超声波传感器驱动电路制造技术

超声波传感器(1)作为发送侧电路而具备信号产生电路(11)、放大器(12)与匹配电路(13)。信号产生电路(11)具有：驱动信号产生电路(111)，其产生从兼用作收发的超声波振子(10)发送超声波的驱动信号；以及残响抑制信号产生电路(112)，其产生残响抑制信号，该残响抑制信号抑制在发送超声波后的超声波振子(10)中产生的残响。残响抑制信号产生电路(111)产生频率为驱动信号的1/2倍的残响抑制信号，以比驱动信号延迟半个波长的方式施加于超声波振子(10)。由此，提供能够缩短产生于超声波振子的残响的持续时间的超声波传感器驱动电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波传感器驱动电路
本专利技术涉及一种超声波传感器驱动电路，该超声波传感器驱动电路驱动利用一个振子进行超声波的收发的超声波传感器。
技术介绍
在使用超声波振子通过超声波的收发来进行物体检测或者距离测定的超声波传感器中，存在为了小型化而将一个超声波元件兼用作发送用的超声波元件与接收用的超声波元件的超声波传感器。超声波传感器将超声波振子的共振频率设为所发送、接收的超声波的频率，对超声波振子施加该共振频率(包括近似)的电脉冲信号。在这种情况下，产生在不施加电脉冲信号之后，被称作残响的超声波振动依然机械性地短时间持续的现象。在将一个超声波振子兼用作收发信号的情况下，存在无法利用该残响通过接收进行检测的情况。 因此，专利文献I公开了以缩短残响的持续期间作为目的的超声波传感器。专利文献I所记载的超声波传感器构成为以如下方式进行驱动:在向超声波振子间歇供给的驱动信号刚刚停止之后，仅在驱动信号的半周期的期间内向超声波振子供给与驱动信号相反相位的残响抑制信号。由此，在刚刚驱动超声波振子之后，仅在驱动信号的半周期的期间内抵消振动，其结果，缩短了残响的持续时间。 在先技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平8-146121号公报 然而，在超声波传感器的电路内，还包含超声波振子以外的其他电感成分、例如升压变压器的电感成分等。在专利文献I所记载的超声波传感器中，由于没有考虑所述其他电感成分等，因此存在残响抑制信号受到所述其他电感成分等的影响，无法充分消除超声波振子的振动的情况。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种超声波传感器驱动电路，该超声波传感器驱动电路与以往相比能够缩短产生于超声波振子的残响的持续时间。 用于解决课题的手段 本专利技术提供一种超声波传感器驱动电路，具备:信号产生电路，其产生从兼用作收发的超声波振子发送超声波的驱动信号；以及匹配电路，其具有升压变压器，进行所述信号产生电路与所述超声波振子的阻抗匹配，经由所述匹配电路向所述超声波振子施加所述信号产生电路产生的驱动信号，所述超声波传感器驱动电路的特征在于，所述信号产生电路具有残响抑制信号产生电路，该残响抑制信号产生电路产生对在发送超声波后的所述超声波振子中产生的残响进行抑制的残响抑制信号，所述残响抑制信号产生电路产生频率与所述驱动信号不同的残响抑制信号，在停止施加所述驱动信号后向所述超声波振子施加所述残响抑制信号。 在该结构中，在停止施加驱动信号后的残响产生期间内，将频率与驱动信号不同的残响抑制信号施加于超声波振子。由此，虽然刚刚施加残响抑制信号后的残响暂时增大，但由于使复杂地重叠的残响的信号成分以抵消的方式发生相位变化，因此之后迅速衰减，与以往相比，能够缩短残响的持续时间。 本专利技术的超声波传感器驱动电路在上述基础上也可以构成为，所述残响抑制信号产生电路产生频率为所述驱动信号的频率的1/1.33?1/4倍的残响抑制信号。 在该结构中，能够缩短残响的持续时间。 本专利技术的超声波传感器驱动电路在上述基础上也可以构成为，所述残响抑制信号产生电路产生频率为所述驱动信号的频率的1/1.78?1/2.3倍的残响抑制信号。 在该结构中，能够进一步缩短残响的持续时间。 本专利技术的超声波传感器驱动电路在上述基础上也可以构成为，所述残响抑制信号产生电路产生频率为所述驱动信号的频率的1/2倍的残响抑制信号。 在该结构中，能够尽可能缩短残响的持续时间。 本专利技术的超声波传感器驱动电路在上述基础上也可以构成为，所述残响抑制信号产生电路以从所述驱动信号延迟所述驱动信号的半个波长的方式施加残响抑制信号。 在该结构中，能够进一步缩短残响的持续时间。 本专利技术的超声波传感器驱动电路在上述基础上也可以构成为，所述残响抑制信号产生电路产生振幅比所述驱动信号大的残响抑制信号。 在该结构中，能够进一步缩短残响的持续时间。 专利技术效果 根据本专利技术，在停止施加驱动信号后的残响产生期间内，向超声波振子施加频率与驱动信号不同的残响抑制信号。由此，虽然刚刚施加残响抑制信号后的残响暂时增大，但由于使复杂地重叠的残响的信号成分以抵消的方式发生相位变化，因此之后迅速衰减，与以往相比，能够缩短残响的持续时间。 【附图说明】 图1是实施方式的超声波传感器的电路框图。 图2是示出驱动信号产生电路所产生的驱动信号的波形的图。 图3是示出利用残响抑制信号产生电路产生的残响抑制信号的波形的图。 图4是示出利用合成电路加合后的高频信号的波形的图。 图5A是示出从利用包括残响抑制信号的高频信号驱动的超声波振子发出的超声波波形的图。 图5B是示出从利用不包括残响抑制信号的高频信号驱动的超声波振子发出的超声波波形的图。 图6是示出相对于驱动信号以及残响抑制信号的频率的、残响时间的图。 图7是示出相对于驱动信号以及残响抑制信号的频率的、残响时间的图。 图8是示出驱动信号与残响抑制信号由合成电路加合后的高频信号的波形的图。 图9是示出实施方式2的利用包括残响抑制信号的高频信号驱动的超声波振子所产生的振动波形的图。 【具体实施方式】 本专利技术的超声波传感器驱动电路使用于将一个超声波振子兼用于收发的超声波传感器。该超声波传感器例如使用于车的倒车警报器等，发送超声波，接收输出的该超声波的反射波，进行物体检测或者距离检测等。 (实施方式I) 图1是本实施方式的超声波传感器的电路框图。超声波传感器I具备收发超声波的超声波振子10。另外，超声波传感器I具备从超声波振子10发送超声波的发送侧电路、以及对超声波振子10接收到的超声波进行信号处理的接收侧电路。 发送侧电路是本专利技术的超声波传感器驱动电路，包括信号产生电路11、放大器12以及匹配电路13。信号产生电路11具备驱动信号产生电路111、残响抑制信号产生电路112以及合成电路113。 驱动信号产生电路111产生与应当从超声波振子10发送的超声波相同频率的矩形脉冲的驱动信号。图2是示出驱动信号产生电路111所产生的驱动信号的波形的图。如图2所示，驱动信号产生电路111产生10个脉冲的频率约40 [kHz]、信号级(振幅)约4.5 [V]的脉冲信号，并向合成电路113输出。 残响抑制信号产生电路112产生残响抑制信号，该残响抑制信号抑制产生于超声波振子10的残响。图3是示出在残响抑制信号产生电路112产生的残响抑制信号的波形的图。在图3中，以虚线示出图2所示的驱动信号的波形。如图3所示，残响抑制信号产生电路112产生频率以及相位与在驱动信号产生电路111产生的驱动信号不同的残响抑制信号。具体而言，作为残响抑制信号，残响抑制信号产生电路112产生I个脉冲的频率约20[kHz]、信号级(振幅)约4.5[V]的脉冲信号。残响抑制信号产生电路112在驱动信号产生电路111停止向合成电路113输出驱动信号之后,延迟驱动信号的半个周期，向合成电路113输出所产生的残响抑制信号。 合成电路113具有加法器，该加法器将利用驱动信号产生电路111产生的驱动信号与利用残响抑制信号产生电路112产生的残响抑制信号加合。图4是示出利用合成电路113加合后的高频信号的波形的图。具有图4所示的波形的高频信号向信号产生电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波传感器驱动电路，具备：信号产生电路，其产生从兼用作收发的超声波振子发送超声波的驱动信号；以及匹配电路，其具有升压变压器，进行所述信号产生电路与所述超声波振子的阻抗匹配，经由所述匹配电路向所述超声波振子施加所述信号产生电路产生的驱动信号，所述超声波传感器驱动电路的特征在于，所述信号产生电路具有残响抑制信号产生电路，该残响抑制信号产生电路产生对在发送超声波后的所述超声波振子中产生的残响进行抑制的残响抑制信号，所述残响抑制信号产生电路产生频率与所述驱动信号不同的残响抑制信号，在停止施加所述驱动信号后向所述超声波振子施加所述残响抑制信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.07 JP 2012-1057041.一种超声波传感器驱动电路，具备: 信号产生电路，其产生从兼用作收发的超声波振子发送超声波的驱动信号；以及 匹配电路，其具有升压变压器，进行所述信号产生电路与所述超声波振子的阻抗匹配， 经由所述匹配电路向所述超声波振子施加所述信号产生电路产生的驱动信号， 所述超声波传感器驱动电路的特征在于， 所述信号产生电路具有残响抑制信号产生电路，该残响抑制信号产生电路产生对在发送超声波后的所述超声波振子中产生的残响进行抑制的残响抑制信号， 所述残响抑制信号产生电路产生频率与所述驱动信号不同的残响抑制信号，在停止施加所述驱动信号后向所述超声波振子施加所述残响抑制信号。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高畠智史，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP