WO2017056818A1 - 超音波入出力素子 - Google Patents

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WO2017056818A1
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ultrasonic
output
frequency
ultrasonic wave
vibrating
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PCT/JP2016/075188
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菅江一平
家田清一
Original Assignee
アイシン精機株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
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    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
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    • B06B1/0622—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic input / output element that outputs ultrasonic waves and acquires reflected waves corresponding to the output ultrasonic waves.
  • the security device described in Patent Literature 1 includes an ultrasonic transmitter that emits ultrasonic waves toward the driver seat and the passenger seat in the vicinity of the rear-view mirror at the upper part of the front seat of the vehicle. Abnormality detection is performed by receiving the reflected wave of the sound wave with an ultrasonic wave receiver. The audio signal received by the ultrasonic receiver is output to the outside by the audio output means.
  • the timepiece with a speaker described in Patent Document 2 is configured so that a windscreen glass is vibrated using a piezoelectric element to generate sound waves so that a user of the timepiece can hear the sound.
  • the security device described in Patent Document 1 is mounted on a vehicle and generates an alarm from a vehicle horn or siren when an intruder into the vehicle interior is detected based on a reflected wave. Therefore, the security device cannot issue a warning before the target person who is an intruder enters the vehicle interior.
  • Patent Document 2 outputs sound by vibrating a piezoelectric element. That is, since the technology only uses the piezoelectric element as a speaker, it cannot be used for detecting an intruder into a vehicle or a building.
  • an ultrasonic input / output element that can detect an approaching person to a vehicle or a building and notify the approaching person is required.
  • a characteristic configuration of the ultrasonic input / output element includes a first vibration unit that outputs an ultrasonic wave having a first frequency and acquires a reflected wave corresponding to the output ultrasonic wave, and the first frequency.
  • a second vibration unit that outputs an ultrasonic wave having a second frequency different from the second ultrasonic wave and obtains a reflected wave corresponding to the outputted ultrasonic wave of the second frequency, and the vibration
  • the case includes a case in which each of the parts is individually disposed, and a single housing that accommodates each of the cases via a buffer member.
  • Ultrasonic waves are vibration waves having a frequency higher than the audible frequency (about 20 Hz to about 20 kHz). Such ultrasonic waves, like other vibration waves propagating in the air, have a higher attenuation rate and shorter reach as the frequency increases. Therefore, with this configuration, it is possible to easily reach the lower frequency ultrasonic waves of the first frequency and the second frequency farther than the high frequency ultrasonic waves. On the other hand, the ultrasonic wave diffuses not a little in the direction orthogonal to the traveling direction. This spreading becomes more noticeable as the frequency is lower, and conversely, the higher the frequency, the better the directivity.
  • the detection range of one of the first vibration unit and the second vibration unit that outputs ultrasonic waves having the lower frequency of the first frequency and the second frequency is wider than the other. Therefore, it is detected whether an object is present over a wide range of one of the first vibrating unit and the second vibrating unit, and the other of the first vibrating unit and the second vibrating unit having a narrow detection range.
  • a voice or an alarm can be output more spot-like (locally) at the other of the first vibration unit and the second vibration unit, or the first vibration unit
  • one of the second vibrating parts can output a sound or an alarm over a wider range than the other.
  • the vibration part and the case are formed in an annular shape, and the vibration part and the case are coaxial from the radially inner side to the radially outer side in descending order of the frequency of ultrasonic waves output from the respective vibrating parts. It is suitable if it is arranged on the core.
  • the distance from the first vibrating part to the object can be made equal to the distance from the second vibrating part to the object. Therefore, even when the ultrasonic input / output element is provided in a state where the ultrasonic input / output element is rotated in the pan (horizontal) direction, the tilt (vertical) direction, and the roll (axial center) direction, Such rotation can be ignored in object detection and audio output. Therefore, it is possible to simply attach the ultrasonic input / output element.
  • a plurality of the housings for accommodating the vibrating portion and the case are provided, and the plurality of housings are arranged in an array.
  • the ultrasonic wave output from the vibration unit is attached to the vehicle via the housing so as to be output around the vehicle.
  • FIG. 1 is a perspective view of an ultrasonic input / output device according to a first embodiment.
  • 1 is a side sectional view of an ultrasonic input / output device according to a first embodiment.
  • 1 is an exploded perspective view of an ultrasonic input / output device according to a first embodiment. It is a figure which shows the example of mounting of an ultrasonic input / output element.
  • FIG. 5 is a side sectional view of an ultrasonic input / output device according to a second embodiment.
  • the ultrasonic input / output element according to the present invention has a function of detecting an approaching person to a vehicle or a building and notifying the approaching person.
  • the ultrasonic input / output element 1 of the present embodiment will be described.
  • FIG. 1 is a perspective view of an ultrasonic input / output element 1 of the present embodiment
  • FIG. 2 is a side sectional view of the ultrasonic input / output element 1.
  • FIG. 3 shows a developed view of each part.
  • the ultrasonic input / output element 1 includes a vibrating portion 10, a case 30, and a housing 50.
  • the vibration unit 10 includes the first vibration unit 11 and the second vibration unit 21.
  • the vibration part 10 when it is not necessary to distinguish the 1st vibration part 11 and the 2nd vibration part 21, it demonstrates as the vibration part 10, and when distinguishing each, the 1st vibration part 11 and 2nd are demonstrated.
  • the vibration part 21 will be described.
  • the first vibration unit 11 outputs an ultrasonic wave having a first frequency, and acquires a reflected wave with respect to the output ultrasonic wave.
  • the first frequency is set in advance as the frequency of the ultrasonic wave output from the first vibrating unit 11. This first frequency is set to a frequency larger than the audible frequency, for example, 20 kHz or more.
  • the ultrasonic wave output from the first vibrating unit 11 propagates in the air in a predetermined direction. When an object exists in the range where the ultrasonic wave is output, the ultrasonic wave is reflected by the object. At this time, the reflected ultrasonic wave is acquired by the first vibrating unit 11 as a reflected wave.
  • the 1st vibration part 11 is used together by the output of an ultrasonic wave, and acquisition of a reflected wave. Accordingly, the first vibrating unit 11 is driven so as to repeat the ultrasonic wave output period and the reflected wave waiting period at predetermined time intervals.
  • Such a first vibration unit 11 may be configured using a piezoelectric element.
  • the first vibration unit 11 is driven by the first drive unit 12.
  • the first drive unit 12 is provided with a pair of control terminals 13A and 13B.
  • One vibrating portion 11 is vibrated, and a predetermined electric signal is output via the pair of control terminals 13A and 13B.
  • the second vibrating unit 21 outputs an ultrasonic wave having a second frequency different from the first frequency described above, and acquires a reflected wave with respect to the output ultrasonic wave having the second frequency.
  • the “second frequency different from the first frequency” is a frequency set in advance as a frequency different from the first frequency, and is set in advance as the frequency of the ultrasonic wave output from the second vibration unit 21. Has been.
  • This second frequency is also set to a frequency higher than the audible frequency, for example, 20 kHz or more.
  • the second frequency is set to a frequency lower than the first frequency.
  • the ultrasonic wave output from the second vibration unit 21 (hereinafter referred to as “second ultrasonic wave”) is the ultrasonic wave output from the first vibration unit 11 (hereinafter referred to as “first ultrasonic wave”).
  • first ultrasonic wave the ultrasonic wave output from the first vibration unit 11
  • the second ultrasonic wave since the second ultrasonic wave has a lower frequency than the first ultrasonic wave, the wavelength becomes longer, and the second ultrasonic wave is less likely to be attenuated while propagating in the air.
  • the second ultrasonic wave is less than the first ultrasonic wave. Can reach far. Therefore, the second ultrasonic wave can detect an object that exists farther than the first ultrasonic wave.
  • the ultrasonic wave reflected by the object is acquired by the second vibration unit 21 as a reflected wave.
  • the second vibrating unit 21 is also used in combination with the output of the ultrasonic wave and the acquisition of the reflected wave, similarly to the first vibrating unit 11. Therefore, the second vibration unit 21 is driven so as to repeat the ultrasonic wave output period and the reflected wave waiting period at predetermined time intervals.
  • Such a second vibrating portion 21 may also be configured using a piezoelectric element.
  • the second vibration unit 21 is driven by the second drive unit 22.
  • the second drive unit 22 is provided with a pair of control terminals 23A and 23B.
  • the two vibration parts 21 are vibrated, and a predetermined electric signal is output via the pair of control terminals 23A and 23B.
  • the case 30 is provided with each of the vibrating parts 10 individually. “Individually arranged” means that one vibrating section 10 is arranged for one case 30.
  • the vibration unit 10 includes the first vibration unit 11 and the second vibration unit 21. For this reason, in this embodiment, two cases 30 are used. In order to facilitate understanding, when it is necessary to distinguish between the two cases 30, they will be described as a first case 31 and a second case 32, respectively.
  • the first case 31 has a disk-shaped part 61 and a cylindrical part 62.
  • the cylindrical portion 62 is configured in a cylindrical shape, and one side in the axial direction of the cylindrical portion 62 is covered with a disk-shaped portion 61.
  • the first vibrating portion 11 is attached to the top surface 63 (the surface facing inward in the first case 31) of the disk-shaped portion 61.
  • the first case 31 may be configured using a material that allows the first vibrating unit 11 to easily vibrate.
  • the second case 32 includes a disc-shaped portion 41 and an outer standing portion that is erected along the axial direction of the disc-shaped portion 41 from the outer peripheral edge of the disc-shaped portion 41. 42 and an inner standing portion 43 standing in the same direction as the outer standing portion 42 along the axial direction of the disc-like portion 41 from the inner peripheral edge of the disc-like portion 41. Therefore, an annular recess is formed by the disc-shaped portion 41, the outer standing portion 42 and the inner standing portion 43.
  • the second vibrating portion 21 is attached to the top surface 44 (the bottom surface of the annular recess) of the disc-like portion 41. For this reason, the 2nd vibration part 21 is good also to form cyclically
  • the second case 32 may be configured using a material that allows the second vibrating portion 21 to easily vibrate.
  • the first buffer member 51 is provided on the opening side of the first case 31 with respect to the first vibrating unit 11 with a gap between the first vibrating unit 11 and the first vibrating unit 11.
  • the first driving unit 12 described above is disposed on the opening side of the first buffer member 51.
  • annular second buffer member 52 is provided on the opening side of the second case 32 with respect to the second vibrating portion 21 with a gap between the second vibrating portion 21 and the second vibrating portion 21.
  • the second drive unit 22 described above is disposed on the opening side of the second buffer member 52.
  • the housing 50 accommodates each of the cases 30 with the buffer member 40 interposed therebetween.
  • a plurality of cases 30 are provided, and all of the plurality of cases 30 are accommodated in one housing 50.
  • the first case 31 and the second case 32 are accommodated inside the housing 50 with the buffer member 40 provided therebetween, so that the first vibration unit 11 and the second vibration are provided.
  • the vibration of one of the portions 21 can be prevented from being transmitted to the other.
  • the first case 31 and the second case 32 are fixed via a fixing member 45 on each opening side.
  • the vibrating portion 10 and the case 30 are formed in an annular shape. Moreover, it is good to arrange
  • the ultrasonic input / output element 1 is provided in a state in which the ultrasonic input / output element 1 is rotated in the pan (horizontal) direction, the tilt (vertical) direction, and the roll (axial center) direction.
  • rotation can be ignored for object detection and sound output. Therefore, it is possible to easily attach the ultrasonic input / output element 1.
  • the ultrasonic input / output element 1 of the present embodiment is applied to the vehicle 2 via the housing 50 so that the ultrasonic wave output from the vibration unit 10 is output around the vehicle 2. It is attached.
  • the ultrasonic input / output element 1 is attached to the door knob 3 ⁇ / b> A of the front left door and the door knob 3 ⁇ / b> B of the front right door of the vehicle 2.
  • the ultrasonic input / output element 1 configured in this manner repeatedly outputs ultrasonic waves around the vehicle 2 and acquires reflected waves.
  • the time from when the ultrasonic wave is output as a detection result until the reflected wave is acquired is determined by the pair of control terminals 13A and 13B or the pair of control terminals 23A and 23B.
  • the control unit calculates the distance from the ultrasonic input / output element 1 to the object using the transmitted time and the propagation speed of the ultrasonic wave and the reflected wave.
  • the first frequency of the first ultrasonic wave is set higher than the second frequency of the second ultrasonic wave. For this reason, since the first ultrasonic wave has a short wavelength, it can be used for short-range sensing. On the other hand, since the second ultrasonic wave has a longer wavelength than the first ultrasonic wave, it can be used for long-distance sensing. In addition, by simultaneously driving the first vibrating unit 11 and the second vibrating unit 21, mutual ultrasonic waves are caused to interfere with each other, and sensing is performed over a farther distance than sensing by the second ultrasonic wave. It is also possible.
  • the second vibration unit 21 detects whether or not an object exists over a wide range, and mechanically scans the detection range of the first vibration unit 11 to determine the position of the object in more detail. It is also possible to specify.
  • the control unit gives a predetermined notification to the object located at the calculated distance.
  • This notification may be used properly depending on whether the object is a user of the vehicle 2 or not. That is, when the object has an ID tag indicating that the object is a user of the vehicle 2, the control unit determines that the object is a user of the vehicle 2, and provides a friendly notification (for example, “user” It is preferable to instruct the ultrasonic input / output element 1 to output the notification “).
  • the first drive unit 12 or the second drive unit 22 inputs an audio signal (for example, “voice that greets the user”) to the corresponding vibration unit 10 to vibrate the vibration unit 10, and the user It is preferable to perform spot notification (in a beam-like narrow area) with respect to the position where there is (a sound may be output).
  • an audio signal for example, “voice that greets the user”
  • spot notification in a beam-like narrow area
  • the control unit determines that the object is a suspicious person for the vehicle 2 and notifies the suspicious person of a warning. May be instructed to output to the ultrasonic input / output element 1.
  • the first drive unit 12 or the second drive unit 22 inputs an audio signal (for example, “warning sound”) to the corresponding vibration unit 10 to vibrate the vibration unit 10, so that a suspicious person is located.
  • an audio signal for example, “warning sound”
  • spot notification a warning sound should be output.
  • the first vibration unit 11 can output a voice or an alarm more spotly (locally) to the object whose position is specified by the first vibration unit 11 as described above.
  • the second vibration unit 21 can also output a voice and an alarm over a wide range.
  • the ultrasonic input / output element 1 as a known parametric speaker (superdirective speaker) that can send sound only to a limited range.
  • a parametric speaker can be realized by transmitting sound (audible sound) using ultrasonic waves as a carrier wave, but this principle is publicly known (for example, http://star.web.nitech.ac.jp/pdf/120324doc.pdf) The description is omitted.
  • the ultrasonic input / output element 1 outputs an ultrasonic wave in a predetermined direction, and a reflected wave reflected from a person approaching the vehicle 2 is input to detect the person. .
  • a reflected wave reflected from a person approaching the vehicle 2 is input to detect the person.
  • by outputting sound from the ultrasonic input / output element 1 using an ultrasonic wave as a carrier wave to a person it is possible to perform spot notification to the person.
  • the first case 31 and the second case 32 have been described as being housed inside the housing 50 with the buffer member 40 provided between them.
  • the shape of the member 40 is different between the first embodiment and the second embodiment.
  • the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the buffer member 40 are not provided with protruding portions that project in the radial direction, and the outer peripheral surface of the buffer member 40 abuts against the inner standing portion 43, although the inner peripheral surface of the member 40 is in contact with the cylindrical portion 62, in the present embodiment, projecting portions that project in the radial direction are provided on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the buffer member 40, respectively. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • FIG. 5 is a side sectional view of the ultrasonic input / output element 1 according to the second embodiment.
  • an inward projecting portion 70 projecting radially inward from the inner peripheral surface is provided on the inner peripheral surface, and the inward projecting portion 70 is cylindrical.
  • An outward projecting portion 80 that contacts the portion 62 and projects radially outward from the outer peripheral surface is provided in an annular shape, and the outward projecting portion 80 contacts the inner standing portion 43.
  • the inward projection 70 has a plurality of projections along the axial direction.
  • the inward projection 70 has a first inward projection 71 and a second inward projection 72 along the axial direction of the cushioning member 40.
  • the outward projecting portion 80 is configured to have a plurality of projecting portions along the axial direction, and in the present embodiment, the first outward projecting portion 81 and the second outward projecting portion 82 along the axial direction of the buffer member 40. It is comprised. Therefore, in the present embodiment, the first inward projecting portion 71 and the second inward projecting portion 72 are in contact with the tubular portion 62, and the first outward projecting portion 81 and the second outward projecting portion 82 are in contact with the inner standing portion 43. Touch.
  • the first case 31 and the second case 32 are held in the housing 50 using the buffer member 40 having such a shape.
  • the buffer member 40 having such an inward projecting portion 70 and an outward projecting portion 80, it is difficult to transmit vibration to each other when the first vibrating portion 11 and the second vibrating portion 21 are individually driven. Therefore, when the first vibrating unit 11 and the second vibrating unit 21 are driven simultaneously, the entire unit can be vibrated.
  • the buffer member 40 of the present embodiment realizes a characteristic structure and functionality by the inward protruding portion 70 and the outward protruding portion 80.
  • the buffer member 40 has been described as having the inwardly projecting portion 70 and the outwardly projecting portion 80.
  • the buffer member 40 may be configured to have only the inwardly projecting portion 70, or the outwardly facing portion. You may comprise so that it may have only the protrusion part 80. FIG. In other words, the buffer member 40 can be configured to have at least one of the inward projecting portion 70 and the outward projecting portion 80.
  • the vibration unit 10 has been described as including the first vibration unit 11 and the second vibration unit 21.
  • the vibration unit 10 may include three or more vibration units. .
  • the number of cases 30 is three or more, but the present invention can be applied by housing them in one housing 50.
  • the vibrating part 10 and the case 30 are formed in an annular shape, and these are coaxial cores from the radially inner side to the radially outer side in descending order of the ultrasonic frequency output from each vibrating part 10.
  • the vibrating portion 10 and the case 30 are arranged on the coaxial core from the radially inner side to the radially outer side in order from the lowest ultrasonic frequency output from each vibrating portion 10. It is also possible to do.
  • the ultrasonic input / output element 1 including one housing 50 has been described as an example. It is also possible to use them arranged in a shape (a plurality of housings 50 arranged side by side). With such a configuration, the ultrasonic waves output from the vibration units 10 of the same frequency provided in the adjacent housings 50 are made to interfere with each other by controlling the directivity of the ultrasonic waves. It becomes possible. On the other hand, when reporting to an object, it is possible to improve straightness and to increase the volume of sound and voice to be notified.
  • the ultrasonic input / output element 1 is described as being attached to the door knob 3A of the front left door and the door knob 3B of the front right door of the vehicle 2 in FIG. It can also be configured to be attached to one of the door knobs 3B. Moreover, it is also possible to comprise so that it may attach to at least any one of a left side door mirror and a right side door mirror, and it is also possible to attach to a garnish (for example, side garnish) etc. Furthermore, it is also possible to install at a predetermined position in the vehicle so as to output an ultrasonic wave and obtain a reflected wave through a window.
  • the ultrasonic input / output element 1 is described as an example mounted on the vehicle 2.
  • the ultrasonic input / output element 1 can also be arranged in the vicinity of a door or window of a building. . It can also be used for monitoring articles (such as art).
  • the inward projecting portion 70 is configured to have a plurality of projecting portions along the axial direction
  • the outward projecting portion 80 is configured to have a plurality of projecting portions along the axial direction.
  • both the inwardly projecting portion 70 and the outwardly projecting portion 80 may have one projecting portion, or one of the inwardly projecting portion 70 and the outwardly projecting portion 80 may be a plurality of projecting portions. May be configured such that the other of the inward projecting portion 70 and the outward projecting portion 80 has one projecting portion.
  • the present invention can be used for an ultrasonic input / output element that outputs an ultrasonic wave and acquires a reflected wave corresponding to the output ultrasonic wave.
  • Ultrasonic input / output element 2 Vehicle 10: Vibration part 11: First vibration part 21: Second vibration part 30: Case 40: Buffer member 50: Housing

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  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

車両や建物への接近者を検知し、当該接近者に対して報知を行う超音波入出力素子は、第１の周波数の超音波を出力し、出力された超音波に対応する反射波を取得する第１の振動部と、第１の周波数とは異なる第２の周波数の超音波を出力し、出力された第２の周波数の超音波に対応する反射波を取得する第２の振動部と、の少なくとも２つの振動部と、当該振動部の夫々が個別に配設されるケース３０と、当該ケースの夫々を、互いに緩衝部材を介した状態で収容する１つのハウジングと、を備える。

Description

超音波入出力素子
　本発明は、超音波を出力し、出力された超音波に対応する反射波を取得する超音波入出力素子に関する。
　従来、超音波等の振動波を利用して、車両や家の周囲の物体を検出する技術が利用されてきた。この種の技術として、例えば特許文献１及び２に記載のものがある。
　特許文献１に記載のセキュリティ装置は、車両前席上部のルームミラーの近傍に、運転席方向と助手席方向とに向けて超音波を放出する超音波送波器を有し、放出された超音波の反射波を超音波受波器で受信して異常検知を行っている。超音波受波器で受信した音声信号は音声出力手段により外部へ出力される。また、特許文献２に記載のスピーカー付き時計は、圧電素子を用いて風防ガラスを振動させて音波を発生させ、時計の利用者が音声を聞くことができるように構成されている。
特開２００７－２６５１２４号公報 特開２００５－２２１４４５号公報
　特許文献１に記載のセキュリティ装置は、車両に搭載され、反射波に基づいて車室内への侵入者が検知された場合に、車両ホーンやサイレンから警報を発生させるものである。よって、当該セキュリティ装置では、侵入者となる対象者が車室内へ侵入する前に警告を行うことができない。
　また、特許文献２に記載の技術は、圧電素子を振動させて音声を出力している。すなわち、当該技術は、圧電素子をスピーカーとして利用しているだけであるので、車両や建物への侵入者の検知には利用することができない。
　そこで、車両や建物への接近者を検知し、当該接近者に対して報知を行うことが可能な超音波入出力素子が求められる。
　本発明に係る超音波入出力素子の特徴構成は、第１の周波数の超音波を出力し、出力された超音波に対応する反射波を取得する第１の振動部と、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の超音波を出力し、出力された前記第２の周波数の超音波に対応する反射波を取得する第２の振動部と、の少なくとも２つの振動部と、前記振動部の夫々が個別に配設されるケースと、前記ケースの夫々を、互いに緩衝部材を介した状態で収容する１つのハウジングと、を備えている点にある。
　超音波とは、可聴周波数（２０Ｈｚ程度～２０ｋＨｚ程度）よりも高い周波数の振動波である。このような超音波は、空中を伝搬する他の振動波と同様に、周波数が高くなる程減衰率が大きくなって到達距離が短くなる。よって、本構成とすれば、第１の周波数及び第２の周波数のうちの低い周波数の超音波を、高い周波数の超音波よりも遠方まで到達し易くできる。一方、超音波は進行方向に直交する方向に対して、少なからず拡散する。この拡散は周波数が低い程、顕著であり、逆に、周波数が高い程、指向性が良くなる。このため、第１の周波数及び第２の周波数のうちの低い周波数の超音波を出力する第１の振動部及び第２の振動部の一方の方が他方よりも検出範囲が広くなる。そこで、第１の振動部及び第２の振動部の一方で広い範囲に亘って物体が存在しているか否かを検出し、検出範囲の狭い第１の振動部及び第２の振動部の他方で前記広い範囲を走査して、より詳細に物体の位置を特定することが可能となる。また、位置を特定した物体に対して、第１の振動部及び第２の振動部の他方でよりスポット的（局所的に）に音声や警報を出力することもできるし、第１の振動部及び第２の振動部の一方で前記他方よりも広い範囲に亘って音声や警報を出力することもできる。このように、本構成であれば、車両や建物への接近者を検知し、当該接近者に対して報知を行うことが可能な超音波入出力素子を実現できる。
　また、前記振動部及び前記ケースは環状に形成され、前記振動部及び前記ケースは、夫々の振動部から出力される超音波の周波数が高いものから順に径方向内側から径方向外側に向けて同軸芯上に配置されていると好適である。
　このような構成とすれば、第１の振動部から物体までの距離と、第２の振動部から物体までの距離とを等しくすることができる。したがって、超音波入出力素子が、当該超音波入出力素子のパン（水平）方向、チルト（垂直）方向、及びロール（軸心）方向に回転した状態で設けられている場合であっても、物体の検出や音声の出力上、このような回転を無視することができる。したがって、超音波入出力素子の取り付けを簡素に行うことが可能となる。
　また、前記振動部と前記ケースとを収容する前記ハウジングを複数有し、前記複数のハウジングがアレイ状に配置されていると好適である。
　このような構成とすれば、互いに隣接するハウジングに設けられる同じ周波数の振動部から出力される超音波同士に位相差を持たせることにより互いに干渉させて、超音波の指向性を制御することが可能となる。一方、物体に対して報知する場合には、超音波の直進性を向上させると共に、報知する音や音声の音量を大きくすることが可能となる。
　また、前記振動部から出力される前記超音波が車両の周囲に出力されるように前記ハウジングを介して前記車両に取り付けられると好適である。
　このような構成とすれば、車両に接近する人を検出し、当該人に対してスポット的に報知を行うことが可能となる。
第１の実施形態に係る超音波入出力装置の斜視図である。 第１の実施形態に係る超音波入出力装置の側方断面図である。 第１の実施形態に係る超音波入出力装置の分解斜視図である。 超音波入出力素子の搭載例を示す図である。 第２の実施形態に係る超音波入出力装置の側方断面図である。
　本発明に係る超音波入出力素子は、車両や建物への接近者を検出し、当該接近者に対して報知する機能を備えて構成される。以下、本実施形態の超音波入出力素子１について、説明する。
１．第１の実施形態
　図１には、本実施形態の超音波入出力素子１の斜視図が示され、図２には超音波入出力素子１の側方断面図が示される。図３には各部に展開した図が示される。図１－図３に示されるように、超音波入出力素子１は、振動部１０、ケース３０、ハウジング５０を備えて構成される。
　振動部１０は少なくとも２つが備えられる。本実施形態では、振動部１０が第１の振動部１１及び第２の振動部２１の２つからなるとして説明する。以下では、第１の振動部１１と第２の振動部２１とを区別する必要がない場合には、振動部１０として説明し、夫々を区別する場合には第１の振動部１１、第２の振動部２１として説明する。
　第１の振動部１１は、第１の周波数の超音波を出力し、出力された超音波に対する反射波を取得する。第１の周波数は、第１の振動部１１が出力する超音波の周波数として予め設定されている。この第１の周波数は可聴周波数より大きい周波数、例えば２０ｋＨｚ以上に設定される。第１の振動部１１から出力された超音波は所定の方向に向かって空中伝搬する。超音波が出力された範囲に物体が存在する場合には、当該物体により超音波が反射される。この時、反射された超音波は、反射波として第１の振動部１１により取得される。このように、第１の振動部１１は、超音波の出力と、反射波の取得とで併用されている。したがって、第１の振動部１１は、超音波の出力期間と、反射波の待ち期間とを所定時間毎に繰り返すように駆動される。
　このような第１の振動部１１は、圧電素子を用いて構成すると良い。第１の振動部１１の駆動は、第１の駆動部１２により行われる。第１の駆動部１２には一対の制御端子１３Ａ，１３Ｂが設けられ、第１の振動部１１が通電されることで超音波を出力し、反射波を取得した場合には、反射波により第１の振動部１１が振動され、所定の電気信号が一対の制御端子１３Ａ，１３Ｂを介して出力される。
　第２の振動部２１は、上述した第１の周波数とは異なる第２の周波数の超音波を出力し、出力された当該第２の周波数の超音波に対する反射波を取得する。「第１の周波数とは異なる第２の周波数」とは、第１の周波数とは別の周波数として予め設定された周波数であり、第２の振動部２１が出力する超音波の周波数として予め設定されている。この第２の周波数も可聴周波数より大きい周波数、例えば２０ｋＨｚ以上に設定される。特に、本実施形態では、第２の周波数は、第１の周波数よりも低い周波数に設定される。
　第２の振動部２１から出力された超音波（以下「第２の超音波」とする）は、第１の振動部１１から出力された超音波（以下「第１の超音波」とする）と同様に、所定の方向に向かって空中伝搬する。この時、第１の超音波よりも第２の超音波の方が、周波数が低いので波長が長くなり、空中伝搬する間に減衰され難く、第２の超音波は第１の超音波よりも遠くに達することができる。したがって、第２の超音波では、第１の超音波よりも遠くに存在する物体を検知することが可能となる。物体で反射された超音波は、反射波として第２の振動部２１により取得される。このように、第２の振動部２１も、第１の振動部１１と同様に、超音波の出力と、反射波の取得とで併用されている。したがって、第２の振動部２１は、超音波の出力期間と、反射波の待ち期間とを所定時間毎に繰り返すように駆動される。
　このような第２の振動部２１も、圧電素子を用いて構成すると良い。第２の振動部２１の駆動は、第２の駆動部２２により行われる。第２の駆動部２２には一対の制御端子２３Ａ，２３Ｂが設けられ、第２の振動部２１が通電されることで超音波を出力し、反射波を取得した場合には、反射波により第２の振動部２１が振動され、所定の電気信号が一対の制御端子２３Ａ，２３Ｂを介して出力される。
　ケース３０には、振動部１０の夫々が個別に配設される。「個別に配設される」とは、１つのケース３０に対して、１つの振動部１０が配設されることを意味する。上述したように本実施形態では、振動部１０は、第１の振動部１１及び第２の振動部２１を有する。このため、本実施形態では、２つのケース３０が用いられる。理解を容易にするために、この２つのケース３０を区別する必要がある場合には、夫々第１のケース３１、第２のケース３２として説明する。
　本実施形態では、第１のケース３１は、円板状部６１と筒状部６２とを有する。本実施形態では筒状部６２は円筒状に構成され、筒状部６２の軸方向一方側が円板状部６１で蓋をされた形態となる。円板状部６１の天面６３（第１のケース３１において内側を向く面）には、第１の振動部１１が付設される。第１のケース３１は、第１の振動部１１が振動し易い材料を用いて構成すると良い。
　また、本実施形態では、第２のケース３２は、円板状部４１と、当該円板状部４１の外周縁から当該円板状部４１の軸方向に沿って立設する外側立設部４２と、円板状部４１の内周縁から円板状部４１の軸方向に沿って外側立設部４２と同じ方向に立設する内側立設部４３と、を有する形状で構成される。したがって、円板状部４１と外側立設部４２と内側立設部４３とにより環状凹部が形成される。円板状部４１の天面４４（環状凹部の底面）には、第２の振動部２１が付設される。このため、第２の振動部２１も環状に形成すると良い。第２のケース３２は、第２の振動部２１が振動し易い材料を用いて構成すると良い。
　第１のケース３１内における第１の振動部１１よりも開口側には、第１の振動部１１との間に隙間を有して第１の緩衝部材５１が設けられる。この第１の緩衝部材５１の開口側に、上述した第１の駆動部１２が配設される。
　また、第２のケース３２内における第２の振動部２１よりも開口側には、第２の振動部２１との間に隙間を有して円環状の第２の緩衝部材５２が設けられる。この第２の緩衝部材５２の開口側に、上述した第２の駆動部２２が配設される。
　ハウジング５０には、ケース３０の夫々を、互いに緩衝部材４０を介した状態で収容する。上述したように本実施形態では、複数のケース３０が備えられるが、これら複数のケース３０の全てが１つのハウジング５０内に収容される。したがって、第１のケース３１と第２のケース３２とは、互いの間に緩衝部材４０が設けられた状態でハウジング５０の内部に収容されるので、第１の振動部１１及び第２の振動部２１のうちの一方の振動が、他方へ伝達されることを防止できる。なお、第１のケース３１と第２のケース３２とは、夫々の開口部側では固定部材４５を介して固定される。
　本実施形態では、図１に示されるように、振動部１０及びケース３０は環状に形成される。また、これらの振動部１０及びケース３０は、夫々の振動部１０から出力される超音波の周波数が高いものから順に径方向内側から径方向外側に向けて同軸芯上に配置すると良い。すなわち、径方向内側に第１の振動部１１が設けられ、第１の振動部１１の径方向外側であって、第１の振動部１１と同軸芯上に第２の振動部２１が設けられる。
　このように構成することで、第１の振動部１１から物体までの距離と、第２の振動部２１から物体までの距離とを等しくすることができる。したがって、超音波入出力素子１が、当該超音波入出力素子１のパン（水平）方向、チルト（垂直）方向、及びロール（軸心）方向に回転した状態で設けられている場合であっても、物体の検出や音声の出力上、このような回転を無視することができる。したがって、超音波入出力素子１の取り付けを容易に行うことが可能となる。
　本実施形態の超音波入出力素子１は、例えば図４に示されるように、振動部１０から出力される超音波が車両２の周囲に出力されるようにハウジング５０を介して当該車両２に取り付けられる。図４の例では、超音波入出力素子１は、車両２の前方左側ドアのドアノブ３Ａ及び前方右側ドアのドアノブ３Ｂに取り付けられる。
　このように構成された超音波入出力素子１は車両２の周囲への超音波の出力と、反射波の取得とを繰り返し行う。超音波入出力素子１が反射波を取得すると、検出結果として超音波が出力されてから反射波が取得されるまでの時間が、一対の制御端子１３Ａ，１３Ｂ又は一対の制御端子２３Ａ，２３Ｂを介して制御部（図示せず）に伝達され、制御部は伝達された前記時間と、超音波及び反射波の伝搬速度とを用いて超音波入出力素子１から物体までの距離を演算する。
　また、上述したように、第１の超音波の第１の周波数は第２の超音波の第２の周波数よりも高く設定される。このため、第１の超音波は波長が短いので、近距離センシングに利用することができる。一方、第２の超音波は第１の超音波よりも波長が長いので遠距離センシングに利用することができる。また、第１の振動部１１と第２の振動部２１とを同時に駆動することで、互いの超音波同士を干渉させて、第２の超音波によるセンシングよりも更に遠い距離に亘ってセンシングすることも可能となる。
　或いは、第２の振動部２１で広い範囲に亘って物体が存在しているか否かを検出し、第１の振動部１１の検出範囲を機構的に走査して、より詳細に物体の位置を特定することも可能である。
　制御部は、演算された距離に位置する物体に対して、所定の報知を行う。この報知は、物体が車両２のユーザであるか否かにより使い分けると良い。すなわち、物体が車両２のユーザであることを示すＩＤタグ等を有する場合には、制御部は物体が車両２のユーザであると判定し、このユーザに対して友好的な報知（例えば「ユーザを迎えるような報知」）を超音波入出力素子１に対して出力するように指示すると良い。この指示により第１の駆動部１２又は第２の駆動部２２が対応する振動部１０に音声信号（例えば「ユーザをお迎えするような音声」）を入力して当該振動部１０を振動させ、ユーザがいる位置に対してスポット的に（ビーム状の狭いエリアに）報知を行うと良い（音声を出力すると良い）。
　一方、物体が車両２のユーザであることを示すＩＤタグ等を有さない場合には、制御部は物体が車両２に対する不審者であると判定し、この不審者に対して警告となる報知を超音波入出力素子１に対して出力するように指示すると良い。この指示により第１の駆動部１２又は第２の駆動部２２が対応する振動部１０に音声信号（例えば「警告音」）を入力して当該振動部１０を振動させ、不審者がいる位置に対してスポット的に報知を行うと良い（警告音を出力すると良い）。
　この報知は、上述したように第１の振動部１１により位置を特定した物体に対して、第１の振動部１１でよりスポット的（局所的に）に音声や警報を出力することもできるし、第２の振動部２１で広い範囲に亘って音声や警報を出力することもできる。
　なお、このようなスポット的な報知は、超音波入出力素子１を、限られた範囲にのみ音声を送ることができる公知のパラメトリックスピーカ（超指向性スピーカ）として利用することにより可能である。パラメトリックスピーカは、超音波を搬送波として音声（可聴音）を送出することにより実現できるが、この原理は公知（例えば、http://star.web.nitech.ac.jp/pdf/120324doc.pdf等参照）であるので説明は省略する。
　このようにして本超音波入出力素子１は、超音波を所定の方向に出力し、車両２に接近する人から反射された反射波が入力されて、当該人を検知することが可能となる。また、人に対して、超音波入出力素子１から超音波を搬送波として音声を出力することで、人に対してスポット的に報知を行うことが可能となる。
２．第２の実施形態
　次に、第２の実施形態について説明する。上記第１の実施形態において、第１のケース３１と第２のケース３２とは、互いの間に緩衝部材４０が設けられた状態でハウジング５０の内部に収容されるとして説明したが、この緩衝部材４０の形状が第１の実施形態と第２の実施形態とで異なる。第１の実施形態では、緩衝部材４０の内周面及び外周面には径方向に突出する突出部が設けられておらず、緩衝部材４０の外周面が内側立設部４３に当接し、緩衝部材４０の内周面が筒状部６２に当接していたが、本実施形態では、緩衝部材４０の内周面及び外周面に夫々径方向に突出する突出部が設けられている。その他の構成については、第１の実施形態と同様であるので、説明は省略する。
　図５には、第２の実施形態に係る超音波入出力素子１の側方断面図が示される。本実施形態の超音波入出力素子１が有する緩衝部材４０は、内周面に当該内周面から径方向内側に突出する内向突出部７０が環状に設けられ、当該内向突出部７０が筒状部６２に当接し、外周面に当該外周面から径方向外側に突出する外向突出部８０が環状に設けられ、当該外向突出部８０が内側立設部４３に当接する。内向突出部７０は軸方向に沿って複数の突出部を有して構成され、本実施形態では、緩衝部材４０における軸方向に沿って第１内向突出部７１及び第２内向突出部７２を有して構成される。また、外向突出部８０は軸方向に沿って複数の突出部を有して構成され、本実施形態では、緩衝部材４０における軸方向に沿って第１外向突出部８１及び第２外向突出部８２を有して構成される。したがって、本実施形態では、第１内向突出部７１及び第２内向突出部７２が筒状部６２に当接し、第１外向突出部８１及び第２外向突出部８２が内側立設部４３に当接する。
　本実施形態では、このような形状の緩衝部材４０を用いて、第１のケース３１と第２のケース３２とがハウジング５０内に保持される。このような内向突出部７０及び外向突出部８０を有する緩衝部材４０を用いることにより、第１の振動部１１と第２の振動部２１とを個々に駆動する際には互いに振動を伝達し難くすることができ、第１の振動部１１と第２の振動部２１とを同時に駆動する際には全体で振動させることが可能となる。このように本実施形態の緩衝部材４０は、内向突出部７０及び外向突出部８０により特徴的な構造と機能性とを実現している。なお、本実施形態では、緩衝部材４０が内向突出部７０及び外向突出部８０を有するとして説明したが、緩衝部材４０は内向突出部７０のみを有するように構成しても良いし、或いは、外向突出部８０のみを有するように構成しても良い。すなわち、緩衝部材４０は内向突出部７０及び外向突出部８０の少なくともいずれか一方を有するように構成することが可能である。
３．その他の実施形態
　上記実施形態では、振動部１０が、第１の振動部１１及び第２の振動部２１からなるとして説明したが、３つ以上の振動部を備えて構成することも可能である。この場合には、ケース３０も３つ以上となるが、これらを１つのハウジング５０に収容することで、本発明を適用することが可能である。
　上記実施形態では、振動部１０及びケース３０は環状に形成され、これらは、夫々の振動部１０から出力される超音波の周波数が高いものから順に径方向内側から径方向外側に向けて同軸芯上に配置されているとして説明したが、振動部１０及びケース３０を環状とは異なる形状で構成することも可能である。また、振動部１０及びケース３０は環状に形成する場合には、夫々の振動部１０から出力される超音波の周波数が低いものから順に径方向内側から径方向外側に向けて同軸芯上に配置することも可能である。
　上記実施形態では、１つのハウジング５０からなる超音波入出力素子１を例に挙げて説明したが、振動部１０とケース３０とを収容するハウジング５０を複数有し、当該複数のハウジング５０をアレイ状に配置して（複数のハウジング５０を並べて）利用することも可能である。このような構成とすれば、互いに隣接するハウジング５０に設けられる同じ周波数の振動部１０から出力される超音波同士に位相差を持たせることにより互いに干渉させて、超音波の指向性を制御することが可能となる。一方、物体に対して報知する場合には、直進性を向上させると共に、報知する音や音声の音量を大きくすることが可能となる。
　上記実施形態では、図４において、超音波入出力素子１が車両２の前方左側ドアのドアノブ３Ａ及び前方右側ドアのドアノブ３Ｂに取り付けられるとして説明したが、前方左側ドアのドアノブ３Ａ及び前方右側ドアのドアノブ３Ｂの一方に取り付けるように構成することも可能である。また、左側ドアミラー及び右側ドアミラーの少なくともいずれか一方に取り付けるように構成することも可能であるし、ガーニッシュ（例えばサイドガーニッシュ）等に取り付けることも可能である。更には、車内の所定の位置に取り付けて、ウィンドウ越しに超音波の出力及び反射波の取得を行うように構成することも可能である。
　上記実施形態では、超音波入出力素子１が車両２に搭載される例を挙げて説明したが、超音波入出力素子１を建物のドアや窓の近傍等にも配置することが可能である。また、物品（例えば美術品等）の監視にも用いることが可能である。
　上記第２の実施形態では、内向突出部７０は軸方向に沿って複数の突出部を有して構成され、外向突出部８０は軸方向に沿って複数の突出部を有して構成されるとして説明したが、内向突出部７０及び外向突出部８０の双方が、夫々突出部を一つずつ有するように構成しても良いし、内向突出部７０及び外向突出部８０の一方が複数の突出部を有するように構成し、内向突出部７０及び外向突出部８０の他方が一つの突出部を有するように構成しても良い。
　本発明は、超音波を出力し、出力された超音波に対応する反射波を取得する超音波入出力素子に用いることが可能である。
　１：超音波入出力素子
　２：車両
　１０：振動部
　１１：第１の振動部
　２１：第２の振動部
　３０：ケース
　４０：緩衝部材
　５０：ハウジング

Claims (4)

  1. 　第１の周波数の超音波を出力し、出力された超音波に対応する反射波を取得する第１の振動部と、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の超音波を出力し、出力された前記第２の周波数の超音波に対応する反射波を取得する第２の振動部と、の少なくとも２つの振動部と、
    　前記振動部の夫々が個別に配設されるケースと、
    　前記ケースの夫々を、互いに緩衝部材を介した状態で収容する１つのハウジングと、を備える超音波入出力素子。
  2. 　前記振動部及び前記ケースは環状に形成され、
    　前記振動部及び前記ケースは、夫々の振動部から出力される超音波の周波数が高いものから順に径方向内側から径方向外側に向けて同軸芯上に配置されている請求項１に記載の超音波入出力素子。
  3. 　前記振動部と前記ケースとを収容する前記ハウジングを複数有し、前記複数のハウジングがアレイ状に配置されている請求項１又は２に記載の超音波入出力素子。
  4. 　前記振動部から出力される前記超音波が車両の周囲に出力されるように前記ハウジングを介して前記車両に取り付けられる請求項１から３のいずれか一項に記載の超音波入出力素子。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022201999A1 (ja) * 2021-03-23 2022-09-29 株式会社デンソー 超音波センサ

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI686226B (zh) * 2018-11-22 2020-03-01 國立臺灣大學 超音波細胞刺激裝置
JP7424069B2 (ja) * 2020-01-21 2024-01-30 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイス及び超音波センサー
CN113573216B (zh) * 2020-04-29 2023-11-03 维沃移动通信有限公司 扬声器及电子设备
CN113573217B (zh) * 2020-04-29 2024-03-05 维沃移动通信有限公司 扬声器及电子设备
CN112845003A (zh) * 2021-01-05 2021-05-28 中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部 一种双频复合材料测速换能器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01189578A (ja) * 1988-01-26 1989-07-28 Tokin Corp 水中用超音波振動子
JP2004253911A (ja) * 2003-02-18 2004-09-09 Matsushita Electric Works Ltd 超音波送受波器
JP2009141451A (ja) * 2007-12-04 2009-06-25 Nippon Ceramic Co Ltd 超音波送受波器
WO2012090382A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 電子機器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT348797B (de) * 1976-04-08 1979-03-12 Kretztechnik Gmbh Schallkopf zur verbesserung des seitlichen aufloesungsvermoegens bei untersuchungen mit ultraschall nach dem impuls-echoverfahren
US8182428B2 (en) * 2005-07-26 2012-05-22 Surf Technology As Dual frequency band ultrasound transducer arrays
JP2009014560A (ja) * 2007-07-05 2009-01-22 Denso Corp 障害物検出装置
CN101721774A (zh) * 2008-10-20 2010-06-09 洛阳康立医疗器械有限公司 同轴双频经颅超声治疗声头
US9268020B2 (en) * 2012-02-10 2016-02-23 Navico Holding As Sonar assembly for reduced interference
US20150196276A1 (en) * 2014-01-14 2015-07-16 Samsung Medison Co., Ltd. Ultrasonic probe and method of manufacturing the same
CN104307724B (zh) * 2014-08-20 2017-01-25 成都汇通西电电子有限公司 超声波传感器、发生超声波的方法以及应用
CN104771841A (zh) * 2015-04-10 2015-07-15 西安交通大学 一种双频双层功率增强的环形高强度聚焦超声换能器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01189578A (ja) * 1988-01-26 1989-07-28 Tokin Corp 水中用超音波振動子
JP2004253911A (ja) * 2003-02-18 2004-09-09 Matsushita Electric Works Ltd 超音波送受波器
JP2009141451A (ja) * 2007-12-04 2009-06-25 Nippon Ceramic Co Ltd 超音波送受波器
WO2012090382A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 電子機器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3358855A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022201999A1 (ja) * 2021-03-23 2022-09-29 株式会社デンソー 超音波センサ

Also Published As

Publication number Publication date
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