CN117480406A - 物体检测系统以及物体检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物体检测系统以及物体检测装置。物体检测系统具备以规定间隔排列的多个物体检测装置，多个物体检测装置的各个具备：发送部，其在物体检测装置的位置与检测对象的物体的位置的位置关系相对变化的状态下，发送规定频率的发送波；接收部，其接收基于根据物体的反射而返回的接收波；取得部，其基于作为对接收波的频率解析的结果的接收频率和发送波的发送频率，取得发送波与接收波之间的第一多普勒频移量；推断部，其基于第一多普勒频移量、和假定为接收波从大致正面返回的情况下的第二多普勒频移量，来推断接收波的到达方向；以及决定部，其基于接收波的到达方向，来决定接收波的处理模式。

Description

物体检测系统以及物体检测装置

技术领域

本发明涉及物体检测系统以及物体检测装置。

背景技术

以往，公知有通过作为发送波发送超声波，接收作为被物体反射并返回的发送波的接收波，例如检测到物体的距离那样的、与物体有关的信息的技术。例如，在以往文献中，公开了沿大致垂直方向排列用于在水中收发超声波的多个物体检测装置(超声波传感器)的结构。构成为通过使用沿铅垂方向排列的物体检测装置进行超声波的收发，能够在水中得到深度方向(垂直方向)的物体的位置信息。

专利文献1：日本特开平9-15325号公报

在上述现有的技术中，通过沿大致垂直方向排列多个物体检测装置来取得深度方向的物体的位置信息。然而，例如在对在路面上行驶的车辆应用现有的技术，欲检测相对于路面在高度方向上存在的物体的位置信息的情况下，虽需要在与路面垂直的方向上排列多个物体检测装，但在车辆中，物体检测装置的垂直方向的排列在空间上是困难的，而且在设计上也不是优选的。因此，在对车辆配置物体检测装置的情况下，一般沿车宽方向配置于前保险杠、后保险杠，存在相对于路面在高度方向上存在的物体的位置信息的取得是困难的问题。

发明内容

因此，本发明的课题之一在于提供一种能够沿车宽方向排列多个物体检测装置，并且能够取得在与路面大致垂直方向(仰角方向、俯角方向)上存在的物体的位置信息，并且能够高效地利用位置信息的物体检测系统以及物体检测装置。

作为本发明的一个例子的物体检测系统具备：多个物体检测装置，其以规定间隔而排列，多个物体检测装置的各个具备：发送部，其在物体检测装置的位置与检测对象的物体的位置的位置关系相对变化的状态下，发送规定频率的发送波；接收部，其接收基于根据物体的反射而返回的发送波的接收波；取得部，其基于作为对接收波的频率解析的结果的接收频率、和发送波的发送频率，取得发送波与接收波之间的第一多普勒频移量；推断部，其基于第一多普勒频移量、和假设为接收波从大致正面返回的情况下的第二多普勒频移量，来推断接收波的到达方向；以及决定部，其基于接收波的到达方向，来决定接收波的处理模式。根据该结构，例如多普勒频移量根据物体存在的位置、即方向而变化。例如，相对于物体检测装置，在物体存在于斜上方的情况下得到的第一多普勒频移量比假设为物体存在于大致正面的情况下得到的第二多普勒频移量小。因此，能够基于第一多普勒频移量与第二多普勒频移量的差量，来进行产生了多普勒频移的接收波的到达方向(反射方向)、即物体存在的方向的推断。其结果是，能够高效地利用物体的存在方向(物体的位置信息)。

另外，上述物体检测系统的多个物体检测装置例如也可以沿车辆的车宽方向排列，推断部也可以推断接收波在相对于车辆的行进方向的仰角方向和俯角方向中的至少一个的到达方向。根据该结构，例如能够容易识别在相对于车辆的行进方向的仰角方向上存在的物体(例如，门的梁等)、俯角方向上存在的物体(例如，路面等)，能够从避免接触处理等对象中容易地排除虽存在于车辆的附近但接触的可能性低的物体。其结果是，能够容易进行处理的简化、效率化。

另外，上述物体检测系统的上述推断部例如也可以基于以基于车辆能够由车速传感器取得的车速的迁移量进行了变化的值，来计算第二多普勒频移量。根据该结构，例如能够容易提高接收波的到达方向的推断精度。

另外，上述物体检测系统的推断部也可以根据多个物体检测装置中的各自的仰角方向或者俯角方向的接收波的到达方向的平均值，来推断物体的位置。根据该结构，例如能够容易提高接收波的到达方向的推断精度。

作为本发明的一个例子的物体检测装置具备：发送部，其在相对于检测对象的物体的位置关系相对变化的状态下，发送规定频率的发送波；接收部，其接收基于根据物体的反射而返回的发送波的接收波；取得部，其基于作为对接收波的频率解析的结果的接收频率、和发送波的发送频率，取得发送波与接收波之间的第一多普勒频移量；推断部，其基于第一多普勒频移量、和假设为接收波从大致正面返回的情况下的第二多普勒频移量，来推断接收波的到达方向；以及决定部，其基于接收波的到达方向，来决定接收波的处理模式。根据该结构，例如多普勒频移量根据物体存在的位置、即方向而变化。例如，相对于物体检测装置，在物体存在于斜上方的情况下得到的第一多普勒频移量比假设为物体存在于大致正面的情况下得到的第二多普勒频移量小。因此，能够基于第一多普勒频移量与第二多普勒频移量的差量，来进行产生了多普勒频移的接收波的到达方向(反射方向)、即物体存在的方向的推断。其结果是，能够高效地利用物体的存在方向(物体的位置信息)。

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(电子控制装置)以及物体检测装置的简要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物体检测装置为了检测到物体的距离的技术的概要的例示性且示意性的图。

图4是表示实施方式的物体检测装置的详细结构的例示性且示意性的框图。

图5是表示搭载实施方式的物体检测系统的车辆朝向包含车宽方向以及高度方向(垂直于路面的方向)的构造体的物体行驶的状态的例示性且示意性的立体图。

图6是表示俯视图5所示的车辆与物体的关系的情况下的例示性且示意性的图。

图7是表示从侧面观察图5所示的车辆与物体的关系的情况下的例示性且示意性的图。

图8是表示实施方式的物体检测系统检测物体的位置信息并应用的情况下的一系列处理的例示性且示意性的流程图。

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。

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的例示性且示意性的图。

如图1所示，物体检测系统具备搭载于包含一对前轮3F和一对后轮3R的四轮的车辆1的内部的ECU(Electronic Control Unit：电子控制装置)100、以及搭载于车辆1的外部的物体检测装置201～208。

在图1所示的例子中，作为一个例子，物体检测装置201～204在作为车辆1的外部的车体2的后端的例如后保险杠中，在车宽方向上以规定间隔设置(排列)在相互不同的位置。另外，物体检测装置205～208在车体2的前端的例如前保险杠中，在车宽方向上以规定间隔设置(排列)在相互不同的位置。

这里，在本实施方式中，物体检测装置201～208具有的硬件结构以及功能分别相同。因此，以下为了简化，有时总称物体检测装置201～208而记载为物体检测装置200。另外，各物体检测装置200间的规定间隔能够根据保险杠的形状等适当地调整，严格来说不需要一致。另外，在上下方向上，不需要与车宽方向严格一致，只要在保险杠的形成范围内即可，也可以产生稍许的偏差。

另外，在本实施方式中，物体检测装置200的设置位置并不限于图1所示的例子。物体检测装置200除了后保险杠和前保险杠的至少一个之外，也可以设置在车体2的侧面。另外，物体检测装置200也可以设置在后保险杠、前保险杠的任一位置。另外，在实施方式中，物体检测装置200的个数也并不限于图1所示的例子。但是，实施方式的技术在存在多个物体检测装置200的结构中是有效的。

本实施方式的物体检测系统基于以下说明那样的结构，进行超声波的收发，取得该收发的时间差等，从而检测与包含存在于周围的人的物体(例如，后述的图2所示的目标物O、后述的门500等)有关的信息。

图2是表示实施方式的物体检测系统的ECU100以及物体检测装置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，是物体检测装置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：固态硬盘)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通过读出并执行存储于存储装置120的计算机程序，实现例如停车辅助等这样的各种功能。

另一方面，图2所示，物体检测装置200具备收发器210和控制部220。通过上述结构，物体检测装置200构成为作为检测到存在于车辆1的周围的物体的距离的车载传感器的一个例子的车载声纳。

收发器210具有压电元件等振子211，通过该振子211实现超声波的收发。

更具体地说，收发器210将根据振子211的振动而产生的超声波作为发送波发送，将由作为该发送波被发送的超声波被存在于外部的物体反射并返回导致振子211的振动作为接收波接收。在图2所示的例子中，作为能够反射来自收发器210的超声波的物体例示出了路面RS、以及设置在该路面RS上的目标物O。

此外，在图2所示的例子中，例示出了通过具有单个振子211的单个收发器210来实现发送波的发送和接收波的接收双方的结构。然而，实施方式的技术当然也能够应用例如分别设置发送波的发送用的振子和接收波的接收用的振子的结构那样的、将发送侧的结构和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是用于实现在控制部220与外部(在图1所示的例子中，是ECU100和收发器210)之间的信息的收发的接口。另外，向输入输出装置221输入由车速传感器10取得的车速信息。在车辆1行驶的状态下，基于与由物体(例如，目标物O、图5所示那样的门500等)反射并返回的接收波之间产生的多普勒频移量的接收波的到达方向的推断时，利用车速信息。接收波的到达方向的推断的详细内容将在后述。

存储装置222包含ROM、RAM等这样的主存储装置、和/或HDD、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通过读出并执行存储于存储装置222的计算机程序，来实现各种功能。

这里，实施方式的物体检测装置200通过被称为所谓的TOF(Time Of Flight：飞行时间)法的技术，作为与物体有关的信息之一，检测到物体的距离。如以下详述那样，TOF法是考虑发送波被发送(更具体而言，开始被发送)的时刻、与接收波被接收(更具体而言，开始被接收)的时刻之差，来计算到物体的距离的技术。

图3是用于说明实施方式的物体检测装置200用于检测到物体的距离的技术的概要的例示性且示意性的图。

在图3所示的例子中，用图表形式示出了实施方式的物体检测装置200收发的超声波的信号电平(例如，振幅)的时间变化。在图3所示的图表中，横轴与时间对应，纵轴与物体检测装置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示出了表示物体检测装置200收发的信号的信号电平、即振子211的振动程度的时间变化的包络线(包络线波形)的一个例子。从该实线L11可读出以下情况，即通过从时刻t0以时间Ta驱动振子211而使其振动，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，由惯性导致的振子211的振动一边衰减一边继续。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的振动程度到达超过由单点划线L21表示的规定的阈值Th1的(或者以上的)峰值。该阈值Th1是为了识别振子211的振动是由被检测对象的物体(例如，图2所示的目标物O)反射并返回的作为发送波的接收波的接收导致的，或者由被检测对象外的物体(例如，图2所示的路面RS)反射并返回的作为发送波的接收波的接收导致的，而被预先设定的值。

此外，在图3中虽示出了将阈值Th1设定为恒定值而不随时间经过变化的例子，但在实施方式中，阈值Th1也可以设定为随时间经过变化的值。

这里，具有超过阈值Th1的(或者以上的)峰值的振动能够视为由被检测对象的物体反射并返回的作为发送波的接收波的接收导致的。另一方面，具有阈值Th1以下的(或者小于的)峰值的振动能够视为由被检测对象外的物体反射并返回的作为发送波的接收波的接收导致的。

因此，从实线L11可读出时刻t4的振子211的振动是由被检测对象的物体反射并返回的作为发送波的接收波的接收导致的这样的情况。

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与被检测对象的物体反射并返回的作为发送波的接收波的接收结束的时刻、换言之在时刻t1最后发送的发送波作为接收波返回的时刻对应。

另外，在实线L11中，作为时刻t4的峰值的开起点的时刻t3与被检测对象的物体反射并返回的作为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与作为发送波的发送时间的时间Ta相等。

基于上述内容，为了通过TOF法求出到检测对象的物体的距离，需要求出发送波开始被发送的时刻t0、与接收波开始被接收的时刻t3之间的时间Tf。该时间Tf能够通过从作为时刻t0、与接收波的信号电平到达超过阈值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。

发送波开始被发送的时刻t0能够容易地确定为物体检测装置200开始动作的时刻，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法求出到检测对象的物体的距离，结果确定接收波的信号电平到达超过阈值Th1的峰值的时刻t4是重要的。而且，为了确定该时刻t4，高精度地检测被探测对象的物体反射并返回的作为发送波的接收波的识别性是重要的。另外，如图1所示，在设置有多个物体检测装置200的结构中，为了更详细地检测与周围的物体有关的信息，往往从多个物体检测装置200的各个大致同时(同时并行)发送发送波。因此，期望提高各个发送波(接收波)的识别性。

然而，在沿图1所示车辆1的车宽方向配置有物体检测装置200的结构的情况下，在发送超声波，作为接收波接收该反射波而取得物体的位置信息的情况下，如上所述，虽能够检测到物体的距离，但很难确定该物体与车宽方向大致正交的方向(垂直方向)的位置信息。例如，在车辆1前进行驶的情况下，考虑了在车辆1的前方(行驶方向)存在可能与车辆1接触的物体(障碍物)的情况。在该情况下，能够识别在车辆1的前方沿车宽方向存在的物体的位置。因此，例如能够进行在物体的侧方通过那样的避开物体处理(回避行驶、回避引导)。另一方面，例如在物体存在于比车辆1的车高高的位置的情况下，例如是存在桥梁、门的上方连接左右的柱的梁等的情况。在该情况下，车辆1不会进行回避行驶而应该通过存在于上方(上空)的物体，但通过相对于车辆1仅检测到物体的距离，而无法正确取得垂直方向的物体的位置信息，所以有时误判定为存在接触的可能性，进行了不需要的避开物体处理。

因此，在本实施方式的物体检测装置200中，在行驶的车辆1与物体接近的情况下，利用接收波可能产生的多普勒频移，来推断接收波的到达方向。换言之，取得垂直方向的物体的位置信息，提高物体的位置信息的精度，例如更高效地进行是否需要避开物体处理。

通过以下那样构成物体检测装置200，实现接收波的到达方向的推断等。

图4是表示实施方式的物体检测装置200的详细结构的例示性且示意性的框图。

在图4所示的例子中，虽将发送侧的结构和接收侧的结构分离，但这样的图示方式只不过是为了便于说明。因此，在实施方式中，如上所述，能够通过具有(单个)振子211的(单个)收发器210来实现发送波的发送和接收波的接收双方。但是，虽是上述的重复，但实施方式的技术当然也能够应用于将发送侧的结构和接收侧的结构分离的结构。

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

另外，物体检测装置200作为接收侧的结构，具有接收器421、放大电路422、滤波处理部423、频率解析部424、多普勒频移量取得部425、到达方向推断部426、相关处理部427、包络线处理部428、阈值处理部429、检测部430以及处理对象决定部431。此外，接收器421是“接收部”的一个例子。

在实施方式中，图4所示的结构的至少一部分可以由专用的硬件(模拟电路)实现，剩余的部分可以作为硬件和软件的配合的结果而实现，更具体而言，作为物体检测装置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。另外，在实施方式中，图4所示的各结构也可以根据由物体检测装置200自身的控制部220进行的控制而动作，也可以根据由外部的ECU100进行的控制而动作。

首先，简单说明发送侧的结构。

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输出的(放大后的)发送信号对应的发送波。

在实施方式中，发送器411发送规定频带的发送波，例如与发送器411的谐振频率相当的频率的发送波。

如图1所示，在车辆1的前保险杠配置有多个物体检测装置200(205～208)，各物体检测装置200的发送器411构成为例如在ECU100控制的基础上，实际上与其它物体检测装置200的发送器411同时发送发送波。因此，在实施方式中，为了能够确定作为接收波返回的发送波的发送源，优选对各发送波赋予能够识别的识别信息。因此，编码生成部412生成与应赋予给发送波的每个物体检测装置200的识别信息对应的信号，例如与由连续的0或者1比特构成的比特串的编码对应的脉冲信号。

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，输出规定频率的正弦波。

乘法器414通过将来自编码生成部412的输出和来自载波输出部413的输出相乘，以赋予识别信息的方式来执行载波的调制。即、乘法器414输出赋予了识别信息的调制后的载波。而且，乘法器414将赋予了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。

放大电路415将从乘法器414输出的发送信号放大，并将放大后的发送信号向发送器411输出。本在实施方式中，发送器411例如发送与发送器411的谐振频率相同的频率的发送波。

接下来，简单说明接收侧的结构。

接收器421由上述的振子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放大后的接收信号实施滤波处理，减少噪声。

频率解析部424对经过了由滤波处理部423进行的滤波处理后的接收信号执行基于FFT(高速傅立叶转换)等的频率解析(光谱解析)。而且，频率解析部424例如检测接收波的信号电平成为阈值以上的峰值的频率。

这里，在实施方式中，如上所述，基于频率调制对发送波赋予了识别信息，但该识别信息基本上不应因反射而丢失。因此，若判定发送波与接收波的识别信息的是否相似，则能够容易地检测接收波是从哪个发送器411发送，并被物体反射而返回。

然而，如图5所示，在车辆1例如前进行驶的情况下，考虑了在车辆1的前方存在门500(物体)的情况。此外，门500作为一个例子，设为以比车辆1的车宽宽的间隔立起设置的一对柱部500a(500a1、500a2)在比车辆1的车高高的位置(例如，地面高度2.8m的位置)通过梁500b而连接的门。在该情况下，从物体检测装置200(发送器411)发送的发送波被门500反射并返回的接收波成为将门500整体检测为物体的信号。在该情况下，车辆1实际上虽能够在门500的柱部500a之间通过，但由于包含梁500b作为物体(障碍物)而进行检测，所以有时以避免与门500的接触的方式，执行了物体检测处理。

因此，在本实施方式的物体检测装置200的情况下，识别出存在于相对于车辆1不可能成为障碍物的位置的物体(例如，存在于相对于路面铅垂方向的较高位置的物体)。

具体而言，在车辆1行驶的情况下，由于与门500之间的相对位置变化，所以从发送器411发送的谐振频率的发送波(回波E)在产生了基于多普勒频移的频率迁移的状态下作为接收波而返回。因此，多普勒频移量取得部425基于作为频率解析部424对接收波的频率解析的结果的接收频率、和发送器411发送的发送波的发送频率，取得发送波与接收波之间的第一多普勒频移量。

例如，图6是表示俯视图5所示的车辆1与门500的关系的情况下的例示性且示意性的图。图6是着眼于沿车宽方向排列在车辆1的前保险杠1a的物体检测装置200(仅图示了205、206、207这三个)中的、物体检测装置206的图。在该情况下，假定为接收波从大致正面返回的情况下的第二多普勒频移量表示以基于车辆1能够由车速传感器10等取得的车速的迁移量变化了的值。此外，这里，大致正面例如是在距物体检测装置200的路面的设置高度的平面(与路面大致平行的面)上，除了正前面之外，还包含左斜前方、右斜前方等的面。即、是指相对于物体检测装置200，车辆1的行进方向的仰角以及俯角大致为“0°”的方向。因此，来自柱部500a1的接收波也表示以基于车辆1的车速的迁移量而变化的值。

接下来，图7是表示从侧面观察图5所示的车辆1与门500(物体)的关系的情况下的例示性且示意性的图。在图7的情况下，作为一个例子，示出了物体检测装置206发送的发送波(回波E)被以架设在从路面RS向垂直方向的上方延伸的一对柱部的柱部500a(仅图示了一对柱部500a中的一个柱部500a1)的上部的方式存在的梁500b反射的情况。

如图7所示，相对于来自车辆1的行进方向的大致正面(相对于物体检测装置200，仰角以及俯角为大致“0°”的方向)的接收波的多普勒频移量(第二多普勒频移量)，考虑了来自存在于大致正面的位置上方的梁500b的接收波的多普勒频移量(第一多普勒频移量)。在该情况下，各多普勒频移量以cosθ进行变化。例如，车辆1的大致正面(cosθ：θ＝大致“0°”)的情况下)为cosθ＝1，所以多普勒频移量(第二多普勒频移量)如上所述，成为与车辆1的当前的车速对应的值。

另一方面，来自存在于大致正面的位置上方的梁500b的接收波的多普勒频移量(第一多普勒频移量)成为比第二多普勒频移量小cosθ(1以下的值)的值。因此，到达方向推断部426能够基于第一多普勒频移量和第二多普勒频移量，进行相对于车辆1的行进方向的大致正面方向的仰角或者俯角的角度θ、即接收波(反射波)的到达方向的推断。

相关处理部427例如基于从发送侧的结构取得的发送信号、和由到达方向推断部426推断出到达方向的接收信号，取得与发送波与接收波的识别信息的类似度对应的相关值。相关值一般基于悉知的相关函数等来计算。

而且，包络线处理部428求出与由相关处理部427取得的相关值对应的信号的波形的包络线。

而且，阈值处理部429对由包络线处理部428求出的包络线的值与规定的阈值进行比较，并基于比较结果，来判定发送波与接收波的识别信息是否以规定以上的等级类似。

而且，检测部430基于阈值处理部429的处理结果，确定发送波与接收波的识别信息的类似度成为规定以上的等级的时刻，即通过反射而返回的作为发送波的接收波的信号电平到达超过阈值的峰值的时刻(例如，图2所示的时刻t4)，通过TOF法，检测到物体的距离。

如上所述，沿车宽方向排列在车辆1的前保险杠1a的多个物体检测装置200推断各个接收波的到达方向。而且，通过TOF法检测到反射发送波的物体(在图7的情况下，是梁500b)的距离。只要能够检测出接收波的到达方向(θ：仰角或者俯角)和距离，就能够检测反射发送波的物体的位置(包含高度方向的位置信息)。因此，处理对象决定部431例如通过计算各接收波的到达方向(各检测位置)的平均值，取得视为物体的中心的位置(例如，重心位置)。其结果是，能够更正确掌握物体的位置。另外，处理对象决定部431能够基于车辆1的车宽度信息、车高信息等、以及物体的位置信息所含的角度θ和距离，来设定不与车辆1接触的物体能够存在的范围(非接触范围)。在图7的情况下，从路面RS沿垂直方向将车辆1的车高以上的高度设定为非接触范围。换言之，在非接触范围存在的物体不需要成为避免接触处理的对象。因此，处理对象决定部431能够基于接收波的到达方向来决定接收波的处理模式。具体而言，只要仅将存在于非接触范围以外的物体设为有接触可能性的物体，将该位置信息提供给控制避开车辆1侧的物体的ECU即可。其结果是，能够减轻ECU的避开物体处理。

使用图8的流程图来说明与上述那样构成的物体检测装置200(物体检测系统)的物体检测相关的处理的流程的一个例子。

首先，各物体检测装置200的编码生成部412决定用于识别发送器411发送的发送波的识别信息(S100)。接着，各物体检测装置200的发送器411发送赋予了识别信息的发送波(S102)，各物体检测装置200的接收器421进行接收波的接收(S104)。此外，发送波的频率例如与发送器411的谐振频率相同。

通过各物体检测装置200的接收器421接收到的接收波被放大电路422放大，由滤波处理部423实施了滤波处理之后，执行频率解析处理(S106)。

接着，各物体检测装置200的多普勒频移量取得部425基于作为针对接收波的频率解析的结果的接收频率、和发送器411发送的发送波的发送频率(例如，发送器411的谐振频率)，执行取得发送波与接收波之间的第一多普勒频移量的处理(S108)。

而且，各物体检测装置200的到达方向推断部426基于第一多普勒频移量、和假设为接收波从大致正面返回的情况下的第二多普勒频移量(与车辆1的速度对应的多普勒频移量)，执行推断接收波的到达方向的处理(S110)。

而且，各物体检测装置200通过相关处理部427，执行取得对应于发送波与接收波的识别信息的类似度的相关值的相关处理(S112)。

而且，各物体检测装置200在包络线处理部428中，计算与由相关处理部427取得的相关值对应的信号的波形的包络线，阈值处理部429比较包络线的值和规定的阈值，并基于比较结果，来判断发送波与接收波的识别信息是否以规定以上的等级类似。而且，检测部430确定发送波与接收波的识别信息的类似度成为规定以上的等级的时刻、即通过反射而返回的作为发送波的接收波的信号电平到达超过阈值的峰值的时刻(例如，图2所示的时刻t4)，并通过TOF法，检测到物体的距离(S114)。

而且，各物体检测装置200的处理对象决定部431计算各接收波的到达方向(更具体而言，各检测位置)的平均值，取得视为物体的中心的位置(例如，重心位置)，执行进行物体的更正确位置的确定(反射波的到达方向的确定)的处理(S116)。

处理对象决定部431进行确定出的物体的位置(反射波的到达方向)是否存在于车辆1继续行驶时的车辆干扰范围内的判定(S118)。在确定出的物体的位置(反射波的到达方向)是车辆干扰范围内的情况下(S118的是)，向控制避开车辆1侧的物体的ECU提供检测出的物体的位置信息(S120)。即、使控制避开车辆1侧的物体的ECU执行避免与物体的接触的处理。

而且，各物体检测装置200在没有接收到表示物体检测处理的结束的指令的情况下(S122的否)，返回S102的处理，以规定的周期，执行发送波的发送处理、接收处理，反复进行以后的处理。另外，在S122中，在接收到表示物体检测处理的结束的指令的情况下(S122的是)，例如在车辆1的点火开关等成为关闭的情况下，暂时结束该流程的处理。

另外，在S118的处理中，确定出的物体的位置(反射波的到达方向)不是车辆干扰范围内的情况下(S118的否)，例如物体的位置是比车辆1的车高高的位置，或反射波的到达方向是车辆1不可能朝向的方向的情况等。在该情况下，车辆1不需要进行避开物体处理，所以处理对象决定部431不向控制避开车辆1侧的物体的ECU提供确定出的物体的位置信息，返回S102的处理，以规定的周期，执行发送波的发送处理、接收处理，并反复进行以后的处理。

这样，根据本实施方式的物体检测装置200(物体检测系统)，即使在沿车辆1的车宽方向配置多个物体检测装置200的情况下，也能够基于车辆1与物体的相对位置变化时的多普勒频移量，推断物体的到达方向。其结果是，在物体的位置(由物体反射的反射波的到达方向)能够不与车辆1干扰的情况下，能够省略向控制车辆1侧的避开物体的ECU提供物体的位置信息。即、能够减轻控制避开车辆1侧的物体的ECU的处理负荷，并且能够抑制使车辆1执行不需要的避开物体动作的情况。

此外，在上述例子中，作为物体的一个例子，虽示出了存在于车辆1的行驶方向的前方的门500，但只要是在与车辆1行驶的路面垂直的方向(高度方向)上存在物体的情况下，就能够应用本实施方式的技术，能够得到同样的效果。例如，立体交叉的桥梁，在路边设置有腿部并具有在腿部前端向行驶路侧伸出的显示区域的招牌、标志，具备显示装置的构造物，停车场内的梁等构造物等也能够应用本实施方式的技术，能够与本实施方式相同，更正确地进行物体的位置检测。另外，通过应用本实施方式的技术，也能够很好地进行路面的检测。

另外，如上所述，通过使用反射波的多普勒频移量，取得与路面大致垂直的方向(仰角方向、俯角方向)的物体的位置信息，不需要过度地缩小收发器210(发送器411，接收器421)的指向性。其结果是，能够确保由物体检测装置200进行的较大的物体检测范围，并且能够进行适当的物体检测。

此外，在上述实施方式中，虽示出了车辆1前进行驶的情况，但在向后退方向行驶的情况下，也能够同样地进行物体的位置检测(反射波的到达方向的推断)，能够得到相同的效果。在该情况下，利用物体检测装置201～204。

另外，在上述实施方式中，虽示出了通过车辆1与停止的物体接近而位置关系相对变化的例子，但只要是车辆1与物体的位置相对变化而能够测定多普勒频移量的状况，就能够应用本实施方式的技术，能够得到相同的效果。

此外，在上述实施方式中，本发明的技术虽应用于通过超声波的收发来检测与物体有关的信息的结构，但本发明的技术也能够应用于通过超声波以外的波动的、声波、毫米波或者电磁波等的收发来检测与物体有关的信息的结构。

另外，在上述实施方式中，虽例示出了作为与物体有关的信息检测到物体的距离的结构，但本发明的技术也能够应用于作为与物体有关的信息，仅检测物体存在的方向(反射波的到达方向)的结构。

以上，虽说明了本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，无意限定发明的范围。上述新的实施方式以及变形例能够以各种形态来实施，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、宗旨内，并且包含于技术方案所记载的发明和与其等同的范围内。

附图标记的说明

1…车辆，10…车速传感器，200…物体检测装置，210…收发器，211…振子，411…发送器，421…接收器，424…频率解析部，425…多普勒频移量取得部，426…到达方向推断部，431…处理对象决定部，500…门，500a…柱部，500b…梁。

Claims (5)

1.一种物体检测系统，其具备：

多个物体检测装置，其以规定间隔而排列，

上述多个物体检测装置的各个具备：

发送部，其在上述物体检测装置的位置与检测对象的物体的位置的位置关系相对变化的状态下，发送规定频率的发送波；

接收部，其接收基于根据上述物体的反射而返回的上述发送波的接收波；

取得部，其基于作为对上述接收波的频率解析的结果的接收频率、和上述发送波的发送频率，取得上述发送波与上述接收波之间的第一多普勒频移量；

推断部，其基于上述第一多普勒频移量、和假设为上述接收波从大致正面返回的情况下的第二多普勒频移量，来推断上述接收波的到达方向；以及

决定部，其基于上述接收波的到达方向，来决定上述接收波的处理模式。

2.根据权利要求1所述的物体检测系统，其中，

上述多个物体检测装置沿车辆的车宽方向排列，

上述推断部推断上述接收波在相对于上述车辆的行进方向的仰角方向和俯角方向中的至少一个的上述到达方向。

3.根据权利要求1所述的物体检测系统，其中，

上述推断部基于以基于车辆能够由车速传感器取得的车速的迁移量进行了变化的值，来计算上述第二多普勒频移量。

4.根据权利要求2所述的物体检测系统，其中，

上述推断部根据上述多个物体检测装置中的各自的上述仰角方向或者上述俯角方向的上述接收波的上述到达方向的平均值，来推断物体的位置。

5.一种物体检测装置，其具备：

发送部，其在相对于检测对象的物体的位置关系相对变化的状态下，发送规定频率的发送波；

接收部，其接收基于根据上述物体的反射而返回的上述发送波的接收波；

取得部，其基于作为对上述接收波的频率解析的结果的接收频率、和上述发送波的发送频率，取得上述发送波与上述接收波之间的第一多普勒频移量；

推断部，其基于上述第一多普勒频移量、和假设为上述接收波从大致正面返回的情况下的第二多普勒频移量，来推断上述接收波的到达方向；以及

决定部，其基于上述接收波的到达方向，来决定上述接收波的处理模式。