CN113466875A - 物体检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及获得距物体的距离的检测结果和该物体的识别结果的物体检测系统，物体检测系统具备：信号处理部，对与接收波对应的处理对象信号进行取样，并取得差量信号，该差量信号基于在某检测时刻接收到的接收波所对应的至少一个样本量的处理对象信号的值、与在存在于检测时刻的前后的规定的时间长度的第一期间以及第二期间中的至少一方中接收到的接收波所对应的多个样本量的处理对象信号的值的平均值的差量；检测处理部，基于差量信号的值，根据时间的经过而多次对检测时刻的距物体的距离进行检测；以及识别处理部，基于距物体的距离、与检测出距该物体的距离的检测时刻的处理对象信号的值、的与时间的经过相对应的迁移，来识别物体。

Description

物体检测系统

技术领域

本发明涉及物体检测系统。

背景技术

以往，在基于使用了雷达的波动的收发而检测出距物体的距离时，作为用于减少因不是检测对象的物体的反射而产生的被称为杂波的噪声的处理，公知有CFAR(ConstantFalse AlarmRate：恒虚警率)处理。简要地说明CFAR处理，其是取得基于接收波所对应的处理对象信号的值(信号电平)、与该处理对象信号的值的平均值的差量的差量信号的处理。在CFAR处理中，基于差量信号的值，高精度地检测作为被检测对象的物体反射而返回的发送波的接收波，其结果是，能够高精度地检测出距物体的距离。

专利文献1：日本特开2006-292597号公报

这里，距物体的距离的检测结果例如可利用在车辆的行驶状态的控制等那样的各种控制。在该情况下，若获得距物体的距离的检测结果并且得到该物体是什么样的物体的识别结果，则能够更有效地执行各种控制，是有益的。

发明内容

因此，本发明的目的之一是提供一种能够获得距物体的距离的检测结果和该物体的识别结果的物体检测系统。

作为本发明的一个例子的物体检测系统具备：发送部，发送发送波；接收部，接收作为被物体反射而返回的发送波的接收波；信号处理部，对与接收波对应的处理对象信号进行取样，并取得差量信号，该差量信号基于在某检测时刻接收到的接收波所对应的至少一个样本量的处理对象信号的值、与在存在于检测时刻的前后的规定的时间长度的第一期间以及第二期间中的至少一方中接收到的接收波所对应的多个样本量的处理对象信号的值的平均值的差量；检测处理部，基于差量信号的值，根据时间的经过而多次对检测时刻的距物体的距离进行检测；以及识别处理部，基于距物体的距离、与检测出距该物体的距离的检测时刻的处理对象信号的值、的与时间的经过相对应的迁移，来识别物体。

根据上述物体检测系统，能够基于差量信号的值对距物体的距离进行检测，并且能够基于该距离与处理对象信号的值的迁移，来识别物体。因此，能够获得距物体的距离的检测结果和该物体的识别结果。

在上述物体检测系统中，识别处理部根据迁移是表示距物体的距离越小于规定以下则处理对象信号的值越大这样的第一趋势，还是表示距物体的距离越小于规定以下则处理对象信号的值越小这样的第二趋势，来识别物体。根据这样的结构，能够基于迁移的趋势，准确地执行物体的识别。

另外，在上述物体检测系统中，识别处理部基于迁移、与针对距物体的距离与处理对象信号的值的对应关系而预先决定的阈值的比较结果，来判定迁移是表示第一趋势还是表示第二趋势。根据这样的结构，能够使用阈值简单地执行基于迁移的趋势的物体的识别。

另外，在上述物体检测系统中，识别处理部基于迁移与阈值的多次比较结果，判定迁移是表示第一趋势还是表示第二趋势。根据这样的结构，例如与仅考虑迁移与阈值的多次中的一次比较结果的情况相比，考虑了多次比较结果，从而能够更高精度地执行物体的识别。

另外，在上述物体检测系统中，发送部以及接收部搭载于车辆，识别处理部根据迁移是表示第一趋势还是表示第二趋势，来识别设置于车辆的行进方向正面的物体的高度。根据这样的结构，能够容易地执行检测出的物体例如是墙壁还是路缘石的识别那样的、与车辆的行驶相关的信息的识别。

另外，在上述物体检测系统中，发送部以及接收部搭载于车辆，识别处理部根据迁移是表示第一趋势还是表示第二趋势，来识别物体相对于车辆的行进方向的位置。根据这样的结构，能够容易地执行检测出的物体例如是存在于车辆的行进方向的正面还是存在于从车辆的行进方向偏移的位置的识别那样的、与车辆的行驶相关的信息的识别。

另外，在上述物体检测系统中，发送部以及接收部搭载于车辆，物体检测系统还具备行驶控制处理部，该行驶控制处理部根据识别处理部的识别结果来控制车辆的行驶状态。根据这样的结构，能够利用距物体的距离的检测结果和该物体的识别结果，适当地控制车辆的行驶状态。

附图说明

图1是表示从上方观察具备实施方式的物体检测系统的车辆的外观的例示性且示意性的图。

图2是表示实施方式的物体检测系统的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)以及距离检测装置的简要的硬件结构的例示性且示意性的框图。

图3是用于说明实施方式的距离检测装置为了检测出距物体的距离而利用的技术的概要的例示性且示意性的图。

图4是表示实施方式的距离检测装置的详细结构的例示性且示意性的框图。

图5是用于说明可在实施方式中执行的CFAR(Constant False Alarm Rate：恒虚警率)处理的例子的例示性且示意性的图。

图6是表示实施方式的CFAR处理的前后的信号的波形的例子的例示性且示意性的图。

图7是表示实施方式的ECU的功能的例示性且示意性的框图。

图8是表示在实施方式中检测对象的物体的高度较高的状况的例示性且示意性的图。

图9是表示在实施方式中检测对象的物体的高度较低的状况的例示性且示意性的图。

图10是表示实施方式的物体的识别所使用的阈值的例子的例示性且示意性的图。

图11是表示实施方式的物体检测系统执行的处理的例示性且示意性的流程图。

图12是用于说明变形例的物体的识别的例示性且示意性的图。

附图标记的说明

1…车辆；100…ECU；200…距离检测装置；411…发送器(发送部)；421…接收器(接收部)；426…CFAR处理部(信号处理部)；428…检测处理部；740…识别处理部；750…行驶控制处理部。

具体实施方式

以下，结合附图来说明本发明的实施方式以及变形例。以下记载的实施方式以及变形例的结构、以及由该结构带来的作用以及效果只不过是一个例子，并不限于以下的记载内容。

＜实施方式＞

图1是表示从上方观察具备实施方式的物体检测系统的车辆1的外观的例示性且示意性的图。

如以下说明的那样，实施方式的物体检测系统是进行声波(超声波)的收发，取得该收发的时间差等，从而检测与存在于周围的包含人的物体(例如，后述的图2所示的障碍物O)有关的信息的车载传感器系统。

更具体地说，如图1所示，实施方式的物体检测系统具备作为车载控制装置的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)100、以及作为车载声纳的距离检测装置201～204。ECU100搭载于包含一对前轮3F和一对后轮3R的四轮车辆1的内部，距离检测装置201～204搭载于车辆1的外装。

在图1所示的例子中，作为一个例子，距离检测装置201～204在作为车辆1的外装的车体2的后端部(后保险杠)，设置于相互不同的位置，但距离检测装置201～204的设置位置并不限于图1所示的例子。例如，距离检测装置201～204也可以设置于车体2的前端部(前保险杠)，也可以设置于车体2的侧面部，也可以设置于后端部、前端部以及侧面部中的两个以上。

此外，在实施方式中，距离检测装置201～204具有的硬件结构以及功能分别相同。因此，以下为了简化，有时总称距离检测装置201～204而记载为距离检测装置200。另外，在实施方式中，距离检测装置200的个数并不限于图1所示那样的四个。

图2是表示实施方式的ECU100以及距离检测装置200的硬件结构的例示性且示意性的框图。

如图2所示，ECU100具备与通常的计算机相同的硬件结构。更具体地说，ECU100具备输入输出装置110、存储装置120以及处理器130。

输入输出装置110是用于实现ECU100与外部(在图1所示的例子中是距离检测装置200)之间的信息的收发的接口。

存储装置120包含ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)等这样的主存储装置，和/或HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive：固态驱动器)等这样的辅助存储装置。

处理器130负责在ECU100中执行的各种处理。处理器130例如包含CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)等这样的运算装置。处理器130读出并执行存储于存储装置120的计算机程序，从而例如实现自动停车等这样的各种功能。

另一方面，如图2所示，距离检测装置200具备收发器210、和控制部220。收发器210是“收发部”的一个例子。

收发器210具有由压电元件等构成的振子211，通过该振子211执行超声波的收发。

更具体地说，收发器210作为发送波而发送基于振子211的振动而产生的超声波，作为接收波而接收作为该发送波发送出的超声波被存在于外部的物体反射并返回而引发的振子211的振动。在图2所示的例子中，作为反射来自收发器210的超声波的物体，例示出了设置于路面RS上的障碍物O。

此外，在图2所示的例子中，例示出了发送波的发送与接收波的接收的双方通过具有单个振子211的单个收发器210实现的结构。然而，实施方式的技术例如也能够应用于分别设置有发送波的发送用的第一振子和接收波的接收用的第二振子的结构那样的、使发送侧的结构与接收侧的结构分离的结构。

控制部220具备与通常的计算机相同的硬件结构。更具体地说，控制部220具备输入输出装置221、存储装置222以及处理器223。

输入输出装置221是用于实现控制部220与外部(在图1所示的例子中是ECU100以及收发器210)之间的信息的收发的接口。

存储装置222包含ROM以及RAM等这样的主存储装置、以及HDD或者SSD等这样的辅助存储装置。

处理器223负责在控制部220中执行的各种处理。处理器223例如包含CPU等这样的运算装置。处理器223读出并执行存储于存储装置333的计算机程序，从而实现各种功能。

这里，实施方式的距离检测装置200通过被称为所谓的TOF(Time Of Flight：飞行时间)法的技术，对距物体的距离进行检测。如以下详述那样，TOF法是考虑了发送波被发送的(更具体而言，开始发送的)时刻、与接收波被接收到的(更具体而言，开始接收的)时刻之差，计算距物体的距离的技术。

图3是用于说明实施方式的距离检测装置200为了对距物体的距离进行检测而利用的技术的概要的例示性且示意性的图。

更具体地说，图3是以图表形式例示性且示意性地示出了实施方式的距离检测装置200收发的超声波的信号电平(例如振幅)的时间变化的图。在图3所示的图表中，横轴与时间对应，纵轴与距离检测装置200经由收发器210(振子211)收发的信号的信号电平对应。

在图3所示的图表中，实线L11示出了距离检测装置200收发的信号的信号电平、即表示振子211的振动程度的时间变化的包络线的一个例子。从该实线L11可知，振子211从时刻t0以时间Ta被驱动而振动，从而在时刻t1发送波的发送结束，然后在到达时刻t2之前的时间Tb的期间，由惯性引起的振子211的振动衰减并且继续。因此，在图3所示的图表中，时间Tb与所谓的混响时间对应。

实线L11在从发送波的发送开始的时刻t0经过了时间Tp的时刻t4，振子211的振动程度迎来超过(或者成为以上)由单点划线L21表示的规定的阈值Th1的峰值。该阈值Th1是预先设定的值，其为了识别振子211的振动是作为被检测对象的物体(例如图2所示的障碍物O)反射而返回的发送波的接收波的接收所引发的、还是作为被检体对象外的物体(例如图2所示的路面RS)反射而返回的发送波的接收波的接收所引发的。

此外，在图3中虽示出了将阈值Th1设定为不随着时间经过而变化的恒定值的例子，但在实施方式中，也可以将阈值Th1设定为随着时间经过而变化的值。

这里，具有超过了(或者以上)阈值Th1的峰值的振动能够视为作为由被检测对象的物体反射而返回的发送波的接收波的接收所引发的振动。另一方面，具有阈值Th1以下的(或者小于阈值Th1的)峰值的振动能够视为作为由被检测对象外的物体反射而返回的发送波的接收波的接收所引发的振动。

因此，从实线L11可知，时刻t4的振子211的振动是作为由被检测对象的物体反射而返回的发送波的接收波的接收所引发的振动。

此外，在实线L11中，在时刻t4以后，振子211的振动衰减。因此，时刻t4与作为被检测对象的物体反射而返回的发送波的接收波的接收结束的时刻、换言之在时刻t1最后发送出的发送波作为接收波而返回的时刻对应。

另外，在实线L11中，作为时刻t4的峰值的开起点的时刻t3与在作为被检测对象的物体反射而返回的发送波的接收波的接收开始的时刻、换言之在时刻t0最初发送出的发送波作为接收波返回的时刻对应。因此，在实线L11中，时刻t3与时刻t4之间的时间ΔT等于作为发送波的发送时间的时间Ta。

基于上述内容，为了通过TOF法求出距检测对象的物体的距离，需要求出发送波被开始发送的时刻t0与接收波被开始接收的时刻t3之间的时间Tf。该时间Tf能够从作为时刻t0与接收波的信号电平到达超过了阈值Th1的峰值的时刻t4之差的时间Tp，减去与作为发送波的发送时间的时间Ta相等的时间ΔT而求出。

发送波被开始发送的时刻t0能够作为距离检测装置200开始动作的时刻而容易地确定，作为发送波的发送时间的时间Ta通过设定等而被预先决定。因此，为了通过TOF法求出距检测对象的物体的距离，结果是确定接收波的信号电平到达超过了阈值Th1的峰值的时刻t4变得重要。而且，为了确定该时刻t4，高精度地检测发送波、与作为被检测对象的物体反射而返回的发送波的接收波的对应关系变得重要。

然而，以往在基于上述超声波那样的波动的收发来检测距物体的距离时，作为用于减少因被不是检测对象的物体的反射而产生的被称为杂波的噪声的处理，公知有CFAR(Constant False AlarmRate：恒虚警率)处理。简要地说明CFAR处理，其是取得基于接收波所对应的处理对象信号的值(信号电平)、与该处理对象信号的值的平均值的差量的差量信号的处理。在CFAR处理中，基于差量信号的值，高精度地检测被检测对象的物体反射而返回的作为发送波的接收波，其结果是，能够高精度地检测出距物体的距离。

这里，距物体的距离的检测结果例如能够用于车辆的行驶状态的控制等那样的各种控制。在该情况下，若获得距物体的距离的检测结果以及该物体是什么样的物体的识别结果，则能够更有效地执行各种控制，是有益的。

因此，实施方式基于以下说明那样的结构，实现获得距物体的距离的检测结果和该物体的识别结果。

图4是表示实施方式的距离检测装置200的详细结构的例示性且示意性的框图。

此外，在图4中虽以分离的状态图示了发送侧的结构与接收侧的结构，但这样的图示的实施方式只不过是为了便于说明。因此，在实施方式中，如上所述，发送波的发送与接收波的接收的双方由单个收发器210实现。但是，虽重复了上述内容，但实施方式技术也能够应用于将发送侧的结构与接收侧的结构分离的结构。

另外，在实施方式中，图4所示的结构中的至少一部分作为硬件与软件的配合的结果而实现，更具体而言，作为距离检测装置200的处理器223从存储装置222读出并执行计算机程序的结果而实现。但是，在实施方式中，图4所示的结构中的至少一部分也可以通过专用的硬件(电路：circuitry)实现。

首先，简单地说明距离检测装置200的发送侧的结构。

如图4所示，距离检测装置200作为发送侧的结构，具备发送器411、代码生成部412、载波输出部413、乘法器414以及放大电路415。发送器411是“发送部”的一个例子。

发送器411由上述振子211构成，通过该振子211，发送与从放大电路415输出(放大)的发送信号对应的发送波。

这里，在实施方式中，发送器411基于以下说明的结构，以包含规定的码长的识别信息的方式将发送波编码，然后发送。

代码生成部412例如生成与由0或者1比特的连续构成的比特串的代码对应的脉冲信号。此外，比特串的长度与赋予给发送信号的识别信息的码长对应。码长例如设定为能够相互识别从图1所示的四个距离检测装置200各自发送的发送波的程度的长度。

载波输出部413输出作为赋予识别信息的对象的信号的载波。例如，载波输出部413作为载波输出规定的频率的正弦波。

乘法器414将来自代码生成部412的输出乘以来自载波输出部413的输出，从而以赋予识别信息的方式调制载波。而且，乘法器414将赋予识别信息的调制后的载波作为成为发送波的基础的发送信号，向放大电路415输出。此外，在实施方式中，调制方式例如能够使用振幅调制方式、相位调制方式等这样的、一般公知的多个调制方式的单独或者2个以上的组合。

放大电路415将从乘法器414输出的发送信号放大，将放大后的发送信号向发送器411输出。

通过这样的结构，在实施方式中，代码生成部412、载波输出部413、乘法器414以及放大电路415使用发送器411，发送赋予了规定的识别信息的发送波。

接下来，简单地说明距离检测装置200的接收侧的结构。

如图4所示，距离检测装置200作为接收侧的结构，具备接收器421、放大电路422、滤波处理部423、相关处理部424、包络线处理部425、CFAR处理部426、阈值处理部427以及检测处理部428。此外，接收器421是“接收部”的一个例子，CFAR处理部426是“信号处理部”的一个例子。

接收器421由上述振子211构成，通过该振子211，作为接收波接收被物体反射的发送波。

放大电路422将作为与接收器421接收到的接收波对应的信号的接收信号放大。

滤波处理部423对由放大电路422放大的接收信号实施滤波处理，降低噪声。此外，在实施方式中，滤波处理部423也可以取得与发送信号的频率有关的信息，对接收信号进一步实施取得与该发送信号的频率匹配那样的频率的修正。

相关处理部424例如基于从发送侧的结构取得的发送信号、和由滤波处理部423进行的滤波处理后的接收信号，取得与发送波和接收波的识别信息的类似度对应的相关值。相关值能够基于一般公知的相关函数等取得。

包络线处理部425求出作为基于由相关处理部424取得的相关值的信号的相关值信号的波形的包络线，作为处理对象信号向CFAR处理部426输出。

CFAR处理部426对从包络线处理部425输出的处理对象信号实施CFAR处理，从而取得差量信号。如上所述，简要地说明CFAR处理，是为了减少处理对象信号所含的杂波，取得基于处理对象信号的值(信号电平)、与该处理对象信号的值的平均值的差量的差量信号的处理。

更具体地说，实施方式的CFAR处理部426以下面图5所示的方式，执行CFAR处理。

图5是用于说明可在实施方式中执行的CFAR处理的例子的例示性且示意性的图。

以下，作为CFAR处理的例子，对CA-CFAR(Cell Averaging Constant FalseAlarmRate：单元平均恒虚警率)处理进行说明。

如图5所示，在CA-CFAR处理中，首先，处理对象信号510以规定的时间间隔被取样。而且，CFAR处理部426的运算器511计算与在存在于某检测时刻t50之前的第一期间T51所接收的接收波对应的N个样本量的处理对象信号的值的总和。另外，CFAR处理部426的运算器512计算与在存在于检测时刻t50之后的第二期间T52所接收的接收波对应的N个样本量的处理对象信号的值的总和。

而且，CFAR处理部426的运算器520对运算器511和512的运算结果进行合计。而且，CFAR处理部426的运算器530将运算器520的运算结果，除以第一期间T51的处理对象信号的样本数N与第二期间T52的处理对象信号的样本数N的和亦即2N，来计算第一期间T51以及第二期间T52双方的处理对象信号的值的平均值。

而且，CFAR处理部426的运算器540从检测时刻t50的处理对象信号的值减去作为运算器530的运算结果的平均值，得到差量信号550。

这样，实施方式的CFAR处理部416取样与接收波对应的处理对象信号，取得基于与在某检测时刻接收到的接收波对应的(至少)一个样本量的处理对象信号的值、与在存在于检测时刻前后的规定的时间长度的第一期间以及第二期间中的至少一方接收到的接收波所对应的多个样本量的处理对象信号的值的平均值的差量的差量信号。

此外，在实施方式中，作为CFAR处理，除了上述CA-CFAR处理以外，还考虑了GO-CFAR(Greatest Of Constant False Alarm Rate：最大恒虚警率)处理以及SO-CFAR(Smallest Of Constant False Alarm Rate：最小恒虚警率)处理等性质不同的多个处理。实施方式的CFAR处理部426也可以构成为执行这些多个处理中的一个，也可以构成为有选择地分开使用多个处理来执行。

图6是表示实施方式的CFAR处理的前后的信号的波形的例子的例示性且示意性的图。

在图6所示的例子中，实线L601的波形是CFAR处理前的信号、即表示处理对象信号的值(信号电平)的时间变化的波形，虚线L602的波形是CFAR处理的后的信号、即表示差量信号的值(信号电平)的时间变化的波形。

如图6所示，实线L601的波形与虚线L602的波形实际上在相同的时刻t600到达峰值。因此，若设定双点划线L610那样的适当的阈值，使用该阈值，检测虚线L602的波形到达峰值的时刻t600，则也能够检测实线L601的波形到达峰值的时刻t600。

基于以上情况，返回图4，阈值处理部427比较由CFAR处理部426取得的差量信号的值(信号电平)与规定的阈值。

而且，检测处理部428基于阈值处理部427的处理结果，检测差量信号的值到达超过了规定的阈值的峰值的时刻。

这里，如上所述，差量信号的值到达峰值的时刻与作为通过反射而返回的发送波的接收波的信号电平到达峰值的时刻实际上一致。因此，若使阈值处理部427设定以能够检测差量信号的值到达峰值的时刻的方式预先决定的适当的阈值，则检测处理部428能够将差量信号的值到达超过了规定的阈值的峰值的时刻，确定为作为通过反射而返回的发送波的接收波的信号电平到达超过了阈值的峰值的时刻，能够通过TOF法检测出距物体的距离。

此外，在实施方式中，图4所示的各结构能够基于具备下面图7所示的功能的ECU100的控制而进行动作。

图7是表示实施方式的ECU100的功能的例示性且示意性的框图。

如图7所示，实施方式的ECU100具备发送处理部710、接收处理部720、取得处理部730、识别处理部740以及行驶控制处理部750。

发送处理部710控制距离检测装置200的发送侧的结构。例如，发送处理部710控制代码生成部412的脉冲信号的生成的时刻、以及载波输出部413的载波的输出的时刻等。

另外，接收处理部720控制距离检测装置200的接收侧的结构。例如，接收处理部720控制相关处理部424的相关值的取得的开始的时刻等。

取得处理部730从距离检测装置200取得基于CFAR处理后的差量信号检测出的距物体的距离、和检测出距该物体的距离的检测时刻的处理对象信号的值。距离检测装置200根据时间的经过对距物体的距离进行多次检测，所以取得处理部730以与多个检测时刻对应的量，分别多次取得距物体的距离以及处理对象信号的值。

而且，识别处理部740基于由取得处理部730取得的数据，来识别物体。更具体地说，识别处理部740基于距物体的距离、和检测出距该物体的距离的检测时刻的处理对象信号的值、的与时间的经过相对应的迁移，来识别物体。

更详细而言，识别处理部740通过以下说明那样的技术思想，来识别设置于车辆1的行进方向正面的物体的高度。

图8是表示在实施方式中检测对象的物体的高度较高的状况的例示性且示意性的图。

在图8所示的例子中，车辆1以与作为具有规定以上的高度的物体的壁W接近的方式后退。此时，设置于车辆1的距离检测装置200沿着箭头A800，从位置P801向位置P802移动。

此外，在图8所示的例子中，带阴影的区域R示出了由距离检测装置200发送的超声波的指向性的范围。

位于位置P801的距离检测装置200向箭头A811方向发送超声波，接收通过壁W的反射而向箭头A812方向返回的超声波。另外，位于位置P802的距离检测装置200向箭头A821方向发送超声波，接收通过壁W的反射而向箭头A822方向返回的超声波。

如图8所示，箭头A811与箭头A821作为从正面朝向壁W的方向而一致，箭头A812与箭头822作为与该方向相反的方向而一致。这样的一致在检测对象的物体是具有距离检测装置200的设置位置以上的高度的壁W那样的物体的情况下产生。

这里，位置P801的发送时刻的超声波的强度、与位置P802的发送时刻的超声波的强度相同。因此，若比较从位置P801发送并返回到位置P801的超声波的强度、与从位置P802发送后的返回到位置P802的超声波的强度，则超声波的飞行距离短的后者的一方更大。

若基于上述内容，则在检测对象的物体是具有距离检测装置200的设置位置以上的高度的壁W那样的物体的情况下，可以说距物体的距离、与检测出距该物体的距离的检测时刻的处理对象信号的值、的与时间的经过对应的迁移表示随着时间的经过，距物体的距离越小于某程度以下则处理对象信号的值越大这样的第一趋势。

因此，在实施方式中，识别处理部740在距物体的距离与处理对象信号的值的与时间的经过相对应的迁移表示上述第一趋势的情况下，将检测对象的物体识别为具有规定以上的高度的上述壁W那样的物体识别。

另一方面，图9是表示在实施方式中检测对象的物体的高度较低的状况的例示性且示意性的图。

在图9所示的例子中，车辆1以与作为具有小于规定的高度的物体的路缘石C接近的方式后退。此时，设置于车辆1的距离检测装置200沿着箭头A900，从位置P901向位置P902移动。

此外，在图9所示的例子中，带阴影的区域R与图8所示的例子相同，示出了由距离检测装置200发送的超声波的指向性的范围。

位于位置P901的距离检测装置200向箭头A911方向发送超声波，接收通过路缘石C的反射而向箭头A912方向返回的超声波。另外，位于位置P902的距离检测装置200向箭头A921方向发送超声波，接收通过路缘石C的反射而向箭头A922方向返回的超声波。

这里，也认为若比较在位置P901发送而返回到位置P901的超声波的强度、与在位置P902发送的返回到位置P902的超声波的强度，则超声波的飞行距离短的后者的一方更大。

然而，从位置P902向箭头A911的方向发送的超声波与从位置P901向箭头A921的方向发送的超声波相比，离开超声波的指向性的范围。这样的状况在检测对象的物体是具有小于距离检测装置200的设置位置的高度的壁W那样的物体的情况下产生。

因此，在不仅考虑到超声波的飞行距离还考虑到指向性时，若比较从位置P901发送而返回到位置P901的超声波的强度、与从位置P902发送的返回到位置P902的超声波的强度，则可以是后者的一方更小。

若基于上述内容，则在检测对象的物体是具有小于距离检测装置200的设置位置的高度的路缘石C那样的物体的情况下，可以说距物体的距离、与检测出距该物体的距离的检测时刻的处理对象信号的值的、与的时间的经过相对应的迁移，表示随着时间的经过，距物体的距离越小于某程度以下则处理对象信号的值越小这样的第二趋势。

因此，在实施方式中，识别处理部740在距物体的距离和处理对象信号的值的与时间的经过相对应的迁移表示上述第二趋势的情况下，将检测对象的物体识别为具有小于规定的高度的上述路缘石C那样的物体识别。

这里，距物体的距离与处理对象信号的值的与时间的经过相对应的迁移是表示第一趋势还是表示第二趋势的判定，基于下面的图10所示那样的、针对距物体的距离和处理对象信号的值的对应关系而预先决定的阈值来执行。

图10是表示实施方式的物体的识别所使用的阈值的例子的例示性且示意性的图。

在图10所示的例子中，由Δ绘制的多个点示出了检测对象的物体是壁W的情况下的距物体的距离与处理对象信号的值的与时间的经过相对应的迁移。另外，由□绘制的多个点示出了检测对象的物体是路缘石C的情况下的距物体的距离与处理对象信号的值的与时间的经过相对应的迁移。

在实施方式中，由Δ绘制的多个点、与由□绘制的多个点能够利用由经过两者之间的单点划线L1010所示的阈值来区别。该单点划线L1010通过实验等而被预先决定，以便无论是什么样的物体，超声波的反射率都成立。

此外，在图10所示的例子中，由单点划线L1010所示的阈值包含无论距物体的距离如何而处理对象信号的值都成为恒定的区间。这是因为若距物体的距离大于某程度以上，则例如收发的方向那样的与物体之间的超声波的收发的方式，能够与检测对象的物体的高度无关地实际上被视为恒定。实际上，在图10所示的例子中，由Δ绘制的多个点在距物体的距离大于某程度以上的区间中，处理对象信号的值实际上相同，由□绘制的多个点在距物体的距离大于某程度以上的区间中，处理对象信号的值实际也相同。

基于上述内容，在实施方式中，识别处理部740基于距物体的距离与处理对象信号的值的与时间的经过对应的迁移、与上述单点划线L1010那样的阈值的比较结果，来判定该迁移是表示第一趋势还是表示第二趋势。

例如，识别处理部740在相对于距物体的距离的处理对象信号的值迁移到超过上述阈值的值的情况下，判定为该迁移表示第一趋势，在相对于距物体的距离的处理对象信号的值迁移至小于上述阈值的值的情况下，判定为该迁移表示第二趋势。

但是，超声波的收发容易受环境影响，所以为了提高判定结果的精度，优选多次执行使用了上述阈值的比较。因此，在实施方式中，识别处理部740基于距物体的距离与处理对象信号的值的与时间的经过对应的迁移与阈值的多次的比较结果，判定该迁移是表示第一趋势还是表示第二趋势。

然而，在图10所示的例子中，由〇绘制的多个点示出了检测对象的物体是人的情况下的距物体的距离与处理对象信号的值的与时间的经过对应的迁移。一般，人具有距离检测装置200的设置位置以上的高度，所以由〇绘制的多个点与由Δ绘制的多个点相同，示出了第一趋势。

然而，一般，人的表面柔软，所以与表面通常是硬的壁W相比，超声波的反射率小。因此，由〇绘制的多个点作为整体，与由Δ绘制的多个点相比，相对于距物体的距离的处理对象信号的值变小。

这样，距物体的距离与处理对象信号的值的与时间的经过对应的迁移表示的趋势即使相同，但该迁移的具体的方式也根据物体的种类而不同。

因此，在实施方式中，若表示距物体的距离与处理对象信号的值的与时间的经过对应的迁移的具体的方式与物体的种类的对应关系的映射等被预先设定，则识别处理部740不仅能够识别物体的高度，还出物体的种类。

返回图7，行驶控制处理部750根据识别处理部740的识别结果，控制车辆1的行驶状态。行驶控制处理部750通过对控制车辆1的加速机构的加速系统、控制车辆1的制动机构的制动系统、控制车辆1的转向操纵机构的转向操纵系统以及控制车辆1的变速机构的变速系统等进行控制，控制车辆1的行驶状态。

例如，在停车等时，在车辆1朝向壁W以后退行驶进行移动的情况下，需要在车体2的后端部与壁W接触之前使车辆1停止。因此，行驶控制处理部750基于识别处理部740的识别结果，在确认了在车辆1的行进方向存在壁W的情况下，控制车辆1的行驶控制系统，使得车辆1继续移动直到车体2的后端部与壁W接触之前。

另一方面，在车辆1朝向路缘石C以后退行驶进行移动的情况下，由于车体2的后端部不与路缘石C接触，所以能够使车辆1移动直到后轮3R与其接触。因此，行驶控制处理部750基于识别处理部740的识别结果，在确认了在车辆1的行进方向存在路缘石C的情况下，控制车辆1的行驶控制系统，使得车辆1继续移动直到后轮3R与路缘石C接触以前而不是车体2的后端部与路缘石C接触。

基于以上的结构，实施方式的物体检测系统执行下面的图11所示的处理。图11所示的一系列处理例如能够以规定的控制周期反复执行。

图11是表示实施方式的物体检测系统执行的处理的例示性且示意性的流程图。

如图11所示，在实施方式中，首先，在S1101中，距离检测装置200的发送器411例如基于ECU100的发送处理部710的控制，发送赋予了规定的识别信息的发送波。

而且，在S1102中，距离检测装置200的接收器421接收与在S1101中发送出的发送波对应的接收波。而且，距离检测装置200的相关处理部424例如基于ECU100的接收处理部720的控制，开始取得发送波和接收波的识别信息的类似度所对应的相关值。

而且，在S1103中，距离检测装置200的CFAR处理部426执行CFAR处理。通过阈值处理部427，将作为CFAR处理的结果而取得的差量信号的值与规定的阈值比较。

而且，在S1104中，距离检测装置200的检测处理部428判定是否检测出物体，更具体而言，判定作为CFAR处理的结果而取得的差量信号的值是否到达超过了规定的阈值的峰值。

在S1104中，在判定为没有检测出物体的情况下，处理结束。然而，在S1104中，在判定为检测出物体的情况下，使处理进入S1105。

而且，在S1105中，距离检测装置200的检测处理部428将差量信号的值到达超过了规定的阈值的峰值的时刻，确定为作为通过反射而返回的发送波的接收波的信号电平到达峰值的时刻，通过TOF法对距物体的距离进行检测。

此外，S1105中的距物体的距离的检测结果与CFAR处理前的处理对象信号的值一起被从距离检测装置200向ECU100通知。如上所述，图11所示的一系列处理能够以规定的控制周期反复执行，所以能够多次将距物体的距离与处理对象信号的值的对应关系从距离检测装置200向ECU100通知。

而且，在S1106中，ECU100的识别处理部740基于距物体的距离与处理对象信号的值的迁移，来识别物体。此外，由于已经说明了物体的识别方法的例子，所以这里省略说明。

而且，在S1107中，ECU100的行驶控制处理部750基于S1106中的识别结果，控制车辆1的行驶状态。此外，已经说明了车辆1的行驶状态的控制的方式的例子，所以这里省略说明。然后，处理结束。

如以上说明那样，实施方式的物体检测系统具备发送器411、接收器421、CFAR处理部426、检测处理部428、以及识别处理部740。发送器411发送发送波。接收器421接收作为被物体反射而返回的发送波的接收波。CFAR处理部426对于接收波所对应的处理对象信号进行取样，取得基于与在某检测时刻接收到的接收波对应的至少一个样本量的处理对象信号的值、与存在于检测时刻的前后的规定的时间长度的第一期间以及第二期间中的至少一方中接收到接收波所对应的多个样本量的处理对象信号的值的平均值的差量的差量信号。检测处理部428基于差量信号的值，根据时间的经过多次对检测时刻的距物体的距离进行检测。识别处理部740基于距物体的距离、与检测出距该物体的距离的检测时刻的处理对象信号的值的、与时间的经过对应的迁移，来识别物体。

根据上述物体检测系统，能够基于差量信号的值对距物体的距离进行检测，并且能够基于该距离与处理对象信号的值的迁移，识别物体。因此，能够获得距物体的距离的检测结果和该物体的识别结果。

这里，在实施方式中，识别处理部740根据距物体的距离与处理对象信号的值的迁移是表示距物体的距离越小于规定以下则处理对象信号的值越大这样的第一趋势，还是表示距物体的距离越小于规定以下则处理对象信号的值越小这样的第二趋势，来识别物体。根据这样的结构，能够基于距物体的距离与处理对象信号的值的迁移的趋势，准确地执行物体的识别。

更具体地说，在实施方式中，识别处理部740基于距物体的距离与处理对象信号的值的迁移、与针对距物体的距离和处理对象信号的值的对应关系而预先决定的阈值的比较结果，判定该迁移是表示第一趋势还是表示第二趋势。根据这样的结构，能够使用阈值简单地执行基于距物体的距离与处理对象信号的值的迁移的趋势的物体的识别。

另外，在实施方式中，识别处理部740基于上述迁移与阈值的多次比较结果，判定迁移是表示第一趋势还是表示第二趋势。根据这样的结构，例如，与仅考虑迁移与阈值的多次中的一次比较结果的情况相比，考虑了多次比较结果，从而能够更高精度地执行物体的识别。

另外，在实施方式中，发送器411以及接收器421搭载于车辆1。而且，识别处理部740根据距物体的距离与处理对象信号的值的迁移是表示第一趋势还是表示第二趋势，识别设置于车辆1的行进方向正面的物体的高度。根据这样的结构，能够容易地执行检测出的物体例如是壁W(参照图8)还是路缘石C(参照图9)的识别那样的、与车辆1的行驶相关的信息的识别。

此外，实施方式的物体检测系统还具备根据识别处理部740的识别结果，控制车辆1的行驶状态的行驶控制处理部750。根据这样的结构，能够利用距物体的距离的检测结果和该物体的识别结果，适当地控制车辆1的行驶状态。

＜变形例＞

此外，在上述实施方式中，本发明的技术应用于通过超声波的收发对距物体的距离进行检测的结构。然而，本发明的技术也能够应用于通过声波、毫米波、雷达以及电磁波等那样的超声波以外的其它波动的收发，对距物体的距离进行检测的结构。

另外，在上述实施方式中，虽例示出了作为识别物体的功能的识别处理部740设置于ECU100的结构。然而，本发明的技术也可以将识别物体的功能设置于距离检测装置200。

另外，在上述实施方式中，虽例示出了作为识别物体的功能的识别处理部740和作为控制车辆1的行驶状态的功能的行驶控制处理部750设置于单个ECU100的结构。然而，识别物体的功能、和控制车辆1的行驶状态的功能也可以设置于不同的ECU。

另外，在上述实施方式中，考虑了距物体的距离与处理对象信号的值的与时间的经过对应的迁移的本发明的技术虽例示出了识别物体的高度的结构。然而，本发明的技术也可以如下面的图12所示，用于物体相对于车辆1的行进方向的位置的识别，更具体而言用于是否有存在于车辆1的行进方向的正面的物体的识别。

图12是用于说明变形例的物体的识别的例示性且示意性的图。

在图12所示的例子中，车辆1以与两个物体X1以及X2接近的方式，向箭头A1200的方向后退。此时，设置于车辆1的距离检测装置200也向箭头A1200的方向移动。此外，在图12所示的例子中，带阴影的区域R示出了由距离检测装置200发送的超声波的指向性的范围。

物体X1相对于距离检测装置200存在于车辆1的行进方向的正面。因此，物体X1反射从距离检测装置200向与表示车辆1的行进方向的箭头A1200相同的箭头A1211的方向发送的发送波。而且，被物体X1反射的发送波向与箭头A1211相反的方向的箭头A1212的方向飞行，从而通过距离检测装置200接收而作为接收波。

另外，物体X2相对于距离检测装置200存在于从车辆1的行进方向的正面偏移的位置。因此，物体X2反射从距离检测装置200向与表示车辆1的行进方向的箭头A1200不同的箭头A1221的方向发送的发送波。而且，被物体X2反射的发送波向与箭头A1221相反的方向的箭头A1222的方向飞行，从而通过距离检测装置200接收而作为接收波。

这里，在图12所示的例子中，与物体X1之间的超声波的收发能够与图8所示的与壁W之间的超声波的收发相同地理解。因此，在图12所示的例子中，到物体X1的距离、与检测出到该物体X1的距离的检测时刻的处理对象信号的值、的时间的经过所对应的迁移表示根据时间的经过而到物体X1的距离越小于某程度以下则处理对象信号的值越大这样的第一趋势。

因此，在变形例中，基于距物体的距离与处理对象信号的值的与时间的经过对应的迁移表示第一趋势的情况，能够将检测对象的物体识别为存在于车辆1的行进方向的正面的上述物体X1那样的、成为车辆1行驶的障碍的可能性高的障碍物。

另一方面，在图12所示的例子中，与物体X2之间的超声波的收发能够与图9所示的与路缘石C之间的超声波的收发相同地理解。因此，在图12所示的例子中，到物体X2的距离、和检测出到该物体X2的距离的检测时刻的处理对象信号的值、的与时间的经过对应的迁移表示到物体X2的距离越小于某程度以下则处理对象信号的值越小这样的第二趋势。

因此，在变形例中，基于距物体的距离与处理对象信号的值的与时间的经过对应的迁移表示第二趋势的情况，能够将检测对象的物体识别为存在于从车辆1的行进方向的正面偏移的位置的上述物体X2那样的、成为车辆1行驶的障碍的可能性低的非障碍物。

这样，本发明的技术不仅用于相对于车辆1的行进方向的物体的高度的识别，也用于物体的位置的识别，从而能够容易地执行检测出的物体例如是存在于车辆1的行进方向的正面还是存在于从车辆1的行进方向偏移的位置的识别那样的、与车辆1的行驶相关的信息的识别。

以上，虽说明了本发明的实施方式以及变形例，但上述实施方式以及变形例只不过是一个例子，并不旨在限定发明的范围。上述新的实施方式以及变形例能够以各种形态进行实施，在不脱离发明的宗旨的范围内，能够进行各种省略、置换、改变。上述实施方式以及变形例包含于发明的范围、宗旨，并且包含于权利要求书所记载的发明和其等同的范围内。

Claims (7)

1.一种物体检测系统，其特征在于，具备：

发送部，对发送波进行发送；

接收部，接收作为被物体反射而返回来的所述发送波的接收波；

信号处理部，对与所述接收波对应的处理对象信号进行取样，并取得差量信号，该差量信号基于在某检测时刻接收到的所述接收波所对应的至少一个样本量的所述处理对象信号的值、与在存在于所述检测时刻的前后的规定的时间长度的第一期间以及第二期间中的至少一方中接收到的所述接收波所对应的多个样本量的所述处理对象信号的值的平均值的差量；

检测处理部，基于所述差量信号的值，根据时间的经过而多次检测所述检测时刻的距所述物体的距离；以及

识别处理部，基于距所述物体的距离、与检测出距该物体的距离的所述检测时刻的所述处理对象信号的值、的与所述时间的经过相对应的迁移，来识别所述物体。

2.根据权利要求1所述的物体检测系统，其特征在于，

所述识别处理部根据所述迁移是表示所述处理对象信号的值随着距所述物体的距离越小于规定以下而越大这样的第一趋势，还是表示所述处理对象信号的值随着距所述物体的距离越小于所述规定以下而越小这样的第二趋势，来识别所述物体。

3.根据权利要求2所述的物体检测系统，其特征在于，

所述识别处理部基于所述迁移、与针对距所述物体的距离和所述处理对象信号的值的对应关系而预先决定的阈值的比较结果，来判定所述迁移是表示所述第一趋势还是表示所述第二趋势。

4.根据权利要求3所述的物体检测系统，其特征在于，

所述识别处理部基于所述迁移与所述阈值的多次比较结果，来判定所述迁移是表示所述第一趋势还是表示所述第二趋势。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的物体检测系统，其特征在于，

所述发送部以及所述接收部搭载于车辆，

所述识别处理部根据所述迁移是表示所述第一趋势还是表示所述第二趋势，来识别设置于所述车辆的行进方向正面的所述物体的高度。

6.根据权利要求2～4中任一项所述的物体检测系统，其特征在于，

所述发送部以及所述接收部搭载于车辆，

所述识别处理部根据所述迁移是表示所述第一趋势还是表示所述第二趋势，来识别所述物体相对于所述车辆的行进方向的位置。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的物体检测系统，其特征在于，

所述发送部以及所述接收部搭载于车辆，

所述物体检测系统还具备行驶控制处理部，所述行驶控制处理部根据基于所述识别处理部的识别结果来控制所述车辆的行驶状态。

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