JP5627240B2 - 動的障害物判定装置 - Google Patents

Description

この発明は、探索対象が動的障害物であるか否かを判定する動的障害物判定装置に関するものである。

車両に搭載されたセンサを用いて障害物を検知する従来のシステムには、例えば特許文献１に開示されるものがある。このシステムでは、ドアミラーに取り付けた超音波センサによって、走行中はドアミラーの死角エリアにおける後続車両などを検知し、駐車時は車両側面付近の物体を監視し車両監視（盗難防止）システムとして機能する。

また、特許文献２に記載される無人搬送車の障害物検知装置は、無人搬送車の前方空間における超音波センサの検知エリアを時分割し、検知信号が得られたエリアの個数から検知信号にノイズが含まれるか否かを判定する。音響的ノイズは、音圧レベルが高いため、多数の検知エリアからの信号として超音波センサに受信される。従って、多数の検知エリアからの信号として受信された場合はノイズと判断することで、音響的ノイズによる誤検知を防止することができる。

特開平１０−１００７９５号公報 特公平８−２７３４２号公報

従来のシステムでは、時分割したエリアのうちの１〜２個のエリアに検知信号が存在する場合は正常であり、３個以上のエリアに検知信号が存在するとノイズと判断する。
しかしながら、検知エリア毎に発生した検知信号の連続性（各探索処理で得られた検知信号の連続性）を考慮しておらず、検知された障害物が動的障害物か否かを正確に判定することができないという課題があった。

また、従来のシステムは、風になびく樹木の枝葉のように超音波エコー信号が周期的に変化する場合、静的障害物であっても動的障害物と誤判定される可能性がある。このように、従来では、樹木などの静的障害物と人間等の動的障害物を的確に区別することができないという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、探索対象が動的障害物であるか否かを正確に判定することができる動的障害物判定装置を得ることを目的とする。

この発明に係る動的障害物判定装置は、探索信号を送信するとともに、探索対象から反射された探索信号を検知信号として受信する探索信号送受信部と、探索信号の送信周期を所定の複数の区間に分割し、当該区間毎に存在する検知信号の積分値に基づく判定基準値を算出する判定基準演算部と、判定基準値演算部によって時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値と、上限と下限の２値を有する所定の閾値との比較結果に基づいて、探索対象が動的障害物であるか否かを判定する判定部とを備え、判定部は、差分値が所定の閾値の上限値を超えるか下限値未満になると、所定の閾値を超えたものとして探索対象が動的障害物であると判定するものである。

この発明によれば、探索対象から反射された探索信号を検知信号として受信し、時系列な探索で受信された検知信号に基づいて算出された判定基準値間の差分値と所定の閾値との比較結果に基づいて、上記探索対象が動的障害物であるか否かを判定するので、探索対象が動的障害物か否かを正確に判定することができる。また、当該判定基準値を所定の期間における検知信号の積分値とすることにより、時系列な検知信号の変化を含む判定基準値を得ることができ、時系列の検知信号の変化を的確に把握する事ができるという効果がある。

この発明による動的障害物判定装置を適用した車両用センサシステムを示す図である。 この発明の実施の形態１による動的障害物判定装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１による動的障害物判定装置の詳細な構成を示すブロック図である。 図２中の動的障害物判定装置による車両監視で得られた受信信号の一例を示す図である。 図４中の受信信号が得られる状況を説明するための図である。 図２中の動的障害物判定装置による車両監視で得られた受信信号の他の例を示す図である。 図６中の受信信号が得られる状況を説明するための図である。 図２中の動的障害物判定装置による車両監視で得られた受信信号の他の例を示す図である。 図８中の受信信号が得られる状況を説明するための図である。 この発明の実施の形態２による動的障害物判定装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２による閾値判定処理を説明するための図である。 この発明の実施の形態３による閾値判定処理を説明するための図である。 実施の形態３による動的障害物判定装置の構成を示すブロック図である。 図１３中の動的障害物判定装置による車両監視で得られた受信信号の一例を示す図である。 図１３中の動的障害物判定装置による車両監視で得られた受信信号の他の例を示す図である。 図１３中の動的障害物判定装置による車両監視で得られた受信信号の他の例を示す図である。 実施の形態３による閾値判定の結果を示す図である。 この発明の実施の形態４による動的障害物判定装置の構成を示すブロック図である。 図１８中の動的障害物判定装置の動作を示すフローチャートである。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明による動的障害物判定装置を適用した車両用センサシステムを示す図であり、停車時の車両に接近する動的障害物を検知する車両監視システムを示している。図１に示すシステムでは、停車時にドアミラー３を折り畳み収納することにより、ドアミラー３に取り付けた探索信号送受信部１の検知エリア４が車両２の後側方に形成される。探索信号送受信部１は、送信した探索信号の到達範囲を検知エリア４とし、検知エリア４内の人間等の動的障害物５ａや樹木等の静的障害物５ｂからの反射信号を受信することにより上記障害物を検知する。

車両監視システムでは、探索信号送受信部１で検知された障害物のうち停車時の車両２に接近する不審者等の動的障害物５ａを的確に検知できることが望まれる。しかしながら、従来では、風になびく樹木の枝葉のように周期的な動的挙動を示す静的障害物５ｂも、動的障害物として検知されることがあった。この発明による動的障害物判定装置では、探索信号送受信部１により検知された障害物から動的障害物を判定するにあたり、上述のような周期的な動的挙動を示す静的障害物５ｂに判定の冗長性を持たせることにより的確に動的障害物５ａを判定することができる。

図２は、この発明の実施の形態１による動的障害物判定装置の構成を示すブロック図である。以降では、図１に示したようなドアミラーに探索信号送受信部１を取り付けた車両用センサシステムに実施の形態１による動的障害物判定装置を適用し、探索信号送受信部１として超音波センサを用いた場合を例に挙げて説明する。実施の形態１による動的障害物判定装置は、探索信号送受信部１、判定基準値演算部６及び判定部７を備える。また、判定部７は、差分処理部８、閾値比較部９、動的障害物判定部１０及び所定の閾値を記憶する記憶部１１を備える。

探索信号送受信部１は、超音波を探索信号として送信し、検知エリア内の障害物５ａ，５ｂで反射された上記探索信号の反射信号（超音波エコー信号）を受信して障害物５ａ，５ｂを検知する。判定基準値演算部６は、探索信号送受信部１で受信された反射信号の積分値を判定基準値として算出し、前回（ｎ−１回目）の探索で得られた判定基準値と今回（ｎ回目）の探索で得られた判定基準値を判定部７へ出力する。

判定部７は、判定基準値演算部６から入力した判定基準値に基づいて、探索信号送受信部１で検知された障害物が動的障害物か否かを判定する。差分処理部８は、時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値として、判定基準値演算部６から入力した前回と今回の判定基準値の差分値（絶対値）を求める。閾値比較部９は、記憶部１１から読み出した所定の閾値と差分処理部８から入力した差分値の絶対値とを比較し、比較結果を動的障害物判定部１０へ出力する。動的障害物判定部１０は、閾値比較部９から入力した上記比較結果に基づいて、探索信号送受信部１で検知された障害物が動的障害物か否かを判定する。

図３は、実施の形態１による動的障害物判定装置の詳細な構成を示すブロック図である。図３（ａ）において、探索信号送受信部１は、センサ１２、受信アンプ１３、全波整流部１４及び送信部１５を備える。センサ１２は超音波センサであり、探索信号として超音波を送信し、反射信号を受信する。受信アンプ１３は、センサ１２で受信された反射信号を増幅する。全波整流部１４は、受信アンプ１３の出力を全波整流する。送信部１５は、探索信号（送信信号）の送信タイミングをセンサ１２及び判定基準値演算部６へ通知する。この送信信号の送信タイミングは、後述する積分器１６の積分開始タイミングであり、今回の判定基準値を求める際の前回積分値のリセットタイミングとなる。

判定基準値演算部６は、積分器１６及びタイマ１７を備える。積分器１６は、タイマ１７で計時される一定期間ｔ０の間、探索信号送受信部１から入力した受信信号を積分し、判定基準値として判定部７へ出力する。タイマ１７は、送信部１５から通知された送信信号の送信タイミングで所定の積分期間ｔ０の計時を開始（図３（ｂ）中のタイマ信号がオン）し、期間ｔ０が経過すると積分停止信号（図３（ｂ）中のオフとなったタイマ信号）を積分器１６及びＮＯＴ回路１９へ出力する。

積分器１６は、タイマ１７で期間ｔ０の計時が開始されると積分処理を開始（ｓｅｔ）し、タイマ１７から積分停止信号を受けると今回の積分値を記憶部１８に格納してリセット（ｒｅｓｅｔ）する。なお、積分処理としては、受信信号のアナログ処理あるいはデジタル処理のどちらであってもよい。デジタル処理では、受信アンプ１３の出力信号を量子化するＡ／Ｄ変換器が必要となる。記憶部１８は、積分器１６から入力した積分値を前回（ｎ−１回目）の判定基準値データとして記憶する。

判定部７は、差分処理部８、閾値比較部９、動的障害物判定部１０、記憶部１１、ＮＯＴ回路１９及びＡＮＤ回路２０を備える。差分処理部８は、時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値として、積分器１６から入力した今回（ｎ回目）の判定基準値と記憶部１８から読み出した前回（ｎ−１回目）の判定基準値との差分値を求める。閾値比較部９は、記憶部１１から読み出した所定の閾値範囲と差分処理部８から入力した差分値とを比較し、上記差分値が所定の閾値範囲に含まれているか否かを判定する。上記差分値が所定の閾値範囲から外れると、閾値比較部９は、ＡＮＤ回路２０へ論理値１（真値）の信号を出力する。

ＮＯＴ回路１９は、出力がＡＮＤ回路２０に入力されており、タイマ１７から積分停止信号（論理値０、偽値）を入力する。ＡＮＤ回路２０は、閾値比較部９及びＮＯＴ回路１９からの入力信号が論理値１（真値）であると、論理値１（真値）の信号を動的障害物判定部１０へ出力する。このように、ＮＯＴ回路１９及びＡＮＤ回路２０によって、積分器１６が１回の探索における積分処理を完了したタイミングで、閾値比較部９の出力が動的障害物判定部１０へ出力される。

動的障害物判定部１０に設けられた計数判定器１０ａは、ＡＮＤ回路２０の出力値（論理値１（真値））を入力すると、上記差分値が所定の閾値範囲から外れた回数に＋１を加算する。動的障害物判定部１０は、計数判定器１０ａによる計数値と基準計数値Ｎとの比較結果に基づいて動的障害物か否かを判定する。

次に動作について説明する。
以降、実施の形態１による動的障害物判定装置の構成は、図２を参照することとする。
先ず、探索信号送受信部１のセンサ１２は、送信部１５から入力した送信タイミングで探索信号を送信し、この探索信号の障害物における反射信号（超音波エコー信号）を受信する。センサ１２で受信された受信信号は、受信アンプ１３で増幅された後、全波整流部１４により全波整流される。

タイマ１７は、送信部１５から入力した送信タイミングで、１回の探索で実行すべき積分期間ｔ０の計時を開始する。積分器１６は、タイマ１７から積分開始が通知されると前回の積分値をリセットし、タイマ１７により計時される期間の間、全波整流部１４で全波整流された受信信号をそれぞれ積分する。

差分処理部８は、時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値として、積分器１６から入力した今回の判定基準値と記憶部１８から入力した前回の判定基準値との差分値の絶対値を求める。閾値比較部９は、記憶部１１から読み出した閾値と差分処理部８から入力した差分値の絶対値とを比較し、差分値が上記閾値を超えるか否かを判定する。

差分処理部８の差分値が上記閾値未満である場合、閾値比較部９は、閾値判定結果信号として論理値０（偽値）の信号をＡＮＤ回路２０へ出力する。また、差分処理部８の差分値が閾値を超えると、閾値比較部９は、閾値判定結果信号として論理値１（真値）をＡＮＤ回路２０へ出力する。

ＡＮＤ回路２０は、閾値比較部９からの入力信号が論理値０（偽値）であると、論理値０（偽値）の信号を動的障害物判定部１０へ出力する。動的障害物判定部１０の計数判定器１０ａは、ＡＮＤ回路２０の出力値が論理値０（偽値）であると計数値を加算しない。

また、閾値比較部９及びＮＯＴ回路１９からの入力信号が論理値１（真値）であると、ＡＮＤ回路２０は、論理値１（真値）の信号を動的障害物判定部１０へ出力する。計数判定器１０ａは、ＡＮＤ回路２０からの出力値が論理値１（真値）であると計数値に＋１を加算する。

一方、動的障害物判定部１０は、差分処理部８の差分値がＮ回（基準計数値Ｎ）の探索で連続して閾値を超えたか否かを判定する。ここで、差分処理部８の差分値がＮ回の探索で連続して閾値を超えて、計数判定器１０ａの計数値が基準計数値Ｎを超えると、動的障害物判定部１０は、検知された障害物が動的障害物５ａであると判定する。以下、上述の動作を、障害物からの受信信号（超音波エコー信号）の具体例を挙げて詳細に説明する。

（１）静的障害物のみの場合
図４は、図２中の動的障害物判定装置による車両監視で得られた受信信号の一例を示す図であり、図１に示した車両監視システムに適用した場合を示している。なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）中の符号Ａで囲んだ信号の拡大図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）中の符号Ｂで囲んだ信号の拡大図である。また、図５は、図４中の受信信号が得られた状況を説明するための図であり、図１の検知エリア４に静的障害物５ｂがある場合を示している。

図５のように、車両２周辺に例えば壁や他の車両等の静的障害物５ｂがある場合、探索信号送受信部１のセンサ１２には、１回の探索で送信された探索信号について静的障害物５ｂで多重エコーが発生し、一定期間ｔ０において図４（ａ）に示すような受信信号（反射信号）ｎ０１，ｎ０２が受信される。センサ１２で受信された受信信号ｎ０１，ｎ０２は、図４（ｂ）に示すように交流信号である。受信信号ｎ０１，ｎ０２は、受信アンプ１３で増幅された後、全波整流部１４により図４（ｃ）に示すように全波整流される。

一方、タイマ１７は、送信部１５から入力した送信タイミングで、１回の探索で実行すべき積分期間ｔ０の計時を開始している。また、積分器１６は、タイマ１７で計時される一定期間ｔ０の間、全波整流部１４で全波整流された受信信号を積分する。これにより、図４（ａ）に示すような積分波形（積分値Ｖ０）が得られる。この積分波形データは、前回（ｎ−１回目）の判定基準値データとして積分器１６から記憶部１８へ格納される。

（２）動的障害物が車両に接近してきた場合
次に（１）の状況から車両２に接近する動的障害物５ａが検知された場合を説明する。
図６は、図２中の動的障害物判定装置による車両監視で得られた受信信号の他の例を示す図であり、図４と同様に図１に示した車両監視システムに適用した場合を示している。また、図７は、図６中の受信信号が得られた状況を説明するための図であり、図５の車両状況から動的障害物が車両２に接近してきた場合を示している。

人間等の動的障害物５ａが静的障害物５ｂより車両２に近い位置に接近（図７中の矢印方向）してきた場合、図７に示す例では、探索信号送受信部１のセンサ１２には、動的障害物５ａからの受信信号（反射信号）ｎ１１が、静的障害物５ｂからの受信信号ｎ０１，ｎ０２よりも早いタイミングで受信される。受信信号ｎ０１，ｎ０２，ｎ１１は、受信アンプ１３で増幅された後、全波整流部１４により全波整流される。

一方、タイマ１７は、送信部１５から入力した今回の探索における送信信号の送信タイミングで積分期間ｔ０の計時を開始している。積分器１６は、タイマ１７から積分開始が通知されると前回（ｎ−１回目）の積分値をリセットし、今回の送信信号の送信タイミングで、全波整流部１４により全波整流された上記受信信号を積分する。これにより、図６に示す積分波形（積分値Ｖ０＋Ｖ１）が得られる。この積分波形データは、今回（ｎ回目）の判定基準値データとして積分器１６から差分処理部８へ出力される。

差分処理部８は、積分器１６から入力した今回（ｎ回目）の判定基準値（Ｖ０＋Ｖ１）と記憶部１８から読み出した前回（ｎ−１回目）の判定基準値（Ｖ０）との差分値（Ｖ１）（絶対値）を求める。閾値比較部９は、記憶部１１から読み出した所定の閾値と差分処理部８から入力した差分値（Ｖ１）の絶対値とを比較し、差分値（Ｖ１）が所定の閾値を超えたか否かを判定する。差分値（Ｖ１）が所定の閾値を超えると、閾値比較部９は、ＡＮＤ回路２０へ論理値１（真値）の信号を出力する。

ＡＮＤ回路２０では、閾値比較部９及びＮＯＴ回路１９からの入力信号が論理値１（真値）であると、論理値１（真値）の信号を動的障害物判定部１０へ出力する。動的障害物判定部１０の計数判定器１０ａは、ＡＮＤ回路２０からの出力値（論理値１（真値））を入力すると、上記閾値を超えた回数に＋１を加算する。

この後、実施の形態１による動的障害物判定装置は、動的障害物５ａの探索及び上述の判定処理を引き続き実行する。これにより、計数判定器１０ａによる計数値が基準計数値Ｎを超えると、動的障害物判定部１０は、探索信号送受信部１により検知された障害物が動的障害物５ａであると判定する。

このように、実施の形態１による動的障害物判定装置は、今回と前回の探索で得られた検知信号の変化、すなわち時系列に得られた検知信号（反射信号）の連続性を考慮して、動的障害物５ａを正確に判定することができる。

（３）動的障害物が車両から遠ざかった場合
次に（２）の状況から動的障害物５ａが車両２から遠ざかった場合を説明する。
図８は、図２中の動的障害物判定装置による車両監視で得られた受信信号の他の例を示す図であり、図４と同様に図１に示した車両監視システムに適用した場合を示している。また、図９は、図８中の受信信号が得られた状況を説明するための図であり、図５の車両状況から動的障害物が車両２から遠ざかった場合を示している。

人間等の動的障害物５ａが静的障害物５ｂより車両２から遠方に離れていく（図９中の矢印方向）場合、図８に示す例では、探索信号送受信部１のセンサ１２には、動的障害物５ａからの受信信号（反射信号）ｎ２１が、静的障害物５ｂからの受信信号ｎ０１よりも遅いタイミングで受信される。受信信号ｎ０１，ｎ０２，ｎ２１は、受信アンプ１３で増幅された後、全波整流部１４により全波整流される。

一方、タイマ１７は、送信部１５から入力した今回の探索における送信信号の送信タイミングで積分期間ｔ０の計時を開始している。積分器１６は、タイマ１７から積分開始が通知されると前回（ｎ−１回目）の積分値をリセットし、全波整流部１４により全波整流された上記受信信号を積分する。これにより、図８に示す積分波形（積分値Ｖ０＋Ｖ２）が得られる。但し、Ｖ１＞Ｖ２である。この積分波形データは、今回（ｎ回目）の判定基準値データとして積分器１６から差分処理部８へ出力される。

差分処理部８は、積分器１６から入力した今回（ｎ回目）の判定基準値（Ｖ０＋Ｖ２）と記憶部１８から読み出した前回（ｎ−１回目）の判定基準値（Ｖ０）との差分値（Ｖ２）（絶対値）を求める。閾値比較部９は、記憶部１１から読み出した所定の閾値と差分処理部８から入力した差分値（Ｖ２）の絶対値とを比較し、差分値（Ｖ２）が所定の閾値を超えたか否かを判定する。ここで、差分値（Ｖ２）が所定の閾値を超えている場合、閾値比較部９は、閾値判定結果として論理値１（真値）の信号をＡＮＤ回路２０へ出力する。

ＡＮＤ回路２０は、閾値比較部９及びＮＯＴ回路１９からの入力信号が論理値１（真値）であると、論理値１（真値）の信号を動的障害物判定部１０へ出力する。動的障害物判定部１０の計数判定器１０ａは、ＡＮＤ回路２０からの出力値（論理値１（真値））を入力すると、上記閾値を超えた回数に＋１を加算する。

この後、実施の形態３による動的障害物判定装置は、動的障害物５ａの探索及び上述の判定処理を引き続き実行する。計数判定器１０ａの計数値が基準計数値Ｎを超えると、動的障害物判定部１０は、（２）の場合より遅いタイミングで検知された障害物が動的障害物５ａであると判定する。これにより、（２）で判定された動的障害物５ａが車両２から遠方に移動していることを検知できる。

さらに、差分値（Ｖ２）が所定の閾値を超えなかった場合、閾値比較部９は、ＡＮＤ回路２０へ論理値０（偽値）の信号を出力する。ＡＮＤ回路２０は、閾値比較部９からの入力信号が論理値０（偽値）であると、論理値０（偽値）の信号を動的障害物判定部１０へ出力する。動的障害物判定部１０の計数判定器１０ａは、ＡＮＤ回路２０の論理値０（偽値）の出力値を入力すると、計数値を加算しない。差分値（Ｖ２）が所定の閾値を超えない回数が所定回あると、動的障害物判定部１０は、検知された探索対象がノイズなどの突発的な要因から動的障害物５ａと検知されたものとして、当該探索対象が動的障害物５ａでないと判定する。

以上のように、この実施の形態１によれば、探索信号を送信するとともに、探索対象から反射された探索信号を検知信号として受信する探索信号送受信部１と、探索信号送受信部１で受信された検知信号に基づく判定基準値を算出する判定基準値演算部６と、判定基準値演算部６によって時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値と所定の閾値との比較結果に基づいて、探索対象が動的障害物であるか否かを判定する動的障害物判定部１０とを備える。このように構成することにより、時系列な探索で得られた検知信号の変化、すなわち時系列に得られた検知信号（反射信号）の変化の連続性から推定される探索対象の動的挙動に基づいて、探索対象が動的障害物５ａであるか否かを正確に判定することができる。

また、上記実施の形態１によれば、差分値が所定の閾値を超えた回数を計数する計数判定器１０ａを備え、動的障害物判定部１０が、計数判定器１０ａの計数値が所定の回数を超えると、探索対象が動的障害物５ａであると判定する。これにより、突発的なノイズによって動的障害物５ａであると誤判定されるのを防止することができる。

さらに、上記実施の形態１によれば、判定基準値演算部６が所定の期間における検知信号の積分値を判定基準値とするので、時系列な検知信号の変化を含む判定基準値が得られることから時系列な検知信号の変化を的確に把握することができる。

実施の形態２．
図１０は、この発明の実施の形態２による動的障害物判定装置の構成を示すブロック図である。図１０において、この実施の形態２による動的障害物判定装置は、上記実施の形態１の図３に示した構成に加え、平均化処理部２１及び平均化処理制御部２２を備える。

平均化処理部２１は、積分器１６によって前回（ｎ−１回目）までの時系列な所定回数の探索で得られた判定基準値（受信信号の積分値）の平均値を求める。平均化処理としては、前回までの所定回数の探索で得られた受信信号の積分値の平均値か、或いは所定の探索回数分の移動平均値を判定基準値とする。平均化処理制御部２２は、動的障害物判定部１０による判定結果に応じて、平均化処理部２１による平均化処理を停止させて差分処理部８へ出力する判定基準値を固定したり、平均化処理を再開させて新たな平均値を判定基準値として求めるように制御する。

また、この実施の形態２では、記憶部１１に所定の閾値範囲を格納しておき、閾値比較部９が上記所定の閾値範囲と判定基準値の差分値を比較する。動的障害物判定部１０は、差分処理部８により求められた差分値が上記閾値範囲の上限値を超えるか、或いは下限値未満になった回数が所定の基準回数を超えると、探索信号送受信部１により検知されている障害物が動的障害物であると判定する。なお、この他の構成要素については、上記実施の形態１の図３で示したものと同様であるので説明を省略する。

次に動作について説明する。
以降では、実施の形態２による動的障害物判定装置を上記実施の形態１の図１に示した車両監視システムに適用した場合を例に挙げて説明する。
先ず、探索信号送受信部１のセンサ１２は、送信部１５から入力した送信タイミングで探索信号を送信し、この探索信号の障害物における反射信号（超音波エコー信号）を受信する。センサ１２で受信された受信信号は、受信アンプ１３で増幅された後、全波整流部１４により全波整流される。

タイマ１７は、送信部１５から入力した送信タイミングで、１回の探索で実行すべき積分期間ｔ０の計時を開始（ｓｅｔ）する。積分器１６は、タイマ１７から積分開始が通知されると前回の積分値をリセット（ｒｅｓｅｔ）し、タイマ１７により計時される期間の間、全波整流部１４で全波整流された受信信号をそれぞれ積分処理する。

一方、平均化処理部２１は、積分器１６から入力した前回までの時系列な所定回数の探索で得られた各受信信号の積分値を用いて、前回までの受信信号の積分値Ｖｉの平均値（ΣＶｉ／（ｎ−１））を算出し、前回までの判定基準値として記憶している。

差分処理部８は、時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値として、積分器１６から入力した今回の判定基準値と平均化処理部２１から入力した前回までの判定基準値との差分値を求める。閾値比較部９は、記憶部１１から読み出した閾値範囲と差分処理部８から入力した差分値とをそれぞれ比較し、差分値が上記閾値範囲の上限値を超えるか若しくは下限値未満になったかを判定する。

図１１は、実施の形態２による閾値判定処理を説明するための図であり、図１１（ａ）は、受信信号の積分値の時間変化を示しており、図１１（ｂ）は閾値判定結果を示している。図１１（ａ）に示すように、実施の形態２は、差分処理部８からの差分値が、上限値（閾値１）をＶ０＋ΔＶ、下限値（閾値２）をＶ０−ΔＶとする閾値範囲内にある場合、反射信号（受信信号）に障害物の動的挙動を示す変化がなく、動的障害物５ａでないと判定される。

なお、車両に接近する人間においては、反射率の低い衣服等が反射エリアとなることによって受信信号強度が低くなる場合がある。このため、動的障害物５ａが車両２に接近しても反射信号の受信強度が落ちる場合を考慮して、閾値範囲の下限値を示す閾値２を設けている。

差分処理部８の差分値が上記閾値範囲内にある場合、閾値比較部９は、図１１（ｂ）に符号Ｂで示すように、閾値判定結果信号として論理値０（偽値）の信号をＡＮＤ回路２０へ出力する。また、差分処理部８の差分値が閾値範囲の閾値１を超えるか若しくは閾値２未満であると、閾値比較部９は、図１１（ｂ）に符号Ａで示すように、閾値判定結果信号として論理値１（真値）をＡＮＤ回路２０へ出力する。

ＡＮＤ回路２０は、閾値比較部９からの入力信号が論理値０（偽値）であると、論理値０（偽値）の信号を動的障害物判定部１０へ出力する。動的障害物判定部１０の計数判定器１０ａは、ＡＮＤ回路２０から論理値０（偽値）の出力値を入力すると、計数値を加算しない。さらに、動的障害物判定部１０は、計数判定器１０ａが計数値を加算しなかった旨を平均化処理制御部２２へ通知する。

また、ＡＮＤ回路２０の出力値が論理値１（真値）であると、計数判定器１０ａは、計数値に＋１を加算する。動的障害物判定部１０は、計数判定器１０ａが計数値を加算すると、その旨を平均化処理制御部２２へ通知する。

差分処理部８の差分値が閾値範囲を外れて計数値が加算された場合、平均化処理制御部２２は、平均化処理部２１を制御して平均化処理を停止させる。これにより、次回以降の判定基準値との間で差分処理される判定基準値が前回までの受信信号の積分値の平均値に固定される。このように、前回までの受信信号の積分値の平均値に判定基準値を固定するのは、動的障害物５ａに起因する受信信号が次回目以降の判定基準値に含まれないようにするためである。

一方、動的障害物判定部１０は、Ｎ回（基準計数値Ｎ）の探索で連続して、差分処理部８の差分値が閾値範囲を外れたか否かを判定する。ここで、差分処理部８の差分値が閾値範囲内になると、動的障害物判定部１０は、平均化処理制御部２２へその旨を通知する。平均化処理制御部２２は、動的障害物判定部１０から上記通知を受けると、平均化処理部２１を制御して平均化処理を再開させる。これにより、今回の受信信号の積分値を含む平均値が、次回以降の判定基準値との間で差分処理される判定基準値として算出される。

なお、上述の説明では、前回の判定基準値と今回の判定基準値との差分値の絶対値が上記閾値範囲内になった回数が１回でもあると、平均化処理部２１の平均化処理を再開する場合を示したが、上記閾値範囲内になった回数が所定回数（２回以上）になった場合に平均化処理部２１の平均化処理を再開するようにしてもよい。

差分処理部８の差分値がＮ回の探索で連続して閾値範囲を外れて、計数判定器１０ａの計数値が基準計数値Ｎを超えると、動的障害物判定部１０は、検知された障害物が動的障害物５ａであると判定する。一方、Ｎ回の探索で連続して閾値範囲を外れず、閾値範囲内になった場合、動的障害物判定部１０は、検知された障害物がノイズなどの突発的な要因から動的障害物５ａと検知されたものとして、動的障害物５ａでないと判定する。

以上のように、この実施の形態２によれば、前回までの時系列な所定回数の探索で得られた検知信号の積分値の平均値又は移動平均値を算出する平均化処理部２１を備え、判定基準値演算部６が、平均化処理部２１により算出された平均値又は移動平均値と今回の探索で得られた検知信号の積分値との差分値を求め、この差分値と所定の閾値との比較結果に基づいて、探索対象が動的障害物であるか否かを判定する。これにより、上記実施の形態１と同様に、時系列に得られた検知信号（反射信号）の変化の連続性から推定される探索対象の動的挙動に基づいて、探索対象が動的障害物５ａであるか否かを正確に判定することができる。また、前回までの所定回数の探索で得られた検知信号の積分値の平均値又は移動平均値をとることにより、検知信号として突発的なノイズが受信された場合であってもノイズがならされるため、動的障害物５ａを正確に判定することができる。

また、上記実施の形態２によれば、平均化処理部２１が、前回までの所定回数の探索で得られた検知信号の積分値の平均値又は移動平均値と今回の探索で算出された検知信号の積分値との差分値が所定の閾値を超えると、平均化処理を停止し、動的障害物判定部１０が、平均化処理部２１の平均化処理が再開するまで、次回以降の探索で得られる検知信号の積分値と差分をとる対象を、前回までの所定回数の探索で得られた検知信号の積分値の平均値又は移動平均値に固定する。このようにすることで、動的障害物５ａを検知した際にその検知信号の積分値を使用しないことにより、探索信号送受信部１による動的障害物５ａの検知精度を向上させることができる。

さらに、上記実施の形態２によれば、平均化処理部２１が、前回までの所定回数の探索で得られた検知信号の積分値の平均値又は移動平均値と今回以降の探索で算出された検知信号の積分値との差分値が所定の閾値を超えなかった回数が所定回続いた場合、平均化処理を再開する。これにより、動的障害物５ａが検知されなくなった後に最新の検知信号の積分値を判定基準値に含めることができ、以降の探索における動的障害物５ａの検知精度を向上させることができる。

さらに、上記実施の形態２によれば、記憶部１１に記憶された所定の閾値が上限と下限の２値を有し、動的障害物判定部１０が、前回と今回の判定基準値間の差分値が所定の閾値の上限値を超えるか下限値未満になると探索対象が動的障害物５ａであると判定する。これにより、例えば静的障害物５ｂと動的障害物５ａの位置が重なり、かつ動的障害物５ａの探索信号の反射率が低いために検知信号の受信レベルが低下する場合であっても、閾値の下限値との比較により検知信号の積分値の増減を把握することができ、探索対象が動的障害物であるか否かを正確に判定することができる。

実施の形態３．
この実施の形態３は、検知エリアを所定の区画にマッピングし、区画エリアごとに検知信号の積分値を求め、区画エリア毎に固有の若しくは一定の閾値を設定し、今回と前回の受信信号の積分値の差分値が上記閾値を超えた回数が一定値を超えると動的障害物と判定するものである。

図１２は、この発明の実施の形態３による閾値判定処理を説明するための図である。図１２の上段に示すように、実施の形態３では、一定期間ｔ０で形成される探索信号送受信部１の検知エリアを所定距離（時間）毎の区画エリア１〜７に分割している。例えば、探索信号の送信からその反射信号の受信までの時間に基づいて、探索信号送受信部１から探索対象までの距離を算出し、この距離又は上記時間に応じて探索信号送受信部１の検知エリアを区画エリア１〜７に分割する。

タイマ１７ａには、図１２の下段に示すように、各区画エリア１〜７に対応する積分開始と終了期間が設定される。積分器１６ａは、タイマ１７ａにより計時される各区画エリア１〜７の積分期間の間、受信信号の積分値を算出する。また、区画エリア１〜７には、それぞれ固有な閾値が設定される。例えば、図１２の下段に示すように、探索信号送受信部１に近い区画エリアには、探索信号送受信部１より遠い区画エリアより大きな閾値を設定する。

これにより、区画エリア１〜７毎に動的障害物５ａを判定することができ、動的障害物５ａが検知された際はその位置情報も正確に求めることができる。また、区画エリアの閾値を、探索信号送受信部１から離れるにつれて小さくなるように設定したので、遠方に出現した動的障害物５ａを正確に検知することができる。

なお、区画エリア１〜７は、一定間隔或いは任意の間隔で設定してもよい。例えば、車両との間隔が近距離であるほど区画エリアの間隔を短くすることにより、動的障害物５ａの位置認識精度の向上が図られる。また、各区画エリア１〜７の閾値は、探索信号送受信部１からの探索信号（超音波）の伝搬距離（又は伝搬時間）に応じて設定する。例えば、所定の値に超音波信号の伝搬距離減衰係数を掛けた値か、任意の値を区画エリア１〜７の閾値として用いる。

図１３は、実施の形態３による動的障害物判定装置の構成を示すブロック図である。図１３（ａ）において、この実施の形態３による動的障害物判定装置は、上記実施の形態１の図３に示した構成に加え、積分器１６ａ、タイマ１７ａ、及び記憶部１１ａ，１８ａを備える。積分器１６ａは、図１３（ｂ）に示すように、タイマ１７ａにより図１２中の各区画エリア１〜７の計時が開始されると積分処理を開始し、タイマ１７ａから積分停止信号を受けると、区画エリア１〜７毎の今回の受信信号の積分値を記憶部１８ａに格納してリセットする。

タイマ１７ａは、送信部１５から通知された送信信号の送信タイミングで所定の積分期間ｔ０の計時を開始し、この期間ｔ０において図１２中の各区画エリア１〜７に対応する期間の計時をそれぞれ行い、区画エリア１〜７毎に積分処理の開始を示す信号（ｓｅｔ、論理値１）と停止を示す信号（ｒｅｓｅｔ、論理値０）を、積分器１６ａ及びＮＯＴ回路１９へ出力する。記憶部１１ａは、閾値比較部９で比較処理に用いられる区画エリア１〜７毎に固有な閾値を記憶する。

また、記憶部１８ａは、積分器１６ａから入力した区画エリア１〜７毎の受信信号の積分値を、区画エリア１〜７毎の前回（ｎ−１回目）の判定基準値データとしてそれぞれ記憶する。なお、この他の構成要素については、上記実施の形態１の図３で示したものと同様であるので説明を省略する。

次に動作について説明する。
先ず、探索信号送受信部１のセンサ１２は、送信部１５から入力した送信タイミングで探索信号を送信し、この探索信号の障害物における反射信号（超音波エコー信号）を受信する。センサ１２で受信された受信信号は、受信アンプ１３で増幅された後、全波整流部１４により全波整流される。

タイマ１７ａは、送信部１５から入力した送信タイミングで、１回の探索で実行すべき積分期間ｔ０の計時を開始するとともに、各区画エリア１〜７の開始と終了を計時する。積分器１６ａは、タイマ１７ａから区間１〜７毎に積分開始が通知されると前回の積分値をリセットし、タイマ１７ａにより計時される各区画エリア１〜７に相当する期間の間、全波整流部１４で全波整流された受信信号をそれぞれ積分処理する。

差分処理部８は、時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値として、積分器１６ａから入力した今回の判定基準値と記憶部１８ａから入力した前回の判定基準値との差分値を区画エリア１〜７毎に求める。閾値比較部９は、記憶部１１ａから読み出した区画エリア１〜７毎に固有な閾値と、差分処理部８から入力した区画エリア１〜７毎の差分値とをそれぞれ比較し、区画エリア１〜７毎に差分値が上記閾値を超えたか否かを判定する。

区画エリア１〜７毎の閾値判定において、差分処理部８の差分値が上記閾値未満である場合、閾値比較部９は、区画エリア１〜７毎の閾値判定結果信号として論理値０（偽値）の信号をＡＮＤ回路２０へ出力する。また、差分処理部８の差分値が対応する区画エリア１〜７の閾値を超えると、閾値比較部９は、区画エリア１〜７毎の閾値判定結果信号として論理値１（真値）をＡＮＤ回路２０へ出力する。

ＡＮＤ回路２０は、閾値比較部９からの入力信号が論理値０（偽値）であると、論理値０（偽値）の信号を動的障害物判定部１０へ出力する。動的障害物判定部１０の計数判定器１０ａは、ＡＮＤ回路２０の出力値が論理値０（偽値）であると、対応する区画エリアの計数値を加算しない。

また、閾値比較部９及びＮＯＴ回路１９からの入力信号が論理値１（真値）であると、ＡＮＤ回路２０は、論理値１（真値）の信号を動的障害物判定部１０へ出力する。計数判定器１０ａは、ＡＮＤ回路２０からの出力値が論理値１（真値）であると、対応する区画エリアの計数値に＋１を加算する。

一方、動的障害物判定部１０は、区画エリア１〜７毎の閾値判定において、差分処理部８の差分値がＮ回（基準計数値Ｎ）の探索で連続して、対応する区画エリアの閾値を超えたか否かを判定する。ここで、差分処理部８の差分値がＮ回（基準計数値Ｎ）の探索で連続して対応する区画エリアの閾値を超えて、計数判定器１０ａの計数値が基準計数値Ｎを超えると、動的障害物判定部１０は、当該区画エリアで検知された障害物が動的障害物５ａであると判定する。以下、上述の動作を、障害物からの受信信号（超音波エコー信号）の具体例を挙げて詳細に説明する。

（１）静的障害物のみの場合
図１４は、図１３中の動的障害物判定装置による車両監視で得られた受信信号の一例を示す図であり、図１に示した車両監視システムに適用した場合を示している。車両２周辺に静的障害物５ｂがある場合、探索信号送受信部１のセンサ１２には、１回の探索で送信された探索信号について静的障害物５ｂで多重エコーが発生し、一定期間ｔ０において図１４に示す受信信号（反射信号）ｎ０１，ｎ０２が受信される。

センサ１２で受信された受信信号ｎ０１，ｎ０２は、図４（ｂ）に示すように交流信号である。受信信号ｎ０１，ｎ０２は、受信アンプ１３で増幅された後、全波整流部１４により図１４に示すように全波整流される。

一方、タイマ１７ａは、送信部１５から入力した送信信号の送信タイミングで、１回の探索で実行すべき積分期間ｔ０の計時を開始するとともに、各区画エリア１〜７の開始と終了を計時する。積分器１６ａは、タイマ１７ａにより計時される各区画エリア１〜７に相当する期間、全波整流部１４で全波整流された受信信号を積分処理する。

これにより、図１４に示すように、区画エリア２で受信信号ｎ０１に対応する積分値Ｖ０１が得られ、区画エリア５で受信信号ｎ０２に対応する積分値Ｖ０２が得られる。積分値が得られなかった区画エリアを含む積分波形データは、区画エリア１〜７毎の前回（ｎ−１回目）の判定基準値データとして積分器１６ａから記憶部１８ａへ格納される。

（２）動的障害物が車両に接近してきた場合
次に（１）の状況から車両２に接近する動的障害物５ａが検知された場合を説明する。
図１５は、図１３中の動的障害物判定装置による車両監視で得られた受信信号の他の例を示す図であり、図１４と同様に図１に示した車両監視システムに適用した場合を示している。人間等の動的障害物５ａが静的障害物５ｂより車両２の近くに接近してくると、探索信号送受信部１のセンサ１２には、動的障害物５ａに起因する受信信号（反射信号）ｎ１１が、静的障害物５ｂに起因する受信信号ｎ０１，ｎ０２より早いタイミング（区画エリア１）で受信される。受信信号ｎ０１，ｎ０２，ｎ１１は、受信アンプ１３で増幅された後、全波整流部１４により全波整流される。

一方、タイマ１７ａは、送信部１５から入力した送信タイミングで、１回の探索で実行すべき積分期間ｔ０の計時を開始するとともに、各区画エリア１〜７の開始と終了を計時する。積分器１６ａは、タイマ１７ａから区間１〜７毎に積分開始が通知されると前回（ｎ−１回目）の積分値をリセットし、タイマ１７ａにより計時される各区画エリア１〜７に相当する期間の間、全波整流部１４で全波整流された受信信号を積分する。

これにより、図１５に示すように、静的障害物５ｂに起因する受信信号ｎ０１，ｎ０２の積分値の他に、区画エリア１に相当する期間で受信信号ｎ１１の積分値Ｖ１１が得られる。図１５に示す積分波形データは、区画エリア１〜７毎の今回（ｎ回目）の判定基準値データとして積分器１６ａから差分処理部８へ出力される。

差分処理部８は、時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値として、積分器１６ａから入力した区画エリア１〜７毎の今回（ｎ回目）の判定基準値と記憶部１８ａから読み出した区画エリア１〜７毎の前回（ｎ−１回目）の判定基準値との差分値（絶対値）を求める。閾値比較部９は、記憶部１１から読み出した区画エリア１〜７毎に固有な閾値と差分処理部８から入力した区画エリア１〜７毎の差分値の絶対値とをそれぞれ比較し、差分値が上記閾値を超えたか否かを区画エリア１〜７毎に判定する。ここで、区画エリア１での差分値が閾値を超えている場合、閾値比較部９は、区画エリア１の判定結果として論理値１（真値）の信号をＡＮＤ回路２０へ出力する。

ＡＮＤ回路２０は、閾値比較部９及びＮＯＴ回路１９からの入力信号が論理値１（真値）であると、論理値１（真値）の信号を動的障害物判定部１０へ出力する。動的障害物判定部１０の計数判定器１０ａは、ＡＮＤ回路２０からの出力値（論理値１（真値））を入力すると、上記閾値を超えた回数に＋１を加算する。これにより、区画エリア１に対応する計数値が加算される。

この後、実施の形態３による動的障害物判定装置は、動的障害物５ａの探索及び上述の判定処理を引き続き実行する。これにより、計数判定器１０ａによる区画エリア１の計数値が基準計数値Ｎを超えると、動的障害物判定部１０は、探索信号送受信部１により区画エリア１で検知された障害物が動的障害物５ａであると判定する。

（３）動的障害物が車両から遠ざかった場合
次に（２）の状況から動的障害物５ａが車両２から遠ざかった場合を説明する。
図１６は、図１３中の動的障害物判定装置による車両監視で得られた受信信号の他の例を示す図であり、図１４と同様に図１に示した車両監視システムに適用した場合を示している。人間等の動的障害物５ａが静的障害物５ｂより車両２から遠方に離れていく場合、探索信号送受信部１のセンサ１２には、動的障害物５ａからの受信信号（反射信号）ｎ２１が、例えば静的障害物５ｂからの受信信号ｎ０１よりも遅いタイミング（探索信号送受信部１から区画エリア１より遠方の区画エリア３）で受信される。受信信号ｎ０１，ｎ０２，ｎ２１は、受信アンプ１３で増幅された後、全波整流部１４により全波整流される。

一方、タイマ１７ａは、送信部１５から入力した送信タイミングで、１回の探索で実行すべき積分期間ｔ０の計時を開始するとともに、各区画エリア１〜７の開始と終了を計時している。積分器１６ａは、タイマ１７ａから区間１〜７毎に積分開始が通知されると前回（ｎ−１回目）の積分値をリセットし、タイマ１７ａにより計時される各区画エリア１〜７に相当する期間、全波整流部１４で全波整流された受信信号を積分する。

これにより、図１６に示すように、静的障害物５ｂに起因した受信信号ｎ０１，ｎ０２の積分値の他に、区画エリア３に相当する期間で受信信号ｎ２１の積分値Ｖ２１が得られる。図１６に示す積分波形データは、区画エリア１〜７毎の今回（ｎ回目）の判定基準値データとして積分器１６ａから差分処理部８へ出力される。

差分処理部８は、時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値として、積分器１６ａから入力した区画エリア１〜７毎の今回（ｎ回目）の判定基準値と記憶部１８ａから読み出した区画エリア１〜７毎の前回（ｎ−１回目）の判定基準値との差分値（絶対値）を求める。閾値比較部９は、記憶部１１から読み出した区画エリア１〜７毎の上記閾値と差分処理部８から入力した区画エリア１〜７毎の差分値の絶対値とをそれぞれ比較し、この差分値が上記閾値を超えたか否かを区画エリア１〜７毎に判定する。ここで、区画エリア３での差分値が閾値を超えている場合、閾値比較部９は、区画エリア３の判定結果として論理値１（真値）の信号をＡＮＤ回路２０へ出力する。

ＡＮＤ回路２０は、閾値比較部９及びＮＯＴ回路１９からの入力信号が論理値１（真値）であると、論理値１（真値）の信号を動的障害物判定部１０へ出力する。動的障害物判定部１０の計数判定器１０ａは、ＡＮＤ回路２０の出力値（論理値１（真値））を入力すると、上記閾値を超えた回数に＋１を加算する。これにより、区画エリア３に対応する計数値が加算される。

この後、実施の形態３による動的障害物判定装置は、動的障害物５ａの探索及び上述の判定処理を引き続き実行する。計数判定器１０ａによる区画エリア３の計数値が基準計数値Ｎを超えると、動的障害物判定部１０は、探索信号送受信部１により区画エリア３で検知された障害物が動的障害物５ａであると判定する。

図１７は、実施の形態３による閾値判定の結果を示す図であり、図１７（ａ）が上記（２）の場合における結果を示し、図１７（ｂ）が上記（３）の場合における結果を示している。図１７中の黒丸符号は、動的障害物５ａである旨の閾値判定結果を示している。図１７（ａ）に示すように上記（２）の場合では区画エリア１で動的障害物５ａが判定されているが、図１７（ｂ）に示すようにその直後の探索では、上記（３）の状況となり区画エリア３で動的障害物５ａが判定されている。

つまり、上記（３）では、上記（２）で判定された動的障害物５ａが車両２から遠方に離れていることが検知されている。また、動的障害物５ａが判定された区画エリアからその位置情報も把握することができる。なお、動的障害物５ａが車両２に接近する場合は、例えば区画エリア３で動的障害物５ａが検知され、以降の探索で区画エリア１で動的障害物５ａが検知される。

以上のように、この実施の形態３によれば、判定基準値演算部６が、探索信号送受信部１から送信される探索信号の到達範囲である検知エリアを、探索信号送受信部１からの距離又は検知信号の受信までの時間に応じて複数の区画エリアに分割し、動的障害物判定部１０が、区画エリア毎に時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値と所定の閾値との比較結果に基づいて、探索対象が動的障害物５ａであるか否かを判定する。このようにすることで、上記実施の形態１と同様に、時系列に得られた検知信号（反射信号）の変化の連続性から推定される探索対象の動的挙動に基づいて、探索対象が動的障害物５ａであるか否かを正確に判定することができる。また、動的障害物５ａが検知された際はその位置情報も正確に求めることができる。

また、上記実施の形態３によれば、動的障害物判定部１０が、区画エリア１〜７毎に設定された所定の閾値と区画エリア１〜７毎に時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値との比較結果に基づいて、探索対象が動的障害物５ａであるか否かを判定する。このようにすることで、各区画エリア１〜７における動的障害物５ａの判定精度を向上させることができる。

さらに、上記実施の形態３によれば、区画エリアの閾値を、探索信号送受信部１から離れるにつれて小さくなるように設定したので、遠方に出現した動的障害物５ａを正確に検知することができる。

実施の形態４．
この実施の形態４は、検知エリアを所定の区画にマッピングし区画エリア毎に検知信号の積分値を求め、区画エリア毎に固有の若しくは一定の閾値を設定し、今回の受信信号の積分値と前回までの受信信号の積分値の平均値との差分値が上記閾値範囲を外れた回数が一定値を超えると動的障害物と判定するものである。

図１８は、この発明の実施の形態４による動的障害物判定装置の構成を示すブロック図である。図１８において、この実施の形態４による動的障害物判定装置は、上記実施の形態３の図１３に示した構成に加え、平均化処理部２１ａ及び平均化処理制御部２２ａを備える。

平均化処理部２１ａは、時系列な探索で得られた判定基準値として、積分器１６ａによって区画エリア１〜７毎に求められた前回（ｎ−１回目）までの時系列な所定回数の探索で得られた各判定基準値（受信信号の積分値）の平均値をそれぞれ求める。平均化処理としては、前回までの所定回数の探索で得られた受信信号の積分値の平均値か、或いは所定回数の探索での移動平均値を判定基準値とする。平均化処理制御部２２ａは、動的障害物判定部１０による判定結果に応じて、平均化処理部２１aの平均化処理を停止させて差分処理部８へ出力する判定基準値を固定したり、平均化処理を再開させて新たな平均値を判定基準値として求めるよう制御する。

また、この実施の形態４では、記憶部１１ａに区画エリア１〜７毎に所定の閾値範囲をそれぞれ格納しておき、閾値比較部９が上記所定の閾値範囲と判定基準値の差分値を比較する。動的障害物判定部１０は、差分処理部８により求められた差分値が上記閾値範囲の上限値を超えるかあるいは下限値未満になった回数が所定の基準回数を超えると、探索信号送受信部１により検知されている障害物が動的障害物であると判定する。なお、この他の構成要素については、上記実施の形態３の図１３で示したものと同様であるので説明を省略する。

次に動作について説明する。
図１９は、図１８中の動的障害物判定装置の動作を示すフローチャートであり、この図に沿って動作の詳細を説明する。なお、探索信号送受信部１の検知エリアは、上記実施の形態３で示した図１２のように区画エリア１〜７に分割されているものとする。

先ず、探索信号送受信部１のセンサ１２は、送信部１５から入力した送信タイミングで探索信号を送信し、この探索信号の障害物における反射信号（超音波エコー信号）を受信する。センサ１２で受信された受信信号は、受信アンプ１３で増幅された後、全波整流部１４により全波整流される。

タイマ１７ａは、送信部１５から入力した送信タイミングで、１回の探索で実行すべき積分期間ｔ０の計時を開始するとともに、各区画エリア１〜７の開始と終了を計時する。積分器１６ａは、タイマ１７ａから区間１〜７毎に積分開始が通知されると前回の積分値をリセットし、タイマ１７ａにより計時される各区画エリア１〜７に相当する期間の間、全波整流部１４で全波整流された受信信号をそれぞれ積分する（ステップＳＴ１）。

一方、平均化処理部２１ａでは、積分器１６ａから入力した区画エリア１〜７毎の前回までの時系列な所定回数の探索で得られた各受信信号の積分値を用いて、区画エリア１〜７毎の前回までの受信信号の積分値Ｖｉの平均値（ΣＶｉ／（ｎ−１））を算出し、区画エリア１〜７毎の前回までの判定基準値として記憶している。

差分処理部８は、時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値として、積分器１６ａから入力した今回の判定基準値と平均化処理部２１ａから入力した前回までの判定基準値との差分値を区画エリア１〜７毎に求める（ステップＳＴ２）。閾値比較部９は、記憶部１１ａから読み出した区画エリア１〜７毎の閾値範囲と差分処理部８から入力した区画エリア１〜７毎の差分値とをそれぞれ比較し、区画エリア１〜７毎に差分値が上記閾値範囲の上限値を超えるか若しくは下限値未満になったかを判定する（ステップＳＴ３）。なお、車両に接近する人間においては、衣服などによって受信信号強度が弱くなる場合があるため、動的障害物５ａが車両に接近している場合において、反射信号の受信強度が落ちる場合を考慮した閾値範囲の下限値を設けている。

反射信号（受信信号）に障害物の動的挙動を示す変化がなく、動的障害物５ａでないと判定される。なお、車両に接近する人間においては、反射率の低い衣服等が反射エリアとなることによって受信信号強度が低くなる場合がある。このため、動的障害物５ａが車両２に接近している場合において反射信号の受信強度が落ちる場合を考慮した閾値範囲の下限値を設けている。

ステップＳＴ３の区画エリア１〜７毎の閾値判定において、差分処理部８の差分値が上記閾値範囲内にある場合、閾値比較部９は、区画エリア１〜７毎の閾値判定結果信号として論理値０（偽値）の信号をＡＮＤ回路２０へ出力する。また、差分処理部８の差分値が対応する区画エリア１〜７の閾値範囲の上限値を超えるか若しくは下限値未満であると、閾値比較部９は、区画エリア１〜７毎の閾値判定結果信号として論理値１（真値）をＡＮＤ回路２０へ出力する。

ＡＮＤ回路２０は、閾値比較部９からの入力信号が論理値０（偽値）であると、論理値０（偽値）の信号を動的障害物判定部１０へ出力する。動的障害物判定部１０の計数判定器１０ａは、ＡＮＤ回路２０の出力値が論理値０（偽値）であると、対応する区画エリアの計数値を加算しない。さらに、動的障害物判定部１０は、計数判定器１０ａが計数値を加算しなかった旨を平均化処理制御部２２ａへ通知する。

また、閾値比較部９及びＮＯＴ回路１９からの入力信号が論理値１（真値）であると、ＡＮＤ回路２０は、論理値１（真値）の信号を動的障害物判定部１０へ出力する。動的障害物判定部１０の計数判定器１０ａは、ＡＮＤ回路２０から論理値１（真値）の出力値を入力すると、対応する区画エリアの計数値に＋１を加算する。動的障害物判定部１０は、計数判定器１０ａが対応する区画エリアの計数値を加算した場合も、その旨を平均化処理制御部２２ａへ通知する。

差分処理部８の差分値が閾値範囲を外れて計数値が加算された旨が通知されると、平均化処理制御部２２ａは、平均化処理部２１を制御して当該計数値に対応する区画エリアの平均化処理を停止させる。これにより、当該区画エリアにおける次回以降の判定基準値との間で差分処理される判定基準値が前回までの受信信号の積分値の平均値に固定される。このように、前回までの受信信号の積分値の平均値に判定基準値を固定するのは、動的障害物５ａを検知した受信信号の積分値が次回目以降の判定基準値に含まれないようにするためである。

一方、動的障害物判定部１０は、区画エリア１〜７毎の閾値判定において、Ｎ回（基準計数値Ｎ）の探索で連続して、差分処理部８の差分値が対応する区画エリアの閾値範囲を外れたか否かを判定する（ステップＳＴ４）。ここで、差分処理部８の差分値が対応する区画エリアの閾値範囲内になると、動的障害物判定部１０は、平均化処理制御部２２ａへその旨を通知する。

平均化処理制御部２２ａは、動的障害物判定部１０から上記通知を受けると、平均化処理部２１を制御して当該計数値に対応する区画エリアの平均化処理を再開させる（ステップＳＴ５）。これにより、当該区画エリアにおける今回の受信信号の積分値を含む平均値が、次回以降の判定基準値との間で差分処理される判定基準値として算出される。

なお、上述の説明では、前回までの判定基準値と今回の判定基準値との差分値の絶対値が上記閾値範囲内になった回数が１回でもあると、平均化処理部２１ａの平均化処理を再開する場合を示したが、上記閾値範囲内になった回数が所定回数（２回以上）になった場合に平均化処理部２１ａの平均化処理を再開するようにしてもよい。

差分処理部８の差分値がＮ回（基準計数値Ｎ）の探索で連続して対応する区画エリアの閾値範囲を外れて、計数判定器１０ａの計数値が基準計数値Ｎを超えると、動的障害物判定部１０は、当該区画エリアで検知された障害物が動的障害物５ａであると判定する。

動的障害物５ａとして検知された障害物が車両２に接近する人間等である場合、車両２へ接近するにつれて以降の探索における当該動的障害物５ａに起因する受信信号の強度や受信タイミングが変化する。そこで、動的障害物判定部１０は、動的障害物５ａが検知されると、以降の探索における当該動的障害物５ａに起因する受信信号の上記変化をモニタし、計数値が基準計数値Ｎを超えた区画エリアの変化、つまり検知された動的障害物５ａの動的挙動を判定する（ステップＳＴ６）。

以降の探索で動的障害物５ａに起因する受信信号に上記変化があると、動的障害物判定部１０は、当該区間エリアで上記変化が周期的に繰り返して検知されるものであるか否かを判定する（ステップＳＴ７）。ここで、上記変化が周期的に繰り返して検知されるものではない場合、動的障害物判定部１０は、検知された障害物が動的障害物５ａであると最終的に判定する（ステップＳＴ８）。

なお、周期的に検知されるか否かは、例えば静的障害物５ｂにおける探索信号の反射エリアの周期的な変化等に起因する受信信号の挙動を予め実験で求めておき、当該周期で受信信号が変化しているか否かで判定する。このように、動的障害物５ａの判定条件に冗長性を持たせることにより、例えば風になびく樹木の枝葉のように周期的な挙動を示す静的障害物５ｂが動的障害物５ａと判定されないようにしている。

また、動的障害物判定部１０は、動的障害物５ａに起因する受信信号に上記変化がないと判定するか若しくは上記変化が周期的に繰り返される場合、検知された障害物が動的障害物５ａではないと最終的に判定する（ステップＳＴ９）。これにより、風になびく樹木の枝葉のように周期的な挙動を示す静的障害物５ｂが動的障害物５ａと誤判定されるのを防ぐことができる。

以上のように、この実施の形態４によれば、判定基準値演算部６が、探索信号送受信部１から送信される探索信号の到達範囲である検知エリアを、探索信号送受信部１からの距離又は検知信号の受信までの時間に応じて複数の区画エリアに分割し、動的障害物判定部１０が、区画エリア毎に時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値と所定の閾値との比較結果に基づいて、探索対象が動的障害物５ａであるか否かを判定する。また、区画エリア毎に前回までの時系列な所定回数の探索で得られた検知信号の積分値の平均値又は移動平均値を算出する平均化処理部２１ａを備え、判定基準値演算部６が、平均化処理部２１ａにより算出された平均値又は移動平均値と今回の探索で得られた検知信号の積分値との差分値を求め、この差分値と所定の閾値との比較結果に基づいて、探索対象が動的障害物であるか否かを判定する。このように構成することにより、上記実施の形態１と同様に、時系列に得られた検知信号（反射信号）の変化の連続性から推定される探索対象の動的挙動に基づいて、区画エリア毎に探索対象が動的障害物５ａであるか否かを正確に判定することができる。また、前回までの所定回数の探索で得られた検知信号の積分値の平均値又は移動平均値をとることにより、検知信号として突発的なノイズが受信された場合であってもノイズがならされるため、動的障害物５ａを正確に判定することができる。

また、上記実施の形態４によれば、動的障害物判定部１０が、検知信号から得られる探索対象の挙動が周期的な変化を繰り返した場合、探索対象を動的障害物５ａでないと判定するので、風になびく樹木の枝葉のように周期的な挙動を示す静的障害物５ｂが動的障害物５ａであると誤判定されることを防止できる。

なお、図１９で示したステップＳＴ７と同様の処理は、上記実施の形態１〜３に適用してもよい。例えば、上記実施の形態１〜３で動的障害物５ａが検知されると、動的障害物判定部１０が、この動的障害物５ａに起因する受信信号に変化があるか否かをモニタし、この変化が周期的に繰り返して検知されるものであるか否かを判定する。これにより、動的障害物５ａに起因する受信信号に変化がなかったり、変化が周期的に繰り返されるものであると、最終的に動的障害物５ａではないと判定する。このように、上記実施の形態１〜３においても、動的障害物５ａの判定条件に冗長性を持たせることにより、動的障害物５ａの誤判定の低減を図ることができる。

Claims (9)

1. 探索信号を送信するとともに、探索対象から反射された前記探索信号を検知信号として受信する探索信号送受信部と、
   前記探索信号の送信周期を所定の複数の区間に分割し、当該区間毎に存在する前記検知信号の積分値に基づく判定基準値を算出する判定基準演算部と、
   前記判定基準値演算部によって時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値と、上限と下限の２値を有する所定の閾値との比較結果に基づいて、前記探索対象が動的障害物であるか否かを判定する判定部とを備え、
   前記判定部は、前記差分値が前記所定の閾値の上限値を超えるか下限値未満になると、前記所定の閾値を超えたものとして前記探索対象が動的障害物であると判定する
   ことを特徴とする動的障害物判定装置。
2. 差分値が所定の閾値を超えた回数を計数する計数判定器を備え、
   判定部は、前記計数判定器の計数値が所定の回数を超えると、探索対象が動的障害物であると判定する
   ことを特徴とする請求項１記載の動的障害物判定装置。
3. 判定基準値演算部は、探索信号送受信部から送信される探索信号の到達範囲である検知エリアを、前記探索信号送受信部からの距離又は検知信号の受信までの時間に応じて複数の区画エリアに分割し、
   判定部は、前記区画エリア毎に時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記探索対象が動的障害物であるか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項１記載の動的障害物判定装置。
4. 判定部は、区画エリア毎に設定された所定の閾値と前記区画エリア毎に時系列な探索で得られた判定基準値間の差分値との比較結果に基づいて、探索対象が動的障害物であるか否かを判定することを特徴とする請求項３記載の動的障害物判定装置。
5. 探索信号送受信部から離れるにつれて小さい値となるように区画エリアの閾値を設定したことを特徴とする請求項４記載の動的障害物判定装置。
6. 前回までの時系列な所定回数の探索で得られた検知信号の積分値の平均値又は移動平均値を算出する平均化処理部を備え、
   判定基準値演算部は、前記平均化処理部により算出された平均値又は移動平均値と今回の探索で得られた検知信号の積分値との差分値を求め、この差分値と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記探索対象が動的障害物であるか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項１記載の動的障害物判定装置。
7. 平均化処理部は、前回までの時系列な所定回数の探索で得られた検知信号の積分値の平均値又は移動平均値と今回の探索で算出された検知信号の積分値との差分値が所定の閾値を超えると、平均化処理を停止し、
   判定部は、前記平均化処理部の平均化処理が再開するまで、次回以降の探索で得られる検知信号の積分値と差分をとる対象を、前記前回までの時系列な所定回数の探索で得られた検知信号の積分値の平均値又は移動平均値に固定する
   ことを特徴とする請求項６記載の動的障害物判定装置。
8. 平均化処理部は、前回までの時系列な所定回数の探索で得られた検知信号の積分値の平均値又は移動平均値と今回以降の探索で算出された検知信号の積分値との差分値が所定の閾値を超えなかった回数が所定回続いた場合、平均化処理を再開することを特徴とする請求項７記載の動的障害物判定装置。
9. 判定部は、検知信号から得られる探索対象の挙動が周期的な変化を繰り返した場合、前記探索対象を動的障害物でないと判定することを特徴とする請求項１記載の動的障害物判定装置。

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