超声波传感器制造技术

超声波传感器(1)具备：第一电极(2；201)，设置于具备振动元件(3)的超声波麦克风(1a)，该振动元件(3)具有机械振动与电信号之间的转换功能；第二电极(7)，设置于在与上述超声波麦克风的指向轴交叉的面内方向上与上述第一电极不同的位置；以及检测部(92)，设置为基于上述第一电极与上述第二电极之间的静电电容变化来检测有无针对该超声波传感器的附着物(S)。(S)。(S)。

【技术实现步骤摘要】
超声波传感器
[0001]本申请是国际申请号为PCT/JP2018/039895、国际申请日为2018年10月26日、国家申请号为201880067889.1、进入中国国家阶段日期为2020年4月17日、申请人为株式会社电装、专利技术名称为“超声波传感器”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请基于在2017年11月2日申请的日本专利申请号2017－212696号，并通过参照将其记载内容并入本文。


[0004]本公开涉及超声波传感器。

技术介绍

[0005]已知有通过超声波的收发来检测物体的超声波传感器。具体而言，这种超声波传感器通过压电元件等振动元件激发隔膜部来发送超声波。另外，这种超声波传感器通过将伴随着发送出的超声波的从物体的反射波的接收的隔膜部的振动转换为电信号，来检测物体。
[0006]在这种超声波传感器中，存在若水、泥、雪等附着于隔膜部，则超声波的发送以及接收被阻碍，而物体的检测性能降低的课题。因此，以往提出有各种能够检测在超声波传感器附着有附着物的结构。例如，在日本特开昭60－15577号公报中，记载有由于超声波振动器的阻抗因附着物而变化，所以能够通过检测该变化来检测附着物的内容。
[0007]专利文献1：日本特开昭60－15577号公报
[0008]超声波传感器可广泛地应用于车辆的驾驶辅助，例如停车辅助等。另外，超声波传感器被期待应用于车辆的自动驾驶等。进一步，超声波传感器也被期待应用于车辆以外的用途。具体而言，例如，在设置于工厂等的运输机、农业设备(例如耕耘机等)、小型飞机等中进行无人化或者自动化时，可以应用超声波传感器。
[0009]如上所述，附着物对超声波传感器的附着引起超声波传感器中的检测性能的降低。因此，提高针对超声波传感器的附着物的检测精度在超声波传感器的各种用途中很重要。本公开是鉴于上述例示出的情况等而完成的。

技术实现思路

[0010]根据本公开的一个观点，超声波传感器具备：
[0011]第一电极，设置于具备振动元件的超声波麦克风，该振动元件具有机械振动与电信号之间的转换功能；
[0012]第二电极，设置于在与上述超声波麦克风的指向轴交叉的面内方向上与上述第一电极不同的位置；以及
[0013]检测部，设置为基于上述第一电极与上述第二电极之间的静电电容变化，来检测有无针对该超声波传感器的附着物。
[0014]在上述结构中，在上述第一电极与上述第二电极之间，形成静电电容。该静电电容根据上述附着物是否附着于上述超声波传感器而变化。因此，能够基于上述第一电极与上述第二电极之间的静电电容变化，高精度地检测有无上述附着物的附着。
[0015]此外，在申请文件中，对各部件标注的带有括号的参照符号表示该部件与后述的实施方式中记载的具体部件的对应关系的一个例子。因此，本公开不会因上述的参照符号的记载而受到任何限定。
附图说明
[0016]图1是表示实施方式所涉及的超声波传感器的简要结构的侧剖视图。
[0017]图2是表示图1所示的控制电路元件的电路结构的一个具体例的图。
[0018]图3是表示图2所示的控制电路元件的动作例的时序图。
[0019]图4A是表示频率与阻抗变化的关系的曲线图。
[0020]图4B是表示频率与阻抗变化的关系的曲线图。
[0021]图5是表示图1所示的元件支承部的一个变形例的简要结构的侧剖视图。
[0022]图6是表示图1所示的元件支承部的另一个变形例的简要结构的侧剖视图。
[0023]图7A是表示使用图5以及图6所示的元件支承部的情况下的控制电路元件的电路结构的一个具体例的图。
[0024]图7B是表示使用图5以及图6所示的元件支承部的情况下的控制电路元件的电路结构的一个具体例的图。
[0025]图8是表示图1所示的元件支承部的又一个变形例的简要结构的侧剖视图。
[0026]图9是表示图1所示的元件支承部的又一个变形例的简要结构的侧剖视图。
[0027]图10是表示图1所示的元件支承部的又一个变形例的简要结构的侧剖视图。
[0028]图11是表示图1所示的第二电极的一个变形例的简要结构的侧剖视图。
[0029]图12是表示图1所示的第二电极的另一个变形例的简要结构的侧剖视图。
[0030]图13是表示图1所示的第二电极的另一个变形例的简要结构的侧剖视图。
[0031]图14是表示图1所示的第二电极的又一个变形例的简要结构的侧剖视图。
[0032]图15A是表示图2所示的控制电路元件的电路结构的一个变形例的图。
[0033]图15B是表示图7A或者图7B所示的控制电路元件的电路结构的一个变形例的图。
[0034]图16A是表示图2所示的控制电路元件的电路结构的另一个变形例的图。
[0035]图16B是表示图7A或者图7B所示的控制电路元件的电路结构的另一个变形例的图。
[0036]图17A是表示图2所示的控制电路元件的电路结构的又一个变形例的图。
[0037]图17B是表示图7A或者图7B所示的控制电路元件的电路结构的又一个变形例的图。
[0038]图18是表示图2所示的控制电路元件的电路结构的又一个变形例的图。
[0039]图19是表示图2所示的控制电路元件的电路结构的又一个变形例的图。
具体实施方式
[0040](实施方式)
[0041]以下，基于附图对实施方式进行说明。此外，对于能够应用于一个实施方式的各种变形例，如果将其插入至与该实施方式有关的一系列的说明的中途则有可能妨碍该实施方式的理解，因此集中记载在该实施方式的说明之后。
[0042](结构)
[0043]图1表示本实施方式所涉及的超声波传感器1的安装对象是车辆的情况下的简要结构。以下，为了简化说明，将图1中的向下的方向称为“第一方向”。第一方向在图1中用箭头D1来表示。另外，将图1中的向上的方向称为“第二方向”。第二方向为与第一方向相反的方向，在图1中用箭头D2来表示。另外，将以平行于第一方向的视线观察对象物称为“俯视”。进一步，有将构成要素中的第一方向侧的端部称为“基端部”，将第二方向侧的端部称为“前端部”的情况。
[0044]参照图1，本实施方式所涉及的超声波传感器1构成为通过安装于车辆，来检测该车辆的周围的物体。即，本实施方式所涉及的超声波传感器1构成为在车载状态下被安装于作为板状的车体部件的保险杠B。“车载状态”也可以称为被安装于作为主体部件的保险杠B的“安装状态”。
[0045]保险杠B具有构成车辆的外表面的保险杠外表面B1、和其背面亦即保险杠内表面B2。另外，保险杠B具有用于安装超声波传感器1的通孔亦即安装孔B3。安装孔B3形成为沿图中上下方向贯通保险杠B。
[0046]超声波传感器1具备超声波麦克风1a。超声波麦克风1a具有元件支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波传感器，具备：第一电极，设置于具备振动元件的超声波麦克风，该振动元件具有机械振动与电信号之间的转换功能；第二电极，设置于就与上述超声波麦克风的指向轴交叉的面内方向上而言与上述第一电极不同的位置；检测部，设置为基于上述第一电极与上述第二电极之间的静电电容变化，来检测有无针对该超声波传感器的附着物；以及隔膜部，具有内表面，上述振动元件通过从上述隔膜部的内表面起依次层叠基准电极、压电体、驱动电极而形成。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：小山优，青山哲也，野村卓也，野吕觉，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：