JP7464140B2 - 超音波発生装置、振動子、および、物体検出装置 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態の物体検出システムを備えた車両を上方から見た外観の模式図である。第1実施形態の物体検出システムは、超音波の送受信を行い、当該送受信の時間差などを利用することで、周囲に存在する物体(例えば後述する図2に示される障害物O)に関する情報を検知する車載センサシステムである。
次に、第2実施形態について説明する。第1実施形態と同様の事項については説明を適宜省略する。第2実施形態では、振動子211から2つ以上の指向性の超音波を同時に発生させる場合について説明する。
Claims (12)
- 交流電圧が印加されると圧電効果により振動して超音波を発生する圧電体、および、前記圧電体の表面の異なる領域に設けられた3つ以上の電極を備える振動子と、
発生させる超音波の指向性の情報を含む超音波発生指示を受けた場合に、前記3つ以上の電極から、前記超音波発生指示における指向性に対応する、交流電圧を印加する電極である2つ以上の電圧印加電極と、グランド電位にする電極である1つのグランド電極と、の組み合わせを選択して、前記電圧印加電極に交流電圧を印加して超音波を発生させる制御を行う制御部と、を備える超音波発生装置。 - 前記3つ以上の電極のうち、前記電圧印加電極と前記グランド電極との組み合わせと、発生する超音波の指向性と、の対応関係情報を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記対応関係情報を参照して前記超音波を発生させる制御を行う、請求項1に記載の超音波発生装置。 - 前記記憶部は、前記対応関係情報として、前記3つ以上の電極のうち、2つ以上の指向性の超音波を発生させる場合の前記電圧印加電極と前記グランド電極との組み合わせと、前記2つ以上の指向性と、の対応関係情報を記憶しており、
前記制御部は、発生させる超音波の2つ以上の指向性の情報を含む超音波発生指示を受けた場合に、前記対応関係情報を参照し、前記3つ以上の電極から、前記超音波発生指示における2つ以上の指向性に対応する前記電圧印加電極と前記グランド電極との組み合わせを選択して、前記電圧印加電極に交流電圧を印加して2つ以上の指向性の超音波を発生させる制御を行う、請求項2に記載の超音波発生装置。 - 前記制御部は、前記2つ以上の指向性を持つ超音波を同時送信する、請求項3に記載の超音波発生装置。
- 前記電極は4つ以上であって、4つ以上の前記電極のうち、前記圧電体の第1の面に少なくとも3つ以上の電極が一直線上の配置以外の配置で配されるとともに、前記第1の面と対向する第2の面に1つの電極が配され、
前記制御部は、前記第1の面に配された3つ以上の前記電極のうち少なくとも1以上の電極を前記電圧印加電極として選択するとともに、前記第2の面に配された電極を前記グランド電極として選択し、
前記制御部は、前記第1の面に配された3つ以上の前記電極のうち前記電圧印加電極とする電極を切り替えることにより、発生する超音波の指向性を制御する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の超音波発生装置。 - 前記3つ以上の電極のうち、前記圧電体の第1の面に少なくとも2つ以上の電極が配されるとともに、前記第1の面と対向する第2の面に1つの電極が配され、
前記第2の面に配された前記電極の面積は、前記第1の面に配された2つ以上の前記電極の面積の合計以上であり、
前記制御部は、前記第1の面に配された2つ以上の電極のうち少なくとも1以上の電極を前記電圧印加電極として選択するとともに、前記第2の面に配された電極を前記グランド電極として選択し、
前記制御部は、前記第1の面に配された電極のうち前記電圧印加電極とする電極を切り替えることにより、発生する超音波の指向性を制御する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の超音波発生装置。 - 交流電圧が印加されると圧電効果により振動して超音波を発生する圧電体と、
前記圧電体の表面の異なる領域に設けられた3つ以上の電極であって、選択される、交流電圧を印加する電極である2つ以上の電圧印加電極とグランド電位にする電極である1つのグランド電極との組み合わせによって、発生する超音波の指向性が異なる、前記3つ以上の電極と、を備える振動子。 - 送信部にて振動子から超音波を送信し、受信部にて前記振動子により前記超音波の反射波を受信する物体検出装置において、
前記振動子は、
交流電圧が印加されると圧電効果により振動して超音波を発生する圧電体と、
前記圧電体の表面の異なる領域に設けられた3つ以上の電極であって、選択される、交流電圧を印加する電極である2つ以上の電圧印加電極とグランド電位にする電極である1つのグランド電極との組み合わせによって、発生する超音波の指向性が異なる、前記3つ以上の電極と、を備え、
前記送信部は、前記電圧印加電極と前記グランド電極との組み合わせを変更する切替部を備え、
前記受信部は、増幅回路およびフィルタ処理部を備え、
前記フィルタ処理部は、送信信号の周波数に関する情報を取得し、受信信号に対して当該送信信号の周波数と整合をとるような周波数の補正を行う、物体検出装置。 - 前記3つ以上の電極のうち、前記電圧印加電極と前記グランド電極との組み合わせと、発生する超音波の指向性と、の対応関係情報を記憶する記憶部を備え、
前記送信部は、前記対応関係情報を参照して前記切替部を制御して前記振動子から超音波を送信する、請求項8に記載の物体検出装置。 - 前記記憶部は、前記対応関係情報として、前記3つ以上の電極のうち、2つ以上の指向性の超音波を発生させる場合の前記電圧印加電極と前記グランド電極との組み合わせと、前記2つ以上の指向性と、の対応関係情報を記憶しており、
前記送信部は、発生させる超音波の2つ以上の指向性の情報を含む超音波発生指示を受けた場合に、前記対応関係情報を参照し、前記3つ以上の電極から、前記超音波発生指示における2つ以上の指向性に対応する前記電圧印加電極と前記グランド電極との組み合わせを選択して、前記電圧印加電極に交流電圧を印加して2つ以上の指向性の超音波を発生させるように前記切替部を制御して前記振動子から超音波を送信する、請求項9に記載の物体検出装置。 - 前記送信部は、2つ以上の指向性の超音波を、周波数、位相および振幅の少なくともいずれかを異ならせて発生させる制御を行い、
前記受信部は、その直後に前記振動子を介して超音波を検出した場合に、検出した超音波の周波数、位相および振幅のうち異ならせたものに基づいて、当該超音波が前記2つ以上の指向性の超音波のいずれの反射波であったのかを特定する、請求項8に記載の物体検出装置。 - 前記送信部は、前記2つ以上の指向性を持つ超音波を同時送信し、
前記受信部は、その直後に前記振動子を介して超音波を検出した場合に、検出した超音波の周波数、位相および振幅のうち異ならせたものに基づいて、当該超音波が前記2つ以上の指向性の超音波のいずれの反射波であったのかを特定する、請求項11に記載の物体検出装置。
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