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公開番号2024085303
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-26
出願番号2022199765
出願日2022-12-14
発明の名称信号処理装置、超音波センサ、及び車両
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類G01S 7/526 20060101AFI20240619BHJP(測定;試験)
要約【課題】風の影響による反射波信号の大きさの変動を抑制することができる信号処理装置を提供する。
【解決手段】信号処理装置(3)は、物体からの反射波に基づく反射波信号を生成するように構成された受信回路(5)と、前記反射波信号を包絡線検出した信号である包絡線検出信号を生成するように構成された包絡線検出回路(6)と、前記包絡線検出信号を微分増幅した信号である微分増幅信号を生成するように構成された微分増幅回路(7)と、第1信号と第2信号とのうち、どちらか一方を選択するように構成された選択回路(8)と、を備える。前記第1信号は、前記包絡線検出信号又は前記包絡線検出信号の遅延信号のいずれか一方である。前記第2信号は、前記微分増幅信号又は前記包絡線検出信号及び前記微分増幅信号の差分を用いて得られる信号のいずれか一方である。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
物体からの反射波に基づく反射波信号を生成するように構成された受信回路と、
前記反射波信号を包絡線検出した信号である包絡線検出信号を生成するように構成された包絡線検出回路と、
前記包絡線検出信号を微分増幅した信号である微分増幅信号を生成するように構成された微分増幅回路と、
第１信号と第２信号とのうち、どちらか一方を選択するように構成された選択回路と、
を備え、
前記第１信号は、前記包絡線検出信号又は前記包絡線検出信号の遅延信号のいずれか一方であり、
前記第２信号は、前記微分増幅信号又は前記包絡線検出信号及び前記微分増幅信号の差分を用いて得られる信号のいずれか一方である、信号処理装置。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記微分増幅回路は、前記微分増幅信号をクランプするように構成されている、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記包絡線検出信号は、前記反射波信号を上側包絡線検出した信号か、又は、前記反射波信号を上側包絡線検出した信号から前記反射波信号を下側包絡線検出した信号を引いて得られる信号かのいずれかであり、
前記選択回路は、前記第１信号と前記第２信号とのうち、小さい方を選択するように構成されている、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記微分増幅回路は、前記微分増幅信号が所定値を下回らないように前記微分増幅信号をクランプするように構成されている、請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記包絡線検出信号は、前記反射波信号を下側包絡線検出した信号か、又は、前記反射波信号を下側包絡線検出した信号から前記反射波信号を上側包絡線検出した信号を引いて得られる信号かのいずれかであり、
前記選択回路は、前記第１信号と前記第２信号とのうち、大きい方を選択するように構成されている、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記微分増幅回路は、前記微分増幅信号が所定値を上回らないように前記微分増幅信号をクランプするように構成されている、請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか一項に記載の信号処理装置と、
前記反射波を受け取るように構成された圧電素子と、
を備える、超音波センサ。
【請求項８】
請求項７に記載の超音波センサを備える、車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書中に開示されている発明は、信号処理装置、超音波センサ、及び車両に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
超音波センサは、超音波を発生させ、発生させた超音波が対象物に当たり超音波センサに帰ってくるまでの時間を測定し、測定した時間を用いて超音波センサから対象物までの距離を求める（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、反射波信号の大きさを測定することで、対象物の大きさ等の特徴を取得する超音波センサもある。反射波信号の大きさを測定する方法としては、図１に示すように閾値ＴＨを設けて、反射波信号Ｓ１が閾値ＴＨを超えた時間Ｔｐｗを測定する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－３５３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図２は、超音波センサ１００と対象物２００との間に吹く風がない場合における超音波センサ１００と対象物２００との間の経路を示す図である。図３は、超音波センサ１００と対象物２００との間に吹く風がない場合における反射波信号Ｓ１の波形を示す図である。
【０００６】
図４は、超音波センサ１００と対象物２００との間に吹く風Ｗがある場合における超音波センサ１００と対象物２００との間の経路を示す図である。図５は、超音波センサ１００と対象物２００との間に吹く風Ｗがある場合における反射波信号Ｓ１の波形を示す図である。
【０００７】
対象物２００から超音波センサ１００に帰ってくる反射波は、経路Ａ、Ｂ１、及びＢ２等の各反射波の合計になる。そして、図３及び図５に示すように、反射波信号Ｓ１は、経路Ａ１の反射波に基づく信号、経路Ｂ１及びＢ２の反射波に基づく信号等の重ね合わせになる。
【０００８】
超音波センサ１００と対象物２００との間に吹く風Ｗがある場合、風Ｗの影響による反射波の遅延量が経路Ｂ１と経路Ｂ２で異なる。これにより、図５に示す反射波信号Ｓ１は、図３に示す反射波信号Ｓ１と比較して、立下りの波形が崩れる。つまり、反射波信号Ｓ１の立下りの波形は、超音波センサ１００と対象物２００との間に吹く風Ｗの影響を受け易い。その結果、反射波信号Ｓ１の立下り時に反射波信号Ｓ１が閾値ＴＨを下回るタイミングが風Ｗの影響によってばらつき、対象物の大きさ等の特徴に関する情報もばらつくことになる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示に係る信号処理装置は、物体からの反射波に基づく反射波信号を生成するように構成された受信回路と、前記反射波信号を包絡線検出した信号である包絡線検出信号を生成するように構成された包絡線検出回路と、前記包絡線検出信号を微分増幅した信号である微分増幅信号を生成するように構成された微分増幅回路と、第１信号と第２信号とのうち、どちらか一方を選択するように構成された選択回路と、を備える。前記第１信号は、前記包絡線検出信号又は前記包絡線検出信号の遅延信号のいずれか一方である。前記第２信号は、前記微分増幅信号又は前記包絡線検出信号及び前記微分増幅信号の差分を用いて得られる信号のいずれか一方である。
【００１０】
本開示に係る超音波センサは、上記構成の信号処理装置と、前記反射波を受け取るように構成された圧電素子と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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