JP2017106781A - 障害物検出装置、障害物検出方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】静電容量センサを利用した設置の制約の少ない障害物検出装置を提供する。【解決手段】障害物検出装置１００は、移動体の複数の位置に設置した静電容量センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと、各静電容量センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの検出結果から近接する対象物が存在するかどうかを判定する個別判定部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと、個別判定部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの出力と各静電容量センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの設置位置に基づいて、移動体への対象物の接近を判定する総合判定部２３とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、障害物検出装置、障害物検出方法及びプログラムに関する。

車両に搭載する障害物検知用センサには、超音波センサが用いられることが多い。例えば、超音波センサをバンパーの所定位置に設け、超音波センサが検出する反射信号の変化によって、車両への障害物の接近を検知する。超音波センサは指向性が強く、バンパーの複数箇所に超音波センサを設けても、超音波センサの間などに不感帯が生じることが知られている。このような問題に対し、例えば、特許文献１には、超音波センサ間の領域に不感帯を補うように静電容量センサを設け、車両に接近する障害物を検知する方法が記載されている。

特開２００８−２９２１６８号公報

超音波センサによる障害物検知には、この他にも、バンパーの意匠面に穴を開けて取付ける必要があるため車両の見栄えに影響するといった問題が存在する。そこで、超音波センサの代わりに静電容量センサをバンパーに取り付け障害物検知を行う方法も考えられるが、静電容量センサは指向性を持たないため、車両に接近する障害物と、路面の凹凸など障害物ではない対象物を、区別なく検出してしまう問題がある。

そこでこの発明は、上述した解題を解決する障害物検出装置、障害物検出方法及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明は、移動体の複数の位置に設置した静電容量センサと、前記静電容量センサの検出結果と前記静電容量センサの設置位置に基づいて、前記移動体への対象物の接近を判定する判定部と、を備える障害物検出装置である。

また本発明は、移動体の複数の位置に設置した静電容量センサの検出結果と前記静電容量センサの設置位置に基づいて、前記移動体への対象物の接近を判定する、障害物検出方法である。

また本発明は、コンピュータを、移動体の複数の位置に設置した静電容量センサの検出結果と前記静電容量センサの設置位置に基づいて、前記移動体への対象物の接近を判定する手段、として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、移動体に接近する障害物の検出に静電容量センサを用いるので、移動体の見栄えに影響を与えることがない。また、静電容量センサは、取り付け位置の形状によらずまた小さなスペースでも容易に取り付けることができるので設置コストを抑制することができる。また、本発明の障害物検出方法によれば、静電容量センサの性質に由来する誤検出を防ぐことができる。

本発明の第一の実施形態による障害物検出装置の最小構成を示す図である。 本発明の第一の実施形態による障害物検出装置の構成の一例を示すブロック図である。 超音波センサを移動体に取り付けた場合の対象物の検出範囲を説明する図である。 本発明の第一の実施形態において静電容量センサを移動体に取り付けた場合の対象物の検出範囲を説明する図である。 本発明の第一の実施形態における静電容量センサの車体における設置位置の一例を説明する図である。 本発明の第一の実施形態における個別判定部による処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第一の実施形態における複合判定部による処理の一例を示す第一のフローチャートである。 本発明の第一の実施形態における複合判定部による処理の一例を示す第二のフローチャートである。 本発明の第一の実施形態における複合判定部による処理の一例を示す第三のフローチャートである。 本発明の第一の実施形態における複合判定部による処理の一例を示す第四のフローチャートである。 車両が坂道を上る様子とそのときに静電容量センサが検出する静電容量の変化を説明する図である。 車両が坂道を上るときに上り坂道が静電容量センサの検出に及ぼす影響を説明する図である。 車両が段差のある道を走行する際に静電容量センサが検出する静電容量の変化を説明する図である。 本発明の第一の実施形態における複合判定部による処理の一例を示す第五のフローチャートである。 本発明の第一の実施形態における複合判定部による処理の一例を示す第六のフローチャートである。 本発明の第一の実施形態における障害物検出処理の一例を示す第一のフローチャートである。 本発明の第一の実施形態における障害物検出処理の一例を示す第二のフローチャートである。 本発明の第一の実施形態における静電容量センサによる検出結果の一例を示す図である。 本発明の第二の実施形態における静電容量センサの設置位置を説明する図である。 本発明の第二の実施形態における静電容量センサの設置位置と対象物の背の高さの関係を説明する図である。 本発明の第二の実施形態における対象物の判定方法を説明する図である。 本発明の第二の実施形態における障害物検出処理の一例を示す第一のフローチャートである。 本発明の第二の実施形態における障害物検出処理の一例を示す第二のフローチャートである。

＜第一の実施形態＞
以下、本発明の一実施形態による障害物検出装置を図１〜図１８を参照して説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態による障害物検出装置の最小構成を示す図である。
図１に示す障害物検出装置１００は、車両等の移動体に備えられ、移動体に接近する障害物を検出する。図１に示す通り、障害物検出装置１００は、静電容量センサ１０と、障害物近接判定部２０とを少なくとも備えている。障害物検出装置１００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えたコンピュータである。
静電容量センサ１０は、自センサが備える電極と対象物との距離を測定するセンサである。一般的に静電容量センサは、至近距離に存在する対象物の検出に用いられることが多かったが、近年では離れた位置にある対象物を検出することができる静電容量センサが提供されている。本実施形態の静電容量センサ１０は、比較的遠距離に存在する対象物を検出できる静電容量センサである。また、静電容量センサ１０は、移動体の複数の位置に設置して用いる。
障害物近接判定部２０は、静電容量センサ１０の検出結果と静電容量センサ１０の設置位置に基づいて、車両などの移動体への対象物の接近を判定する。

図２は、本発明の第一の実施形態による障害物検出装置の構成の一例を示すブロック図である。
図２に示す通り、障害物検出装置１００は、複数の静電容量センサ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）と、障害物近接判定部２０とを備えている。
静電容量センサ１０は、面状の電極１１と、その電極１１が保持する電荷と対象物が保持する電荷との間で形成される静電容量の変化を測定して対象物と電極との距離を測定するセンサである検出部１２を備える。複数の静電容量センサ１０は、障害物近接判定部２０に電気的に接続されている。各静電容量センサ１０は、検出部１２による検出結果を障害物近接判定部２０に出力する。

障害物近接判定部２０は、複数の個別判定部２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）と、複合判定部２２と、総合判定部２３と、を備えている。
個別判定部２１は、静電容量センサ１０の数だけ設けられ、各個別判定部２１は１つの静電容量センサ１０と電気的に接続されている。個別判定部２１は、静電容量センサ１０による検出結果を取得し、各静電容量センサ１０が備える電極１１に近接する対象物が存在するか否かを判定する。

なお、静電容量センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを総称して静電容量センサ１０と呼ぶ。電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを総称して電極１１と呼ぶ。また、静電容量センサ１０ａに接続された個別判定部２１を個別判定部２１ａ、静電容量センサ１０ｂに接続された個別判定部２１を個別判定部２１ｂなどと呼ぶ。また、個別判定部２１ａ、個別判定部２１ｂなどを総称して個別判定部２１と呼ぶ。

複合判定部２２は、全ての静電容量センサ１０と電気的に接続されている。複合判定部２２は、各電極１１の設置位置に基づいて、各静電容量センサ１０の検出結果を取得し、静電容量センサ１０の検出結果とその検出結果を出力した静電容量センサ１０の設置位置に基づいて、移動体への対象物の接近を判定する。また、複合判定部２２は、複数の静電容量センサ１０から取得した検出結果を比較して、検出結果が示唆する対象物の接近が一時的な走行環境の変化によるものか、障害物への接近によるものかを判定する。複合判定部２２は、この判定の際、所定の時間における検出結果の推移を監視する必要がある場合には、判定を保留する。

総合判定部２３は、個別判定部２１と複合判定部２２による判定結果を取得し、障害物が存在するか否かの最終的な判定を行う。総合判定部２３は、最終的な判定結果を、移動体が備える他システムに出力する。他システムとは、例えば、移動体の運転者に警告を通知するシステム（警告通知システム）などである。
なお、個別判定部２１、複合判定部２２、総合判定部２３の少なくとも一部は障害物検出装置１００の備えるＣＰＵがハードディスクなどの記憶部からプログラムを読み出し実行することで備わる機能である。また、個別判定部２１、複合判定部２２、総合判定部２３の全て又は一部は、マイコン、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。

次に本実施形態において、障害物の検出に静電容量センサ１０を用いることの利点について説明する。まず、静電容量センサ１０との対比として一般的に用いられることが多い超音波センサを用いる場合について説明する。
図３は、超音波センサを移動体に取り付けた場合の対象物の検出範囲を説明する図である。
図３（ａ）は、車両の前側バンパーＡに取り付けられた超音波センサ３０とその検出範囲を上から見た図である。図示するようにこの例では、バンパーＡの４箇所に超音波センサ３０（３０ａ〜３０ｄ）が設置されている。超音波センサ３０は、送波器により超音波を対象物に向け発信し、その反射波を受波器で受信することにより、対象物の有無や対象物までの距離を検出する。超音波センサ３０ではセンサ近傍が送信と受信の差を計測しづらいことから、不感帯として処理することが多い。その為、例えば、センサの指向性や原理から、領域３００ａ〜３００ｃのような検出不可能な領域（不感帯）が生じる。
図３（ｂ）は、車両の前側バンパーＡに取り付けられた超音波センサ３０とその検出範囲を横から見た図である。超音波センサ３０は、センサの設置高さと設置角度が調整され、背の低い対象物（例えば、１００ｍｍ以下の高さの段差や車止めなど）を検出しないように設計されている為、設計要件として設置位置の制約が生じている場合が有る。領域３００ｄは、そのような設計要件を考慮して設置した場合の不感帯である。
また、超音波センサ３０のバンパーＡへの設置に関して、センサ先端部をバンパーＡと同一面、もしくは、バンパーＡの一般面より飛び出して設置するので見栄えが低下してしまうという課題がある。また、超音波センサ３０自体が箱型の構造物であることから、スペースを有すると共にビス等で取り付けなければならないという課題がある。次に静電容量センサ１０について説明する。

図４は、本発明の第一の実施形態において静電容量センサを移動体に取り付けた場合の対象物の検出範囲を説明する図である。
図４（ａ）は、車両の前側バンパーＡに取り付けられた静電容量センサ１０とその検出範囲を上から見た図である。図示するようにこの例では、バンパーＡの３箇所に静電容量センサ１０（１０ａ〜１０ｃ）が設置されている。静電容量センサ１０の静電容量センサは、平行板コンデンサの原理を利用している。平行板コンデンサの容量Ｃ[Ｆ]は、電極の面積Ｓ[ｍ２]に比例し、電極間の距離ｄ[ｍ]に反比例し、空間の誘電率εとすると次式で表される。
Ｃ＝εx Ｓ／ｄ ・・・（１）
この式から、電極間の距離が近づくと静電容量の値が大きくなり、逆に遠ければ小さい値になることが分かる。一方の電極は、静電容量センサ１０の備える電極１１、他方の電極は電極１１に近接する対象物（導体）である。このように静電容量センサ１０は、超音波センサ３０のように電波の発信と受信で検知する原理ではないので、指向性がなく近くの部分まで検知可能であり（センサ近傍の方が計測容易）、不感帯が存在しない。

図４（ｂ）は、車両の前側バンパーＡに取り付けられた静電容量センサ１０とその検出範囲を横から見た図である。図示するように、静電容量センサ１０は、導体では無いバンパーの裏面に取付けても対象物を検出可能なことから、バンパーＡの意匠面に穴を開けずに設置することが可能である。透明導電膜などを利用した薄いシート状の材料にて電極１１を構成することが可能であることから、バンパーＡのコーナー部の曲面に対しても電極１１の形状が容易に追従するので、両面テープや溶着等でスペースを取ることなく簡単に設置することができる。また、不感帯が存在しないため背の低い対象物を検出しないような設置高さや設置角度に対する制約が無く（設置高さ等によらず検出してしまう）、搭載要件を無くすことが可能である。

このように、静電容量センサ１０を車両における障害物検出用のセンサとして用いることには、バンパー裏面に設置することができ、車両の見栄えを悪くすることがない。静電容量センサ１０は、薄いシート状であることから、スペースを取ることなくさまざまな形状をした箇所に両面テープや溶着等で簡単に設置可能である。静電容量センサ１０には、不感帯が存在しない等の利点が存在する。しかし、静電容量センサ１０は、無指向性のため、静電容量センサ１０の検出結果が変化したとしても、障害物と静電容量センサ１０の距離が変化したものなのか、路面の凹凸などによる静電容量センサ１０と地面の距離の変化によるものか判断が出来ないという課題がある。この課題に対し、本実施形態では、車体の空間的に離れた位置に静電容量センサ１０を複数設置することにより、情報量（各センサ出力）を増やして、各センサから得られる出力を総合的に判断する構成をとる事で誤検出を抑制する。次に本実施形態の障害物検出方法について説明を行う。

図５は、本発明の第一の実施形態における静電容量センサの車体における設置位置の一例を説明する図である。
図５は、車体の前後のコーナー部分にそれぞれ１つずつ静電容量センサ１０（１０ａ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｆ）を配置した場合の例である。本実施形態では、静電容量センサ１０を、車両に対して電気的に絶縁された車両の導体部分より外側（バンパー等）に設置する。静電容量センサ１０ａの電極１１ａは、車両左前のコーナーに設置されている。静電容量センサ１０ｃの電極１１ｃは、車両右前のコーナーに設置されている。静電容量センサ１０ｄの電極１１ｄは、車両左後のコーナーに設置されている。静電容量センサ１０ｆの電極１１ｆは、車両右後のコーナーに設置されている。以下、電極１１の設置位置について、例えば、電極１１ａが車両左前のコーナーに設置されていることを、静電容量センサ１０ａが車両左前のコーナーに設置されているとも記載する。本実施形態における静電容量センサ１０の設置数、設置位置について特に制限はない。より多くの静電容量センサ１０を設置することによってより精緻に障害物の検出を行うことが可能である。以下、説明の便宜のため、図５のように電極１１（１１ａ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｆ）を設置した場合を例に障害物検出方法の説明を行う。

まず、個別判定部２１の処理について説明する。
図６は、本発明の第一の実施形態における個別判定部による処理の一例を示すフローチャートである。
静電容量センサ１０ａは、常時、電極１１ａが保持する静電容量の変化を検出し、その検出結果を個別判定部２１ａへ出力している。個別判定部２１ａは、静電容量センサ１０ａによる検出結果（静電容量）を静電容量センサ１０ａから取得する（ステップＳ１０）。個別判定部２１ａは、取得した検出結果を所定の閾値と比較し、検出結果が閾値以上か否かの判定を行う（ステップＳ１１）。検出結果が所定の閾値以上の場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、検出フラグに１を設定する（ステップＳ１２）。検出結果が所定の閾値より小さい場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、検出フラグに０を設定する（ステップＳ１３）。個別判定部２１ａは、静電容量センサ１０ａによる検出結果と検出フラグの値を複合判定部２２および総合判定部２３へ出力する（ステップＳ１４）。他の個別判定部２１ｃ、個別判定部２１ｄ、個別判定部２１ｆも同様の処理を行う。なお、ステップＳ１１において、閾値が電極１１と対象物の距離に応じて段階的に設定されており、個別判定部２１は、検出結果を各段階の閾値と比較し、検出結果が示す電極１１と対象物との距離の範囲を求め、その距離範囲の情報を複合判定部２２へ出力するようにしてもよい。
次に、複合判定部２２の処理について説明する。まず、車両の前方に存在する障害物の検出処理について説明する。

（前方に存在する障害物の検出）
図７は、本発明の第一の実施形態における複合判定部による処理の一例を示す第一のフローチャートである。
まず、複合判定部２２は、前方に設置された複数の静電容量センサ１０による検出結果などを取得する（ステップＳ２０）。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｃから検出結果と検出フラグの値を取得する。次に複合判定部２２は、取得した検出フラグの値が共に０かどうかを判定する（ステップＳ２１）。静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｃから取得した検出フラグの値がともに０の場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、障害物は前方に存在しないと判定する（ステップＳ２４）。

静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｃから取得した検出フラグの値の何れか一つでも０では無い場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）、複合判定部２２は、左右に設置された静電容量センサによる検出結果を比較し差分を計算する（ステップＳ２２）。より具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ａから取得した車両の左前の電極１１ａが検出した静電容量と、静電容量センサ１０ｃから取得した車両の右前の電極１１ｃが検出した静電容量との差分を計算する。次に複合判定部２２は、計算した差分が所定の閾値以内かどうかを判定する（ステップＳ２３）。差分が所定の閾値以内の場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、対象物と電極１１ａとの距離および対象物と電極１１ｃとの距離の差分が所定の範囲内にあると推定できるので、複合判定部２２は、前方の左右に偏らない領域に障害物は存在すると判定する（ステップＳ２６）。

差分が所定の閾値より大きい場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、対象物と電極１１ａとの距離と、対象物と電極１１ｃとの距離の差分が所定の範囲内ではない、つまり対象物は左右何れかに偏った位置に存在すると推定できるので、複合判定部２２は、対象物は左右のどちら側に存在するかを判定する。静電容量センサ１０が検出する静電容量は、対象物が近い程大きな値となる。従って、複合判定部２２は、左右に設置された電極１１の静電容量を比較して、右側に設置した静電容量センサの検出結果が左側に設置した静電容量センサの検出結果より大きいかどうかを判定する（ステップＳ２５）。右が左より大きい場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、つまり、静電容量センサ１０ｃから取得した静電容量が静電容量センサ１０ａから取得した静電容量より大きい場合、複合判定部２２は、障害物は右側前方（電極１１ｃ側）に存在すると判定する（ステップＳ２７）。左が右より大きい場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）、つまり、静電容量センサ１０ａから取得した静電容量が静電容量センサ１０ｃから取得した静電容量より大きい場合、複合判定部２２は、障害物は左側前方（電極１１ａ側）に存在すると判定する（ステップＳ２８）。

このように空間的に離れた場所に静電容量センサ１０を設置する事により、各静電容量センサ１０と対象物の距離の差を利用出来るようになり、各静電容量センサ１０の検出結果に差が生じる。この性質を利用して、複合判定部２２は、各センサの検出値を比較する事で接近する方向を判定することができる。図７の処理によれば、複合判定部２２は、車両の前方に存在する障害物について、大まかに前方のどの方向に存在しているかを判定することができる。

同様に、複合判定部２２は、車両の後側、右側、左側に存在する障害物を判定することができる。以下、それぞれの場合の検出処理についてフローチャートを用いて説明する。検出方向が変わっても検出処理の考え方は、前方の障害物を検出する場合と同様であるので、以下簡単に説明を行う。

（後方に存在する障害物の検出）
図８は、本発明の第一の実施形態における複合判定部による処理の一例を示す第二のフローチャートである。
まず、複合判定部２２は、後方に設置された複数の静電容量センサ１０による検出結果などを取得する（ステップＳ３０）。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ｄ及び静電容量センサ１０ｆから検出結果と検出フラグの値を取得する。次に複合判定部２２は、取得した検出フラグの値が共に０かどうかを判定する（ステップＳ３１）。静電容量センサ１０ｄ及び静電容量センサ１０ｆから取得した検出フラグの値がともに０の場合（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、障害物は後方に存在しないと判定する（ステップＳ３４）。

静電容量センサ１０ｄ及び静電容量センサ１０ｆから取得した検出フラグの値の何れか一つでも０では無い場合（ステップＳ３１；Ｎｏ）、複合判定部２２は、後方の左右に設置された静電容量センサ１０ｄ及び静電容量センサ１０ｆによる検出結果を比較し差分を計算する（ステップＳ３２）。次に複合判定部２２は、計算した差分が所定の閾値以内かどうかを判定する（ステップＳ３３）。差分が所定の閾値以内の場合（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、後方の左右に偏らない領域に障害物は存在すると判定する（ステップＳ３６）。

差分が所定の閾値より大きい場合（ステップＳ３３；Ｎｏ）、複合判定部２２は、右側で検出した静電容量が左側で検出した静電容量より大きいかどうかを判定する（ステップＳ３５）。右側が左側より大きい場合（ステップＳ３５；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、障害物は右側後方（電極１１ｆ側）に存在すると判定する（ステップＳ３７）。左側が右側より大きい場合（ステップＳ３５；Ｎｏ）、複合判定部２２は、障害物は左側後方（電極１１ｄ側）に存在すると判定する（ステップＳ３８）。この処理により、複合判定部２２は、車両の後方に存在する障害物について、大まかに後方のどの方向に存在しているかを判定することができる。

（右側に存在する障害物の検出）
図９は、本発明の第一の実施形態における複合判定部による処理の一例を示す第三のフローチャートである。
まず、複合判定部２２は、右側に設置された複数の静電容量センサ１０による検出結果などを取得する（ステップＳ４０）。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ｃ及び静電容量センサ１０ｆから検出結果と検出フラグの値を取得する。次に複合判定部２２は、取得した検出フラグの値が共に０かどうかを判定する（ステップＳ４１）。静電容量センサ１０ｃ及び静電容量センサ１０ｆから取得した検出フラグの値がともに０の場合（ステップＳ４１；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、車両の右側に障害物は存在しないと判定する（ステップＳ４４）。

静電容量センサ１０ｃ及び静電容量センサ１０ｆから取得した検出フラグの値の何れか一つでも０では無い場合（ステップＳ４１；Ｎｏ）、複合判定部２２は、右側の前後に設置された静電容量センサ１０ｃ及び静電容量センサ１０ｆによる検出結果を比較し差分を計算する（ステップＳ４２）。次に複合判定部２２は、計算した差分が所定の閾値以内かどうかを判定する（ステップＳ４３）。差分が所定の閾値以内の場合（ステップＳ４３；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、右側の前後に偏らない領域に障害物は存在すると判定する（ステップＳ４６）。

差分が所定の閾値より大きい場合（ステップＳ４３；Ｎｏ）、複合判定部２２は、右前で検出した静電容量が右後で検出した静電容量より大きいかどうかを判定する（ステップＳ４５）。右前が右後より大きい場合（ステップＳ４５；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、障害物は右側前方（電極１１ｃ側）に存在すると判定する（ステップＳ４７）。右後が右前より大きい場合（ステップＳ４５；Ｎｏ）、複合判定部２２は、障害物は右側後方（電極１１ｆ側）に存在すると判定する（ステップＳ４８）。この処理により、複合判定部２２は、車両の右側に存在する障害物について、大まかに右側のどの方向に存在しているかを検出することができる。

（左側に存在する障害物の検出）
図１０は、本発明の第一の実施形態における複合判定部による処理の一例を示す第四のフローチャートである。
まず、複合判定部２２は、左側に設置された複数の静電容量センサ１０による検出結果などを取得する（ステップＳ５０）。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｄから検出結果と検出フラグの値を取得する。次に複合判定部２２は、取得した検出フラグの値が共に０かどうかを判定する（ステップＳ５１）。静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｄから取得した検出フラグの値がともに０の場合（ステップＳ５１；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、車両の左側に障害物は存在しないと判定する（ステップＳ５４）。

静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｄから取得した検出フラグの値の何れか一つでも０では無い場合（ステップＳ５１；Ｎｏ）、複合判定部２２は、左側の前後に設置された静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｄによる検出結果を比較し差分を計算する（ステップＳ５２）。次に複合判定部２２は、計算した差分が所定の閾値以内かどうかを判定する（ステップＳ５３）。差分が所定の閾値以内の場合（ステップＳ５３；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、左側の前後に偏らない領域に障害物は存在すると判定する（ステップＳ５６）。

差分が所定の閾値より大きい場合（ステップＳ５３；Ｎｏ）、複合判定部２２は、左前で検出した静電容量が左後で検出した静電容量より大きいかどうかを判定する（ステップＳ５５）。左前が左後より大きい場合（ステップＳ５５；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、障害物は左側前方（電極１１ａ側）に存在すると判定する（ステップＳ５７）。左後が左前より大きい場合（ステップＳ５５；Ｎｏ）、複合判定部２２は、障害物は左側後方（電極１１ｄ側）に存在すると判定する（ステップＳ５８）。この処理により、複合判定部２２は、車両の左側に存在する障害物について、大まかに左側のどの方向に存在しているかを検出することができる。

以上、図７〜図１０を用いて、車両の水平方向の異なる位置に設けられた複数の静電容量センサ１０の検出結果に基づいて、車両に対する障害物が存在する位置関係を判定する方法について説明した。この例では、２つの静電容量センサ１０の検出結果を比較しているが、更に多くの静電容量センサ１０を設置して比較、判定する事も可能である。例えばバンパーＡの各コーナーのみならず各側面の中央等に複数の静電容量センサ１０を設置し、その出力結果を比較・判定する事により更に細かい推定が可能となる。上述のとおり静電容量センサ１０は指向性を持たないため、１つ１つのセンサの検出結果だけによっては、障害物が近付いていることは分かっても、その位置までを検出することができない。本実施形態の障害物検出方法によれば、障害物の存在する方向（上記の例では車両の周囲の８方向）を判定することができる。

次に、静電容量センサ１０による障害物検出の別の課題について説明する。
図１１は、車両が坂道を上る様子とそのときに静電容量センサが検出する静電容量の変化を説明する図である。
図１１の上図は、車両が坂道を上る様子を示している。車両が平地を走行している時や、車両が坂道を上っている最中は、車両の前側バンパーと地面との距離はおよそ一定（距離Ｌ０）である。ところが、坂道を上り始める時は、前側バンパーと地面との距離Ｌ１は、距離Ｌ０と比較して短くなる。また、車両が坂道を上りきった時の前側バンパーと地面との距離Ｌ２は、距離Ｌ０と比較して長くなる。
図１１の下図は、このような前側バンパーと地面との距離の変動に伴う、前側バンパーに設置された静電容量センサ１０が検出する静電容量の変化を示している。時刻０から車両が坂道を上り始める時刻ｔ１までは、前側バンパーと地面との距離（Ｌ０）はほぼ一定なので、静電容量センサ１０が検出する静電容量の値もほぼ一定となる。ところが時刻ｔ１では前側バンパーと地面との距離Ｌ１は距離Ｌ０より短くなるので、静電容量センサ１０が検出する静電容量はそれまでより大きな値となる。その後、車両が坂道を上っている最中においては、前側バンパーと地面との距離はＬ０に戻り、静電容量センサ１０が検出する静電容量も、車両が平地を走行している場合と同様の値に戻る。その後、時刻ｔ２では前側バンパーと地面との距離Ｌ２は距離Ｌ０より短くなるので、静電容量センサ１０が検出する静電容量はそれまでより小さくなる。このように例えば、車両が坂道を走行するとき、障害物が存在しないにもかかわらず、坂道を上る開始のタイミングで静電容量センサ１０は、対象物の接近時と同様の静電容量の増加を検出する。

図１２は、車両が坂道を上るときに上り坂道が静電容量センサの検出に及ぼす影響を説明する図である。
図１２のグラフの縦軸は静電容量の変化量を、横軸は坂道の傾斜角度を示している。グラフＤ０は、車両が各傾斜角度の坂道を上り始めた時に検出する静電容量の変化量をプロットしたグラフである。グラフＤ１〜Ｄ４は、大人が静電容量センサ１０からある距離を隔てて立ったときに、静電容量センサ１０がどの程度の静電容量変化量を示すかを示すグラフである。グラフＤ１は大人と静電容量センサ１０の距離が６０ｃｍの場合、Ｄ２は４０ｃｍ、Ｄ３は２５ｃｍ、Ｄ４は２０ｃｍの場合の静電容量変化量をそれぞれ示している。図１２のグラフによれば、例えば傾斜角が１．５°程度の坂道の場合、静電容量センサ１０は、大人が６０ｃｍ離れた位置に存在する場合と同様の静電容量の変化量を検出し、傾斜角が４°程度の坂道の場合、静電容量センサ１０は、大人が４０ｃｍ離れた位置に存在する場合と同様の静電容量の変化量を検出する。

このように、車両が坂道を上る場合、例えば、静電容量センサ１０ａと静電容量センサ１０ｃ（図５）が検出する静電容量が共に大きくなると、複合判定部２２は、前面に障害物が存在すると誤判定することになる。一般的な静電容量センサは、近距離に存在する対象物の検出に有効である。車両の走行時に接近する障害物を検出するためには、遠距離（例えば１〜１．５ｍ）の対象物も検出できる必要がある。ところが、検出範囲を広げると、この坂道の例のように地面と静電容量センサ１０間の距離の変化による対地間静電容量の変化を検出することになる。また、車両における静電容量センサ１０の設置位置と地面との距離は、障害物の検出範囲の距離と比較して短く、地面と静電容量センサ１０の間の距離の変化の影響で検出された静電容量の変化量は、図１２のグラフからも分かるように１ｍ離れた位置に存在する対象物を検出したときに検出する静電容量の変化量よりも大きい。従って、坂道の検出と障害物の検出を切り分けることができなければ、障害物検出装置１００は、坂道にさしかかる度に、例えば「６０ｃｍ前方に障害物を検出」といった判定をすることになり、その度に警告通知システムが運転者に警告を通知することになる。

図１３は、車両が段差のある道を走行する際に静電容量センサが検出する静電容量の変化を説明する図である。
図１３（ａ）は、車両が例えば駐車場から道路に出る際の様子を示している。図示するような段差を乗り越えて道路へ出る場合、車両の前側バンパーと地面の距離Ｌ３は、平地を走行する場合の前側バンパーと地面との距離（例えば図１１の距離Ｌ０）と比べて短くなる。その後、車両が完全に道路へ出ると、車両の前側バンパーと地面の距離は、平地を走行する場合の距離に戻る。
図１３（ｂ）は、車両が段差を乗り越えて走行するときに、前側バンパーに設置された静電容量センサ１０が検出する静電容量の推移を示している。例えば、車両が図１３（ａ）のような段差を下る場面では、静電容量センサ１０が検出する静電容量は、一時的に上昇を示す（グラフ中、枠で囲った箇所）。坂道だけではなく、車両が段差を通過する場合、例えば、静電容量センサ１０ａと静電容量センサ１０ｃ（図５）が検出する静電容量が共に大きくなると、複合判定部２２は、前面に障害物が存在すると誤判定することになる。このように、単に一時の静電容量センサ１０の検出結果によってのみ障害物検出の判定を行うと、複合判定部２２は、坂道、段差、わだちなどの路面の変化について誤検出を行う可能性がある。そこで、本実施形態では、坂道の傾斜等による一時的な静電容量変化か、障害物が接近したことによる静電容量変化かを判定する処理を行うことで誤検出の発生を抑制する。具体的には、坂道や段差の場合、車、壁などが正面から近接する場合と同じ様な静電容量の変化を示すものの、その変化は一時的であって継続しない為、所定の時間における検出結果の動向を監視することで、坂道などと障害物とを区別することができる。次にフローチャートを用いて具体的な処理の流れについて説明を行う。

（前方での検出結果が障害物か坂道等かを区別する）
図１４は、本発明の第一の実施形態における複合判定部による処理の一例を示す第五のフローチャートである。
複合判定部２２は、前方に設置された複数の静電容量センサ１０による検出結果を取得し、所定時間保持する（ステップＳ６０）。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｃから検出結果を取得し、所定時間（例えば３００〜５００ミリ秒）保持する。次に複合判定部２２は、保持した過去データから前方の左右に設置された静電容量センサによる検出結果を比較する（ステップＳ６１）。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ａから取得した静電容量の変化の推移と、静電容量センサ１０ｃから取得した静電容量の変化の推移とを比較し、同時とみなせる所定範囲内のタイミングで両方のセンサの検出結果が同様の挙動を示しているかどうかを監視する。挙動とは、検出した静電容量の変化（どの程度増加または減少するか）である。そして、複合判定部２２は、まず、同様のタイミングで増減変化があるかどうかを判定する（ステップＳ６２）。同様のタイミングで増減変化がない場合（ステップＳ６２；Ｎｏ）、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｃによる検出結果に基づいて前方における障害物の検出処理を行う（ステップＳ６４）。例えば、複合判定部２２は、図７で説明した処理フローに基づいて障害物の検出処理を行う。

同様のタイミングで増減変化がある場合（ステップＳ６２；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、その増減が一時的な変化かどうかを判定する（ステップＳ６３）。増減が一時的な変化の場合（ステップＳ６３；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、坂道、段差等を検出したと判断し、障害物検出の判定を保留する（ステップＳ６５）。増減が一時的な変化ではない場合（ステップＳ６３；Ｎｏ）、複合判定部２２は、前方に車や壁などの障害物が存在すると判定する（ステップＳ６６）。保留した判定の扱いについては後述する。

（後方での検出結果が障害物か坂道等かを区別する）
図１５は、本発明の第一の実施形態における複合判定部による処理の一例を示す第六のフローチャートである。
複合判定部２２は、後方に設置された複数の静電容量センサ１０による検出結果を取得し、所定時間保持する（ステップＳ７０）。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ｄ及び静電容量センサ１０ｆから検出結果を取得し、所定時間（例えば３００〜５００ミリ秒）保持する。次に複合判定部２２は、保持した過去データから後方の左右に設置された静電容量センサによる検出結果を比較する（ステップＳ７１）。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ｄから取得した静電容量の変化の推移と、静電容量センサ１０ｆから取得した静電容量の変化の推移とを比較し、同時とみなせる所定範囲内のタイミングで両方のセンサの検出結果が同様の挙動を示しているかどうかを監視する。そして、複合判定部２２は、まず、同様のタイミングで増減変化があるかどうかを判定する（ステップＳ７２）。同様のタイミングで増減変化がない場合（ステップＳ７２；Ｎｏ）、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ｄ及び静電容量センサ１０ｆによる検出結果に基づいて後方における障害物の検出処理を行う（ステップＳ７４）。例えば、複合判定部２２は、図８で説明した処理フローに基づいて障害物の検出処理を行う。

同様のタイミングで増減変化がある場合（ステップＳ７２；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、その増減が一時的な変化かどうかを判定する（ステップＳ７３）。増減が一時的な変化の場合（ステップＳ７３；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、坂道、段差等を検出したと判断し、障害物検出の判定を保留する（ステップＳ７５）。増減が一時的な変化ではない場合（ステップＳ７３；Ｎｏ）、複合判定部２２は、後方に車や壁などの障害物が存在すると判定する（ステップＳ７６）。

なお、図１４、図１５の処理において、より簡易的に判定を行う方法として、短時間（例えば１００ミリ秒程度）で増減または減増が生じた場合は障害物検出を保留するという判定を行ってもよい。また、一時的な変化かどうかの判定に用いる静電容量センサ１０の検出結果の変動を監視する時間については、例えば車速パルスなどの情報を用いて、車両の速度に応じて変更してもよい。

これまでに個々の静電容量センサ１０による検出結果の判定方法（図５）、水平方向の離れた位置に設置された複数の静電容量センサ１０による検出結果を比較して障害物が存在する大まかな方向を判定する方法（図６〜図１０）、複数の静電容量センサ１０による検出結果の時間的な変化を比較して走行環境の一時的な変化を障害物と誤検出することを防ぐ方法（図１４、図１５）について個々に説明した。次にこれら処理全体の流れについて説明する。

図１６は、本発明の第一の実施形態における障害物検出処理の一例を示す第一のフローチャートである。
まず、各個別判定部２１が、静電容量センサ１０による検出結果を閾値によって仮判定し、仮判定の結果など（検出フラグの値および検出結果）を複合判定部２２、総合判定部２３へ出力する（ステップＳ８０）。ここで、仮判定の結果としたのは、総合判定部２３が最終的な判定を行うためである。以下のステップＳ８１〜Ｓ８７についても同様である。総合判定部２３による最終的な判定については、次の図１７で説明する。次に複合判定部２２が、複数の静電容量センサ１０による検出結果から障害物の大まかな方向を仮判定する（ステップＳ８１）。処理の詳細については、図６〜図１０で説明したとおりである。次に複合判定部２２が、前方及び後方の左右に設置された静電容量センサ１０による検出結果の所定時間分（例えば３００〜５００ミリ秒）の過去データから、左右のそれぞれで検出された静電容量が同様のタイミングで変化するか比較する（ステップＳ８２）。前方又は後方の左右に設置された静電容量センサ１０が検出した静電容量が所定の時間内に共に増加、減少、増減する場合、複合判定部２２は左右が同様のタイミングで変化したと判定する。左右が同様のタイミングで変化しない場合（ステップＳ８３；Ｎｏ）、複合判定部２２は障害物の検出処理を行う（ステップＳ８７）。具体的には、ステップＳ８１において障害物が何れかの方向に存在すると判定した場合、障害物が存在すると仮判定する。ステップＳ８１において障害物が何れの方向にも存在しないと判定した場合、障害物が存在しないと仮判定する。

左右のそれぞれで検出された静電容量が同様のタイミングで変化した場合（ステップＳ８３；Ｙｅｓ）、続いて複合判定部２２は、検出した変化が一時的な変化かどうかを判定する（ステップＳ８４）。一時的な変化では無い場合（ステップＳ８４；Ｎｏ）、複合判定部２２は、車や壁などの障害物が存在すると仮判定する（ステップＳ８６）。一時的な変化である場合（ステップＳ８４；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、坂道、段差などを検出したと判断し、障害物検出の判定を保留する（ステップＳ８５）。複合判定部２２は、仮判定の結果や判定を保留した判定内容を示す情報を総合判定部２３へ出力する。

次に総合判定部２３の処理について説明する。
図１７は、本発明の第一の実施形態における障害物検出処理の一例を示す第二のフローチャートである。
総合判定部２３は、個別判定部２１から各静電容量センサ１０の検出結果に対する仮判定結果を取得する（ステップＳ９０）。個別判定部２１から取得した仮判定結果とは例えば、各静電容量センサ１０の検出結果や検出フラグの値、検出結果に対応する対象物が存在する距離等の情報である。次に総合判定部２３は、複合判定部２２から仮判定結果を取得する（ステップＳ９１）。複合判定部２２から取得した仮判定結果とは例えば、対象物が存在する方向や保留した判定内容を示す情報などである。次に総合判定部２３は、複合判定部２２から取得した判定結果に障害物検出の保留が有るかどうかを判定する（ステップＳ９２）。障害物検出の保留情報が有る場合（ステップＳ９２；Ｙｅｓ）、総合判定部２３は、その保留された判定について障害物は検出されていないと判定する（ステップＳ９４）。障害物検出の保留情報が無い場合（ステップＳ９２；Ｎｏ）、総合判定部２３は、取得した仮判定について、仮判定どおりの最終判定とする（ステップＳ９３）。総合判定部２３は、最終判定の結果に基づいて、警告通知システムへ障害物の検出を通知する。例えば、前方の左右で検出した検出結果に基づいて一時的な変化のため坂道等と判定した仮判定結果１と、右前に障害物が存在するとの仮判定結果２を連続して取得したとする。総合判定部２３は、最初に取得した仮判定結果１については障害物の検出ではないと判定し、警告通知システムへ障害物の検出を通知しない。総合判定部２３は、次に取得した仮判定結果２については障害物を検出したと判定し、警告通知システムへ警告情報の通知を指示する。警告通知システムは、運転者に車両の右前に障害物を検出したことを通知する。このように本実施形態によれば、複数の静電容量センサ１０の検出結果に基づいて、誤検出を防ぎつつ、障害物の検出を行うことができる。

図１８は、本発明の第一の実施形態における静電容量センサによる検出結果の一例を示す図である。
図１８（ａ）〜図１８（ｃ）の各グラフは、車両前方の左右に設置された静電容量センサ１０ａと静電容量センサ１０ｃによる検出結果の一例を示している。各グラフの横軸は時間、縦軸は静電容量センサ１０が検出した静電容量を示している。
図１８（ａ）は、左側に障害物が接近した場合のグラフである。時刻Ｔ１〜Ｔ２において前方左側の静電容量センサ１０ａが検出した静電容量が上昇している。また、静電容量の上昇は一時的なものではなく一定の期間継続している。このような場合、複合判定部２２は、車両の前方左側に障害物が存在すると判定（仮判定）する（図７）。また、総合判定部２３は、複合判定部２２による判定の結果どおり障害物が前方に存在すると判定（最終判定）する（図１７）。なお、個別判定部２１ａは、検出した静電容量の大きさに基づいて、障害物との距離情報を総合判定部２３へ出力してもよい。

図１８（ｂ）は、前方に壁が接近した場合のグラフである。この場合、図１８（ｂ）に示すように静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｃは、車両が壁に接近するに伴い大きな値を検出する。このような場合、複合判定部２２は、車両の前方に障害物が存在すると判定（仮判定）する（図７）。このように所定時間過去から現在までの検出された静電容量が時間の経過に伴って増加する場合、複合判定部２２は、障害物に接近していると判定する。逆に検出された静電容量が時間の経過に伴って減少する場合、複合判定部２２は、障害物から遠ざかっていると判定することができる。また、総合判定部２３は、複合判定部２２による判定の結果どおり障害物が存在すると判定（最終判定）する（図１７）。なお、個別判定部２１ａは、検出した静電容量の大きさに基づいて、障害物との距離情報を総合判定部２３へ出力してもよい。

図１８（ｃ）は、坂道にさしかかった場合のグラフである。この場合、図１８（ｃ）に示すように静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｃが検出する静電容量の上昇は一時的である。このような場合、複合判定部２２は、坂道、段差等を検出した可能性があると判定し、障害物検出の判定を保留する（図１４）。また、総合判定部２３は、複合判定部２２による判定が保留されていることに基づいて障害物を検出していないと判定（最終判定）する（図１７）。

本実施形態の障害物検出装置によれば、障害物検出用センサの設置に関して静電容量センサ１０を用いるので、車両のデザインに影響なく設置が可能である。また、静電容量センサ１０は、設置高さや角度への制約が不要のため、設置要件を無くすことが可能となり設置の自由度が増す。また、静電容量センサ１０は、両面テープや溶着等でスペースを取ることなく簡単に取り付けることができる。また、複数の静電容量センサ１０を車両の離れた位置に設置し、各静電容量センサ１０の電極１１と対象物までの距離の違いによる静電容量検出値の差を利用し、各静電容量センサ１０による検出結果を総合的に判断することで、対象物が存在する方向を判定することができる。また、各静電容量センサ１０による検出結果を記録し、検出結果の時間的な変化を評価することで坂道等の路面高さの変化を障害物と誤検出することを防ぎ、安定した障害物の検出を行うことができる。これにより、長距離での障害物検出の性能と配置の自由度を損なうことなく、坂道等の走行環境の変化で生じた静電容量変化と区別して、障害物の近接を検出し、運転者に警告できる様になる。

＜第二の実施形態＞
以下、本発明の第二の実施形態による障害物検出装置を図１９〜図２３を参照して説明する。
第一実施形態では、複数の静電容量センサ１０を車両の水平方向の異なる位置に設けた場合の障害物検出方法について説明した。第二の実施形態では、水平方向の異なる位置に設けた各静電容量センサ１０について、上下方向の異なる位置にさらに静電容量センサ１０を設ける。第二の実施形態では、複合判定部２２が、上下方向の異なる位置に設置された静電容量センサ１０の検出結果に基づいて、対象物が存在する上下方向の位置関係を判定する。

図１９は、本発明の第二の実施形態における静電容量センサの設置位置を説明する図である。
図１９に示すように本実施形態では、水平方向の同じ位置のおける上下方向の異なる位置に静電容量センサ１０を設置する。このように上下方向の離れた位置に電極１１（電極１１α、１１β）を設置することで、車止め１９のような背の低い対象物を壁等と区別して検出する。静電容量センサ１０は、無指向のため１つのセンサでは、対象物が存在する上下方向の位置を判定することができない。この問題に対し、第二の実施形態では、複数の静電容量センサ１０を異なる高さに設置することによって、検出した対象物の背が高いか低いかを判定する。

図２０は、本発明の第二の実施形態における静電容量センサの設置位置と対象物の背の高さの関係を説明する図である。
図２０（ａ）は、本実施形態の静電容量センサ１０の設置位置と背の低い対象物Ｏ１との位置関係を示した図である。図２０（ａ）の場合、高い位置に設置された電極１１αと対象物Ｏ１との距離Ｌ４、低い位置に設置された電極１１βと対象物Ｏ２との距離Ｌ５を比べると距離Ｌ４の方が長い、従って、静電容量センサ１０βが検出する静電容量は、静電容量センサ１０αが検出する静電容量よりも大きな値である。

図２０（ｂ）は、本実施形態の静電容量センサ１０の設置位置と背の高い対象物Ｏ２との位置関係を示した図である。図２０（ｂ）の場合、高い位置に設置された電極１１αと対象物Ｏ１との距離Ｌ６、低い位置に設置された電極１１βと対象物Ｏ２との距離Ｌ７の長さは同様である。従って、静電容量センサ１０αが検出する静電容量は静電容量センサ１０βが検出する静電容量と同様の値となる。
この性質を利用すると、複合判定部２２は、接近する障害物が車止め１９等の背の低い対象物Ｏ１なのか、背の高い対象物Ｏ２なのかを区別することができる。

図２１は、本発明の第二の実施形態における対象物の判定方法を説明する図である。
図２１を用いて、静電容量センサα、静電容量センサβの検出結果の判定方法の一例について説明する。まず、静電容量センサαの検出した静電容量をＣα、静電容量センサβの検出した静電容量をＣβとする。次に以下の式（２）で得られる値Ｃｘを計算する。
Ｃｘ ＝ Ｃα − ｋ ｘ Ｃβ ・・・・（２）
ｋは定数である。そして、このＣｘと所定の閾値Ｙとを比較する。
図２１（ａ）は、例えば、図１９の位置から車両がバックしたとき、すなわち車止め１９から遠ざかる方向に移動した場合のＣαおよびＣβの値の変化を示している。図示するように、車両が車止め１９に近い位置にある場合、ＣβはＣαに比べ大きな値となる。ところが、車両と車止め１９が十分離れると静電容量センサαと車止め１９との距離と、静電容量センサβと車止め１９との距離、の差が徐々に減少し、やがて無視できる範囲となる。それに伴い、ＣβとＣαの大きさも徐々に近づいていく。この時の式（２）の値Ｃｘと閾値Ｙの値の関係を示したのが図２２（ｂ）である。図２２（ｂ）によれば、閾値Ｙの値を車両が車止め１９から十分に離れた位置にあるときのＣｘに近しい値と定めた場合、車両が車止め１９に近づくとＣｘ−Ｙの値は負の値となる。つまり、静電容量センサα、静電容量センサβが車止め１９等の背の低い対象物に近いとき、Ｃｘ−Ｙの値は負の値となる。一方、車両が背の高い障害物に接近した場合、Ｃｘの値と閾値Ｙの差は一定のままである。
本実施形態では、この特性を利用し、複合判定部２２が車止め１９のような背の低い対象物を検出する。また、同様に坂道や段差、路面の凹凸など走行環境の変化も検出することができる。

次に前方方向の障害物の検出方法を例に本実施形態の障害物検出方法を説明する。車両の前方にはバンパーの左側に電極１１ａα、電極１１ａβが設置されている。電極１１ａαと電極１１ａβは水平方向の同じ位置に設置されており、電極１１ａαは、電極１１ａβより高い位置に設置されている。車両前方のバンパーの右側には電極１１ｃα、電極１１ｃβが設置されている。電極１１ｃαと電極１１ｃβは水平方向の同じ位置に設置されており、電極１１ｃαは、電極１１ｃβより高い位置に設置されている。
図２２は、本発明の第二の実施形態における障害物検出処理の一例を示す第一のフローチャートである。
図７と同様の処理には同じ符号を付して説明する。まず、複合判定部２２は、前方に設置された複数の静電容量センサによる検出結果などを取得する（ステップＳ２０）。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｃから検出結果と検出フラグの値を取得する。次に複合判定部２２は、取得した検出フラグの値が共に０を判定する（ステップＳ２１）。静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｃから取得した検出フラグの値がともに０の場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、障害物は前方に存在しないと判定する（ステップＳ２４）。

静電容量センサ１０ａ及び静電容量センサ１０ｃから取得した検出フラグの値の何れか一つでも０では無い場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）、複合判定部２２は、前方の左右に設置された静電容量センサのうち上下方向の同じ高さに設置されたセンサによる検出結果を比較し差分を計算する（ステップＳ２２１）。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ａαと静電容量センサ１０ｃαの検出結果を比較する。また、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ａβと静電容量センサ１０ｃβの検出結果を比較する。次に複合判定部２２は、計算した差分が所定の閾値以内かどうかを判定する（ステップＳ２３）。差分が所定の閾値以内の場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、左右同じ側に設置された上下の静電容量センサの検出結果を比較し差分を計算する（ステップＳ２３１）。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ａαが検出した静電容量と静電容量センサ１０ａβが検出した静電容量の差分を計算する。また、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ｃαが検出した静電容量と静電容量センサ１０ｃβが検出した静電容量の差分を計算する。次に複合判定部２２は、計算した２つの差分が共に所定の閾値以内かどうかを判定する（ステップＳ２３２）。差分が所定の閾値以内の場合（ステップＳ２３２；Ｙｅｓ）、前方の左右に偏らない領域に背の高い障害物が存在すると判定する（ステップＳ３３）。差分が所定の閾値より大きい場合（ステップＳ２３２；Ｎｏ）、前方の左右に偏らない領域に背の低い障害物が存在すると判定する（ステップＳ２３４）。

差分が所定の閾値より大きい場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、複合判定部２２は、右側で検出した静電容量が左側で検出した静電容量より大きいかどうかを判定する（ステップＳ２５）。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ｃαの検出結果が静電容量センサ１０ａαの検出結果より大きいか、または、静電容量センサ１０ｃβの検出結果が静電容量センサ１０ｃβの検出結果より大きいかを判定する。右側での検出結果が左側より大きい場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、右側に設置された上下の静電容量センサの検出結果を比較し差分を計算する。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ｃαが検出した静電容量と静電容量センサ１０ｃβが検出した静電容量の差分を計算する（ステップＳ２５１）。差分が所定の閾値以内の場合（ステップＳ２５２；Ｙｅｓ）、右側前方に背の高い障害物が存在すると判定する（ステップＳ２５３）。差分が所定の閾値より大きい場合（ステップＳ２５２；Ｎｏ）、右側前方に背の低い障害物が存在すると判定する（ステップＳ２５４）。

左側での検出結果が右側より大きい場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）、複合判定部２２は、左側に設置された上下の静電容量センサの検出結果を比較し差分を計算する。具体的には、複合判定部２２は、静電容量センサ１０ａαが検出した静電容量と静電容量センサ１０ａβが検出した静電容量の差分を計算する（ステップＳ２６１）。差分が所定の閾値以内の場合（ステップＳ２６２；Ｙｅｓ）、左側前方に背の高い障害物が存在すると判定する（ステップＳ２６３）。差分が所定の閾値より大きい場合（ステップＳ２６２；Ｎｏ）、左側前方に背の低い障害物が存在すると判定する（ステップＳ２６４）。この処理により、複合判定部２２は、車両の前方の左、右、中央に存在する障害物について、背の高い障害物または背の低い障害物がどの方向に存在しているかを判定することができる。

次に本実施形態において前進時に坂道等を検出する方法の一例について説明する。
図２３は、本発明の第二の実施形態における障害物検出処理の一例を示す第二のフローチャートである。
まず、複合判定部２２は、前方に設置された静電容量センサ１０について、水平方向の同じ位置であって上下方向の異なる位置に設置した静電容量センサ１０の検出結果の差が所定の値以上かどうかを判定する（ステップＳ１００）。計算した差が所定の値より小さい場合（ステップＳ１００；Ｎｏ）、複合判定部２２は、第一実施形態と同様（図１４）に判定を行う（ステップＳ１０１）。計算した差が所定の値より小さい場合（ステップＳ１００；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、その変化は一時的かどうかを判定する（ステップＳ１０２）。変化が一時的である場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、複合判定部２２は、坂道、段差などを検出したと判断し、障害物検出の判定を保留する（ステップＳ１０３）。変化が一時的ではない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、複合判定部２２は、車止めなど背の低い障害物を検出したと判定する（ステップＳ１０４）。静電容量センサ１０を上下方向の異なる位置に設置した場合、坂道の上り始めや段差等での上下の各センサによる検出結果の差は、平地を走行している時の差と比べ異なる値となる。この平地での差からの変動とステップＳ１０２における判定とを用いることで、本実施形態では、さらに正確に坂道、段差等を検出できる可能性がある。

本実施形態の障害物検出装置によれば、車止めなどの背の低い障害物の検出を抑制することができる。また、背の低い障害物と背の高い障害物とを区別して判定することによって、例えば、車止めを検出したときには、障害物の検出時とは別に車止め検出のメッセージを運転者に通知することができる。同様に、わだちなどの路面の凹凸、坂道、段差などの路面の環境変化に関しても障害物との誤検出を抑制することができる。

なお、上述の障害物検出装置１００は内部にコンピュータを有している。そして、上述した障害物検出装置１００の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

また、上述した障害物検出装置１００の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。なお、障害物近接判定部２０は判定部の一例である。

１００・・・障害物検出装置
１０・・・静電容量センサ
１１・・・電極
１２・・・検出部
１９・・・車止め
２０・・・障害物近接判定部
２１・・・個別判定部
２２・・・複合判定部
２３・・・総合判定部
３０・・・超音波センサ
３００・・・領域
Ａ・・・バンパー

Claims (14)

1. 移動体の複数の位置に設置した静電容量センサと、
   前記静電容量センサの検出結果と前記静電容量センサの設置位置に基づいて、前記移動体への対象物の接近を判定する判定部と、
   を備える障害物検出装置。
2. 前記判定部は、前記移動体の水平方向の異なる位置に設けられた複数の静電容量センサの検出結果に基づいて、前記移動体に対する対象物の位置関係を判定する
   請求項１に記載の障害物検出装置。
3. 前記判定部は、移動体に設けられた複数の静電容量センサのうち、所定の間隔以上離れた第一領域と第二領域に設置された静電容量センサによる検出結果について、前記第一領域に設けられた第一静電容量センサによる検出結果と前記第二領域に設けられた第二静電容量センサによる検出結果が共に所定の第一閾値以上であって、かつ、第一静電容量センサによる検出結果が第二静電容量センサによる検出結果より大きい場合、前記第一領域の側に対象物が存在すると判定する、
   請求項２に記載の障害物検出装置。
4. 前記判定部は、移動体に設けられた複数の静電容量センサのうち、所定の間隔以上離れた第一領域と第二領域に設置された静電容量センサによる検出結果について、前記第一領域に設けられた第一静電容量センサによる検出結果と前記第二領域に設けられた第二静電容量センサによる検出結果が共に所定の第一閾値以上であって、かつ、第一静電容量センサによる検出結果と第二静電容量センサによる検出結果との差が所定の第二閾値以下の場合、前記第一領域と前記第二領域の間に対象物が存在すると判定する、
   請求項２または請求項３に記載の障害物検出装置。
5. 前記判定部は、前記移動体の上下方向の異なる位置に設けられた複数の静電容量センサの検出結果に基づいて、前記移動体に対する対象物の上下方向の位置関係を判定する
   請求項１から請求項４の何れか１項に記載の障害物検出装置。
6. 前記判定部は、前記検出結果に基づいて、前記移動体が移動する路面に設置された所定の高さより背の低い対象物の存在を判定する、
   請求項５に記載の障害物検出装置。
7. 前記判定部は、所定の時間における前記静電容量センサによる検出結果に基づいて、前記検出結果の変動が、前記移動体が移動する走行環境の一時的な変化、または対象物の接近、の何れを示すかを判定する、
   請求項１から請求項６の何れか1項に記載の障害物検出装置。
8. 前記判定部は、所定時間過去から現在までの前記静電容量センサによって検出された静電容量が時間の経過に伴って増加している場合、障害物に接近していると判定する、
   請求項７に記載の障害物検出装置。
9. 前記判定部は、所定時間過去から現在までの前記静電容量センサによって検出された静電容量が一時的に所定の値以上の増減を示す場合、走行環境の一時的な変化を検出したと判定する、
   請求項７に記載の障害物検出装置。
10. 前記判定部は、第一時刻における前記移動体に対する対象物の位置関係が、前方又は後方における所定範囲にある場合、前記第一時刻から所定時間における前記静電容量センサによる検出結果の変動に基づいて前記対象物が障害物か否かを判定する、
    請求項１から請求項９の何れか1項に記載の障害物検出装置。
11. 前記静電容量センサは、
    移動体に対して電気的に絶縁され、当該移動体の導体部分より外側に設置された電極と、
    前記電極が対応する対象物との間の静電容量の変化を検出する検出部と、
    を備える請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の障害物検出装置。
12. 前記移動体は、車両であって、
    複数の前記静電容量センサの各々が備える電極が前記車両のバンパーの裏面に設置された、
    請求項１１に記載の障害物検出装置。
13. 移動体の複数の位置に設置した静電容量センサの検出結果と前記静電容量センサの設置位置に基づいて、前記移動体への対象物の接近を判定する、
    障害物検出方法。
14. コンピュータを、
    移動体の複数の位置に設置した静電容量センサの検出結果と前記静電容量センサの設置位置に基づいて、前記移動体への対象物の接近を判定する手段、
    として機能させるためのプログラム。

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