CN109991609A - 障碍物检测传感器 - Google Patents

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Abstract

一种障碍物检测传感器，具备：控制部，决定道路上的障碍物的检测条件；距离传感器部，通过发出振动波，并接收发出的振动波的反射波来获取距离信息；通信部，与外部进行通信来获取路面信息；以及存储部，存储用于基于上述距离信息来识别上述障碍物的检测关系信息，上述控制部对从上述存储部读出的上述检测关系信息和从上述距离传感器部以及上述通信部获取的上述距离信息以及上述路面信息进行对比，决定上述检测条件。

Description

障碍物检测传感器
技术领域
本发明涉及具备了具备将超声波振荡的压电(振荡)元件的例如TOF型的距离传感器的障碍物检测传感器。
背景技术
在专利文献1记载了基于发出超声波，并接收其反射波来测定到反射物体为止的距离的所谓的飞行时间(Time－Of－Flight，TOF)法的超声波距离测定装置。
该专利文献1所记载的超声波距离测定装置通过发出通过对脉冲信号的频率、相位等进行调制而附加了识别信号(调制信号)的超声波的突发波，接收包含识别信号作为信息的超声波的反射波等，并获取与发送出的调制信号的相关，能够精度良好地检测接收的反射波(接收信号)的上升部分，能够求出距离。
在专利文献2记载了在车辆安装距离测量装置(超声波声呐)，并接收从该超声波声呐发送的超声波的反射波来检测存在于车辆周边的障碍物的车辆周边监视装置。另外，记载了在这样的车辆周边监视装置中存在于车辆周边的障碍物的检测性能提高的需求。
专利文献1：日本特开2005－249770号公报
专利文献2：日本特开2011－112416号公报
在车辆行驶的道路上有成为所谓的行驶的障碍的障碍物、和不成为行驶的障碍的路面的凹凸(例如，路面的凹陷、凸起，砂石、石块的存在)。
专利文献1所记载的超声波距离测定装置能够通过根据识别信号的有无，区分自己振荡的超声波的反射波、和其以外的超声波来精度良好地求出距离。但是，即使对振荡的超声波附加识别信号，根据该识别信号，无法识别道路上的障碍物和路面的凹凸。这是因为来自路面的凹凸的反射波也包含识别信号。
因此，若仅精度良好地求出距离信息，则不能充分满足专利文献2所例示的那样的存在于车辆周边的障碍物的检测性能提高的需求。
因此，期望提供不管路面的状态如何都能够以较高的精度进行测量的障碍物检测传感器。
如专利文献1所记载的那样，若对超声波附加识别信号，则接收的反射波的上升部分的检测精度提高。因此，能够使距离测量装置的距离测量性能提高。
作为测量性能的提高，例如要求与其它的距离测量装置的超声波的识别(所谓的串扰防止)性的提高、用于可靠地检测该识别信号的冗余化、测量的区域(特别是近距离测量时的测量范围)的扩大这样的测量性能的提高。
但是，如专利文献2所例示的那样，例如若考虑车载用途，则在自己振荡的超声波与其它的距离测量装置的超声波的识别性这一点并不充分。这是因为，由于许多的车辆在道路上行驶，所以可能产生将许多的车辆作为振荡源的超声波会聚，而自己的超声波包含的识别信号与其它的车辆振荡的超声波所包含的信号重复的干扰。
因此，期望提供防止自己的超声波包含的识别信号与其它的车辆振荡的超声波所包含的信号的干扰的距离测量装置。
发明内容
本发明是鉴于这样的实际情况而完成的，其目的在于提供不管路面的状态如何都能够以较高的精度进行测量的障碍物检测传感器以及降低干扰的影响并提高距离测量的测量性能的距离测量装置。
用于实现上述目的的本发明所涉及的障碍物检测传感器的特征构成在于，具备：
控制部，决定道路上的障碍物的检测条件；
距离传感器部，通过发出振动波，并接收发出的振动波的反射波来获取距离信息；
通信部，与外部进行通信来获取路面信息；以及
存储部，存储用于基于上述距离信息识别上述障碍物的检测关系信息，
上述控制部对从上述存储部读出的上述检测关系信息和从上述距离传感器部以及上述通信部获取的上述距离信息以及上述路面信息进行对比，决定上述检测条件。
根据上述构成，在通过发出(发射)超声波、光等振动波，并接收(接收)该发出的振动波的反射波的所谓的TOF型的距离传感器部继续进行距离信息，也就是根据反射波获取的作为TOF信息的路面的凹凸或者障碍物的存在所涉及的信息的获取时，控制部能够对预先记录在自己的存储部的检测关系信息、从外部获取的当前测量的道路的路面信息、以及距离传感器部为了检测障碍物而获取的距离信息进行对比，决定当前测量的道路上的障碍物的检测条件。这里，路面信息是指道路的路面是何种凹凸状态的信息。
换句话说控制部能够根据当前测量的道路的路面的凹凸的状态决定(变更)障碍物的检测条件。例如，在凹凸较少的铺设道路的情况下，能够以即使接收微弱的反射波，也判断为该反射波不为来自道路的凹凸的反射波，而是来自障碍物的反射波的方式变更检测条件。另外，若为凹凸较大的砂石道，则能够以即使接收稍微大的反射波，也判断为该反射波是道路的凹凸，而不是来自障碍物的反射波的方式变更检测条件。
因此，根据上述构成，能够提供能够适当地识别并检测道路的凹凸和障碍物等，而不管路面的状态如何都能够以较高的精度进行测量的障碍物检测传感器。
本发明所涉及的障碍物检测传感器的其它的特征构成在于，
上述通信部与具有存储了上述路面信息的外部存储部的道路信息服务器进行通信，上述控制部从上述外部存储部获取上述路面信息。
根据上述构成，控制部能够从外部存储部，换句话说能够从在控制部看来处于外部的道路信息服务器的存储装置获取路面信息。
因此，障碍物检测传感器自己不具有大容量的存储装置，而能够从外部获取所需的足够的当前测量的道路的信息量。另外，障碍物检测传感器能够容易地利用在道路信息服务器上依次更新的最新的道路信息。
因此，根据上述构成，能够提供即使在障碍物检测传感器的制造后道路的状态变化，也能够以较高的精度进行测量的障碍物检测传感器。
本发明所涉及的障碍物检测传感器的其它的特征构成在于，
上述控制部将上述距离信息从上述通信部发送到上述道路信息服务器，并使该道路信息服务器将该距离信息记录于上述外部存储部。
通常，距离传感器部获取的距离信息的大部分在概率上来说是与路面的距离信息。
因此，若积蓄距离传感器部获取的距离信息，则该距离信息所包含的与障碍物的距离信息相对被稀释，与测量的道路的路面的距离的信息，也就是路面的凹凸的信息占主要部分。换句话说，积蓄的距离信息是近似路面信息的信息。
因此根据上述构成，能够将距离传感器部获取的距离信息，即、距离传感器部获取的最新的路面信息存储于道路信息服务器的存储部，并更新该道路信息服务器的路面信息。
本发明所涉及的障碍物检测传感器的其它的特征构成在于，
上述控制部在获取的上述距离信息相对于在其之前刚刚发送到上述道路信息服务器的上述距离信息变化了规定以上的情况下，将该获取的上述距离信息发送给上述道路信息服务器。
例如若始终将距离传感器部获取的距离信息发送给道路信息服务器，则有通信量增大，而产生通信网络的拥挤的情况所以成问题。
因此根据上述构成，控制部在获取了距离信息的情况下，在该获取的距离信息相对于之前即最后发送到道路信息服务器的距离信息变化了规定以上的情况下，将该获取的距离信息发送给道路信息服务器，在没有该规定以上的变化的情况下不产生通信，能够降低通信量。
因此，能够避免通信量的增大，避免通信网络的拥挤，并仅更新道路信息服务器的信息需要的量。
本发明所涉及的障碍物检测传感器的其它的特征构成在于，
具备获取环境值的环境传感器部，
上述控制部基于上述环境传感器部获取的环境值来修正上述距离信息。
振动波的传播速度等特性，特别是超声波的音速根据周围的气温、湿度、气压等环境的信息亦即环境值而变动。因此，根据上述构成，能够基于环境传感器部获取的环境值正确地求出振动波的特性，例如超声波的音速，能够获取修正后的正确的距离信息。
本发明所涉及的障碍物检测传感器的其它的特征构成在于，
上述通信部与分发环境值的环境信息服务器进行通信，
上述控制部从上述环境信息服务器获取环境值，并基于该环境值修正上述距离信息。
振动波的传播速度等的特性，特别是超声波的音速根据周围的气温、湿度、气压等环境的信息亦即环境值而变动。因此，根据上述构成，能够基于从环境信息服务器获取的环境值正确地求出振动波的特性，例如超声波的音速，能够获取修正后的正确的距离信息。
本发明所涉及的障碍物检测传感器的其它的特征构成在于，
上述道路信息服务器由云计算提供。
根据上述构成，能够在由网络连接的多个障碍物检测传感器共享道路信息服务器的道路信息，且在存在于网络上的多个道路信息服务器共享并存储。另外，能够由该多个障碍物检测传感器更新道路信息服务器的道路信息。
因此，能够将在道路网络整体上的道路信息维持为最近的状态，而在多个的障碍物检测传感器共享。另外，能够在多个道路信息服务器共享并安全地保存以及更新。换句话说，障碍物检测传感器能够获取最新的道路信息，能够使距离测量性能提高。
用于实现上述目的的本发明所涉及的距离测量装置的特征构成在于，具备：
振荡器，发出载波；
脉冲产生器，输出固有的代码作为脉冲信号；
调制器，对上述载波进行调制，输出与上述脉冲信号对应的调制波；
压电元件，发出以及接收与上述调制波对应的超声波；以及
控制部，基于对上述压电元件接收的上述超声波的反射波进行解调获取的上述代码计算距离，
上述调制器同时使用多个调制方式对上述载波进行调制。
根据上述构成，在将充分的串扰防止、冗余化所需要的固有的代码作为识别信号施加(附加)于超声波的情况下，调制器同时使用多个调制方式对载波进行调制，所以压电元件发出的超声波能够使单位时间内，即、每个规定的突发长度的信息量增大。即，能够使该超声波能够传输的信息量增大。
因此，根据上述构成，能够提供使识别信号的信息量增大，使距离测量的测量性能提高的距离测量装置。
另外，由于能够使超声波能够传输的信息量增大，所以能够缩短为了传输串扰防止、冗余化所需要的信息量的识别信号所需要的传输时间。因此，能够缩短压电元件发出的超声波的振荡时间，缩短能够测量的最短距离。即根据上述构成，在距离测量装置中，能够实现扩大近距离测量时的测量的区域这样的距离测量的性能提高。
本发明所涉及的距离测量装置的其它的特征构成在于，
上述调制器使用相位调制方式、振幅调制方式、以及频率调制方式中至少两个调制方式，作为上述多个调制方式。
根据上述构成，能够提供使用相位调制方式、振幅调制方式、以及频率调制方式中至少两个调制方式使超声波能够传输的带宽增大，使距离测量的测量性能提高的距离测量装置。
本发明所涉及的距离测量装置的其它的特征构成在于，
上述调制器至少使用上述振幅调制方式对上述载波进行调制，并且，转换为与上述脉冲信号的各脉冲对应的突发波，并使利用上述振幅调制方式转换的调制波的振幅较小的上述脉冲所对应的突发波的突发长度相对于上述振幅较大的上述脉冲所对应的突发波的突发长度缩短。
调制波的振幅越大，压电元件发出的突发波的振幅成为与该调制波的振幅对应的大小为止所需要的时间越长。这是因为需要所谓的上升时间。
因此，在调制波的振幅较小的情况下，压电元件发出的突发波的振幅迅速地上升。另一方面，在调制波的振幅较大的情况下，压电元件发出的突发波的振幅的上升与调制波的振幅较小的情况相比相对地延迟。
因此，在使用振幅调制方式对载波进行调制的情况下，通过相对于振幅较大的脉冲所对应的突发波的突发长度相对地缩短调制波的振幅较小的脉冲所对应的突发波的突发长度，能够使超声波每个单位时间能够传输的信息量增大。因此能够提供使距离测量的测量性能提高的距离测量装置。
用于实现上述目的的本发明所涉及的距离测量装置的其它的特征构成在于，具备：
振荡器，发出载波；
调制器，输出以规定的方式对上述载波附加了识别信号的调制波；
振荡元件，发出与上述调制波对应的超声波；
受振元件，接收超声波；
解调部，对上述受振元件接收的超声波进行解调获取解调信号；以及
控制部，判断被解调的超声波的方式，
上述控制部在上述调制器输出上述调制波时，预先使上述受振元件接收超声波，进一步使上述解调部解调该接收的超声波来获取解调信号，并判断该解调信号的方式将与该方式有关的信息输出给上述调制器，
上述调制器基于上述信息，以与上述解调信号的方式不同的方式对上述载波附加上述识别信号，并输出上述调制波。
根据上述构成，在发出附加了识别信号的超声波时，通过预先使受振元件接收周围的超声波并从解调部获取解调信号，控制部能够预先知晓该周围的超声波的调制方式、该周围的超声波所包含的信号等该周围的超声波的解调信号的方式，即、该周围的超声波的调制的方式。此外，在本申请中受振是指接收超声波等振动。
因此控制部能够对调制器输出与解调信号的方式有关的信息，例如该周围的超声波的调制方式、该周围的超声波所包含的信号等信息，并使调制器以与解调信号的方式不同的方式对载波附加识别信号。
其结果，振荡元件能够以与周围的超声波不同的方式附加识别信号并发出超声波。这样一来控制部之后通过以该不同的方式对经由受振元件接收的超声波进行解调而能够与周围的超声波所包含的信号进行区分，正确地判定是自己的振荡元件发出的超声波的反射波，还是其它的超声波。
因此根据上述构成，能够提供降低与周围的超声波，特别是包含信号的超声波的干扰的影响，预防误检测，使距离测量的测量性能提高的距离测量装置。
本发明所涉及的距离测量装置的其它的特征构成在于，
上述调制器输出附加了与上述解调信号不同的位排列的上述识别信号的上述调制波。
根据上述构成，控制部能够根据经由受振元件接收的超声波的位排列的一致或不一致，更正确地判定是自己的振荡元件发出的超声波的反射波，还是其它的超声波。其结果，能够正确地接收自身的识别信号。
本发明所涉及的距离测量装置的其它的特征构成在于，
上述位排列为与上述解调信号不同的位长。
根据上述构成，控制部能够根据经由受振元件接收的超声波的位长的一致或不一致，更正确地判定是自己的振荡元件发出的超声波的反射波，还是其它的超声波。其结果，能够正确地接收自身的识别信号。
本发明所涉及的距离测量装置的其它的特征构成在于，
上述调制器输出以与上述解调部进行解调的调制方式不同的方式进行调制的调制波。
根据上述构成，控制部能够根据经由受振元件接收的超声波的调制方式的一致或不一致，正确地判定是自己的振荡元件振荡的超声波的反射波，还是其它的超声波。
本发明所涉及的距离测量装置的其它的特征构成在于，
作为上述振荡元件具备压电元件单元，
上述受振元件是与上述压电元件单元不同的单元。
根据上述构成，作为振荡元件使用的压电元件单元只要能够发出超声波即可，例如不需要超声波的受振所需要的电路、控制，能够成为具有简单的构成的压电元件的单元。另一方面，受振元件只要能够接收超声波即可，例如不需要超声波的振荡所需要的电路、控制，能够成为最适于受振的简单的构成的单元。此外，构成受振元件的单元也能够采用压电元件以外的元件，所以距离测量装置的构成的自由度提高，能够采用简单的构成。这样，根据上述构成能够使距离测量装置为简单的装置构成。
附图说明
图1是距离测量装置的构成的说明图。
图2是控制部以及TOF传感器部的构成的说明图。
图3是以相位调制方式进行了调制的波形的说明图。
图4是以振幅调制方式进行了调制的波形的说明图。
图5是以频率调制方式进行了调制的波形的说明图。
图6是同时使用相位调制方式和振幅调制方式进行了调制的波形的说明图。
图7是基于TOF法的距离测量的说明图。
图8是关于误检测的避免的说明图。
图9是关于检测条件的变更的说明图。
图10是是否向道路信息服务器发送距离信息的判断的流程图。
图11是距离测量装置的概略结构的说明图。
图12是表示振动波形的一个例子的图。
图13是距离测量装置的构成的说明图。
图14是检波器的构成的说明图。
图15是说明决定调制的协议的顺序的流程图。
图16是距离测量装置的其它的构成的说明图。
具体实施方式
基于图1～图16，对本发明的实施方式所涉及的作为障碍物检测传感器使用的距离测量装置100进行说明。
〔概略的说明〕
图1是说明搭载了距离测量装置100的车辆200的概略结构的示意图。
距离测量装置100是接收被调制的超声波的反射波来测量与对象物9的距离，并获取距离信息的距离的测量装置。
在本实施方式中距离测量装置100作为通过测量与对象物9的距离，而能够区别障碍物91与道路92的凹凸93的障碍物检测传感器发挥作用。距离测量装置100例如搭载于车辆200，识别障碍物91的存在，而且，掌握与障碍物91的距离，并由控制部1将这些信息经由车辆200的驾驶席的显示部(未图示)等通知给驾驶员。
如图1所示，距离测量装置100包含TOF传感器部3(距离传感器部的一个例子)、与作为外部网络的因特网N进行通信的车辆侧通信部2(通信部的一个例子)、存储用于识别对象物9的检测关系信息的车辆侧存储部4(存储部的一个例子)、以及进行距离测量装置100以及车辆200的动作控制的控制部1等作为主要的构成要素。
以下，基于图13对其它的构成进行说明。
距离测量装置100具备控制装置整体的动作，并进行距离的运算的控制部1、具有发出超声波的压电元件312(受振元件、以及振荡元件的一个例子)的探测器、以及对压电元件312振荡的超声波的基波进行振荡的振荡器412。
并且距离测量装置100具备对振荡器412振荡的基波(载波)进行调制的调制器212、和对压电元件312接收的反射波进行解调来获取解调信号的检波器512等作为主要的功能部。
在本实施方式中，从车辆200观察在作为外部的网络的因特网N至少连接有存储服务器7、道路信息服务器61、以及环境信息服务器63。
〔详细的说明〕
〔因特网以及云计算〕
因特网N是车辆200能够经由公共通信用天线60与各种服务器、其它的车辆300进行通信的网络。公共通信用天线60例如是移动电话网的基站。
在因特网N至少连接有存储服务器7、道路信息服务器61、以及环境信息服务器63，各个服务器能够分别独立地与其它的服务器、车辆200等进行通信。
道路信息服务器61是管理设想车辆200或其它的车辆300行驶的道路的路面的信息(路面信息)、车辆200或其它的车辆300获取的距离信息的服务器，具备用于对信息进行运算并解析的程序的存储部以及中央运算装置(未图示)。
在本实施方式中，道路信息服务器61不在本地具备存储(储存)路面信息、距离信息的存储部，而利用具有硬盘等存储装置(以下，称为外部存储部70)的存储服务器7作为存储部。在本实施方式中，道路信息服务器61在存储服务器7的外部存储部70内具有存储路面信息的路面信息DB71和距离信息DB72。换句话说，道路信息服务器61在云存储化的存储服务器7具有路面信息DB71、和距离信息DB72。
对于道路信息服务器61、存储服务器7而言，连接在因特网N上的多个电子计算机虚拟地作为一个服务器发挥作用，或者在一个电子计算机上构建多种虚拟服务器并发挥作用等，也就是所谓的云化。
在距离信息DB72存储有涉及道路的凹凸的信息。例如，存储从车辆200、其它的车辆300发送来的距离信息。
在路面信息DB71存储有路面信息。作为该路面信息存储在云上例如由道路信息服务器61的中央运算装置对距离信息DB72所存储的大量的距离信息(所谓的大数据)进行解析，并对各个道路的状态进行分类后的信息(路面信息)。
在路面信息DB71例如分类地存储有某个道路是良好地铺设的铺设道路、损伤的铺设道路、砂石道、未铺设等的主旨的路面信息。后述具体的说明。
此外，路面信息并不限定于上述例示，能够包含道路的路面的物质是柏油、混凝土等的主旨、道路的路面的状态为冻结温度以下、冻结、湿滑等路面的温度、状态等详细地分类的其它的信息。
环境信息服务器63是管理设想为车辆200或其它的车辆300行驶的道路周围的气象信息，并根据车辆200等的要求分发气象信息的服务器。
环境信息服务器63能够至少将气象信息中的气温、湿度信息等环境值分发给车辆200等。在本实施方式中，环境信息服务器63除了气温、湿度之外还能够分发气压的信息作为环境值。
虽然未图示，但环境信息服务器63也与道路信息服务器61相同，利用存储服务器7作为存储气象信息的存储部。
〔TOF传感器(距离测量装置)的构成〕
如图2所示，TOF传感器部3具备发出超声波的压电元件31、对压电元件31振荡的超声波的基波进行振荡的振荡器34、对振荡器34振荡的基波(载波)进行调制的调制器32、以及对压电元件31接收的反射波进行解调并获取解调信号的检波器35。TOF传感器部3是用于执行从压电元件31发出超声波，并由压电元件31接收其反射波来测定到反射物体为止的距离的所谓的飞行时间(Time－Of－Flight，TOF)法的传感器部。
压电元件31是发出超声波，并且接收超声波的器件。
压电元件31是具备根据施加的电压进行位移，而且，若被施加振动能量等机械力，则与其位移对应地产生电动势的振子(未图示)的所谓的超声波振子的单元(探测器)图13。
压电元件31的振子以规定的频率(波长)共振，所以通常是成为振荡的超声波的中心的频率(或波长)与成为能够接收的超声波的中心的频率(或波长)相同。
本实施方式的压电元件31的共振频率为40kHz。
在本实施方式中，压电元件31根据从调制器32施加的电压的变化(调制波)发出超声波。另外，压电元件31能够接收外部的振动，例如压电元件31自己振荡的超声波。
其它的实施方式1(图11)所使用的压电元件311在从调制器211连续地施加了以规定的(恒定的)条件变化的恒定的能量(在本实施方式中是以与压电元件311的固有频率对应的频率变化的、振幅恒定的电压)的情况下，如图12所示，在振动多次之后，即在规定的延迟时间Td后，成为达到恒定的振幅A的稳定状态。
因此，在想要在压电元件311得到较大的振幅的情况下，需要较大的延迟时间Td。另一方面，在想要在压电元件311得到相对较小的振幅的情况下，延迟时间Td变小。
压电元件31在本实施方式中反复规定时间的连续的振动(施加了电压的振动)和停止。压电元件31在停止振动的情况下，能够接受外部的振动(超声波)。换句话说，在接收外部的振动时，停止电压的施加。
压电元件31接受的振动通过压电元件31转换为电压的信号并发送到检波器35。
换句话说在本实施方式中，作为压电元件31使用一个超声波振子的单元，在发出与调制波对应的超声波时，压电元件31作为振荡元件使用，在接收周围的超声波时，相同的压电元件31作为受振元件使用。
振荡器34是发出用于使压电元件31振动的基波的频率发生器。振荡器34发出的基波在本实施方式中作为载波使用。
在本实施方式中，振荡器34基于以规定的振动频率振动的石英振子(未图示)的基本振动，生成规定的频率，并作为载波供给到调制器32，另外，在其它的实施方式1(图11)中，作为用于解调的基波供给到检波器511。
调制器32是对振荡器34发出的基波进行调制(以下，有时仅称为调制)，并将调制波发送给压电元件31的调制电路(未图示)，具有产生用于驱动压电元件31的电压的电路(未图示)。
在本实施方式中，调制器32将振荡器34发出的基波作为载波，并根据脉冲产生器15产生的信号对该基波进行调制，生成包含信号信息的调制波。然后调制器32将该调制波作为电压的波，即、将使相位、振幅的强弱变化的电压施加给压电元件31，来驱动压电元件31。压电元件31根据从调制器32施加的电压进行振动，发出调制后的超声波，即、包含信号信息的超声波。
调制器32能够以与控制部1的指示对应的调制方式进行调制。
在本实施方式中，调制器32根据控制部1的指示，以相位调制方式、振幅调制方式、频率调制方式的任意一个或者组合这些方式发出调制波。
调制器32在调制器32的内部包含与相位调制方式、振幅调制方式、以及频率调制方式、及组合了这些方式的方式对应的调制电路(未图示)。调制器211在其它的实施方式1(图11)中，作为多个调制的协议的切换，能够切换多个调制方式来进行调制。
调制器211作为多个调制方式至少能够切换使用相位调制方式、振幅调制方式、以及频率调制方式。
调制器211能够同时使用(组合，或者重叠)多个调制方式来进行调制。
在其它的实施方式1(图11)中，调制器211能够同时使用相位调制方式、振幅调制方式、以及频率调制方式中的至少两个调制方式进行调制。
此外，本实施方式所说的相位调制方式是指使载波的相位变化来表示数字信号并进行调制即进行相位调制来传输的方式，也被称为PSK(phase－shift keying：相移键控)。
图3表示以相位调制方式进行调制的情况下的波形的一个例子。
如图3所示，在本实施方式中，与载波相同的相位表示二进制数的1，与载波偏移了π的相位表示二进制数的0。
另外，本实施方式所说的振幅调制方式是指利用载波的振幅的不同表示数字信号并进行调制即进行振幅调制的方式，也被称为ASK(amplitude shift keying：振幅键控)。
在本实施方式中，连续的波中相对较大的振幅表示二进制数的1，相对较小的振幅表示二进制数的0。
图4表示以振幅调制方式进行调制的情况下的波形的一个例子。
在图4中，图示在相对于表示二进制数的1的相对较大的振幅，将该振幅设为100％的情况下，将50％的振幅作为表示二进制数的0的情况下的目标振幅进行调制控制，且在100％与50％的平均值亦即75％以下的振幅的情况下，设为表示二进制数的0的情况。
另外，本实施方式所说的频率调制方式是指利用载波的频率的不同表示数字信号并进行调制即进行频率调制的方式，也被称为FSK(frequency shift keying：频移键控)。
图5表示以频率调制方式进行调制的情况下的波形的一个例子。
在本实施方式中，与载波相同的频率表示二进制数的1，在频率与载波相比变化了规定的大小的情况下表示二进制数的0。例如，在图5的情况下，与载波相同的频率表示二进制数的1，频率与载波相比小规定的大小的情况下表示二进制数的0。
在本实施方式中，以下例示调制器32以同时使用相位调制方式和振幅调制方式两个调制方式进行调制的方式进行调制并输出调制波，而压电元件31发出与该调制波对应的超声波的情况进行说明。
图6的波形W图示压电元件31发出同时使用相位调制方式和振幅调制方式进行调制的超声波的情况下的该超声波的波形的一个例子。
在图6的情况下，脉冲产生器15产生包含从最高位开始依次为[11111000]的八位的代码的脉冲信号(图示在图6的上段的表)。而且示出调制器32按照从高位到低位的顺序，对每一位交替地分配振幅调制方式和相位调制方式来进行调制。并且，压电元件31(参照图1)发出波形W的超声波，作为与该调制的调制波对应的超声波。
此外，在图6例示调制器32在振幅调制方式中表示0的情况下，对该部分的突发长度以振幅调制方式中表示1的部分的一半的突发长度进行调制的情况。
图2所示的检波器35是具有用于对压电元件31接受的振动进行解调来获取解调信号的解调功能的功能部。此外，在本实施方式中，压电元件31接受的振动是超声波，特别是压电元件31发出的超声波的反射波。
在本实施方式中，检波器35具有作为与相位调制方式、振幅调制方式、以及频率调制方式对应的解调部发挥作用的解调电路。
检波器35将解调的解调信号发送到控制部1的比较器17。接收了解调信号的控制部1判断解调信号的方式，而且，识别该解调信号所包含的信号。
在其它的实施方式1(图11)中，检波器511基于从振荡器411供给的基波对压电元件311接收的超声波进行解调。检波器511原则上进行与在调制器2进行的调制相反的操作作为解调。
〔车辆侧通信部的构成〕
如图1所示，车辆侧通信部2是用于车辆200以及距离测量装置100与外部网络进行通信的功能部。在本实施方式中，车辆侧通信部2经由车载天线20和与所谓的因特网N连接的公共通信用天线60，与因特网N连接。车辆侧通信部2经由该因特网N，能够与和因特网N连接的道路信息服务器61、环境信息服务器63进行通信。
〔存储部的构成〕
如图1所示，车辆侧存储部4是用于存储和读出车辆200以及距离测量装置100利用的各种信息的存储装置。
在本实施方式中，在车辆侧存储部4具有存储了设想车辆200行驶的道路网的信息的地图信息DB41、存储了用于控制部1根据与对象物9的距离信息检测障碍物91的检测关系信息的测量条件DB42、暂时存储从道路信息服务器61获取的路面信息、TOF传感器部3获取的距离信息的暂时存储DB49、以及储存用于控制部1执行各种动作的基本程序的程序DB。
在地图信息DB41记录有至少能够根据纬度经度确定道路90的道路地图的信息。
在测量条件DB42根据道路的路面的状态存储有用于基于距离信息来识别障碍物91和道路92的凹凸93的检测关系信息。例如，能够预先存储与某个道路90为良好地铺设的铺设道路、损伤的铺设道路、砂石道或者未铺设的道路的各个情况对应的检测关系信息。
〔控制部的构成〕
如图1所示，控制部1是车辆200的ECU(发动机控制单元)，在本实施方式中具有控制距离测量装置100整体的功能。
如图2所示，控制部1具有作为中央运算装置的CPU10作为核心机构。控制部1还具备脉冲产生器15和比较器17。并且，在其它的实施方式2(图13)中，具有储存了控制部1的动作程序的存储部19。
CPU10是执行控制部1中的脉冲产生器15以及比较器17以外的功能的功能部，是根据储存于存储部19的程序进行动作的运算单元(图13)。
脉冲产生器15是生成包含规定的代码的信号的信号产生器。脉冲产生器15生成包含距离测量装置100所固有的规定的代码(固有的代码串，或者成为识别ID的代码串)的信号，作为识别信号。
在本实施方式中，脉冲产生器15作为控制部1将生成的识别信号供给(传输)至调制器32。
脉冲产生器15根据从CPU10发送的动作指令，进行生成包含规定的代码的信号的动作。
脉冲产生器15生成包含规定的位长且为规定的位排列的二进制数的代码的信号。
作为规定的位长例如能够选择八位的位长。
作为规定的位排列可以选择任意的排列。
脉冲产生器15以脉冲信号(脉冲的开启关断)输出规定的位长的各位。脉冲产生器15在规定的定时发出脉冲的情况下(脉冲开启)，该规定的定时的脉冲表示二进制数的1，在规定的定时不发出脉冲的情况下(脉冲关断)，该规定的定时表示0。
脉冲产生器15在位长为八位的情况下，输出八次的脉冲的开启及关断的组合的信号。
以下，将脉冲产生器15在规定的定时发出脉冲的状态设为代码1。另外，将脉冲产生器15在规定的定时不发出脉冲的状态设为代码0。
另外，在仅称为脉冲的情况下，是指代码1或者代码0的任意一个。
另外，在称为脉冲信号的情况下，是指多个脉冲的组合。
此外，作为脉冲产生器15产生脉冲的规定的定时，例如能够使其与振荡器34振荡的基波的定时(例如，周期)同步。
在本实施方式中，使其与振荡器34振荡的基波的周期同步，具体而言，原则上每隔进行八波振荡的定时(八个周期)，产生一次脉冲。
比较器17是用于对从TOF传感器部3的检波器35获取的信号(解调信号)所包含的代码和脉冲产生器15的代码进行比较来判定一致或不一致的运算单元。
比较器17将该判定的结果(以下，称为判定结果)发送给CPU10。
CPU10是执行控制部1中的脉冲产生器15以及比较器17以外的功能的功能部，是根据储存于车辆侧存储部4的程序DB43(参照图1)的程序进行动作的运算单元。
CPU10作为控制部1，基于从比较器17获取的判定结果和获取了该判定结果的定时计算与对象物9的距离。
另外，CPU10作为控制部1，能够对预先记录于测量条件DB42的检测关系信息、经由道路信息服务器61从路面信息DB71获取的当前测量的道路的路面信息、以及TOF传感器部3为了检测障碍物91而获取的距离信息进行对比，决定当前测量的道路上的障碍物91的检测条件。
另外，在其它的实施方式1(图11)中，CPU10还在规定的条件下，作为控制部1对调制器211指示调制的协议。
在其它的实施方式1(图11)中调制的协议是指超声波的频率、所谓的调制方式、脉冲产生器15生成的各脉冲所对应的突发波的突发长度的设定、脉冲产生器15生成的代码的信息等方式。CPU10能够作为控制部1，对调制器211指示调制方式、突发长度的设定等调制的协议。
以下，例示调制器211以同时使用相位调制方式和振幅调制方式两个调制方式进行调制的方式进行调制的情况进行说明。
调制器211能够与脉冲产生器15生成的各脉冲对应地切换突发波的突发长度进行调制，作为多个调制的协议的切换。
即，在本实施方式中在振幅调制方式中表示0的情况下，通过缩短突发长度，得到相对较小的振幅。
在其它的实施方式2(图13)中，调制器212具有对振荡器412发出的基波进行调制(以下，有时仅称为调制)，并将调制波发送给压电元件312的调制电路(未图示)，即产生用于驱动压电元件312的电压的电路(未图示)。
调制器212在其它的实施方式2中，将振荡器412发出的基波作为载波，并根据脉冲产生器15产生的信号对该基波进行调制，生成包含信号信息的调制波。
然后调制器212将该调制波作为电压的波，即、将使相位、振幅的强弱变化的电压施加给压电元件312，来驱动压电元件312。压电元件312根据从调制器212施加的电压进行振动，发出调制的超声波，即、包含信号信息的超声波。
调制器212能够输出以规定的方式附加了作为固有的规定的代码的识别信号的调制波。
这里，规定的方式是指调制的协议。
在本实施方式中，调制器212能够根据控制部1的指示，切换或者组合多个调制的协议进行调制。
调制器212能够切换多个调制方式进行调制作为多个调制的协议的切换。
调制器212作为多个调制方式至少能够切换相位调制方式、振幅调制方式、以及频率调制方式来使用。
另外，调制器212能够同时使用(组合，或者重叠)多个调制方式进行调制。
调制器212能够与脉冲产生器15生成的各脉冲对应地切换突发波的突发长度进行调制，作为多个调制的协议的切换。
即，在本实施方式中振幅调制方式中表示0的情况下，通过缩短突发长度，得到相对较小的振幅。
图13以及图14所示的检波器512是具有用于对压电元件312接受的振动进行解调并获取解调信号的解调功能的功能部。此外，在本实施方式中，压电元件312接受的振动是指超声波，特别是压电元件3发出的超声波的反射波。
检波器512在其它的实施方式2中，如图14所示，作为至少作为与相位调制方式、振幅调制方式、以及频率调制方式对应的解调部发挥作用的解调电路，分别具有ASK解调部51、FSK解调部52、PSK解调部53。
另外，检波器512具有用于对压电元件312接收的超声波的频率进行解析的所谓的FFT电路50。FFT电路50解析出的频率的信息分别发送到ASK解调部51、FSK解调部52、PSK解调部53。此外，FFT是指快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform)。
ASK解调部51、PSK解调部53分别具有独立的频率振荡器51a、频率振荡器53a，并与从FFT电路50接收的频率的信息对应地，产生解调所需要的任意的频率。
ASK解调部51、FSK解调部52、以及PSK解调部53作为检波器512将解调出的解调信号发送给比较器17。接收了解调信号的控制部1判断解调信号的方式，而且，识别该解调信号所包含的信号。
作为检测条件，例如在接收了具有超过规定的阈值的波峰的反射波的情况下，能够将该反射波定义为来自障碍物91的反射波。
而且，例如能够将未铺设的道路的情况下的规定的阈值设为比良好地铺设的道路的情况下的规定的阈值大的阈值。
后述反射波的接收、距离测量、以及障碍物91的检测。
此外，在本实施方式中，例如能够通过由控制部1从导航部5获取能够由具有所谓的GPS(全球测位系统，Global Positioning System)的车辆导航装置亦即导航部5获取的包含纬度以及经度的信息的GPS信息，由控制部1读出地图信息DB41中所存储的地图信息，并由控制部1对GPS信息与地图信息进行对比来确定出当前测量的道路(当前行驶的道路)。
〔动作的说明〕
〔障碍物的检测动作的基本的说明〕
以下，对由距离测量装置100进行的障碍物91的检测和距离的测量动作进行说明。
在本实施方式中，距离测量装置100通过所谓的飞行时间(Time－Of－Flight，TOF)法，测量距离。
在图7图示说明基于TOF法的距离信息、以及基于距离信息的距离测量的基本的概念的图表。
图7的图表的横轴表示时间的经过。
图7的图表的纵轴表示振幅的大小。
线E1是压电元件31的振动的振幅的包络线(envelope)，是本实施方式中的距离信息的一个例子。
在本实施方式中，压电元件31如上述那样，发出调制后的超声波。
后述该调制后的超声波的振荡的具体例。
压电元件31每隔规定的间隔被调制器32驱动振荡时间T1。
在图7图示压电元件31被调制器32驱动振荡时间T1而振动(强制振动)后，基于惯性的振动持续回响时间T2(所谓的回响)，其后，受到来自外部的振动的情况。
在图7的图示的情况下，压电元件31在从压电元件31的驱动开始起时间Tp后，接受超过规定的阈值Th1的大小的振动波峰P1。该振动波峰P1通常是来自障碍物91(参照图1)的反射波的波峰。
此外，阈值Th1是用于识别来自道路90的伴随着道路的凹凸的较小的反射波和来自障碍物91的反射波的值。阈值Th1是道路90为良好地铺设的铺设道路的情况下的检测关系信息的一个例子，在本实施方式中是预先存储于测量条件DB42的值。
在本实施方式中，具有超过阈值Th1的波峰的反射波定义为来自障碍物91的反射波。另一方面，具有不超过阈值Th1的波峰的反射波一般定义为由道路90的凹凸而产生的反射波。
在利用TOF法测量与障碍物91的距离的情况下，将振动波峰P1的起点识别为反射波的接收的起点即可。
在图7中，振动波峰P1的起点以从时间Tp回溯时间ΔT的点进行图示。通常，时间ΔT的长度与振荡时间T1相等。换句话说，能够从时间Tp减去振荡时间T1来求出压电元件31发出的超声波的反射波的接收所需要的时间Tf。
例如在图7的情况下，从开始了压电元件3的驱动的时刻(0)，到从到达表示振动波峰P1的时间Tp的时刻回溯时间ΔT的时刻为止的时间与时间Tf对应。或者，从到达振荡时间T1的时刻到到达表示振动波峰P1的时间Tp的时刻为止的时间也是与时间Tf相同的时间长度。
这样，在本实施方式中，线E1(压电元件31的振动的振幅的包络线)是距离信息的一个例子。在本实施方式中，线E1作为根据压电元件31的振动的振幅获取的数值数据，通过控制部1存储于暂时存储DB49。
压电元件31接收的反射波被检波器35解调，取出的解调信号发送到控制部1的比较器17。
这里，压电元件31发出的超声波的反射波具有包含规定的代码的信息。因此，被检波器35解调并取出的信号包含脉冲产生器15生成的规定的代码。因此，若比较器17的判定结果一致，则控制部1能够将该反射波识别为压电元件31发出的超声波的反射波，检测出障碍物91的存在。而且，控制部1能够通过求出时间Tf，并对时间Tf的一半的时间乘以音速，来求出与障碍物91的距离。
此外，这里音速是根据车辆200的周围的气温、湿度、气压等而变动的特性，所以在本实施方式中，控制部1基于车辆200具备的环境传感器部8获取的气温、湿度、气压等环境的信息亦即环境值，正确地求出车辆200行驶的环境下的音速。由此，控制部1能够获取修正了环境值的变动的正确的距离信息。
另外，在环境传感器部8产生障碍而不能够获取环境值的情况下，控制部1使车辆侧通信部2与环境信息服务器63进行通信，从环境信息服务器63获取周围的环境值，来正确地求出车辆200行驶的环境下的音速。由此，控制部1即使在环境传感器部8产生了障碍的情况下，也能够获取修正了环境值的变动的正确的距离信息。
〔关于误检测的避免〕
对比较器17的判定结果不一致的情况进行补充。
图8除了图7所示的线E1之外，还重叠图示具有振动波峰P2的超声波的入射作为线Ef。该线Ef例如是压电元件31接收的搭载于其它的车辆300(参照图1)等的其它的距离测量机发出的超声波或其反射波。
在图8所示的情况下，在具有振动波峰P2的超声波不包含含有规定的代码的信号。因此，即使在振动波峰P2超过阈值Th1的情况下，比较器17也进行不一致的判定，所以控制部1能够将压电元件31接收的具有振动波峰P2的超声波识别为不是压电元件31发出的超声波的反射波。
这样，通过发出包含规定的代码的超声波，并接收，从而控制部1能够避免误检测，能够使距离测量装置100的测量性能提高。
〔关于路面信息的补充说明〕
基于图7补充存储于路面信息DB71的路面信息。
例如良好地铺设的道路平坦。因此，如图7所例示那样，看不到不小的反射波，而能够得到持续地检测到较小的反射波那样的距离信息的道路作为良好地铺设的铺设道路存储于路面信息DB71。
另外，在损伤的铺设道路经常看到不大的凹凸。因此，时常看到不小的反射波，且通常持续地检测到较小的反射波那样的道路例如作为损伤的铺设道路存储于路面信息DB71。
若为砂石道，则连续地存在不大的凹凸。因此，持续地检测到不小的反射波那样的道路例如作为砂石道存储于路面信息DB71。
在未铺设的道路的情况下，存在较大的凹凸。因此，不定期地检测到不小的反射波、稍大的反射波那样的道路例如作为未铺设的道路存储于路面信息DB71。
〔关于检测条件的变更〕
对检测条件的变更进行说明。
图9所示的线E2与图7所示的线E1相同，是压电元件31的振动的振幅的包络线(envelope)，但与图7所示的线E1不同，与来自障碍物91的反射波的振动波峰P1一起，具有振动波峰P3和振动波峰P4。此外，具有振动波峰P1、振动波峰P3、以及振动波峰P4的反射波分别具有包含规定的代码的信息。
另外，在图9一并示出阈值Th1和比阈值Th1大的阈值Th2。
这里，如上述那样阈值Th1是良好地铺设的铺设道路的情况下的阈值。
另外，阈值Th2是未铺设的道路的情况下的阈值。
阈值Th2也与阈值Th1相同，在本实施方式中是预先存储于测量条件DB42的值，是本实施方式中的检测关系信息的一个例子。
在图9中，振动波峰P1处于比阈值Th2以及阈值Th1大的位置。振动波峰P3处在比阈值Th1大的位置，并处在比阈值Th2小的位置。振动波峰P4处在比阈值Th1小的位置。
如上述那样，由于具有振动波峰P1、振动波峰P3、以及振动波峰P4的反射波分别具有包含规定的代码的信息，所以认为具有振动波峰P1、振动波峰P3、以及振动波峰P4的反射波分别是压电元件31发出的超声波的反射波。因此，在图9的例子中，振动波峰P3、以及振动波峰P4是障碍物91的反射波，还是起因于道路92的凹凸93的反射波成为问题。
因此，在本实施方式中，控制部1通过如以下那样选择与当前测量的道路90对应的阈值，不管路面的状态如何都能够以较高的精度进行测量。
控制部1在测量时，首先，从道路信息服务器61获取当前测量(行驶)的道路的路面信息。
控制部1若获取例如道路92为良好地铺设的道路的信息，作为路面信息，则控制部1将该路面信息和从测量条件DB42读出的检测关系信息进行对比，选择阈值Th1。
接下来，控制部1对该阈值Th1和作为距离信息的线E2进行对比。
在图9的情况下，振动波峰P3比阈值Th1大，所以判定为障碍物91的反射波。另一方面振动波峰P3比阈值Th1小，所以判定为道路92的表面的凹凸93。
另一方面，控制部1若获取道路92为未铺设的道路的信息，作为路面信息，则控制部1对该路面信息和从测量条件DB42读出的检测关系信息进行对比，选择阈值Th2。
接下来，控制部1对该阈值Th2和作为距离信息的线E2进行对比。
在图9的情况下，振动波峰P3以及振动波峰P4比阈值Th2小，所以判定为道路92的表面的凹凸93。
这样，通过从道路信息服务器61获取当前测量的道路92的路面信息，并对该路面信息和检测关系信息以及距离信息进行对比，设定(选择)适当的阈值，而能够不管道路92的路面的状态如何，都能够识别检测出道路92的凹凸93和障碍物91等，即不管路面的状态如何都能够以较高的精度进行测量的距离测量装置100的测量性能提高。
〔关于距离信息的发送〕
在本实施方式中，控制部1将距离信息发送给道路信息服务器61，并将该距离信息存储于距离信息DB72。具体而言，道路信息服务器61基于来自控制部1的要求，将接收的该距离信息存储于存储服务器7的距离信息DB72。
并且在本实施方式中，控制部1在获取的距离信息相对于前一个发送到道路信息服务器61的上述距离信息变化了规定以上的情况下，将该刚获取的距离信息发送给道路信息服务器61，并且存储于暂时存储DB49。
在本实施方式中，控制部1若获取距离信息(以下，称为最新信息)，则从暂时存储DB49读出前一个发送到道路信息服务器61的距离信息(以下，称为前一个信息)。然后，控制部1对该最新信息和该前一个信息进行比较，若该最新信息从该前一个信息变化了规定以上则向道路信息服务器61发送该最新信息。另一方面，控制部1对该最新信息和该前一个信息进行比较，若该最新信息从该前一个信息未变化规定以上则不向道路信息服务器61发送该最新信息。
这里，作为从前一个信息变化规定以上，例如能够列举检测出的振动的波峰的数目的增加或者减少、检测出的振幅的平均值的增大减少等。
这样，通过仅在最新信息相对于前一个信息变化的情况下，向道路信息服务器61发送该最新信息，能够降低通信量。另外，能够避免通信量的增大，避免通信网络的拥挤，并仅更新需要的量的道路信息服务器的信息。
以下，根据图10的流程图对控制部1是否将最新信息发送给道路信息服务器61的判断顺序进行说明。
若距离测量装置100的压电元件31振荡(步骤#01)，则控制部1获取最新信息(步骤#02)。
若步骤#01的振荡为车辆200的行驶开始后的初次的振荡(步骤#03：是)，则控制部1使车辆侧通信部2将该最新信息发送到道路信息服务器61(步骤#06)，另外，在暂时存储DB49存储该最新信息(步骤#07)，并结束判断(步骤#08)。
若步骤#01的振荡不为初次的振荡(步骤#03：否)，则移至步骤#04，从暂时存储DB49读出前一个信息(步骤#04)。
然后在最新信息与前一个信息相比不同于规定以上的情况下，移至步骤#06。
在最新信息与前一个信息相比未不同于规定以上的情况下，移至步骤#08结束判断(步骤#08)。
如以上那样，能够提供使距离测量的测量性能提高的距离测量装置。
〔关于最短可测量距离〕
对其它实施方式1(图11)中使用的基于TOF法的距离测量的最短可测量距离进行补充。
根据图7可知，基于TOF法的距离测量需要至少在经过了振荡时间T1以及回响时间T2之后接收反射波。换句话说，基于利用了超声波的TOF法的最短可测量距离是对音速乘以振荡时间T1与回响时间T2的和后的值的一半的距离。
因此，例如若缩短振荡时间T1，则能够使最短可测量距离成为更短的距离，能够进行近距离测量，能够扩大可测量的距离范围(扩大距离测量装置100的测量的区域)。
〔关于超声波的调制〕
在其它实施方式1(图11)中，如图6所例示的那样，压电元件311发出同时使用相位调制方式和振幅调制方式进行了调制的超声波。
在其它的实施方式1中，例示脉冲产生器15产生包含八位的代码的信号，压电元件311发出进行了包含八位的代码的信息的调制的超声波的情况进行说明。
在图6例示脉冲产生器15发出包含从最高位开始依次为[11111000]的八位的代码的脉冲信号，调制器211按照从上位到下位的顺序，对每一位交替地分配振幅调制方式和相位调制方式进行调制来表示，压电元件311(参照图11)发出与该调制的调制波对应的超声波的情况下的振动的波形W。
并且，在图6例示调制器211在振幅调制方式中表示0的情况下，以按照振幅调制方式中表示1的部分的一半的突发长度调制该部分的突发长度的情况。
根据图6可知，在本实施方式中，调制器211作为多个调制方式至少同时使用相位调制方式以及振幅调制方式调制载波，所以能够在短时间进行更大的发送位数(较长的代码串)的发送。
由于像这样能够在短时间进行更大的发送位数的发送，所以能够设定许多识别信号，或者识别ID等，例如能够减少与其它的距离测定器的串扰的风险。
另外，在其它的实施方式1中，由于能够在短时间进行更大的发送位数的发送，所以若为相同的发送位数(相同的代码串)，则能够进一步缩短振荡时间T1。
因此，也能够缩短振荡时间T1，扩大距离测量装置100的测量的区域。
如以上那样，能够提供使距离测量的测量性能提高的距离测量装置。
调制器212根据控制部1的指示，按照规定的调制的协议进行调制。
在其它的实施方式2(图13)中，调制器212根据控制部1的指示，任意地切换或者组合调制方式来使调制波振荡。
另外，调制器212如上述那样基于从作为控制部1的脉冲产生器15供给的信号的信息进行调制，但在本其它的实施方式2中控制部1根据需要变更代码的信息。因此，调制器212与作为来自控制部1的指示的脉冲产生器15的信号的信息的变更对应地，按照规定的位长、规定的位排列进行调制。
另外，在其它的实施方式2(图13)中，压电元件312能够根据调制器212输出的调制波，发出以相位调制方式、振幅调制方式、频率调制方式的任意一个或者这些方式的组合进行了调制的超声波。
以下，例示调制器212按照同时使用相位调制方式和振幅调制方式两个调制方式进行调制的方式进行调制并输出调制波，而压电元件312发出与该调制波对应的超声波的情况进行说明。
在图8图示压电元件312发出同时使用相位调制方式和振幅调制方式进行了调制的超声波的情况下的该超声波的波形的一个例子。
〔关于调制的协议的决定〕
在图13图示其它的车辆200例如以障碍物检测等为目的，而发出超声波的情况。以下将该车辆200发出的超声波称为噪声。
在该噪声以与距离测量装置100使用的调制的协议相同的协议进行调制的情况下，有可能该噪声干扰距离测量装置100发出的超声波。
因此，在其它的实施方式2中距离测量装置100在从压电元件312发出附加了识别信号的超声波(调制器212输出调制波)时，通过预先利用压电元件312接收周围的超声波(例如，上述的噪声)，并利用检波器512进行解调，控制部1能够预先知晓该周围的超声波的调制方式、该周围的超声波所包含的信号等该周围的超声波的解调信号的方式，即、该周围的超声波(在图13的图示的情况下为噪声)的调制的协议。
此外，在从压电元件312发出附加了识别信号的超声波时，或者，调制器212输出调制波时例如包含接通距离测量装置100的开关之后(通电开始后)、最初从压电元件312进行振荡的情况下、从压电元件312间歇地进行振荡的情况下的进行各振荡时、以及从压电元件312振荡规定期间或者规定次数，开始其下一个规定期间或者规定次数的振荡时等。
另外，在从压电元件312发出附加了识别信号的超声波时，预先是指在不为压电元件312进行振荡，或者接收压电元件312(自己)发出的附加了识别信号的超声波的反射波的情况的期间，进行周围的超声波(噪声)的接收，来知晓该周围的超声波(噪声)的调制的协议。
然后，控制部1根据解调信号判断协议，并将该解调信号的协议相关的信息输出给调制器212。在其它的实施方式2中，作为解调信号的方式，控制部1对调制器212输出以与噪声不同的协议，即、与噪声不同的超声波的调制方式进行调制，或者附加与噪声不同的识别信号(信号)来进行调制的主旨的指令的信息。
调制器212基于控制部1的指令的信息，以与噪声的协议不同的协议调制载波。
以下，根据图15说明控制部1(CPU10)判断解调信号的协议，并决定调制的协议的顺序。
若距离测量装置100开始测量(步骤#00)，则首先，确认是否为初次的超声波的振荡(步骤#011)。这里，初次是指之后进行振荡的超声波的协议的设定未存储于存储部19的情况。例如，是指在切断距离测量装置100的开关，而将存储部19中的之后振荡的超声波的协议的设定的记录消除(初始化，或者复位)等之后，再次接通距离测量装置100的开关之后，第一次发出超声波的情况。
若超声波的振荡不为初次(步骤#011：否)，则移至步骤#11。后述步骤#11以后。
若超声波的振荡为初次(步骤#011：是)，则移至步骤#021利用压电元件312接收周围的超声波(步骤#021)，比较器17作为控制部1从检波器512获取解调信号，判定周围的超声波的协议(步骤#031)，并设定与该周围的超声波的协议不同的协议作为之后振荡的超声波的协议，并将该设定记录于存储部19。
控制部1其后将该设定发送给调制器212。调制器212将根据该设定调制的调制波发送给压电元件312。接收了该调制波的压电元件312作为距离测量装置100，发出用于距离测量的超声波。
对步骤#11以后进行说明。
在步骤#11中，CPU10作为控制部1，从存储部19读出并获取当前设定的协议(以下，称为当前协议)的设定。
接下来，控制部1利用压电元件312接收周围的超声波(步骤#13)。
接下来，比较器17作为控制部1从检波器512获取解调信号，并将其与当前协议进行比较(步骤#13～#15)。
在步骤#13中，首先，判断解调信号的调制方式与当前的协议中选择的调制方式的一致或者不一致。
在不一致的情况下(步骤#13：否)，移至步骤#29，维持当前的协议。
在一致的情况下(步骤#13：是)，移至步骤#14。
在步骤#14中，判断当前的协议所设定的位长的一致或者不一致。
在不一致的情况下(步骤#14：否)，移至步骤#29，维持当前的协议。
在一致的情况下(步骤#14：是)，移至步骤#15。
在步骤#15中，判断当前的协议所设定的位排列(代码)的一致或不一致。
在不一致的情况下(步骤#15：否)，移至步骤#29，维持当前的协议。
在一致的情况下(步骤#15：是)，移至步骤#19，变更协议。
在其它的实施方式2(图13)中，在变更协议的情况下，例如能够以调制方式、位长、以及位排列的任何一个都不同的方式进行变更。
在压电元件312接收的周围的超声波使用频率调制方式，该周围的超声波所包含的信号的位长为四位，位排列为[0101]的情况下，例如能够如以下那样变更协议。
即，能够选择同时使用相位调制方式和振幅调制方式两个调制方式进行调制的振幅相位调制方式作为与频率调制方式不同的调制的方法。并且，能够使识别信号的位长为八位这样，设定为与四位不同的位长。并且，能够使位排列为[11111000]那样，设定为与[0101]不同的位排列。此外，在该例中，以在识别信号的[11111000]这样的位排列中不包含该周围的超声波所包含的信号的[0101]这样的位排列的方式进行设定。
如以上那样，能够提供使距离测量的测量性能提高的距离测量装置。
〔其它实施方式〕
(1)在上述实施方式中，将压电元件31的共振频率设为40kHz，但压电元件31的共振频率并不限定于此，能够在超过人的可听范围的音域(频率带)任意地设定。此外，超过人的可听范围的音域例如是指20kHz以上的频带的超声波的音域。
(2)在上述实施方式中，对调制器32同时使用相位调制方式和振幅调制方式两个调制方式进行调制的情况进行了说明。
然而，调制器32也可以除了相位调制方式和振幅调制方式两个调制方式之外，还同时使用频率调制方式进行调制。通过同时使用更多的调制方式，能够在短时间进行更大的发送位数的发送。
或者，调制器32也可以使用相位调制方式、振幅调制方式或者频率调制方式中任意一个进行调制。
(3)在上述实施方式中，对控制部1将距离信息发送给道路信息服务器61，道路信息服务器61基于来自控制部1的要求，将该距离信息存储于存储服务器7的距离信息DB72的情况进行了说明。
然而，也能够若控制部1将距离信息发送到道路信息服务器61，则道路信息服务器61自发地(即使没有来自控制部1的要求)将该距离信息存储于存储服务器7的距离信息DB72。
(4)在上述实施方式中，例示作为规定的位长为八位的位长的情况进行了说明。
然而，位长的设定任意，能够选择防止串扰所需要的位长。例如也可以使位长为十六位。
(5)在上述实施方式中，例示了控制部1在获取的距离信息相对于在其之前刚刚发送到道路信息服务器61的上述距离信息变化了规定以上的情况下，将该刚刚获取的距离信息发送给道路信息服务器61的情况。
然而，控制部1也能够在每次获取都将获取的距离信息发送给道路信息服务器61。另外，控制部1也能够每当获取多次则集中多次获取的距离信息将获取的距离信息发送给道路信息服务器61。
(6)在上述实施方式中，例示了TOF传感器部3具备发出超声波的压电元件31的情况。
然而，也能够代替压电元件31，而具备产生光的LED等发光装置，或者例如发出太赫兹波等电磁波的器件。
(7)在上述实施方式中，在检测条件的变更的说明中，对控制部1在作为路面信息获取了道路92为良好地铺设的道路的信息的情况下选择阈值Th1，在获取了道路92为未铺设的道路的信息的情况下选择阈值Th2的例子进行了说明。
然而，控制部1除了良好地铺设的道路的信息、未铺设的道路的信息以外，还能够获取损伤的铺设道路的信息、砂石道等更详细的路面信息，作为路面信息。该情况下，能够与这些各个详细的路面信息对应地设定独立的阈值，并预先存储于测量条件DB42。然后，与获取的详细的路面信息对应地，切换选择这些阈值。
(8)在上述实施方式中，例示了CPU10作为控制部1，对预先记录于测量条件DB42的检测关系信息、经由道路信息服务器61从路面信息DB71获取的当前测量的道路的路面信息、以及TOF传感器部3为了检测障碍物91而获取的距离信息进行对比，决定当前测量的道路上的障碍物91的检测条件的情况。另外，例示了该路面信息是对道路的状态进行了分类的信息的主旨。
然而，控制部1也能够代替经由道路信息服务器61从路面信息DB71获取对道路的状态进行了分类的信息亦即路面信息，而获取若测量当前测量的道路则设想获取的理想的距离信息(设想压电元件31接收的反射波的信息)作为路面信息。
(9)在上述实施方式中，例示了在表示代码的情况下，例如在相位调制方式的情况下与载波相同的相位表示二进制数的1，与载波偏移了π的相位表示二进制数的0，代码的最小单位为二值的情况。
然而，代码的表示方法并不限定于上述例示。代码除了二进制数以外也能够使用其它的进位计数制，例如十进制数。另外，也能够在各调制方式中进行超过二值的调制。
具体而言例如，也可以在相位调制方式的情况下，以与载波相同的相位表示十进制数的0(0)，以后，与载波偏移了π/4的相位表示十进制数的1，偏移了π/2的相位表示十进制数的2，偏移了3π/4的相位表示十进制数的3，以四值进行表示。该情况下，也可以不以十进制数表示，而与上述实施方式相同，以二进制数进行表示。例如，能够以与载波相同的相位表示二进制数的00，以后，以与载波偏移了π/4的相位表示二进制数的01，以偏移了π/2的相位表示二进制数的10，以偏移了3π/4的相位表示二进制数的11。
同样地，在振幅调制方式、频率调制方式的情况下，也能够采用二进制数以外的其它的进位计数制，而且，进行超过二值的调制。例如在振幅调制方式的情况下，也能够设定四个等级作为振幅的等级，表示二进制数的00、01、10、11的四值，或者，十进制数的0、1、2、3的四值。另外，也能够设定更多的等级，以超过四值的方式进行表示。同样地在频率调制方式的情况下，也能够对载波设定多个等级的大小的频率变化，来表示多值。
(10)在上述实施方式中，例示了在利用振幅调制方式进行调制的情况下，相对于表示二进制数的1的相对较大的振幅，在将该振幅设为100％的情况下，将50％的振幅作为表示二进制数的0的情况下的目标振幅进行调制控制，且在100％与50％的平均值亦即75％以下的振幅的情况下，表示二进制数的0的情况。
然而，也可以在仅利用振幅调制方式进行调制的情况下，在表示二进制数的0的情况下，将0％的振幅作为表示二进制数的0的情况下的目标振幅进行调制控制。该情况下，例如能够在作为100％与0％的平均值的50％以下的振幅的情况下，表示二进制数的0。
(11)在上述实施方式中，例示了TOF传感器部3具备发出超声波的压电元件31、对压电元件31发出的超声波的基波进行振荡的振荡器34、以及调制振荡器34振荡的基波的调制器32，调制器32能够以与控制部1的指示对应的调制方式进行调制，调制器32根据控制部1的指示，以相位调制方式、振幅调制方式、频率调制方式的任意一个或者组合这些方法振荡调制波的情况。
然而，TOF传感器部3不需要一定具备调制器32，另外，调制器32不需要一定振荡调制波。例如，TOF传感器部3也能够从压电元件31发出与基波对应的超声波。
(12)在上述实施方式中，对调制器211在振幅调制方式中表示0的情况下，利用振幅调制方式中表示1的部分的一半的突发长度调制该部分的突发长度的情况进行了说明。
然而，也可以在以振幅调制方式表示0的情况下，使该部分的突发长度为利用振幅调制方式表示1的部分相同的突发长度。
(13)在上述实施方式中，例示了调制器211按照从高位到低位的顺序，对每一位交替地分配振幅调制方式和相位调制方式来调制脉冲产生器15以八位发出的信号的情况。
然而，调制器211也可以利用相位调制方式调制高四位并表示，并利用振幅调制方式调制低四位并表示。
(14)在上述实施方式中，对脉冲产生器15生成包含规定的位长且为规定的位排列的二进制数的代码的信号，作为该位长例如选择八位的位长，作为规定的位排列可以选择任意的排列的情况进行了说明。该情况下，作为任意的排列，能够包含错误检测用的奇偶校验位。
例如，在八位的位长的情况下，也可以使最高位为1，并使用最低位作为错误检测用的奇偶校验位。作为错误检测，例如能够使用奇数奇偶校验方式。
另外，在上述实施方式中为了能够进行更大的发送位数的发送，除了采用奇偶校验位以外，也能够采用错误修正位等，使识别性提高。
(15)在上述实施方式中，对调制器212在振幅调制方式中表示0的情况下，利用振幅调制方式中表示1的部分的一半的突发长度调制该部分的突发长度的情况进行了说明。
然而，也可以在振幅调制方式中表示0的情况下，使该部分的突发长度为与振幅调制方式中表示1的部分相同的突发长度。
(16)在上述实施方式中，例示了调制器212按照从高位到低位的顺序，对每一个位交替地分配振幅调制方式和相位调制方式调制脉冲产生器15以八位发出的信号的情况。
然而，调制器211也可以利用相位调制方式调制高四位并表示，并利用振幅调制方式调制低四位并表示。
(17)在上述实施方式中，例示了若超声波的振荡不为初次，则移至步骤#11，与当前协议进行比较(步骤#13～#15)的情况。而且，对控制部1按照解调信号的调制方式、位长、位排列的顺序判断一致不一致，在先进行了不一致的判断的情况下，维持当前协议的情况进行了说明。
然而，控制部1也能够在解调信号的调制方式、位长、位排列的全部不一致的情况下，维持当前协议。这样一来，能够更可靠地预防误检测。例如，即使在位排列为[0101]的信号和[01010101]的信号位长不同，但包含成为相同的位排列的部分的情况下，也能够可靠地预防误检测。
(18)在上述实施方式中，例示了使用一个超声波振子的单元作为压电元件312，在发出与调制波对应的超声波时，压电元件312作为振荡元件使用，在接收周围的超声波时，相同的压电元件312作为受振元件使用的情况。
然而，如图16所示，也可以分配第一探测器3121(3)作为受振元件，并分配第二探测器3122(3)(压电元件单元的一个例子)作为振荡元件。这样一来，能够利用第一探测器3121(3)发出超声波，并且利用第二探测器3122(3)接收反射波以及其它的音波，所以能够更可靠地防止串扰，能够使距离测量的精度提高。
该情况下，第一探测器3121(3)只要至少能够接收超声波即可，例如不需要超声波的振荡所需要的电路、控制，而能够成为最适于受振的简单的构成的单元。此外，构成第一探测器3121(3)的单元也能够采用压电元件以外的元件。
同样地，第二探测器3122(3)只要能够发出超声波即可，例如不需要超声波的接收所需要的电路、控制，而能够成为具有简单的构成的压电元件的单元。
(19)在上述实施方式中，例示了在变更与噪声不同的协议的情况下，以调制方式、位长、以及位排列不同的方式进行变更的情况。
但是，除了调制方式、位长、以及位排列以外，也可以变更其它的方式，或者，在变更调制方式、位长、以及位排列的基础上还变更其它的方式。例如，也能够将突发长度变更为与噪声不同的突发长度。
(20)在上述实施方式中，例示了在表示代码的情况下，例如在相位调制方式的情况下与载波相同的相位表示二进制数的1，与载波偏移了π的相位表示二进制数的0，代码的最小单位为二值的情况。
然而，代码的表示方法并不限定于上述例示。代码除了二进制数以外也能够使用其它的进位计数制，例如十进制数。另外，也能够在各调制方式中进行超过二值的调制。
具体而言例如，也可以在相位调制方式的情况下，以与载波相同的相位表示十进制数的0(0)，以后，与载波偏移了π/4的相位表示十进制数的1，偏移了π/2的相位表示十进制数的2，偏移了3π/4的相位表示十进制数的3，以四值进行表示。该情况下，也可以不以十进制数，而与上述实施方式相同，以二进制数进行表示。例如，能够以与载波相同的相位表示二进制数的00，以后，以与载波偏移了π/4的相位表示二进制数的01，以偏移了π/2的相位表示二进制数的10，以偏移了3π/4的相位表示二进制数的11。
同样地，在振幅调制方式、频率调制方式的情况下，也能够采用二进制数以外的其它的进位计数制，而且，进行超过二值的调制。例如在振幅调制方式的情况下，也能够设定四个等级作为振幅的等级，表示二进制数的00、01、10、11的四值，或者，十进制数的0、1、2、3的四值。另外，也能够设定更多的等级，以超过四值的方式进行表示。同样地在频率调制方式的情况下，也能够对载波设定多个等级的大小的频率变化，来表示多值。
此外，上述实施方式(包含其它实施方式，以下相同)所公开的构成只要不产生矛盾，则能够与其它的实施方式所公开的构成组合进行应用，另外，在本说明书中公开的实施方式为例示，本发明的实施方式并不限定于此，在不脱离本发明的目的的范围内能够适当地改变。
本发明能够应用于距离测量装置。
附图文字说明
1…控制部，2…车辆侧通信部，211…调制器，212…调制器，3…TOF传感器部(距离传感器部)，311…压电元件(受振元件、振荡元件)，312…压电元件(受振元件、振荡元件、探测器)，4…车辆侧存储部，411…振荡器，412…振荡器，5…导航部，511…检波器，512…检波器(解调部)，7…存储服务器，8…环境传感器部，9…对象物，10…CPU(控制部)，15…脉冲产生器(控制部)，17…比较器(控制部)，19…存储部，20…车载天线，31…压电元件，3121…第一探测器(受振元件)，32…调制器，3122…第二探测器(振荡元件、压电元件单元)，34…振荡器，35…检波器，50…FFT电路，51…ASK解调部(解调部)，51a…频率振荡器，52…FSK解调部(解调部)，53…PSK解调部(解调部)，53a…频率振荡器，60…公共通信用天线，61…道路信息服务器，63…环境信息服务器，70…外部存储部，90…道路(对象物)，91…障碍物(对象物)，92…道路，93…凹凸，100…距离测量装置，200…车辆，300…车辆，A…振幅，DB41…地图信息，DB42…测量条件，DB43…暂时存储，DB71…路面信息，DB72…距离信息，E1…线，E2…线，Ef…线，N…因特网，P1…振动波峰，P2…振动波峰，P3…振动波峰，P4…振动波峰，T1…振荡时间，T2…回响时间，Td…延迟时间，Th1…阈值，Th2…阈值。

Claims (15)

1.一种障碍物检测传感器，具备：
控制部，决定道路上的障碍物的检测条件；
距离传感器部，通过发出振动波，并接收发出的振动波的反射波来获取距离信息；
通信部，与外部进行通信来获取路面信息；以及
存储部，存储用于基于上述距离信息来识别上述障碍物的检测关系信息，
上述控制部对从上述存储部读出的上述检测关系信息和从上述距离传感器部以及上述通信部获取的上述距离信息以及上述路面信息进行对比，决定上述检测条件。
2.根据权利要求1所述的障碍物检测传感器，其中，
上述通信部与具有存储了上述路面信息的外部存储部的道路信息服务器进行通信，
上述控制部从上述外部存储部获取上述路面信息。
3.根据权利要求2所述的障碍物检测传感器，其中，
上述控制部将上述距离信息从上述通信部发送到上述道路信息服务器，并使该道路信息服务器将该距离信息记录于上述外部存储部。
4.根据权利要求3所述的障碍物检测传感器，其中，
上述控制部在获取的上述距离信息相对于在其之前刚刚发送到上述道路信息服务器的上述距离信息变化了规定以上的情况下，将该获取的上述距离信息发送给上述道路信息服务器。
5.根据权利要求2～4中任意一项所述的障碍物检测传感器，其中，
具备获取环境值的环境传感器部，
上述控制部基于上述环境传感器部获取的环境值来修正上述距离信息。
6.根据权利要求2～5中任意一项所述的障碍物检测传感器，其中，
上述通信部与分发环境值的环境信息服务器进行通信，
上述控制部从上述环境信息服务器获取环境值，并基于该环境值来修正上述距离信息。
7.根据权利要求2～6中任意一项所述的障碍物检测传感器，其中，
上述道路信息服务器由云计算提供。
8.一种距离测量装置，具备：
振荡器，发出载波；
脉冲产生器，输出固有的代码作为脉冲信号；
调制器，对上述载波进行调制，输出与上述脉冲信号对应的调制波；
压电元件，发出以及接收与上述调制波对应的超声波；以及
控制部，基于对上述压电元件接收的上述超声波的反射波进行解调而获取的上述代码来计算距离，
上述调制器同时使用多个调制方式对上述载波进行调制。
9.根据权利要求8所述的距离测量装置，其中，
上述调制器使用相位调制方式、振幅调制方式、以及频率调制方式中至少两个调制方式，作为上述多个调制方式。
10.根据权利要求9所述的距离测量装置，其中，
上述调制器至少使用上述振幅调制方式对上述载波进行调制，并且，转换为与上述脉冲信号的各脉冲对应的突发波，并使利用上述振幅调制方式转换的调制波的振幅较小的上述脉冲所对应的突发波的突发长度相对于上述振幅较大的上述脉冲所对应的突发波的突发长度缩短。
11.一种距离测量装置，具备：
振荡器，发出载波；
调制器，输出以规定的方式对上述载波附加了识别信号的调制波；
振荡元件，发出与上述调制波对应的超声波；
受振元件，接收超声波；
解调部，对上述受振元件接收的超声波进行解调；以及
控制部，判断被解调的超声波的方式，
上述控制部在上述调制器输出上述调制波时，预先使上述受振元件接收超声波，进一步使上述解调部解调该接收的超声波而获取解调信号，并判断该解调信号的方式而将与该方式有关的信息输出给上述调制器，
上述调制器基于上述信息，以与上述解调信号的方式不同的方式对上述载波附加上述识别信号，并输出上述调制波。
12.根据权利要求11所述的距离测量装置，其中，
上述调制器输出附加了与上述解调信号不同的位排列的上述识别信号的上述调制波。
13.根据权利要求12所述的距离测量装置，其中，
上述位排列为与上述解调信号不同的位长。
14.根据权利要求11～13中任意一项所述的距离测量装置，其中，
上述调制器输出以与上述解调部进行解调的调制方式不同的方式进行调制的调制波。
15.根据权利要求11～14中任意一项所述的距离测量装置，其中，
作为上述振荡元件具备压电元件单元，
上述受振元件是与上述压电元件单元不同的单元。
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