(57)【要約】【課題】超音波センサにおける圧電振動子の静電容量補償を的確に行えるようにすることで、圧電振動子の受信出力の残響時間が適正範囲となるようにする。【解決手段】圧電振動子１に対して複数のコンデンサ２ａ〜２ｃを並列接続する。また、圧電振動子１とコンデンサ２ａ〜２ｃとの接続状態を切り換えることにより、コンデンサ２ａ〜２ｃと圧電振動子１との接続、切り離しを制御する複数のスイッチ３ａ〜３ｃを備える。そして、出力信号処理回路５にて、圧電振動子１からの受信信号に基づいて圧電振動子１の出力の残響時間をセンシングし、マイコン６からその残響時間に応じたオンオフ制御信号を出力することで、複数のスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ組み合わせを変更する。これにより、圧電振動子の静電容量補償が的確に行え、残響時間が所望のものとなるように調整される。【選択図】        図１
2004343482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動信号を出力する駆動回路（４）と、
前記駆動回路からの駆動信号を受けて超音波を発生させたのち、その超音波の反射波を受け取り、その反射波に応じた受信信号を出力する圧電振動子（１）と、
前記圧電振動子に並列接続もしくは直列接続された複数の容量成分（２ａ〜２ｃ、８ａ〜８ｃ、９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ）と、
前記圧電振動子と前記容量成分との接続状態を切り換えることにより、前記容量成分と前記圧電振動子との接続、切り離しを制御する複数のスイッチ（３ａ〜３ｃ）と、
前記圧電振動子からの受信信号を受け取り、この受信信号に基づいて前記圧電振動子の出力の残響時間をセンシングし、その残響時間に応じて前記複数のスイッチのオンオフ制御信号を出力するスイッチ制御部（５、６）とを有していることを特徴とする超音波センサ。
【請求項２】
前記スイッチ制御部からの前記オンオフ制御信号は、前記残響時間が所定範囲内ではない場合に出力され、このオンオフ制御信号を受けて前記複数のスイッチのオンオフ組み合わせが変更されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の超音波センサ。
【請求項３】
前記スイッチ制御部から前記オンオフ制御信号が出力されると、前記複数のスイッチのオンオフ組み合わせが前記残響時間が最も短くなる組み合わせにされるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の超音波センサ。
【請求項４】
前記スイッチ制御回路からは、前記受信信号に応じて常に前記オンオフ制御信号が出力されており、このオンオフ制御信号に基づき、前記複数のスイッチのオンオフ組み合わせが常に前記残響時間が最も短くなる組み合わせにされるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の超音波センサ。
【請求項５】
前記圧電振動子が配置される場所の温度をセンシングし、センシングした温度に応じた出力信号を発生させる温度センサ（７）を有し、
前記温度センサからの出力信号に応じて前記スイッチ制御部からの前記オンオフ制御信号を調整し、前記複数のスイッチのオンオフ組み合わせを変更させるようになっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の超音波センサ。
【請求項６】
駆動信号を出力する駆動回路（４）と、
前記駆動回路からの駆動信号を受けて超音波を発生させたのち、その超音波の反射波を受け取り、その反射波に応じた受信信号を出力する圧電振動子（１）と、
前記圧電振動子に並列接続もしくは直列接続された複数の容量成分（２ａ〜２ｃ、８ａ〜８ｃ、９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ）と、
前記圧電振動子と前記容量成分との接続状態を切り換えることにより、前記容量成分と前記圧電振動子との接続、切り離しを制御する複数のスイッチ（３ａ〜３ｃ）と、
前記圧電振動子からの受信信号を受け取り、この受信信号に基づいて前記圧電振動子の出力の残響時間を求め、その残響時間に応じた制御信号を出力すると共に、前記受信信号に基づいてセンサ出力を発生させる出力信号処理回路（５）と、
前記出力信号処理回路からの制御信号に応じて前記複数のスイッチのオンオフ切り換えを制御するためのオンオフ制御信号を出力するマイコン（６）とを有していることを特徴とする超音波センサ。
【請求項７】
前記残響時間が所定範囲内ではない場合には、前記出力信号処理回路から、前記マイコンに前記複数のスイッチのオンオフ組み合わせを変更させるための制御信号が送られ、
前記マイコンからオンオフ制御信号が出力されて、前記複数のスイッチのオンオフ組み合わせが変更されるようになっていることを特徴とする請求項６に記載の超音波センサ。
【請求項８】
前記受信信号に応じて前記出力信号処理回路から前記マイコンに前記複数のスイッチのオンオフ組み合わせを変更させるための制御信号が送られるようになっており、
前記マイコンからオンオフ制御信号が出力されて、前記複数のスイッチのオンオフ組み合わせが前記残響時間が最も短くなる組み合わせにされるようになっていることを特徴とする請求項６又は７に記載の超音波センサ。
【請求項９】
前記圧電振動子が配置される場所の温度をセンシングし、センシングした温度に応じた出力信号を発生させる温度センサ（７）を有し、
前記温度センサからの出力信号に応じて前記マイコンからの前記オンオフ制御信号を調整し、前記複数のスイッチのオンオフ組み合わせを変更させるようになっていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１つに記載の超音波センサ。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか１つに記載の超音波センサを車両に取り付け、車両近傍の障害物を検出するようにした車両用超音波センサであって、
前記マイコンは、前記車両の速度が所定速度以下であった場合に前記スイッチのオンオフ組み合わせを変更するようになっていることを特徴とする車両用超音波センサ。
【請求項１１】
請求項６乃至９のいずれか１つに記載の超音波センサを車両の前方に取り付け、車両前方位置における障害物を検出するようにした車両前方用超音波センサであって、
前記マイコンは、前記車両が後退しているときに前記スイッチのオンオフ組み合わせを変更するようになっていることを特徴とする車両前方用超音波センサ。
【請求項１２】
請求項６乃至９のいずれか１つに記載の超音波センサを車両の後方に取り付け、車両後方位置における障害物を検出するようにした車両後方用超音波センサであって、
前記マイコンは、前記車両が前進しているときに前記スイッチのオンオフ組み合わせを変更するようになっていることを特徴とする車両後方用超音波センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車における障害物センサ等として用いられる超音波センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、超音波センサとして、例えば図７に示されるものが提案されている。この超音波センサでは、センサ出力の温度ドリフトを低減するために、超音波センサに備えられる圧電振動子Ｊ１の静電容量の温度変化を吸収させる温度補償用コンデンサＪ２を並列接続し、温度による静電容量の変化が小さくなるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、超音波センサの圧電振動子にコンデンサを並列接続し、電波を送信する際にはコンデンサとの接続を維持させ、電波を受信する際にはコンデンサとの接続を切り離すことで、共振周波数や反共振周波数を変化させ、送信音圧および受信感度を向上させることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２３７７９６号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平１１−１０３４９６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の超音波センサにおいては、圧電振動子の静電容量の温度変化に対する温度補償を行うために、温度補償用のコンデンサの静電容量の温度変化が圧電振動子の静電容量の温度変化の逆となるようにコンデンサが作り込まれる。
【０００７】
しかしながら、圧電振動子やコンデンサは素子毎にバラツキがあり、圧電振動子の静電容量増加量とコンデンサの静電容量減少量が一致せず、正確に温度補償を行うことができないために温度ドリフトが発生してしまうという問題がある。また、コンデンサの性能によっては静電容量を補償できる温度範囲が制限される場合もある。
【０００８】
このため、送受信を兼用するような障害物検出用の超音波センサにおいては、圧電振動子の受信出力の残響時間が長くなってしまい検出精度が低下してしまったり、さらには近距離の障害物を検出できなくなるという不都合が生じることになっていた。
【０００９】
このような問題は、圧電振動子とコンデンサとの接続状態を単に切替えるだけでは解消するものではないため、より適した静電容量補償を行うことで解消させるようにするのが望ましい。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みたもので、超音波センサにおける圧電振動子の静電容量補償を的確に行えるようにすることで、圧電振動子の受信出力の残響時間が適正範囲となるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、超音波センサにおいて、圧電振動子に並列接続もしくは直列接続された複数の容量成分（２ａ〜２ｃ、８ａ〜８ｃ、９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ）と、圧電振動子と容量成分との接続状態を切り換えることにより、容量成分と圧電振動子との接続、切り離しを制御する複数のスイッチ（３ａ〜３ｃ）と、圧電振動子からの受信信号を受け取り、この受信信号に基づいて圧電振動子の出力の残響時間をセンシングし、その残響時間に応じて複数のスイッチのオンオフ制御信号を出力するスイッチ制御部（５、６）とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
このように、圧電振動子の出力の残響時間をセンシングし、残響時間に応じて複数のスイッチのオンオフ制御を行うようにしている。このため、圧電振動子の静電容量補償が的確に行え、残響時間が所望のものとなるように調整される。従って、残響時間が長くなることによる超音波センサの検出精度低下が発生したり、さらには近距離の障害物を検出できなくなる等の不都合が発生することを防止することができ、圧電振動子の受信出力の残響時間を適正範囲にすることができる。
【００１３】
例えば、請求項２に示すように、スイッチ制御部からのオンオフ制御信号は、残響時間が所定範囲内ではない場合に出力され、このオンオフ制御信号を受けて複数のスイッチのオンオフ組み合わせが変更される。このように複数のスイッチのオンオフ組み合わせを変更することで、残響時間が所定範囲内となるように調整できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、スイッチ制御部からオンオフ制御信号が出力されると、複数のスイッチのオンオフ組み合わせが残響時間が最も短くなる組み合わせにされるようになっていることを特徴としている。このように、オンオフ制御信号に基づき残響時間が最も短くなる組み合わせとなるものを選択するようにしてもよい。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、スイッチ制御回路からは、受信信号に応じて常にオンオフ制御信号が出力されており、このオンオフ制御信号に基づき、複数のスイッチのオンオフ組み合わせが常に残響時間が最も短くなる組み合わせにされるようになっていることを特徴としている。このように、スイッチ制御回路から常にオンオフ制御信号が出力されるようにし、複数のスイッチのオンオフ組み合わせが常に残響時間が最も短くなる組み合わせにされるようにしてもよい。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、圧電振動子が配置される場所の温度をセンシングし、センシングした温度に応じた出力信号を発生させる温度センサ（７）を備え、この温度センサからの出力信号に応じてスイッチ制御部からのオンオフ制御信号を調整し、複数のスイッチのオンオフ組み合わせを変更させるようにすることを特徴としている。このように、温度センサによって超音波センサの温度をセンシングし、このセンシング結果に応じて複数のスイッチのオンオフ組み合わせを変更させることもできる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のスイッチ制御部を、圧電振動子からの受信信号を受け取り、この受信信号に基づいて圧電振動子の出力の残響時間を求め、その残響時間に応じた制御信号を出力すると共に、受信信号に基づいてセンサ出力を発生させる出力信号処理回路（５）と、出力信号処理回路からの制御信号に応じて複数のスイッチのオンオフ切り換えを制御するためのオンオフ制御信号を出力するマイコン（６）とを有して構成したものである。このような構成においても請求項１と同様の効果を得ることができる。
【００１８】
この場合、例えば、請求項７に示されるように、残響時間が所定範囲内ではない場合には、出力信号処理回路から、マイコンに複数のスイッチのオンオフ組み合わせを変更させるための制御信号が送られ、マイコンからオンオフ制御信号が出力されて、複数のスイッチのオンオフ組み合わせが変更される。そして、請求項８に示されるように、マイコンからのオンオフ制御信号に基づき、複数のスイッチのオンオフ組み合わせが残響時間が最も短くなる組み合わせを選択することができる。
【００１９】
また、このような構成においても、請求項９に示すように、圧電振動子が配置される場所の温度をセンシングし、センシングした温度に応じた出力信号を発生させる温度センサ（７）を備えることで、超音波センサの温度に応じたスイッチのオンオフ組み合わせを選択することができる。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、請求項６乃至９のいずれか１つに記載の超音波センサを車両に取り付け、車両近傍の障害物を検出するようにした車両用超音波センサであって、マイコンは、車両の速度が所定速度以下であった場合にスイッチのオンオフ組み合わせを変更するようになっていることを特徴としている。
【００２１】
このように、車両の速度が所定速度、例えば２０ｋｍ／ｈ以下の場合にスイッチのオンオフ組み合わせの変更をするようにすれば、超音波センサの機能を担保しつつ、圧電振動子の静電容量補償を行うことができる。
【００２２】
請求項１１に記載の発明では、超音波センサを車両の前方に取り付け、車両前方位置における障害物を検出するようにした車両前方用超音波センサである場合に、車両が後退しているときにスイッチのオンオフ組み合わせを変更する。このようにすれば、請求項１０と同様の効果を得ることができる。
【００２３】
請求項１２に記載の発明では、超音波センサを車両の後方に取り付け、車両後方位置における障害物を検出するようにした車両後方用超音波センサである場合に、車両が前進しているときにスイッチのオンオフ組み合わせを変更する。このようにしても、請求項１０と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態に係る超音波センサの回路構成を図１に示す。この超音波センサは、圧電振動子１から超音波を送信したのち、検出対象物に相当する障害物からの反射波を受信することにより障害物の有無を検出するような送受信兼用の障害物検出センサに適用される。この超音波センサは、例えば自動車に搭載され、自動車の各コーナーの近傍における障害物の検出に使用される。
【００２６】
図１に示されるように、超音波センサには、圧電振動子１、容量成分となる複数のコンデンサ２ａ、２ｂ、２ｃ、複数のスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃ、駆動回路４、およびスイッチ制御部に相当する出力信号処理回路５とマイコン６が備えられている。
【００２７】
圧電振動子１は、図示しない筐体部に装着されるもので、振動することにより超音波を発生させると共に、障害物で撥ね返ってきた反射波を受信するものである。この圧電振動子１で取得した受信信号は出力信号処理回路５に出力されるようになっている。
【００２８】
コンデンサ２ａ〜２ｃは、圧電振動子１の静電容量の温度変化や製品誤差に基づく共振特性変化を吸収するための静電容量補償に用いられるものである。これら各コンデンサ２ａ〜２ｃは、それぞれ圧電振動子１に並列接続されている。ここでは、コンデンサ２ａ〜２ｃの３つを組み合わせたものを示しているが、コンデンサ２ａ〜２ｃの数は任意であり、複数であればよい。各コンデンサ２ａ〜２ｃの静電容量の設定値は圧電振動子１の静電容量特性に応じて決定されるものであり、すべてが同じ値であっても良いし、それぞれ異なった値となっていてもよい。
【００２９】
スイッチ３ａ〜３ｃは、それぞれ各コンデンサ２ａ〜２ｃに直列接続されており、それぞれがオンオフ駆動されることでコンデンサ２ａ〜２ｃを圧電振動子１に接続させたり切り離したりできるようになっている。
【００３０】
駆動回路４は、圧電振動子１を駆動するためのものであり、所定の駆動信号を出力することで圧電振動子１を振動させて超音波を送信させる。
【００３１】
出力信号処理回路５は、圧電振動子１が取得した受信信号を受け取った後、信号増幅を行うと共に、超音波センサの出力信号（例えば、障害物警告用の出力）として外部に出力するための各種演算を行う。また、出力信号処理回路５は、圧電振動子１が取得した受信信号に基づいて残響時間をセンシングし、その結果に応じてマイコン６に制御信号を発生させる。例えば、出力信号処理回路５内にタイマ等の計時手段を備えておき、その計時手段で計測された時間を超えるような残響時間になる場合には、マイコン６に対して残響時間調整を行うための制御信号を出力する。
【００３２】
マイコン６は、出力信号処理回路５からの制御信号に基づいてスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ駆動を行うものである。マイコン６からのオンオフ駆動信号によってスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフが制御され、残響時間が設定値又は最も短くなるようなスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフの組み合わせとなるようにされる。
【００３３】
以上のように構成された超音波センサは、障害物の検出を行う際には、まず、駆動回路４から圧電振動子１に所定レベルの電圧を加えることで圧電振動子１を振動させて超音波を発生させる。その後、圧電振動子１にて、障害物によって撥ね返った超音波の反射波を受信信号として取得する。そして、受信信号の電圧レベルが駆動回路４が発生させた制御信号の電圧レベルよりも減衰してしまっているため、出力信号処理回路５にてその受信信号を増幅したのち、さらにその増幅した受信信号に基づいて各種演算を行い、超音波センサの出力信号として外部に出力する。
【００３４】
そして、超音波センサから出力信号が出されると、この出力信号が例えば警報ブザー駆動回路等に送られ、車両の近傍に障害物が存在するか否か、もしくは車両から障害物までの距離が検出されて、図示しない警報ブザーを鳴らすなどの処理が行われるようになっている。
【００３５】
このように構成された超音波センサでは、以下のように残響時間調整が行われる。図２に、残響時間調整フローを示し、この図に基づき超音波センサでの残響時間調整方法について説明する。
【００３６】
残響時間調整は、駆動回路４から圧電振動子１に加えた送信信号の反射波を出力信号処理回路６で取得したときの受信信号に基づいて行われる。超音波センサでは、圧電振動子１を駆動するために駆動回路４から所定の駆動信号を出力する。このときの駆動信号の電圧レベルは、例えば１Ｖとされる。
【００３７】
そして、圧電振動子１は、超音波を発生させたのち、撥ね返ってきた反射波を受信し、その受信信号を出力信号処理回路５に送る。この時の受信信号は駆動回路４からの制御信号が減衰されたものとなるため、それを出力信号処理回路５で増幅する。次に、増幅した受信信号が所定の大きさに減衰されるまでにかかる時間、すなわち残響時間を計る。
【００３８】
残響時間として規定される所定の大きさおよび減衰量は超音波センサの構造や超音波センサが使用される場所等によって異なるが、障害物の検出を実行した後に再度障害物の検出を行うに際して、受信信号の残響によって障害物の検出に影響を与えない程度に設定される。例えば、自動車のコーナーソナーとして超音波センサが使用されるのであれば、１〜２ｍｓで好ましくは１．４ｍｓ以下に設定される。
【００３９】
続いて、出力信号処理回路５にて、残響時間が所定のしきい値よりも小さいか、しきい値以上かを出力判定する（図２のステップ１１０）。これにより、残響時間が所定のしきい値よりも小さいようであれば、マイコン６に対してスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ駆動用の制御信号を送らず、スイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御を実行しない（ステップ１２０）。
【００４０】
また、残響時間が所定のしきい値以上であれば、マイコン６に対してスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御用の制御信号を送り、マイコン６からオンオフ制御信号が出されてスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御が実行される。このときのオンオフ制御は、残響時間を減少させるようなスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ組み合わせを選択することで行われる。例えば、出力信号処理回路５にて、残響時間に相応するスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ組み合わせをマップ化しておき、そのマップ内から計測された残響時間に応じたスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ組み合わせ選択することができる。
【００４１】
このスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御によるスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ組み合わせに応じて、圧電振動子１に並列接続されたコンデンサ２ａ〜２ｃの合成静電容量の特性が変化する。従って、スイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ組み合わせに応じて残響時間が調整される。
【００４２】
この後、スイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御によって変化した残響時間を再び計測し、再度残響時間の判定を行う（ステップ１３０）。そして、残響時間として許容される所定範囲内であればスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御を終了し（ステップ１４０）、所定範囲外であれば再度マイコン６によるスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御を実行する。
【００４３】
図３（ａ）、（ｂ）に、残響時間と所定のしきい値との関係の一例を示す。この図では、残響時間の所定のしきい値を例えば１．４［ｍｓ］に設定し、残響時間として定義する所定の大きさを例えば１［Ｖ］に設定している。図３（ａ）に示されるように、残響時間が所定のしきい値である１．４［ｍｓ］よりも短くなっている場合には、スイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御が実行されず（図２のステップ１２０）、コンデンサ２ａ〜２ｃの接続状態は現在の状態が維持される。
【００４４】
また、図３（ｂ）に示されるように、残響時間が所定のしきい値よりも長くなっている場合には、スイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御が実行され（図２のステップ１３０）、コンデンサ２ａ〜２ｃの接続状態が切り換えられ、残響時間が短くされる。これにより、残響時間が所定範囲内となるように調整される。
【００４５】
以上説明したように、マイコン６によってスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御を実行し、圧電振動子１に接続されるコンデンサ２ａ〜２ｃの組み合わせを調整すれば、圧電振動子１の静電容量補償が的確に行え、残響時間が所定範囲内となるように調整される。このため、残響時間が長くなることによる超音波センサの検出精度低下が発生したり、さらには近距離の障害物を検出できなくなる等の不都合が発生することを防止することができる。従って、圧電振動子１の受信出力の残響時間を適正範囲にすることができる。
【００４６】
なお、ここではマイコン６によるスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御の具体的なタイミングについては説明していないが、好ましくは超音波センサの機能に影響を与えないタイミング、つまり超音波センサを真に稼動させたいタイミングを避けて行うのが良い。例えば、自動車用超音波ソナーとして超音波センサを適用する場合には、自動車を車庫入れする時などが超音波センサを真に稼動させたいタイミングであるため、車速が２０ｋｍ／ｈを超える場合にはそのタイミングではないとして、上記オンオフ制御を実行するようにしてもよい。また、超音波センサが車両の前方（フロント側）に取り付けられるのであれば車両後退時、後方（リア側）に取り付けられるのであれば車両前進時にスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御を実行するのが好ましい。
【００４７】
また、本実施形態では、残響時間のしきい値を設定することで、調整後の残響時間が所定範囲内に入るようにしている。それに加えて、残響時間に上限および下限を設け、スイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御を実行しても残響時間が上限を超えたり、もしくは下限を下回ったりする場合には、調整不能として図示しない故障警告用の警報を鳴らすようにすることもできる。このようにすれば、センサ回路の断線や超音波センサが凍結してしまった場合のように残響時間の変動が大きくなった場合に、超音波センサの機能停止を知らせることが可能となる。
【００４８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図４に、本実施形態における超音波センサの回路構成を示す。図４に示されるように、本実施形態における超音波センサは、温度センサ７からの出力信号が出力信号処理回路５に入力されるようになっていることが第１実施形態と異なる。
【００４９】
温度センサ７の取付け位置は任意に決められるが、その場所の温度が超音波センサの取付け位置の温度と相関関係を持つ位置とされる。例えば、超音波センサが車両のバンパーのコーナー位置に取り付けられるのであれば、温度センサ７はその近傍に取り付けられるのが好ましい。
【００５０】
また、本実施形態では、出力信号処理回路５に、温度センサ７のセンシング結果に基づいて想定される超音波センサの温度それぞれに相応するスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ組み合わせのマップを記憶させてある。このため、出力信号処理回路５が温度センサ７からの出力信号を受け取ると、それに応じてスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ組み合わせを記憶したマップから選択するようになっている。
【００５１】
このような構成の超音波センサによれば、温度センサ７からの出力信号に基づいて超音波センサの温度をセンシングし、そのセンシング結果に応じてスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ組み合わせの選択を行うことができる。これにより、圧電振動子１の静電容量が温度変化に起因して変動し、それによって共振特性が変化しても、その変化に応じて接続するコンデンサ２ａ〜２ｃの組み合わせを変化させることができる。
【００５２】
従って、上記第１実施形態のように、残響時間がしきい値を超えた場合だけでなく、温度センサ７によってセンシングされた超音波センサの温度に応じて圧電振動子１の温度補償を行うことができ、より的確に圧電振動子１の受信出力の残響時間を適正範囲にすることができる。
【００５３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図５に、本実施形態における超音波センサの回路構成を示す。本実施形態における超音波センサは、図５に示されるように、第１、第２実施形態で示した複数のコンデンサ２ａ〜２ｃに代え、容量成分となる複数のコイル８ａ〜８ｃを圧電振動子１に並列接続している。このように、コイル８ａ〜８ｃを用いることによっても圧電振動子１の静電容量補償を行うことができる。
【００５４】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。図６に、本実施形態における超音波センサの回路構成を示す。本実施形態における超音波センサは、図６に示されるように、容量成分としてコンデンサ９ａおよびコイル１０ａを圧電振動子１に対して並列接続させると共に、コンデンサ９ｂおよびコイル１０ｂを直列接続した回路を圧電振動子１に対して並列接続させたものである。このように、コンデンサ９ａ、９ｂやコイル１０ａ、１０ｂを組み合わせた回路構成を用いることによっても圧電振動子１の静電容量補償を行うことができる。
【００５５】
なお、ここで示したコンデンサ９ａ、９ｂおよびコイル１０ａ、１０ｂの組み合わせは例示であり、コンデンサの静電容量やコイルのインダクタンスに応じて組み合わせは任意に設定され得る。
【００５６】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、圧電振動子１の受信信号の残響時間がしきい値を超える場合に初めてスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御を行うようにすることで、残響時間の調整を行っている。しかしながら、常に出力信号処理回路５から圧電振動子１の受信信号に応じた制御信号を出力させ、マイコン６にてスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ制御を行うことで、残響時間が常に最短となるようなスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ組み合わせを選択するようにしてもよい。
【００５７】
また、上記各実施形態では、残響時間に相応するスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ組み合わせをマップ化しておき、そのマップ内から計測された残響時間に応じたスイッチ３ａ〜３ｃのオンオフ組み合わせ選択している。これに対し、スイッチ３ａ〜３ｃのオンオフの組み合わせを全通り行い、そのすべての組み合わせそれぞれの残響時間を出力信号処理回路５でセンシングしておき、その中から最も残響時間が短くなる組み合わせを選択するようにすることもできる。
【００５８】
また、上記第２実施形態は、上記第１実施形態に対して温度センサ７による超音波センサの温度のセンシングを行うものを組み合わせたものであるが、第３、第４実施形態に対して組み合わせることも可能である。
【００５９】
さらに、上記各実施形態では、圧電振動子１に対してコンデンサ２ａ〜２ｃ、９ａ、９ｂやコイル８ａ〜８ｃ、１０ａ、１０ｂを並列接続した構成としているが、直列接続として構成することも可能である。この場合、コンデンサやコイルに対してスイッチを並列接続させ、スイッチをオンさせた場合にはコンデンサやコイルへの通電が行われないような構成とすればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における超音波センサの回路構成を示す図である。
【図２】図１に示す超音波センサが実行する残響時間調整処理フローを示した図である。
【図３】残響時間と所定のしきい値との関係の一例を示したものであり、（ａ）は残響時間が所定のしきい値を超えていない場合の図、（ｂ）は残響時間が所定のしきい値を超えた場合の図である。
【図４】本発明の第２実施形態における超音波センサの回路構成を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態における超音波センサの回路構成を示す図である。
【図６】本発明の第４実施形態における超音波センサの回路構成を示す図である。
【図７】従来の超音波センサの回路構成を示す図である。
【符号の説明】
１…圧電振動子、２ａ〜２ｃ…コンデンサ、３ａ〜３ｃ…スイッチ、４…駆動回路、５…出力信号処理回路、６…マイコン、７…温度センサ、８ａ〜８ｃ…コイル、９ａ、９ｂ…コンデンサ、１０ａ、１０ｂ…コイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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