suppressing circuit 7 absorbs the reverberation vibration of the vibrator 2 by using resonance phenomena at three different resonance frequencies, the reverberation vibration suppressing circuit 7 has a triple dynamic vibration absorber configuration.

第1、第2、第3の共振周波数ω、ω、ωは、常温環境下において、各々、振動子2の固有振動数ωに近い周波数となるように設定される。この場合、ωをωより低くし、ωをωと同じ周波数になるようにし、ωをωより高くするのが望ましい。ω、ω、ωがこのようになるように、常温環境化における振動子2の固有振動数ωに応じて、コイル34、41、51のインダクタンス、抵抗42、52の抵抗値、コンデンサ43、53の静電容量が選定される。 The first, second, and third resonance frequencies ω 1 , ω 2 , and ω 3 are each set to have a frequency close to the natural frequency ω 0 of the vibrator 2 in a room temperature environment. In this case, it is desirable that ω 1 is lower than ω 0 , ω 2 is the same frequency as ω 0, and ω 3 is higher than ω 0 . In order for ω 1 , ω 2 , and ω 3 to be like this, according to the natural frequency ω 0 of the vibrator 2 in a room temperature environment, the inductances of the coils 34, 41, 51, the resistance values of the resistors 42, 52, The capacitance of the capacitors 43 and 53 is selected.

本実施形態では、常温環境化において、振動子2の固有振動数ω、振動子2の等価回路20における等価直列インダクタンスL、等価直列静電容量C、等価抵抗R、等価並列静電容量Cは、上記第1の実施形態と同様である。すなわち、常温環境下において、ω≒72kHz、L≒100mH、C≒50pF、R≒1kΩ、C≒1.5nFである。 In the present embodiment, the natural frequency ω 0 of the vibrator 2, the equivalent series inductance L P in the equivalent circuit 20 of the vibrator 2, the equivalent series capacitance C P , the equivalent resistance R P , and the equivalent parallel static in the normal temperature environment. The electric capacity CS is the same as that in the first embodiment. That is, in a normal temperature environment, ω 0 ≈72 kHz, L P ≈100 mH, C P ≈50 pF, R P ≈1 kΩ, and C S ≈1.5 nF.

これに対し、本実施形態では、常温環境化において、コイル34のインダクタンスL34、コイル41のインダクタンスL41、抵抗42の抵抗値R42、コンデンサ43の静電容量C43は、上記第1の実施形態と同様である。すなわち、常温環境下において、L34≒3mH、L41≒400μH、R42≒100Ω、C43≒15nFである。また、本実施形態では、常温環境化において、コイル51のインダクタンスL51は、L51≒40μHであり、抵抗52の抵抗値R52は、R52≒50Ωであり、コンデンサ53の静電容量C53は、C53≒150nFである。 On the other hand, in this embodiment, in the normal temperature environment, the inductance L 34 of the coil 34 , the inductance L 41 of the coil 41, the resistance value R 42 of the resistor 42 , and the capacitance C 43 of the capacitor 43 are This is the same as the embodiment. That is, under a normal temperature environment, L 34 ≈3 mH, L 41 ≈400 μH, R 42 ≈100Ω, and C 43 ≈15 nF. Further, in the present embodiment, in a normal temperature environment of the inductance L 51 of the coil 51 is L 5140μH, the resistance value R 52 of the resistor 52 is R 52 ≒ 50 [Omega, the electrostatic capacitance C of the capacitor 53 53 is C 53 ≈150 nF.

本実施形態の超音波センサ1によれば、3つの異なる共振周波数(残響振動抑制回路7のインピーダンスが極小となる共振点の周波数)での共振現象を利用して振動子2の残響振動が吸収されて、振動子2の残響振動が抑制される。このため、振動子2の固有振動数にばらつきがあったとしても、また、振動子2の固有振動数に変動があったとしても、その影響をより一層受け難く、残響振動の抑制効果の減少がより一層抑えられる。また、残響振動の吸収が3つの共振周波数での共振現象を利用したものであるため、残響振動の抑制効果もより一層大きい。   According to the ultrasonic sensor 1 of the present embodiment, the reverberation vibration of the vibrator 2 is absorbed using the resonance phenomenon at three different resonance frequencies (frequency at the resonance point where the impedance of the reverberation vibration suppression circuit 7 is minimized). Thus, the reverberation vibration of the vibrator 2 is suppressed. For this reason, even if the natural frequency of the vibrator 2 varies or even if the natural frequency of the vibrator 2 fluctuates, it is more difficult to be affected, and the effect of suppressing reverberation vibration is reduced. Is further suppressed. In addition, since the absorption of reverberation vibrations utilizes resonance phenomena at three resonance frequencies, the effect of suppressing reverberation vibrations is even greater.

従って、本実施形態の超音波センサ1によれば、振動子2の残響振動をより効率良く抑制することができる。これにより、より近距離の対象物までの距離を計測することが可能になる。   Therefore, according to the ultrasonic sensor 1 of this embodiment, the reverberation vibration of the vibrator 2 can be more efficiently suppressed. Thereby, it becomes possible to measure the distance to the closer object.

<第5の実施形態>
図7は、第5の実施形態による超音波センサの構成を示す。本実施形態の超音波センサ1は、残響振動抑制回路7の構成が上記第4の実施形態と異なっている。本実施形態における他の構成については、上記第4の実施形態と同様である。
<Fifth Embodiment>
FIG. 7 shows a configuration of an ultrasonic sensor according to the fifth embodiment. The ultrasonic sensor 1 of the present embodiment is different from the fourth embodiment in the configuration of the reverberation vibration suppression circuit 7. Other configurations in the present embodiment are the same as those in the fourth embodiment.

本実施形態では、残響振動抑制回路7は、上記第4の実施形態における構成をさらに発展させた構成になっている。すなわち、残響振動抑制回路7は、互いに直列に接続された抵抗及びコンデンサがコイルに並列に接続されたLCR回路をM重(M≧3)に備える回路となっている。そして、本実施形態の残響振動抑制回路7は、振動子2と2次側コイル34との間に、これらM個の(M重の)LCR回路が接続された回路となっている。   In the present embodiment, the reverberation vibration suppression circuit 7 has a configuration obtained by further developing the configuration in the fourth embodiment. That is, the reverberation vibration suppression circuit 7 is a circuit provided with M layers (M ≧ 3) of LCR circuits in which resistors and capacitors connected in series with each other are connected in parallel to the coil. The reverberation vibration suppression circuit 7 of this embodiment is a circuit in which these M (M-fold) LCR circuits are connected between the vibrator 2 and the secondary coil 34.

本実施形態では、残響振動抑制回路7は、残響振動抑制回路7のインピーダンスが極小となる共振点をN個(N≧4)個生じると共に、残響振動抑制回路7のインピーダンスが極大となる反共振点をN+1個生じる回路となっている。残響振動抑制回路7は、N個の異なる共振周波数(ω、ω、・・・ω)での共振現象を利用して振動子2の残響振動を吸収することにより、振動子2の残響振動を抑制する。残響振動抑制回路7は、N個の異なる共振周波数での共振現象を利用して振動子2の残響振動を吸収することから、N重動吸振器の構成になっている。 In the present embodiment, the reverberation suppression circuit 7 generates N resonance points (N ≧ 4) at which the impedance of the reverberation suppression circuit 7 is minimal, and anti-resonance at which the impedance of the reverberation suppression circuit 7 is maximum. In this circuit, N + 1 points are generated. The reverberation vibration suppression circuit 7 absorbs the reverberation vibration of the vibrator 2 by using resonance phenomena at N different resonance frequencies (ω 1 , ω 2 ,..., Ω N ). Suppress reverberation vibration. Since the reverberation vibration suppression circuit 7 absorbs the reverberation vibration of the vibrator 2 using resonance phenomena at N different resonance frequencies, the reverberation vibration suppression circuit 7 has a configuration of an N double vibration absorber.

残響振動抑制回路7は、互いに直列に接続された抵抗及びコンデンサがコイルに並列に接続されたLCR回路をM重にすることにより、共振点をN個(N=M+1)個生じると共に、反共振点をN+1個生じる回路になる。   The reverberation vibration suppression circuit 7 generates N resonance points (N = M + 1) and anti-resonance by multiplying an LCR circuit in which a resistor and a capacitor connected in series with each other are connected in parallel to the coil. The circuit generates N + 1 points.

従って、残響振動抑制回路7を、共振点を4つ(N=4)持つものにする場合には、互いに直列に接続された抵抗及びコンデンサがコイルに並列に接続されたLCR回路を3重(M=3)にすればよい。すなわち、上記第4の実施形態のコイル51に代えて、互いに直列に接続された抵抗62及びコンデンサ63がコイル61に並列に接続されたLCR回路が、コイル51に直列に接続された構成を設ければよい。   Therefore, when the reverberation vibration suppression circuit 7 has four resonance points (N = 4), the LCR circuit in which a resistor and a capacitor connected in series with each other are connected in parallel to the coil is tripled ( M = 3) is sufficient. That is, instead of the coil 51 of the fourth embodiment, an LCR circuit in which a resistor 62 and a capacitor 63 connected in series with each other are connected in parallel to the coil 61 is connected to the coil 51 in series. Just do it.

また、残響振動抑制回路7を、共振点を5つ(N=5)持つものにする場合には、互いに直列に接続された抵抗及びコンデンサがコイルに並列に接続されたLCR回路を4重(M=4)にすればよい。すなわち、コイル61に代えて、互いに直列に接続された抵抗72及びコンデンサ73がコイル71に並列に接続されたLCR回路が、コイル61に直列に接続された構成を設ければよい。残響振動抑制回路7を、共振点を6つ以上(N≧6)持つものにする場合も同様である。   Further, when the reverberation vibration suppressing circuit 7 has five resonance points (N = 5), a quadruple LCR circuit in which a resistor and a capacitor connected in series with each other are connected in parallel to the coil ( M = 4) may be set. That is, instead of the coil 61, an LCR circuit in which a resistor 72 and a capacitor 73 connected in series with each other are connected in parallel to the coil 71 may be provided. The same applies to the case where the reverberation vibration suppressing circuit 7 has six or more resonance points (N ≧ 6).

共振周波数ω、ω、・・・、ωは、常温環境下において、各々、振動子2の固有振動数ωに近い周波数となるように設定される。この場合、ω、ω、・・・、ωのうちの幾つかをωより高く(又は低く)し、別の幾つかをωより低く(又は高く)するのが望ましい。また、ω、ω、・・・、ωは、常温環境下において、いずれか1つがωと同じ周波数となるように設定され、残りがωに近い周波数となるように設定されてもよい。この場合、残りのうちの幾つかをωより高くし、残りのうちの別の幾つかをωより低くするのが望ましい。 Resonant frequencies ω 1 , ω 2 ,..., Ω N are set to be frequencies close to the natural frequency ω 0 of the vibrator 2 in a room temperature environment. In this case, ω 1, ω 2, ··· , ω higher than 0 several omega of N to (or lower), several different lower than omega 0 (or higher) to desirably. Also, ω 1 , ω 2 ,..., Ω N are set so that one of them has the same frequency as ω 0 and the rest are set to frequencies close to ω 0 in a room temperature environment. May be. In this case, it is desirable to have some of the rest above ω 0 and some of the rest below ω 0 .

本実施形態の超音波センサ1によれば、N個(N≧4)の異なる共振周波数(残響振動抑制回路7のインピーダンスが極小となる共振点の周波数)での共振現象を利用して振動子2の残響振動が吸収されて、振動子2の残響振動が抑制される。従って、振動子2の残響振動をより効率良く抑制することができる。これにより、より近距離の対象物までの距離を計測することが可能になる。   According to the ultrasonic sensor 1 of the present embodiment, a vibrator is used by utilizing resonance phenomena at N different resonance frequencies (N ≧ 4) (resonance frequency at which the impedance of the reverberation vibration suppression circuit 7 is minimized). The reverberation vibration of 2 is absorbed, and the reverberation vibration of the vibrator 2 is suppressed. Therefore, the reverberation vibration of the vibrator 2 can be more efficiently suppressed. Thereby, it becomes possible to measure the distance to the closer object.

なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。例えば、残響振動抑制回路は、複数の異なる共振周波数を持つ回路であれば、他の回路であってもよい。   In addition, this invention is not restricted to the structure of said each embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, the reverberation vibration suppression circuit may be another circuit as long as the circuit has a plurality of different resonance frequencies.

1 超音波センサ
2 振動子
3 駆動回路
4 受信回路
5 時間計測部
6 制御部
7 残響振動抑制回路
20 振動子の等価回路
31、31a、31b 駆動用トランジスタ
32 トランス
33 トランスの1次側コイル
34 トランスの2次側コイル(第1の誘導素子)
39 自己誘導コイル(第1の誘導素子)
41 コイル(第2の誘導素子)
42 抵抗
43 コンデンサ(容量素子)
51、61、71 コイル
52、62、72 抵抗
53、63、73 コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic sensor 2 Vibrator 3 Drive circuit 4 Receiving circuit 5 Time measurement part 6 Control part 7 Reverberation suppression circuit 20 Equivalent circuit of vibrator 31, 31a, 31b Driving transistor 32 Transformer 33 Transformer primary coil 34 Transformer Secondary coil (first inductive element)
39 Self-induction coil (first induction element)
41 Coil (second inductive element)
42 Resistance 43 Capacitor (capacitance element)
51, 61, 71 Coil 52, 62, 72 Resistance 53, 63, 73 Capacitor

Claims (6)

振動子が駆動されて振動することにより、前記振動子から超音波を送信する超音波センサにおいて、
前記振動子の残響振動を抑制する残響振動抑制回路を備え、
前記残響振動抑制回路は、複数の異なる共振周波数での共振現象を利用して前記振動子の残響振動を吸収することにより、前記振動子の残響振動を抑制する、ことを特徴とする超音波センサ。
In an ultrasonic sensor that transmits ultrasonic waves from the vibrator by driving and vibrating the vibrator,
A reverberation vibration suppression circuit that suppresses the reverberation vibration of the vibrator,
The reverberation vibration suppressing circuit suppresses reverberation vibration of the vibrator by absorbing reverberation vibration of the vibrator by using resonance phenomena at a plurality of different resonance frequencies. .
前記残響振動抑制回路は、前記振動子と、第1の誘導素子と、互いに直列に接続された抵抗及び容量素子が第2の誘導素子に並列に接続されたLCR回路とを備え、前記振動子と前記第1の誘導素子との間に前記LCR回路が接続された回路から成る、ことを特徴とする請求項1に記載の超音波センサ。   The reverberation vibration suppressing circuit includes the vibrator, a first inductive element, and an LCR circuit in which a resistance and a capacitive element connected in series with each other are connected in parallel to a second inductive element, 2. The ultrasonic sensor according to claim 1, comprising a circuit in which the LCR circuit is connected between the first inductive element and the first inductive element. 前記振動子から超音波を送信させる駆動回路をさらに備え、該駆動回路は、超音波を送信させるための送信信号の電圧を昇圧し、この電圧を昇圧した送信信号を前記振動子に供給することにより、この送信信号によって前記振動子を駆動して振動させて、前記振動子から超音波を送信させ、
前記第1の誘導素子は、前記駆動回路に備えられている前記送信信号の電圧を昇圧する昇圧用の誘導素子である、ことを特徴とする請求項2に記載の超音波センサ。
A drive circuit for transmitting ultrasonic waves from the vibrator is further provided, and the drive circuit boosts the voltage of a transmission signal for transmitting ultrasonic waves and supplies the transmitter with the transmission signal obtained by boosting the voltage. The vibrator is driven and vibrated by this transmission signal, and ultrasonic waves are transmitted from the vibrator.
The ultrasonic sensor according to claim 2, wherein the first inductive element is a boosting inductive element that boosts the voltage of the transmission signal provided in the drive circuit.
前記駆動回路は、前記送信信号をトランスによって昇圧し、
前記駆動回路に備えられている前記昇圧用の誘導素子は、前記トランスの2次側コイルである、ことを特徴とする請求項3に記載の超音波センサ。
The drive circuit boosts the transmission signal with a transformer,
The ultrasonic sensor according to claim 3, wherein the boosting induction element provided in the drive circuit is a secondary coil of the transformer.
前記駆動回路に備えられている前記昇圧用の誘導素子は、前記送信信号を自己誘導作用によって昇圧する誘導素子である、ことを特徴とする請求項3に記載の超音波センサ。   The ultrasonic sensor according to claim 3, wherein the boosting inductive element provided in the drive circuit is an inductive element that boosts the transmission signal by a self-inducing action. 前記残響振動抑制回路は、前記LCR回路を多重に備える回路から成る、ことを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれか一項に記載の超音波センサ。   The ultrasonic sensor according to any one of claims 2 to 5, wherein the reverberation vibration suppression circuit includes a circuit including a plurality of the LCR circuits.
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