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信号制御装置

国内特許コード P170013746
整理番号 (S2013-1066-N0)
掲載日 2017年3月14日
出願番号 特願2015-521515
出願日 平成26年6月9日(2014.6.9)
国際出願番号 JP2014065259
国際公開番号 WO2014196653
国際出願日 平成26年6月9日(2014.6.9)
国際公開日 平成26年12月11日(2014.12.11)
優先権データ
  • 特願2013-120953 (2013.6.7) JP
発明者
  • 佐藤 寧
出願人
  • 国立大学法人九州工業大学
発明の名称 信号制御装置
発明の概要 外部環境の影響を受けることなく、簡単な構成及び処理で高精度に位相制御を行うことが可能な信号制御装置を提供する。
入力信号における正成分に相当する変調信号を入力する第1遅延器7と、入力信号における負成分に相当する変調信号を入力する第2遅延器8と、それぞれの系統の遅延器から出力された信号を入力し、超音波として各系統ごとに出力するトランスデューサ11,12と、当該トランスデューサ11,12から出力されたそれぞれの系統からの超音波を検知するマイク13と、検知した各系統ごとの超音波を統合し、正の音波及び負の音波の各波形特性を検出する波形特性検出部15と、検出した波形特性に基づいて、第1遅延器7から出力された信号と第2遅延器8から出力された信号との位相差が減少するように、第1遅延器7又は第2遅延器8に、位相差に応じた遅延量の情報を入力する遅延調整部18とを備える。
従来技術、競合技術の概要


指向性が非常に強く特定のエリアに音を伝える手段として、超音波スピーカが利用されている。超音波スピーカは、超音波が伝えるエネルギーが非線形特性により空気中で可聴音に変換されることで音として聞くことができるものである。この超音波スピーカにおいて、音を伝送する方向を可変にしたい場合、音波発生面を機械的に傾けるなどの大掛かりな機構が必要となってしまう。



このような問題に関して、例えば、特許文献1、2に示す技術が開示されている。特許文献1に示す技術は、AD変換器が、超音波信号を振幅変調するための変調信号を予め定められたサンプリング周波数でサンプリングして、変調信号のサンプルを順次生成し、生成された変調信号のサンプルは記憶部に記憶され、読出部が、変調信号のサンプルの内の予め定められた時間間隔を有する複数のサンプルを記憶から読み出し、超音波信号発振器が、超音波信号を発振し、複数の振幅変調器が、読み出された複数のサンプルをそれぞれ用いて超音波信号を振幅変調して複数の被変調信号を出力し、複数の電気音響変換器が、複数の被変調信号でそれぞれ駆動されるものである。



また、特許文献2に示す技術は、サンプル生成部が、変調信号を用いて超音波信号が振幅変調された被変調信号のサンプルを順次生成し、生成された被変調信号のサンプルは記憶部に記憶され、読出部が、被変調信号のサンプルの内の予め定められた時間間隔を有する複数のサンプルを記憶部から読み出し、複数の電気音響変換器が、複数のサンプルでそれぞれ駆動されるものである。

産業上の利用分野


本発明は、高周波の音信号の位相制御を行う信号制御装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
入力信号における正成分に相当する変調信号を入力する第1系統の遅延器と、
入力信号における負成分に相当する変調信号を入力する第2系統の遅延器と、
それぞれの系統の遅延器から出力された信号を入力し、超音波として各系統ごとに出力するトランスデューサと、
前記トランスデューサから出力されたそれぞれの系統からの超音波を検知する検知手段と、
前記検知手段が検知した各系統ごとの超音波を統合し、正の音波及び負の音波の各波形特性を検出する波形特性検出手段と、
前記波形特性検出手段が検出した前記波形特性に基づいて、前記第1系統の遅延器から出力された信号と前記第2系統の遅延器から出力された信号との位相差が減少するように、前記第1系統の遅延器又は前記第2系統の遅延器に、前記位相差に応じた遅延量の情報を入力する遅延調整手段とを備えることを特徴とする信号制御装置。

【請求項2】
請求項1に記載の信号制御装置において、
前記波形特性検出手段が、前記正の音波におけるピーク及び負の音波におけるピークをそれぞれ検出し、
前記遅延調整手段が、
前記正の音波におけるピークと前記負の音波におけるピークとを加算する加算手段と、
加算した結果得られた前記信号の正負に応じて前記遅延量の情報を前記第1系統の遅延器又は前記第2系統の遅延器に入力する遅延量決定手段とを備えることを特徴とする信号制御装置。

【請求項3】
請求項1に記載の信号制御装置において、
前記波形特性検出手段が、前記正の音波におけるピーク及び負の音波におけるピークをそれぞれ検出し、
前記遅延調整手段が、前記正の音波におけるピークの成分値と前記負の音波におけるピークの成分値との割合を算出し、当該割合に応じた前記遅延量の情報を前記第1系統の遅延器又は前記第2系統の遅延器に入力することを特徴とする信号制御装置。

【請求項4】
請求項1に記載の信号制御装置において、
前記波形特性検出手段が、デューティ比を検出し、
前記遅延調整手段が、前記デューティ比に応じた前記遅延量の情報を前記第1系統の遅延器又は前記第2系統の遅延器に入力することを特徴とする信号制御装置。

【請求項5】
請求項1ないし4のいずれかに記載の信号制御装置において、
前記入力信号のゼロクロス信号に同期して、前記第1系統の遅延器又は前記第2系統の遅延器に信号を割り振る選択手段を備えることを特徴とする信号制御装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015521515thum.jpg
出願権利状態 公開
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