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公開番号2025153498
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056010
出願日2024-03-29
発明の名称音波センサ駆動回路、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 7/524 20060101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】複数の音波送受波部から検知対象物までの距離を正確に算出する。
【解決手段】音波センサ(109)を駆動する音波センサ駆動回路(1)において、制御部(3)は、昇圧回路(9)を駆動させた状態で、音波駆動部(4)から所定の第1パルス数の第1駆動信号(DA1)を生成させ、昇圧回路(9)の駆動を維持したまま一定期間(Ta)経過後、音波駆動部から所定の第2パルス数の第2駆動信号(DA2)を生成させた後、音波駆動部(4)から所定の第3パルス数の前記第2駆動信号(DA2)と逆相の逆相信号(Iv)を生成させる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
音波センサを駆動する音波センサ駆動回路であって、
音波送受波素子を駆動する第１駆動信号及び第２駆動信号と、前記第２駆動信号と逆相の逆相信号と、を生成可能な構成の音波駆動部と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、前記音波駆動部から所定の第１パルス数の前記第１駆動信号を生成させて前記音波送受波素子から第１搬送波が送波された後、一定期間経過後、前記音波駆動部から所定の第２パルス数の前記第２駆動信号を生成させて前記音波送受波素子から第２搬送波が送波された後、前記音波駆動部から所定の第３パルス数の前記逆相信号を生成させる構成であり、
前記制御部は、前記第１搬送波が前記第１駆動信号による前記音波送受波素子の動作によって発生する音波と、前記音波送受波素子の残響により発生する音波とを含むように、前記第１駆動信号の第１パルス数を決定するように構成される音波センサ駆動回路。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記第２パルス数が前記第１パルス数よりも少なく、前記第３パルス数が前記第２パルス数よりも少なくなるように前記音波駆動部を制御するように構成される請求項１に記載の音波センサ駆動回路。
【請求項３】
前記音波送受波素子に接続されてオン状態又はオフ状態に切り替え可能であり、前記オン状態のときに前記音波送受波素子の振動を制限するように動作する構成のダンピング回路を有し、
前記制御部は、前記逆相信号の生成の後、前記ダンピング回路を所定の期間オン状態に制御するように構成される請求項１に記載の音波センサ駆動回路。
【請求項４】
前記ダンピング回路は、インダクタンスとして動作する疑似インダクタンス回路により構成される構成の請求項３に記載の音波センサ駆動回路。
【請求項５】
前記制御部は、前記音波送受波素子の残響のレベルが所定のレベル以下になったときに前記ダンピング回路をオフ状態に切り替えるように構成される請求項３に記載の音波センサ駆動回路。
【請求項６】
前記音波駆動部に供給される電圧を昇圧させる構成の昇圧回路を有し、
前記制御部は、前記昇圧回路を駆動させた状態で、前記音波駆動部から前記第１駆動信号、前記第２駆動信号及び前記逆相信号を出力させた後に前記昇圧回路を停止させるように構成される請求項１に記載の音波センサ駆動回路。
【請求項７】
受波した前記音波から前記第１駆動信号及び前記第２駆動信号に応じて送波された音波の検知対象物で反射された反射波を識別する構成の反射波識別部を有し、
前記制御部は、前記反射波識別部が前記反射波を識別した後、前記昇圧回路の駆動を開始するように構成される請求項６に記載の音波センサ駆動回路。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の前記音波センサ駆動回路と、
搬送波を送波可能であるとともに反射波を受波可能なように構成された音波送受波素子と、を備えるように構成された音波センサ。
【請求項９】
請求項８に記載の音波センサを備えるように構成された車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、音波センサ駆動回路に関するものであり、音波センサ駆動回路を用いた音波センサ及び車両に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、音波を発生させて障害物で反射された反射波を計測することにより障害物までの距離を測定する音波センサが知られている。このような音波センサは、例えば、車両に備えられて、車間距離を測定する音波ソナーに用いられる。（特許文献１等参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開２０２０／００４６０９号
【０００４】
［概要］
上述のような音波センサでは、さらなる消費電力の削減の要求が高まっている。
【０００５】
本開示の一態様による音波センサ駆動回路は、音波センサを駆動する。音波センサ駆動回路は、音波送受波素子を駆動する第１駆動信号及び第２駆動信号と、前記第２駆動信号と逆相の逆相信号と、を生成可能な構成の音波駆動部と、制御部と、を有する。前記制御部は、前記音波駆動部から所定の第１パルス数の前記第１駆動信号を生成させて前記音波送受波素子から第１搬送波が送波された後、一定期間経過後、前記音波駆動部から所定の第２パルス数の前記第２駆動信号を生成させて前記音波送受波素子から第２搬送波が送波された後、前記音波駆動部から所定の第３パルス数の前記逆相信号を生成させる構成である。前記制御部は、前記第１搬送波が前記第１駆動信号による前記音波送受波素子の動作によって発生する音波と、前記音波送受波素子の残響により発生する音波とを含むように、前記第１駆動信号の第１パルス数を決定するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、本開示の一実施形態にかかる音波センサと検知対象物の相対位置を示す概略図である。
図２は、音波センサ駆動回路の構成を示す図である。
図３は、ダンピング回路の一例の回路図である。
図４は、音波センサによる検知対象物を検知するときの各部の状態を示すタイミングチャートである。
図５は、音波センサの動作を示すフローチャートである。
図６は、音波センサが用いられる装置の一例である車両の概略図である。
【０００７】
［詳細な説明］
以下に本開示の一実施形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
＜ソナー装置＞
図１は、本開示の一実施形態にかかる音波センサ１００と検知対象物６００の相対位置を示す概略図である。図２は、音波センサ駆動回路１の構成を示す図である。図１に示すように、音波センサ１００は、外部に向かって超音波域（人間の可聴域を超えた周波数帯域を指し、一般には２０ｋＨｚ以上）の搬送波を送波し、検知対象物６００で反射された反射波を検知する。そして、音波センサ１００では、搬送波の送波から反射波の受波までの時間に基づいて、検知対象物６００までの距離を測定する。すなわち、音波センサ１００は、いわゆるＴＯＦ（Time of Flight）方式により距離測定を行う。音波センサ１００は、音波センサ駆動回路１と、音波送受波素子２と、を備える。
【０００９】
＜音波送受波素子２＞
音波送受波素子２は、いわゆる、圧電素子である。音波送受波素子２は、その両端間に印加される電圧信号に応じて機械的変位（振動）を生じる特性を持ち、搬送波の送波できる。また、音波送受波素子２は、自身に加わる機械的変位（振動）に応じてその両端間に起電力を生じる特性を備える。音波送受波素子２は、この起電力を生じる特性を利用して、検知対象物６００で反射した反射波を含む音波Ｓｄ（図２参照）を受波できる。
【００１０】
図１、図２に示すように、音波送受波素子２は、音波センサ駆動回路１の音波駆動部４からの第１駆動信号ＤＡ１、第２駆動信号ＤＡ２によって、振動し、第１搬送波ＷＡ１、第２搬送波ＷＡ２を送波する構成を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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