JP2016080651A - Reception time estimation device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reception time estimation device capable of accurately estimating a reception time.SOLUTION: A reception time estimation device 20 estimates a time starting to receive a wave as an estimation reception time in the case that the wave transmitted with a predetermined time is received as one transmission opportunity, and includes: first acquisition means for acquiring a first time having exceeded a first threshold value in which a crest value of the received wave is a predetermined value; second acquisition means for acquiring a second crest value as the crest value of the wave and a second time in association therewith at the predetermined timing during a period, after the first time, until the crest value of the wave increases and reaches a peak value; and reception time estimation means for calculating a time in which the crest value of the wave changes from zero as the estimation reception time on the basis of the first threshold value, the second crest value, the first time, and the second time.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、所定時間を1回の送信機会として送信される波を受信し、受信した波の受信開始時刻を検出する受信時刻推定装置に関する。   The present invention relates to a reception time estimation device that receives a wave transmitted with a predetermined time as a transmission opportunity and detects a reception start time of the received wave.

所定時間を1回の送信機会として送信される波を受信し、受信した波の受信開始時刻を用いた処理を行う装置として、超音波センサ等の測距センサを用いた物体検知装置がある。物体検知装置では、超音波等の探査波を物体へと照射し、物体により反射された探査波である反射波を受信する。そして、受信を開始した時刻に基づいて測距センサと物体との位置を算出する。このとき、反射波の検知閾値を設け、反射波の波高値が検知閾値を超えた時刻を受信時刻とし、受信時刻から探査波の送信時刻を減算して得た伝播時間を用いて、検出対象である物体との距離を求めている。一般的には反射波形にノイズが含まれるため、そのノイズにより受信時刻の誤判定を行わないように、検知閾値は設定されている。すなわち、検知閾値を下げれば、ノイズが検知閾値を超える割合が増加し、その結果として、物体が存在しない場合においても、物体が存在するものと誤検知するおそれが高まる。   There is an object detection device using a distance measuring sensor such as an ultrasonic sensor as a device that receives a wave transmitted with a predetermined time as a transmission opportunity and performs processing using the reception start time of the received wave. The object detection apparatus irradiates an object with an exploration wave such as an ultrasonic wave and receives a reflected wave that is an exploration wave reflected by the object. Then, the positions of the distance measuring sensor and the object are calculated based on the time when reception is started. At this time, a detection threshold for the reflected wave is provided, and the time when the peak value of the reflected wave exceeds the detection threshold is the reception time, and the detection time is obtained using the propagation time obtained by subtracting the transmission time of the exploration wave from the reception time. The distance to an object that is In general, since the reflected waveform includes noise, the detection threshold is set so that the reception time is not erroneously determined due to the noise. That is, if the detection threshold value is lowered, the rate at which noise exceeds the detection threshold value increases, and as a result, there is an increased risk of erroneous detection that an object is present even when the object is not present.

一方、検知閾値を上げれば、ノイズが検知閾値を超える割合は低下するものの、反射波の受信開始から波高値が検知閾値を超えるまでに時間を要し、伝播時間は長く計測されることとなる。その結果として、物体との距離の算出結果と、実際の距離との乖離が生ずる。このとき、位置の検出対象となる物体との距離が近いほど、その距離に対する誤差の割合が大きくなる。   On the other hand, if the detection threshold is increased, the rate at which noise exceeds the detection threshold decreases, but it takes time from the start of reception of the reflected wave until the peak value exceeds the detection threshold, and the propagation time is measured longer. . As a result, a difference between the calculation result of the distance to the object and the actual distance occurs. At this time, the closer the distance to the object whose position is to be detected, the greater the ratio of error to that distance.

ところで、超音波センサを用いた物体検知装置としては、特許文献1に記載の物体検知装置がある。特許文献1に記載の物体検知装置は、立ち上がり閾値とピーク閾値とを用いており、反射波の波高値が、立ち上がり閾値を超えた後にピーク閾値を超えた場合に、立ち上がり閾値を超える時刻を受信時刻としている。そして、その受信時刻に基づいて、車両と物体との距離を算出している。   Incidentally, as an object detection apparatus using an ultrasonic sensor, there is an object detection apparatus described in Patent Document 1. The object detection device described in Patent Literature 1 uses a rising threshold value and a peak threshold value, and receives a time that exceeds the rising threshold value when the peak value of the reflected wave exceeds the rising threshold value after exceeding the rising threshold value. It is time. Based on the reception time, the distance between the vehicle and the object is calculated.

特開2002−350540号公報JP 2002-350540 A

特許文献1に記載の物体検知装置では、反射波の波高値が第1閾値を超えたのみでは、受信開始時刻を決定しないため、耐ノイズ性能を向上させることはできる。しかしながら、検出対象の物体の材質や形状等によっては、反射波の受信が開始されてから反射波の波高値が第1波高値を超えるまでに、時間を要することがある。この場合には、反射波の波高値が第1閾値を超えた時点を反射波の受信時刻と推定すれば、実際の受信時刻と乖離が生ずる。   In the object detection device described in Patent Document 1, since the reception start time is not determined only when the peak value of the reflected wave exceeds the first threshold, the noise resistance performance can be improved. However, depending on the material and shape of the object to be detected, it may take time until the peak value of the reflected wave exceeds the first peak value after the reception of the reflected wave is started. In this case, if the time when the peak value of the reflected wave exceeds the first threshold is estimated as the reception time of the reflected wave, a deviation from the actual reception time occurs.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、精度よく受信時刻を推定することが可能な受信時刻推定装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and a main object of the present invention is to provide a reception time estimation device capable of accurately estimating a reception time.

本発明は、所定時間を1回の送信機会として送信される波を受信する場合に、その波の受信を開始した時刻を、推定受信時刻として推定する受信時刻推定装置であって、受信した波の波高値が、予め定められた値である第1閾値を超えた時刻である第1時刻を取得する第1取得手段と、第1時刻の後であって、かつ、波の波高値が増加してピーク値に達するまでの期間内である所定タイミングで、波の波高値である第2波高値とそれに対応付けられる第2時刻とを取得する第2取得手段と、第1閾値と、第2波高値と、第1時刻と、第2時刻とに基づいて、波の波高値がゼロから変化する時刻を推定受信時刻として算出する受信時刻推定手段と、を備える。   The present invention relates to a reception time estimation device that estimates a time at which reception of a wave is started as an estimated reception time when a wave transmitted with a predetermined time as a transmission opportunity is received. A first acquisition means for acquiring a first time that is a time when the peak value of the first wave exceeds a first threshold value that is a predetermined value; and after the first time, the peak value of the wave is increased. A second acquisition means for acquiring a second peak value that is the peak value of the wave and a second time associated therewith at a predetermined timing within a period until the peak value is reached, a first threshold value, Reception time estimating means for calculating, as an estimated reception time, a time at which the wave peak value changes from zero based on the two peak values, the first time, and the second time.

所定時間を1回の送信機会として送信される波を受信した場合、受信した波の波形は、一般的には、三角形に近似することができる。そして、近似した三角形における高さがゼロである頂点は、波高値がゼロである点に相当し、波の受信を開始した時刻であると推定できる。この点、上記構成により、波形における2点のパラメータを取得すれば、その2点のパラメータを用いて波高値がゼロとなる点を推定受信時刻として算出している。ゆえに、推定受信時刻をより実際の受信時刻に近い時刻とすることができる。   When a wave transmitted with a predetermined time as one transmission opportunity is received, the waveform of the received wave can generally approximate a triangle. And the apex whose height is zero in the approximate triangle corresponds to the point where the peak value is zero, and it can be estimated that it is the time when the wave reception is started. In this regard, if two parameters in the waveform are acquired with the above configuration, the point at which the peak value becomes zero is calculated as the estimated reception time using the two parameters. Therefore, the estimated reception time can be made closer to the actual reception time.

加えて、第1閾値を超えた時刻である第1時刻ではなく、第1時刻よりも前の時刻を推定受信時刻としているため、第1閾値をノイズの影響を受けない程度の高い値に設定することができる。ゆえに、耐ノイズ性能を担保しつつ、精度よく推定受信時刻を算出することができる。   In addition, since the estimated reception time is the time before the first time, not the first time that is the time that exceeded the first threshold, the first threshold is set to a high value that is not affected by noise. can do. Therefore, it is possible to accurately calculate the estimated reception time while ensuring noise resistance performance.

第1実施形態に係る物体検知装置の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the object detection apparatus which concerns on 1st Embodiment. 物体検知装置が搭載された車両の上面図である。It is a top view of the vehicle carrying an object detection apparatus. (a)が探査波の波形を示す図であり、(b)が反射波の波形を示す図である。(A) is a figure which shows the waveform of an exploration wave, (b) is a figure which shows the waveform of a reflected wave. 第1実施形態における推定受信時刻の算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of the estimated reception time in 1st Embodiment. 第1実施形態の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of 1st Embodiment. 第2実施形態における推定受信時刻の算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of the estimated reception time in 2nd Embodiment. 第2実施形態の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of 2nd Embodiment. 第3実施形態における推定受信時刻の算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of the estimated reception time in 3rd Embodiment. 第3実施形態の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of 3rd Embodiment. 第4実施形態における推定受信時刻の算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of the estimated reception time in 4th Embodiment. 第4実施形態の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of 4th Embodiment. 第5実施形態における推定受信時刻の算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of the estimated reception time in 5th Embodiment. 第5実施形態の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of 5th Embodiment.

<第1実施形態>
以下、受信時刻推定装置を物体検知装置として具体化した第1実施形態を、図面を参照しながら説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment in which a reception time estimation device is embodied as an object detection device will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る物体検知装置の構成を示している。物体検知装置は、車両に搭載され、車両の周囲に存在する、他の車両や道路構造物等の物体と車両との距離を算出する装置であり、測距センサ10と、測距センサ10を制御するECU20とを含んで構成されている。   FIG. 1 shows a configuration of an object detection apparatus according to the present embodiment. The object detection device is a device that is mounted on a vehicle and calculates the distance between the vehicle and other objects such as other vehicles and road structures that exist around the vehicle. The ECU 20 is configured to be controlled.

測距センサ10は、例えば超音波センサであり、20〜100kHzの超音波を探査波として送信する機能と、物体に到達して反射された探査波を反射波として受信する機能とを有している。ECU20は、CPU、各種メモリ、A/D変換器等を備えるマイコン等を含んで構成されている。ECU20が備えるCPUは、メモリに記憶されたプログラムにより、センサ制御部21としての機能と、距離算出部22としての機能と、車両制御部23としての機能とを実現する。   The distance measuring sensor 10 is an ultrasonic sensor, for example, and has a function of transmitting an ultrasonic wave of 20 to 100 kHz as an exploration wave and a function of receiving an exploration wave reflected by reaching an object as a reflected wave. Yes. The ECU 20 includes a microcomputer, which includes a CPU, various memories, an A / D converter, and the like. The CPU included in the ECU 20 realizes a function as the sensor control unit 21, a function as the distance calculation unit 22, and a function as the vehicle control unit 23 by a program stored in the memory.

センサ制御部21は、測距センサ10への制御信号の送信、及び、測距センサ10が受信した反射波の波高値の取得を行う。このとき、測距センサ10は、ECU20からの指示に基づき、所定間隔おき(例えば数ミリ秒おき)に、所定時間を1回の送信機会として、繰り返し探査波を送信する。距離算出部22は、測距センサ10が受信した反射波により、車両と物体との距離を算出する。車両制御部23は、測距センサ10が算出した車両周囲の物体との距離に基づいて、操舵角制御や加減速制御等の、車両の挙動に対する制御を行ったり、運転者に対して警報音により物体の接近を報知したりする。   The sensor control unit 21 transmits a control signal to the distance measuring sensor 10 and acquires the peak value of the reflected wave received by the distance measuring sensor 10. At this time, the distance measuring sensor 10 repeatedly transmits the exploration wave at a predetermined interval (for example, every several milliseconds) with a predetermined time as one transmission opportunity based on an instruction from the ECU 20. The distance calculation unit 22 calculates the distance between the vehicle and the object based on the reflected wave received by the distance measuring sensor 10. The vehicle control unit 23 controls the behavior of the vehicle, such as steering angle control and acceleration / deceleration control, based on the distance from the object around the vehicle calculated by the distance measuring sensor 10, and alerts the driver. To notify the approach of an object.

図2は、物体検知装置が搭載された車両30の上面図である。測距センサ10は、例えば、車両30の前後にそれぞれ4つずつ、また、車両30の左右の側面にそれぞれ2つずつ、所定の間隔を開けて取り付けられている。各測距センサ10は、例えば、車両30の前後に設けられたバンパーの所定高さ(地面から45〜60cm程度)に取り付けられている。探査波は、測距センサ10から放射状に車両30の周囲へと送信され、その一部が周囲の物体に到達する。物体へと到達した探査波は反射波として測距センサ10へと反射される。なお、図2に示した測距センサ10の車両30に対する取り付け位置は、一例に過ぎず、種々の変更が可能である。   FIG. 2 is a top view of the vehicle 30 on which the object detection device is mounted. The distance measuring sensors 10 are attached at predetermined intervals, for example, four each before and after the vehicle 30 and two each on the left and right side surfaces of the vehicle 30. Each distance measuring sensor 10 is attached to, for example, a predetermined height (about 45 to 60 cm from the ground) of a bumper provided before and after the vehicle 30. The exploration wave is transmitted radially from the distance measuring sensor 10 to the surroundings of the vehicle 30, and a part thereof reaches surrounding objects. The exploration wave that reaches the object is reflected to the distance measuring sensor 10 as a reflected wave. Note that the mounting position of the distance measuring sensor 10 shown in FIG. 2 with respect to the vehicle 30 is merely an example, and various changes can be made.

図3は、探査波と、反射波の波形を示している。なお、本明細書中では、20〜100kHzの周波数で振動する波の各頂点を結んだ形状を波形と定義する。   FIG. 3 shows the waveforms of the exploration wave and the reflected wave. In this specification, a shape connecting the vertices of a wave that vibrates at a frequency of 20 to 100 kHz is defined as a waveform.

探査波は、送信開始時刻Tsに送信が開始され、一定の送信時間Tbの間、送信が継続される。このとき、探査波の波高値Hは、送信開始時刻Tsから増加が開始され、波高値Hが最大値となった後、所定時間その波高値Hが維持される。波高値Hが最大値となった後、所定時間経過後に波高値Hの減衰が開始され、送信開始時刻Tsから送信時間Tbが経過した時刻に、波高値Hはゼロとなる。   The exploration wave starts to be transmitted at the transmission start time Ts and continues to be transmitted for a certain transmission time Tb. At this time, the peak value H of the exploration wave starts increasing from the transmission start time Ts, and after the peak value H reaches the maximum value, the peak value H is maintained for a predetermined time. After the peak value H reaches the maximum value, attenuation of the peak value H is started after a lapse of a predetermined time, and the peak value H becomes zero at the time when the transmission time Tb has elapsed from the transmission start time Ts.

探査波は、測距センサ10と物体との距離に応じた時間が経過した後に、物体へと到達する。物体へと到達した探査波は、物体により反射されて反射波となり、測距センサ10と物体との距離に応じた時間が経過した後に、測距センサ10へ到達する。このとき、反射波の受信開始時刻Txから、探査波の送信時間Tbと等しい時間が経過した後に、ピーク値をとる。そして、探査波の送信開始時刻Tsと反射波の受信開始時刻Txとの差を距離に変換することにより、測距センサ10と物体との間の距離を求める。このとき、反射波の受信開始時刻Txから探査波の送信開始時刻Tsを減算した値を2で除算し、音速を乗算すれば、測距センサ10と物体との距離を算出することができる。   The exploration wave reaches the object after a time corresponding to the distance between the distance measuring sensor 10 and the object has elapsed. The exploration wave that has reached the object is reflected by the object to become a reflected wave, and reaches the distance measurement sensor 10 after a time corresponding to the distance between the distance measurement sensor 10 and the object has elapsed. At this time, the peak value is obtained after a time equal to the search wave transmission time Tb has elapsed from the reception start time Tx of the reflected wave. Then, the distance between the distance measurement sensor 10 and the object is obtained by converting the difference between the transmission start time Ts of the exploration wave and the reception start time Tx of the reflected wave into a distance. At this time, if the value obtained by subtracting the search wave transmission start time Ts from the reflected wave reception start time Tx is divided by 2 and multiplied by the sound speed, the distance between the distance measuring sensor 10 and the object can be calculated.

ところで、図4に示すように、反射波の波高値Hは、受信開始時刻Txにおいて上昇を開始し、波高値Hの時間変化率は時間経過とともに増加する。続いて、波高値Hの時間変化率がほぼ一定となり、波高値Hは直線的に上昇する。そして、ピーク値近傍では、波高値Hの時間変化率が時間経過とともに減少し、時間変化率がゼロとなった時点でピーク値に到達する。したがって、反射波のピーク値に至るまでの形状は、波高値Hが直線的に上昇する部分を長辺の一部とする、三角形に類似した形状であるということができる。   By the way, as shown in FIG. 4, the peak value H of the reflected wave starts to rise at the reception start time Tx, and the time change rate of the peak value H increases with time. Subsequently, the time change rate of the peak value H becomes substantially constant, and the peak value H rises linearly. In the vicinity of the peak value, the time change rate of the peak value H decreases with time, and reaches the peak value when the time change rate becomes zero. Therefore, it can be said that the shape up to the peak value of the reflected wave is a shape similar to a triangle in which the part where the peak value H rises linearly is part of the long side.

ここで、波高値Hが直線的に増加する範囲(直線部分)の波高値Hである第1波高値H1と、直線部分の波高値Hであり、且つ、第1波高値H1よりも大きい波高値Hである第2波高値H2とを設定する。また、第1波高値H1となる時刻を第1時刻T1とし、第2波高値H2となる時刻を第2時刻T2とする。加えて、時刻をX軸とし、波高値HをY軸とし、反射波の波形をX−Y座標系より表し、共通の頂点の座標(T0,0)を定める。このとき、座標(T0,0)と座標(T1,H1)と座標(T1,0)とを頂点とする第1の直角三角形と、座標(T0,0)と座標(T2,H2)と座標(T2,0)とを頂点とする第2の直角三角形とを、波形に対して描くことができる。第1の直角三角形と第2の直角三角形とは、相似形である。そして、頂点の座標は、波高値Hがゼロとなる点であり、そのX座標は、反射波の受信を開始したと推定できる推定受信時刻T0である。   Here, the first peak value H1 which is the peak value H in the range (straight line part) in which the peak value H increases linearly, and the peak value H of the straight part and larger than the first peak value H1. A second peak value H2 that is a high value H is set. Also, the time when the first peak value H1 is reached is the first time T1, and the time when the second peak value H2 is reached is the second time T2. In addition, the time is taken as the X axis, the peak value H is taken as the Y axis, the waveform of the reflected wave is expressed from the XY coordinate system, and the coordinates (T0, 0) of the common vertex are determined. At this time, the first right triangle having the coordinates (T0,0), the coordinates (T1, H1), and the coordinates (T1,0) as the vertices, the coordinates (T0,0), the coordinates (T2, H2), and the coordinates A second right triangle with the vertex (T2, 0) can be drawn on the waveform. The first right triangle and the second right triangle are similar. The coordinate of the vertex is a point where the peak value H becomes zero, and the X coordinate is an estimated reception time T0 at which it can be estimated that reception of the reflected wave is started.

そのため、第1波高値H1、第2波高値H2、第1時刻T1及び第2時刻T2の値を得ることができれば、直角三角形の直角を挟む2辺の長さの比が等しくなることを利用し、次式(1)により推定受信時刻T0を算出することができる。
(T1−T0):H1=(T2−T0):H2・・・(1)
Therefore, if the values of the first peak value H1, the second peak value H2, the first time T1, and the second time T2 can be obtained, the ratio of the lengths of the two sides sandwiching the right angle of the right triangle becomes equal. Then, the estimated reception time T0 can be calculated by the following equation (1).
(T1-T0): H1 = (T2-T0): H2 (1)

そこで、本実施形態では、反射波の立ち上がりの波形が三角形と近似できる部分を含むと仮定して、推定受信時刻T0を算出する。すなわち、波高値Hに対して、第1閾値Hth1と、第1閾値Hth1よりも大きい値である第2閾値Hth2とを設定し、波高値Hが第1閾値Hth1を超えた時刻を第1時刻T1として取得し、波高値Hが第2閾値Hth2を超えた時刻を第2時刻T2として取得する。そして、第1閾値Hth1と、第2閾値Hth2と、第1時刻T1と、第2時刻T2とを用いて、推定受信時刻T0を算出する。   Therefore, in the present embodiment, the estimated reception time T0 is calculated on the assumption that the rising waveform of the reflected wave includes a portion that can be approximated to a triangle. That is, a first threshold value Hth1 and a second threshold value Hth2 that is larger than the first threshold value Hth1 are set for the peak value H, and the time when the peak value H exceeds the first threshold value Hth1 is set to the first time. Obtained as T1, and the time when the peak value H exceeds the second threshold Hth2 is obtained as the second time T2. Then, the estimated reception time T0 is calculated using the first threshold value Hth1, the second threshold value Hth2, the first time T1, and the second time T2.

このとき、第1閾値Hth1は、一般的なノイズの波高値よりも高い値であり、第2閾値Hth2は、探査範囲内の物体から反射された反射波の波高値として実験的に得られた値である。これら第1閾値Hth1及び第2閾値Hth2は予め設定されており、ECU20のメモリに記憶されている。なお、波高値Hは、一制御周期において、周波数の逆数よりも長い時間計測され、一制御周期における最大値を波高値Hとして取得する。   At this time, the first threshold value Hth1 is higher than the peak value of general noise, and the second threshold value Hth2 is experimentally obtained as the peak value of the reflected wave reflected from the object in the search range. Value. The first threshold value Hth1 and the second threshold value Hth2 are set in advance and stored in the memory of the ECU 20. The peak value H is measured for a time longer than the reciprocal of the frequency in one control cycle, and the maximum value in one control cycle is acquired as the peak value H.

すなわち、上式(1)に対して、第1波高値H1として第1閾値Hth1を用い、第2波高値H2として第2閾値Hth2を用いた次式(2)により、推定受信時刻T0を算出する。
(T1−T0):Hth1=(T2−T0):Hth2・・・(2)
That is, with respect to the above equation (1), the estimated reception time T0 is calculated by the following equation (2) using the first threshold value Hth1 as the first peak value H1 and the second threshold value Hth2 as the second peak value H2. To do.
(T1-T0): Hth1 = (T2-T0): Hth2 (2)

図5は、本実施形態に係る距離算出処理を示すフローチャートである。まず、探査波の送信の開始とともに、計時を開始し(S101)、反射波の波高値Hが第1閾値Hth1以上となったか否かを判定する(S102)。反射波の波高値Hが第1閾値Hth1未満であれば(S102:NO)、時間を加算する(S103)。このS102及びS103の処理は、反射波の波高値Hが第1閾値Hth1以上となるまで継続される。一方、反射波の波高値Hが第1閾値Hth1以上であると判定されれば(S102:YES)、ECU20が第1取得手段として機能し、その時刻を第1時刻T1として取得する(S104)。   FIG. 5 is a flowchart showing distance calculation processing according to the present embodiment. First, time measurement is started with the start of transmission of the exploration wave (S101), and it is determined whether or not the peak value H of the reflected wave is equal to or greater than the first threshold value Hth1 (S102). If the peak value H of the reflected wave is less than the first threshold value Hth1 (S102: NO), the time is added (S103). The processing of S102 and S103 is continued until the peak value H of the reflected wave becomes equal to or higher than the first threshold value Hth1. On the other hand, if it is determined that the peak value H of the reflected wave is equal to or greater than the first threshold value Hth1 (S102: YES), the ECU 20 functions as the first acquisition unit and acquires the time as the first time T1 (S104). .

続いて、反射波の波高値Hが第2閾値Hth2以上となったか否かを判定する(S105)。反射波の波高値Hが第2閾値Hth2未満であれば(S105:NO)、時間を加算する(S106)。一方、反射波の波高値Hが第2閾値Hth2以上であると判定されれば(S105:YES)、ECU20が第2取得手段として機能し、その時刻を第2時刻T2として取得する(S107)。   Subsequently, it is determined whether or not the peak value H of the reflected wave is equal to or greater than the second threshold value Hth2 (S105). If the peak value H of the reflected wave is less than the second threshold value Hth2 (S105: NO), the time is added (S106). On the other hand, if it is determined that the peak value H of the reflected wave is greater than or equal to the second threshold value Hth2 (S105: YES), the ECU 20 functions as a second acquisition unit and acquires the time as the second time T2 (S107). .

そして、取得した第1時刻T1及び第2時刻T2と、予め定められた値である第1閾値Hth1及び第2閾値Hth2とを用いて、上式(2)により、推定受信時刻T0を算出する(S108)。このとき、ECU20は、受信時刻推定手段として機能する。最後に、算出した推定受信時刻T0を用いて、測距センサ10と物体との距離を算出し(S109)、一連の処理を終了する。   Then, the estimated reception time T0 is calculated by the above equation (2) using the acquired first time T1 and second time T2 and the first threshold value Hth1 and second threshold value Hth2 which are predetermined values. (S108). At this time, the ECU 20 functions as reception time estimating means. Finally, using the calculated estimated reception time T0, the distance between the distance measuring sensor 10 and the object is calculated (S109), and a series of processing ends.

なお、本実施形態では、探査波の送信開始時に計時を開始しているため、推定受信時刻T0により測距センサ10と物体との距離を求めることができるが、探査波の送信開始以前から計時を行い、推定受信時刻T0から探査波の送信開始時刻Tsを減算した値により、測距センサ10と物体との距離を求めてもよい。   In this embodiment, since the time measurement is started when the transmission of the exploration wave is started, the distance between the distance measuring sensor 10 and the object can be obtained from the estimated reception time T0. And the distance between the distance measuring sensor 10 and the object may be obtained by a value obtained by subtracting the transmission start time Ts of the exploration wave from the estimated reception time T0.

また、算出した推定受信時刻T0と、実際の受信開始時刻Txとの間には、一定のオフセットが生ずるため、算出した推定受信時刻T0をオフセットにより補正してもよい。   In addition, since a certain offset occurs between the calculated estimated reception time T0 and the actual reception start time Tx, the calculated estimated reception time T0 may be corrected by the offset.

上記構成により、本実施形態に係る物体検知装置は、以下の効果を奏する。   With the above configuration, the object detection device according to the present embodiment has the following effects.

・第1閾値Hth1の値をノイズの影響を受けない値に設定し、波高値Hが第1閾値Hth1となった時刻に反射波の受信を開始したと判定する場合、実際の受信開始時刻Txとの乖離が大きくなり、その結果として、距離の検出精度が低下する。この検出精度の低下による影響は、測距センサ10と物体との距離が小さいほど顕著となる。すなわち、距離の算出をより精度よく行うことが求められる近距離の物体について、距離の算出誤差が大きくなる。   When the value of the first threshold value Hth1 is set to a value that is not affected by noise and it is determined that reception of the reflected wave has started at the time when the peak value H becomes the first threshold value Hth1, the actual reception start time Tx As a result, the distance detection accuracy decreases. The influence of this decrease in detection accuracy becomes more significant as the distance between the distance measuring sensor 10 and the object is smaller. That is, the distance calculation error increases for a short-distance object that is required to calculate the distance more accurately.

この点、本実施形態では、反射波の波形を三角形として近似し、第1閾値Hth1及び第2閾値Hth2と、第1時刻T1及び第2時刻T2とを用いることにより、波高値Hがゼロである時刻を推定受信時刻T0として推定している。そのため、受信開始時刻Txと推定受信時刻T0との乖離が小さくなり、より正確に、測距センサ10と物体との距離を求めることができる。   In this respect, in the present embodiment, the waveform of the reflected wave is approximated as a triangle, and the peak value H is zero by using the first threshold value Hth1 and the second threshold value Hth2, and the first time T1 and the second time T2. A certain time is estimated as the estimated reception time T0. For this reason, the difference between the reception start time Tx and the estimated reception time T0 is reduced, and the distance between the distance measurement sensor 10 and the object can be obtained more accurately.

<第2実施形態>
本実施形態に係る物体検知装置は、第1実施形態に係る物体検知装置と全体構成は共通しており、推定受信時刻T0を求める処理が一部異なっている。
Second Embodiment
The object detection device according to the present embodiment has the same overall configuration as the object detection device according to the first embodiment, and the processing for obtaining the estimated reception time T0 is partially different.

図6は、本実施形態における推定受信時刻T0を算出する原理を示している。本実施形態では、第1実施形態と同様に第1閾値Hth1は用いるものの、第2閾値Hth2は用いておらず、波高値Hが第1閾値Hth1を超えた第1時刻T1から所定時間ΔT経過後に、第2波高値H2を取得する。そして、第1閾値Hth1と、第2波高値H2と、第1時刻T1と、所定時間ΔTとを上式(1)に対して用いた次式(3)により、推定受信時刻T0を算出する。
(T1−T0):Hth1=(T1+ΔT−T0):H2・・・(3)
FIG. 6 shows the principle of calculating the estimated reception time T0 in this embodiment. In the present embodiment, the first threshold value Hth1 is used as in the first embodiment, but the second threshold value Hth2 is not used, and the predetermined time ΔT has elapsed since the first time T1 when the peak value H exceeded the first threshold value Hth1. Later, the second peak value H2 is acquired. Then, the estimated reception time T0 is calculated by the following equation (3) using the first threshold value Hth1, the second peak value H2, the first time T1, and the predetermined time ΔT with respect to the above equation (1). .
(T1-T0): Hth1 = (T1 + ΔT−T0): H2 (3)

図7は、本実施形態に係る距離算出処理を示すフローチャートである。まず、S201〜S204において、第1実施形態のS101〜S104に係る処理と同様の処理が行われ、第1時刻T1を取得する。続いて、第1時刻T1から、所定時間ΔTが経過したか否かを判定する(S205)。第1時刻T1から、所定時間ΔTが経過していなければ(S205:NO)、時間を加算する(S206)。一方、第1時刻T1から、所定時間ΔTが経過したと判定すれば(S205:YES)、ECU20が第2取得手段として機能し、その時刻における波高値Hを第2波高値H2として取得する(S207)。   FIG. 7 is a flowchart showing distance calculation processing according to the present embodiment. First, in S201 to S204, the same processing as the processing according to S101 to S104 of the first embodiment is performed, and the first time T1 is acquired. Subsequently, it is determined whether or not a predetermined time ΔT has elapsed from the first time T1 (S205). If the predetermined time ΔT has not elapsed since the first time T1 (S205: NO), the time is added (S206). On the other hand, if it is determined that the predetermined time ΔT has elapsed from the first time T1 (S205: YES), the ECU 20 functions as the second acquisition means, and acquires the peak value H at that time as the second peak value H2 ( S207).

そして、取得した第1時刻T1及び第2波高値H2と、予め定められた値である第1閾値Hth1及び所定時間ΔTとを用いて、上式(3)により、推定受信時刻T0を算出する(S208)。このとき、ECU20は、受信時刻推定手段として機能する。最後に、算出した推定受信時刻T0を用いて、測距センサ10と物体との距離を算出し(S209)、一連の処理を終了する。   Then, the estimated reception time T0 is calculated by the above equation (3) using the acquired first time T1 and second peak value H2, and the first threshold value Hth1 and the predetermined time ΔT that are predetermined values. (S208). At this time, the ECU 20 functions as reception time estimating means. Finally, using the calculated estimated reception time T0, the distance between the distance measuring sensor 10 and the object is calculated (S209), and the series of processing ends.

上記構成により、本実施形態に係る物体検知装置は、第1実施形態に係る物体検知装置が奏する効果に加えて以下の効果を奏する。   With the above configuration, the object detection device according to the present embodiment has the following effects in addition to the effects exhibited by the object detection device according to the first embodiment.

・第1閾値Hth1に加えて第2閾値Hth2をも用いる場合、探査波を反射した物体の材質等によっては、反射波の波高値Hは低くなり、反射波の波高値Hのピーク値が第2閾値Hth2よりも低くなることもありえる。この点、本実施形態では、第2閾値Hth2を設けず第1時刻T1から所定時間ΔTの経過後の第2波高値H2を用いているため、反射波の波高値Hが第1閾値Hth1を超えれば、推定受信時刻T0を算出することができる。   When the second threshold value Hth2 is also used in addition to the first threshold value Hth1, the peak value H of the reflected wave is low and the peak value of the peak value H of the reflected wave is It may be lower than 2 threshold value Hth2. In this regard, in the present embodiment, the second threshold value Hth2 is not provided, and the second peak value H2 after the lapse of the predetermined time ΔT from the first time T1 is used, so that the peak value H of the reflected wave has the first threshold value Hth1. If it exceeds, the estimated reception time T0 can be calculated.

<第3実施形態>
本実施形態に係る物体検知装置は、第1実施形態に係る物体検知装置と全体構成は共通しており、推定受信時刻T0を求める処理が一部異なっている。
<Third Embodiment>
The object detection device according to the present embodiment has the same overall configuration as the object detection device according to the first embodiment, and the processing for obtaining the estimated reception time T0 is partially different.

図8は、本実施形態における推定受信時刻T0を算出する原理を示している。本実施形態では、第1実施形態と同様に第1閾値Hth1は用いるものの、第2閾値Hth2は用いず、波高値Hが最大となったときの値であるピーク値Hpを取得する。そして、推定受信時刻T0から、波高値Hがピーク値Hpとなるまでの時間が探査波の送信時間Tbと等しいことを利用して、推定受信時刻T0を算出する。すなわち、第1閾値Hth1と、ピーク値Hpと、第1時刻T1と、送信時間Tbとを上式(1)に対して用いた次式(4)により、推定受信時刻T0を算出する。
(T1−T0):Hth1=Tb:Hp・・・(4)
FIG. 8 shows the principle of calculating the estimated reception time T0 in this embodiment. In the present embodiment, the first threshold value Hth1 is used as in the first embodiment, but the second threshold value Hth2 is not used, and the peak value Hp, which is the value when the peak value H becomes maximum, is acquired. Then, the estimated reception time T0 is calculated using the fact that the time from the estimated reception time T0 until the peak value H reaches the peak value Hp is equal to the transmission time Tb of the exploration wave. That is, the estimated reception time T0 is calculated by the following equation (4) using the first threshold value Hth1, the peak value Hp, the first time T1, and the transmission time Tb with respect to the above equation (1).
(T1-T0): Hth1 = Tb: Hp (4)

図9は、本実施形態に係る距離算出処理を示すフローチャートである。まず、S301〜S304において、第1実施形態と同様の処理が行われ、第1時刻T1を取得する。   FIG. 9 is a flowchart showing distance calculation processing according to the present embodiment. First, in S301 to S304, the same processing as that in the first embodiment is performed to obtain the first time T1.

続いて、波高値Hがピークとなったか否かを判定する(S305)。S305の判定は、制御周期ごとに波高値Hを取得して保持しておき、その波高値Hと前制御周期における波高値Hとを比較する。このとき、波高値Hが前制御周期の波高値Hよりも大きければ、ピーク値Hpでないと判定し(S305:NO)、次の制御周期において、再びS305の判定を行う。一方、波高値Hがピークであると判定されれば(S305:YES)、ECU20が第2取得手段として機能し、その制御周期の前制御周期の波高値Hをピーク値Hpとして取得する(S306)。   Subsequently, it is determined whether or not the peak value H has reached a peak (S305). In S305, the peak value H is acquired and held for each control period, and the peak value H is compared with the peak value H in the previous control period. At this time, if the peak value H is larger than the peak value H of the previous control cycle, it is determined that the peak value Hp is not reached (S305: NO), and the determination of S305 is performed again in the next control cycle. On the other hand, if it is determined that the peak value H is a peak (S305: YES), the ECU 20 functions as the second acquisition unit, and acquires the peak value H of the previous control cycle of the control cycle as the peak value Hp (S306). ).

そして、取得した第1時刻T1及びピーク値Hpと、予め定められた値である第1閾値Hth1及び送信時間Tbとを用いて、上式(4)により推定受信時刻T0を算出する(S307)。このとき、ECU20は、受信時刻推定手段として機能する。最後に、算出した推定受信時刻T0を用いて、測距センサ10と物体との距離を算出し(S308)、一連の処理を終了する。   Then, the estimated reception time T0 is calculated by the above equation (4) using the acquired first time T1 and peak value Hp, and the first threshold value Hth1 and transmission time Tb, which are predetermined values (S307). . At this time, the ECU 20 functions as reception time estimating means. Finally, using the calculated estimated reception time T0, the distance between the distance measuring sensor 10 and the object is calculated (S308), and a series of processing ends.

上記構成により、本実施形態に係る物体検知装置は、第1実施形態に係る物体検知装置が奏する効果に加えて、以下の効果を奏する。   With the above configuration, the object detection apparatus according to the present embodiment has the following effects in addition to the effects exhibited by the object detection apparatus according to the first embodiment.

・第1閾値Hth1に加えて第2閾値Hth2をも用いる場合、探査波を反射した物体の材質等によっては、反射波の波高値Hは低くなり、反射波の波高値Hのピーク値Hpが第2閾値Hth2よりも低くなることもありえる。この点、本実施形態では、第2閾値Hth2を設けずピーク値Hpを用いているため、反射波の波高値Hが第1閾値Hth1を超えれば、推定受信時刻T0を算出することができる。   When the second threshold value Hth2 is also used in addition to the first threshold value Hth1, the peak value Hp of the reflected wave peak value H becomes low depending on the material of the object reflecting the exploration wave, etc. It may be lower than the second threshold value Hth2. In this regard, in the present embodiment, since the peak value Hp is used without providing the second threshold value Hth2, the estimated reception time T0 can be calculated if the peak value H of the reflected wave exceeds the first threshold value Hth1.

<第4実施形態>
本実施形態に係る物体検知装置は、第1実施形態に係る物体検知装置と全体構成は共通しており、推定受信時刻T0を求める処理が一部異なっている。
<Fourth embodiment>
The object detection device according to the present embodiment has the same overall configuration as the object detection device according to the first embodiment, and the processing for obtaining the estimated reception time T0 is partially different.

図10は、本実施形態における推定受信時刻T0を算出する原理を示している。本実施形態では、第1実施形態と同様に、第1閾値Hth1を用いるものの、第2閾値Hth2は用いず、所定時間ΔTごとに波高値Hを取得する処理を行う。波高値Hを取得する処理は、直線と近似できる区間、すなわち、波高値Hの増加率が一定である区間について行われ、その区間における最も高い波高値Hを用いて、推定受信時刻T0を算出する。図10では、第1時刻T1において波高値Hが第1閾値Hth1を超えてから、所定時間ΔTが経過するごとに、第2〜5波高値H2〜H5をそれぞれ取得する例を示しており、第5波高値H5を取得した際の時刻は、第1時刻T1に4ΔTを加算した時刻となる。このとき、第4波高値H4は直線と近似できる区間であり、第5波高値H5は、直線と近似できる区間外である。そのため、第4波高値H4と、第4波高値H4を取得した時刻とを、推定受信時刻T0の算出に用いる。   FIG. 10 shows the principle of calculating the estimated reception time T0 in this embodiment. In the present embodiment, as in the first embodiment, the first threshold value Hth1 is used, but the second threshold value Hth2 is not used, and the processing for obtaining the peak value H is performed every predetermined time ΔT. The processing for obtaining the peak value H is performed for a section that can be approximated to a straight line, that is, a section where the rate of increase of the peak value H is constant, and the estimated reception time T0 is calculated using the highest peak value H in that section. To do. FIG. 10 shows an example in which the second to fifth peak values H2 to H5 are acquired each time a predetermined time ΔT elapses after the peak value H exceeds the first threshold value Hth1 at the first time T1. The time when the fifth peak value H5 is acquired is the time obtained by adding 4ΔT to the first time T1. At this time, the fourth peak value H4 is an interval that can be approximated to a straight line, and the fifth peak value H5 is outside the interval that can be approximated to a straight line. Therefore, the fourth peak value H4 and the time when the fourth peak value H4 is acquired are used for calculating the estimated reception time T0.

そして、取得した第1時刻T1と、第n波高値Hnと、所定時間ΔTとを上式(1)に対して用いた次式(5)により、推定受信時刻T0を算出する。
(T1−T0):Hth1=(T1+(n−1)ΔT−T0):Hn・・・(5)
Then, the estimated reception time T0 is calculated by the following equation (5) using the acquired first time T1, the nth peak value Hn, and the predetermined time ΔT with respect to the above equation (1).
(T1-T0): Hth1 = (T1 + (n−1) ΔT−T0): Hn (5)

図11は、本実施形態に係る距離算出処理を示すフローチャートである。まず、S401〜S404において、第1実施形態と同様の処理が行われ、第1時刻T1を取得する。   FIG. 11 is a flowchart showing distance calculation processing according to the present embodiment. First, in S401 to S404, the same processing as that in the first embodiment is performed to acquire the first time T1.

続いて、波高値Hの取得回数nの加算を開始し(S405)、第1時刻T1から所定時間ΔTのn倍の時間が経過したか否かを判定する(S406)。第1時刻T1から、所定時間ΔTのn倍の時間が経過していなければ(S406:NO)、時間を加算する(S407)。一方、第1時刻T1から、所定時間ΔTのn倍の時間が経過したと判定すれば(S406:YES)、その時刻における波高値Hである第(n+1)波高値H(n+1)を取得する(S408)。このとき、ECU20は第2取得手段として機能する。   Subsequently, the addition of the number n of acquisitions of the crest value H is started (S405), and it is determined whether or not a time n times the predetermined time ΔT has elapsed from the first time T1 (S406). If n times the predetermined time ΔT has not elapsed since the first time T1 (S406: NO), the time is added (S407). On the other hand, if it is determined that a time n times the predetermined time ΔT has elapsed from the first time T1 (S406: YES), the (n + 1) peak value H (n + 1), which is the peak value H at that time, is acquired. (S408). At this time, the ECU 20 functions as a second acquisition unit.

続いて、取得した波高値Hが第2波高値H2であるか否かの判定をする(S409)。ここでは、第1閾値Hth1及び第2波高値H2のみでは、波高値Hの増加率が一定である区間であるか否かの判定を行うことができないため、S409の処理が行われる。   Subsequently, it is determined whether or not the acquired peak value H is the second peak value H2 (S409). Here, only the first threshold value Hth1 and the second peak value H2 cannot determine whether or not the increase rate of the peak value H is constant, so the process of S409 is performed.

第2波高値H2であると判定されれば(S409:YES)、取得回数nを加算し(S410)、第3波高値H3を取得する処理へと移行する。一方、第2波高値H2でないと判定されれば(S409:NO)、第(n+1)波高値H(n+1)と第n波高値Hnとの差であるの第(n+1)増加率ΔH(n+1)を算出する(S411)。そして、第(n+1)増加率ΔH(n+1)と第n増加率ΔHnとの差が、ゼロに近似できる値であるか否かを判定する(S412)。   If it determines with it being the 2nd peak value H2 (S409: YES), the number of acquisition n will be added (S410) and it will transfer to the process which acquires the 3rd peak value H3. On the other hand, if it is determined that it is not the second peak value H2 (S409: NO), the (n + 1) th increase rate ΔH (n + 1), which is the difference between the (n + 1) th peak value H (n + 1) and the nth peak value Hn. ) Is calculated (S411). Then, it is determined whether or not the difference between the (n + 1) th increase rate ΔH (n + 1) and the nth increase rate ΔHn is a value that can be approximated to zero (S412).

第(n+1)増加率ΔH(n+1)と第n増加率ΔHnとの差が、ゼロに近似できる値である場合には(S412:YES)、波高値Hの増加率は一定であるため、取得回数nを加算し(S410)、さらに所定時間ΔT後の波高値Hを取得する。一方、第(n+1)増加率ΔH(n+1)と第n増加率ΔHnとの差が、ゼロに近似できる値でなければ(S412:NO)、第(n+1)波高値H(n+1)を取得した時点で、波高値Hの増加率が時間経過とともに減少している区間であるため、第n波高値Hnを用いて、上式(5)により、推定受信時刻T0を算出する(S413)。このとき、ECU20は、受信時刻推定手段として機能する。最後に、算出した推定受信時刻T0を用いて、測距センサ10と物体との距離を算出し(S414)、一連の処理を終了する。   When the difference between the (n + 1) th increase rate ΔH (n + 1) and the nth increase rate ΔHn is a value that can be approximated to zero (S412: YES), since the increase rate of the peak value H is constant, the acquisition is performed. The number of times n is added (S410), and the peak value H after a predetermined time ΔT is acquired. On the other hand, if the difference between the (n + 1) th increase rate ΔH (n + 1) and the nth increase rate ΔHn is not a value that can be approximated to zero (S412: NO), the (n + 1) th peak value H (n + 1) is obtained. Since the increase rate of the peak value H is decreasing with time, the estimated reception time T0 is calculated by the above equation (5) using the nth peak value Hn (S413). At this time, the ECU 20 functions as reception time estimating means. Finally, using the calculated estimated reception time T0, the distance between the distance measuring sensor 10 and the object is calculated (S414), and the series of processing ends.

上記構成により、本実施形態に係る物体検知装置は、第2実施形態に準ずる効果を奏する。   With the above configuration, the object detection device according to the present embodiment has an effect similar to that of the second embodiment.

<第5実施形態>
本実施形態に係る物体検知装置は、第1実施形態に係る物体検知装置と全体構成は共通しており、推定受信時刻T0を求める処理が一部異なっている。
<Fifth Embodiment>
The object detection device according to the present embodiment has the same overall configuration as the object detection device according to the first embodiment, and the processing for obtaining the estimated reception time T0 is partially different.

図12は、本実施形態における推定受信時刻T0を算出する原理を示している。本実施形態では、第4実施形態と同様に、第1閾値Hth1を用いたうえで、所定時間ΔTごとに波高値Hを取得する処理を行う。加えて、波高値Hを取得する処理は、ピーク値近傍まで行われる。   FIG. 12 shows the principle of calculating the estimated reception time T0 in this embodiment. In the present embodiment, similarly to the fourth embodiment, the first threshold value Hth1 is used, and the peak value H is acquired every predetermined time ΔT. In addition, the process of acquiring the peak value H is performed up to the vicinity of the peak value.

そして、第1閾値Hth1、所定時間ΔT、及び、得られた第1時刻T1、第2〜第(n+1)波高値H2〜H(n+1)により、時刻Tの関数である関数f(T)を求める。そして、関数f(T)に推定受信時刻T0を代入した値がゼロとなることを用いて、推定受信時刻T0を求める。   Then, the function f (T), which is a function of the time T, is obtained from the first threshold value Hth1, the predetermined time ΔT, and the obtained first time T1, and the second to (n + 1) th peak values H2 to H (n + 1). Ask. And the estimated reception time T0 is calculated | required using the value which substituted the estimated reception time T0 into the function f (T) becomes zero.

図13は、本実施形態に係る処理を示すフローチャートである。S501〜S508において、第4実施形態のS401〜S408の処理と同様の処理が行われ、第1時刻T1及び、第2〜第(n+1)波高値H2〜H(n+1)を取得する。このとき、ECU20は、第1取得手段及び第2取得手段として機能する。続いて、第(n+1)波高値H(n+1)がピーク値であるか否かの判定が、第3実施形態のS305と同様の処理によりなされる(S509)。   FIG. 13 is a flowchart showing processing according to the present embodiment. In S501 to S508, processing similar to the processing in S401 to S408 of the fourth embodiment is performed, and the first time T1 and the second to (n + 1) peak values H2 to H (n + 1) are acquired. At this time, the ECU 20 functions as a first acquisition unit and a second acquisition unit. Subsequently, whether or not the (n + 1) peak value H (n + 1) is a peak value is determined by the same processing as S305 of the third embodiment (S509).

第(n+1)波高値H(n+1)がピーク値でないと判定されれば、取得回数nを加算し(S510)、さらに所定時間ΔT後の波高値Hを取得する。一方、第(n+1)波高値H(n+1)がピーク値であると判定されれば、第1〜第(n+1)波高値H1〜H(n+1)と第1時刻T1と所定時間ΔTとを用いて、関数f(T)を求める(S512)。このとき、ECU20は、波形推定手段として機能する。そして、関数f(T0)がゼロであることを利用し、推定受信時刻T0を算出する(S512)。このとき、ECU20は、受信時刻推定手段として機能する。最後に、算出した推定受信時刻T0を用いて、測距センサ10と物体との距離を算出し(S513)、一連の処理を終了する。   If it is determined that the (n + 1) peak value H (n + 1) is not a peak value, the number of acquisitions n is added (S510), and the peak value H after a predetermined time ΔT is acquired. On the other hand, if it is determined that the (n + 1) peak value H (n + 1) is the peak value, the first to (n + 1) peak values H1 to H (n + 1), the first time T1, and the predetermined time ΔT are used. Thus, the function f (T) is obtained (S512). At this time, the ECU 20 functions as a waveform estimation unit. Then, using the fact that the function f (T0) is zero, the estimated reception time T0 is calculated (S512). At this time, the ECU 20 functions as reception time estimating means. Finally, using the calculated estimated reception time T0, the distance between the distance measuring sensor 10 and the object is calculated (S513), and a series of processing ends.

なお、関数f(T)は、反射波の形状を近似できる関数であればよく、多項式関数、平方根関数、正弦関数などにより近似することができる。   The function f (T) may be any function that can approximate the shape of the reflected wave, and can be approximated by a polynomial function, a square root function, a sine function, or the like.

また、ピーク値近傍までの波高値Hを用いて関数f(T)を求めるものとしたが、直線と近似できる区間の傾きを複数の波高値Hを用いて近似してもよい。この場合には、関数f(T)は一次関数となる。   In addition, although the function f (T) is obtained using the peak value H up to the vicinity of the peak value, the slope of a section that can be approximated to a straight line may be approximated using a plurality of peak values H. In this case, the function f (T) is a linear function.

上記構成により、本実施形態に係る物体検知装置は、上記各実施形態に準ずる効果を奏する。   With the above configuration, the object detection device according to the present embodiment has an effect similar to that of each of the above embodiments.

<変形例>
・上記各実施形態では、受信時刻推定装置を物体検知装置として具体化した例を示しているが、受信時刻推定装置は物体検知装置以外にも用いることができる。例えば、他の装置から送信された電波等の波を受信し、その受信時刻に基づいた処理を行う装置に適用することもできる。
<Modification>
In each of the above embodiments, an example in which the reception time estimation device is embodied as an object detection device is shown, but the reception time estimation device can be used in addition to the object detection device. For example, the present invention can be applied to a device that receives a wave such as a radio wave transmitted from another device and performs processing based on the reception time.

・上記各実施形態では、探査波として超音波を用いるものを例示したが、超音波以外の波、例えば、音波、電波等を探査波として用いることもできる。   In each of the above embodiments, an example using an ultrasonic wave as the exploration wave is illustrated, but a wave other than the ultrasonic wave, for example, a sound wave, a radio wave, or the like can be used as the exploration wave.

・上記各実施形態では、物体検知装置が車両30に搭載されるものとしたが、搭載対象は、車両以外の移動体、例えば、飛行機、船、ロボット等であってもよい。また、固定物に搭載するものとし、固定物と固定物周辺の物体との距離を測定するために用いてもよい。加えて、人が身に付ける、または持ち歩くものとしてもよく、人に対して周囲の物体の接近を知らせるものとして用いることもできる。   In each of the above embodiments, the object detection device is mounted on the vehicle 30, but the mounting target may be a moving body other than the vehicle, for example, an airplane, a ship, a robot, or the like. Further, it may be mounted on a fixed object, and may be used to measure the distance between the fixed object and an object around the fixed object. In addition, it may be worn or carried by a person, and can also be used to inform a person of the approach of a surrounding object.

・上記第3実施形態では、第1時刻T1とピーク値Hpとを取得して推定受信時刻T0を算出しているが、処理を以下のように一部変更してもよい。すなわち、ピーク値Hpを取得するとともに、ピーク値Hpを取得した時刻であるピーク時刻Tpを取得する。そして、受信開始時刻Txからピーク時刻Tpまでの時間が送信時間Tbと等しいことを利用して、次式(6)により推定受信時刻T0を算出する。換言すると、ECU20が、ピーク時刻Tpを取得するピーク時刻取得手段と、送信時間Tbと取得したピーク時刻Tpとに基づいて推定受信時刻T0を算出する受信時刻推定手段と、を備えるとものとなる。なお、この場合には、第1閾値Hth1を超えることを条件として、ピーク値Hp及びピーク時刻Tpを取得する処理を開始するものとすればよく、第1時刻T1は取得されなくてもよい。
T0=Hp−Tb・・・(6)
In the third embodiment, the first reception time T1 and the peak value Hp are acquired to calculate the estimated reception time T0. However, the processing may be partially changed as follows. That is, the peak value Hp is acquired, and the peak time Tp that is the time when the peak value Hp is acquired is acquired. Then, using the fact that the time from the reception start time Tx to the peak time Tp is equal to the transmission time Tb, the estimated reception time T0 is calculated by the following equation (6). In other words, the ECU 20 includes a peak time acquisition unit that acquires the peak time Tp, and a reception time estimation unit that calculates the estimated reception time T0 based on the transmission time Tb and the acquired peak time Tp. . In this case, the process of acquiring the peak value Hp and the peak time Tp may be started on condition that the first threshold value Hth1 is exceeded, and the first time T1 may not be acquired.
T0 = Hp−Tb (6)

20…ECU。   20 ... ECU.

Claims (8)

所定時間を1回の送信機会として送信される波を受信する場合に、その波の受信を開始した時刻を、推定受信時刻として推定する受信時刻推定装置(20)であって、
受信した波の波高値が、予め定められた値である第1閾値を超えた時刻である第1時刻を取得する第1取得手段と、
前記第1時刻の後であって、かつ、前記波の波高値が増加してピーク値に達するまでの期間内である所定タイミングで、前記波の波高値である第2波高値とそれに対応付けられる第2時刻とを取得する第2取得手段と、
前記第1閾値と、前記第2波高値と、前記第1時刻と、前記第2時刻とに基づいて、前記波の波高値がゼロから変化する時刻を前記推定受信時刻として算出する受信時刻推定手段と、を備える受信時刻推定装置。
A reception time estimation device (20) for estimating a time at which reception of a wave is started as an estimated reception time when receiving a wave transmitted with a predetermined time as a transmission opportunity,
First acquisition means for acquiring a first time that is a time at which a peak value of a received wave exceeds a first threshold that is a predetermined value;
The second peak value that is the peak value of the wave is associated with the second peak value at a predetermined timing after the first time and within a period from when the peak value of the wave increases until reaching the peak value. Second acquisition means for acquiring a second time to be transmitted;
Based on the first threshold value, the second peak value, the first time, and the second time, a reception time estimation that calculates a time when the peak value of the wave changes from zero as the estimated reception time A reception time estimation device comprising: means.
前記第2波高値は、予め定められた値である第2閾値であり、
前記第2時刻は、前記波の波高値が前記第2閾値を超えた時刻であり、
前記受信時刻推定手段は、前記第1閾値及び前記第2閾値と、取得した前記第1時刻及び前記第2時刻とに基づいて前記推定受信時刻を算出する、請求項1に記載の受信時刻推定装置。
The second peak value is a second threshold value that is a predetermined value;
The second time is a time when the peak value of the wave exceeds the second threshold,
The reception time estimation according to claim 1, wherein the reception time estimation means calculates the estimated reception time based on the first threshold and the second threshold and the acquired first time and the second time. apparatus.
前記第2取得手段は、前記第1時刻から所定時間経過後の第2時刻に前記第2波高値を取得し、
前記受信時刻推定手段は、前記第1閾値と、前記第2波高値と、前記第1時刻と、前記所定時間とに基づいて前記受信時刻を算出する、請求項1に記載の受信時刻推定装置。
The second acquisition means acquires the second peak value at a second time after a predetermined time has elapsed from the first time,
The reception time estimation device according to claim 1, wherein the reception time estimation means calculates the reception time based on the first threshold value, the second peak value, the first time, and the predetermined time. .
前記第2取得手段は、前記波の波高値を複数回取得し、複数回取得した波高値のうち、最大の波高値を前記第2波高値とする、請求項3に記載の受信時刻推定装置。   The reception time estimation device according to claim 3, wherein the second acquisition means acquires the peak value of the wave a plurality of times, and sets the maximum peak value among the peak values acquired a plurality of times as the second peak value. . 前記第2取得手段は、波高値の増加率が一定であることを条件に、前記第2波高値を取得する、請求項4に記載の受信時刻推定装置。   The reception time estimation apparatus according to claim 4, wherein the second acquisition means acquires the second peak value on condition that the increase rate of the peak value is constant. 前記波は、送信された探査波が物体により反射された反射波であり、
前記第2取得手段は、前記反射波の波高値が最大である値のピーク値を、前記第2波高値として取得し、かつ、前記探査波の送信開始から送信終了までの時間である送信時間を前記第2時刻として取得し、
前記受信時刻推定手段は、前記第1閾値と、前記ピーク値と、前記第1時刻と、前記送信時間とに基づいて、前記推定受信時刻を算出する、請求項1に記載の受信時刻推定装置。
The wave is a reflected wave in which a transmitted exploration wave is reflected by an object,
The second acquisition means acquires a peak value of a value at which the peak value of the reflected wave is maximum as the second peak value, and a transmission time that is a time from the start of transmission of the exploration wave to the end of transmission As the second time,
The reception time estimation device according to claim 1, wherein the reception time estimation means calculates the estimated reception time based on the first threshold value, the peak value, the first time, and the transmission time. .
前記第1閾値と、前記第2波高値と、前記第1時刻と、前記第2時刻とに基づいて、前記波の波形を推定する波形推定手段をさらに備え、
前記第2取得手段は、前記第1時刻から所定時間経過ごとに、前記第2波高値と、第2時刻とを複数回取得し、
前記受信時刻推定手段は、前記推定された波形に基づいて前記推定受信時刻を算出する、請求項1に記載の受信時刻推定装置。
Waveform estimation means for estimating the waveform of the wave based on the first threshold value, the second peak value, the first time, and the second time;
The second acquisition means acquires the second peak value and the second time a plurality of times every predetermined time from the first time,
The reception time estimation apparatus according to claim 1, wherein the reception time estimation unit calculates the estimated reception time based on the estimated waveform.
前記波形推定手段は、前記波形を関数により近似する、請求項7に記載の受信時刻推定装置。   The reception time estimation apparatus according to claim 7, wherein the waveform estimation unit approximates the waveform by a function.
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