CN115144860A - 测距装置 - Google Patents

Abstract

在本公开的测距装置中，具备：发送接收部，其进行发送波的发送以及由发送波产生的反射波的接收，所述发送波是超声波；检波部，其对发送接收部接收到的接收信号进行检波，来得到表示接收信号的强度随时间的变化的接收波形；特征量检测部，其基于接收波形，来检测反射波的特征量；测定距离计算部，其基于特征量，来计算从测距装置到物体的距离作为测定距离；检测条件控制部，其控制特征量的检测的检测条件；以及输出控制部，其输出测定距离，其中，在发送接收部中残留有发送波的残响的残响期间中反射波到达发送接收部的情况下，检测条件控制部基于特征量的推移，并基于测距距离来变更特征量的检测的阈值，由此调整检测条件。

Description

测距装置

技术领域

本公开涉及一种测距装置。

背景技术

存在一种超声波式物体探测装置，该超声波式物体探测装置在基于发送波的反射波来探测与物体的距离之后，预测下一次探测时的与物体的距离，在预测出的距离为在产生发送波的残响的期间内来自物体的反射波返回的距离的上限值以下的情况下，判定为物体存在于该残响会造成影响的范围内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6387786号公报

发明内容

发明要解决的问题

期望在残响会造成影响的范围内也更适当地测量距离。

本公开是鉴于上述而完成的，目的在于提供一种在残响会造成影响的范围内也能够更适当地测量距离的测距装置。

用于解决问题的方案

在本公开的测距装置中，具备：发送接收部，其进行发送波的发送以及由发送波产生的反射波的接收，所述发送波是超声波；检波部，其对发送接收部接收到的接收信号进行检波，来得到表示接收信号的强度随时间的变化的接收波形；特征量检测部，其基于接收波形，来检测反射波的特征量；测定距离计算部，其基于特征量，来计算从测距装置到物体的距离作为测定距离；检测条件控制部，其控制特征量的检测的检测条件；以及输出控制部，其输出测定距离，其中，在发送接收部中残留有发送波的残响的残响期间中反射波到达发送接收部的情况下，检测条件控制部基于特征量的推移，并基于测距距离来变更用于检测特征量的阈值，由此调整检测条件。

发明的效果

根据本公开所涉及的测距装置，在残响会造成影响的范围内也能够更适当地测量距离。

附图说明

图1是示意性地示出包括实施方式1所涉及的测距装置的车辆的结构的一例的框图。

图2是说明超声波的反射的图。

图3是说明接收波形的接收波形状态图。

图4是示出声呐的配置的一例的图。

图5是示出超声波的发出周期的一例的图。

图6是示出跟踪的一例的图。

图7是示出实施方式1所涉及的测距装置的功能结构的一例的图。

图8是示出实施方式1所涉及的测距装置接收到了与残响重叠的反射波的情况下的振动信号的振幅的一例的曲线图。

图9是示出实施方式1所涉及的测距装置接收到了与残响重叠的反射波的情况下的振动信号的振幅的一例的曲线图。

图10是示出实施方式1所涉及的测距装置接收到了与残响重叠的反射波的情况下的振动信号的振幅的一例的曲线图。

图11是示出实施方式1所涉及的测距装置接收到了反射波的情况下的振动信号的振幅的一例的曲线图。

图12是示出实施方式1所涉及的测距装置执行的处理的一例的流程图。

图13是示出实施方式2所涉及的测距装置的功能结构的一例的图。

图14是说明确定残响曲线的方法的图。

图15是说明基于残响曲线来调整检测条件的例子的图。

图16是示出饱和值与反射波部分的关系的图。

图17是示出饱和值、阈值以及残响曲线的关系的图。

图18是说明计算反射波处的距离的时间点的图。

图19是说明确定峰的位置和上升的位置的方法的图。

图20是说明峰附近饱和的情况下的处理的图。

图21是说明峰位置与上升位置的偏移的调整的图。

图22是说明根据反射波RW1的上升斜面的波形来估计上升点的方法的图。

图23是说明根据残响曲线来动态控制检测条件的方法的图。

图24是说明无法基于预测距离来检测反射波的时刻的图。

图25是说明实施方式2所涉及的测距装置测定距离的处理过程的流程图。

图26是说明动态地变更阈值的例子的图。

图27是示出空气衰减曲线的例子的图。

图28是示出阈值的变更方式的例子的图。

图29是说明实施方式3所涉及的测距装置测定距离的处理过程的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本公开所涉及的测距装置的实施方式。

(第一实施方式)

图1是示意性地示出包括第一实施方式所涉及的测距装置的车辆的结构的一例的框图。

车辆1具备声呐10、ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)20、通知部30以及驱动控制部40。

ECU 20是控制声呐10来探测与存在于车辆1的周边的物体的距离、并根据探测结果来控制车辆1的动作的控制部。例如，ECU 20在根据从声呐10得到的距离信息确定出了障碍物位于车辆1的行进方向的情况下，执行使车辆1制动等各种控制。另外，ECU 20也从声呐10以外的各种传感器获取信息。例如，ECU 20从公知的传感器获取速度信息、方向信息以及加速度信息。

通知部30对探测到了障碍物进行通知。例如，通知部30是进行显示输出或者声音输出的装置。

驱动控制部40是进行车辆1的运动控制的装置，是控制制动器、引擎等驱动设备的装置。声呐10、通知部30以及驱动控制部40与ECU 20通过LAN线缆等来有线连接，对探测到了障碍物进行通知的指示、使制动器进行工作的指示以电控制信号的形式从ECU 20送出。

声呐10具备压电元件11、驱动电路12、接收电路13以及控制器14。在声呐10中，通过由控制器14进行的控制，使驱动电路12进行动作，对压电元件11施加50KHz的交流电压，压电元件11与交流电压相应地变形，发出同频率的超声波。由于施加交流电压的期间是短期间，因此声呐10发出脉冲状的超声波。

如图2所示，搭载于车辆1的声呐10所发出的脉冲状的超声波当遇到路面RS、障碍物OB时发生反射，一部分返回到压电元件11。压电元件11将施加于表面的压力变换为电压，因此输出与接收到的声音的声压成比例的电压。接收到的声音也包括上述反射后的反射波。这样，压电元件11进行超声波的发送和接收，因此也可以称作发送接收部。接收电路13将压电元件11输出的电压放大后作为接收信号，将该接收信号送出到控制器14。

控制器14获取基于该接收信号的接收波形。在此，接收波形是指对由压电元件11从声压变换为电压的交流的声波波形进行包络检波来变换为声波接收强度所得到的波形，用于表示接收信号的强度随时间的变化。也可以将控制器14的将接收信号变换为接收波形的这部分称作检波部。该检波部也可以位于接收电路13。也就是说，也可以是以下结构：接收电路13在将输出的电压放大的基础上进行包络检波，获取接收波形并将其输出到控制器14。

在声呐10发出的超声波遇到障碍物OB从而反射的情况下，障碍物OB越远，则到反射波返回为止的时间越长，因此如果能够从接收波形中检测到反射波并确定出反射波的接收时刻，则能够基于发出时刻与接收时刻的时间差来计算距离。另外，超声波在遇到路面RS的情况下也发生反射。将该来自路面的反射波称作路面反射。

由于路面反射的接收强度小于来自障碍物OB的反射波的接收强度，因此预先将路面反射的接收强度不会超过的曲线设定为检测阈值，并将接收波形超过该检测阈值的部分判定为有反射波，将该检测阈值以下的部分判定为没有反射波。由于路面反射不是测距装置的检测对象，因此有时将其称作无用反射，或者不区别噪声与路面反射，而是将路面反射包含于噪声中来进行处理。一般来说，由于超声波在空气中急速衰减，因此越是在远处反射的超声波，则接收强度越小。因此，设定为距离越长则该检测阈值越低。以后，为了简便而将检测阈值称作阈值。

在此，在图3中示出表示在接收波形中反射波随时间的变化的接收波形状态图。反射波包含障碍物的反射部分ОB和路面反射部分RS。包住附记为反射部分ОB和路面反射部分RS的波形这样的线是包络线。如前所述，通过对交流的声波波形进行包络检波来得到包络线。车辆1能够伴随着已决定的阈值来检测障碍物的反射波OB，并基于从发射到该反射OB为止的时间延迟来计算距离。

在图3中，左端是声呐发出发送波的时间点，从该处起延续着平坦部直到按照衰减曲线而衰减的部分为止。该平坦部是由于残留有发出的振动的残响而接收电路饱和、因此振幅被限制为最大值的波形，实际上，希望理解为存在如将衰减曲线向左上延长这样的向右下衰减的波形。平坦部的中途存在一处看起来波形凹陷的部分，但这是在对交流的声波波形进行采样时产生的凹陷，如果进行包络检波则变得平坦。也就是说，与残响的方式无关。关于残响，在后面加以说明。

此外，车辆1既可以具备1个声呐10，也可以如图4所示，具备多个声呐10(声呐10a～声呐10h)。如图4所示，在具备多个声呐10的情况下，邻接的声呐10的探测范围有时存在重复。

另外，图4所示的车辆1使用声呐10b和声呐10c来探测直行时的行进方向上的障碍物。另外，车辆1使用声呐10a和声呐10d来探测车辆1转弯的方向上的障碍物。另外，靠外的声呐10a和声呐10d也称作角声呐。在障碍物从车辆1的侧方进入行进方向时，角声呐最先探测到该障碍物。

另外，在车辆1的周围的车辆也具备声呐的情况下，声呐10可能接收到从其它车辆发出的超声波的反射波，从而发生误探测。因此，如图5所示，在声呐10以规定的周期发出超声波并连续规定次数地在相同的时刻接收到了反射波的情况下，判定为存在障碍物。声呐10发出超声波的时刻是在图3中说明的平坦部开始的时间点，也就是说，是图5中波形上升到饱和水平的时间点。

接着，使用图6来说明障碍物的探测和跟踪。图6是示意性地示出车辆1逐渐接近障碍物的情况下的反射波RW1的位置的移动的图。另外，图6是对图5所示的波形补偿了因距离导致的反射波的衰减来使曲线图平坦化所得到的图。

当反射波RW1超过预先决定的障碍物阈值TH时，声呐10判断为存在障碍物。此外，期望障碍物阈值TH是高于噪声NZ的值。该噪声NZ包括路面反射。从发出超声波的时间点到探测到反射波的时间点的时间是发出的超声波被障碍物等物体反射并返回为止的飞行时间。由此，车辆1若对飞行时间除以音速并减半，则能够计算出从声呐10到物体的距离。

另外，车辆1如图6所示那样进行被称作跟踪的处理，在该处理中，重复进行物体的探测并每次都计算距离来追踪距离信息的变化。车辆1例如通过跟踪来计算物体的距离的减少速度、也就是接近速度，若车速与接近速度在误差范围内一致，则能够判定为物体不移动而是静止物。

另外，车辆1若利用三边测量的原理来处理由多个声呐接收到一个物体所反射的声波时的FT，则能够确定物体的坐标信息。该坐标上的追踪也包含于跟踪。

另外，声呐10的压电元件11在停止了发出发送波、也就是停止了交流电压的施加之后也持续振动。该交流电压的施加停止后的振动是图6所示的残响RB。该残响RB以描绘指数曲线的方式逐渐衰减。本实施方式的测距装置用于在受到该残响RB的影响的范围内也适当地计算距离。

(测距装置的功能结构图)

图7是示出本实施方式所涉及的测距装置100的功能结构的一例的图。测距装置100既可以由声呐10的控制器14来实现，也可以由ECU 20来实现。另外，测距装置100还可以由声呐10和ECU 20的组合来实现。另外，测距装置100还可以是与声呐10及ECU 20相独立的装置。

如图7所示，测距装置100具有获取部201、判断部202以及估计部203。此外，在图7的例子中，仅例示了与本实施方式有关的功能，但是测距装置100具有的功能不限于这些。

获取部201获取表示搭载于车辆1的声呐10发送的发送波之中的、被存在于车辆1的周边的障碍物OB反射回来的声波的反射波。具体而言，搭载于车辆1的声呐10发送发送波。被发送的发送波遇到存在于车辆1的周边的障碍物OB。当发送波遇到障碍物OB时，声波被障碍物OB反射并返回。声呐10接收表示被障碍物OB反射回来的声波的反射波。获取部201获取声呐10接收到的反射波。此外，获取部201也称作发送接收部。

判断部202判断表示由获取部201获取到的残响信息(下面也称作残响曲线)与反射波信息相交的点的交点是否超过表示能够利用声呐检测的接收强度的检测阈值的第一阈值，其中，该残响信息表示由声呐10发送的发送波的残响的经时变化，该反射波信息表示被障碍物OB反射的反射波的经时变化。

具体而言，判断部202获取由获取部201获取到的、表示由声呐10发送的发送波的残响的经时变化的残响信息和表示被障碍物OB反射的反射波的经时变化的反射波信息。判断部202使作为残响信息和反射信息的经时变化的时间同步，来使残响信息与反射波信息重合。判断部202根据将残响信息与反射波信息重合的结果，来获取表示残响信息与反射波信息相交的点的交点。判断部202根据获取到的交点来判断是否超过表示能够利用声呐检测的接收强度的检测阈值的第一阈值。

另外，判断部202判断由获取部201获取到的反射波的振幅的最大值是否超过表示反射波反射的反射强度的阈值的第二阈值。具体而言，判断部202根据由获取部201获取到的表示被障碍物OB反射的反射波的经时变化的反射波信息，来获取反射波的振幅的最大值。判断部202判断反射波的振幅的最大值是否超过表示反射波反射的反射强度的阈值的第二阈值。表示反射波反射的反射强度的阈值的第二阈值例如被设定为反射强度的振幅的最大值。

并且，判断部202判断由获取部201获取到的反射波是否存在于残响信息所示的残响期间中。具体而言，判断部202获取由获取部201获取到的、表示由声呐10发送的发送波的残响的经时变化的残响信息和表示被障碍物OB反射的反射波的经时变化的反射波信息。判断部202使作为残响信息和反射信息的经时变化的时间同步，来使残响信息与反射波信息重合。判断部202根据将残响信息与反射波信息重合的结果，来判断反射波是否存在于残响信息所示的残响期间中。

当由判断部202判断为表示残响信息与反射波信息交叉的点的交点低于表示能够利用声呐检测的接收强度的检测阈值的第一阈值时，估计部203基于规定由获取部201获取到的反射波的振幅的最大值和反射波信息中的首次超过第一阈值的反射波的振幅的值的直线，来估计反射波的上升位置，其中，该残响信息表示由声呐发送的发送波的残响的经时变化，该反射波信息表示被障碍物OB反射的反射波的经时变化。

在此，使用图8来对以下内容进行说明：估计部203基于规定反射波的振幅的最大值和反射波信息中的首次超过第一阈值的上述反射波的振幅的值的直线，来估计反射波的上升位置。图8是示出实施方式1所涉及的测距装置100接收到了与残响重叠的反射波的情况下的振动信号的振幅的一例的曲线图。

图8中的实线是表示声呐10接收到了反射波的情况下的振动信号的振幅的曲线图。实线81是残响信息的一例，例如表示与驱动信号及残响对应的振动信号的振幅。实线82是反射波信息的一例，例如表示与反射波对应的振动信号的振幅。另外，图8中的传感器的饱和值是在控制器14中能够检测的最大的振幅值。即使从接收电路13对控制器14施加比传感器的饱和值高的电压，控制器14也检测到传感器的饱和值来作为与该电压相应的量。

在此，如图8所示，第一阈值83是能够利用声呐检测的接收强度的检测阈值。反射波的振幅的最大值84是控制器14接收到的值，与传感器的饱和值表示相同的值。交点85表示反射波信息中的首次超过第一阈值的反射波的振幅的值。直线86是将最大值84与交点85连结的直线。估计部203基于将反射波的振幅的最大值84与反射波信息中的首次超过第一阈值的反射波的振幅的值连结的直线86，来估计为直线86与强度表示0的值的交点是反射波的上升位置87。

回到图7。另外，对以下内容进行说明：当由判断部202判断为交点为第一阈值以上时，估计部203基于规定反射波的振幅的最大值和表示残响信息与反射波信息相交的点的交点的直线，来估计上升位置。图9是示出实施方式1所涉及的测距装置100接收到了与残响重叠的反射波的情况下的振动信号的振幅的一例的曲线图。

图9中的实线是表示声呐10接收到了反射波的情况下的振动信号的振幅的曲线图。实线91是残响信息的一例，例如表示与驱动信号及残响对应的振动信号的振幅。实线92是反射波信息的一例，例如表示与反射波对应的振动信号的振幅。关于与上述的图8共同的部分适当地省略说明。在上述的图8中，交点85示出反射波信息中的首次超过第一阈值的反射波的振幅的值。与此相对，图9与上述的图8的不同点在于，图9的交点95示出残响信息与反射波信息的交点，其中，该残响信息表示由声呐发送的发送波的残响的经时变化，该反射波信息表示被障碍物OB反射的反射波的经时变化。

如图9所示，第一阈值93是能够利用声呐检测的接收强度的检测阈值。反射波的振幅的最大值94是控制器14接收到的值，与传感器饱和值表示相同的值。交点95表示残响信息与反射波信息相交的点。直线96是将最大值94与交点95连结的直线。估计部203基于将反射波的振幅的最大值94以及残响信息与反射波信息相交的点的交点连结的直线96，来估计为直线96与强度表示0的值的交点是反射波的上升位置97，其中，该残响信息表示由声呐发送的发送波的残响的经时变化，该反射波信息表示被障碍物OB反射的反射波的经时变化。

回到图7。并且，当由判断部202判断为反射波的振幅的最大值低于第一阈值时，估计部203基于最大值和表示声呐发送的发送波的脉冲的持续时间的发送波脉冲长度，来估计上升位置。另外，当由判断部202判断为由获取部201获取到的反射波不存在于残响信息所示的残响期间中时，估计部203基于反射波的振幅的最大值和表示声呐发送的发送波的脉冲的持续时间的发送波脉冲长度，来估计上升位置。

在此，使用图10和图11，对以下内容进行说明：估计部203基于反射波的振幅最大值和表示声呐发送的发送波的脉冲的持续时间的发送波脉冲长度，来估计上升位置。图10是示出实施方式1所涉及的测距装置接收到了与残响重叠的反射波的情况下的振动信号的振幅的一例的曲线图。图11是示出实施方式1所涉及的测距装置接收到了反射波的情况下的振动信号的振幅的一例的曲线图。

图10的实线是示出声呐10接收到了反射波的情况下的振动信号的振幅的曲线图。实线111是残响信息的一例，例如表示与驱动信号及残响对应的振动信号的振幅。实线112是反射波信息的一例，例如表示与反射波对应的振动信号的振幅。关于与上述的图8及图9共同的部分适当地省略说明。在上述的图8和图9中，反射波的最大值为第一阈值以上。与此相对，图10与上述的图8及图9的不同点在于，示出了反射波的最大值低于表示反射波反射的反射强度的阈值的第二阈值的情况。

如图10所示，最大值114是声呐接收到的反射波的最大值。发送波脉冲长度115是表示声呐发送的发送波的脉冲的持续时间的发送波脉冲长度。在此，对发送波脉冲长度进行说明。发送波脉冲长度是从声呐开始发送的时间到表示发送波的振幅的最大值114的时间116为止的累积的时间。由此，由于声呐开始发送的时间已知，因此估计部203能够根据反射波的振幅的最大值114的时间116与表示声呐发送的发送波的脉冲的持续时间的发送波脉冲长度115之差，来估计上升位置117。

图11的实线是示出声呐10接收到了反射波的情况下的振动信号的振幅的曲线图。图11的实线121是表示声呐10接收到了反射波的情况下的振动信号的振幅的曲线图。实线121是残响信息的一例，例如表示与驱动信号及残响对应的振动信号的振幅。实线122是反射波信息的一例，例如表示与反射波对应的振动信号的振幅。关于与上述的图10共同的部分适当地省略说明。在上述的图10中，反射波与残响重叠，与此相对，图11的不同点在于反射波不存在于残响信息所示的残响期间中。

如图11所示，最大值124是声呐接收到的反射波的振幅的最大值。发送波脉冲长度125是表示声呐发送的发送波的脉冲的持续时间的发送波脉冲长度。估计部203根据反射波的振幅的最大值124的时间126与表示声呐发送的发送波的脉冲的持续时间的发送波脉冲长度125之差，来估计上升位置127。

接着，参照图12来对上述结构的测距装置100的动作例进行说明。图12是示出实施方式的测距装置100执行的处理的一例的流程图。

首先，获取部201获取表示搭载于车辆1的声呐10发送的发送波之中的、被存在于车辆1的周边的障碍物OB反射回来的声波的反射波(步骤S31)。

判断部202判断由获取部201获取到的反射波是否存在于残响信息所示的残响期间中(步骤S32)。在此，判断部202在由获取部201获取到的反射波存在于残响信息所示的残响期间中的情况下(步骤S32：“是”)，进入步骤S33。另一方面，在步骤S32中，判断部202在由获取部201获取到的反射波不存在于残响信息所示的残响期间中的情况下(步骤S32：“否”)，进入步骤37。

另外，判断部202判断由获取部201获取到的反射波的振幅的最大值是否超过第二阈值(步骤S33)。在此，判断部202在由获取部201获取到的反射波的振幅的最大值超过第二阈值的情况下(步骤S33：“是”)，进入步骤S34。另一方面，在步骤S33中，判断部202在由获取部201获取到的反射波的振幅的最大值不超过第二阈值的情况下(步骤S33：“否”)，进入步骤37。

并且，判断部202判断表示由获取部201获取到的残响信息与反射波信息相交的点的交点是否超过表示能够利用声呐检测的接收强度的检测阈值的第一阈值，其中，该残响信息表示由声呐10发送的发送波的残响的经时变化，该反射波信息表示被障碍物OB反射的反射波的经时变化(步骤S34)。

在此，判断部202在由获取部201获取到的残响信息与反射波信息的交点超过第一阈值的情况下(步骤S34：“是”)，进入步骤S35。另一方面，在步骤S34中，判断部202在由获取部201获取到的残响信息与反射波信息的交点不超过第一阈值的情况下(步骤S34：“否”)，进入步骤36。

在表示残响信息与反射波信息相交的点的交点低于表示能够利用声呐检测的接收强度的检测阈值的第一阈值的情况下，估计部203进行第一估计的处理，其中，该残响信息表示由声呐发送的发送波的残响的经时变化，该反射波信息表示被障碍物OB反射的反射波的经时变化，在该第一估计中，基于规定由获取部获取到的反射波的振幅的最大值和反射波信息中的首次超过第一阈值的反射波的振幅的值的直线，来估计反射波的上升位置(步骤S35)。

另外，在残响信息与反射信息的交点为第一阈值以上的情况下，估计部203进行第二估计的处理，在该第二估计中，基于规定反射波的振幅的最大值和交点的直线来估计上升位置(步骤S36)。

并且，在反射波的振幅的最大值低于第一阈值的情况下，或者在由获取部201获取到的反射波不存在于残响信息所示的残响期间中的情况下，估计部203进行第三估计的处理，在该第三估计中，基于反射波的振幅的最大值和表示声呐发送的发送波的脉冲的持续时间的发送波脉冲长度来估计上升位置(步骤S37)。

如以上所说明的那样，在本实施方式中，获取搭载于车辆的声呐发送的发送波之中的、被存在于车辆的周边的障碍物反射的反射波。另外，在表示残响信息与反射波信息相交的点的交点低于表示能够利用上述声呐检测的接收强度的检测阈值的第一阈值的情况下，基于规定反射波的振幅的最大值和反射波信息中的首次超过第一阈值的反射波的振幅的值的直线，来估计反射波的上升位置，其中，该残响信息表示发送波的残响的经时变化，该反射波信息表示反射波的经时变化。

根据以上的本实施方式的结构，即使在来自障碍物的反射波与声呐的发送波的残响重叠的情况下，也能够根据反射波的振幅的最大值、以及首次超过表示能够利用声呐检测的接收强度的检测阈值的阈值的反射波的振幅的值，来估计反射波的上升位置。由此，即使在近距离的情况下也能够估计来自障碍物的反射波的上升位置，因此能够得到与障碍物的更准确的距离信息。

(第二实施方式)

使用附图来对第二实施方式进行说明。

接着，对第二实施方式进行说明。关于与上述的第一实施方式共同的部分适当地省略说明。在上述的第一实施方式中，具备：获取部，其获取反射波，该反射波表示搭载于车辆的超声波传感器发送的发送波之中的、被存在于上述车辆的周边的障碍物反射回来的声波；以及估计部，其在表示残响信息与反射波信息相交的点的交点低于表示能够利用上述超声波传感器检测的接收强度的检测阈值的第一阈值的情况下，基于规定由上述获取部获取到的上述反射波的振幅的最大值和上述反射波信息中的首次超过上述第一阈值的上述反射波的振幅的值的直线，来估计上述反射波的上升位置，其中，该残响信息表示由上述超声波传感器发送的上述发送波的残响的经时变化，该反射波信息表示被上述障碍物反射的上述反射波的经时变化。

与此相对，在本实施方式中，与上述的第一实施方式的不同点在于，具备：发送接收部，其进行发送波的发送以及由发送波产生的反射波的接收，所述发送波是超声波；检波部，其对发送接收部接收到的接收信号进行检波，来得到表示接收信号的强度随时间的变化的接收波形；特征量检测部，其基于接收波形，来检测反射波的特征量；测定距离计算部，其基于特征量，来计算从测距装置到物体的距离作为测距距离；预测距离计算部，其基于测定距离，来计算对下一次测定时的测定距离进行预测所得到的预测距离；检测条件控制部，其控制与特征量的检测有关的检测条件；以及输出控制部，其将测定距离和预测距离中的一方作为输出值来输出，其中，检测条件控制部基于预测距离，在发送接收部中残留有发送波的残响的残响期间中反射波到达发送接收部的情况下调整检测条件，在应将预测距离作为输出值来输出的预测距离输出条件成立的情况下，输出控制部将预测距离取代测定距离来作为输出值输出。

(测距装置的功能结构图)

使用图13来对第二实施方式的测距装置100进行说明。图13是测距装置100的框图。测距装置100具备特征量检测部101、测定距离计算部102、预测距离计算部103、检测条件控制部104、输出控制部105、获取部201、判断部202以及估计部203。

特征量检测部101基于接收波形，来检测发送波被物体反射而产生的反射波RW1的特征量。特征量检测部101基于由检测条件控制部104调整后的检测条件来检测特征量。作为特征量，特征量检测部101检测接收波形上的反射波RW1的峰的位置信息、与阈值的交点的位置信息、与饱和值的交点的位置信息等，在后面叙述详情。

位置信息是确定出的时间点的时刻与发出超声波的时刻的时间差以及确定出的时间点的强度值的组合，由于该时间能够换算为以声呐为起点的距离，因此也可以说是距离与强度的组合。后面，为了避免说明变得繁杂，有时将检测反射波RW1的特征量称为检测反射波，将接收波形上的位置信息简略地称为位置。另外，接收波形的横轴是时间，但是以时间能够换算为距离为前提，有时称作接收波形的横轴是距离。

测定距离计算部102基于反射波RW1，来计算从声呐10到障碍物等物体的距离作为测距距离。例如，测定距离计算部102在检测到了通过声呐10而产生的反射波RW1与阈值的交点的位置的情况下，基于反射波RW1与阈值交叉的时间点同发出超声波的时间点的时间差，来计算从声呐10到物体的距离作为测定距离。此外，根据与阈值的交点的位置来计算距离的计算方法仅是一例，在后面还会介绍其它计算方法。

预测距离计算部103计算对下一次测定时的测定距离进行预测所得到的预测距离。预测距离计算部103通过使用了车辆1的速度、加速度及行驶方向的信息、以及最近的测定距离的公知的方法，来计算预测距离。检测条件控制部104控制与特征量的检测有关的检测条件。检测条件控制部104例如确定表示残响的衰减过程的残响曲线，并基于该残响曲线来调整特征量的检测条件。特征量的检测条件例如是阈值。输出控制部105控制作为距离输出的内容。例如，输出控制部105输出测定距离和预测距离中的一方。

在此，使用图14，对检测条件控制部104确定残响曲线的方法进行说明。图14是示出包含残响期间RBTR的接收波形RW的图。接收波形RW中包含表示残响的衰减过程的残响期间RBTR的部分的波形、来自障碍物OB的反射波RW1以及来自路面RS的反射波RW2。检测条件控制部104也可以通过对接收波形RW的残响期间RBTR的部分的波形进行处理，来确定残响曲线RBC。

接收波形RW的底边是来自路面RS的反射(路面反射)，从路面反射上升的部分是残响期间RBTR的部分。可以说残响期间RBTR是残响变得弱于路面反射为止的期间。在残响期间RBTR中，残响曲线RBC中重叠有噪声、反射波RW1。其中，由于噪声是随机产生的，因此检测条件控制部104通过多次获取接收波形RW并将残响期间RBTR的部分的接收波形RW平均化的平均处理，来抑制噪声成分。

由于来自障碍物OB的反射波并非始终存在，因此检测条件控制部104也可以将探测到来自障碍物OB的反射波RW1时的接收波形RW排除在上述的平均处理的对象之外，也可以对去除了来自障碍物OB的反射波RW2后的接收波形RW进行平均处理。

另外，由于残响按照指数曲线衰减，因此检测条件控制部104也可以使用回归分析的方法来确定残响曲线。检测条件控制部104例如也可以对残响期间RBTR的接收强度进行对数变换，在回归方程式中确定指数函数的系数，从而确定残响曲线RBC。

通过这样的处理，检测条件控制部104能够基于接收波形RW来确定残响曲线。控制器14能够存储基于接收波形RW确定出的残响曲线，来用于以后的探测。

另外，虽然残响按照指数函数衰减，但由于衰减的速度根据各个声呐10而不同，因此也可以将衰减的速度作为特性值来事先确定，并存储该特性值来代替残响曲线。例如，检测条件控制部104也可以在测距装置或具备测距装置的车辆出厂时，事先确定该指数函数的系数、与系数有关的值来作为表示声呐10的残响衰减的特性的特性值，并存储确定出的特性值，从而基于该特性值来确定残响曲线。

例如，由于声呐10的阻抗与残响曲线之间存在规定的关系，因此检测条件控制部104也可以在测距装置100启动时等求出声呐10的阻抗，并将其作为特性值来存储。

这样，检测条件控制部104能够基于特性值来校正残响曲线，由此更适当地确定残响曲线。

接着，使用图15，对基于残响曲线来调整检测条件的例子进行说明。图15是示出用于检测反射波部分RW1的阈值的图。如图15所示，检测条件控制部104在残响期间RBTR中将通过对残响曲线RBC加上噪声容限NM而向上侧偏移后的曲线设为用于检测反射波RW1的阈值TH1。

上述噪声容限NM例如是约3dB。检测条件控制部104也可以在非残响期间RBTR的路面反射期间中，也将对来自路面的反射波的水平(在时间轴上已被平均化的强度)加上与残响期间RBTR相同的噪声容限所得到的值设为阈值。在该情况下，如果将残响期间RBTR设为残响曲线衰减到来自路面的反射波的水平为止的期间，则在残响期间与路面反射期间的边界不会发生阈值TH1的不连续。

检测条件控制部104既可以将噪声容限设为固定值，也可以根据非残响期间RBTR的期间的接收波形来计算噪声的振幅，并以不低于该噪声的振幅的方式来决定噪声容限。

这样，检测条件控制部104将使残响曲线RBC向上侧偏移后的曲线设定为阈值TH1，特征量检测部101基于该阈值TH1来检测反射波RW1，由此即使在残响期间RBTR中也能够提高检测到反射波RW1的可能性。

另外，接收波形的数据存在上限值，当残响、反射波的强度超过与上限值相当的强度时，与实际的强度无关地，数据一律变为上限值。将该与上限值相当的强度称作饱和值。在此，使用图16，来对饱和值与反射波RW1的关系进行说明。图16是示出饱和值与反射波的关系的图。在图16中，将来自由于接近而以声呐为起点的距离逐渐变短的物体的反射波并列表示在一个接收波形上。

如图16所示，在饱和值是SV2的情况下，从接收到反射波RW1c之前起，残响曲线RBC所示的残响强度超过饱和值SV2，因此数据一律为上限值。即使在接收到反射波RW1c的时刻，数据也继续维持在上限值，因此测距装置100无法检测反射波RW1c。

当检测条件控制部104通过使声呐10的发出强度下降或者使接收信号的放大度下降来进行调整从而使接收强度下降时，能够相对地提高饱和值。这样，如果饱和值变为如SV1这样，则特征量检测部101能够检测RW1c这样的反射波。

此外，即使饱和值变为了SV1，也无法探测RW1d这样的反射波。此时，由于能够探测的最短距离由残响曲线与饱和值的交点决定，因此在决定了需要探测的最短距离的情况下，也可以预先根据残响曲线来决定饱和值。

若为了提高饱和值而使发出的强度下降或者使接收信号的放大度下降，则变得难以探测微弱的反射波，因此检测条件控制部104也可以仅在例如驻车时这样的、需要近距离的探测时，预先控制为提高饱和值，还可以仅在计算预测距离所得到的结果是判断为处于在残响期间接收反射波的接近状态时，控制为提高饱和值。测距装置100能够通过从ECU 20获取表示驻车状态的信息，来控制饱和值。

接着，使用图17来对能够检测反射波RW1的条件进行说明。图17是示出饱和值SV、阈值TH1以及残响曲线RBC的关系的图。如图17所示，在残响期间RBTR中，由于检测条件控制部104将对残响曲线RBC加上噪声容限所得到的曲线设为阈值TH1，因此阈值TH1有时超过饱和值SV。在阈值TH1超过饱和值SV的区间中，由于接收数据不超过阈值TH1，因此测距装置100无法探测反射波RW1。

另外，虽然在反射波RW1d未达到残响曲线RBC的区间也无法探测反射波RW1d，但是因阈值TH1超过饱和值SV而无法探测的区间更大。由于阈值TH1由残响曲线决定，因此可以说无法探测的期间由残响曲线RBC决定。测距装置100也可以在计算预测距离所得到的结果是阈值TH1超过饱和值SV的距离的情况下，判定为符合无法将检测条件调整为能够探测的情况。

另外，测距装置100也可以尝试检测反射波RW1，在未能检测到的情况下判定为符合不检测反射波RW1的情况。这样，在测距装置100中，在以阈值TH1无法检测反射波RW1的情况下，测距装置100的输出控制部105输出预测距离来取代测定距离。由此，测距装置100即使在根据残响曲线RBC、阈值TH1以及饱和值SV的关系而无法检测反射波RW1的状况下也能够输出距离。

接着，使用图18，对反射波RW1中的用于计算距离的位置进行说明。在如图18的(a)所示那样从声呐10输出超声波并与其相应地被障碍物OB反射的情况下，不仅作为距声呐10最近的点的最近点所反射的声波到达声呐10，在该最近点的周围反射的声波也到达声呐10。

如图18的(b)所示，考虑在区域AR2中存在如区域AR1这样的突起物的情况。存在以下倾向：在上述最近点的区域AR1反射的声波最早到达声呐10，但之后到达声呐10的、在面积比区域AR1大的周围区域AR2反射的声波的强度更强。

因此，如图18的(c)所示，反射波RW1形成具有信号强度的峰PP1和PP2的2个波峰，但作为应使用哪个峰时间点来计算距离的选择，由于声呐是以防止碰撞为目的而装备的，防止碰撞所需的距离是到最近点为止的距离，因此应选择更早的PP1来计算距离。

但是，根据探测阈值的不同，未必能够分开地检测到2个峰，被检测为合并后的一个峰的情况下的峰位置成为强度更大的PP2的位置。另外，在仅检测到2个峰中的单独一方的情况下，检测到强度更大的PP2的概率高。因而，期望不基于作为信号强度的峰时间点的PP1、PP2，而是基于上升时间点SP来计算距离。

但是，在残响期间中，反射波的波谷附近的部分被残响隐藏，因此在上升时间点SP的附近无法观测到反射波的波形。因此，如图18的(d)所示，测定距离计算部102例如在检测到反射波RW1a的时间点确定峰的位置和上升的位置，并计算峰时间点与上升时间点的时间差。上升的位置在反射波RW1c的时间点被残响隐藏而难以估计，但是在反射波RW1a的时间点残响的影响、路面反射的影响少，因此能够以较小的误差来进行估计。

若设为在反射波RW1c的时间点峰的位置与上升的位置的时间差也相同，则测定距离计算部102能够根据反射波RW1c的时间点的峰位置以及上述的时间差，来估计上升的位置。即使反射波与残响的强度值之差小，也能够确定峰位置，因此即使变为近距离也能够确定上升位置。

接着，使用图19，对确定峰的位置和上升的位置的方法进行说明。真正的上升时间点是反射波的强度从零开始上升的时间点，但如残响曲线RBC所示，由于残响按照指数函数衰减，因此接收波形不会变为零。也就是说，无法观测到反射波的强度从零开始上升这样的波形。因此，决定大于零的实用性的零水平ZL，将反射波与零水平ZL的线的交点设为实用性的上升点。

图19的(a)示出了以下例子：将实用性的零水平ZL例如设定为-50dB，并将实用性的零水平与反射波的强度分布交叉的时间点、也就是零水平ZL与反射波RW1的交点设为实用性的上升时间点。但是，由于在反射波与零水平ZL交叉的点的附近，反射波被残响、路面反射的影响隐藏而无法被观测，因此需要进行估计无法观测的范围的反射波的波形并将其延长到零水平ZL的线的处理。

图19的(b)示出了将阈值TH1与反射波RW1的强度分布交叉的时间点、也就是阈值TH1与反射波RW1的交点设为实用性的上升时间点的例子。在该情况下，由于通过能够观测的范围内的反射波的波形与阈值的比较来决定上升时间点，因此更易于实施。在精度方面，后者由于实用性的上升时间点与真正的上升时间点之差大，因此可以说精度低，但也可以说没有大的差异，因此根据所要求的精度，也可以采用后者。

另外，由于反射波中重叠有噪声，因此取最大值的点根据噪声加入的位置而变化，因此若将反射波取最大值的位置作为峰位置来进行计算，则有时计算出的距离不稳定。

图19的(c)用于示出稳定地确定峰时间点的方法。例如，求出阈值与反射波RW1的交点的时间点、以及在反射波RW1的下降斜面上强度与交点相同的时间点，并将这些时间点的中点的时间点设为峰时间点。这样，若利用能够观测的反射波RW1的整体的波形信息，则即使反射波中存在噪声，也能够稳定地计算距离。

接着，使用图20来说明峰附近饱和的情况下的处理。图19的(c)所示的、确定在峰的上升斜面和下降斜面上强度相同的线上的2点并估计为峰处于2点的中点的方法在几何学上也可以换称为以下操作：以等腰三角形来近似反射波RW1的波形并将底边的2个顶点应用到上升斜面和下降斜面。由于该方法使用夹住峰的上升斜面上的点和下降斜面上的点，而不使用峰附近的波形，因此也能够适用于由于饱和而无法观测峰附近的波形的情况。

如图20的(a)这样，将等腰三角形的左下的顶点应用到反射波RW1的点既可以是反射波RW1与残响曲线的交点，或者也可以是反射波RW1与路面反射曲线的交点。图20的(a)的RBC是使残响曲线与路面反射曲线连续而得到的曲线。路面反射曲线是对没有障碍物时的路面反射的强度曲线进行估计而得到的曲线，能够通过与之前说明的根据接收波形来估计残响曲线的方法同样的方法得到。

并且，如图20的(b)这样，等腰三角形的左下的顶点也可以是反射波RW1与阈值TH1的交点。如图20的(a)、图20的(b)的图的反射波RW1c这样，若峰附近饱和则无法确定峰的强度，但距离测量只要能够确定距离即可，因此没有强度信息也没问题。

图20的(c)用于示出将等腰三角形的底边的顶点应用到斜边的方法，放大绘制了顶点附近。SV是相当于饱和值的接收强度的水准，称作饱和值SV。在反射强度曲线超过饱和值SV的区间中，波形数据为最大值且饱和，因此成为相同的值。例如如果波形数据是8比特数据，则最大值是255。

也就是说，当反射强度曲线超过饱和值SV时，无法将反射波的峰的位置确定为波形数据取最大值的点。但是，若设为反射波RW1d的波形数据为最大值且饱和的区间的从左端到右端是对峰部的波形进行近似所得到的等腰三角形的底边，则能够确定为峰处于其中点。

该方法仅能够应用于反射波的顶点超过饱和值SV的情况，因此例如应用以下方法即可：在峰超过了饱和值SV的情况下，将反射波RW1d的波形数据饱和的区间的从左端到右端设为等腰三角形的底边，在并非这样的情况下，将反射波RW1与残响曲线的交点的强度值或者与路面反射曲线的交点的强度值设为代替饱和值SV的基准强度值，并将波形数据超过基准强度值的范围设为等腰三角形的底边，并确定为峰处于底边的中点的距离。

接着，使用图21来说明峰位置与上升位置的偏移的调整。在图20等中，为了易于说明，设为峰位置与上升位置的偏移固定来进行了说明，但是也可以调整偏移。峰位置与上升位置的偏移也可以换称为到最大反射面为止的距离与到最近点为止的距离(最短距离)之差。该距离差取决于物体的形状，当接近时有时会发生变化。

图21的(a)是支柱等障碍物OB存在于护栏GD跟前的情况下的配置图。最短距离是到障碍物OB为止的距离，到最大反射面为止的距离大致为到护栏GD为止的距离，即使声呐10接近，该距离差也不会大幅变化。在图21的(b)中，最近点位于护栏GD。最大反射面位于声波所触及的范围内，当声呐10位于位置A时，最大反射面仅比最近点远距离差DS1。

当声呐10接近声呐位置B时，声波所触及的范围保持相似的关系而变窄。因此，到最大反射面为止的距离与到最近点为止的距离的距离差DS2相较于声呐10位于声呐位置A时的距离差DS1，根据到护栏GD为止的距离之比而减小。

在图21的(b)的情况下，由于到GD为止的距离变为约一半，因此距离差DS2也变为距离差DS1的约一半。在物体如图21的(a)这样具有凸部的情况下，反射波的宽度变宽，或者峰部被分为两部分，与此相对地，在物体的反射面为平面时，成为峰的宽度窄的尖锐的反射波，越靠近物体则变得越尖锐。

因此，也可以估计障碍物OB的形状，并根据估计结果，来判断是否调整偏移。例如，也可以是，如果在位置A时峰位置与上升位置的偏移小，则判定为没有凸部，施加与距离成比例地减小偏移的校正。

接着，使用图22来说明根据反射波RW1的上升斜面的波形来估计上升点的方法。此前说明了以下方法：确定反射波RW1的峰的位置，并在物体接近之前确定上升位置与峰位置的偏移，在物体已接近时，将从峰位置减去上述偏移(或校正后的偏移)而得到的位置估计为上升位置，但也可以根据峰的上升斜面的数据来估计上升位置。

该方法可以换称为以下处理：以三角形来近似反射波的接收波形整体，将斜边确定为通过接收波形上的2点的直线，从而决定左下的顶点。当将上升位置的强度、即反射波的强度的零基准设为例如-50dB时，将作为斜边的通过接收波形上的2点的直线与-50dB线的交点确定为上升位置。

在图22的(a)的情况下，在斜边上存在作为反射波与饱和值SV的交点的点P1、作为反射波与阈值的交点的点P2以及作为反射波与残响曲线的交点的点P3，因此只要从点P1～点P3中选择任意2点就能够确定斜边。例如，也可以是，在点P3从连结点P1与点P2的线上大幅偏离时，利用点P1和点P2来确定斜边，若非如此，则以点P2和点P3来确定斜边。

在图22的(b)的情况下，由于点P2超过饱和值SV而无法确定，因此只要以点P1和点P3来确定斜边即可。在图22的(c)的图的情况下，由于不存在与饱和值SV的交点、即点P1，因此只要以点P2和点P3来确定斜边即可。

接着，使用图23，对与残响曲线相应的检测条件的动态控制的方法进行说明。在根据反射波RW1的斜边上的2点来确定上升位置的情况下，最好是2点之间存在规定值以上的余量。例如，假定到达图23的(a)的状态之前，作为反射波RW1与残响曲线RBC的交点的点P4与饱和值SV之间存在规定的阈值(例如10dB)以上的余量M1，而在图23的(a)时则略微低于该余量M1。

在图23的(a)的状态下不变更饱和值SV，当反射波RW1的到达时刻变早时，作为反射波RW1与残响曲线RBC的交点的点P4接近饱和值SV，而在超过线L1的位置，P4超过饱和值SV，因此不再能够使用P4来确定上升位置。

此时，检测条件控制部104使用由预测距离计算部103计算出的预测距离，根据之前的车辆1的接近速度来预测下一次探测时的反射波RW1的斜边与残响曲线RBC的交点、即点P5，并调整声呐10的发送强度或放大度，使得点P5与饱和值SV超过余量M1。在动态地控制饱和值SV的情况下，相较于调整模拟电路中的放大度，对发送强度进行数字控制更不易产生时间延迟，易于获得精度。

在物体符合预测地接近的情况下，变为图23的(b)的状态。在此，若重复进行预测和饱和值SV的调整，则变为图23的(c)的状态。在饱和值SV维持在图23的(a)时的状态的情况下，若反射波RW1超过线L1地接近，则由于残响超过饱和值SV而无法探测。但是，如上面这样，通过根据物体的预测距离和饱和曲线来控制饱和值SV，即使反射波RW1与残响曲线RBC的交点、即点P4超过线L1也能够进行探测。

这样，检测条件控制部104基于预测距离，来预测接收波形RW中包含的反射波RW1的位置，确定预测出的反射波RW1与残响曲线RBC的交点，并基于该交点与饱和值的余量，以提高饱和值的方式来进行控制。由此，测距装置100通过上述的饱和值SV的提高，尽管存在残响的影响，也能够扩大能够测量距离的范围。

接着，使用图24，来说明判定为无法基于预测距离来检测反射波RW1的条件。下面，对利用反射波RW1与阈值的交点的情况进行说明，但在根据反射波RW1的斜边上的2点来确定上升位置的方法中，还能够不利用反射波RW1与阈值的交点，因此只要应用到任意选择的2点来适用即可。

在不对饱和值SV进行动态控制的情况下，在图24的(a)时，将反射波RW1的斜边与饱和值SV的交点P11同残响曲线RBC与饱和值SV的交点之间的距离设为DS3。在图24的(a)时，能够通过延长将反射波RW1的斜边上的交点P11以及反射波RW1的斜边与残响曲线RBC的交点P12连结的直线，来估计反射波RW1的上升位置。

但是，从图24的(a)的状态起，随着物体的接近，P11与P12也接近，在物体接近了距离DS3时，反射波RW1的斜边与饱和值SV的交点P11同残响曲线RBC与反射波RW1的斜边的交点P12重叠而成为1点，因此无法延长连结2点的线来确定反射波的上升位置。也就是说，测距装置100也可以在从图24的(a)时的距离前进了距离DS3后，判定为无法检测反射波RW1。

另外，如图24的(b)所示，虽然反射波RW1前进的距离小于距离DS3，但当2点接近时，难以稳定地确定反射波RW1的上升位置。因此，也可以是，在2点的强度值之差低于规定值(例如3dB)时，也判定为无法检测反射波RW1。

另外，如图24的(c)所示，在反射波RW1不与饱和值SV交叉而不产生交点时，无法应用根据反射波RW1的斜边上的2点来确定上升位置的方法，因此也可以判定为符合无法探测反射波RW1的情况。

并且，在利用反射波RW1与阈值的交点的情况下，也可以在反射波RW1不与阈值交叉而不产生交点时、反射波RW1与阈值的交点同反射波RW1与残响曲线RBC的交点的强度值之差低于规定值时，也同样地判定为无法探测反射波RW1。在根据任意条件而判定为无法探测反射波RW1时，测距装置100输出预测距离来取代测定距离。

接着，使用图25，对测距装置100测定距离的处理过程进行说明。首先，测距装置100的特征量检测部101获取接收波形RW(步骤S1)，并基于由检测条件控制部104进行了控制后的检测条件来检测反射波RW1的特征量。

在检测到了反射波RW1的特征量的情况下，测定距离计算部102例如在确定出了反射波RW1与阈值TH的交点的位置的情况下，基于反射波RW1的特征量(在该情况下为接收波形上的从原点到与阈值的交点为止的横轴方向上的距离)来计算测定距离(步骤S2)。预测距离计算部103基于车辆1的速度等车辆行驶的信息和测定距离来计算预测距离(步骤S3)。

检测条件控制部104基于该预测距离和预先确定的残响曲线RBC，在障碍物OB的预测距离进入到残响期间的情况下，将检测条件(阈值TH)修改为超过残响曲线RBC的阈值TH1(步骤S4)。此时，阈值TH1例如也可以是对障碍物OB的预测距离处的残响的强度值加上规定的余量所得到的值。

在下一次获取到了接收波形RW的情况下，特征量检测部101基于新的检测条件来检测反射波RW1的特征量，并基于该反射波RW1的特征量来计算测定距离(步骤S5)。这样，输出控制部105输出新的测定距离(步骤S6)。

如上所述，测距装置100基于预测距离，在障碍物OB的位置属于受到残响的影响的位置的情况下，调整反射波RW1的检测条件。例如，测距装置100基于超过残响曲线RBC的阈值TH1来检测反射波RW1。

由此，即使在障碍物OB位于受到残响的影响的位置的情况下，测距装置100也能够计算到障碍物OB为止的距离。由于能够在探测障碍物之前确定残响曲线RBC，因此能够在探测障碍物之前确定阈值TH1。也就是说，也可以设为仅在测距装置100启动后的最初的一次执行步骤S4，之后不变更已设定的检测条件。这样，在进行一系列的检测之前决定作为检测条件的阈值TH1且不进行变更的情况下，可以说是静态地控制检测条件。

此外，也可以设为仅在障碍物OB的预测距离进入到残响期间的最初的一次执行步骤S4的处理，从第2次起跳过步骤S4的处理，还可以设为在障碍物OB的预测距离进入到残响期间的期间，每次都执行步骤S4的处理。在这些情况下，在每次进行一系列的检测时都根据当时的残响曲线来变更检测条件，因此可以说是动态地控制检测条件。

(第三实施方式)

在第三实施方式中，说明以下例子：测距装置100基于预测距离，在障碍物OB的位置属于受到残响的影响的位置的情况下，基于反射波RW1的强度来动态地变更用于检测反射波RW1的阈值。

在此，在图26中说明动态地变更阈值的例子。测距装置100在基于预测距离而判断为障碍物OB的位置属于受到残响的影响的位置的情况下，检测条件控制部104基于反射波RW1的强度来变更用于检测反射波RW1的阈值。

例如，如图26所示，反射波RW1越靠近，则检测条件控制部104将阈值设定得越高。即，检测条件控制部104设定为在反射波RW1b的位置的情况下的阈值TH12的值高于在反射波RW1a的位置的情况下的阈值TH11。这样，由于测距装置100动态地提高阈值，因此即使在残响的影响程度高的靠近声呐10的位置也能够计算距离。

具体而言，检测条件控制部104也可以基于反射波RW1的峰值的推移来动态地变更阈值。在图26中，基于反射波RW1a的峰的强度值来求出下一次的预测距离处的反射波RW1b的峰的强度值的预测值，并将从该下一次的预测距离处的峰的强度值减去规定的值所得到的值设为下一次探测时的阈值TH12。

如以下那样动态地重复进行阈值的设定：在接收到了反射波RW1b的时间点计算下一次的预测距离，求出下一次的预测距离处的反射波RW1c的峰的强度值的预测值，再求出下一次探测时的阈值TH13。此外，检测条件控制部104也可以基于空气衰减率来预测反射波RW1b的峰值的推移。

在此，在图27中示出了空气衰减曲线的例子。图27是示出每个温度下的空气衰减曲线的例子的图。图27的曲线图的纵轴为接收信号的强度，横轴为距离。示出了在任意温度下接收信号的强度都随着距离的增加而下降。另外，图27示出了接收信号的强度受到温度的影响，示出了温度越低则接收信号的强度的下降程度越少。

接着，在图28中示出了阈值的方式的例子。例如，如图28的(a)所示，阈值TH11～TH14也可以设为曲线状，如图28的(b)所示，阈值TH21～TH24也可以设为折线状。另外，如图28的(c)所示，阈值TH31～TH34也可以设为阶梯状。

如上所述，也可以在每次接收到反射波时动态地更新阈值TH，但作为折中的方法，也可以是，基于反射波RW1a的接收强度和空气衰减曲线，求出每段距离的接收强度的预测值作为预测接收强度曲线，并基于预测接收强度曲线来设定如图28的(a)所示的曲线状的阈值。既可以在每次接收到反射波RW1b、反射波RW1c时更新所设定的阈值，也可以以反射波正在按照预测来变化为条件而维持阈值。

另外，检测条件控制部104也可以还将阈值设定为阈值高于残响曲线RBC。也就是说，在设定图28所示的阈值时，也可以将高于残响曲线RBC加入为条件。例如，也可以是，在按照预测接收强度曲线而设定的阈值在一部分区间中低于残响曲线RBC的情况下，将该区间的阈值校正为高于残响曲线RBC。

接着，使用图29，来说明第三实施方式所涉及的测距装置100测定距离的处理过程。

首先，声呐10发送超声波(步骤S11)。特征量检测部101获取接收波形RW(步骤S12)。特征量检测部101在该反射波的信号强度为阈值以上(步骤S13：“是”)的情况下，检测该反射波RW1的特征量，测定距离计算部102基于该反射波RW1的位置来计算距离(步骤S14)。

ECU 20在判断为计算出的距离在警报范围内的情况下(步骤S15：“是”)，使通知部30进行基于警报的显示、声音输出(步骤S16)。另外，ECU 20在判断为计算出的距离在碰撞判断范围内的情况下(步骤S17：“是”)，使驱动控制部40进行制动工作(步骤S18)。

另外，在上述距离属于残响的影响范围的情况下(步骤S19：“是”)，检测条件控制部104获取反射波RW1的峰值(步骤S20)。接着，检测条件控制部104估计下一次接收时的反射波RW1的峰值(步骤S21)。

例如，检测条件控制部104也可以基于过去的反射波RW1的峰值的增加程度，来估计下一次接收时的反射波RW1的峰值。也就是说，检测条件控制部104也可以预先存储将距离与反射波RW1的信号强度相对应而得到的信息，并基于该信息来估计下一次接收时的反射波RW1的峰值(步骤S21)。或者，检测条件控制部104还可以根据该反射波RW1的峰值、空气衰减曲线以及温度信息，来估计预测距离处的该反射波RW1的峰值。

检测条件控制部104基于估计出的反射波RW1的峰值来更新阈值(步骤S22)。在车辆的行驶中重复进行这样的阈值控制，因此在车辆1未停止的情况下(步骤S23：“否”)，进入步骤S11。在该情况下，在步骤S13中，特征量检测部101使用新的阈值来检测特征量。

如上所述，在反射波在残响期间中到达的情况下，测距装置100基于特征量的推移，来动态地变更特征量的检测的阈值，因此即使在障碍物OB位于受到残响的影响的位置的情况下，也能够计算到障碍物OB为止的距离。

在本实施方式的测距装置100中执行的程序被预先嵌入ROM等来提供。

在本实施方式的测距装置100中执行的程序也可以构成为以可安装形式或可执行形式的文件记录在CD-ROM、软盘(FD)、CD-R、DVD(Digital Versatile Disk：数字多用光盘)等计算机可读取的记录介质来提供。

并且，也可以构成为将在本实施方式的测距装置100中执行的程序保存在与因特网等网络连接的计算机上，通过经由网络下载来提供。另外，也可以构成为经由因特网等网络来提供或分发在本实施方式的测距装置中执行的程序。

对本发明的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子呈现的，并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其它各种各样的方式被实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包括在发明的范围、主旨中，同样也包括在权利要求书中记载的发明及其等同的范围中。

Claims (16)

1.一种测距装置，能够搭载于车辆，该测距装置具备：

发送接收部，其进行发送波的发送以及由发送波产生的反射波的接收，所述发送波是超声波；

检波部，其对所述发送接收部接收到的接收信号进行检波，来得到表示所述接收信号的强度随时间的变化的接收波形；

特征量检测部，其基于所述接收波形，来检测所述反射波的特征量；

测定距离计算部，其基于所述特征量，来计算从所述测距装置到物体的距离作为测定距离；以及

检测条件控制部，其控制所述特征量的检测的检测条件，

其中，在所述发送接收部中残留有所述发送波的残响的残响期间中所述反射波到达所述发送接收部的情况下，所述检测条件控制部基于所述特征量的推移来变更用于检测所述特征量的阈值，由此调整所述检测条件。

2.根据权利要求1所述的测距装置，其中，

所述检测条件控制部控制的检测条件包括所述发送波的强度、所述接收信号的放大度以及用于根据所述接收波形来检测所述特征量的检测阈值之中的至少一者，

所述检测条件控制部执行静态检测条件调整和动态检测条件调整中的任一者，其中，所述静态检测条件调整是指预先调整所述检测条件，使得即使在所述反射波在所述残响期间中到达的情况下也能够根据所述接收波形来检测所述反射波的特征量，所述动态检测条件调整是指在所述反射波在所述残响期间中到达的情况下，变更检测条件使得能够根据所述接收波形来检测所述反射波的特征量。

3.根据权利要求1或2所述的测距装置，其中，

所述检测条件控制部基于所述反射波的特征量来估计反射波的预测强度，并基于所述预测强度来调整所述检测条件。

4.根据权利要求1或2所述的测距装置，其中，

所述检测条件控制部还基于预先存储的残响曲线或者根据所述接收波形确定出的残响曲线，来变更用于检测所述特征量的阈值。

5.根据权利要求4所述的测距装置，其中，

所述检测条件控制部获取所述发送接收部的特性信息，并基于所述发送接收部的特性信息来校正所述残响曲线。

6.根据权利要求4所述的测距装置，其中，

所述检测条件控制部还基于所述接收波形的衰减曲线，来变更用于检测所述特征量的阈值。

7.根据权利要求4所述的测距装置，其中，

还具备估计部，该估计部估计所述反射波的上升位置，

在表示所述残响曲线与所述接收波形相交的点的交点低于表示能够利用所述超声波检测的接收强度的检测阈值的第一阈值的情况下，所述估计部基于规定所述反射波的振幅的最大值和所述接收波形中的首次超过所述第一阈值的所述反射波的振幅的值的直线，来估计所述反射波的上升位置。

8.根据权利要求7所述的测距装置，其中，

在所述交点为所述第一阈值以上的情况下，所述估计部基于规定所述最大值和所述交点的直线，来估计所述上升位置。

9.根据权利要求7所述的测距装置，其中，

在所述最大值低于表示所述反射波反射的反射强度的阈值的第二阈值的情况下，或者在由所述发送接收部获取到的所述反射波不存在于所述残响曲线所示的残响期间中的情况下，所述估计部基于所述最大值和表示所述发送接收部发送的发送波的脉冲的持续时间的发送波脉冲长度，来估计所述上升位置。

10.根据权利要求7所述的测距装置，还具备：

预测距离计算部，其基于所述测定距离，来计算对下一次测定时的测定距离进行预测所得到的预测距离；以及

输出控制部，其将所述测定距离和所述预测距离中的一方作为输出值来输出，

在应将所述预测距离作为输出值来输出的、预测距离输出条件成立的情况下，所述输出控制部将所述预测距离取代所述测定距离来作为输出值输出。

11.根据权利要求10所述的测距装置，其中，

所述检测条件控制部还获取所述预测距离，并基于所述反射波的特征量和所述预测距离来估计所述反射波的预测强度，基于所述预测强度来调整所述检测条件。

12.根据权利要求10所述的测距装置，其中，

如果符合以下情况中的任一种情况，则所述输出控制部判定为所述预测距离输出条件成立，上述的情况是：所述检测条件控制部无法将所述检测条件控制为能够在所述预测距离处检测到所述反射波的特征量；所述特征量检测部无法根据所述接收波形检测所述反射波的特征量；以及所述反射波的特征量不满足规定的条件。

13.根据权利要求10所述的测距装置，其中，

所述特征量包括所述接收波形与所述残响曲线的交点、所述接收波形与所述检测阈值的交点以及所述接收波形与饱和值的交点中的任意2个交点的强度值，

在所述2个交点的强度值之差不超过规定的阈值的情况下，或者在所述接收波形与所述残响曲线没有交点的情况下，或者在所述接收波形与所述检测阈值没有交点的情况下，判定为符合所述反射波的特征量不满足规定的条件的情况。

14.根据权利要求10所述的测距装置，其中，

在所述残响曲线在所述预测距离处超过饱和值的情况下，或者在所述残响曲线在所述预测距离处超过所述检测阈值的情况下，所述输出控制部判定为符合所述检测条件控制部无法将所述检测条件控制为能够在所述预测距离处检测到所述反射波的特征量的情况。

15.根据权利要求13所述的测距装置，其中，

所述检测条件控制部获取所述接收波形与所述残响曲线的交点、所述接收波形与所述检测阈值的交点以及所述接收波形与所述饱和值的交点这3个交点中的至少一个交点的信息，所述检测条件控制部根据所述至少一个交点的信息来调整检测条件。

16.根据权利要求15所述的测距装置，其中，

所述检测条件控制部还获取所述预测距离，并基于所述至少一个交点的信息和所述预测距离，来估计所述交点的信息的预测值，并根据所述交点的信息的预测值来调整检测条件。

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