JP2014232072A - 物体検出装置及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の送受信ユニット（又は非接触式距離検出センサ）を用いて同一の物体（例えば、他車）までの距離を検出するのに好適な物体検出装置及び車両を提供する。
【解決手段】車両１０の物体検出装置１２では、第１・第２送受信ユニット３０ａ、３０ｂの検出対象が同一の物体１００であると判定した場合、第１送受信ユニット３０ａを用いて検出した物体１００までの第１距離Ｌ１と、第２送受信ユニット３０ｂを用いて検出した物体１００までの第２距離Ｌ２のうち少なくとも一方を用いて、物体検出装置１２の外部に出力する外部出力用距離Ｌｏｕｔを算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、検出対象の物体が現れ得る領域に対して送信波を出力し、前記送信波のうち前記物体で反射して戻って来る反射波に基づいて前記物体までの距離を検出する物体検出装置及び当該物体検出装置を備える車両に関する。

特許文献１は、単一のセンサで幅の広い測定レンジを有しながらも、近距離の物体の高い頻度での測距を実現することを目的としている（［０００５］、要約）。当該目的を実現するため、特許文献１では、対象物に超音波を送信する送信素子２と、送信素子２に駆動信号を出力する駆動回路（マイコン１６）と、前記対象物からの反射波を受信する受信素子３と、受信素子３からの信号により前記対象物との間の距離を検出する信号処理回路（マイコン１６）とを備え、前記信号処理回路は複数の送信パターンに基づいて送信波を形成し、前記複数の送信パターンと受信素子３からの信号の相関に基づき前記対象物までの距離を算出する（要約）。

特開２００９−２２２４４５号公報

上記のように、特許文献１では、複数の送信パターンと受信素子３からの信号の相関に基づき対象物までの距離を算出する（要約）。しかしながら、特許文献１では、複数の超音波センサからの信号の相関に基づき対象物までの距離を算出する場合の構成又は制御について検討していない。例えば、特許文献１では、複数の超音波センサを用いて同一の物体（例えば、他車）までの距離を検出する場合の構成又は制御について何ら触れていないように見受けられる。

また、同一の物体までの距離を検出することは、複数の超音波センサを有する構成に限らず、送信波を出力する送信機と送信波の反射波を受信する受信機とを備える複数の送受信ユニット（又は非接触式距離検出センサ）によって行うことが可能である。

本発明は上記のような事項を考慮してなされたものであり、複数の送受信ユニット（又は非接触式距離検出センサ）を用いて同一の物体（例えば、他車）までの距離を検出するのに好適な物体検出装置及び車両を提供することを目的とする。

本発明に係る車両は、前方又は後方に存在する他車を検出して前記他車までの距離を検出する物体検出装置と、前記物体検出装置が検出した前記他車までの距離を用いて前記他車との関係で走行を制御する走行制御装置とを備えるものであって、前記物体検出装置は、前記他車に対して送信波を出力する送信機と、前記送信波のうち前記他車で反射して戻って来る反射波を受信する受信機とをそれぞれが有する第１送受信ユニット及び第２送受信ユニットと、前記第１送受信ユニット及び第２送受信ユニットそれぞれについて、前記送信機が前記送信波を出力した時点から前記受信機が前記反射波を受信した時点までの遅延時間に応じて前記他車までの距離を検出する距離検出部とを備え、前記第１送受信ユニット及び前記第２送受信ユニットは、前記車両の前側又は後ろ側において左右対称に配置され、前記距離検出部は、前記送信機に対する駆動信号と前記反射波に応じた前記受信機からの出力信号との間の相互相関値を算出し、前記相互相関値に基づいて前記距離を検出し、前記第１送受信ユニットについての前記距離である第１距離と前記第２送受信ユニットについての前記距離である第２距離との差又は比が、検出対象が同一であることを示す範囲に含まれる場合、前記第１送受信ユニットと前記第２送受信ユニットの検出対象が同一の他車であると判定し、前記第１送受信ユニットと前記第２送受信ユニットの検出対象が同一の他車であると判定した場合、前記走行制御装置に出力する前記他車までの距離である外部出力用距離を、前記第１距離及び前記第２距離のうち少なくとも一方を用いて算出することを特徴とする。

本発明によれば、第１送受信ユニット及び第２送受信ユニットは、車両の前側又は後ろ側において左右対称（又は線対称）に配置される。一般に、車両の後部又は前部（特に後部）は比較的平面となっている部位が多い。このため、本発明によれば、左右対称に配置した第１送受信ユニット及び第２送受信ユニットの出力を比較することで他車の検出を比較的簡易に行うことが可能となる。

また、本発明によれば、第１送受信ユニットと第２送受信ユニットの検出対象が同一の他車であると判定した場合、走行制御装置に出力する他車までの距離（外部出力用距離）を、第１距離及び第２距離のうち少なくとも一方を用いて算出する。第１距離及び第２距離はいずれも相互相関値に基づくため、走行制御装置で用いる他車までの距離の精度を高めることが可能となる。

前記第１送受信ユニットは、前記車両のナンバープレートの右方に配置され、前記第２送受信ユニットは、前記ナンバープレートの左方に配置されてもよい。これにより、ナンバープレートを挟んで第１送受信ユニット及び第２送受信ユニットを左右対称に配置することができる。車幅方向に見た場合、自車のナンバープレートの位置は、他車のナンバープレートの位置に近いことが多い。また、ナンバープレート周辺は、比較的平面の部位が多いため、良好な反射波を得られ易い。従って、本発明によれば、他車までの距離（外部出力用距離）の精度をさらに高めることが可能となる。

前記物体検出装置は、車速を検出する車速検出部を備え、前記距離検出部は、前記距離の検出を行うか否かを判定する前記車速の閾値である車速閾値を設定し、前記車速が前記車速閾値を下回るとき、前記距離の検出を実行し、前記車速が前記車速閾値を上回るとき、前記距離の検出を中止してもよい。

車両等の移動体において相互相関値を用いて距離を検出する場合、移動体の移動に伴うドップラー効果より相互相関値に誤差が生じる可能性がある。本発明によれば、車速が車速閾値を下回るとき、すなわち、車速が相対的に低いとき、相互相関値を用いて他車までの距離の検出を行う。このため、車両において相互相関値を用いる場合でも、距離検出の精度を比較的高く保つことが可能となる。

一方、車速が車速閾値を上回るとき、すなわち、車速が相対的に高いとき、相互相関値を用いての距離の検出を中止する。このため、相互相関値の精度が担保されない場合には、距離検出を中止することが可能となる。

本発明に係る物体検出装置は、検出対象の物体が現れ得る領域に対して送信波を出力する送信機と、前記送信波のうち前記物体で反射して戻って来る反射波を受信する受信機とをそれぞれが有する第１送受信ユニット及び第２送受信ユニットと、前記第１送受信ユニット及び第２送受信ユニットそれぞれについて、前記送信機が前記送信波を出力した時点から前記受信機が前記反射波を受信した時点までの遅延時間に応じて前記物体までの距離を検出する距離検出部とを備えるものであって、前記距離検出部は、前記第１送受信ユニットについて前記送信機に対する駆動信号と前記反射波に応じた前記受信機からの出力信号との間の相互相関値である第１相互相関値を算出し、前記第１相互相関値に基づいて前記距離としての第１距離を検出し、前記第２送受信ユニットについて前記送信機に対する駆動信号と前記反射波に応じた前記受信機からの出力信号との間の相互相関値である第２相互相関値を算出し、前記第２相互相関値に基づいて前記距離としての第２距離を検出し、前記第１距離と前記第２距離との差又は比が、検出対象が同一であることを示す範囲に含まれる場合、前記第１送受信ユニットと前記第２送受信ユニットの検出対象が同一の物体であると判定し、前記第１送受信ユニットと前記第２送受信ユニットの検出対象が同一の物体であると判定した場合、前記物体検出装置から外部に出力する前記物体までの距離である外部出力用距離を、前記第１距離及び前記第２距離のうち少なくとも一方を用いて算出することを特徴とする。

本発明によれば、第１送受信ユニットと第２送受信ユニットの検出対象が同一の検出対象であると判定した場合、物体検出装置から外部（車内又は車外の別の装置）に出力する物体までの距離（外部出力用距離）を、第１距離及び第２距離のうち少なくとも一方を用いて算出する。第１距離及び第２距離はいずれも相互相関値であるため、物体検出装置から外部に出力する物体までの距離（外部出力用距離）の精度を高めることが可能となる。

前記距離検出部は、前記第１送受信ユニットと前記第２送受信ユニットの検出対象が同一の物体であると判定した場合、前記第１相互相関値の最大値と前記第２相互相関値の最大値とを比較する最大値比較処理を行い、前記最大値比較処理の結果に応じて前記第１距離若しくは前記第２距離を選択し、又は前記最大値比較処理の結果に応じて前記第１距離若しくは前記第２距離を重み付けして前記外部出力用距離を算出してもよい。相互相関値の最大値が大きければ、検出値（距離）の精度がより高いと言える。従って、上記によれば、物体までの距離（外部出力用距離）をより高精度に検出することが可能となる。

前記第１相互相関値の最大値である第１最大値が連続する範囲を前記第１最大値の幅と定義し、前記第２相互相関値の最大値である第２最大値が連続する範囲を前記第２最大値の幅と定義するとき、前記距離検出部は、前記第１送受信ユニットと前記第２送受信ユニットの検出対象が同一の物体であると判定した場合、前記第１最大値の幅と前記第２最大値の幅とを比較する幅比較処理を行い、前記幅比較処理の結果に応じて前記第１距離若しくは前記第２距離を選択し、又は前記幅比較処理の結果に応じて前記第１距離若しくは前記第２距離を重み付けして前記外部出力用距離を算出してもよい。

第１最大値又は第２最大値の幅が長ければ、その分、第１距離又は第２距離の信頼性が高いと考えることができる。従って、上記によれば、物体までの距離（外部出力用距離）をより高精度に検出することが可能となる。

前記距離検出部は、前記最大値比較処理及び前記幅比較処理によっても、前記第１距離又は前記第２距離を選択できない場合、前記第１距離及び前記第２距離のうち短いものを選択してもよい。これにより、物体が物体検出装置に接近していることを早期に又は確実に知る必要がある又は知ることが好ましい構成又は制御において、物体までの距離（外部出力用距離）をより適切に設定することが可能となる。

前記物体検出装置は、前記物体検出装置が搭載された移動体の移動速度を検出する速度検出部を備え、前記距離検出部は、前記距離の検出を行うか否かを判定する前記移動速度の閾値である速度閾値を設定し、前記移動速度が前記速度閾値を下回るとき、前記距離の検出を実行し、前記移動速度が前記速度閾値を上回るとき、前記距離の検出を中止してもよい。

本発明によれば、複数の送受信ユニット（又は非接触式距離検出センサ）を用いて同一の物体（例えば、他車）までの距離を好適に検出することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。 前記車両に搭載された物体検出装置の全体的な処理を示すフローチャートである。 物体検出電子制御装置から送信機に出力される制御信号の一例を示す図である。 受信機の出力信号である反射波信号の一例を示す図である。 フィルタの出力信号であるフィルタ信号の一例を示す図である。 距離検出処理のフローチャート（図２のＳ４、Ｓ８の詳細）である。 送信波の出力から反射波の受信までの遅延時間及び検出物体までの距離と相互相関値との関係の一例を示す図である。 先行車距離設定処理の第１フローチャート（図２のＳ９の詳細）である。 先行車距離設定処理の第２フローチャート（図２のＳ９の詳細）である。

Ａ．一実施形態
１．構成
［１−１．全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る車両１０（以下「自車１０」ともいう。）の構成を示すブロック図である。車両１０は、物体検出装置１２、車両挙動安定システム１４、電動パワーステアリングシステム１６（以下「ＥＰＳシステム１６」という。）及び車速センサ１８を有する。

物体検出装置１２は、自車１０の周囲に現れる各種の物体（例えば、他車、ヒト、壁）を検出する。そして、物体検出装置１２は、自車１０から検出した物体１００（以下「検出物体１００」という。）までの距離Ｌを検出する。図１の例では、検出物体１００は他車である。以下では、検出物体１００を他車１００ともいう。また、物体検出装置１２は、検出した距離Ｌに基づいて検出物体１００が他車であるか否かを判定する。

車両挙動安定システム１４の電子制御装置２０（以下「車両挙動安定ＥＣＵ２０」という。）は、車両挙動安定化制御を実行するものであり、図示しないブレーキシステム等の制御を介してカーブ路の旋回時等における車両１０の挙動を安定化させる。

ＥＰＳシステム１６の電子制御装置２２（以下「ＥＰＳ ＥＣＵ２２」という。）は、操舵アシスト制御を実行するものであり、電動パワーステアリング装置の構成要素｛電動モータ、トルクセンサ及び舵角センサ（いずれも図示せず）等｝の制御を介して運転者による操舵をアシストする。車両挙動安定ＥＣＵ２０及びＥＰＳ ＥＣＵ２２は、物体検出装置１２が検出した距離Ｌを用いて他車である検出物体１００との関係で走行を制御する走行制御装置である。

車速センサ１８は、車両１０の車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を検出して物体検出装置１２に出力する。

［１−２．物体検出装置１２］
図１に示すように、物体検出装置１２は、超音波センサ３０ａ、３０ｂ（送受信ユニット）、フィルタ３２ａ、３２ｂ及び物体検出電子制御装置３４（以下「物体検出ＥＣＵ３４」又は「ＥＣＵ３４」という。）を有する。

（１−２−１．超音波センサ３０ａ、３０ｂ）
超音波センサ３０ａ、３０ｂは、超音波である送信波Ｗｔ１、Ｗｔ２を車両１０の外部に出力する送信機４０ａ、４０ｂと、送信波Ｗｔ１、Ｗｔ２のうち検出物体１００（例えば、他車）に反射して戻って来る反射波Ｗｒ１、Ｗｒ２を受信する受信機４２ａ、４２ｂとを含む。

送信機４０ａ、４０ｂは、ＥＣＵ３４からの制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２（駆動信号）に基づいて送信波Ｗｔ１、Ｗｔ２を出力する。後述するように、送信波Ｗｔ１、Ｗｔ２はパルス波６０の束からなるバースト波である（図３参照）。本実施形態の送信機４０ａ、４０ｂは、送信波Ｗｔ１、Ｗｔ２の出力方向を車両１０の前方に固定している。但し、送信波Ｗｔ１、Ｗｔ２の出力方向を変化させること（例えば、送信波Ｗｔ１、Ｗｔ２をスキャンさせること）も可能である。理解を容易化するため、以下では、送信波Ｗｔ１を第１送信波Ｗｔ１といい、送信波Ｗｔ２を第２送信波Ｗｔ２という。

受信機４２ａ、４２ｂは、受信した反射波Ｗｒ１、Ｗｒ２（受信波）に対応する電圧を出力信号（以下「反射波信号Ｓｒ１、Ｓｒ２」という。）としてＥＣＵ３４に出力する。

超音波センサ３０ａ、３０ｂは、車両１０の前側（例えば、フロントバンパ４４及び／又はフロントグリル）において同じ高さでナンバープレート４６を挟んで左右対称又は線対称に配置される。前側に加えて又は前側に代えて、車両１０の後ろ側（例えば、リアバンパ及び／又はリアグリル）又は側方（例えば、フロントバンパ４４の側方）に配置してもよい。

また、図１では、２つの超音波センサ３０ａ、３０ｂを示しているが、車両１０は、３つ以上の超音波センサ３０ａ、３０ｂを有してもよい。

なお、図１では、送信機４０ａ及び受信機４２ａを別体として記載しているが、送信機４０ａの振動子及び受信機４２ａの振動子は同一又は共通のものである。送信機４０ｂ及び受信機４２ｂについても同様である。従って、本実施形態では、送信機４０ａと受信機４２ｂとの距離及び送信機４０ｂと受信機４２ａとの距離は等しい。送信機４０ａの振動子及び受信機４２ａの振動子を異なるものとしてもよい。送信機４０ｂ及び受信機４２ｂについても同様である。

また、後述するように、超音波センサ３０ａ、３０ｂの代わりに、ミリ波レーダ、レーザレーダ等のセンサを用いることもできる。

（１−２−２．フィルタ３２ａ、３２ｂ）
フィルタ３２ａ、３２ｂは、受信機４２ａ、４２ｂの出力信号（反射波信号Ｓｒ１、Ｓｒ２）に対して距離検出用のフィルタ処理を行ってフィルタ信号Ｓｆ１、Ｓｆ２として距離検出部５２に出力する。距離検出用のフィルタ処理とは、距離検出部５２において自車１０から検出物体１００までの距離Ｌを算出するのに適した信号となるように反射波信号Ｓｒ１、Ｓｒ２に対して行う処理である。具体的には、本実施形態のフィルタ３２ａ、３２ｂは、バンドパスフィルタ処理及びエンベロープ処理を行う（それぞれ詳細は後述する。）。

フィルタ信号Ｓｆ１、Ｓｆ２はアナログ信号であるが、ＥＣＵ３４内に設けられた図示しないアナログ／デジタル変換器によりデジタル信号に変換されてＥＣＵ３４内で用いられる。

（１−２−３．物体検出ＥＣＵ３４）
（１−２−３−１．物体検出ＥＣＵ３４の全体構成）
物体検出ＥＣＵ３４は、ハードウェアの構成として入出力部、演算部及び記憶部（いずれも図示せず）を含む。前記入出力部には、前記アナログ／デジタル変換器が含まれる。また、前記記憶部には、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）が含まれる。

また、ＥＣＵ３４は、機能的な構成要素（前記演算部が実現する機能）として、送信機制御部５０及び距離検出部５２を有する。

（１−２−３−２．送信機制御部５０）
送信機制御部５０は、送信機４０ａ、４０ｂに対して制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２を送信して送信機４０ａ、４０ｂの出力を制御する。送信機制御部５０は、パルス信号（バースト信号）である制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２を所定周期で出力する（詳細は図３を参照して後述する。）。

（１−２−３−３．距離検出部５２）
距離検出部５２は、フィルタ信号Ｓｆ１、Ｓｆ２に基づいて自車１０から検出物体１００までの距離Ｌを検出する。本実施形態の距離検出部５２は、相互相関処理を用いて距離Ｌを算出する（詳細は後述する。）。

２．制御
［２−１．物体検出装置１２の全体的な処理］
図２は、車両１０に搭載された物体検出装置１２の全体的な処理を示すフローチャートである。ステップＳ１において、物体検出装置１２は、送信機４０ａから第１送信波Ｗｔ１を出力する。

出力された第１送信波Ｗｔ１は、超音波センサ３０ａの検出領域内に現れた物体（例えば、他車１００）で反射して反射波Ｗｒ１として物体検出装置１２に戻って来る。ここにいう検出領域は、例えば、０ｍを上回り且つ１０ｍ以下の領域を指す。

ステップＳ２において、物体検出装置１２は、第１反射波Ｗｒ１を受信機４２ａで受信し、当該第１反射波Ｗｒ１に対応する反射波信号Ｓｒ１を受信機４２ａからフィルタ３２ａに出力する。後述するように、反射波信号Ｓｒ１には、残響等のノイズが含まれる。

ステップＳ３において、フィルタ３２ａは、反射波信号Ｓｒ１に対して距離検出用のフィルタ処理を実行してフィルタ信号Ｓｆ１を出力する。

ステップＳ４において、距離検出部５２は、フィルタ信号Ｓｆ１に基づいて距離検出処理を実行する。距離検出処理は、自車１０から検出物体１００までの距離Ｌを検出する処理であり、詳細は、図６等を参照して後述する。

ステップＳ５〜Ｓ８において、第２送信波Ｗｔ２についてステップＳ１〜Ｓ４と同様の処理を行う。すなわち、ステップＳ５において、物体検出装置１２は、送信機４０ｂから第２送信波Ｗｔ２を出力する。ステップＳ６において、物体検出装置１２は、第２反射波Ｗｒ２を受信機４２ｂで受信し、当該第２反射波Ｗｒ２に対応する反射波信号Ｓｒ２を受信機４２ｂからフィルタ３２ｂに出力する。ステップＳ７において、フィルタ３２ｂは、反射波信号Ｓｒ２に対して距離検出用のフィルタ処理を実行してフィルタ信号Ｓｆ２を出力する。ステップＳ８において、距離検出部５２は、フィルタ信号Ｓｆ２に基づいて距離検出処理を実行する。

なお、本実施形態では、検出物体１００が先行車（他車）であると判定した場合、第１反射波Ｗｒ１に基づいて検出した距離Ｌと、第２反射波Ｗｒ２に基づいて検出した距離Ｌとのいずれかを選択して車両挙動安定システム１４及びＥＰＳシステム１６に出力する（詳細は後述する。）。以下では、第１反射波Ｗｒ１に基づいて検出した距離Ｌを第１距離Ｌ１という。また、第２反射波Ｗｒ２に基づいて検出した距離Ｌを第２距離Ｌ２という。さらに、車両挙動安定システム１４及びＥＰＳシステム１６に出力する距離Ｌを外部出力用距離Ｌｏｕｔという。

ステップＳ９において、距離検出部５２は、先行車距離設定処理を実行する。先行車距離設定処理は、超音波センサ３０ａ、３０ｂが検出している第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２が先行車（他車）に関するものであるか否かを判定し、先行車である場合、先行車までの距離Ｌを前記外部出力用距離Ｌｏｕｔとして算出する処理である。先行車距離設定処理の詳細は、図８及び図９を参照して後述する。

ステップＳ１０において、物体検出装置１２は、先行車距離設定処理（Ｓ９）の結果、すなわち、距離検出部５２で検出した距離Ｌ（外部出力用距離Ｌｏｕｔ）を車両挙動安定システム１４及びＥＰＳシステム１６に出力する。車両挙動安定システム１４及びＥＰＳシステム１６では当該結果を用いた処理を行う。

なお、本実施形態での距離検出処理（Ｓ４、Ｓ８）及び先行車距離設定処理（Ｓ９）では、後述する相互相関値Ｃを用いる。相互相関値Ｃは、車両１０の車速Ｖが高い場合、反射波Ｗｒにおけるドップラー効果の影響が大きくなり、精度が低下するおそれがある。

そこで、本実施形態では、図２の処理を実行するか否かを判定する車速閾値ＴＨｖを設定する。そして、車速センサ１８が検出した車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを下回る場合、図２の処理を実行し、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを上回る場合、図２の処理を中止する。車速閾値ＴＨｖとしては、例えば、５〜３０ｋｍ／ｈのいずれかの値とすることができる。

［２−２．送信波Ｗｔ１、Ｗｔ２の出力（図２のＳ１、Ｓ５）］
図３は、物体検出ＥＣＵ３４から送信機４０ａ、４０ｂに出力される制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２の一例を示す図である。図３に示すように、制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２（駆動信号）は、幅がＷｐであり且つ振幅がＡｐである複数のパルス波６０が連続して出力されるパルス束６２（バースト波）として出力される。なお、以下では、パルス束６２におけるパルス波６０の周期を「パルス波周期Ｃｐ」といい、パルス束６２の周期を「パルス束周期Ｃｂ」という。パルス束６２に含まれるパルス波６０の数をＮｐとするとき、パルス束６２の幅（以下「幅Ｗｂ」という。）はＣｐ×Ｎｐ−（Ｃｐ−Ｗｐ）となる。

制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２が入力された送信機４０ａ、４０ｂの振動子（例えば、圧電素子）は、パルス波６０に応じて振動して超音波としての送信波Ｗｔ１、Ｗｔ２を出力する。

本実施形態では、送信波Ｗｔ１、Ｗｔ２の波長を固定するため、パルス波６０の幅Ｗｐ及びパルス波周期Ｃｐを一定とする。但し、幅Ｗｐ及びパルス波周期Ｃｐを可変としてもよい。また、パルス束６２の幅Ｗｂ及びパルス束周期Ｃｂは、一定又は可変のいずれとしてもよい。理解の容易化を図るため、以下では、パルス束６２の幅Ｗｂ及びパルス束周期Ｃｂは、一定として考える。

なお、パルス波６０の幅Ｗｐ、パルス波周期Ｃｐ、パルス束６２の幅Ｗｂ及びパルス束周期Ｃｂは、いずれも物体検出ＥＣＵ３４の送信機制御部５０が設定する。

また、送信機制御部５０は、第１送信波Ｗｔ１及び第２送信波Ｗｔ２それぞれのパターンＰｗ１、Ｐｗ２を示す送信波パターン信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を距離検出部５２に出力する。送信波パターン信号Ｓｐ１、Ｓｐ２は、距離検出部５２における距離検出（相互相関処理）に用いられる。本実施形態において、第１送信波Ｗｔ１及び第２送信波Ｗｔ２のパターンＰｗ１、Ｐｗ２は、例えば、パルス束６２の幅Ｗｂ及びパルス束周期Ｃｂを示す２値化データ（換言すると、制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２のエンベロープ（包絡線）を示すパターン）である。或いは、第１送信波Ｗｔ１及び第２送信波Ｗｔ２のパターンＰｗ１、Ｐｗ２は、制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２が示すパターンと同じとしてもよい。

［２−３．反射波Ｗｒ１、Ｗｒ２の受信（図２のＳ２、Ｓ６）］
図４は、受信機４２ａ、４２ｂの出力信号である反射波信号Ｓｒ１、Ｓｒ２の一例を示す図である。上記のように、本実施形態では、送信機４０ａ、４０ｂの振動子と受信機４２ａ、４２ｂの振動子は同一又は共通のものである。このため、送信波Ｗｔ１を出力する際の送信機４０ａの振動子の振動を、受信機４２ａの振動子が検出する。従って、受信機４２ａの出力信号（反射波信号Ｓｒ１）には、送信波Ｗｔ１を出力する際の送信機４０ａの振動子の振動が反映される。受信機４２ｂの出力信号（反射波信号Ｓｒ２）についても同様である。

また、本実施形態では複数の超音波センサ３０ａ、３０ｂを設けているため、超音波センサ３０ａ（第１超音波センサ）の送信機４０ａからの送信波Ｗｔ１が超音波センサ３０ｂ（第２超音波センサ）の受信機４２ｂで受信されることもある。同様に、超音波センサ３０ｂの送信機４０ｂからの送信波Ｗｔ２が超音波センサ３０ａの受信機４２ａで受信されることもある。

図４では、時点ｔ１１において例えば送信機４０ａの振動子から送信波Ｗｔ１（超音波）の出力が開始され、時点ｔ１２まで送信波Ｗｔ１の出力が継続される。また、時点ｔ１２において送信波Ｗｔ１の出力を終了しても、時点ｔ１３を含む所定時間は反射波信号Ｓｒ１が十分に下がらない。これは、いわゆる残響と呼ばれる現象であり、電気信号としての制御信号Ｓｃ１が停止されてからも、送信機４０ａの振動子が機械的に振動を継続することによって起こるものである。残響時間は、送信波Ｗｔ１の出力の大きさに応じて変化する。従って、制御信号Ｓｃ１の設定に応じて残響時間を推定又は設定することが可能である。

図４の時点ｔ１４における反射波信号Ｓｒ１の上昇が、実際の反射波Ｗｒ１によるものである。従って、送信波Ｗｔ１の出力時点（時点ｔ１１）から反射波Ｗｒ１の受信時点（時点ｔ１４）までの時間（以下「遅延時間Ｔｄ」という。）を検出することにより、自車１０から検出物体１００までの距離Ｌ（第１距離Ｌ１）を算出することができる。

すなわち、空気中を伝わる超音波の速度（音速ｃ）を一定値と仮定するとき、距離Ｌは以下の式（１）で算出することができる。
距離Ｌ＝ｃ×遅延時間Ｔｄ／２ ・・・（１）

なお、図示しない温度センサを設け、外気温に応じて音速ｃを補正してもよい。

第２送信波Ｗｔ２に対応する反射波信号Ｓｒ２についても同様のことが言える。すなわち、送信波Ｗｔ２の出力時点から反射波Ｗｒ２の受信時点までの遅延時間Ｔｄを検出することにより、自車１０から検出物体１００までの距離Ｌ（第２距離Ｌ２）を算出することができる。

［２−４．フィルタ処理（図２のＳ３、Ｓ７）］
（２−４−１．フィルタ処理の概要）
フィルタ処理は、フィルタ３２ａ、３２ｂが、反射波信号Ｓｒ１、Ｓｒ２に対して行う距離検出用の信号処理である。本実施形態のフィルタ３２ａ、３２ｂは、フィルタ処理としてバンドパスフィルタ処理及びエンベロープ処理を行う。

（２−４−２．バンドパスフィルタ処理）
バンドパスフィルタ処理（以下「ＢＰＦ処理」ともいう。）は、反射波信号Ｓｒ１、Ｓｒ２のうち送信波Ｗｔ１、Ｗｔ２の周波数（以下「送信波周波数ｆｔ」という。）及びその近傍値のみを通過させるフィルタ処理である。バンドパスフィルタ処理後の信号を「バンドパスフィルタ信号Ｓｂｐｆ」又は「ＢＰＦ信号Ｓｂｐｆ」という。また、上記にいう近傍値とは、送信波周波数ｆｔよりも大きい値及び小さい値の両方を含むことが好ましい。しかしながら、送信波周波数ｆｔよりも大きい値又は小さい値のいずれか一方のみであってもよい。或いは、ＢＰＦ処理は、送信波周波数ｆｔのみを通過させてもよい。

上記のように、本実施形態では、車両１０が比較的低速であるとき、図２の処理を実行し、車両１０が比較的高速であるとき、図２の処理を中止する。このため、ＢＰＦ処理での通過周波数領域を送信波周波数ｆｔ及びその近傍値としても距離Ｌの検出に十分活用可能となる。

上記のようなＢＰＦ処理を行うことで、反射波信号Ｓｒのうち送信波周波数ｆｔ及びその近傍値以外に含まれるノイズを除去し、距離検出の精度を向上することが可能となる。

（２−４−３．エンベロープ処理）
エンベロープ処理は、ＢＰＦ信号Ｓｂｐｆに基づいてエンベロープ（包絡線）を生成するフィルタ処理である。エンベロープ処理後の信号は、フィルタ３２ａ、３２ｂからの出力信号（フィルタ信号Ｓｆ１、Ｓｆ２）となる。

図５は、フィルタ３２ａ、３２ｂの出力信号であるフィルタ信号Ｓｆ１、Ｓｆ２の一例を示す図である。図４の反射波信号Ｓｒ１に関連して説明したのと同様、図５の時点ｔ２１が例えば送信波Ｗｔ１の出力開始時点に対応する。また、送信波Ｗｔ１は時点ｔ２２まで出力が継続される。時点ｔ２２〜ｔ２３の間には残響が存在する。時点ｔ２４は反射波Ｗｒ１の受信時点に対応する。

従って、時点ｔ２１〜ｔ２４までが遅延時間Ｔｄであり、遅延時間Ｔｄに基づいて自車１０から検出物体１００までの距離Ｌを算出することが可能となる（但し、本実施形態では相互相関値Ｃを用いる。）。

［２−５．距離検出処理（図２のＳ４、Ｓ８）］
図６は、距離検出処理のフローチャート（図２のＳ４、Ｓ８の詳細）である。距離検出処理は、超音波センサ３０ａ、３０ｂそれぞれに対応して行われる。以下では、まず超音波センサ３０ａ（第１送信波Ｗｔ１）の場合について説明する。ステップＳ１１において、距離検出部５２は、送信機制御部５０から第１送信波Ｗ１のパターンＰｗ１（送信波パターン信号Ｓｐ１）を取得する。本実施形態では、第１送信波Ｗ１のパターンＰｗ１は、パルス束６２の幅Ｗｂ及びパルス束周期Ｃｂを示す２値化データである。例えば、パルス束６２（バースト波）が出力されている期間（すなわち、幅Ｗｂ）を「１」とし、パルス束６２が出力されていない期間を「０」とする。

ステップＳ１２において、距離検出部５２は、反射波Ｗｒ１を示すフィルタ信号Ｓｆ１をその値（振幅）に応じて２値化する。すなわち、図５に示すように、フィルタ信号Ｓｆ１の値（振幅）についての閾値ＴＨｓｆを設定し、値が閾値ＴＨｓｆを上回る場合、「１」とし、値が閾値ＴＨｓｆを下回る場合、「０」とする。なお、ここでは閾値ＴＨｓｆが固定値であることを前提としているが、特許文献１の段落［００１６］及び図４に示されるように、閾値ＴＨｓｆを可変値としてもよい。

ステップＳ１３において、距離検出部５２は、第１送信波Ｗ１のパターンＰｗ１（２値化データ）と反射波Ｗｒ１（フィルタ信号Ｓｆ１）の２値化データとに基づいて相互相関値Ｃ（以下、「第１相互相関値Ｃ１」ともいう。）を算出する。相互相関値Ｃは、以下の式（２）を用いて算出する。

式（２）において、Ｔ（ｋ）は、送信波Ｗｔ１の２値化データの値（第１送信波Ｗｔ１のパターンＰｗ１）である。Ｒ（ｋ＋ｌ）は、反射波Ｗｒ１（フィルタ信号Ｓｆ１）の２値化データの値である。ｌは、反射波信号Ｓｒ１（フィルタ信号Ｓｆ１）のシフト数（第１送信波Ｗ１の出力開始時点からのずれ）、すなわち、遅延時間Ｔｄを示す。或いは、ｌは、自車１０から検出物体１００までの距離Ｌ（第１距離Ｌ１）を示すものとしてもよい。Ｎｄは、相互相関値Ｃの１演算周期分のサンプリング数である。

図６のステップＳ１４において、距離検出部５２は、ステップＳ１３で算出した第１相互相関値Ｃ１に基づいて検出物体１００までの距離Ｌ（第１距離Ｌ１）を算出する。例えば、式（２）のｌが遅延時間Ｔｄを示すものとして設定した場合、距離検出部５２は、第１相互相関値Ｃ１が最大値となるシフト数ｌ（以下「シフト数ｌｍａｘ」という。）を特定し、シフト数ｌｍａｘを遅延時間Ｔｄに置換する。なお、第１相互相関値Ｃ１の最大値（以下「第１最大値Ｃ１ｍａｘ」又は「最大値Ｃ１ｍａｘ」という。）が複数のシフト数ｌで実現する場合、本実施形態では、最も番号の小さいシフト数ｌを用いる。

また、遅延時間Ｔｄへの置換をするため、距離検出部５２は、１シフトに対応する時間を予め設定しておく。そして、ここで求めた遅延時間Ｔｄを上記式（１）に代入して距離Ｌを算出する。

なお、上記式（１）において右辺の変数が遅延時間Ｔｄのみであるとすると、シフト数ｌｍａｘが特定された段階で距離Ｌは一義的に決まる。そこで、距離検出部５２は、１シフトに対応する時間を予め設定しておく代わりに、１シフトに対応する距離Ｌを予め設定しておいてもよい。

相互相関値Ｃの算出の更なる詳細については、例えば、特許文献１を参照されたい。

図７は、遅延時間Ｔｄ及び距離Ｌと相互相関値Ｃとの関係の一例を示す図である。図７では、遅延時間ＴｄがＴｄ１のとき（距離ＬがＬｔのとき）、相互相関値Ｃが最大値Ｃｍａｘとなる。但し、相互相関値Ｃが最大値Ｃｍａｘを取る遅延時間Ｔｄ又は距離Ｌは１つの値（Ｔｄ１又はＬｔのみ）でなく、複数の値（幅Ｗの範囲）である。本実施形態の距離検出部５２は、最大値Ｃｍａｘに対応する遅延時間Ｔｄ又は距離Ｌのうち最も短いもの（Ｔｄ１又はＬｔ）を選択して用いる。

次に、超音波センサ３０ｂ（第２送信波Ｗｔ２）の場合について説明する。ステップＳ１１において、距離検出部５２は、送信機制御部５０から第２送信波Ｗ２のパターンＰｗ２（送信波パターン信号Ｓｐ２）を取得する。ステップＳ１２において、距離検出部５２は、反射波Ｗｒ２を示すフィルタ信号Ｓｆ２をその値（振幅）に応じて２値化する。ステップＳ１３において、距離検出部５２は、第２送信波Ｗ２のパターンＰｗ２（２値化データ）と反射波Ｗｒ２（フィルタ信号Ｓｆ２）の２値化データとに基づいて相互相関値Ｃ（以下、「第２相互相関値Ｃ２」ともいう。）を算出する。第２相互相関値Ｃ２も、上記式（２）を用いて算出する。

第２相互相関値Ｃ２の場合、式（２）において、Ｔ（ｋ）は、送信波Ｗｔ２の２値化データの値（第２送信波Ｗｔ２のパターンＰｗ２）である。Ｒ（ｋ＋ｌ）は、反射波Ｗｒ２（フィルタ信号Ｓｆ２）の２値化データの値である。ｌは、反射波信号Ｓｒ２（フィルタ信号Ｓｆ２）のシフト数（第２送信波Ｗ２の出力開始時点からのずれ）、すなわち、遅延時間Ｔｄを示す。或いは、ｌは、自車１０から検出物体１００までの距離Ｌ（第２距離Ｌ２）を示すものとしてもよい。Ｎｄは、第２相互相関値Ｃ２の１演算周期分のサンプリング数である。

図６のステップＳ１４において、距離検出部５２は、ステップＳ１３で算出した第２相互相関値Ｃ２に基づいて検出物体１００までの距離Ｌ（第２距離Ｌ２）を算出する。なお、第２相互相関値Ｃ２の最大値（以下「第２最大値Ｃ２ｍａｘ」又は「最大値Ｃ２ｍａｘ」という。）が複数のシフト数ｌで実現する場合、本実施形態では、最も番号の小さいシフト数ｌを用いる。

［２−６．先行車距離設定処理（図２のＳ９）］
図８及び図９は、先行車距離設定処理の第１及び第２フローチャート（図２のＳ９の詳細）である。ステップＳ２１において、距離検出部５２は、第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２（左右の検出距離Ｌ）が近似しているか否か、より詳細には、第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２が同一の検出対象（他車としての検出物体１００）に関するものであるか否かを判定する。具体的には、距離検出部５２は、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との差の絶対値（｜Ｌ１−Ｌ２｜）が、検出対象が同一であることを判定するための差の閾値ＴＨΔＬ以下であるか否かを判定する。

第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２が近似していない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２は、同一の検出対象（他車としての検出物体１００）に関するものではないと言える。そこで、検出物体１００が先行車（他車）であることを前提とする図８の処理を終了する。

第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２が近似している場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２は、同一の検出対象（他車としての検出物体１００）に関するものであると言える。そこで、距離検出部５２は、ステップＳ２２〜Ｓ３４を用いて、先行車（他車）としての検出物体１００までの距離Ｌ（外部出力用距離Ｌｏｕｔ）を算出する。

すなわち、ステップＳ２２において、距離検出部５２は、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２が等しいか否かを判定する。第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２が等しければ、後述するステップＳ２４〜Ｓ３４は不要となるためである。第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２が等しい場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ステップＳ２３において、距離検出部５２は、第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２のいずれか（本実施形態では第１距離Ｌ１）を外部出力用距離Ｌｏｕｔとして設定する。

ステップＳ２２に戻り、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２が等しくない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、距離検出部５２は、ステップＳ２４〜Ｓ２７において第１相互相関値Ｃ１の最大値Ｃ１ｍａｘ及び第２相互相関値Ｃ２の最大値Ｃ２ｍａｘの比較により第１距離Ｌ１又は第２距離Ｌ２を選択する。最大値Ｃ１ｍａｘ、Ｃ２ｍａｘは、距離Ｌ（第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２）の精度に影響するためである。

具体的には、ステップＳ２４において、距離検出部５２は、最大値Ｃ１ｍａｘが最大値Ｃ２ｍａｘよりも大きいか否かを判定する。最大値Ｃ１ｍａｘが最大値Ｃ２ｍａｘよりも大きい場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ステップＳ２５において、距離検出部５２は、第１距離Ｌ１を外部出力用距離Ｌｏｕｔとして設定する。

最大値Ｃ１ｍａｘが最大値Ｃ２ｍａｘよりも大きくない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、ステップＳ２６において、距離検出部５２は、最大値Ｃ１ｍａｘが最大値Ｃ２ｍａｘよりも小さいか否かを判定する。最大値Ｃ１ｍａｘが最大値Ｃ２ｍａｘよりも小さい場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、ステップＳ２７において、距離検出部５２は、第２距離Ｌ２を外部出力用距離Ｌｏｕｔとして設定する。最大値Ｃ１ｍａｘが最大値Ｃ２ｍａｘよりも小さくない場合（Ｓ２６：ＮＯ）、すなわち、最大値Ｃ１ｍａｘ、Ｃ２ｍａｘが等しい場合、図９のステップＳ２８に進む。

図９のステップＳ２８〜Ｓ３１において、距離検出部５２は、最大値Ｃ１ｍａｘの幅Ｗ１と最大値Ｃ２ｍａｘの幅Ｗ２の比較により第１距離Ｌ１又は第２距離Ｌ２を選択する。幅Ｗ１は、第１最大値Ｃ１ｍａｘが連続する範囲であり、幅Ｗ２は、最大値Ｃ２ｍａｘが連続する範囲である。

例えば、上記のように、図７の例では、距離検出部５２は距離ＬがＬｔであると判定する。その１つの理由が、Ｌｔに対応する相互相関値Ｃが最大値Ｃｍａｘだからである。また、図７の例では、Ｌｔに対応する相互相関値Ｃは、１つではなく幅Ｗを有している。これが上記にいう幅Ｗ１、Ｗ２に対応する。

なお、本実施形態の場合、第１距離Ｌ１の算出（図６のＳ１４）に際しては、最大値Ｃ１ｍａｘのうち最も短い距離Ｌに対応するもの（以下「基準相関値Ｃ１ｒｅｆ」ともいう。）を選択する。そして、基準相関値Ｃ１ｒｅｆに対応する距離Ｌを第１距離Ｌ１として設定する。同様に、第２距離Ｌ２の算出（図６のＳ１４）に際しては、最大値Ｃ２ｍａｘのうち最も短い距離Ｌに対応するもの（以下「基準相関値Ｃ２ｒｅｆ」ともいう。）を選択する。そして、基準相関値Ｃ２ｒｅｆに対応する距離Ｌを第２距離Ｌ２として設定する。

基準相関値Ｃ１ｒｅｆ、Ｃ２ｒｅｆとしては、最大値Ｃ１ｍａｘ、Ｃ２ｍａｘのうち最も短い距離Ｌに対応するものの代わりに、中間の距離Ｌに対応するもの又は最も長い距離Ｌに対応するもの等であってもよい。

以上のように幅Ｗ１、Ｗ２は、相互相関値Ｃ１、Ｃ２の最大値Ｃ１ｍａｘ、Ｃ２ｍａｘが連なっている程度を示している。最大値Ｃ１ｍａｘ、Ｃ２ｍａｘが等しい場合（Ｓ２６：ＮＯ）、より多く連なっている方が（幅Ｗ１、Ｗ２が長い方が）、より高い精度であると考えることができる。

以上を踏まえ、図９のステップＳ２８に戻り、第１最大値Ｃ１ｍａｘの幅Ｗ１が第２最大値Ｃ２ｍａｘの幅Ｗ２よりも長い場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、ステップＳ２９において、距離検出部５２は、第１距離Ｌ１を外部出力用距離Ｌｏｕｔとして設定する。一方、第１最大値Ｃ１ｍａｘの幅Ｗ１が第２最大値Ｃ２ｍａｘの幅Ｗ２よりも大きくない場合（Ｓ２８：ＮＯ）、ステップＳ３０において、距離検出部５２は、第１最大値Ｃ１ｍａｘの幅Ｗ１が第２最大値Ｃ２ｍａｘの幅Ｗ２よりも短いか否かを判定する。

第１最大値Ｃ１ｍａｘの幅Ｗ１が第２最大値Ｃ２ｍａｘの幅Ｗ２よりも短い場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ３１において、距離検出部５２は、第２距離Ｌ２を外部出力用距離Ｌｏｕｔとして設定する。一方、第１最大値Ｃ１ｍａｘの幅Ｗ１が第２最大値Ｃ２ｍａｘの幅Ｗ２よりも短くない場合（Ｓ３０：ＮＯ）、幅Ｗ１、Ｗ２の長さは等しい。この場合、ステップＳ３２に進む。

図９のステップＳ３２〜Ｓ３４において、距離検出部５２は、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２の比較により第１距離Ｌ１又は第２距離Ｌ２を選択する。

すなわち、ステップＳ３２において、距離検出部５２は、第１距離Ｌ１が第２距離Ｌ２よりも短いか否かを判定する。第１距離Ｌ１が第２距離Ｌ２よりも短い場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ３３において、距離検出部５２は、第１距離Ｌ１を外部出力用距離Ｌｏｕｔとして設定する。

一方、第１距離Ｌ１が第２距離Ｌ２よりも短くない場合（Ｓ３２：ＮＯ）、ステップＳ３４において、距離検出部５２は、第２距離Ｌ２を外部出力用距離Ｌｏｕｔとして設定する。

このようにステップＳ３２〜Ｓ３４では、第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２のうちより短い値を選択することで、車両挙動安定システム１４及びＥＰＳシステム１６のように、検出物体１００（他車等）が物体検出装置１２（車両１０）に接近していることを早期に又は確実に知る必要がある又は知ることが好ましい構成又は制御において、検出物体１００までの距離Ｌ（外部出力用距離Ｌｏｕｔ）をより適切に設定することが可能となる。

３．本実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、超音波センサ３０ａ、３０ｂ（第１・第２送受信ユニット）は、車両１０の前側において左右対称（又は線対称）に配置される。一般に、車両の後部又は前部（特に後部）は比較的平面となっている部位が多い。このため、本実施形態によれば、左右対称に配置した超音波センサ３０ａ、３０ｂの出力を比較することで他車としての検出物体１００の検出を比較的簡易に行うことが可能となる。

また、本実施形態によれば、超音波センサ３０ａ、３０ｂの検出対象が同一の他車１００であると判定した場合（図８のＳ２１：ＹＥＳ）、車両挙動安定ＥＣＵ２０及びＥＰＳ ＥＣＵ２２（それぞれ走行制御装置）に出力する他車１００までの距離Ｌ（外部出力用距離Ｌｏｕｔ）を、第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２のうち少なくとも一方を用いて算出する。第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２はいずれも相互相関値Ｃに基づくため、車両挙動安定ＥＣＵ２０及びＥＰＳ ＥＣＵ２２で用いる他車１００までの距離Ｌ（外部出力用距離Ｌｏｕｔ）の精度を高めることが可能となる。

本実施形態において、超音波センサ３０ａ、３０ｂは、ナンバープレート４６を挟んで車両１０の左右両側に配置される（図１）。幅方向に見た場合、自車１０のナンバープレート４６の位置は、他車１００のナンバープレート１０２（図１）の位置に近いことが多い。また、他車１００のナンバープレート１０２周辺は、比較的平面の部位が多いため、良好な反射波Ｗｒ１、Ｗｒ２を得られ易い。従って、本実施形態によれば、他車１００までの距離Ｌ（外部出力用距離Ｌｏｕｔ）の精度をさらに高めることが可能となる。

本実施形態において、物体検出装置１２は、車速Ｖ（移動体の移動速度）を検出する車速センサ１８（車速検出部、速度検出部）を備える。また、距離検出部５２は、距離Ｌの検出を行うか否かを判定する車速閾値ＴＨｖ（速度閾値）を設定し、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを下回るとき、距離Ｌの検出を実行し、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを上回るとき、距離Ｌの検出を中止する。

車両１０等の移動体において相互相関値Ｃを用いて距離Ｌを検出する場合、移動体の移動に伴うドップラー効果より相互相関値Ｃに誤差が生じる可能性がある。本実施形態によれば、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを下回るとき、すなわち、車速Ｖが相対的に低いとき、相互相関値Ｃを用いて他車１００までの距離Ｌの検出を行う。このため、車両１０において相互相関値Ｃを用いる場合でも、距離Ｌの検出の精度を比較的高く保つことが可能となる。

一方、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを上回るとき、すなわち、車速Ｖが相対的に高いとき、相互相関値Ｃを用いての距離Ｌの検出を中止する。このため、相互相関値Ｃの精度が担保されない場合には、距離Ｌの検出を中止することが可能となる。

本実施形態において、距離検出部５２は、超音波センサ３０ａ、３０ｂの検出対象が同一の他車１００（物体）であると判定した場合（図８のＳ２１：ＹＥＳ）、第１相互相関値Ｃ１の最大値Ｃ１ｍａｘと第２相互相関値Ｃ２の最大値Ｃ２ｍａｘとを比較する最大値比較処理（Ｓ２４、Ｓ２６）を行い、最大値比較処理の結果に応じて第１距離Ｌ１又は第２距離Ｌ２を選択して外部出力用距離Ｌｏｕｔを算出する（Ｓ２５、Ｓ２７）。

最大値Ｃ１ｍａｘ、Ｃ２ｍａｘが大きければ、検出値（距離Ｌ）の精度がより高いと言える。従って、上記によれば、物体１００までの距離Ｌ（外部出力用距離Ｌｏｕｔ）をより高精度に検出することが可能となる。

本実施形態において、距離検出部５２は、超音波センサ３０ａ、３０ｂの検出対象が同一の他車１００（物体）であると判定した場合（図８のＳ２１：ＹＥＳ）、第１最大値Ｃ１ｍａｘの幅Ｗ１と第２最大値Ｃ２ｍａｘの幅Ｗ２とを比較する幅比較処理（図９のＳ２８、Ｓ３０）を行い、幅比較処理の結果に応じて第１距離Ｌ１又は第２距離Ｌ２を選択して外部出力用距離Ｌｏｕｔを算出する（Ｓ２９、Ｓ３１）。

最大値Ｃ１ｍａｘ、Ｃ２ｍａｘの幅Ｗ１、Ｗ２が長ければ、その分、第１距離Ｌ１又は第２距離Ｌ２の信頼性が高いと考えることができる。従って、上記によれば、物体１００までの距離Ｌ（外部出力用距離Ｌｏｕｔ）をより高精度に検出することが可能となる。

本実施形態において、距離検出部５２は、最大値比較処理（Ｓ２４、Ｓ２６）及び幅比較処理（Ｓ２８、Ｓ３０）によっても、第１距離Ｌ１又は第２距離Ｌ２を選択できない場合（Ｓ２６：ＮＯ、Ｓ３０：ＮＯ）、第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２のうち短いものを選択する（Ｓ３２〜Ｓ３４）。これにより、車両挙動安定システム１４及びＥＰＳシステム１６のように、検出物体１００が物体検出装置１２（車両１０）に接近していることを早期に又は確実に知る必要がある又は知ることが好ましい構成又は制御において、物体１００までの距離Ｌ（外部出力用距離Ｌｏｕｔ）をより適切に設定することが可能となる。

Ｂ．変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。

１．適用対象
上記実施形態では、物体検出装置１２を車両１０に適用したが、これに限らず、別の対象に適用してもよい。例えば、物体検出装置１２を船舶や航空機等の移動体に用いることもできる。或いは、物体検出装置１２を、ロボット、製造装置又は家電製品に適用してもよい。

また、複数の送受信ユニット（又は非接触式距離検出センサ）を用いて同一の検出対象（物体１００）までの距離Ｌを検出するとの観点からすれば、検出対象は、送信波Ｗｔ１、Ｗｔ２に対して垂直な平面形状を有して得ることが好ましい。

２．物体検出装置１２の構成
［２−１．全体］
上記実施形態では、物体検出装置１２の出力としての距離Ｌ（外部出力用距離Ｌｏｕｔ）を車両挙動安定ＥＣＵ２０及びＥＰＳ ＥＣＵ２２で用いたが、それ以外の用途で用いることも可能である。例えば、車両１０の駐車支援又は誤発進防止にも用いることができる。或いは、車両１０内部の装置に対してのみならず、図示しない通信装置を介して外部（例えば、他車１００又は図示しない外部サーバ）に外部出力用距離Ｌｏｕｔを出力してもよい。

上記実施形態では、超音波である送信波Ｗｔ１、Ｗｔ２及び反射波Ｗｒ１、Ｗｒ２を使用する超音波センサ３０ａ、３０ｂを用いたが、例えば、複数の送受信ユニット（又は非接触式距離検出センサ）を用いて同一の検出対象（物体１００）までの距離Ｌを検出するとの観点からすれば、ミリ波レーダ、レーザレーダ等のセンサを用いることもできる。

上記実施形態では、超音波センサ３０ａ、３０ｂが互いに同一であることを前提としていたが、例えば、複数の送受信ユニット（又は非接触式距離検出センサ）を用いて同一の検出対象までの距離を検出するとの観点からすれば、超音波センサ３０ａ、３０ｂは互いに異なるものとしてもよい。

上記実施形態では、超音波センサ３０ａ、３０ｂ（第１・第２送受信ユニット）を、ナンバープレート４６の左右両側に配置したが（図１）、例えば、複数の送受信ユニット（又は非接触式距離検出センサ）を用いて同一の検出対象（物体１００）までの距離Ｌを検出するとの観点からすれば、超音波センサ３０ａ、３０ｂのいずれもナンバープレート４６の左側のみ又は右側のみに配置してもよい。

上記実施形態では、超音波センサ３０ａ、３０ｂ（第１・第２送受信ユニット）は、同じ高さに配置されたが、車両１０のデザイン又は精度等との関係で必ずしも同じ高さに配置しなくてもよい。また、超音波センサ３０ａ、３０ｂを車両１０以外の用途で利用する場合、必ずしも同じ高さに配置する必要はない。

さらに、超音波センサ３０ａ、３０ｂは、他車１００までの第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２を図るとの観点からすれば、超音波センサ３０ａ、３０ｂを車両１０の前後方向にずらして配置することも可能である。すなわち、前後方向のずれ量を予め求めておき、当該ずれ量により第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２の少なくとも一方を補正すれば、超音波センサ３０ａ、３０ｂを車両１０の前後方向にずらして配置してもよい。

［２−２．フィルタ３２ａ、３２ｂ及び物体検出ＥＣＵ３４の構成］
上記実施形態では、フィルタ３２ａ、３２ｂをアナログ回路で構成し、送信機制御部５０及び距離検出部５２をデジタル回路で構成することを前提に説明した。しかしながら、フィルタ３２ａ、３２ｂをデジタル回路で構成してもよい。また、送信機制御部５０及び距離検出部５２の一部についてはアナログ回路で構成してもよい。

［２−３．物体検出ＥＣＵ３４の制御］
上記実施形態（図８）では、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２と差の絶対値に基づいて、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２が近似しているか否か（検出対象が同一であることを示す範囲に含まれるか否か）を判定した。しかしながら、例えば、複数の送受信ユニット（又は非接触式距離検出センサ）を用いて同一の検出対象までの距離を検出するとの観点からすれば、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２の比を用いてもよい。

上記実施形態（図８及び図９）では、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比較（Ｓ２２、Ｓ３２）、最大値Ｃ１ｍａｘ、Ｃ２ｍａｘの比較（Ｓ２４、Ｓ２６）及び幅Ｗ１、Ｗ２の比較（Ｓ２８、Ｓ３０）を行った。しかしながら、例えば、複数の送受信ユニット（又は非接触式距離検出センサ）を用いて同一の検出対象（物体１００）までの距離Ｌを検出するとの観点からすれば、これらの比較の順番又は組合せは適宜選択することが可能である。或いは、これらの比較に加えて別の比較を用いてもよい。

上記実施形態（図８及び図９）では、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比較（Ｓ２２、Ｓ３２）、最大値Ｃ１ｍａｘ、Ｃ２ｍａｘの比較（Ｓ２４、Ｓ２６）及び幅Ｗ１、Ｗ２の比較（Ｓ２８、Ｓ３０）を行うことで、第１距離Ｌ１又は第２距離Ｌ２のいずれかを外部出力用距離Ｌｏｕｔとして選択した（Ｓ２３、Ｓ２５、Ｓ２７、Ｓ２９、Ｓ３１、Ｓ３３、Ｓ３４）。

しかしながら、複数の送受信ユニット（又は非接触式距離検出センサ）を用いて同一の検出対象（物体１００）までの距離Ｌを検出するとの観点からすれば、第１距離Ｌ１又は第２距離Ｌ２のいずれかを外部出力用距離Ｌｏｕｔとして選択することに加え又はこれに代えて、上記比較の結果を用いて第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２を重み付けして外部出力用距離Ｌｏｕｔを算出してもよい。

上記実施形態では、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを上回る場合、距離検出処理（図２のＳ４、Ｓ８）を中止したが、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを上回る場合に、距離検出処理を行ってもよい。この場合、ドップラー効果を補正する処理を車速Ｖに応じて行うこともできる。なお、そのような補正をする場合、車速閾値ＴＨｖを設けず、車速Ｖに応じて補正する構成も可能である。

１０…車両（移動体） １２…物体検出装置
１８…車速センサ（車速検出部、速度検出部）
２０…車両挙動安定ＥＣＵ（走行制御装置）
２２…ＥＰＳ ＥＣＵ（走行制御装置）
３０ａ…超音波センサ（第１送受信ユニット）
３０ｂ…超音波センサ（第２送受信ユニット）
４０ａ…送信機（第１送信機） ４０ｂ…送信機（第２送信機）
４２ａ…受信機（第１受信機） ４２ｂ…受信機（第２受信機）
４６…車両（自車）のナンバープレート
５２…距離検出部
１００…検出物体（他車） １０２…他車のナンバープレート
Ｃ１…第１相互相関値 Ｃ２…第２相互相関値
Ｌ…検出物体（他車）までの距離 Ｌ１…第１距離
Ｌ２…第２距離 Ｌｏｕｔ…外部出力用距離
Ｓｃ１、Ｓｃ２…制御信号（駆動信号）
Ｓｒ１、Ｓｒ２…反射波信号（受信機からの出力信号）
Ｔｄ…遅延時間 ＴＨｖ…車速閾値（速度閾値）
Ｖ…車速（移動体の移動速度） Ｗｒ１、Ｗｒ２…反射波
Ｗｔ１、Ｗｔ２…送信波

Claims (8)

1. 前方又は後方に存在する他車を検出して前記他車までの距離を検出する物体検出装置と、
   前記物体検出装置が検出した前記他車までの距離を用いて前記他車との関係で走行を制御する走行制御装置と
   を備える車両であって、
   前記物体検出装置は、
   前記他車に対して送信波を出力する送信機と、前記送信波のうち前記他車で反射して戻って来る反射波を受信する受信機とをそれぞれが有する第１送受信ユニット及び第２送受信ユニットと、
   前記第１送受信ユニット及び第２送受信ユニットそれぞれについて、前記送信機が前記送信波を出力した時点から前記受信機が前記反射波を受信した時点までの遅延時間に応じて前記他車までの距離を検出する距離検出部と
   を備え、
   前記第１送受信ユニット及び前記第２送受信ユニットは、前記車両の前側又は後ろ側において左右対称に配置され、
   前記距離検出部は、
   前記送信機に対する駆動信号と前記反射波に応じた前記受信機からの出力信号との間の相互相関値を算出し、
   前記相互相関値に基づいて前記距離を検出し、
   前記第１送受信ユニットについての前記距離である第１距離と前記第２送受信ユニットについての前記距離である第２距離との差又は比が、検出対象が同一であることを示す範囲に含まれる場合、前記第１送受信ユニットと前記第２送受信ユニットの検出対象が同一の他車であると判定し、
   前記第１送受信ユニットと前記第２送受信ユニットの検出対象が同一の他車であると判定した場合、前記走行制御装置に出力する前記他車までの距離である外部出力用距離を、前記第１距離及び前記第２距離のうち少なくとも一方を用いて算出する
   ことを特徴とする車両。
2. 請求項１記載の車両において、
   前記第１送受信ユニットは、前記車両のナンバープレートの右方に配置され、
   前記第２送受信ユニットは、前記ナンバープレートの左方に配置される
   ことを特徴とする車両。
3. 請求項１又は２記載の車両において、
   前記物体検出装置は、車速を検出する車速検出部を備え、
   前記距離検出部は、
   前記距離の検出を行うか否かを判定する前記車速の閾値である車速閾値を設定し、
   前記車速が前記車速閾値を下回るとき、前記距離の検出を実行し、
   前記車速が前記車速閾値を上回るとき、前記距離の検出を中止する
   ことを特徴とする車両。
4. 検出対象の物体が現れ得る領域に対して送信波を出力する送信機と、前記送信波のうち前記物体で反射して戻って来る反射波を受信する受信機とをそれぞれが有する第１送受信ユニット及び第２送受信ユニットと、
   前記第１送受信ユニット及び第２送受信ユニットそれぞれについて、前記送信機が前記送信波を出力した時点から前記受信機が前記反射波を受信した時点までの遅延時間に応じて前記物体までの距離を検出する距離検出部と
   を備える物体検出装置であって、
   前記距離検出部は、
   前記第１送受信ユニットについて前記送信機に対する駆動信号と前記反射波に応じた前記受信機からの出力信号との間の相互相関値である第１相互相関値を算出し、
   前記第１相互相関値に基づいて前記距離としての第１距離を検出し、
   前記第２送受信ユニットについて前記送信機に対する駆動信号と前記反射波に応じた前記受信機からの出力信号との間の相互相関値である第２相互相関値を算出し、
   前記第２相互相関値に基づいて前記距離としての第２距離を検出し、
   前記第１距離と前記第２距離との差又は比が、検出対象が同一であることを示す範囲に含まれる場合、前記第１送受信ユニットと前記第２送受信ユニットの検出対象が同一の物体であると判定し、
   前記第１送受信ユニットと前記第２送受信ユニットの検出対象が同一の物体であると判定した場合、前記物体検出装置から外部に出力する前記物体までの距離である外部出力用距離を、前記第１距離及び前記第２距離のうち少なくとも一方を用いて算出する
   ことを特徴とする物体検出装置。
5. 請求項４記載の物体検出装置において、
   前記距離検出部は、
   前記第１送受信ユニットと前記第２送受信ユニットの検出対象が同一の物体であると判定した場合、前記第１相互相関値の最大値と前記第２相互相関値の最大値とを比較する最大値比較処理を行い、
   前記最大値比較処理の結果に応じて前記第１距離若しくは前記第２距離を選択し、又は前記最大値比較処理の結果に応じて前記第１距離若しくは前記第２距離を重み付けして前記外部出力用距離を算出する
   ことを特徴とする物体検出装置。
6. 請求項４又は５記載の物体検出装置において、
   前記第１相互相関値の最大値である第１最大値が連続する範囲を前記第１最大値の幅と定義し、前記第２相互相関値の最大値である第２最大値が連続する範囲を前記第２最大値の幅と定義するとき、
   前記距離検出部は、
   前記第１送受信ユニットと前記第２送受信ユニットの検出対象が同一の物体であると判定した場合、前記第１最大値の幅と前記第２最大値の幅とを比較する幅比較処理を行い、
   前記幅比較処理の結果に応じて前記第１距離若しくは前記第２距離を選択し、又は前記幅比較処理の結果に応じて前記第１距離若しくは前記第２距離を重み付けして前記外部出力用距離を算出する
   ことを特徴とする物体検出装置。
7. 請求項５に従属する請求項６記載の物体検出装置において、
   前記距離検出部は、前記最大値比較処理及び前記幅比較処理によっても、前記第１距離又は前記第２距離を選択できない場合、前記第１距離及び前記第２距離のうち短いものを選択する
   ことを特徴とする物体検出装置。
8. 請求項４〜７のいずれか１項に記載の物体検出装置において、
   前記物体検出装置は、前記物体検出装置が搭載された移動体の移動速度を検出する速度検出部を備え、
   前記距離検出部は、
   前記距離の検出を行うか否かを判定する前記移動速度の閾値である速度閾値を設定し、
   前記移動速度が前記速度閾値を下回るとき、前記距離の検出を実行し、
   前記移動速度が前記速度閾値を上回るとき、前記距離の検出を中止する
   ことを特徴とする物体検出装置。

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