超声波传感器制造技术

本发明专利技术的超声波传感器具备检测异物向麦克风壳体(3)的底部(3a)的一面的附着的附着传感器(8)。而且，在附着传感器具备：多个可变电容(81a、81b、82a～82d、83a～83d)，包含具备在上述底部的一面侧的多个传感器电极(8a～8p)，电容值根据异物向上述一面的附着而变化；以及附着检测部(80)，测量多个可变电容中的各个可变电容的电容值亦即个别电容值、和多个可变电容的整体的合计电容值，基于个别电容值与合计电容值，判定异物向上述一面的附着，并且在存在异物的附着时确定异物的种类。在异物的附着时确定异物的种类。在异物的附着时确定异物的种类。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波传感器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于在2019年9月3日申请的日本专利申请号2019－160632号，在此通过参照而编入其记载内容。


[0003]本公开涉及具有进行超声波振动的麦克风壳体的超声波传感器。

技术介绍

[0004]超声波传感器例如采用以下结构：安装于车辆的保险杠等车身部件，麦克风粘贴于由有底圆筒状部件构成的麦克风壳体的底部(以下称为振动部)。而且，超声波传感器通过基于对麦克风的通电使振动部进行超声波振动来产生超声波，并且通过接受该超声波的反射波来检测存在于车辆的附近的障碍物。在这样的超声波传感器中，若在麦克风壳体的振动面存在附着物，则由此引起振动特性发生变化，而无法进行准确的障碍物检测。具体而言，若雪附着于振动部的整面，则超声波被附着物吸收，而无法进行障碍物检测。
[0005]因此，在专利文献1中提出以下技术：将两个环状电极同心圆状地配置于麦克风壳体的振动面，基于两个环状电极之间的静电电容因附着物而变化的情况，来检测附着物。
[0006]专利文献1：美国专利第8675449号说明书
[0007]然而，对障碍物检测带来影响的是在振动部的整面附着有异物的情况，水部分地附着于振动面这样的异物的部分附着等带来的影响较少，由此希望判别异物的部分附着和整面附着来检测附着物，但难以判别它们。即，静电电容根据相对介电常数的不同与附着物的附着面积而变化，但由于雪的相对介电常数为3而水的相对介电常数为80，由此在水的部分附着与雪的整面附着之间，静电电容没有明确产生差异，而难以判别它们。

技术实现思路

[0008]本公开的目的在于提供一种能够判别吸收超声波的雪的整面附着与影响较小的异物的部分附着的超声波传感器。
[0009]本公开的一个观点的超声波传感器具有：麦克风，由压电振动元件构成，该压电振动元件进行电信号向振动的转换以及振动向电信号的转换；麦克风壳体，呈具有构成供麦克风安装的振动部的底部和侧壁部的有底筒状，并收纳麦克风，该底部构成供麦克风安装的振动部；以及附着传感器，检测异物向底部的一面侧的附着，附着传感器具有：多个可变电容，包含具备在底部的一面侧的多个传感器电极，电容值根据异物向上述一面侧的附着而变化；以及附着检测部，测量多个可变电容中的各个可变电容的电容值亦即个别电容值、和该多个可变电容的整体的合计电容值，基于个别电容值和合计电容值，判定异物向上述一面的附着，并且在存在异物的附着时确定该异物的种类。
[0010]这样，将传感器电极配置于麦克风壳体中的底部的一面侧，该传感器电极分割为在附着传感器具备多个由该传感器电极构成的可变电容。而且，测定各个可变电容的电容
变化。因此，能够将附着检测区域细分化，能够确认附着物的场所。另外，利用与附着物的种类对应的相对介电常数的不同，根据多个可变电容的合计电容值与各个电容值的关系来确定附着物的种类。由此，除了能够确定异物的附着是部分附着与整体附着中的哪一个以外，还能够确定附着物的场所以及种类。因此，能够成为能够判别对振动部的振动特性的影响较大的异物的整面附着与影响较小的异物的部分附着的超声波传感器。
[0011]此外，对各构成要素等标注的带括弧的参照附图标记表示该构成要素等与后述的实施方式所记载的具体的构成要素等的对应关系的一个例子。
附图说明
[0012]图1是第一实施方式的超声波传感器的剖视图。
[0013]图2是示出从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。
[0014]图3是附着传感器的电路图。
[0015]图4是附着检测处理的流程图。
[0016]图5是示出没有附着物的情况和雪的整面附着以及水的部分附着的情况下各自的整体电容和第一可变电容、第二可变电容的电容值的图。
[0017]图6是示出了没有附着物的情况与有附着物的情况的振幅电压的振幅比的图。
[0018]图7是示出第二实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。
[0019]图8是示出没有附着物的情况和雪的整面附着以及水的部分附着的情况下各自的整体电容和第一可变电容至第四可变电容的电容值的图。
[0020]图9是示出第三实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。
[0021]图10是将图9沿纸面左右方向延伸的直线切断后的情况的剖视图。
[0022]图11是示出第四实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。
[0023]图12是将图11以沿纸面左右方向延伸的直线切断后的情况的剖视图。
[0024]图13是示出第五实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。
[0025]图14是示出第六实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。
[0026]图15是示出第七实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。
[0027]图16是将图15以沿纸面左右方向延伸的直线切断后的情况的剖视图。
[0028]图17是示出第八实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。
[0029]图18是示出第九实施方式的超声波传感器的从相对于麦克风壳体的底面的一面的法线方向观察到的附着传感器所具备的各种电极构造的图。
[0030]图19是在第十实施方式中进行说明的超声波传感器的附着检测处理的流程图。
[0031]图20是在第十一实施方式进行说明的超声波传感器的附着检测处理的流程图。
[0032]图21是在第十二实施方式进行说明的超声波传感器的附着检测处理的流程图。
具体实施方式
[0033]以下，基于附图，对本公开的实施方式进行说明。此外，在以下的各实施方式相互之间，对相互相同或均等的部分标注相同附图标记来进行说明。
[0034](第一实施方式)
[0035]参照图1～图6，对第一实施方式的超声波传感器1的构造进行说明。如图1所示，本实施方式所涉及的超声波传感器1例如通过将板状的车体部件亦即保险杠B作为安装对象来安装而安装于车辆。保险杠B具有构成车辆的外表面的保险杠外表面B1、和作为其背面的保险杠内表面B2。另外，在保险杠B形成有用于安装超声波传感器1的贯通孔亦即安装孔B3。
[0036]如图1所示，超声波传感器1具有麦克风2、麦克风壳体3、缓冲垫4、电路基板5、传感器外壳6、传感器连接器7以及图3所示的附着传感器8等，超声波传感器1经由安装部件11安装于保险杠B。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种超声波传感器，其中，具有：麦克风(2)，由压电振动元件构成，该压电振动元件进行电信号向振动的转换以及振动向电信号的转换；麦克风壳体(3)，呈具有侧壁部(3b)和供所述麦克风安装的底部(3a)的有底筒状，并收纳所述麦克风，所述底部构成振动部；以及附着传感器(8)，检测异物向所述底部的一面的附着，所述附着传感器具有：多个可变电容(81a、81b、82a～82d、83a～83d)，包含在所述底部的一面侧备有的多个传感器电极(8a～8p)，电容值根据异物向所述一面的附着而变化；以及附着检测部(80)，测量所述多个可变电容中的各个可变电容的电容值亦即个别电容值、和所述多个可变电容的整体的合计电容值，基于所述个别电容值和所述合计电容值，判定异物向所述一面的附着，并且在附着有异物时确定该异物的种类。2.根据权利要求1所述的超声波传感器，其中，在测定所述个别电容值时，所述附着检测部通过对构成所述多个可变电容的各个可变电容的各个所述传感器电极施加不同的电位，从而对所述各个可变电容供给感测电流。3.根据权利要求1所述的超声波传感器，其中，所述附着检测部具有与所述多个可变电容分别对应的个数的多个特性测定部(80c)，通过利用所述多个特性测定部同时测量所述多个可变电容中的各个可变电容的所述个别电容值，来测量所述合计电容值。4.根据权利要求1所述的超声波传感器，其中，所述附着检测部仅具有一个特性测定部(80c)，利用该特性测定部逐个测定所述多个可变电容中的各个可变电容的电容值，通过将该各个可变电容的电容值相加来测量所述合计电容值。5.根据权利要求1～4中任一项所述的超声波传感器，其中，所述多个传感器电极沿着所述一面上的一方向排列配置。6.根据权利要求1～4中任一项所述的超声波传感器，其中，所述多个传感器电极沿着所述一面上的一个方...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林研介，佐竹正义，近藤大，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：