JP2016206011A - 物体検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特定環境下での車両用アプリケーションの誤作動を抑制し、かつ、特定環境下以外では適切に車両用アプリケーションが作動する物体検出装置を得ること。【解決手段】音波または電磁波である送信波を放射すとともに、この放射された送信波の反射波を受信する送受信部を備え、反射波の信号に基づいて対象物までの距離を特定する物体検出装置において、反射波の信号を用いて、反射波の位置がピークとなる検知信号を生成する検知信号生成部と、この検知信号生成部により生成された検知信号からピークを検出するピーク検知部と、このピーク検知部により、予め設定した範囲の位置に予め設定したしきい値以上の数のピークが複数検出された場合に、検知信号のピークのばらつきに基づいて特定環境であるかどうかを判定する特定環境判定部と、を備えるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも対象物の位置情報を検出する物体検出装置に関するものである。特に、本発明は物体検出装置のうち、電波・光・超音波などの電磁波または音波を送信し、対象物からの反射波を受信して対象物の位置情報を測定する物体検出装置に関するものである。

従来から、レーダ装置や超音波センサ装置などの物体検出装置が車両等の移動体に搭載されている。物体検出装置で得られる移動体周辺に存在する対象物の検出結果（位置情報）は、運転者の前方不注意などによる先行車への衝突を回避するための緊急自動ブレーキシステムや、自動車用の駐車支援システム、前方の車両に自動的に追従するアダプティブクルーズコントロールシステムなど、車両の安全性や快適性を向上するための車両用アプリケーションで活用されている。

しかしながら、トンネル・立体駐車場の天井部・路面凹凸のある道路など、連続する多数の反射点を持つ構造物の周辺を移動体が通過する場合（以降ではこのような環境を特定環境と呼ぶ）、レーダ装置や超音波センサ装置では非常に多数の反射点を検出してしまう。このため、各々の反射点に対してその対象物が警報・制御の対象であるか否かを判定する必要があり、反射点の数が増加するほど演算負荷が増えてしまうという課題があった。

また、物体検出装置では、所定の時間周期で超音波を送信しており、複数周期にわたって同一の対象物を検知したか否かを判定し、同一の対象物であると判断された対象物の距離を平滑化して出力したり、時系列で得られた距離の差分から対象物の相対速度を算出したりする場合がある。しかし、前記のように、多数の反射点が存在する環境では、反射点が多すぎることで、時系列で同一の対象物を検知したか否かを判定する際、同一の対象物ではないにもかかわらず、物体検出装置で検出した対象物をあたかも同一の対象物であると判定してしまい、後段の処理で距離や相対速度を誤り、車両用アプリケーションが誤作動する恐れがあった。

このような課題に対し、特許文献１では、発射波と受信波とを混合してビート信号を生成するＦＭＣＷレーダ装置において、該ビート信号の周波数分析の結果を受けて、ピーク周波数を求めると共に該ピーク周波数と隣接するピーク周波数との偏差を求め、隣接するピーク周波数との間の最低レベルを求めて、該偏差の内の少なくとも一方が一定値以下であり且つ該最低レベルと該ピーク周波数との比の内の少なくとも一方が一定値以上であれば該偏差と該最低レベルとの間に相関があると判定して、検知すべき対象物と防音壁やガードレール等の路肩防護体とを認識している。

また、特許文献２では、ＦＭＣＷレーダ装置において、任意検知範囲のピーク総数がピーク総数しきい値を超えている場合に、まず、任意検知範囲におけるスペクトラム積分値を算出し、スペクトラム積分値がスペクトラム積分値しきい値を超えている場合は、前記任意検知範囲を不規則静止物が発生している範囲（不規則検知範囲）と判断し、不規則検知範囲について、ピークレベルの平均値と分散値を求め、それをもとに一次しきい値を算出して不規則静止物と考えられるピークを除去している。

特開平７−２３４２７７号公報 特開２００１−３２４５６６号公報

特許文献１および特許文献２に記載の物体検出装置は、ある程度防音壁やガードレール等の路肩防護体のピークが密集していることを前提としている。たとえば、超音波センサなどの距離の分解能の高い（たとえば１ｃｍ程度）物体検出装置の場合、路肩防護体のピークの形状は特許文献１に記載された形状よりも急峻となるため、隣接するピーク周波数との間の最低レベルは十分小さい値となりえる。この結果、距離の分解能の高い物体検出装置の場合、特許文献１記載の方法では路肩防護体を車両と誤認識する恐れがあり、車両用アプリケーションが特定環境下で誤作動する恐れがある。

また、特許文献２に記載の物体検出装置でも同様に、距離の分解能の高い物体検出装置の場合、路肩防護体および車両のピーク形状は急峻となり、不規則静止物と車両のスペクトラム積分値の違いは小さく、不規則静止物と考えられるピークを適切に除去できず、車両用アプリケーションが特定環境下で誤作動する恐れがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、距離の分解能の高い物体検出装置の場合において、特定環境下での車両用アプリケーションの誤作動を抑制し、かつ、特定環境下以外では適切に車両用アプリケーションが作動する物体検出装置を提供する。

本発明は、音波または電磁波である送信波を放射するとともに、この放射された送信波の反射波を受信する送受信部を備え、反射波の信号に基づいて対象物までの距離を特定する物体検出装置において、反射波の信号を用いて、反射波の位置がピークとなる検知信号を生成する検知信号生成部と、この検知信号生成部により生成された検知信号からピークを検出するピーク検知部と、このピーク検知部により、予め設定した範囲の位置に予め設定したしきい値以上の数のピークが複数検出された場合に、検知信号のピークのばらつきに基づいて特定環境であるかどうかを判定する特定環境判定部と、を備えるようにした。

本発明に係る物体検出装置によれば、たとえば、超音波センサなどの距離の分解能の高い（たとえば１ｃｍ程度）の物体検出装置の場合において、当該環境が特定環境であると判定することができる。また、特定環境であると判定した場合には特定環境に由来するピークを適切に削減でき、特定環境での車両用アプリケーションの誤作動を抑制することができる。

本発明の実施の形態１による物体検出装置および周辺機器を含む構成を示すブロック図である。 本発明に実施の形態１による物体検出装置の送信波および対象物からの反射波の例を示す概念図である。 本発明の実施の形態１による物体検出装置の検知信号の例を示す概念図である。 本発明の実施の形態１による物体検出装置が一例の特定環境に位置する状態を示す模式図である。 本発明の実施の形態１による物体検出装置の特定環境における検知信号の例を示す概念図である。 本発明の実施の形態１による物体検出装置の特定環境以外の環境において対象物を検知した場合の検知信号の例を示す概念図である。 本発明の実施の形態１による物体検出装置の対象物による多重反射がある場合の検知信号の例を示す概念図である。 本発明の実施の形態２による物体検出装置および周辺機器を含む構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２による物体検出装置の送信波の例を示す線図である。 本発明の実施の形態２による物体検出装置の特定環境における検知信号の例を示す概念図である。 本発明の実施の形態３による物体検出装置および周辺機器を含む構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３による物体検出装置および周辺機器を含む別の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、図中における同等または対応する要素については同符号を付す。実施の形態では、物体検出装置を搭載する移動体として車両を例にして説明するが、本発明は、これに限らず種々の移動体に適用でき、また、移動していないものに搭載した場合にも本発明は適用可能である。たとえば車両が停止している場合でも本発明は適用可能であるし、車両感応式信号機などの構造物に物体検出装置を搭載する場合にも本発明は適用可能である。以降では、物体検出装置を搭載した移動体を自車と呼ぶ。

実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１による物体検出装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態１による物体検出装置および周辺機器を含む構成を示すブロック図であり、物体検出装置として、車両に搭載された超音波センサ装置１０を例に説明する。なお、図中の矢印は電気信号の入出力の流れを示す。

図１に示す通り、超音波センサ装置１０は、制御部１０１、送信回路部１０２、超音波素子部１０３、受信回路部１０４、検知信号生成部１０５、ピーク検知部１０６、特定環境判定部１０７、ピーク削減部１０８、測距部１０９、外気温取得部１１０、追尾部１１１、制御対象選択部１１２を備えている。これらは、超音波の送受信に関わるアナログ回路や専用ロジック回路、汎用のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）内のプログラム、データ記憶回路（メモリ）などから構成される。この超音波センサ装置１０と電気信号の通信を行う機器として、車両制御部１１、外気温センサ１２が自車に搭載されている。このほかにも、自車の走行速度（自車速度）を測定するための走行速度センサや自車のヨーレート（自車の旋回方向への回転角の変化速度）を検出するヨーレートセンサ等のセンサ類が必要に応じて接続される。

制御部１０１は、汎用のＣＰＵ内のプログラムや専用ロジック回路などによって構成され、各部の処理のタイミングや処理順序などを管理する。以降では、パルス型の超音波センサを例に、図２を参照しながら各部の動作を説明する。

まず、制御部１０１から送信回路部１０２に電気信号を出力し、電気信号を受信した送信回路部１０２は、所定の電圧・周波数・波形の電気信号に変換した超音波素子駆動用の電気信号を出力する。超音波素子駆動用の電気信号を入力された超音波素子部１０３は、電気信号を所定の音圧・周波数・波形の超音波に変換して、図２に示す通り、超音波の送信波として送信パルス０１を空間へ放射する。制御部１０１、送信回路部１０２、超音波素子部１０３は、以上の動作を周期的に行い、送信パルス０１の出力を所定の時間間隔（測定周期）で行う。なお、測定周期は必ずしも一定の間隔である必要はない。

送信パルス０１は対象物などの反射点で反射して、図２に示す通り、超音波素子部１０２で、送信パルス０１に対して遅延時間τ［ｓ］の遅れで超音波の反射波である受信パルス０２として受信される。受信パルス０２は超音波素子部１０３で所定の電圧の電気信号に変換されて受信回路部１０４に出力される。受信回路部１０４はバンドパスフィルタや増幅回路によって構成され、バンドパスフィルタで不要な周波数成分を抑圧し、また、所定の電圧の電気信号に増幅される。送信回路部１０２、超音波素子部１０３、受信回路部１０４を合わせて、すなわち超音波である送信波を送信するとともに、反射波を受信する機能を有する部分を合わせて送受信部１２０とも称する。

受信回路部１０４が出力した所定の電圧の電気信号は検知信号生成部１０５で時間領域における離散的な検知信号に変換される。検知信号生成部１０５では、受信回路部１０４から出力された電気信号をＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって所定のサンプリング間隔で所定の時間だけサンプリングし、デジタル値に変換する。サンプリング間隔は放射する超音波の周波数に合わせて、サンプリング定理にもとづき適切に設定する。その後、公知の包絡線検波などの手法により、振幅に相当する信号を抽出する。この際、後段の処理に支障のない範囲で適当な間隔でサンプルを間引いても良い。ここでは検知信号をデジタル信号処理で生成する例で説明したが、受信回路部１０４が出力した所定の電圧の電気信号の振幅・電力に相当する信号に変換して、後段のピーク検知部の処理を実現できる方法であれば他の方法でも良い。たとえば、アナログ回路で包絡線検波の手法を実現し、その出力をＡＤＣによってサンプリングして検知信号を生成しても良い。

この結果、検知信号は、受信回路部１０４から出力された電気信号の振幅・電力に相当する時間領域における離散的な検知信号（以降では簡単のため振幅と呼ぶ）となる。図２の受信パルス０２に対応する検知信号の概念図を図３に示す。以降では、検知信号のサンプリング間隔をΔｔdとし、検知信号の１サンプルを１ビンと呼び、検知信号の各サンプルの番号をビン番号と呼び、検知信号は０ビン〜（Ｍ−１）ビンまでの計Ｍビン分の振幅の信号とする。

ピーク検知部１０６では、検知信号生成部１０５で生成された検知信号の中から、振幅が極大で、かつ、予め設定したピーク検知用しきい値より大きな成分の信号を抽出するなどの方法でピーク検知を行う。ピーク検知の方法は他の方法でも良く、たとえば、公知のＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）方式のように、入力信号の統計的性質から、ピーク検知用しきい値が入力信号に応じて可変となるように設定しても良い。また、超音波センサの場合は地面からの反射波を受信してしまう場合があるため、このような場合は、予め地面からの反射の強さを設計の段階で調査しておき、地面の反射を検知しないようにピーク検知用しきい値を設定しても良い。なお、検知されるピークの数の下限は０個（ピークが一つも検知されない場合）で、ピークの数の上限は超音波センサ装置１０のＣＰＵやメモリの制約などで決定される。

特定環境判定部１０７は、ピーク検知部１０６で検知したピークのうち予め設定したビン番号範囲のピークの数が予め設定したしきい値を超えており、かつ、当該予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのピークのビン番号のばらつきがばらつきしきい値ＴＨ０１より大きい場合、特定環境であると判定し、特定環境フラグをオンとし、それ以外の場合は特定環境フラグをオフとする。ビン番号のばらつきの指標は、ビン番号の最小値から最大値の分布の範囲、分散、標準偏差など、複数のピークの分布の広がりを表す指標とする。

特定環境判定部１０７の動作を図４〜６を用いて説明する。図４に超音波センサ装置１０が、ある特定環境に位置する状態の模式図を示す。図４では、地面１と天井２と梁３の存在する環境において、超音波センサ装置１０を搭載した移動体が通過するシーンを想定している。図５に図４の特定環境での検知信号の例を示す。図５に示す通り、超音波センサでは、地面からの反射に加え、梁のピークが検知信号中に離散的に表れる。

地面からの反射波については、ある程度出現するビン番号の範囲が限られており、通常、先行する車両を検知した場合のピークよりも反射が弱いため、前述の通りピーク検知用しきい値を調整することで地面からの反射を検知しないよう調整可能である。一方、梁のような構造物のピークは天井の高さや長さなど構造物の構造によって変わるためピークの出現する位置は予測できず、単純にピーク検知用のしきい値を上げてしまうと、特定環境でない場合に、先行する車両など、対象物のピークを検知できなくなる恐れがある。

この対策として、本発明では、特定環境下であるか否かを判定する。特定環境では、図５に示す通りある程度広範囲にわたってピークが検出される。これに対し、対象物である先行する車両の場合は、図６に示す通り、車両形状の凹凸などによってある程度密集してピークが出現する傾向にある。本発明ではこの特定環境と車両等のピークの出現の傾向を利用して、予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのピークのビン番号のばらつきがばらつきしきい値より大きい場合、特定環境下であると判定する。

また、特定環境判定部１０７の別の判定方法として、ピーク検知部１０６で検知したピークのうち予め設定したビン番号範囲のピークの数が予め設定したしきい値を超えており、かつ、予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのビン番号のばらつきがビン番号ばらつきしきい値ＴＨ０１より大きく、かつ、予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのピークの振幅のばらつきが振幅ばらつきしきい値ＴＨ０２より小さいことという３つの条件をすべて満たした場合に特定環境であると判定して特定環境フラグをオンとし、それ以外の場合は特定環境でないと判定して特定環境フラグをオフとする方法でもよい。

これは、多重反射によるピークが存在する場合にはその環境を特定環境ではないと判定するための方法である。多重反射とは、図７に示す通り、他車両などの検知対象物から反射してきた反射波が、自車に当たって反射し、再度検知対象物から反射して超音波センサ装置１０で再び受信されることで、真の対象物の相対距離の整数倍の相対距離に相当するビン番号にピークが現れる現象である。多重反射の場合、自車と対象物との間で反射が何度も繰り返されるため、通常、最も小さいビン番号の振幅が最も大きく、遠くになるにつれて振幅が小さくなる。これに対し、特定環境に由来するピークはすべて直接に超音波センサ装置１０で受信されるため、多重反射の場合と比較して振幅のばらつきが小さくなる。本処理では、この振幅のばらつきを利用して、特定環境か否かを判定する。

また、特定環境であると判定する条件として、単一の測定周期で判定するのではなく、ある程度長期間にわたって観測して判定するようにしても良い。すなわち、繰り返し送信される送信波ごとに特定環境であるかどうかを判定し、予め設定した繰り返し回数の間に予め設定した回数以上特定環境であると判定した場合に、特定環境フラグをオンにする。これにより、瞬時的な振幅の変動などによって特定環境に由来するピークがピーク検知用しきい値を上回らず、単一の測定周期の判定結果のみを用いると特定環境を特定環境ではないと誤判定してしまうような場合であっても、ある程度長期間にわたって観測して、特定環境であるか否かを判定することで、このような特定環境であるか否かの誤判定を抑制することができる。

たとえば、ピーク検知部１０６で検知したピークのうち予め設定したビン番号範囲のピークの数が予め設定したしきい値を超えており、かつ、当該予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのピークのビン番号のばらつきが、予め設定したばらつきしきい値ＴＨ０１より大きい状態が、予め設定した測定周期Ａ回中、Ｂ回（Ｂ≦Ａ）だけ発生した場合、特定環境フラグをオンとし、それ以外の場合は特定環境フラグをオフとする方法が挙げられる。

また、別の方法としては、ピーク検知部１０６で検知したピークのうち予め設定したビン番号範囲のピークの数が、予め設定したしきい値を超えており、かつ、当該予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのピークのビン番号のばらつきが、予め設定したばらつきしきい値ＴＨ０１より大きく、かつ、予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのピークの振幅のばらつきが振幅ばらつきしきい値ＴＨ０２より小さいことという３つの条件をすべて満たした状態が、予め設定した測定周期Ａ回中、Ｂ回（Ｂ≦Ａ）だけ発生した場合に特定環境フラグをオンとし、それ以外の場合は特定環境フラグをオフとする方法が挙げられる。

ピーク削減部１０８は、特定環境フラグがオンのときピーク検知部１０６で検知したピークのうち、振幅がピーク削減用しきい値を下回っているピークを削減して出力する。ピーク検知部１０６の出力を削減後ピークと呼ぶ。ピーク削減用しきい値は、固定的に与えても良いし、可変にしても良い。特定環境フラグがオフのときピーク削減部１０８はピーク検知部１０６で検知したすべてのピークを削減後ピークとして出力する。

次いで、ピーク削減用しきい値の与え方について説明する。まず、ピーク削減用しきい値を固定的に与える方法としては、特定環境下で発生しやすいピークの振幅の大きさを設計の段階で調査して、予め固定的に設定する方法が挙げられる。

ピーク削減用しきい値を可変にする方法としては、外気温に応じてピーク削減用しきい値を可変にする方法が挙げられる。これは、超音波センサ装置の感度が温度によって変化すること、すなわち、ピークの振幅が温度によって変動することを考慮したものである。たとえば、外気温は外気温センサ１２で観測して電気信号に変換し、外気温取得部１１０で電気信号から温度値に換算してピーク削減部１０８に入力する。なお、本実施の形態には図示しないが、超音波センサの場合は湿度によっても感度が変化するため、湿度センサも搭載して、湿度も考慮したピーク削減用しきい値を設定するようにしても良い。

また、ピーク削減用しきい値を可変にする別の方法として、ピーク検知部１０６で検知したピークのうち、振幅の大きさの小さい方から適当な数だけ平均し、その平均値のα倍に設定しても良い。また、所定のしきい値以下のピークをすべて平均し、その平均値のα倍をピーク削減用しきい値としても良い。これにより、特定環境中にアプリケーションの警報・制御の対象となる車両等が存在する場合であっても、特定環境に由来するピークを削減しつつ、車両等のピークは削減せずに残すことができる。αは、特定環境で発生しやすいピークの振幅の大きさと車両のピークの振幅の大きさを考慮して設定する。たとえば、設計段階で特定環境下においてピークの振幅の大きさの確率分布を予め測定しておき、特定環境下での削減後ピークの発生確率が所定の確率以下に抑えられるように設定する。この際、ピーク削減用しきい値には上限を固定的に設けても良く、たとえば、特定環境下では発生しえない振幅の大きさを予め調査しておき、その振幅の大きさを上限とする方法が挙げられる。

測距部１０９では、ピーク削減部１０８から出力された削減後ピークのビン番号を距離に換算する。ビン番号から距離への換算式は、相対距離をＲ［ｍ］、遅延時間をτ［ｓ］、ビン番号をｋ、サンプリング間隔をΔｔｄ［ｓ］、音速をｃ［ｍ／ｓ］として下記の式（１）、式（２）で表される。なお、ここではピークのビン番号ｋから相対距離Ｒ［ｍ］を算出する例を示したが、図３に示す通り、受信パルス０２の先頭は振幅が極大となるピークのビン番号より手前であるため、ピークの立ち上がりに相当するビン番号を推定し、そのビン番号から距離を算出する方がより正確な相対距離を算出することができる。
τ＝ｋ＊Δｔｄ （１）
Ｒ＝ｃτ／２ （２）

ここで、音速ｃ［ｍ／ｓ］は、外気温センサ１２および外気温取得部１１０を介して得られる外気温を用いて算出する。例えば、外気温をＴ_out［℃］としたときの公知の近似式である下記の式（３）によって温度による音速の変化を補正して音速は算出される。外気温センサ１２および外気温取得部１１０を搭載していない場合は、代表的な温度（たとえば２５℃）で算出した音速で代用しても良い。また、湿度によっても音速は変化するため、湿度センサも搭載して、湿度も考慮した音速を算出するようにしても良いし、代表的な湿度（たとえば５０％）で算出した音速で代用しても良い。
ｃ＝３３１．５＋０．６１＊Ｔ_out （３）

また、対象物の相対距離が遠いほど超音波の伝搬に時間を要するため、超音波を送信した以降も自車が対象物に接近することで、超音波を送信した時点での実際の相対距離よりも式（２）で計算される相対距離の方が近く算出されうる。そのため、超音波を送信した時点の対象物の相対距離をより正確に求めるため、超音波の伝搬時間などから相対距離Ｒを補正してもよい。たとえば、超音波センサ装置１０に走行速度（自車速度）を測定するための走行速度センサを接続し、走行速度に応じた相対距離の補正を行う方法が挙げられる。

次いで、追尾部１１１では、測距部１０９で得られた複数の測距値に対して時系列で相関を取るため、公知の追尾処理を行い、各種観測値を平滑化したり、時系列で得られた距離の差分から対象物の相対速度を算出したり、対象物を一時的に検出できなかった場合の外挿・補間をしたり、ノイズ成分の除去などしたりする。外挿・補間により、これまで長時間にわたって時系列で相関が取れたにもかかわらず（たとえば、ほぼ同じ相対距離に対象物を検出し続けたにもかかわらず）、風などの外乱によって一時的にピークを不検知となった場合であっても、これまで長時間にわたって時系列で相関が取れていたことから対象物が存在するものとして処理することで、瞬時的にはピークとして検知できなくても、対象物を検知し続けることが可能となる。また、ノイズ成分の除去としては、たとえば、音響ノイズや超音波の干渉などによって、本来そこに対象物が存在しないにもかかわらず、瞬時的にはあたかも対象物が存在するようにピークが検出され、相対距離が得られる場合であっても、複数の測定周期にわたって時系列で相関が取れた場合（たとえばほぼ同じ相対距離に対象物を検出し続けた場合）のみ、その対象物を追尾処理の対象とすることで、音響ノイズや超音波の干渉によるノイズ成分の除去を行うことができる。

制御対象選択部１１２では、複数のピークから測距部１０９が算出した対象物までの複数の相対距離等の処理結果の中から制御対象となる対象物を選択する。たとえば、振幅が所定のしきい値を超えている対象物で、かつ、超音波センサ装置で検出した相対距離のうち、最も相対距離の近い対象物を一つだけ選択する方法が挙げられる。なお、本発明では制御対象の選択方法を限定するものではなく、何らかの処理によって、制御対象を選択する処理であれば他の方法でも良く、たとえば、後段の処理で、側方の車両の有無と、前方の車両の有無を判断したうえで自車が隣車線に割り込み可能か否か判定するような車両用アプリケーションの場合は、制御対象を二つ以上選択して、後段の車両用アプリケーションに出力しても良い。

制御対象選択部１１２の出力、すなわち、制御対象として選択された一つの対象物の相対距離・相対速度等の測定結果は車両制御部１１に入力され、車両制御部１１は、対象物の位置情報に応じた車両用アプリケーションの動作を行う。例えば、緊急自動ブレーキシステムの場合、自車速度が所定の速度以上でかつ制御対象選択部１１２で制御対象であると判定され、所定の時間以内に自車が対象物に到達する相対距離に存在する場合に、自動的にブレーキを作動させるよう車両制御部１１が自車を制御する。なお、ここでは緊急自動ブレーキシステムを例に説明したが、本発明は車両用アプリケーションを限定するものではない。

また、本発明の別の適用方法として、特定環境であると判定された場合は、対象物の位置情報を検出することを中止しても良い。この結果、車両用アプリケーションの警報・制御の動作は行われなくなる。これにより、ピーク削減部で特定環境に由来するピークを十分に削減できなかった場合においても、車両用アプリケーションの誤作動を抑圧することができる。

以上では、検知信号をサンプリング間隔Δｔdでサンプリングした信号として、１サンプルを１ビンと設定し、ビン番号を用いて特殊環境を判定する例により説明した。本実施の形態１では、検知信号は時間領域の信号として得られる信号であり、ビン番号は時間に相当する。すなわち、送信波が送信される時刻を０、時間領域における最初のサンプルのビン番号を０とすると、ビン番号ｋは、送信後ｋ＊Δｔdの時間となる。図５〜図７の横軸は、ビン番号でもあり、時間（時間領域における位置とも表現できる）でもある。これまでの説明のビン番号を、時間、また時間領域における位置、と読み替えることにより、例えばピークのビン番号は、時間領域におけるピークの位置とも表現できる。

以上のように、この実施の形態１に記載された物体検出装置１０は、少なくとも物体検出装置の周辺に存在する対象物の位置情報を検出する物体検出装置であって、以下に記載の特徴的な構成と効果を有する。実施の形態１による物体検出装置は、超音波である送信波を放射するとともに、この放射された送信波の反射波を受信する送受信部１２０と、送信波の信号と反射波の信号に基づいて、反射波の反射点である物体までの距離を特定する物体検出装置において、反射波の信号を用いて、反射点からの反射波の位置がピークとなる検知信号を生成する検知信号生成部１０５と、この検知信号生成部１０５により生成された検知信号からピークを検出するピーク検知部１０６と、このピーク検知部１０６により、予め設定した範囲の位置に予め設定したしきい値以上の数のピークが複数検出された場合であって、前記検知信号のピークのばらつきに基づいて特定環境であるかどうかを判定する特定環境判定部１０７とを備えたものである。

特定環境判定部１０７の判定方法としては、ピーク検知部１０６で検知したピークのうち予め設定した範囲の位置のピークの数が予め設定したしきい値を超えており、かつ、当該予め設定した範囲の位置に存在するすべてのピークの位置のばらつきがばらつきしきい値ＴＨ０１より大きい場合、特定環境フラグをオンとし、それ以外の場合は特定環境フラグをオフとする。ピークの位置のばらつきの指標は、時間領域におけるピークの位置の最小値から最大値の分布の範囲、分散、標準偏差など、ピークの広がりを表す指標とする。

また、特定環境判定部１０７の別の判定方法として、ピーク検知部１０６で検知したピークのうち予め設定した範囲の位置のピークの数が予め設定したしきい値を超えており、かつ、当該予め設定した範囲の位置に存在するすべてのピークの位置のばらつきがばらつきしきい値ＴＨ０１より大きく、かつ、当該予め設定した範囲の位置に存在するすべてのピークの振幅のばらつきが振幅ばらつきしきい値ＴＨ０２より小さいことという３つの条件をすべて満たした場合に特定環境フラグをオンとし、それ以外の場合は特定環境フラグをオフとする方法でもよい。

この構成により、超音波センサ装置のように分解能の高い物体検出装置であっても特定環境であるか否かを適切に判定できる。

実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２による物体検出装置および周辺機器を含む構成を示すブロック図である。本実施の形態２では、車両に搭載された物体検出装置として、ＦＭＣＷレーダ装置２０を例に挙げて説明する。

図８に示すように、実施の形態２に係るＦＭＣＷレーダ装置２０は、制御部２０１、送信信号生成部２０２、送信アンテナ２０３、受信アンテナ２０４、ビート信号生成部２０５、検知信号生成部２０６、ピーク検知部２０７、特定環境判定部２０８、ピーク削減部２０９、ペアリング部２１０、測距部２１１、追尾部２１２、制御対象選択部２１３が設けられている。このＦＭＣＷレーダ装置２０と電気信号の通信を行う機器として、車両制御部２１が自車に搭載されている。ＦＭＣＷレーダ装置２０には、自車の走行速度（自車速度）を測定するための走行速度センサや自車のヨーレート（自車両の旋回方向への回転角の変化速度）を検出するヨーレートセンサ等のセンサ類が必要に応じて接続される（図示せず）。以下に各構成の位置関係と動作を説明する。

制御部２０１は実施の形態１と同様、ＦＭＣＷレーダ装置の各部の処理のタイミングや処理順序などを管理する。

送信信号生成部２０２はＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）や増幅回路などによって構成され、制御部２０１の送信制御信号に応じて、時間的に周波数が変化するように変調された送信信号を生成し、増幅回路等により規定の大きさに信号を増幅する。送信信号の変調パターンの例を図９に示す。図９において、ｆ０は中心周波数、Ｂは帯域幅、Ｔは変調時間を表し、送信信号には、予め設定した一定の観測期間内で、時間経過につれて送信信号の周波数が高くなるアップチャープ期間と時間経過につれて送信信号の周波数が低くなるダウンチャープ期間を設ける。図９では、アップチャープ期間とダウンチャープ期間の変調時間が等しい場合を例として挙げるが、必ずしもアップチャープ期間とダウンチャープ期間の変調時間が等しい必要はない。

送信アンテナ２０３は送信信号生成部２０２で生成された送信信号を空間へ放射する。放射された電磁波は対象物に照射され、反射した電磁波が受信アンテナ２０４を構成する各アンテナＲｘ１、Ｒｘ２にて受信される。本実施の形態では送信アンテナの本数を１本、受信アンテナの本数を２本としたが、アンテナの本数はこれに限定されない。

各アンテナで受信された電磁波は受信信号としてビート信号生成部２０５の各ミキサに入力される。各ミキサは、受信信号と、送信信号生成部２０２から分配回路を介して入力される送信信号とからビート信号を生成する。ビート信号は、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ−Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）にて、レーダ装置の検知に不要な低い周波数成分と、高い周波数成分を抑圧され、また、増幅回路により、規定の大きさに増幅される。ここで、送信信号生成部２０２および送信アンテナ２０３と、受信アンテナ２０４およびビート信号生成部２０５を合わせた部分、すなわち電磁波である送信波を生成して放射するとともに、この放射された送信波の反射波を受信してビート信号を生成する機能を有する部分を送受信部２２０とも称する。

検知信号生成部は、ＡＤＣ部とＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理部などから構成される。まず、ＡＤＣ部では、アップチャープ期間とダウンチャープ期間についてそれぞれ、Ｒｘ１のビート信号の電圧値と、Ｒｘ２のビート信号の電圧値を、制御部２０１からのＡＤＣ制御信号により、規定のサンプリング周波数およびサンプリング点数でデジタル値に変換する。

次いで、アップチャープ期間とダウンチャープ期間についてそれぞれ、Ｒｘ１のビート信号のデジタルデータ、および、Ｒｘ２のビート信号のデジタルデータに対してＦＦＴ処理を実施し、ビート信号のデジタルデータを周波数パワースペクトラムに変換する。なお、後段の測距部２１１などで位相モノパルス測角方式や各種電子スキャン式の測角方式を採用する場合は、周波数パワースペクトラムだけでなく、測角に必要な情報として、ＦＦＴ後の複素スペクトラムや各周波数における位相情報を合わせて後段の処理に出力する。電子スキャン式の測角方式の例としては、例えば、ＭＵＳＩＣ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）方式やＥＳＰＲＩＴ（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ
ｏｆ Ｓｉｇｎａｌ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｖｉａ Ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｉｎｖａｒｉａｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）方式が挙げられ、これらの測角方式を採用する場合は、送受信アンテナ本数は本実施の形態と必ずしも同じである必要はなく、各測角方式に適したアンテナ本数とすればよい。

次いで、アップチャープ期間とダウンチャープ期間についてそれぞれ、Ｒｘ１のビート信号の周波数パワースペクトラムとＲｘ２のビート信号の周波数パワースペクトラムの和を算出して、それを検知信号とする。このように、本実施の形態２のＦＭＣＷレーダ装置における検知信号は、周波数領域の信号として生成される。本実施の形態２においても検知信号の１サンプルを１ビンと定義し、１ビンは１／Ｔ［Ｈｚ］の周波数に相当する。

なお、本実施の形態２ではＲｘ１のビート信号の周波数パワースペクトラムとＲｘ２のビート信号の周波数パワースペクトラムの和を検知信号と定義したが、公知のデジタルビームフォーミング方式を適用できるように複数の送受信アンテナを配置して、検知信号生成部にてデジタルビームフォーミング処理を実施し、デジタルビームフォーミング後の周波数パワースペクトラムを検知信号と定義してもよい。

ピーク検知部２０７では、アップチャープ期間とダウンチャープ期間についてそれぞれ、検知信号生成部２０６で生成された検知信号の中から、振幅が極大で、かつ、予め設定したピーク検知用しきい値より大きな成分の信号を抽出するなどの方法でピーク検知を行う。ピーク検知の方法は他の方法でも良く、たとえば、公知のＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）方式のように、入力信号の統計的性質から、ピーク検知用しきい値が入力信号に応じて可変となるように設定しても良い。また、地面からの反射波を受信してしまう場合があるため、このような場合は、予め地面からの反射の強さを設計の段階で調査しておき、地面の反射を検知しないようにピーク検知用しきい値を設定しても良い。なお、検知されるピークの数の下限は０個（ピークが一つも検知されない場合）で、ピークの数の上限はＦＭＣＷレーダ装置２０のＣＰＵやメモリの制約などで決定される。この結果、アップチャープ期間とダウンチャープ期間のそれぞれについて、０個以上のピークが検出される。

特定環境判定部２０８は、アップチャープ期間とダウンチャープ期間についてそれぞれ、ピーク検知部２０７で検知したピークのうち予め設定したビン番号範囲のピークの数が所定のしきい値を超えており、かつ、予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのビン番号のばらつきがばらつきしきい値ＴＨ０１より大きい場合、特定環境フラグをオンとし、それ以外の場合は特定環境フラグをオフとする。ビン番号のばらつきの指標は、ビン番号の最小値から最大値の分布の範囲、分散、標準偏差など、ピークの広がりを表す指標とする。アップチャープ期間とダウンチャープ期間は別々に処理して良く、たとえば、アップチャープ期間で検知したピークのうち予め設定したビン番号範囲のピークの数が所定のしきい値を超えており、かつ、予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのビン番号のばらつきがばらつきしきい値ＴＨ０１より大きい場合、特定環境フラグをオンとしても良いし、ダウンチャープ期間で検知したピークのうち予め設定したビン番号範囲のピークの数が所定のしきい値を超えており、かつ、予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのビン番号のばらつきがばらつきしきい値ＴＨ０１より大きい場合、特定環境フラグをオンとしても良いし、アップチャープ期間とダウンチャープ期間の両方で条件を満たした場合のみ、特定環境フラグをオンとしても良い 。また、ハードウェア特性や自車速度などの環境要因により、アップチャープ期間とダウンチャープ期間のピークの出方が異なるため、ばらつきしきい値ＴＨ０１は、アップチャープ期間とダウンチャープ期間で異なる値を使用しても良い。

特定環境判定部２０８の動作を、図４の超音波センサ装置１０がＦＭＣＷレーダ装置２０に置き換わった場合の特定環境を例に説明する。すなわち、地面１と天井２と梁３の存在する環境において、ＦＭＣＷレーダ装置２０を搭載した移動体が通過するシーンを想定している。図１０に図４の特定環境でのダウンチャープ期間の検知信号の例を示す。図１０に示す通り、地面からの反射に加え、ＦＭＣＷレーダ装置では、梁のピークが検知信号中に離散的に表れる。すなわち、検知信号は、周波数領域において、ピークの位置が特定される信号として得られる。

地面からの反射波については、ある程度出現するビン番号の範囲が限られており、通常、先行する車両を検知した場合のピークよりも反射が弱いため、前述の通りピーク検知用しきい値を調整することで地面からの反射を検知しないよう調整可能である。一方、梁のような構造物のピークは天井の高さや長さなど構造物の構造によって変わるためピークの出現する位置は予測できず、単純にピーク検知用のしきい値を上げてしまうと、特定環境でない場合に先行する車両のピークを検知できなくなる恐れがある。

この対策として、本発明では、特定環境下であるか否かを判定する。特定環境では、図１０に示す通りある程度広範囲にわたってピークが検出される。これに対し、先行する車両の場合は、超音波センサ装置の図６と同様、車両形状の凹凸などによってある程度密集してピークが出現する傾向にある。本発明ではこの特定環境と車両等のピークの出現の傾向を利用して、予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのピークのビン番号のばらつきがばらつきしきい値より大きい場合、特定環境下であると判定する。

また、特定環境判定部２０８の別の判定方法として、ピーク検知部２０７で検知したピークのうち予め設定したビン番号範囲のピークの数が予め設定したしきい値を超えており、かつ、当該予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのビン番号のばらつきがビン番号ばらつきしきい値ＴＨ０１より大きく、かつ、当該予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのピークの振幅のばらつきが振幅ばらつきしきい値ＴＨ０２より小さいことという３つの条件をすべて満たした場合に特定環境フラグをオンとし（特定環境であると判定し）、それ以外の場合は特定環境フラグをオフとする（特定環境でないと判定する）方法でもよい。

これは、多重反射によるピークが存在する場合にはその環境を特定環境ではないと判定するための方法である。多重反射がある場合、真の対象物の相対距離の整数倍の相対距離に相当するビン番号にピークが現れる。多重反射の場合、自車と対象物との間で反射が何度も繰り返されるため、通常、最も小さいビン番号のピークの振幅が最も大きく、遠くになるにつれて振幅が小さくなる。これに対し、特定環境に由来するピークはすべて直接にＦＭＣＷレーダ装置で受信されるため、多重反射の場合と比較して振幅のばらつきが小さくなる。本処理では、この振幅のばらつきを利用して、特定環境か否かを判定する。

また、特定環境であると判定する条件として、単一の測定周期で判定するのではなく、ある程度長期間にわたって観測して判定するようにしても良い。すなわち、繰り返し送信される送信波ごとに特定環境であるかどうかを判定し、予め設定した繰り返し回数の間に予め設定した回数以上特定環境であると判定した場合に、特定環境フラグをオンにする。これにより、瞬時的な振幅の変動などによって特定環境に由来するピークがピーク検知用しきい値を上回らず、単一の測定周期の判定結果のみを用いると特定環境を特定環境ではないと誤判定してしまうような場合であっても、ある程度長期間にわたって観測して、特定環境であるか否かを判定することで、このような特定環境であるか否かの誤判定を抑制することができる。

たとえば、ピーク検知部２０７で検知したピークのうち予め設定したビン番号範囲のピークの数が予め設定したしきい値を超えており、かつ、当該予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのピークのビン番号のばらつきが、予め設定したばらつきしきい値ＴＨ０１より大きい状態が、予め設定した測定周期Ａ回中、Ｂ回（Ｂ≦Ａ）だけ発生した場合、特定環境フラグをオンとし、それ以外の場合は特定環境フラグをオフとする方法が挙げられる。

また、別の方法としては、ピーク検知部２０７で検知したピークのうち予め設定したビン番号範囲のピークの数が、予め設定したしきい値を超えており、かつ、当該予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのピークのビン番号のばらつきが、予め設定したばらつきしきい値ＴＨ０１より大きく、かつ、当該予め設定したビン番号範囲に存在するすべてのピークの振幅のばらつきが振幅ばらつきしきい値ＴＨ０２より小さいことという３つの条件をすべて満たした状態が、予め設定した測定周期Ａ回中、Ｂ回（Ｂ≦Ａ）だけ発生した場合に特定環境フラグをオンとし、それ以外の場合は特定環境フラグをオフとする方法が挙げられる。

ピーク削減部２０９は、特定環境フラグがオンのときピーク検知部２０７で検知したピークのうち、振幅がピーク削減用しきい値を下回っているピークを削減して出力する。ピーク検知部２０７の出力を削減後ピークと呼ぶ。ピーク削減用しきい値は、固定的に与えても良いし、可変にしても良い。特定環境フラグがオフのときピーク削減部２０９はピーク検知部２０７で検知したすべてのピークを削減後ピークとして出力する。

次いで、ペアリング部２１０、測距部２１１では、アップチャープ期間およびダウンチャープ期間の削減後ピークから、公知のＦＭＣＷ方式におけるペアリング手段および測角手段により、対象物の距離だけでなく、相対速度、測角値を算出する。

次いで、追尾部２１２では、対象物の検出結果に対して時系列で相関を取るため、公知の追尾処理を行い、各種観測値の平滑化や、対象物を一時的に検出できなかった場合の外挿・補間などを行う。

次いで、制御対象選択部２１３では、前記実施の形態１と同様に制御対象を一つだけ選択し、車両制御部２１は、前記実施の形態１と同様に車両用アプリケーションの制御を行う。

以上では、検知信号を、サンプリング間隔１／Ｔ［Ｈｚ］でサンプリングした信号として、１サンプルを１ビンとして、ビン番号を用いて特殊環境を判定する例により説明した。本実施の形態２では、検知信号は周波数領域の信号として得られる信号であり、ビン番号は周波数に相当する。図１０の横軸は、ビン番号でもあり、周波数（周波数領域における位置とも表現できる）でもある。実施の形態２におけるこれまでの説明のビン番号を、周波数、また周波数領域における位置、と読み替えることにより、例えばピークのビン番号は、周波数領域におけるピークの位置とも表現できる。

実施の形態２では、物体検出装置としてＦＭＣＷレーダ装置を例に挙げたが、特定環境判定部２０８の構成は実施の形態１と基本的には同じである。すなわち、実施の形態２による物体検出装置は電磁波である送信波を放射するとともに、この放射された送信波の反射波を受信する送受信部２２０と、送信波の信号と反射波の信号に基づいて、反射波の反射点である物体までの距離を特定する物体検出装置において、反射波の信号を用いて、反射点からの反射波の位置がピークとなる検知信号を生成する検知信号生成部２０６と、この検知信号生成部２０６により生成された検知信号からピークを検出するピーク検知部２０７と、このピーク検知部２０７により、予め設定した範囲の位置に予め設定したしきい値以上の数のピークが複数検出された場合であって、前記検知信号のピークのばらつきに基づいて特定環境であるかどうかを判定する特定環境判定部２０８とを備えたものである。

特定環境判定部２０８の判定方法としては、ピーク検知部２０７で検知したピークのうち予め設定した範囲の位置のピークの数が予め設定したしきい値を超えており、かつ、当該予め設定した範囲の位置に存在するすべてのピークの位置のばらつきがばらつきしきい値ＴＨ０１より大きい場合、特定環境フラグをオンとし、それ以外の場合は特定環境フラグをオフとする。ピークの位置のばらつきの指標は、周波数領域におけるピークの位置の最小値から最大値の分布の範囲、分散、標準偏差など、ピークの広がりを表す指標とする。

また、特定環境判定部２０８の別の判定方法として、ピーク検知部２０７で検知したピークのうち予め設定した範囲の位置のピークの数が予め設定したしきい値を超えており、かつ、当該予め設定した範囲の位置に存在するすべてのピークの位置のばらつきがばらつきしきい値ＴＨ０１より大きく、かつ、当該予め設定した範囲の位置に存在するすべてのピークの振幅のばらつきが振幅ばらつきしきい値ＴＨ０２より小さいことという３つの条件をすべて満たした場合に特定環境フラグをオンとし、それ以外の場合は特定環境フラグをオフとする方法でもよい。

この構成により、ＦＭＣＷレーダ装置による物体検出装置において、特定環境であるか否かを適切に判定できる。

実施の形態３．
図１１は、この発明の実施の形態３による物体検出装置および周辺機器の構成を示すブロック図である。ここでは、物体検出装置として、超音波センサ装置１０を例に説明する。実施の形態１および実施の形態２では、ピーク検知部で検知した検知信号のピークの位置により特定環境であるか否かを判定したが、図１１に示すように、ピークの位置を測距部１０９において測距値すなわち反射点までの距離に換算した後で、特定環境判定部１０７において、予め設定した距離の範囲に特定された反射点までの距離のばらつきが所定のしきい値より大きい場合に特定環境であると判定してもよい。この場合、実施の形態１で説明した、特定環境判定部１０７において特定環境の判定の基準としたビン番号、すなわちピークの位置は反射点までの距離に置き換えられることになる。さらに、測距部１０９において測距値に換算した後も、測距値とともに、その距離の反射点に対応したピークの振幅の情報を付随させることにより、特定環境判定部１０７において、ピークの振幅のばらつきによる特定環境の判定も可能となる。このように、測距してから、その測距値に基づいて特定環境かどうかを判定しても、処理の順序が異なるだけで、技術的には類似する方法である。測距をする前の段階で特定環境か否か判定できるため、実施の形態１や実施の形態２の方が処理時間の削減に効果がある。一方、本実施の形態３では、既存の物体検出装置で通常算出される測距値をそのまま使用して特定環境か否かを判定できるため、既存の物体検出装置の構成をほとんど変更することなく、後段に本処理を追加するだけで特定環境か否かの判定を行うことが可能である点で優れる。

図１２は、この発明の実施の形態３による別の物体検出装置および周辺機器の構成を示すブロック図である。図１１では、物体検出装置として、超音波センサ装置１０を示したが、実施の形態２で説明したＦＭＣＷレーダ装置であっても、図１２に示すように測距部２１１で特定した、検知信号の各ピークの反射点までの距離および各ピークの振幅の情報を用いて特定環境判定部２０８において、特定環境かどうかを判定する。特定環境であると判定されたら、ピーク削減部２０９においてピーク削減の処理を行い、削減後のピークを用いてペアリング部２１０、測距部２１１で対象物の距離、相対速度、測角値を算出する。

実施の形態１から実施の形態３では、物体検出装置として、超音波センサ装置とＦＭＣＷレーダ装置を例に説明したが、本発明はこれに限らず、超音波センサ装置の超音波を単なる音波に置き換えた装置、レーザレーダ装置やその他の方式のミリ波レーダ装置に対しても同様に適用することが可能である。すなわち、音波または電磁波である送信波を放射するとともに、この放射された送信波の反射波を受信する送受信部を備え、反射波の信号に基づいて対象物までの距離を特定する装置であれば本発明を適用することができる。

以上に説明した各実施の形態の構成、動作に限定されることはなく、本発明の範囲内において、各実施の形態を組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。例えば、実施の形態１において、追尾部１１１と制御対象選択部１１２は、超音波センサ内に設けられるものに限らず、車両制御部２１側にあるものでも良いし、外気温センサ１２は超音波センサ内に設けても良い。

１２０、２２０ 送受信部、１０７、２０８ 特定環境判定部、１０５、２０６ 検知信号生成部、１０６、２０７ピーク検知部、１０８、２０９ ピーク削減部、１０９、２１１ 測距部

本発明は、音波または電磁波である送信波を放射するとともに、この放射された送信波の反射波を受信する送受信部を備え、反射波の信号に基づいて対象物までの距離を特定する物体検出装置において、反射波の信号を用いて、反射波の位置がピークとなる検知信号を生成する検知信号生成部と、この検知信号生成部により生成された検知信号からピークを検出するピーク検知部と、このピーク検知部により、予め設定した範囲の位置に予め設定したしきい値以上の数のピークが複数検出された場合に、検知信号のピークの位置のばらつきが予め設定したしきい値よりも大きく、かつピークの振幅のばらつきが予め設定したしきい値よりも小さいときに、連続する多数の反射点を持つ構造物が存在する特定環境であると判定する特定環境判定部と、を備えるようにした。

Claims (13)

1. 音波または電磁波である送信波を放射するとともに、この放射された送信波の反射点からの反射波を受信する送受信部を備え、前記反射波の信号に基づいて対象物までの距離を特定する物体検出装置において、
   前記反射波の信号を用いて、前記反射波の位置がピークとなる検知信号を生成する検知信号生成部と、この検知信号生成部により生成された検知信号からピークを検出するピーク検知部と、このピーク検知部により、予め設定した範囲の位置に予め設定したしきい値以上の数のピークが検出された場合に、前記検知信号のピークのばらつきに基づいて特定環境であるかどうかを判定する特定環境判定部と、を備えたことを特徴とする物体検出装置。
2. 前記特定環境判定部は、前記検知信号のピークの位置のばらつきが予め設定したしきい値よりも大きいときに特定環境であると判定する請求項１に記載の物体検出装置。
3. 特定環境判定部は、前記検知信号のピークの位置のばらつきが予め設定したしきい値よりも大きく、かつピークの振幅のばらつきが予め設定したしきい値よりも小さいときに特定環境であると判定することを特徴とする請求項１に記載の物体検出装置。
4. 特定環境判定部は、特定環境と判定したとき、特定環境フラグをオンにして出力し、特定環境ではないと判定したとき、前記特定環境フラグをオフにして出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の物体検出装置。
5. 前記送受信部は、前記送信波を、繰り返し放射し、前記特定環境判定部は、前記送信波が放射される毎に、特定環境であるかどうかを判定し、前記送信波の予め設定した繰り返し回数の間に予め設定した回数以上特定環境であると判定した場合に、特定環境フラグをオンにして出力し、特定環境であると判定した回数が前記予め設定した回数未満の場合は前記特定環境フラグをオフとして出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の物体検出装置。
6. 前記特定環境フラグがオンである場合に、前記検知信号のピークの値を減じて出力し、前記特定環境フラグがオフである場合は前記検知信号をそのまま出力するピーク削減部と、このピーク削減部から出力された信号に基づいて前記対象物までの距離を特定する測距部とを備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の物体検出装置。
7. 前記送信波は、パルスとして放射されるパルス送信波であり、前記検知信号生成部は、前記検知信号を時間領域の信号として生成し、前記ピークの位置を時間領域の位置として特定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の物体検出装置。
8. 前記送信波は、周波数変調された電磁波であるＦＭ−ＣＷ波であり、前記検知信号生成部は、前記反射波の信号と前記送信波の信号とを用いて、前記検知信号を周波数領域の信号として生成し、前記ピークの位置を周波数領域の位置として特定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の物体検出装置。
9. 音波または電磁波である送信波を放射するとともに、この放射された送信波の反射点からの反射波を受信する送受信部を備え、前記反射波の信号に基づいて対象物までの距離を特定する物体検出装置において、
   前記反射波の信号を用いて、前記反射波の位置がピークとなる検知信号を生成する検知信号生成部と、この検知信号生成部により生成された検知信号からピークを検出するピーク検知部と、検知された前記検知信号のピークの位置に基づいて前記反射波の反射点とこの
   反射点までの距離を特定する測距部と、予め設定した範囲の距離に予め設定したしきい値以上の数の反射点が特定された場合に、前記反射点までの距離のばらつきに基づいて特定環境であるかどうかを判定する特定環境判定部と、を備えたことを特徴とする物体検出装置。
10. 前記特定環境判定部は、予め設定した範囲の距離に特定された前記反射点までの距離のばらつきが予め設定したしきい値よりも大きいときに特定環境であると判定する請求項９に記載の物体検出装置。
11. 特定環境判定部は、予め設定した範囲の距離に特定された前記反射点までの距離のばらつきが予め設定したしきい値よりも大きく、かつ前記反射点に対応した前記検知信号のピークの振幅のばらつきが予め設定したしきい値よりも小さいときに特定環境であると判定することを特徴とする請求項９に記載の物体検出装置。
12. 前記送信波は、パルスとして放射されるパルス送信波であり、前記検知信号生成部は、前記検知信号を時間領域の信号として生成し、前記ピークの位置を時間領域の位置として特定することを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の物体検出装置。
13. 前記送信波は、周波数変調された電磁波であり、前記検知信号生成部は、前記反射波の信号と前記送信波の信号とを用いて、前記検知信号を周波数領域の信号として生成し、前記ピークの位置を周波数領域の位置として特定することを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の物体検出装置。

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