JP2023105832A - 障害物検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多重反射が発生する状況においても障害物の位置を正確に特定する。【解決手段】障害物検出装置１００は、第１距離センサ１０Ａおよび第２距離センサ１０Ｂを使用して、障害物の位置を検出する。第１距離センサは、第１周波数を有する第１探査波を送信し、第１探査波が障害物で反射した反射波であって、第１周波数を有する第１反射波を受信する。第２距離センサは、第１周波数とは異なる周波数である第２周波数を有する探査波を送信し、第２探査波が障害物で反射した反射波であって、第２周波数を有する第２反射波を受信する。障害物検出装置は、第１反射波から第１距離センサから障害物までの第１距離を測定し、第２反射波から第２距離センサから障害物までの第２距離を測定する測定部１１０と、測定された第１距離および第２距離と、第１距離センサと第２距離センサとの間隔とから、障害物の位置を示す位置座標を求める位置算出部１２０と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、障害物検出装置に関する。

特許文献１には、車両周辺の障害物を検出する障害物検出装置が記載されている。この障害物検出装置においては、複数の距離センサそれぞれが探査波を送信し、障害物で反射した反射波を受信する。反射波には、距離センサ自体が送信した探査波の反射波である直接波と、他方の距離センサが送信した探査波の反射波である間接波とが含まれている。この障害物検出装置は、複数のセンサがそれぞれ受信した直接波からそれぞれ求められた距離情報のペアから２円交点処理により、反射点の位置を示す交点の位置を算出する。また、この障害物検出装置は、ひとつのセンサが受信した直接波と間接波とからそれぞれ求められた距離情報のペアから２円交点処理により交点の位置を算出する。さらに、この障害物検出装置は、求めた複数の交点を、交点間の距離に基づいてグルーピングし、グルーピングの結果から、障害物が同一の物であるか否かを判別する。

国際公開２０１９／０５８５０７号

特許文献１に記載の技術においては、間接波として、他方の距離センサから送信された探査波が１つの反射点でのみ反射している間接波を想定している。しかし、例えば、探査波を送信された方向の障害物の位置または形状によっては、探査波が同一物体で複数回反射する多重反射が生じる。この場合、距離センサが、他方の距離センサから送信された探査波が２つ以上の反射点で反射した反射波である、多重反射の間接波を受信することが想定される。多重反射が発生する状況においては、間接波から求められる距離情報に誤差が含まれる。このため、例えば、誤差が含まれた距離情報を使用して２円交点処理を行った場合、障害物が存在していない位置において交点が算出されることもある。このように、従来の方法を使用した場合、多重反射が発生する状況においては、障害物の位置を正確に特定できないという問題がある。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

本開示の一形態によれば、障害物検出装置が提供される。この障害物検出装置（１００）は、第１距離センサ（１０Ａ）および第２距離センサ（１０Ｂ）を使用して、障害物の位置を検出する。第１距離センサは、第１周波数を有する第１探査波を送信し、第１探査波が障害物で反射した反射波であって、第１周波数を有する第１反射波を受信する。第２距離センサは、第１周波数とは異なる周波数である第２周波数を有する探査波を送信し、第２探査波が障害物で反射した反射波であって、第２周波数を有する第２反射波を受信する。障害物検出装置は、第１距離センサが受信した第１反射波から第１距離センサから障害物までの第１距離を測定し、第２距離センサが受信した第２反射波から第２距離センサから障害物までの第２距離を測定する測定部（１１０）と、測定された第１距離および第２距離と、第１距離センサと第２距離センサとの間隔とから、障害物の位置を示す位置座標を求める位置算出部（１２０）と、を備える。

このような態様によれば、障害物検出装置は、障害物までの距離の測定のために使用する反射波として、第１距離センサが第１周波数において受信した第１反射波と第２距離センサが第２周波数において受信した第２反射波とだけを使用する。即ち、障害物検出装置は、障害物までの距離の測定のために使用する反射波として、直接波のみを使用する。障害物までの距離の測定に間接波が使用されないため、多重反射が発生するような状況においても、測定された距離に誤差が含まれず、障害物の位置を正確に検出することができる。

障害物検出システム１の概略構成を示すブロック図である。 車両に搭載された距離センサと物体との位置関係を示す図である。 それぞれの距離センサから見た物体の方向を示す角度を示す図である。 反射波の受信を検出する方法を説明するための図である。 多重反射が発生している状況を表す図である。 帯域幅の設定の一例を説明するための図である。 帯域幅の設定の他の例を説明するための図である。 路面反射波を説明するための図である。 路面反射波を含む反射波の受信強度の時間変化を表した図である。 路面反射強度と入射角度との関係を表した図である。 受信強度が０となる時刻を算出する方法を説明するための図である。 受信強度が０となる時刻を算出する他の方法を説明するための図である。 複数のピークが同一の物体における反射であるか否かを判別する方法を説明するための図である。 複数のピークの大小関係に応じて、反射点の方向を示す角度を算出する方法を説明するための図である。 それぞれの距離センサから見た物体の方向を示す角度を示す図である。 複数のピークの大小関係に応じて、反射点の方向を示す角度を算出する方法を説明するための図である。 複数のピークの大小関係に応じて、反射点の方向を示す角度を算出する方法を説明するための図である。 距離センサと物体との位置関係を示す他の例を示す図である。 他の実施形態２における送信信号の周波数の設定の例を説明するための図である。

Ａ１．実施形態１
図１に示すように、実施形態において、車両の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出システム１を説明する。障害物検出システム１は、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂと、送受信回路２０と、警報部３０と、障害物検出装置１００とを備える。

図２に示すように、障害物検出システム１は、車両Ａ１の周囲にある障害物である物体Ｍ１の位置を検出するため車両Ａ１に搭載されたシステムである。障害物検出システム１は、車両Ａ１に備えられた距離センサ１０Ａおよび１０Ｂを使用して、物体Ｍ１の位置を検出する。物体Ｍ１を対象物ともよぶ。実施形態においては、物体Ｍ１は、直方体の形状を有した物体であると仮定する。距離センサ１０Ａおよび１０Ｂは、車両Ａ１のフロントバンパーに設置されている。距離センサ１０Ａおとび１０Ｂは、圧電素子が用いられた超音波センサである。距離センサ１０Ａおよび１０Ｂは、探査波として超音波を送信する。また、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂは、探査波が車両Ａ１の周囲にある物体Ｍ１により反射された反射波を受信する。距離センサ１０Ａを第１距離センサともよぶ。距離センサ１０Ｂを第２距離センサともよぶ。

図２に示すように、実施形態においては、車幅方向がＸ軸、車高方向がＹ軸、車両Ａ１の進行方向がＺ軸と設定される。距離センサ１０Ａは、車高方向において、距離センサ１０Ｂより高い位置に配置されている。距離センサ１０Ａおよび１０Ｂの、Ｘ軸上における位置と、Ｚ軸上における位置は同じであることが好ましい。距離センサ１０Ａおよび１０Ｂの、Ｘ軸上における位置とＺ軸上における位置とにズレがある場合には、ズレの量があらかじめ設定された範囲内となるよう設定されているものとする。距離センサ１０Ａは、あらかじめ設定された周波数で探査波を送信し、反射波を受信する。距離センサ１０Ａが送信する探査波を第１探査波ともよぶ。距離センサ１０Ａが受信する反射波を第１反射波ともよぶ。距離センサ１０Ｂは、距離センサ１０Ａが使用する周波数とは異なる周波数で探査波を送信し、反射波を受信する。距離センサ１０Ｂが送信する探査波を第２探査波ともよぶ。距離センサ１０Ｂが受信する反射波を第２反射波ともよぶ。

距離センサ１０Ａの使用する周波数と距離センサ１０Ｂの使用する周波数とを異なるように設定するとは、距離センサ１０が使用する帯域幅と、距離センサ１０Ｂが使用する帯域幅と、が互いに重ならないように設定することをいう。例えば、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが、圧電素子を使用したセンサである場合、それぞれのセンサで使用する圧電素子の形状を変えることで、２つのセンサの周波数の設定を異ならせることができる。距離センサ１０が使用する帯域幅を第１帯域幅ともよぶ。距離センサ１０Ｂが使用する帯域幅を第２帯域幅ともよぶ。

距離センサ１０Ａが使用する周波数と、距離センサ１０Ｂが使用する周波数とを異なるように設定するのは、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂにそれぞれ間接波を受信させないためである。障害物検出システム１においては、物体Ｍ１までの距離の測定のために使用する反射波として直接波だけを使用するからである。直接波は、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが受信する反射波のうち、自らが送信した探査波が車両Ａ１の周囲にある物体Ｍ１により反射された反射波のことである。間接波は、他方の距離センサが送信した探査波が車両Ａ１の周囲にある物体Ｍ１により反射された反射波である。周波数の設定の具体的な方法については後述する。距離センサ１０Ａが探査波を送信する周波数を第１周波数ともよぶ。距離センサ１０Ｂが探査波を送信する周波数を第２周波数ともよぶ。

図１に示すように、送受信回路２０は、障害物検出装置１００の制御に従って、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂを駆動し、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂに探査波を送信させる。また、送受信回路２０は、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが受信した反射波を示す受信信号を障害物検出装置１００に供給する。

警報部３０は、障害物検出装置１００により、車両Ａ１の周囲に、車両Ａ１に衝突する可能性がある物体Ｍ１が存在することが検出された場合に警報を出力する。

障害物検出装置１００は、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂを使用して、物体Ｍ１の位置を検出する。図２に示す例では、車両Ａ１の周囲に１つの物体Ｍ１がある例を示しているが、物体Ｍ１の数は２つ以上であってもよい。図１に示すように、障害物検出装置１００は、測定部１１０と、位置算出部１２０とを有する。測定部１１０および位置算出部１２０の機能は、車両Ａ１が備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）もしくはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により実現される。

測定部１１０は、あらかじめ設定されたタイミングで、送受信回路２０を介して距離センサ１０Ａおよび１０Ｂに探査波をそれぞれ送信させる。このとき、測定部１１０は、送信時刻を障害物検出装置１００が備えるメモリに記憶させておく。また、測定部１１０は、送受信回路２０を介して距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが受信した反射波を示す受信信号をそれぞれ受信すると、それらの受信時刻を障害物検出装置１００が備えるメモリに記憶させておく。

図３に示すように、距離センサ１０Ａと物体Ｍ１とを結ぶ直線は、距離センサ１０Ａから送信された探査波が物体Ｍ１で反射してから、反射波として距離センサ１０Ａに戻ってくるまでの反射波の経路を表す。距離センサ１０Ｂと物体Ｍ１とを結ぶ直線は、距離センサ１０Ｂから送信された探査波が物体Ｍ１で反射してから、反射波として距離センサ１０Ｂに戻ってくるまでの反射波の経路を表す。測定部１１０は、距離センサ１０Ａが受信した反射波を示す受信信号から、距離センサ１０Ａから物体Ｍ１における反射点までの距離Ｌ１を測定する。また、測定部１１０は、距離センサ１０Ｂが受信した反射波を示す受信信号から、距離センサ１０Ｂから物体Ｍ１における反射点までの距離Ｌ２を算出する。距離センサ１０Ａから物体Ｍ１までの距離を第１距離ともよぶ。距離センサ１０Ｂから物体Ｍ１までの距離を第２距離ともよぶ。

具体的には、まず、測定部１１０は、距離センサ１０Ａが探査波を送信した時刻から反射波を受信した時刻までの間の時間Ｔｒ１を求める。

図４の上段に示すように、測定部１１０は、距離センサ１０Ａにおける受信強度Ｖ１の時間変化を表した信号波形から、距離センサ１０Ａが反射波を受信した時刻を求める。測定部１１０は、距離センサ１０Ａが探査波を送信した時刻である時刻Ｔ０から、距離センサ１０Ａにおける受信強度Ｖ１があらかじめ設定された閾値Ｖｔｈ１を超えた時刻Ｔ１までの間の時間を、時間Ｔｒ１として求める。ここでは、設定された閾値Ｖｔｈ１を超えた時刻Ｔ１が、距離センサ１０Ａが反射波の受信した時刻とみなされる。

同様に、図４の下段に示すように、測定部１１０は、距離センサ１０Ｂにおける受信強度Ｖ２の時間変化を表した信号波形から、距離センサ１０Ｂが反射波を受信した時刻を求める。測定部１１０は、距離センサ１０Ｂが探査波を送信した時刻である時刻Ｔ０から、距離センサ１０Ｂにおける受信強度Ｖ２があらかじめ設定された閾値Ｖｔｈ２を超えた時刻Ｔ２までの間の時間を、時間Ｔｒ２として求める。設定された閾値Ｖｔｈ２を超えた時刻Ｔ２が、距離センサ１０Ｂが反射波の受信した時刻とみなされる。なお、図４に示す例では、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが同時に探査波を送信したものとする。

測定部１１０は、距離センサ１０Ａから物体Ｍ１における反射点までの距離Ｌ１を下記式（１）により算出する。なお、音速をＣと表す。
Ｌ１＝Ｃ・Ｔｒ１／２ ・・・（１）

同様に、測定部１１０は、距離センサ１０Ｂから物体Ｍ１における反射点までの距離Ｌ２を下記式（２）により算出する。
Ｌ２＝Ｃ・Ｔｒ２／２ ・・・（２）

前述のように、周波数の設定により、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂは、それぞれ他方の距離センサから送信された探査波の反射波を受信しないように制御されている。よって、測定部１１０は、直接波だけを使用して距離Ｌ１およびＬ２を算出する。直接波だけを使用して距離Ｌ１およびＬ２を算出する利点を以下に記載する。

図５に示すように、探査波を送信された方向にある障害物の位置または形状によっては多重反射が発生することがある。例えば、屋内の駐車スペースの壁の一部が突出していることがある。図示する例では、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが、車幅方向に沿って配置されている。破線で示す距離センサ１０Ａから送信された探査波は、２つの地点において反射した後、距離センサ１０Ｂに到達している。破線で示す距離センサ１０Ｂから送信された探査波も、２つの地点において反射した後、距離センサ１０Ａに到達している。このように、図５においては、探査波が同一物体で複数回反射する多重反射が生じている。なお、実線は、直接波を表す。測定部１１０は、探査波を送信してから反射波を受信するまでの時間から、障害物までの距離を算出する。しかしながら、多重反射が発生するような状況においては、２つ以上の地点において探査波が反射するため、１つの地点において探査波が反射した場合に比べ、反射波を受信するまでの時間が長くなることが想定される。このため、算出された障害物までの距離に誤差が含まれてしまう。

これに対し、実施形態においては、距離Ｌ１およびＬ２の算出に直接波だけが使用されるので、測定された距離Ｌ１およびＬ２に誤差が含まれない。

図３に示すように、位置算出部１２０は、測定部１１０により算出された距離Ｌ１およびＬ２を使用して、物体Ｍ１における反射点の位置を示す位置座標を算出する。距離センサ１０Ａからの鉛直線と路面とが交わる点を原点（０，０，０）とする。位置算出部１２０は、物体Ｍ１における反射点の位置として、ＸＹＺ直交座標系における位置座標を求める。

具体的には、まず、位置算出部１２０は、距離センサ１０Ａから見た反射点の方向を表す角度θ１と、距離センサ１０Ｂから見た反射点の方向を表す角度θ２とをそれぞれ求める。角度θ１は、距離センサ１０Ａから見た反射点の方向が、水平方向に対してなす角度をいう。角度θ２は、距離センサ１０Ｂから見た反射点の方向が、水平方向に対してなる角度をいう。なお、理解を容易にするため、図３においては、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが送信した探査波の図示を省略している。

位置算出部１２０は、下記式（３）により角度θを算出する。なお、距離センサ１０Ａと距離センサ１０Ｂとの間の距離を間隔ｄ１とする。間隔ｄ１は、距離センサ１０ＡのＹ軸方向の位置を表す高さｈｓ１と、距離センサ１０ＢのＹ軸方向の位置を表す高さｈｓ２と、の差である。
θ１＝ａｒｃｓｉｎ｛－（Ｌ１^２＋ｄ１^２－Ｌ２^２）／（２・Ｌ１・ｄ１）｝・・・（３）

位置算出部１２０は、下記式（４）により角度θ２を算出する。なお、図示する例では、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが受信した反射波がいずれも同じ反射点で反射しているので、位置算出部１２０は、角度θ１または角度θ２のいずれかを算出すればよい。
θ２＝ａｒｃｓｉｎ｛－（Ｌ２^２＋ｄ１^２－Ｌ１^２）／（２・Ｌ２・ｄ１）｝・・・（４）

その後、位置算出部１２０は、距離センサ１０Ａから送信された探査波が反射した反射点のＹ軸上の位置ｙ１を下記式（５）により算出する。さらに、位置算出部１２０は、距離センサ１０Ｂから送信された探査波が反射した反射点のＹ軸上の位置ｙ２を下記式（６）により算出する。なお、図示する例では、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが受信した反射波がいずれも同じ反射点で反射している。この場合、ｙ１＝ｙ２とみなすことができる。式（５）または式（６）により、位置ｙ１および位置ｙ２を算出することができる。
ｙ１＝ｈｓ１－Ｌ１ｓｉｎθ１ ・・・（５）
ｙ２＝ｈｓ２－Ｌ２ｓｉｎθ２ ・・・（６）

加えて、位置算出部１２０は、距離センサ１０Ａから送信された探査波が反射した反射点のＺ軸上の位置ｚ１を下記式（７）により算出する。さらに、位置算出部１２０は、距離センサ１０Ｂから送信された探査波が反射した反射点のＺ軸上の位置ｚ２を下記式（８）により算出する。図示する例では、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが受信した反射波がいずれも同じ反射点で反射している。この場合、ｚ１＝ｚ２とみなすことができる。式（７）または式（８）により、位置ｚ１および位置ｚ２を算出することができる。
ｚ１＝Ｌ１ｃｏｓθ１ ・・・（７）
ｚ２＝Ｌ２ｃｏｓθ２ ・・・（８）

位置算出部１２０は、例えば、算出された物体Ｍ１における反射点の位置座標から、物体Ｍ１と車両Ａ１との距離があらかじめ設定された距離以下である場合、物体Ｍ１が車両Ａ１に衝突する可能性があると判別する。この場合、位置算出部１２０は、その旨を警報部３０に通知する。

以上説明したように、実施形態においては、物体Ｍ１までの距離Ｌ１およびＬ２の測定に間接波が使用されないため、多重反射が発生するような状況においても、測定された距離に誤差が含まれず、障害物の位置を正確に検出することができる。また、距離Ｌ１およびＬ２に測定に間接波が使用されないため、直接波および間接波を使用して距離を算出する場合に比べて、演算量を低減することができる。よって、距離の測定に要する時間を短縮することができる。

Ａ２．実施形態２
実施形態２においては、距離センサ１０Ａおよび距離センサ１０Ｂが使用する周波数の設定についての具体的な方法を説明する。前述したように距離センサ１０Ａの帯域幅と距離センサ１０Ｂの帯域幅とは重ならないように設定される。帯域幅は、上限周波数と下限周波数の間の範囲のことである。

図６に示す例では、距離センサ１０Ａの受信感度は、共振周波数ｆ０１において最も高くとなる。距離センサ１０Ｂの受信感度は、共振周波数ｆ０２において最も高くなる。ここで、距離センサ１０Ａの受信感度の最大値から３デジベル低下したときの周波数のうち、低い方を下限周波数ｆ１１とし、高い方を上限周波数ｆ１２とする。また、距離センサ１０Ｂの受信感度の最大値から３デシベル低下したときの周波数のうち、低い方を下限周波数ｆ２１とし、高い方を上限周波数ｆ２２とする。下限周波数ｆ１１から上限周波数ｆ１２までを、距離センサ１０Ａの帯域幅ＢＷ１とする。下限周波数ｆ２１から上限周波数ｆ２２までを、距離センサ１０Ｂの帯域幅ＢＷ２とする。このとき、下記式（９）を満たすように、帯域幅ＢＷ１およびＢＷ２を設定する。なお、ＢＷ１＝ｆ１２－ｆ１１、ＢＷ２＝ｆ２２－ｆ２１である。
ｆ０１＋１／２・ＢＷ１≦ｆ０２－１／２・ＢＷ２ ・・・（９）

なお、図６では、距離センサ１０Ａの上限周波数ｆ１２と、距離センサ１０Ｂの下限周波数ｆ２１と、の間に差がある例を示している。

図７に示すように、図６に比べて帯域幅ＢＷ１と帯域幅ＢＷ２とが近づくように、帯域幅ＢＷ１およびＢＷ２を設定してもよい。図示する例では、距離センサ１０Ａの上限周波数ｆ１２と、距離センサ１０Ｂの下限周波数ｆ２１と、が重なっている。この場合も、上記の式（９）を満たすため、図６に示す例と同様の効果が期待できる。

このように、距離センサ１０Ａにおける帯域幅ＢＷ１と、距離センサ１０Ｂにおける帯域幅ＢＷ２とは、受信感度が最大値から半減するまでの範囲において互いに重ならないように設定される。よって、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂは、それぞれ他方の距離センサから送信された探査波の反射波については十分な受信感度を得ることができない。例えば、距離センサ１０Ａに、距離センサ１０Ｂが送信した探査波の反射波が到達したとしても、信号の強度が弱いため、距離センサ１０Ａは、その信号を検出することができないと考えられる。あるいは、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが受信した信号が、あらかじめ設定された受信強度以下である場合、測定部１１０はその信号が間接波であると検出してもよい。このように簡易な方法により、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが、それぞれ自らが送信した探査波の反射波だけを受信するように制御することができる。

この場合も、実施形態１と同様に、多重反射が発生するような状況においても、測定された距離に誤差が含まれず、障害物の位置を正確に検出することができる。

Ａ３．実施形態３
実施形態３においては、距離センサ１０Ａと距離センサ１０Ｂとのうち、車高方向において高い位置に配置されている距離センサの使用する周波数を、他方の距離センサより低く設定する。

図８に示すように、距離センサ１０Ａが、距離センサ１０Ｂより車高方向において高い位置に配置されているとする。この場合、距離センサ１０Ａが使用する周波数は、距離センサ１０Ｂが使用する周波数より低くなるように設定されることが好ましい。理由を以下に説明する。図８に示すように、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが送信した探査波は、路面で反射することがある。以下、路面で反射した反射波を路面反射波とよぶ。図示する例では、路面反射波のうち、入射角度θＧ１の路面反射波が距離センサ１０Ａにより受信される例を示す。

図９に示すように、距離センサ１０Ａは、物体Ｍ１で反射した反射波Ｗ１と路面反射波Ｗ２とが合成された合成波Ｗ３を受信する。図示する波形においては、一点鎖線で表した波が反射波Ｗ１である。破線で表した波が路面反射波Ｗ２である。実線で表した波が合成波Ｗ３である。距離センサ１０Ｂも同様に、物体Ｍ１で反射した反射波Ｗ１と路面反射波Ｗ２とが合成された合成波Ｗ３を受信する。距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが検出するべきものは物体Ｍ１であるため、路面反射波Ｗ２は、ノイズ成分といえる。

また、距離センサ１０Ａは、距離センサ１０Ｂより高い位置に配置されているため、距離センサ１０Ａへの路面反射波の入射角度θＧ１は、距離センサ１０Ｂへの路面反射波の入射角度より大きくなる。

図１０に示すように、路面反射波の受信強度である路面反射強度は、距離センサへの入射角度が大きくなるほど強くなる傾向がある。よって、距離センサ１０Ａが受信する路面反射波の受信強度は、距離センサ１０Ｂが受信する路面反射波の受信強度より強いといえる。即ち、距離センサ１０Ａが受信するノイズ成分は、距離センサ１０Ｂが受信するノイズ成分より大きくなる。障害物検出システム１においては、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂを使用して障害物を検出するため、一方の距離センサに入力されるノイズ成分と、他方のセンサに入力されるノイズ成分との差が大きくなることは好ましくない。

また、図１０に示すように、高い周波数を有する路面反射波と、低い周波数を有する路面反射波とを比較すると、高い周波数を有する路面反射波の路面反射強度Ｒ１が、低い周波数を有する路面反射波の路面反射強度Ｒ２より高くなる傾向がある。

よって、車高方向において高い位置に配置されている距離センサの使用する周波数を、他方の距離センサより低く設定する。路面反射波の入射角度が大きくなるために路面反射波の受信強度が強い距離センサ１０Ａが使用する周波数を、路面反射波の入射強度が低い距離センサ１０Ｂが使用する周波数より、低く設定する。距離センサ１０Ａにおいて使用する周波数を、距離センサ１０Ｂより低く設定することにより、距離センサ１０Ａにおいて路面反射波の路面反射強度を低減できる。よって、距離センサ１０Ａが受信する路面反射波に起因するノイズと、距離センサ１０Ｂが受信する路面反射波に起因するノイズとの、大きさの差を小さくすることができる。

Ａ４．実施形態４
実施形態１においては、測定部１１０は、受信強度が閾値を超えた時刻を、反射波が受信された時刻として、距離センサと反射点との間の距離を算出した。あるいは、反射波の受信時刻は他の方法で判別されてもよい。例えば、測定部１１０は、ピークの時刻から算出された反射波の受信強度がゼロとなる時刻を、反射波が受信された時刻と判別してもよい。ピークとは、反射波の受信強度の時間変化を表した波形において、例えば、傾きを示す値が正の値から負の値に変化した点をいうものとする。ピークのことを極大点ともよぶ。

図１１に示すように、測定部１１０は、受信強度Ｖ１が閾値Ｖｔｈ１を超えた時点における、受信強度の傾きＫ１をＫ１＝ΔＶ１／Δｔにより算出する。傾きＫ１は、受信強度Ｖ１が閾値Ｖｔｈ１を超えた時点における、信号波形の接線の傾きである。Δｔは、あらかじめ決められた短い期間である。ΔＶ１は、Δｔが表す期間における受信強度Ｖ１の変化量である。測定部１１０は、傾きＫ１を持つ接線において、受信強度Ｖ１が０となる時刻Ｔ１を算出する。同様に、測定部１１０は、受信強度Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２を超えた時点における、受信強度の傾きＫ２をＫ２＝ΔＶ２／Δｔにより算出する。傾きＫ２は、受信強度Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２を超えた時点における、信号波形の接線の傾きである。測定部１１０は、傾きＫ２を持つ接線において、受信強度Ｖ２が０となる時刻Ｔ２を算出する。測定部１１０は、このようにして求めた時刻Ｔ１、Ｔ２を使用することにより、より正確な距離Ｌ１、Ｌ２を算出することができる。

図１２に示すように、別の方法として、測定部１１０は、障害物検出装置１００が備えるメモリにあらかじめ記憶されている距離センサ１０Ａの受信波形を、閾値を超えた直後に発生したピークの受信強度に応じて拡大または縮小する。測定部１１０は、拡大または縮小した波形において、ピークが発生する前に受信強度が０となる時刻を時刻ｔ１１として、ピークが発生した後に受信強度が０となる時刻を、時刻ｔ１２として算出してもよい。測定部１１０は、同様に、あらかじめ記憶されている距離センサ１０Ｂの受信波形から、時刻ｔ２１、ｔ２２を算出してもよい。あらかじめ記憶されている受信波形は次のように用意することができる。距離センサ１０Ａおよび１０Ｂそれぞれが、例えば、正対する壁に向けて探査波を送信し、壁で反射した反射波を受信する。受信された反射波の波形を受信波形としてメモリにあらかじめ記憶しておいてもよい。測定部１１０は、このようにして求めた時刻ｔ１１を時刻Ｔ１として、時刻ｔ２１をＴ２として使用することにより、より正確な距離Ｌ１、Ｌ２を算出することができる。

Ａ５．実施形態５
実施形態においては、図４に示すように、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂがそれぞれ受信した信号を表す信号波形に１つのピークが含まれている例を説明した。しかしながら、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂの受信信号を表す信号波形それぞれに複数のピークが含まれていることがある。

図１３に示すように、受信信号を表した信号波形において、時刻Ｔｐｋ１、時刻Ｔｐｋ２、時刻Ｔｐｋ３にピークが発生している。各ピークを有する反射波は、異なる物体において反射した反射波である場合もある。あるいは、各ピークを有する反射波は、同一の物体において反射した反射波である場合もある。例えば、同じ物体の上端部と、下端部とにおいてそれぞれ探査波が反射することがある。この場合、上端部で反射した反射波と、下端部で反射した反射波とは、それぞれの経路の長さに差が生じる。このような場合、受信信号を表す信号波形においては、上端部で反射した反射波が有するピークが先に表れ、その後、下端部で反射した反射波が有するピークが表れることがある。

よって、測定部１１０は、時間軸上において隣り合う２つのピークの時刻差が、あらかじめ設定された時間以下であるときには、各ピークを有する反射波がいずれも、同一の物体において反射したものであると判別する。あらかじめ設定された時間を基準値ともよぶ。また、測定部１１０は、時間軸上において隣り合う２つのピークの時刻の差が、あらかじめ設定された時間を超えるときには、各ピークを有する反射波が、異なる物体において反射したものであると判別する。測定部１１０は、時間軸上において隣り合う２つのピークの組み合わせ毎に、２つのピークの時刻の差を算出し、２つのピークそれぞれが表す反射波がいずれも、同一の物体において反射したものであるか否かを判別する。

図１３に示す例においては、時刻Ｔｐｋ１と時刻Ｔｐｋ２との差Ｔ１２が、あらかじめ設定された時間内であるとする。この場合、測定部１１０は、時刻Ｔｐｋ１におけるピークを有する反射波と時刻Ｔｐｋ２におけるピークを有する反射波とが、同一の物体において反射したものであると判別する。例えば、測定部１１０は、破線で囲んだ、時刻Ｔｐｋ１の前後の設定された期間と時刻Ｔｐｋ２の前後の設定された期間とを含む期間Ｔ４に受信した反射波を、同一の物体において反射した反射波であると判別する。

また、時刻Ｔｐｋ２と時刻Ｔｐｋ３との差Ｔ２３が、あらかじめ設定された時間を超えているとする。この場合、測定部１１０は、時刻Ｔｐｋ２におけるピークを有する反射波と時刻Ｔｐｋ３におけるピークを有する反射波とは異なる物体において反射した反射波をそれぞれ表すと判別する。

また、測定部１１０は、３つ以上のピークがあらかじめ設定された時間内に発生している場合も、各ピークを有する反射波がいずれも、同一の物体において反射したものであると判別してもよい。上記の構成により、同一の物体からの反射波であるか否かを容易に判別することができる。

受信信号を表した信号波形において、複数のピークが発生している場合、反射点までの距離は以下のように算出することができる。

図１４の上段に示すように、距離センサ１０Ａが受信した信号を表す信号波形にピークｐ１１とピークｐ１２とが含まれているとする。測定部１１０により、先に発生したピークｐ１１を有する反射波と、次に発生したピークｐ１２を有する反射波とが、同一の物体Ｍ１で反射した反射波であると判別されたとする。また、図１４の下段に示すように、距離センサ１０Ｂが受信した信号を表す信号波形にピークｐ２１とピークｐ２２とが含まれているとする。測定部１１０により、先に発生したピークｐ２１を有する反射波と、次に発生したピークｐ２２を有する反射波とが、同一の物体Ｍ１で反射した反射波であると判別されたとする。

図１５においては、距離センサ１０Ａが受信した反射波を破線で、距離センサ１０Ｂが受信した反射波を一点鎖線で表す。なお、理解を容易にするため、それぞれの距離センサが送信した探査波の図示は省略している。距離センサ１０Ａおよび１０Ｂは、正対する面を有する物体で反射した反射波を受信したとする。物体Ｍ１の上端部および下端部においては、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂに正対する面が限られている。さらに、物体Ｍ１の上端部の方が、路面と接している物体Ｍ１の下端部に比べて、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂに正対する面の面積が小さい。このため、物体Ｍ１の上端部からの反射波の受信強度は、物体Ｍ１の下端部からの反射波の受信強度よりも小さくなる。

よって、図１４の上段に示す、後に発生したピークｐ１２は、距離センサ１０Ａが受信した反射波であって物体Ｍ１における路面近傍で反射した反射波が有するピークである。距離センサ１０Ａが受信するこの反射波を第３反射波ともよぶ。図１５に示すように、距離センサ１０Ａと物体Ｍ１における路面近傍の反射点との距離を距離Ｌ１２とする。また、図１４の上段に示す、先に発生したピークｐ１１は、距離センサ１０Ａが受信した反射波であって物体Ｍ１における上端近傍で反射した反射波が有するピークである。距離センサ１０Ａが受信するこの反射波を第１反射波ともよぶ。図１５に示すように、距離センサ１０Ａと物体Ｍ１における上端近傍の反射点との距離を距離Ｌ１１とする。

図１４の下段に示す、後に発生したピークｐ２２は、距離センサ１０Ｂが受信した反射波であって物体Ｍ１における路面近傍で反射した反射波が有するピークである。距離センサ１０Ｂが受信するこの反射波を第４反射波ともよぶ。図１５に示すように、距離センサ１０Ｂと物体Ｍ１における路面近傍の反射点との距離を距離Ｌ２２とする。また、図１４の下段に示す、先に発生したピークｐ２１は、距離センサ１０Ｂが受信した反射波であって物体Ｍ１における上端近傍で反射した反射波が有するピークである。距離センサ１０Ｂが受信するこの反射波を第２反射波ともよぶ。図１５に示すように、距離センサ１０Ｂと物体Ｍ１における上端近傍の反射点との距離を距離Ｌ２１とする。

測定部１１０は、距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２を以下のように算出する。まず、測定部１１０は、上述の式（１）により距離Ｌ１１を算出する。具体的には、測定部１１０は、探査波を送信した時刻から時刻ｔ１１までの時間を音速Ｃに乗じ、得られた値を２で割ることにより、距離Ｌ１１を算出する。測定部１１０は、探査波を送信した時刻から時刻ｔ１２までの時間を音速Ｃに乗じ、得られた値を２で割ることにより、距離Ｌ１２を算出する。同様に、測定部１１０は、探査波を送信した時刻から時刻ｔ２１までの時間を音速Ｃに乗じ、得られた値を２で割ることにより、距離Ｌ２１を算出する。測定部１１０は、探査波を送信した時刻から時刻ｔ２２を音速Ｃに乗じ、得られた値を２で割ることにより、距離Ｌ２２を算出する。反射波の受信強度がゼロとなる時刻ｔ１１、ｔ１２、ｔ２１、ｔ２２は、例えば、図１１または図１２に示した方法によりそれぞれ算出することができる。

また、距離センサ１０Ａが受信した信号を表す信号波形に含まれる少なくとも２つのピークと距離センサ１０Ｂが受信した信号を表す信号波形に含まれる少なくとも２つのピークとが、同一の物体で反射した反射波を表すと判別されたとする。この場合、位置算出部１２０は、距離センサ１０Ａの受信信号を表す信号波形における少なくとも２つのピークそれぞれの受信強度の大小関係と、距離センサ１０Ｂの受信信号を表す信号波形における少なくとも２つのピークそれぞれの受信強度の大小関係と、に応じて、物体Ｍ１が存在する方向を示す角度を算出する方法を異ならせる。以下に、（ａ）Ｖ１１≦Ｖ１２かつＶ２１≦Ｖ２２である場合、（ｂ）Ｖ１１＜Ｖ１２かつＶ２１≧Ｖ２２である場合、（ｃ）Ｖ１１≧Ｖ１２かつＶ２１≧Ｖ２２である場合、それぞれについて、角度θ１１、θ１２、θ２１、θ２２の算出方法を説明する。

図１５に示すように、角度θ１１は、距離センサ１０Ａから見た物体Ｍ１における上端近傍の反射点が存在する方向が、水平方向に対してなす角度をいう。角度θ１２は、距離センサ１０Ａから見た物体Ｍ１における路面近傍の反射点が存在する方向が、水平方向に対してなす角度をいう。角度θ２１は、距離センサ１０Ｂから見た物体Ｍ１における上端近傍の反射点が存在する方向が、水平方向に対してなす角度をいう。角度θ２２は、距離センサ１０Ｂから見た物体Ｍ１における路面近傍の反射点が存在する方向が、水平方向に対してなす角度をいう。

（ａ）Ｖ１１≦Ｖ１２かつＶ２１≦Ｖ２２である場合の角度の算出方法
図１４に示すように、それぞれのピークの受信強度について、Ｖ１１≦Ｖ１２かつＶ２１≦Ｖ２２である場合の角度θ１１、θ１２、θ２１、θ２２の算出方法を説明する。例えば、物体Ｍ１の高さｈｔが、低い方の距離センサ１０Ｂの高さｈｓ２より低い場合に、Ｖ１１≦Ｖ１２かつＶ２１≦Ｖ２２となることが考えられる。距離センサ１０Ａが受信する反射波のうち、物体Ｍ１の下端部で反射した反射波の方が、物体Ｍ１の上端部で反射した反射波より受信強度が強くなることが想定されるからである。距離センサ１０Ｂが受信する反射波についても同様である。

具体的には、位置算出部１２０は、算出された距離Ｌ１１およびＬ２１を用いて、上述した式（３）により角度θ１１を算出する。位置算出部１２０は、距離Ｌ１１およびＬ２１を用いて、上述した式（４）によりθ２１を算出する。また、位置算出部１２０は、算出された距離Ｌ１２およびＬ２２を用いて、上述した式（３）により角度θ１２を算出する。位置算出部１２０は、距離Ｌ１２およびＬ２２を用いて、上述した式（４）によりθ２２を算出する。

（ｂ）Ｖ１１＜Ｖ１２かつＶ２１≧Ｖ２２である場合の角度の算出方法
図１６に示すように、それぞれのピークの受信強度について、Ｖ１１＜Ｖ１２かつＶ２１≧Ｖ２２である場合の角度θ１１、θ１２、θ２１、θ２２の算出方法を説明する。例えば、物体Ｍ１の高さｈｔが、距離センサ１０Ａの高さｈｓ１より小さく、距離センサ１０Ｂの高さｈｓ２以上である場合に、Ｖ１１＜Ｖ１２かつＶ２１≧Ｖ２２となることが考えられる。距離センサ１０Ｂから送信された探査波は、物体Ｍ１において、距離センサ１０Ｂの正面方向と、路面近傍とで、反射すると考えられるからである。

この場合、距離センサ１０Ｂから送信され、距離センサ１０Ｂの正面方向において物体Ｍ１で反射した反射波の受信強度は、距離センサ１０Ｂから送信され、路面付近で反射した反射波の受信強度以上となることが想定される。また、物体Ｍ１の高さｈｔは、距離センサ１０Ａの高さｈｓ１より低いため、距離センサ１０Ａから送信され、路面近傍で反射した反射波の受信強度は、距離センサ１０Ａから送信され、物体Ｍ１の他の箇所で反射した反射波の受信強度より強くなると想定される。他の箇所は、例えば、物体Ｍ１の上端近傍である。また、距離センサ１０Ｂの正面方向における反射点から距離センサ１０Ｂまでの距離は、路面近傍における反射点から距離センサ１０Ｂまでの距離より短くなる。このため、先に発生したピークを有する反射波が、距離センサ１０Ｂの正面方向において物体Ｍ１で反射した反射波であると考えられる。距離センサ１０Ａが受信する反射波についても同様である。

具体的には、位置算出部１２０は、算出された距離Ｌ１２およびＬ２２を用いて、上述した式（３）により角度θ１２を算出する。位置算出部１２０は、距離Ｌ１２およびＬ２２を用いて、上述した式（４）によりθ２２を算出する。位置算出部１２０は、角度θ２１を０度とする。位置算出部１２０は、角度θ１１については算出不可能であると判別する。

（ｃ）Ｖ１１≧Ｖ１２かつＶ２１≧Ｖ２２である場合の角度の算出方法
図１７に示すように、それぞれのピークの受信強度について、Ｖ１１≧Ｖ１２かつＶ２１≧Ｖ２２である場合の角度θ１１、θ１２、θ２１、θ２２の算出方法を説明する。例えば、物体Ｍ１の高さｈｔが、高い方に配置されている距離センサ１０Ａの高さｈｓ１と等しい、あるいは、大きい場合に、Ｖ１１≧Ｖ１２かつＶ２１≧Ｖ２２となることが考えられる。距離センサ１０Ａおよび１０Ｂからそれぞれ送信された探査波は、物体Ｍ１において、それぞれの距離センサの正面方向と、路面近傍とで、反射すると考えられるからである。この場合、距離センサ１０Ａから送信され、距離センサ１０Ａの正面方向において物体Ｍ１で反射した反射波の受信強度は、距離センサ１０Ａから送信され、路面付近で反射した反射波の受信強度以上となることが想定される。また、距離センサ１０Ａの正面方向における反射点から距離センサ１０Ａまでの距離は、路面近傍における反射点から距離センサ１０Ａまでの距離より短くなる。このため、先に発生したピークを有する反射波が、距離センサ１０Ａの正面方向において物体Ｍ１で反射した反射波であると考えられる。距離センサ１０Ｂについても同様である。

具体的には、位置算出部１２０は、算出された距離Ｌ１２およびＬ２２を用いて、上述した式（３）により角度θ１２を算出する。位置算出部１２０は、距離Ｌ１２およびＬ２２を用いて、上述した式（４）によりθ２２を算出する。位置算出部１２０は、角度θ１１、角度θ２１をそれぞれ０度とする。

上記のように、位置算出部１２０は、ピークの受信強度の大小関係に応じて、物体Ｍ１が存在する方向を示す角度を算出する方法を異ならせる。よって、距離センサ１０Ａの受信信号の信号波形に含まれる複数の極大点の大小関係と、距離センサ１０Ｂの受信信号の信号波形に含まれる複数の極大点の大小関係と、が異なる場合に、物体Ｍ１が存在する方向を誤検出してしまうことを防止することができる。

また、実施形態５のように、１つの距離センサが受信した反射波から２つの角度が算出された場合、位置算出部１２０は、反射点の座標を式（１０）～（１７）により算出する。
ｙ１１＝ｈｓ１－Ｌ１１ｓｉｎθ１１ ・・・（１０）
ｚ１１＝Ｌ１１ｃｏｓθ１１ ・・・（１１）
ｙ１２＝ｈｓ１－Ｌ１２ｓｉｎθ１２ ・・・（１２）
ｚ１２＝Ｌ１２ｃｏｓθ１２ ・・・（１３）
ｙ２１＝ｈｓ２－Ｌ２１ｓｉｎθ２１ ・・・（１４）
ｚ２１＝Ｌ２１ｃｏｓθ２１ ・・・（１５）
ｙ２２＝ｈｓ２－Ｌ２２ｓｉｎθ２２ ・・・（１６）
ｚ２２＝Ｌ２２ｃｏｓθ２２ ・・・（１７）

Ａ６．実施形態６
実施形態５において、位置算出部１２０は、算出した座標値から物体Ｍ１の高さｈｔを検出する。位置算出部１２０は、距離センサ１０Ａが測定した距離Ｌ１１およびＬ１２からそれぞれ算出された反射点のｙ座標の値ｙ１１およびｙ１２を使用して、式（１８）により物体Ｍ１の高さｈｔを検出してもよい。
ｈｔ＝ｙ１１－ｙ１２ ・・・（１８）

あるいは、位置算出部１２０は、距離センサ１０Ｂが測定した距離Ｌ２１およびＬ２２からそれぞれ算出された反射点のｙ座標の値ｙ２１およびｙ２２を使用して、式（１９）により物体Ｍ１の高さｈｔを検出してもよい。
ｈｔ＝ｙ２１－ｙ２２ ・・・（１９）

なお、上記の式（１８）または（１９）により求められた物体Ｍ１の高さｈｔは、物体Ｍ１が少なくとも有する高さを表している。

ただし、位置算出部１２０は、図１３あるいは図１４に示すように、距離センサ１０Ｂの受信信号を表す信号波形において先に発生したピークの受信強度Ｖ２１が、後に発生したピークの受信強度Ｖ２２以上である場合には、高さｈｔの算出に上記の式を使用しない。位置算出部１２０は、距離センサ１０Ｂの高さ方向の位置ｈｓ２以上であると判別する。

図１４に示すように、距離センサ１０Ａの受信信号の信号波形において先に発生したピークの受信強度Ｖ１１が、後に発生したピークの受信強度Ｖ１２以上である場合、位置算出部１２０は、高さｈｔが距離センサ１０Ａの高さ方向の位置ｈｓ１以上であると判別する。

また、位置算出部１２０は、算出した反射点の座標値のｚ軸における値ｚ１１、ｚ１２、ｚ２１、ｚ２２にばらつきがある場合、高さｈｔの判別結果の信頼性が低いと判別する。具体的には、位置算出部１２０は、値ｚ１１、ｚ１２、ｚ２１、ｚ２２のばらつきを示す値があらかじめ設定された閾値を超える場合、値ｚ１１、ｚ１２、ｚ２１、ｚ２２にばらつきがあると判別する。このような構成により、物体Ｍ１が少なくとも有する高さを検出するとともに、高さについての検出結果の信頼性を判別することができる。

図１８に示すような形状を有している物体Ｍ２で、探査波が反射した場合には、値ｚ１１、ｚ１２、ｚ２１、ｚ２２のばらつきが大きくなることが想定されるからである。一方で、図２に示すように、物体Ｍ１が直方体の形状を有している場合には、値ｚ１１、ｚ１２、ｚ２１、ｚ２２のばらつきは小さいと考えられる。

Ｂ１．他の実施形態１
物体Ｍ１の高さは、学習済みの機械学習モデルを用いて推定することもできる。例えば、距離センサ１０Ａが受信した反射波と、距離センサ１０Ｂが受信した反射波とが同一の物体Ｍ１で反射した反射波であると判別されたとする。この場合、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂそれぞれの受信信号を表す波形から、ピークを含む一定の範囲の波形が切り出される。切り出された波形に含まれる、あらかじめ設定された期間毎の受信強度と、それぞれの受信強度に対応する時刻情報と、が学習済みの機械学習モデルに入力される。機械学習モデルは、物体Ｍ１の高さを出力する。よって、物体Ｍ１の高さを自動的に推定させることができる。

教師データとして、距離センサ１０Ａが受信した、既知の高さを有する物体で反射した反射波の受信強度および時刻情報と、距離センサ１０Ｂが受信した既知の高さを有する物体で反射した反射波の受信強度および時刻情報と、物体の高さと、を含むデータのセットが使用される。学習フェーズにおいては、教師データを使用して機械学習が実施される。

Ｂ２．他の実施形態２
実施形態２においては、距離センサ１０Ａの共振周波数ｆ０１とし、距離センサ１０Ｂの共振周波数ｆ０２と設定し、いずれの距離センサも一定の周波数の信号を探査波として送信する例を説明した。しかしながら、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが送信する信号は、周波数が時間経過とともに変化するものであってもよい。具体的には、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂは、三角波で変調した信号を送信信号として送信してもよい。この場合、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが送信する信号は、時間の経過とともに周波数が増加する上り区間と、時間の経過とともに周波数が減少する下り区間とを含むものとなる。この場合、実施形態２と同様に、帯域幅と距離センサ１０Ｂの帯域幅とは重ならないように設定される必要がある。

図１９に示すように、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂの送信信号の周波数は、時間経過とともに変化している。同じ時刻における、距離センサ１０Ａの送信信号の周波数ｆ１と、距離センサ１０Ｂの送信信号の周波数ｆ２と、は下記式を満たすように設定されているものとする。距離センサ１０Ａにおける送信信号の中心周波数をｆ０１、距離センサ１０Ｂにおける送信信号の中心周波数をｆ０２とする。距離センサ１０Ａにおける送信信号の上限の周波数をｆ１２、下限の周波数をｆ１１とする。距離センサ１０Ｂにおける送信信号の上限の周波数をｆ２２、下限の周波数をｆ２１とする。
ｆ２－ｆ１≧（（ｆ０２－ｆ２１）＋（ｆ１２－ｆ０１）） ・・・（２０）

Ｂ３．他の実施形態３
実施形態１から実施形態５においては、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが、探査波として超音波を送信する例を説明したが、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂは、探査波として電波を送信してもよい。この場合も、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが受信した反射波から、物体までの距離、物体の位置および物体が少なくとも有する高さを検出することができる。

実施形態１においては、距離センサ１０Ａおよび１０ＢのＹ軸上における位置が異なる例を説明した。しかしながら、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂを、Ｘ軸上において異なる位置に配置してもよい。この場合、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂの、Ｙ軸上における位置と、Ｚ軸上における位置は同じであることが好ましい。距離センサ１０Ａおよび１０Ｂの、Ｙ軸上における位置とＺ軸上における位置とにズレがある場合には、ズレの量があらかじめ設定された範囲内となるように設定されているものとする。

実施形態１から実施形態５においては、距離センサ１０Ａおよび１０Ｂが車両Ａ１のフロントバンパーに設けられている例を説明したが、車両Ａ１のリアバンパーにも一対の距離センサが設けられてもよい。

実施形態２においては、式（９）を満たすように、帯域幅ＢＷ１およびＢＷ２を設定する例を説明した。これは、距離センサ１０Ａにおける帯域幅ＢＷ１と、距離センサ１０Ｂにおける帯域幅ＢＷ２とが、受信感度が最大値から半減するまでの範囲において互いに重ならないようするためである。しかしながら、距離センサ１０Ａと距離センサ１０Ｂとが互いに干渉しないように、共振周波数ｆ０１およびｆ０２が設定されるのであれば、式（９）を満たすように帯域幅ＢＷ１およびＢＷ２を設定しなくてもよい。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０Ａ，１０Ｂ…距離センサ、１００…障害物検出装置、１１０…測定部、１２０…位置算出部

Claims (8)

1. 第１距離センサ（１０Ａ）および第２距離センサ（１０Ｂ）を使用して、障害物（Ｍ１）の位置を検出する障害物検出装置（１００）であって、
   前記第１距離センサは、第１周波数を有する第１探査波を送信し、前記第１探査波が前記障害物で反射した反射波であって、前記第１周波数を有する第１反射波を受信し、
   前記第２距離センサは、前記第１周波数とは異なる周波数である第２周波数を有する第２探査波を送信し、前記第２探査波が前記障害物で反射した反射波であって、前記第２周波数を有する第２反射波を受信し、
   障害物検出装置は、
   前記第１距離センサが受信した前記第１反射波から前記第１距離センサから前記障害物までの第１距離を測定し、前記第２距離センサが受信した前記第２反射波から前記第２距離センサから前記障害物までの第２距離を測定する測定部（１１０）と、
   測定された前記第１距離および前記第２距離と、前記第１距離センサと前記第２距離センサとの間隔とから、前記障害物の位置を示す位置座標を求める位置算出部（１２０）と、
   を備える障害物検出装置。
2. 請求項１に記載の障害物検出装置であって、
   前記第１距離センサの共振周波数がｆ０１、前記第２距離センサの共振周波数が、前記第１距離センサの共振周波数を下回るｆ０２であり、
   前記第１距離センサの共振周波数ｆ０１のときの受信感度から３デシベルが低下したときの受信感度における周波数であって、低い方の周波数ｆ１１を前記第１距離センサが使用する第１帯域幅における下限周波数とし、高い方の周波数ｆ１２を前記第１帯域幅における上限周波数とし、
   前記第２距離センサの共振周波数ｆ０２のときの受信感度から３デシベルが低下したときの受信感度における周波数であって、低い方の周波数ｆ２１を前記第２距離センサが使用する第２帯域幅における下限周波数とし、高い方の周波数ｆ２２を前記第２帯域幅における上限周波数としたときに、
   ｛ｆ０１＋１／２・（ｆ１２－ｆ１１）｝≦｛ｆ０２－１／２・（ｆ２２－ｆ２１）｝
   となるように、前記第１帯域幅および前記第２帯域幅が設定されている、
   障害物検出装置。
3. 請求項１または２に記載の障害物検出装置であって、
   前記第１距離センサおよび前記第２距離センサは車（Ａ１）に搭載されており、
   前記第１距離センサは、前記第２距離センサより車高方向において高い位置に配置されており、
   前記第１周波数は、前記第２周波数より低く設定されている、
   障害物検出装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の障害物検出装置であって、
   前記測定部は、
   反射波を表す信号波形に極大点が複数含まれる場合において、時間軸上において隣り合う少なくとも２つの極大点の組み合わせ毎に、前記組み合わせに含まれる少なくとも２つの極大点の発生した時刻差を算出し、
   算出した前記時刻差があらかじめ設定された基準値以下の場合、前記組み合わせに含まれる極大点は、同一の前記障害物からの前記反射波に含まれるものであると判別する、
   障害物検出装置。
5. 請求項４に記載の障害物検出装置であって、
   前記第１距離センサが前記障害物で反射した前記第１反射波を受信し、前記第２距離センサが同一の前記障害物で反射した前記第２反射波を受信し、前記第１反射波を表す信号波形および前記第２反射波を表す信号波形それぞれに極大点が少なくとも２つ含まれる場合に、
   前記第１距離センサが受信した前記第１反射波を表す信号波形に含まれる少なくとも２つの極大点それぞれの受信強度の大小関係と、前記第２距離センサが受信した前記第２反射波を表す信号波形に含まれる少なくとも２つの極大点それぞれの受信強度の大小関係と、に応じて、前記障害物が存在する方向を示す角度を算出する方法を異ならせる、
   障害物検出装置。
6. 請求項５に記載の障害物検出装置であって、
   前記第１距離センサが、前記第１反射波と、第３反射波とを受信した場合であって、
   前記障害物の高さは、前記第１反射波から算出された前記障害物の前記位置座標における高さ方向に沿った位置を表す値と、前記第３反射波から算出された前記障害物の前記位置座標における前記高さ方向に沿った位置を表す値と、の差以上であると判別する、
   障害物検出装置。
7. 請求項６に記載の障害物検出装置であって、
   前記第２距離センサが、前記第２反射波と、第４反射波とを受信した場合であって、
   前記第１反射波から算出された前記障害物の前記位置座標における前記車の進行方向に沿った位置を表す値と、前記第３反射波から算出された前記障害物の前記位置座標における前記車の進行方向に沿った位置を表す値と、前記第２反射波から算出された前記障害物の前記位置座標における前記車の進行方向に沿った位置を表す値と、前記第４反射波から算出された前記障害物の前記位置座標における前記車の進行方向に沿った位置を表す値と、のばらつきを示す値があらかじめ設定された閾値を超える場合、前記障害物の前記高さについての検出結果の信頼性が低いと判別する、
   障害物検出装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の障害物検出装置であって、
   前記第１距離センサが前記障害物で反射した前記第１反射波を受信し、前記第２距離センサが同一の前記障害物で反射した前記第２反射波を受信した場合であって、
   前記第１距離センサが受信した前記第１反射波の強度を時刻と対応付けた情報および前記第２距離センサが受信した前記第２反射波の強度を時刻と対応付けた情報を、学習済みの機械学習モデルに入力することにより、前記障害物の高さを推定する、
   障害物検出装置。

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