JP2000341795A - 超音波マイクロフォン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部材の数を最小限に減らして、組み立て手順
を簡単にでき、さらに小型化、低コスト化を図る。 【解決手段】 内部に空間部２を有すると共に後方Ｂが
開口した筒形の振動ケース１と、振動ケース１の内側の
前面部１ａに取着される圧電振動素子３と、振動ケース
１と圧電振動素子３間に超音波振動駆動電圧を印加する
ためのリード線４と、超音波振動駆動電圧を送信する送
信回路１５と受信信号を増幅する受信回路１６との少な
くとも一方を備える回路部６とからなる超音波マイクロ
フォンＡである。上記回路部６を振動ケース１の内面１
ｂに接触しないように空間部２内に配置すると共に、回
路部６を振動ケース１の後方Ｂ開口側に配置される蓋部
７に固定する。回路部６を配置した空間部２に緩衝材５
を充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波マイクロフ
ォンに関し、詳しくは超音波を利用して物体を検知する
車両周辺監視用等に使用される圧電型の超音波マイクロ
フォンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】圧電型の超音波マイクロフォンは、超音
波を利用してセンシングを行うものであり、超音波パル
ス信号を間欠的に送信して周辺に存在する障害物からの
反射波を受信することで、物体を検知する超音波検知器
として使われている。例えば図５のイで示すように、車
両周辺監視や防犯用等のための障害物検知センサとして
も使われている。

【０００３】このような車両周辺監視や防犯用等に用い
られる超音波マイクロフォンＡ′としては、例えば図６
に示すように、圧電振動素子３と、超音波振動駆動電圧
を送信する送信回路や受信信号を増幅する受信回路など
を備える回路部６と、回路部６を電気的にシールドする
シールドケース１９と、外部の既設のコネクタ１０に接
続される外部接続部１３とを備えていると共に、シール
ドケース１９内にはシリコンゴムからなる充填剤３０が
充填されている。なお図中の１４はハウジング部、１８
は車のバンパー、３１は圧電振動素子３を保持する保持
ゴムである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来では、
回路部６をシールドケース１９によって電気的にシール
ドしており、また、外部接続部１３の第１コネクタ２１
をシールドケース１９内に挿入して回路部６に接続し、
コード２３をシールドケース１９の外部に引き出して第
２コネクタ２２を外部の既設のコネクタ１０に接続する
必要があり、さらに、圧電振動素子３に接続される回路
部２５からのコード２７をシールドケース１９内部に引
き込んで、その先端に取り付けた第３コネクタ２３を回
路部６に接続する必要がある。このため従来では部材の
数が多く、組み立て手順が複雑となり、生産コストが高
くつくうえに、小型化を図ることができないという問題
があった。

【０００５】本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて
発明したものであって、その目的とするところは、部材
の数を最小限に減らすことができて、組み立て手順を簡
単にでき、さらに小型化、低コスト化を図ることができ
る超音波マイクロフォンを提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、内部に空間部２を有すると共に後方Ｂが開
口した筒形の振動ケース１と、振動ケース１の内側の前
面部１ａに取着される圧電振動素子３と、超音波振動駆
動電圧を送信する送信回路１５と受信信号を増幅する受
信回路１６との少なくとも一方を備える回路部６と、回
路部６からの超音波振動駆動電圧を振動ケース１と圧電
振動素子３とに印加するためのリード線４とからなる超
音波マイクロフォンであって、上記回路部６は、振動ケ
ース１の内面１ｂに接触しないように空間部２内に配置
され、且つ振動ケース１の後方Ｂ開口側に配置される蓋
部７に固定されており、この回路部６を配置した空間部
２には緩衝材５が充填されてなることを特徴としてお
り、このように構成することで、圧電振動素子３と回路
部６とが同じ振動ケース１内に設けられ、しかもこの振
動ケース１の後方開口部は蓋部７で閉塞されるので、振
動ケース１が回路部６を電気的にシールドする機能を持
つようになり、従って、従来のようなシールドケースを
別途設ける必要がなくなり、超音波マイクロフォンＡを
必要最低限の部材で構成することができる。また回路部
６を振動ケース１の内面１ｂに接触しないように空間部
２内に配置することで、振動ケース１内に回路部６を配
置した構造でありながら、回路部６に振動が伝わるのを
防止でき、緩衝材５による緩衝効果とあいまって、精密
な電子部品等が実装される回路部６を十分に保護できる
ものである。

【０００７】また上記蓋部７には、回路部６を嵌合して
保持するための嵌合部８と、外部の既設のコネクタ１０
に接続される端子部９と、嵌合部８と端子部９との間を
導通させる導通部４０とが設けられているのが好まし
く、この場合、蓋部７と回路部６と端子部９との一体化
により、部材を一層削減できると共に、導通部４０によ
って回路部６と外部接続部１３との配線接続が一層容易
となる。

【０００８】また上記蓋部７に設けられた端子部９に嵌
合される圧入端子部１１と、外部の既設のコネクタ１０
に接続されるコネクタ部１２とからなる外部接続部１３
を備えているのが好ましく、この場合、圧入端子部１１
を端子部９に圧入させるだけで、外部の既設のコネクタ
１０に接続される外部接続部１３を振動ケース１内部の
回路部６に簡単に接続できるようになる。

【０００９】また上記外部接続部１３が超音波マイクロ
フォンＡのハウジング部１４と一体に設けられているの
が好ましく、この場合、ハウジング部１４自体が外部接
続部１３としての機能を持つようになるので、部材の数
を一層削減できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施形態に基づいて説明する。

【００１１】本例の圧電型の超音波マイクロフォンＡ
は、例えば車両周辺監視や防犯用等の障害物検知センサ
として使用されるものであり、図１に示すように、振動
ケース１と、圧電振動素子３と、超音波振動駆動電圧を
送信する送信回路１５と受信信号を増幅する受信回路１
６との少なくとも一方を備える回路部６と、回路部６か
らの超音波振動駆動電圧を振動ケース１と圧電振動素子
３間に印加するリード線４とを備えると共に、回路部６
を配置した振動ケース１の空間部２にはシリコンゴムな
どの緩衝材５が充填されている。

【００１２】上記振動ケース１は、後方Ｂに開口したア
ルミニウム製の円筒状ケースからなり、後方開口部に配
置される蓋部７によって振動ケース１は回路部６を電気
的にシールドする機能を有している。アルミニウム製の
円筒状ケースの内側には円筒形の空間部２が形成されて
いる。

【００１３】圧電振動素子３は、上記振動ケース１の内
側の前面部１ａに接着されている。ここでは、振動ケー
ス１は圧電振動素子３の駆動時の一方の導電体となって
いる。圧電振動素子３は例えばＰＺＴ系の圧電セラミッ
クスで構成され、両面に電極を有し、一面を振動ケース
１に接合し、他面を一方のリード線４に接続してある。
他方のリード線４は振動ケース１に接続してある。この
両方のリード線４は直接、回路部６に接続されており、
リード線４からの超音波振動駆動電圧が振動ケース１と
圧電振動素子３とに印加されるようになっている。尚図
１中の２０はフェルトである。

【００１４】上記回路部６は、超音波振動駆動電圧を送
信する送信回路１５と受信信号を増幅する受信回路１６
との少なくとも一方を備えている。図２（ａ）は送信回
路１５と受信回路１６を備えている場合を示し、図２
（ｂ）は受信回路１６のみを備えた場合を示し、図２
（ｃ）は送信回路１５のみを備えた場合を示している。
図中の１７はミキサーである。この回路部６は、図１に
示すように、振動ケース１の内面１ｂに接触しないよう
に振動ケース１の内側の空間部２に収納されていると共
に、振動ケース１の蓋部７に設けた嵌合部８にて嵌合保
持されている。

【００１５】振動ケース１の後方Ｂ開口は蓋部７で閉塞
されている。本例では、蓋部７に、回路部６を嵌合して
保持するための嵌合部８が設けられており、回路部６の
一端部が蓋部７により片持ち支持されるようになってい
る。

【００１６】また、上記蓋部７は樹脂などの絶縁材料か
らなり、図３、図４に示すように、外部の既設のコネク
タ１０に接続される端子部９が設けられている。さらに
端子部９と回路部６を嵌合する嵌合部８との間は、図１
（ｂ）に示す導通部４０によって電気的に接続されてい
る。

【００１７】しかして、上記構成の超音波マイクロフォ
ンＡは、圧電振動素子３と回路部６とが同じ振動ケース
１内に設けられており、しかもこの振動ケース１は蓋部
７によって閉塞されているため回路部６を電気的にシー
ルドするシールド機能を持っている。従って、従来必要
であったシールドケース１９（図６）が不要となる。ま
た蓋部７には、外部の既設のコネクタ１０に接続される
端子部９が一体に設けられており、しかも蓋部７には回
路部６を固定する嵌合部８と、外部の既設のコネクタ１
０に接続される端子部９とが一体に設けられているの
で、超音波マイクロフォンＡを必要最低限の部材で構成
できるようになる。従って、超音波マイクロフォンＡの
組み立て手順が簡単となり、小型化及び低コスト化を図
ることができる。

【００１８】また、上記回路部６を振動ケース１の内面
１ｂに接触しないように空間部２内に配置したので、振
動ケース１内に回路部６を配置した構造でありながら、
回路部６に振動が伝わるのを防止でき、緩衝材５による
緩衝効果とあいまって、精密な電子部品等が実装されて
いる回路部６の長寿命化を図ることができる。

【００１９】また、上記構成の超音波マイクロフォンＡ
を外部の既設のコネクタ１０と接続するために、図３に
示す外部接続部１３が用いられており、この外部接続部
１３は、蓋部７に設けられた端子部９に嵌合される圧入
端子部１１と、外部の既設のコネクタ１０に接続される
コネクタ部１２とで構成されているので、圧入端子部１
１を端子部９に圧入させるだけで、外部の既設のコネク
タ１０に接続される外部接続部１３を振動ケース１内部
の回路部６に簡単に接続することができるものであり、
さらに回路部６から引き出されたリード線４を圧電振動
素子３と振動ケース１に固定するだけで、圧電振動素子
３と振動ケース１間に超音波振動駆動電圧を印加できる
ので、超音波マイクロフォンＡの組み立て手順が一層簡
易なものとなる。

【００２０】また、上記蓋部７には、嵌合部８と端子部
９との間を導通させる導通部４０が配置されているの
で、蓋部７に対して回路部６が嵌合される嵌合部８と、
外部の既設のコネクタ１０に接続される端子部９とを設
けた構造において、導通部４０によって嵌合部８と端子
部９とが電気的に接続されるようになり、回路部６と外
部接続部１３との配線接続が容易となる。

【００２１】さらに、上記外部接続部１３は、図４に示
すように、車のバンパー１８に係止される係止部１４ａ
付きハウジング部１４に一体に設けられている。本例で
はハウジング部１４と一体に圧入端子部１１が設けら
れ、この圧入端子部１１から引き出されたコードにコネ
クタ部１２を接続してあるので、ハウジング部１４自体
が外部接続部１３としての機能を持つようになる。つま
りハウジング部１４と外部接続部１３とが一体化された
構造となるので、部材の数を更に削減でき、組み立て手
順が一層簡易となる。

【００２２】本発明の超音波マイクロフォンＡは、車両
周辺監視や防犯用の障害物検知センサとしてだけでな
く、超音波を利用してセンシングを行うものに広く使用
できるものである。

【００２３】

【発明の効果】上述のように請求項１記載の発明にあっ
ては、内部に空間部を有すると共に後方が開口した筒形
の振動ケースと、振動ケースの内側の前面部に取着され
る圧電振動素子と、超音波振動駆動電圧を送信する送信
回路と受信信号を増幅する受信回路との少なくとも一方
を備える回路部と、回路部からの超音波振動駆動電圧を
振動ケースと圧電振動素子とに印加するリード線とから
なる超音波マイクロフォンであって、上記回路部は、振
動ケースの内面に接触しないように空間部内に配置さ
れ、且つ振動ケースの後方開口側に配置される蓋部に固
定されており、この回路部が配置された空間部には緩衝
材が充填されて成るので、圧電振動素子と回路部とが同
じ振動ケース内に設けられ、しかもこの振動ケースの後
方開口部を蓋部で閉塞することで、振動ケースが回路部
を電気的にシールドする機能を持つようになり、従来必
要であったシールドケースを別途設ける必要がなく、し
かも、振動ケースの後方開口側に設けられる蓋部に、回
路部と端子部とが一体に設けられるので超音波マイクロ
フォンを必要最低限の部材で構成できる。従って、組み
立て手順が簡単となり、小型化及び低コスト化を図るこ
とができる。さらに回路部を振動ケースの内面に接触し
ないように空間部内に配置することで、振動ケース内に
回路部を配置した構造でありながら、回路部に振動が伝
わるのを防止でき、緩衝材による緩衝効果とあいまっ
て、精密な電子部品等が実装されている回路部の長寿命
化を図ることができる。

【００２４】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の効果に加えて、蓋部には、回路部を嵌合して保持する
ための嵌合部と、外部コネクタに接続される端子部と、
嵌合部と端子部との間を導通させる導通部とが設けられ
ているので、蓋部と回路部と端子部との一体化により、
部材を一層削減できると共に、蓋部に設けた導通部によ
って嵌合部と端子部とが電気的に接続されるので、回路
部と外部接続部との配線接続が一層容易となる。

【００２５】また請求項３記載の発明は、請求項２記載
の効果に加えて、蓋部に設けられた端子部に嵌合される
圧入端子部と、外部の既設のコネクタに接続されるコネ
クタ部とからなる外部接続部を備えているので、圧入端
子部を端子部に圧入させるだけで、外部の既設のコネク
タに接続される外部接続部を振動ケース内部の回路部に
簡単に接続することができる。

【００２６】また請求項４記載の発明は、請求項３記載
の効果に加えて、外部接続部が超音波マイクロフォンの
ハウジング部と一体に設けられているので、ハウジング
部自体が外部接続部としての機能を持つようになるの
で、部材の数を更に削減でき、組み立て手順が一層簡易
なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施形態の一例を説明する正
面断面図、（ｂ）は側面断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は同上の回路部の説明図であ
る。

【図３】同上の振動ケースの端子部に外部接続部を接続
した状態を説明する断面図である。

【図４】同上の超音波マイクロフォンのハウジング部を
車のバンパーに取り付けた状態を説明する断面図であ
る。

【図５】超音波マイクロフォンを障害物検知センサとし
て用いた場合の一例を示す概略図である。

【図６】従来の超音波マイクロフォンを説明する断面図
である。

【符号の説明】

Ａ 超音波マイクロフォン １ 振動ケース １ａ 前面部 １ｂ 内面 ２ 空間部 ３ 圧電振動素子 ４ リード線 ５ 緩衝材 ６ 回路部 ７ 蓋部 ８ 嵌合部 ９ 端子部 １１ 圧入端子部 １２ コネクタ部 １３ 外部接続部 １４ ハウジング部 １５ 送信回路 １６ 受信回路 ４０ 導通部 Ｂ 後方

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に空間部を有すると共に後方が開口
   した筒形の振動ケースと、振動ケースの内側の前面部に
   取着される圧電振動素子と、超音波振動駆動電圧を送信
   する送信回路と受信信号を増幅する受信回路との少なく
   とも一方を備える回路部と、回路部からの超音波振動駆
   動電圧を振動ケースと圧電振動素子とに印加するリード
   線とからなる超音波マイクロフォンであって、上記回路
   部は、振動ケースの内面に接触しないように空間部内に
   配置され、且つ振動ケースの後方開口側に配置される蓋
   部に固定されており、この回路部が配置された空間部に
   は緩衝材が充填されて成ることを特徴とする超音波マイ
   クロフォン。
2. 【請求項２】 蓋部には、回路部を嵌合して保持するた
   めの嵌合部と、外部コネクタに接続される端子部と、嵌
   合部と端子部との間を導通させる導通部とが設けられて
   いることを特徴とする請求項１記載の超音波マイクロフ
   ォン。
3. 【請求項３】 蓋部に設けられた端子部に嵌合される圧
   入端子部と、外部の既設のコネクタに接続されるコネク
   タ部とからなる外部接続部を備えていることを特徴とす
   る請求項２記載の超音波マイクロフォン。
4. 【請求項４】 外部接続部が超音波マイクロフォンのハ
   ウジング部と一体に設けられていることを特徴とする請
   求項３記載の超音波マイクロフォン。