CN107735693B - 驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法。是使用被搭载于本车(50)的超声波传感器(20)来对存在于本车(50)的周边的物体进行探测，实施本车(50)的驾驶辅助控制的驾驶辅助装置(10)，具备：驱动超声波传感器(20)的振子(31)，从振子(31)发送超声波的驱动部；取得伴随着振子(31)的驱动的混响的持续时间以及频率的混响取得部；基于已取得的混响的持续时间和频率，判定混响的振动特性发生了变化的情况的特性判定部；以及基于混响的振动特性的判定结果，改变驾驶辅助控制、驾驶辅助控制中的异常判定的至少一方的实施方式的方式改变部。

Description

驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法
技术领域
本发明涉及使用基于超声波传感器的探测结果来辅助车辆的驾驶的驾驶辅助技术。
背景技术
以往提出了为了进行车辆的驾驶辅助而利用搭载于车辆的超声波传感器探测车辆周边的障碍物的装置。在这样的装置中，在超声波传感器未正常地动作的情况下，存在障碍物的探测精度降低的可能性。因此，在这样的装置中，进行超声波传感器是否正常地动作的判定。
例如专利文献1所记载的障碍物检测装置在超声波传感器的振子的驱动停止后，在不从振子输出混响信号的情况下，判定为由断线等导致的永久异常。另外，上述障碍物检测装置在振子的驱动停止后，在从振子输出的混响信号比正常时短的情况下，判定为由振子本身的冻结、受到污染等引起的暂时的异常。
专利文献1：日本特开平6-3437号公报。
已知例如因降雨等，在超声波传感器的振子的表面流动雨水等的状况下，混响信号变长，将混响误识别为来自近距离的反射波(发生近距离的误探测)。然而，上述障碍物检测装置无法判定在振子的表面流动雨水等流体的情况。因此，在上述障碍物检测装置中，为了抑制近距离的误探测，无论是否在振子的表面流动流体，都需要将位于近距离的规定区域设为盲区区域。因此，在将上述障碍物检测装置应用于车辆的情况下，存在障碍物的探测范围变窄，使驾驶辅助的机会减少的可能性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在超声波传感器的振子的表面流动流体的状况下，能够执行适当的驾驶辅助的驾驶辅助装置以及由驾驶辅助装置执行的驾驶辅助方法。
本发明的驾驶辅助装置是使用被搭载于本车的超声波传感器来对存在于上述本车的周边的物体进行探测，实施上述本车的驾驶辅助控制的装置，该驾驶辅助装置具备：驱动部，其驱动上述超声波传感器的振子，从上述振子发送超声波；混响取得部，其取得伴随着上述振子的驱动的混响的持续时间以及频率；特性判定部，其基于由上述混响取得部取得的上述持续时间和上述频率，判定上述混响的振动特性是否发生了变化；以及方式改变部，其基于上述特性判定部的上述振动特性的判定结果，改变上述驾驶辅助控制、及判定上述驾驶辅助控制中的异常的有无的异常判定的至少一方的实施方式。
本发明的驾驶辅助装置驱动超声波传感器的振子并发送超声波，取得伴随着振子的驱动的混响的持续时间以及频率。而且，驾驶辅助装置基于已取得的混响的持续时间和频率，判定混响的振动特性发生变化的情况。通常超声波传感器在车辆中被埋入车体、车体外装品。因此，在车体、车体外装品的表面流动雨水等的(存在流水)情况下，雨水等在包含超声波传感器的振子表面以及其周围的区域连带地流动。在该情况下，振子的振动向在包含振子表面以及其周围的区域流动的雨水等传递，由于该振动的传播而混响的振动特性发生变化。因此，驾驶辅助装置基于混响的振动特性的判定结果，改变驾驶辅助控制、及判定驾驶辅助控制中的异常的有无的异常判定的至少一方的实施方式。由此，在本公开的驾驶辅助装置中，在振子的表面流动流体的状况下，能够执行适当的驾驶辅助。
附图说明
图1是表示超声波传感器的安装位置的俯视图。
图2是超声波传感器的安装位置的铅垂剖面的示意图。
图3是超声波传感器的驱动信号以及检测信号的时序图。
图4是混响的持续时间以及频率的时序图。
图5是表示驾驶辅助装置的结构的框图。
图6是表示改变异常判定以及驾驶辅助控制的实施方式的处理顺序的流程图。
具体实施方式
以下参照附图对将本发明的驾驶辅助装置具体化的实施方式进行说明。假定本实施方式的驾驶辅助装置将搭载于本车50的超声波传感器20作为清关声纳来使用，对存在于本车50的周边的物体进行探测，实施本车50的驾驶辅助控制。
首先，参照图1以及2来说明应用本实施方式的驾驶辅助装置的车辆系统。本实施方式的驾驶辅助装置由ECU10构成。ECU10是具备CPU、存储器(例如ROM、RAM)以及I/O等的计算机。ECU10通过CPU执行例如存储于ROM的程序来实现后述的各功能。
作为将各种探测信息向ECU10输入的传感器类，ECU10连接有超声波传感器20以及车辆传感器类63等。另外，作为从ECU10输出控制指令的安全装置，ECU10连接有制动器装置61以及警报装置62等。
超声波传感器20例如将20～100kHz的超声波作为发送波进行发送，将被物体反射的发送波作为反射波接收。在本实施方式中，超声波传感器20在与本车50的行进方向(纵向)正交的方向亦即车宽方向(横方向)排列地被安装于车辆前部以及车辆后部的保险杠52。具体而言，在车辆前部以车辆的中心线51作为对称轴而线对称的位置安装有两个中心传感器21、22。另外，在车辆前部左角部以及右角部各自的位置安装有两个角隅传感器23、24。此外，关于车辆后部的超声波传感器20的安装位置与车辆前部的超声波传感器20的安装位置相同。因此，这里省略其说明。此外，上述超声波传感器20的安装个数以及安装位置是一个例子，并不限定于此。
图2表示了超声波传感器20的安装位置的铅垂剖面的示意图。一个超声波传感器20具备振子31和声纳电路32。振子31具备压电元件31b和铝等的共振体31a。共振体31a内置有压电元件31b。超声波传感器20经由橡胶部件等缓冲件53被埋入在保险杠52设置的孔部。共振体31a的一面从保险杠52的前表面露出，成为发送超声波的发送面。共振体31a的发送面例如被配置为在与保险杠52的前表面之间成为平坦的状态而没有阶梯差。此外，超声波传感器20并不局限于保险杠52，也可被埋入本车50的车体、车体外装品。
声纳电路32由驱动电路、接收电路以及通信电路等构成。驱动电路驱动压电元件31b。接收电路接收超声波并对物体进行探测。通信电路进行与ECU10的通信。图3示出了超声波传感器20的驱动信号以及检测信号的时序图。更具体而言，示出了从声纳电路32的驱动电路向压电元件31b输入的驱动信号、和向接收电路输入的超声波的检测信号。如图3所示，声纳电路32根据从ECU10发送来的控制指令，在从时刻t0至时刻t1的期间(输入时间Ts的期间)，向压电元件31b输入驱动信号。由此，从超声波传感器20发送规定频率的超声波。即在从时刻t0到时刻t1的时间亦即输入时间Ts相当于压电元件31b的驱动时间、或者超声波的发送时间。此时，在从时刻t0至时刻t1的期间，作为检测信号向接收电路输入发送信号。另外，在从时刻t1至时刻t2的期间，作为检测信号向接收电路输入混响。被输入的混响是伴随着驱动的振子31自身的振动的混响。声纳电路32检测该混响的持续时间Tr以及频率f。此外，在图3所示的例子中，虽分开混响和发送信号，但也可例如将包含发送信号的从时刻t0至时刻t2的信号作为混响。
然后，若被发送的超声波被物体反射，则该反射波在时刻t3被振子31接收。此时，作为检测信号向接收电路输入接收信号。声纳电路32对被输入的接收信号实施放大处理、滤波处理。而且，声纳电路32将处理过的接收信号的振幅的电压电平、与作为阈值而预先设定的规定的电压电平进行比较。其结果是，声纳电路32在接收信号的振幅大于阈值的情况下，将表示探测出物体的探测信息向ECU10发送。另外，声纳电路32对从发送超声波之后到接收反射波为止的所需时间进行检测(计测)。而且，声纳电路32换算检测出的所需时间，计算从本车50到物体的距离(相对距离)，将计算出的距离向ECU10发送。此外，关于从本车50到物体的距离也可由ECU10计算。在该情况下，声纳电路32将超声波的收发所需的所需时间向ECU10发送。由此，ECU10换算接收到的所需时间并计算出距物体的距离即可。在本实施方式中，关于后述的各种运算处理，虽对由声纳电路32以及ECU10的任一方实施的例子进行了说明，但并不限于此。各种运算处理也可由声纳电路32以及ECU10的任意一个来实施。
在对上述那样的超声波进行收发的结构中，在混响持续的期间会误将混响识别为接收信号。因此，在混响持续的期间，存在基于接收信号，物体被误探测，或到物体的距离被误计算的可能性。因此，声纳电路32基于在从振子31发送超声波之后经过了规定的掩码时间Tm后被输入的接收信号，实施物体的探测以及到物体的距离的计算。即声纳电路32在从驱动信号的发送开始的时刻t0经过了规定的掩码时间Tm之后，开始物体的探测处理以及到物体的距离的计算处理。此外，掩码时间Tm在超声波传感器20正常地进行动作的通常时，被设为比开始超声波的发送之后到混响结束为止的时间长(Tm＞Ts+Tr)。另外，声纳电路32按规定的发送周期Tc发送超声波，并接收反射波。并且，声纳电路32对混响的持续时间Tr以及频率f进行检测，将检测出的持续时间Tr以及频率f向ECU10发送。另外，声纳电路32从ECU10接收接收信号的放大率、阈值的电压电平、掩码时间Tm以及发送周期Tc等各种参数。此外，声纳电路32并不是从ECU10接收与超声波的收发波有关的控制所需的全部的参数。未从ECU10接收的参数是声纳电路32自身所具有的。
车辆传感器类63是对本车50的状态进行探测的各种传感器。具体而言，车辆传感器类63是车速传感器、换挡位置传感器、转向操纵角传感器等。车速传感器对本车50的行驶速度亦即车速进行探测。换挡位置传感器对本车50的变速杆的各位置(换挡状态)进行探测。转向操纵角传感器对本车50的基于方向盘操作等的转向操纵角进行探测。
制动器装置61是对本车50进行制动的制动装置。ECU10在判定为存在本车50与物体碰撞的可能性，需要实施使制动器装置61动作的驾驶辅助控制的情况下，向制动器装置61发送指示动作的控制指令。由此，制动器装置61动作。具体而言，制动器装置61基于来自ECU10的控制指令，加强由驾驶员进行的制动器操作的制动力，或无论驾驶员有没有进行制动器操作都进行自动制动。此外，作为安全装置，ECU10还可以与控制本车50的驱动力的驱动控制装置连接。在该情况下，ECU10在判定为存在本车50与物体碰撞的可能性，需要实施抑制驱动力的驾驶辅助控制的情况下，向驱动控制装置发送指示动作的控制指令。由此，驱动控制装置抑制本车50的驱动力。
警报装置62是被设置于本车50的车室内的扬声器、显示器以及蜂鸣器等。ECU10在判定为存在本车50与物体碰撞的可能性，需要实施使警报装置62动作的驾驶辅助控制的情况下，向警报装置62发送指示动作的控制指令。由此，警报装置62动作。具体而言，警报装置62基于来自ECU10的控制指令输出警报音、警告音、警报消息等，向驾驶员报告碰撞的危险性。此外，作为安全装置，ECU10只要与制动器装置61以及警报装置62的至少一方连接即可。
ECU10使用超声波传感器20的探测结果，实施本车50的驾驶辅助控制，并且实施驾驶辅助控制中的异常的有无的判定(异常判定)。驾驶辅助控制是取得物体的探测信息以及到物体的距离，在存在本车50与物体碰撞的可能性的(危险性高)情况下，使安全装置动作的处理。具体而言，驾驶辅助控制例如在停车场等那样的车速是低速的地方，探测距本车50的距离是数m以内的物体，在存在与物体碰撞的可能性的情况下，使安全装置动作。另外，驾驶辅助控制的异常的有无的判定是判定在驾驶辅助控制中使用的超声波传感器20的异常(传感器异常)的有无、存储器错误(位错误)等的异常的处理。
这里，上述超声波传感器20被埋入保险杠52。因此，在发送面亦即振子31的表面流动雨水等的(以下方便起见称为“存在流水”)情况下，在包含振子31的表面以及其周围的保险杠52的区域连带地流动雨水等。在该情况下，振子31的振动向在包含振子31的表面以及其周围的保险杠52的区域流动的雨水等传递。其结果是，由于该振动的传播，在振子31的表面存在流水的情况与在振子31的表面没有雨水等流动的(以下方便起见称为“没有流水”)情况的基准特性相比，混响的振动特性发生变化。
图4示出了混响的持续时间以及频率的时序图。更具体而言，示出了按每个规定的发送周期Tc，发送超声波的情况下的、混响的持续时间Tr的时间变化。另外，示出了与该时间变化对应的混响的频率f的时间变化。如图4所示，若从没有流水的状态向存在流水的状态变化，则混响的持续时间Tr变长，混响的频率f变低。此时，混响的持续时间Tr向变长的一侧较大地变化，混响的频率f向变低的一侧较大地变化。这样，在从没有流水的状态向存在流水的状态变化的情况下，观察到混响的持续时间Tr以及频率f同时较大地变化那样的(持续时间Tr的变化量ΔT以及频率f的变化量Δf变大那样的)陡峭的振动特性。
也有存在流水的情况的混响的持续时间Tr以及频率f的各值在没有流水的情况的持续时间Tr以及频率f的各值的范围内的情况。然而，混响的持续时间Tr以及频率f同时较大地变化那样的振动特性的陡峭的变化是存在流水的情况下所特有的。例如在振子31的表面既没有流水也没有附着固体物的情况下，振动特性的变化比较小。另外，在振子31的表面附着雪等固体物的情况下，固体逐渐地附着于表面，包含振子31的表面以及其周围的保险杠52的区域的状态比较缓慢地变化。因此，在雪等固体物附着的情况下，振动特性也比较缓慢地变化。与此相对，在振子31的表面存在流水的情况下，包含振子31的表面以及其周围的保险杠52的区域的状态急剧地变化。因此，在存在流水的情况下，振动特性也急剧地变化。这样，在振子31的表面存在流水的情况下，混响的振动特性表现特有的变化。另外，在振子31的表面存在流水的情况下，由于超声波的振动特性变化，因此与没有流水的情况相比，在大气中传播的超声波的强度降低。
在振子31的表面存在流水的情况下，伴随着混响的振动特性的变化、大气中的发送波的强度的降低，发生近距离的误探测、物体探测能力的降低。因此，在振子31的表面存在流水的情况下，若利用与没有流水的情况相同的实施方式，实施驾驶辅助控制、驾驶辅助控制的异常判定，则存在发生如下那样的现象的可能性。例如使安全装置误动作(以下称为“安全装置的误动作”)、或误进行异常判定(以下称为“异常的误判定”)、减少驾驶辅助的机会(以下称为“驾驶辅助的机会减少”)等。因此，本实施方式的驾驶辅助装置亦即ECU10在振子31的表面存在流水的情况下，改变驾驶辅助控制以及驾驶辅助控制的异常判定的实施方式。
以下参照图5对本实施方式的ECU10的各功能进行说明。ECU10具有驱动部11、强度调整部12、信息取得部13、混响取得部15、特性判定部16、方式改变部17、异常判定部18以及回避控制部19等。ECU10例如通过CPU执行规定的程序，实现上述各功能。
驱动部11驱动超声波传感器20的振子31，从振子31发送超声波。具体而言，驱动部11向超声波传感器20的声纳电路32发送驱动指令，驱动振子31。强度调整部12调整振子31的振动的强度(输出的强度)。具体而言，强度调整部12通过在驱动部11设定表示振子31的驱动时的振动的强度的值，来调整振动的强度。驱动部11基于由强度调整部12设定的设定值(调整值)，以利用被设定(调整)的强度驱动振子31的方式向声纳电路32发送驱动指令。由此，在超声波传感器20中，由强度调整部12设定的强度的振动的超声波被从振子31发送。
信息取得部13按每个规定的发送周期Tc取得物体的探测信息。该探测信息如下那样，从超声波传感器20向ECU10发送。在超声波传感器20中，利用声纳电路32基于相对于从振子31发送来的超声波的多个反射波的接收来探测物体。而且探测结果被向ECU10发送。另外，信息取得部13具有距离取得部13a的功能。距离取得部13a取得与从本车50到物体的距离有关的信息(以下“距离信息”)。该距离信息如下那样，从超声波传感器20向ECU10发送。在超声波传感器20中，利用声纳电路32基于相对于从振子31发送来的超声波的反射波的接收，检测用于超声波的收发的所需时间。而且，在超声波传感器20中，换算被检测出的所需时间，计算到物体的距离。而且计算结果被向ECU10发送。
混响取得部15取得与混响有关的信息(以下称为“混响信息”)。该混响信息包含混响的持续时间Tr以及频率f。该持续时间Tr以及频率f如下那样，被从超声波传感器20向ECU10发送。在超声波传感器20中，利用声纳电路32，伴随着振子31的驱动，检测混响的持续时间Tr以及频率f。而且检测结果被向ECU10发送。
特性判定部16对混响的振动特性是否变化进行判定。特性判定部16基于由混响取得部15取得的混响信息亦即持续时间Tr和频率f，对混响的振动特性是否发生变化进行判定。其中，特性判定部16在持续时间Tr向变长的(增加的)一侧变化，并且频率f向变低的(减少的)一侧变化的情况下，判定为混响的振动特性发生变化。
具体而言，特性判定部16基于持续时间Tr的变化量ΔT以及频率f的变化量Δf，对混响的振动特性是否发生变化进行判定。此外，这里所说的“变化量”是指每单位时间的变化量，例如相当于从规定时间前已记录的过去的值(以下方便起见称为“前次值”)到当前的值(本次值)的增加量/减少量。特性判定部16以持续时间Tr以及频率f分别的变化量ΔT、Δf超过规定值为条件，对混响的振动特性变化的情况进行判定。即特性判定部16在持续时间Tr的从前次值到本次值的增加量亦即变化量ΔT超过规定值ΔTh，并且频率f的从前次值到本次值的减少量亦即变化量Δf超过规定值Δfh的情况下，判定为混响的振动特性发生变化。由此，在ECU10中，由于在振子31的表面存在流水而导致混响的振动特性发生变化的情况被判定。
异常判定部18对驾驶辅助控制的异常的有无进行判定。异常判定部18基于由距离取得部13a取得的距离信息亦即从本车50到物体的距离、及当前时刻的本车50的移动状况，对驾驶辅助控制的异常的有无进行判定。具体而言，异常判定部18在从本车50到物体的距离比第一距离短的状态下，在本车50以大于第二距离的距离移动的情况下，判定为驾驶辅助控制中发生异常。一般，在从本车50到物体的距离成为比第一距离短的状态的情况下，驾驶员为了回避碰撞，以与物体的距离变大的方式进行驾驶。或者在这样的情况下，利用驾驶辅助控制，制动器装置61动作，本车50停止。因此，通常，本车50保持到物体的距离比第一距离短的状态，不进行比第二距离长的移动。因此，在这样的情况下，作为超声波传感器20异常，判定为在驾驶辅助控制中发生异常。此外，例如在日本特开2015-49665号公报中记载了驾驶辅助控制的异常判定。
回避控制部19为了回避本车50与物体的碰撞或者减少碰撞损害，控制安全装置的动作。回避控制部19基于由距离取得部13a取得的距离信息亦即从本车50到物体的距离，使安全装置亦即制动器装置61以及警报装置62动作。具体而言，回避控制部19利用距离取得部13a在相对于同一物体取得规定次数的规定范围内的距离的情况下，使安全装置动作。
方式改变部17在振子31的表面存在流水的情况下，改变驾驶辅助控制以及驾驶辅助控制的异常判定的实施方式。方式改变部17基于特性判定部16的判定结果(混响的振动特性是否发生变化的判定结果)，改变驾驶辅助控制以及驾驶辅助控制的异常判定的实施方式。方式改变部17具有判定限制部17a、动作限制部17b、能力降低抑制部17c的功能。
判定限制部17a以抑制驾驶辅助控制的异常的误判定的方式，改变驾驶辅助控制的异常判定的实施方式。在振子31的表面存在流水的情况下，混响的持续时间Tr变长。因此，在存在流水的情况下，存在将混响误探测为了在近距离的物体的反射波的可能性。另外，在使作为安全装置的制动器装置61动作的情况下，需要探测存在于比较远的远方(例如距离本车50的距离是数m)的物体。因此，使制动器装置61动作的情况与仅使警报装置62动作的情况相比，提高超声波传感器20的输出。因此，特别是在使制动器装置61动作的情况下，混响的持续时间Tr变长，容易发生近距离的误探测。
在这样的近距离的误探测发生的情况下，在从本车50到物体的距离短的状态下，本车50成为继续移动的状态。因此，超声波传感器20无论是否是仅因流水的影响而暂时地发生误探测，都视为传感器异常。其结果是，在最终的异常判定处理中，存在驾驶辅助控制中误判定为发生异常的可能性。因此，判定限制部17a在异常判定部18的异常判定处理中，对判定为发生异常的情况进行限制。
判定限制部17a基于特性判定部16的判定结果，在异常判定部18的异常判定处理中，对判定为发生异常的情况进行限制。具体而言，判定限制部17a在由特性判定部16判定为混响的振动特性发生变化的情况下，停止异常判定部18的异常判定处理。由此，在ECU10(驾驶辅助装置)中，即使在振子31的表面存在流水的情况下，超声波传感器20为异常这样的误判定也被抑制。
或者判定限制部17a在由特性判定部16判定为混响的振动特性发生变化的情况下，实施使第一距离的缩短(从本车50到物体的基准距离的缩短)以及使第二距离的延长(本车50的基准移动距离的延长)的至少一方。由此，在ECU10中，即使在发生近距离的误探测的情况下，也难以判定为超声波传感器20异常，超声波传感器20为异常这样的误判定被抑制。
动作限制部17b以抑制安全装置的误动作的方式，改变驾驶辅助控制的实施方式。如上所述，在振子31的表面存在流水的情况下，存在因流水发生近距离的误探测的可能性。因此，在存在流水的情况下，存在伴随着近距离的误探测而使安全装置误动作的可能性。因此，动作限制部17b在回避控制部19的回避控制处理中，对安全装置动作的情况进行限制(难以动作)。
动作限制部17b基于特性判定部16的判定结果，在回避控制部19的回避控制处理中，对安全装置动作的情况进行限制。具体而言，动作限制部17b在由特性判定部16判定为混响的振动特性变化的情况下，延长超声波传感器20的掩码时间Tm。而且，动作限制部17b将已延长的掩码时间Tm向声纳电路32发送。如上所述，超声波传感器20在从驱动信号的发送开始的时刻t0经过了规定的掩码时间Tm后，开始物体的探测处理以及到物体的距离的计算处理。因此，不根据在掩码时间Tm的期间返回来的反射波计算到物体的距离。这样，若使掩码时间Tm越长，则计算对象的到物体的距离越远。因此，在ECU10(驾驶辅助装置)中，通过延长掩码时间Tm，由流水引起的近距离的误探测被抑制。其结果是，安全装置的动作被限制(变得难以动作)。
或者动作限制部17b在由特性判定部16判定为混响的振动特性变化的情况下，以变得难以动作的方式改变回避控制部19的安全装置的动作条件。具体而言，动作限制部17b使作为安全装置的动作条件之一的、相对于同一物体的距离的取得次数的基准亦即基准取得次数增加。因此，在ECU10中，通过使基准取得次数增加，提高安全装置的动作条件的基准。其结果是，安全装置的动作被限制(变得难以动作)。此外，在动作限制部17b中，也可实施掩码时间Tm的延长以及距离的基准取得次数的增加双方。
能力降低抑制部17c以抑制物体探测能力的降低的方式，改变驾驶辅助控制的实施方式。如上所述，在振子31的表面存在流水的情况下，混响的持续时间Tr变长。因此，在存在流水的情况下，来自近距离的物体的反射波与混响重叠而无法辨别。另外，在存在流水的情况下，在大气中的发送波的强度降低，反射波的强度也容易降低。因此，在存在流水的情况下，变得难以从近距离的物体检测反射波，超声波传感器20的物体探测能力降低。因此，在存在流水的情况下，存在无论近距离是否存在物体，都无法探测该物体，因此驾驶辅助控制不被实施的可能性。鉴于该点，考虑总是提高物体探测能力的对应方法。然而，在这样的方法中，以至于对不必探测的物体(例如存在于远距离的物体等)都进行了探测，或来自存在于远距离的物体的反射波与发送波干扰。因此，能力降低抑制部17c抑制超声波传感器20的物体探测能力的降低。
能力降低抑制部17c基于特性判定部16的判定结果，抑制超声波传感器20的物体探测能力的降低。能力降低抑制部17c在由特性判定部16判定为混响的振动特性变化的情况下，进行如下那样的处理。具体而言，能力降低抑制部17c提高声纳电路32的接收信号的放大率，对接收信号的振幅进行放大修正。或者能力降低抑制部17c使声纳电路32的物体的探测基准亦即阈值(在物体探测时用于与接收信号的振幅比较的基准值)下降。而且，能力降低抑制部17c将提升的放大率、或者下降的阈值向声纳电路32发送。由此，在ECU10(驾驶辅助装置)中，物体探测能力的降低被抑制。其结果是，驾驶辅助控制的机会减少被抑制。
或者能力降低抑制部17c在由特性判定部16判定为混响的振动特性变化的情况下，在强度调整部12中提高振子31的振动的强度，提高发送波的输出。由此，在ECU10中，物体探测能力的降低被抑制。其结果是，驾驶辅助控制的机会减少被抑制。此外，在能力降低抑制部17c中，也可实施振幅的放大修正或者阈值的降低以及振动的强度的提高双方。
另外，作为实施振幅的放大修正、阈值的降低以及振动的强度的提高的替代，能力降低抑制部17c也可进行如下那样的处理。能力降低抑制部17c在由特性判定部16判定为混响的振动特性变化的情况下，使超声波的发送周期Tc变短。而且，能力降低抑制部17c也可将已变短的发送周期Tc向声纳电路32发送。如上所述，在振子31的表面存在流水的情况下，由于发送波的强度降低，所以仅从存在于比较近的近距离的物体返回反射波。因此，在存在流水的情况下，即使使超声波的发送周期Tc缩短，也没有发送波与反射波干扰的担心。这里，即使是在当前阶段无法探测的物体，通过本车50与物体接近，来自物体的反射波的强度变强，存在变得能够探测的情况。在这样的情况下，通过缩短发送周期Tc能够提早物体被探测的时刻，并且能够使物体的探测次数增加。因此，在ECU10(驾驶辅助装置)中，通过缩短发送周期Tc，物体的探测速度以及探测次数得以提高从而物体探测能力的降低被抑制。其结果是，驾驶辅助控制的机会减少被抑制。并且，在方式改变部17中，也可对由动作限制部17b进行的相对于同一物体的距离的基准取得次数的增加、由能力降低抑制部17c进行的发送周期Tc的缩短进行组合并实施。由此，在ECU10中，使距离的取得次数增加并使物体的识别精度提高，并且缩短超声波的发送周期Tc，由此能够抑制物体探测能力的降低。
另外，判定限制部17a、动作限制部17b以及能力降低抑制部17c在由特性判定部16判定为混响的振动特性变化的情况下，在判定之后的规定期间中，实施上述那样的实施方式的改变。即该规定期间相当于方式改变部17的改变实施期间。
上述规定期间只要是预先设定一定的期间即可。或者规定期间也可设为混响的振动特性的变化持续的时间(以下称为“变化持续时间”)。混响的振动特性的变化持续时间只要是如下那样的期间即可。方式改变部17在判定为混响的振动特性变化的时刻，将变化前的持续时间Tr以及频率f存储于规定的存储区域。而且，方式改变部17将已存储的、相对于持续时间Tr的变化量ΔT持续超过规定值ΔTh、且相对于频率f的变化量Δf持续超过规定值Δfh的期间设为变化持续时间。或者上述规定期间也可是如下那样的条件持续的期间。例如作为连续降雨，规定期间也可作为1行程的期间(一定区间的移动期间)。另外，在将超声波传感器20作为清关声纳而使用的驾驶辅助控制通常在低速行驶中、后退行驶中被实施。因此，规定期间也可作为规定速度以下的车速持续的期间、倒挡的状态的换挡位置持续的期间。
接下来，参照图6对改变本实施方式的驾驶辅助控制的异常判定以及驾驶辅助控制的实施方式的处理顺序进行说明。此外，本处理由ECU10(驾驶辅助装置)以规定周期来执行。
首先，ECU10通过驱动部11基于超声波的发送周期Tc，驱动超声波传感器20的振子31(S1)。此时，驱动部11基于强度调整部12的设定值(调整值)，以利用被设定(调整)的强度驱动振子31的方式向声纳电路32发送驱动指令。接着，ECU10通过混响取得部15从超声波传感器20的声纳电路32取得伴随着振子31的振动的混响的持续时间Tr(S2)。接着，ECU10通过混响取得部15从声纳电路32取得混响的频率f(S3)。
接着，ECU10通过特性判定部16判定混响的持续时间Tr的每单位时间的变化量ΔT是否大于规定值ΔTh(S4)。具体而言，特性判定部16计算从前次的处理时取得的持续时间Tr(前次值)到由本次的处理取得的持续时间Tr(本次值)的变化量ΔT。另外这里，变化量ΔT在由本次的处理取得的持续时间Tr与前次的处理时取得的持续时间Tr相比增加的情况下，以成为正值的方式进行计算。即在混响的持续时间Tr的变化量ΔT中，用正值表示增加量，用负值表示减少量。而且，特性判定部16对计算出的变化量ΔT(绝对值)与判定基准亦即规定值ΔTh进行比较。其结果是，ECU10在由特性判定部16判定为混响的持续时间Tr的变化量ΔT是规定值ΔTh以下的情况下(S4：否)，结束本处理。
另一方面，ECU10在由特性判定部16判定为混响的持续时间Tr的变化量ΔT比规定值ΔTh大的情况下(S4：是)，判定混响的频率f的每单位时间的变化量Δf是否比规定值Δfh大(S5)。具体而言，特性判定部16计算从前次的处理时取得的频率f(前次值)到由本次的处理取得的频率f(本次值)的变化量Δf。另外这里，变化量Δf在由本次的处理取得的频率f与前次的处理时取得的频率f相比减少的情况下，以成为正值的方式进行计算。即在混响的频率f的变化量Δf中，用正值表示减少量，用负值表示增加量。而且，特性判定部16比较计算出的变化量Δf(绝对值)与判定基准亦即规定值Δfh。其结果是，ECU10在由特性判定部16判定为混响的频率f的变化量Δf是规定值Δfh以下的情况下(S5：否)，结束本处理。
另一方面，ECU10通过特性判定部16，在混响的频率f的变化量Δf比规定值Δfh大的情况下(S5：是)，判定为发生因流水引起的混响的特性变化。即ECU10以混响的持续时间Tr以及频率f分别的变化量ΔT、Δf超过规定值ΔTh、Δfh为条件，判定混响的振动特性变化的情况。其结果是，ECU10在判定为混响的振动特性变化的情况下，如上所述，通过方式改变部17抑制驾驶辅助控制的异常的误判定(S6)。即ECU10通过判定限制部17a限制在驾驶辅助控制中判定为发生异常的情况，改变驾驶辅助控制中的异常判定的实施方式。
接着如上所述，ECU10通过方式改变部17抑制驾驶辅助控制中的安全装置的误动作(S7)。即ECU10利用动作限制部17b限制安全装置动作的情况(难以进行动作)，改变使安全装置动作的驾驶辅助控制的实施方式。
接着如上所述，ECU10通过方式改变部17抑制物体探测能力的降低(S8)。即ECU10利用能力降低抑制部17c抑制物体探测能力降低的情况，改变驱动超声波传感器20的驾驶辅助控制的实施方式。到此ECU10结束本处理。此外，ECU10在不执行上述步骤S6～S8的改变处理的情况下(在上述步骤S4或者S5的判定处理中是否定判定的情况下)，在规定周期经过之后，返回上述步骤S1的处理，反复执行本处理。另一方面，ECU10在执行了上述步骤S6～S8的改变处理的情况下(在上述步骤S4以及S5的判定处理中是肯定判定的情况下)，在规定周期经过之后，返回上述步骤S1的处理。而且，ECU10代替上述步骤S4以及S5的判定处理，判定是否经过了规定期间。其结果是，ECU10在未经过规定期间的情况下，执行上述步骤S6～S8的改变处理，在经过了规定期间的情况下不执行上述步骤S6～S8的改变处理，结束本处理。
如以上说明的那样，本实施方式的驾驶辅助装置(ECU10)利用上述构成实现以下的效果。
·在本实施方式的驾驶辅助装置中，取得伴随着超声波传感器20的振子31的驱动的混响的持续时间Tr以及频率f。在驾驶辅助装置中，基于已取得的混响的持续时间Tr以及频率f，判定混响的振动特性是否发生变化。在驾驶辅助装置中，基于混响的振动特性的判定结果，改变驾驶辅助控制、及对驾驶辅助控制中的异常的有无进行判定的异常判定中的至少一方的实施方式。由此，在本实施方式的驾驶辅助装置中，在振子31的表面流动流体的状况(存在流水的情况下)下，能够执行适当的驾驶辅助。
·在本实施方式的驾驶辅助装置中，在混响的持续时间Tr向变长的(增加的)一侧变化，并且混响的频率f向变低的(减少的)一侧变化的情况下，对混响的振动特性的变化进行判定。由此，在本实施方式的驾驶辅助装置中，能够高精度地判定在振子31的表面存在流水的情况的混响的振动特性的变化的发生。
·混响的持续时间Tr以及频率f同时较大地变化的振动特性的陡峭的变化是被视为在振子31的表面存在流水的情况下的特有的变化。因此，在本实施方式的驾驶辅助装置中，关于混响的振动特性的变化的发生，基于如下那样的判定条件来进行判定。具体而言，在驾驶辅助装置中，以混响的持续时间Tr的从前次值到本次值的变化量ΔT超过规定值ΔTh、并且混响的频率f的从前次值到本次值的变化量Δf超过规定值Δfh作为判定条件。由此，在本实施方式的驾驶辅助装置中，能够高精度地判定在振子31的表面存在流水的情况的混响的振动特性的变化的发生。
·在振子31的表面存在流水的情况下，由于流水而发生近距离的误探测，存在无论超声波传感器20异常与否，都误判定为驾驶辅助控制发生异常的可能性。与此相对，在本实施方式的驾驶辅助装置中，在判定为混响的振动特性变化的情况下(存在因流水引起的近距离的误探测的可能性的情况下)，对判定为发生异常的情况进行限制。由此，在本实施方式的驾驶辅助装置中，能够抑制即使未发生异常却也判定为在驾驶辅助控制中发生了异常的误判定。
·在本实施方式的驾驶辅助装置中，在判定为混响的振动特性变化的情况下，停止驾驶辅助控制的异常判定。由此，在本实施方式的驾驶辅助装置中，能够可靠地抑制即使未发生异常却也判定为驾驶辅助控制中发生了异常的误判定。
·在本实施方式的驾驶辅助装置中，将第一距离(从本车50到物体的基准距离)以及第二距离(本车50的基准移动距离)作为驾驶辅助控制中的异常判定的判定基准亦即阈值来使用。而且，在驾驶辅助装置中，在判定为混响的振动特性变化的情况下，实施第一距离的缩短以及第二距离的延长的至少一方。由此，在本实施方式的驾驶辅助装置中，能够抑制判定为驾驶辅助控制中发生异常的误判定。
·在振子31的表面存在流水的情况下，存在由于流水而发生近距离的误探测、使安全装置误动作的可能性。与此相对，在本实施方式的驾驶辅助装置中，在判定为混响的振动特性变化的情况下(存在因流水引起的近距离的误探测的可能性的情况下)，对安全装置动作的情况进行限制(难以进行动作)。由此，在本实施方式的驾驶辅助装置中，能够抑制安全装置的误动作。
·在本实施方式的驾驶辅助装置中，在判定为混响的振动特性变化的情况下，延长掩码时间Tm，在已延长的掩码时间Tm经过之后，开始物体的探测处理以及到物体的距离的计算处理。由此，在驾驶辅助装置中，因流水引起的近距离的误探测被抑制。其结果是，在本实施方式的驾驶辅助装置中，安全装置的动作被限制，能够抑制误动作。
·在本实施方式的驾驶辅助装置中，在判定为混响的振动特性变化的情况下，使作为安全装置的动作条件之一的、相对于同一物体的距离的基准取得次数增加。由此，在本实施方式的驾驶辅助装置中，能够抑制安全装置的误动作。
·在振子31的表面存在流水的情况下，存在物体探测能力降低，无法探测存在于近距离的物体的可能性。其结果是，在这样的情况下存在驾驶辅助控制的机会减少的可能性。与此相对，在本实施方式的驾驶辅助装置中，在判定为混响的振动特性变化的情况下(存在物体探测能力降低的可能性的情况下)，抑制物体探测能力的降低。由此，在驾驶辅助装置中，即使在存在流水的情况下，也能够探测存在于近距离的物体。其结果是，在本实施方式的驾驶辅助装置中，能够抑制驾驶辅助控制的机会的减少。
·在本实施方式的驾驶辅助装置中，在判定为混响的振动特性变化的情况下，对接收信号的振幅进行放大修正。或者在驾驶辅助装置中，使振动强度的调整基准亦即阈值(用于与接收信号的振幅比较的阈值)下降。由此，在本实施方式的驾驶辅助装置中，能够抑制物体探测能力的降低。
·在本实施方式的驾驶辅助装置中，在判定为混响的振动特性变化的情况下，提高振子31的振动的强度。由此，在本实施方式的驾驶辅助装置中，能够抑制物体探测能力的降低。
·在本实施方式的驾驶辅助装置中，在判定为混响的振动特性变化的情况下，缩短超声波的发送周期Tc。由此，在本实施方式的驾驶辅助装置中，能够抑制物体探测能力的降低。
(其它实施方式)
·在上述实施方式中，作为实施方式的改变处理，虽设为执行驾驶辅助控制中的、异常的误判定的抑制、安全装置的误动作的抑制以及物体探测能力的降低的抑制这3个处理的构成，但并不限定于此。作为其它实施方式的例子，也可是执行上述3个处理中的至少一个的构成。
·在上述实施方式中，设为在发生混响的持续时间Tr以及频率f同时较大地变化的陡峭的变化的情况下，判定为混响的振动特性变化的构成，但并不限定于此。作为其它实施方式的例子，上述持续时间Tr以及频率f的两个陡峭的变化的发生也可不同时而错开地发生。在其它实施方式的例子中，例如也可在混响的持续时间Tr急剧地变化，该持续时间Tr的特性变化持续的状态下，在之后混响的频率f急剧地变化的情况下，判定为混响的振动特性变化。
·在上述实施方式中，在声纳电路32中，相对于被输入的接收信号实施放大处理、过滤处理，对被处理后的接收信号的振幅的电压电平与阈值进行比较。其结果是，设为声纳电路32在接收信号的振幅比阈值大的情况下，将表示探测到物体的探测信息向ECU10发送的构成，但并不限定于此。在其它实施方式的例子中，也可将处理的接收信号的振幅的电压电平自身向ECU10发送。而且，在其它实施方式的例子中，也可在ECU10中，基于接收到的接收信号，进行物体的探测、到物体的距离的计算、以及混响的持续时间Tr以及频率f的检测等。
附图标记的说明
10…ECU，11…驱动部，12…强度调整部，13…信息取得部，13a…距离取得部，15…混响取得部，16…特性判定部，17…方式改变部，17a…判定限制部，17b…动作限制部，17c…能力降低抑制部，18…异常判定部，19…回避控制部，20…超声波传感器，31…振子，50…本车。

Claims (13)

1.一种驾驶辅助装置，是使用被搭载于本车(50)的超声波传感器(20)来对存在于上述本车的周边的物体进行探测，并实施上述本车的驾驶辅助控制的驾驶辅助装置(10)，上述驾驶辅助装置具备：
驱动部，其驱动上述超声波传感器的振子(31)，从上述振子发送超声波；
混响取得部，其取得伴随着上述振子的驱动的混响的持续时间以及频率；
特性判定部，其基于由上述混响取得部取得的上述持续时间和上述频率，判定上述混响的振动特性是否发生了变化；以及
方式改变部，其基于上述特性判定部的上述振动特性的判定结果，改变上述驾驶辅助控制、及判定上述驾驶辅助控制中的异常的有无的异常判定的至少一方的实施方式；
上述特性判定部以上述持续时间向变长的一侧变化且上述频率向变低的一侧变化，上述持续时间以及上述频率从前次值到本次值的变化量超过规定值并且上述持续时间以及上述频率产生陡峭变化作为条件，判定上述振动特性发生了变化。
2.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，具备：
距离取得部，其取得基于来自物体的上述超声波的反射波而计算出的从上述本车到上述物体的距离；以及
异常判定部，其基于由上述距离取得部取得的上述距离、及当前时刻的上述本车的移动状况，判定上述驾驶辅助控制中的异常的有无；
上述方式改变部具备判定限制部，该判定限制部在由上述特性判定部判定为上述振动特性发生了变化的情况下，对由上述异常判定部判定为发生了上述异常的情况进行限制。
3.根据权利要求2所述的驾驶辅助装置，其中，
在判定为上述振动特性发生了变化的情况下，上述判定限制部停止上述异常判定部的异常判定。
4.根据权利要求2所述的驾驶辅助装置，其中，
在由上述距离取得部取得的上述距离比规定的第一距离短的状态下，上述本车移动比规定的第二距离长的距离的情况下，上述异常判定部判定为上述驾驶辅助控制中发生了异常，
在判定为上述振动特性发生了变化的情况下，上述判定限制部实施上述第一距离的缩短以及上述第二距离的延长的至少一方。
5.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，具备：
距离取得部，其取得基于来自物体的上述超声波的反射波而计算出的从上述本车到上述物体的距离；以及
回避控制部，其基于由上述距离取得部取得的上述距离，为了回避上述本车与上述物体的碰撞或者减少碰撞损害而控制安全装置(61、62)的动作；
上述方式改变部具备动作限制部，该动作限制部在由上述特性判定部判定为上述振动特性发生了变化的情况下，对由上述回避控制部使上述安全装置动作的情况进行限制。
6.根据权利要求5所述的驾驶辅助装置，其中，
上述距离是在从上述振子发送上述超声波之后经过了规定的掩码时间后计算的距离，
在判定为上述振动特性发生了变化的情况下，上述动作限制部延长上述掩码时间。
7.根据权利要求5所述的驾驶辅助装置，其中，
在针对同一上述物体规定范围内的上述距离被上述距离取得部取得了规定次数的情况下，上述回避控制部使上述安全装置动作，
在判定为上述振动特性发生了变化的情况下，上述动作限制部使上述距离的取得次数的基准亦即上述规定次数增加。
8.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，其中，
具备取得基于来自物体的上述超声波的反射波而探测出的上述物体的探测信息的信息取得部，
上述方式改变部具备能力降低抑制部，该能力降低抑制部在由上述特性判定部判定为上述振动特性发生了变化的情况下，对因被判定出的上述振动特性的变化引起的物体探测能力的降低进行抑制。
9.根据权利要求8所述的驾驶辅助装置，其中，
上述探测信息是基于上述反射波的振幅与规定的阈值的比较结果而探测出的上述物体的信息，
在判定为上述振动特性发生了变化的情况下，上述能力降低抑制部对上述反射波的振幅进行放大修正或者降低上述阈值。
10.根据权利要求8所述的驾驶辅助装置，其中，
具备调整上述振子的振动的强度的强度调整部，
在判定为上述振动特性发生了变化的情况下，上述能力降低抑制部在上述强度调整部中提高上述振子的上述振动的强度。
11.根据权利要求8所述的驾驶辅助装置，其中，
上述驱动部以规定的发送周期发送上述超声波，
上述探测信息是基于按每个上述发送周期取得的多个上述反射波而探测出的上述物体的信息，
在判定为上述振动特性发生了变化的情况下，上述能力降低抑制部缩短上述发送周期。
12.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，其中，
在由上述特性判定部判定为上述振动特性发生了变化的情况下，在进行了判定之后的规定期间内，上述方式改变部实施上述实施方式的改变。
13.一种驾驶辅助方法，是基于使用被搭载于本车(50)的超声波传感器(20)来对存在于上述本车的周边的物体进行探测，并实施上述本车的驾驶辅助控制的驾驶辅助装置(10)的驾驶辅助方法，所述驾驶辅助方法具备以下步骤：
驱动上述超声波传感器的振子(31)，从上述振子发送超声波的步骤；
取得伴随着上述振子的驱动的混响的持续时间以及频率的步骤；
基于取得的上述持续时间和上述频率，判定上述混响的振动特性是否发生了变化的步骤；以及
基于上述振动特性的判定结果，改变上述驾驶辅助控制、及判定上述驾驶辅助控制中的异常的有无的异常判定的至少一方的实施方式的步骤；
以上述持续时间向变长的一侧变化且上述频率向变低的一侧变化，上述持续时间以及上述频率从前次值到本次值的变化量超过规定值并且上述持续时间以及上述频率产生陡峭变化作为条件，判定上述振动特性发生了变化。
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