JP5784789B1

JP5784789B1 - 車両用障害物検出装置

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Publication number: JP5784789B1
Application number: JP2014090850A
Authority: JP
Inventors: 彰彦畠
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2015-09-24
Anticipated expiration: 2034-04-25
Also published as: JP2015210138A

Abstract

【課題】自車両周辺に存在する障害物を検出するに当たって、２次エコーや多重反射波による誤検出を抑制する車両用障害物検出装置を得る。【解決手段】超音波センサ１０２により、自車両の前方に向けて超音波を放射し、障害物によって反射された反射波を超音波センサ１０２で受信し、この受信した反射波の信号はセンシング処理部１０３２に入力されて、遅れ時間測定部１０３２１が、受信した信号のピークを検出し、超音波センサが超音波を放射したタイミングを基準として、検出したピークの遅れ時間を測定し、次いで、多重反射判定部１０３２２が、ピークの遅れ時間に基づいて、障害物による多重反射が発生しているか否かを判定し、障害物判定部１０３２３により、ピークの遅れ時間と多重反射判定部１０３２２の判定結果に基づいて、障害物の存在有無を判定する。【選択図】図１

Description

この発明は、自車両周辺に存在する障害物を検出する車両用障害物検出装置に関するものである。

近年、自動車に対する安全意識の高まりから、予防安全システムを搭載する車両も数多く出てきた。これらの予防安全システムは、自車周辺の車両／二輪車／歩行者など（以降、これらの対象を障害物と呼称する）を検出するために、カメラ／ＲＡＤＡＲ（ＲａｄｉｏＤｅｔｅｃｔｉｎｇＡｎｄＲａｎｇｉｎｇ）／ＬＩＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｎｇＡｎｄＲａｎｇｉｎｇ）／超音波センサなどのセンシング機器を用いている。
超音波センサによる障害物の検出方法としては、超音波センサより周期的に送信される超音波が障害物にて反射し、その反射波を受信するまでの時間差（遅れ時間）に基づいて障害物までの距離を検出する方法がある。この場合、検出可能な最大距離は超音波の送信周期に依存する。すなわち、送信周期が短いほど、次の送信周期までの観測期間が短くなり、検出可能な最大距離も短くなる。

超音波を周期的に送信する方法では、超音波センサの最大検知距離よりも遠方に位置する障害物からの反射波（以降、本反射波を２次エコーと呼ぶ）や、同一障害物からの多重反射波（何度も反射を繰り返した反射波）を、当該観測期間で受信できず、次の送信周期で超音波を送信後の観測期間で受信する場合がある。
このような場合、２次エコーであれば、遠方に位置する障害物を誤って近辺に位置する障害物と誤検出することになり、また多重反射波であれば、偽像を観測することになるので、偽像か実際の障害物かを判定する必要が生じる。
このような問題を解決するための方法として、特許文献１には、超音波の送信周期や観測期間を変化させることで、本来検出すべき反射波と他の反射波（多重反射波）を区別するものが記載されている。

特開平１０−１０４３６１号公報（第３〜４頁、第２図）

しかしながら、特許文献１の技術の場合、超音波の送信周期や観測期間を変化させる必要があるので、障害物を検出するためのセンシング処理が複雑になる。
また、特許文献１の技術では、１回目に受信した反射波を無条件で障害物からの反射波であると認識するため、２次エコーと反射波を区別することができないという問題がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、自車両周辺に存在する障害物を検出するに当たって、２次エコーや多重反射波による誤検出を抑制する車両用障害物検出装置を得ることを目的とする。

この発明に係わる車両用障害物検出装置においては、自車両周辺に存在する障害物を検出する車両用障害物検出装置であって、超音波信号の送信と受信を行うように構成された超音波センサ、及びこの超音波センサによって受信された超音波信号から、自車両周辺に存在する障害物を検出するセンシング処理部を備え、センシング処理部は、超音波センサにより受信された超音波信号のピークを検出し、超音波センサが超音波信号を送信したタイミングを基準として、検出したピークの遅れ時間を測定する遅れ時間測定部と、この遅れ時間測定部により測定されたピークの遅れ時間に基づいて、障害物による多重反射が発生しているか否かを判定する多重反射判定部と、遅れ時間測定部により測定されたピークの遅れ時間と多重反射判定部の判定結果に基づいて、障害物の存在の有無を判定する障害物判定部とを有し、多重反射判定部は、遅れ時間測定部により測定された各ピークについて、遅れ時間の短い順に、当該ピークの遅れ時間を整数倍した時間前後に当該ピークよりも後に受信したピークが複数存在する場合、後に受信した複数のピークを多重反射波と判定するとともに多重反射波の数を計数する処理を行い、障害物判定部は、遅れ時間測定部により測定された各ピークの遅れ時間、並びに多重反射判定部により判定された多重反射波の情報及び多重反射波の数に基づいて、障害物の存在の有無を判定し、障害物が存在する場合は障害物までの距離を算出するものである。

この発明によれば、自車両周辺に存在する障害物を検出する車両用障害物検出装置であって、超音波信号の送信と受信を行うように構成された超音波センサ、及びこの超音波センサによって受信された超音波信号から、自車両周辺に存在する障害物を検出するセンシング処理部を備え、センシング処理部は、超音波センサにより受信された超音波信号のピークを検出し、超音波センサが超音波信号を送信したタイミングを基準として、検出したピークの遅れ時間を測定する遅れ時間測定部と、この遅れ時間測定部により測定されたピークの遅れ時間に基づいて、障害物による多重反射が発生しているか否かを判定する多重反射判定部と、遅れ時間測定部により測定されたピークの遅れ時間と多重反射判定部の判定結果に基づいて、障害物の存在の有無を判定する障害物判定部とを有し、多重反射判定部は、遅れ時間測定部により測定された各ピークについて、遅れ時間の短い順に、当該ピークの遅れ時間を整数倍した時間前後に当該ピークよりも後に受信したピークが複数存在する場合、後に受信した複数のピークを多重反射波と判定するとともに多重反射波の数を計数する処理を行い、障害物判定部は、遅れ時間測定部により測定された各ピークの遅れ時間、並びに多重反射判定部により判定された多重反射波の情報及び多重反射波の数に基づいて、障害物の存在の有無を判定し、障害物が存在する場合は障害物までの距離を算出するので、多重反射波による誤検出を抑制することができる。

この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の車載配置を示す図である。この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の２次エコーによる誤検出を表すイメージ図である。この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置のセンシング処理部の処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の遅れ時間測定部の処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の多重反射判定部の処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の障害物判定部の処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の２次エコーにより現れる偽像と実際の車両が同じ位置である場合の、超音波の伝搬状況を表す図である。この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の２次エコーにより現れる偽像と実際の車両が同じ位置である場合の、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の多重反射が発生している場合の、超音波の伝搬状況を表す図である。この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の多重反射が発生している場合の、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置のノイズによるピークの誤検出が発生している場合の、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。

実施の形態１．
［構成］
図１は、この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の構成を示すブロック図である。
図１において、実施の形態１の車両用障害物検出装置は、車載機器である超音波センサＥＣＵ１０、ブレーキ制御ＥＣＵ１１及びＣＡＮ通信線１２から構成される。超音波センサＥＣＵ１０とブレーキ制御ＥＣＵ１１は、ＣＡＮ通信線１２を介して接続され、各ＥＣＵは、それぞれ通信手段１０１、１１１を用いることで互いに通信することが可能である。

超音波センサＥＣＵ１０は、超音波センサ１０２及びマイコン１０３を有する。
超音波センサ１０２は、マイコン１０３から入力された超音波駆動指示信号を昇圧し、駆動パルス電圧に変換するトランス部１０２２と、駆動パルス電圧を電気的に励振し、圧電素子により機械振動に変換して、空間に対して超音波を放射する超音波トランスデューサ部１０２１と、放射された超音波が障害物により反射され、超音波トランスデューサ部１０２１に到来した反射波が、圧電素子により変換された電気信号（超音波信号）を電圧増幅するＡＭＰ部１０２３と、ＡＭＰ部１０２３の出力にフィルターをかけてマイコン１０３に入力させるフィルター部１０２４とを有する。

一方、マイコン１０３は、超音波センサ１０２から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１０３１と、Ａ／Ｄ変換部１０３１によりデジタル信号に変換された受信信号（超音波信号）を基にして、障害物の検出を行うセンシング処理部１０３２と、車両制御部１０３３とを有する。

センシング処理部１０３２は、反射波から障害物を判定するために、以下のように構成されている。
遅れ時間測定部１０３２１は、Ａ／Ｄ変換部１０３１にてデジタル信号に変換された受信信号からピークを検出し、超音波送信タイミングを基準とした、検出したピークの時間差（遅れ時間）を測定する。多重反射判定部１０３２２は、遅れ時間測定部１０３２１によって測定したピークの遅れ時間を基に、多重反射が発生しているか否かを判定する。障害物判定部１０３２３は、遅れ時間測定部１０３２１の遅れ時間と多重反射判定部１０３２２の多重反射波の発生有無情報を基に、検出すべき障害物の反射波を選定して、障害物までの距離を算出する。

車両制御部１０３３は、障害物判定部１０３２３の処理結果を基に、先行車両との衝突の可能性を判定し、衝突する可能性有と判定した場合、通信手段１０１を介して、ブレーキ制御ＥＣＵ１１にブレーキ指示を与えるようになっている。

図２は、この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。
図２（ａ）は、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図であり、周期的に送信信号を送信する。送信周期の間を観測期間として、障害物からの反射波は当該観測期間内に受信信号として受信している。
図２（ｂ）は、最大検知距離よりも遠方に位置する障害物に対する超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図であり、この最大検知距離よりも遠方に位置する障害物からの反射波（２次エコー）を、次の観測期間で受信している。
すなわち、送信Ａによる反射波Ａを観測期間Ａではなく、観測期間Ｂにて受信することになり、遠方に位置する障害物を誤って近辺に位置する障害物と誤検出する場合である。
図２（ｃ）は、多重反射が発生している場合の超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図であり、同一障害物からの多重反射波を、次の観測期間で受信する場合を示している。
すなわち、送信Ａによる多重反射波Ａ’と送信Ｂによる反射波Ｂを観測期間Ｂにて受信することになり、多重反射波Ａ’と反射波Ｂのどちらが検出すべき障害物であるかを判定する必要がある場合である。

図３は、この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の車載配置を示す図である。
図３において、車両用障害物検出装置である超音波センサＥＣＵ１０は、先行車両２を検出するために、自車両１の前方部分に搭載されている。この超音波センサＥＣＵ１０には、ホーン１４が装荷されているものとする。これにより、超音波センサＥＣＵ１０の超音波の放射パターン３は、ホーン１４によって正面方向に絞られるため、先行車両２をより遠方地点で検出することができる。

図４は、この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の２次エコーによる誤検出を表すイメージ図である。
図４において、１〜３、１０、１４は図３におけるものと同一のものである。図４では、本来遠方に位置する先行車両２を、誤検出する偽像車両２’が示されている。

図９は、この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の２次エコーにより現れる偽像と実際の車両が同じ位置である場合の、超音波の伝搬状況を表す図である。
図９において、１〜３、１０、１４、２’は図４におけるものと同一のものである。
図９（ａ）の２次エコーによる偽像車両２’と、図９（ｂ）の実際の先行車両２が自車両１に対して同じ位置にある。

図１０は、この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の２次エコーにより現れる偽像と実際の車両が同じ位置である場合の、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。
図１０（ａ）は、図９（ａ）における超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を示す図、図１０（ｂ）は、図９（ｂ）における超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を示す図である。

図１１は、この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の多重反射が発生している場合の、超音波の伝搬状況を表す図である。
図１１において、１〜３、１０、１４は図３におけるものと同一のものである。図１１では、自車両１と先行車両２の間で多重反射が発生している。

図１２は、この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置の多重反射が発生している場合の、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。
図１２は、図１１の自車両１と先行車両２の間で多重反射が発生している状況における超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を示している。

図１３は、この発明の実施の形態１による車両用障害物検出装置のノイズによるピークの誤検出が発生している場合の、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。
図１３は、図９（ｂ）の自車両１と先行車両２の間で多重反射が発生している状況下での、超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を表したもので、図１０（ｂ）の観測期間Ａを拡大した図であるが、１点だけ異なり、遅れ時間：Ｔ＿ｎｏｉｓｅの所にノイズＮがピークとして検出されている。

次に、動作について説明する。
超音波センサ１０２は、マイコン１０３から超音波駆動指示信号が入力されると、この超音波駆動指示信号は、トランス部１０２２により昇圧され、駆動パルス電圧に変換される。これにより、駆動パルス電圧が超音波トランスデューサ部１０２１に入力されることによって、超音波トランスデューサ部１０２１は、電気的に励振され、超音波トランスデューサ部１０２１内の圧電素子により機械振動に変換され、空間に対して超音波が放射される。
そして、空間を伝搬した超音波は、障害物において反射し、その反射波が障害物エコーとして、超音波トランスデューサ部１０２１に到来する。
この反射波は、超音波トランスデューサ部１０２１内の圧電素子により再び電気信号に変換され、受信信号としてＡＭＰ部１０２３により電圧増幅され、フィルター部１０２４を介してマイコン１０３に入力される。

マイコン１０３に入力された受信信号（アナログ信号）は、Ａ／Ｄ変換部１０３１でデジタル変換された後、マイコン１０３内のセンシング処理部１０３２にて、障害物の検出を行うために用いられる。
センシング処理部１０３２では、Ａ／Ｄ変換部１０３１にてデジタル信号に変換した受信信号からピークを検出し、超音波送信タイミングを基準とした、検出したピークの時間差（遅れ時間）を遅れ時間測定部１０３２１により測定する。
遅れ時間測定部１０３２１により測定したピークの遅れ時間を基に、多重反射判定部１０３２２により、多重反射が発生しているか否かを判定する。
そして、遅れ時間測定部１０３２１の遅れ時間と多重反射判定部１０３２２の多重反射波の発生有無情報を基に、障害物判定部１０３２３が、検出すべき障害物の反射波を選定して、障害物までの距離を算出するようになっている。

次いで、車両制御部１０３３により、障害物判定部１０３２３の処理結果を基に、先行車両との衝突可能性を判定し、衝突する可能性有と判定した場合、通信手段１０１を介して、ブレーキ制御ＥＣＵ１１にブレーキ指示を与える。

ところで、図３のように、放射パターン３をホーン１４によって絞ったことで、より遠方地点で障害物を検出できる一方、２次エコーや多重反射波が発生しやすくなる。
図３に、２次エコーが発生している状況を示す。図３に示したように、先行車両２は、１観測期間の最大検知距離よりも遠方に位置するため、先行車両２からの反射波は、超音波を送信した次の観測期間にて、２次エコーとして受信される（超音波の送受信タイミングとしては、図２（ｂ）と同じ）。
つまり、図４に示すように、本来、遠方に位置する先行車両２を、偽像車両２’として誤検出することになる。その結果、衝突する可能性がないにも関わらず、ブレーキ制御が行われてしまう。

このような状況に対して、実施の形態１における誤検出抑制方法を用いれば、先行車両２の誤検出を抑制することができる。
以降、図５から図８の各処理部のフローチャートを用いて、センシング処理部１０３２の各処理の流れを順次、説明する。

［処理フロー］
まず、図５を用いて、センシング処理部１０３２の大まかな処理フローについて説明する。
センシング処理部１０３２の起動タイミングは、Ａ／Ｄ変換部１０３１で、１観測期間内の超音波の受信信号をすべてデジタル信号に変換した後に起動するものとする。
センシング処理部１０３２は、起動すると、超音波の受信信号の遅れ時間を測定する（ステップＳ１０３２１）。ステップＳ１０３２１の処理内容の詳細は後述する。ステップＳ１０３２１完了後、ステップＳ１０３２２へ進む。

ステップＳ１０３２２では、ステップＳ１０３２１の遅れ時間測定結果を基に、多重反射が発生しているか否かを判定する。ステップＳ１０３２２の処理内容の詳細は後述する。ステップＳ１０３２２完了後、ステップＳ１０３２３へ進む。
ステップＳ１０３２３では、ステップＳ１０３２１の遅れ時間測定結果と、ステップＳ１０３２２の多重反射判定結果を基に、検出すべき障害物が存在するか否かを判定し、障害物までの距離を算出する。ステップＳ１０３２３の処理内容の詳細は後述する。
ステップＳ１０３２３の完了後、センシング処理部１０３２の処理を終了する。

次に、センシング処理部１０３２の遅れ時間測定部１０３２１の処理フローについて、図６を用いて説明する。
まず、受信した超音波の受信信号（デジタル化されている）からピークを検出する（ステップＳ１０３２１１）。ステップＳ１０３２１１完了後、ステップＳ１０３２１２へ進む。
ステップＳ１０３２１２では、ステップＳ１０３２１１のピーク検出結果に基づいて、検出したピークの遅れ時間を測定する。ステップＳ１０３２１２完了後、遅れ時間測定部１０３２１の処理を終了する。

次に、センシング処理部１０３２の多重反射判定部１０３２２の処理フローについて、図７を用いて説明する。
まず、遅れ時間測定部１０３２１のピーク検出結果を基に、超音波の受信信号内にピークが存在するか否かを判定する（ステップＳ１０３２２１）。ピークが存在する場合は、ステップＳ１０３２２２へ進み、存在しない場合は、検出すべき障害物なしとして、多重反射判定部１０３２２の処理を終了する。

遅れ時間測定部１０３２１にて、複数のピークを検出した場合を考慮して、先頭のピーク（遅れ時間の短いピーク）から順番に基準ピークの役割を割り当てる。そのため、ステップＳ１０３２２２では、基準ピークに選定されていないピークが存在するか否かを判定する。
基準ピークに選定されていないピークが存在する場合、ステップＳ１０３２２３へ進み、基準ピークに選定されていないピークが存在しない場合、多重反射判定部１０３２２の処理を終了する。

ステップＳ１０３２２３では、ステップＳ１０３２２２の判定結果に基づいて、ピーク：Ｐ＿ｋを基準ピーク：Ｐ＿Ｓｔｄ＿ｋに選定する。基準ピークの選定完了後、ステップＳ１０３２２４へ進む。
ステップＳ１０３２２４では、ステップＳ１０３２２３で選定した基準ピーク：Ｐ＿Ｓｔｄ＿ｋの遅れ時間：Ｔ＿Ｓｔｄ＿ｋを基に、多重反射が発生しているか否かを判定する。
具体的には、基準ピーク：Ｐ＿Ｓｔｄ＿ｋの遅れ時間：Ｔ＿Ｓｔｄ＿ｋを整数倍した時間：Ｍ（整数）×Ｔ＿Ｓｔｄ＿ｋの前後付近に、遅れ時間：Ｔ＿ｉであるピーク：Ｐ＿ｉが存在するか否かを判定する。本条件を満たすピーク：Ｐ＿ｉが存在した場合は、ステップＳ１０３２２５へ、本条件を満たすピーク：Ｐ＿ｉが存在しない場合は、ステップＳ１０３２２７へ進む。

ステップＳ１０３２２５では、ステップＳ１０３２２４の条件を満たしたピーク：Ｐ＿ｉを、基準ピーク：Ｐ＿Ｓｔｄ＿ｋの多重反射波：ＭＰＲ＿ｋと判定する。多重反射波の判定完了後、ステップＳ１０３２２６へ進む。
ステップＳ１０３２２６では、ステップＳ１０３２２５にて基準ピーク：Ｐ＿Ｓｔｄ＿ｋの多重反射波：ＭＰＲ＿ｋと判定された個数：ＭＰＲ＿ｋ＿ｃｎｔをカウントする。多重反射波の個数のカウント完了後、ステップＳ１０３２２７へ進む。
ステップＳ１０３２２７では、基準ピーク：Ｐ＿Ｓｔｄ＿ｋ（ピーク：Ｐ＿ｋ）の多重反射波判定処理が完了したとして、基準ピークを次のピーク：Ｐ＿ｋ＋１に更新する。ピークの更新完了後、ステップＳ１０３２２２へ戻る。

次に、センシング処理部１０３２の障害物判定部１０３２３の処理フローについて、図８を用いて説明する。
まず、遅れ時間測定部１０３２１のピーク検出結果を基に、受信した超音波の受信信号内にピークが存在するか否かを判定する（ステップＳ１０３２３１）。ピークが存在する場合は、ステップＳ１０３２３２へ進む。ピークが存在しない場合は、ステップＳ１０３２３３へ進み、検出すべき障害物なしと判定して、障害物判定部１０３２３の処理を終了する。

ステップＳ１０３２３２では、遅れ時間：Ｔ＿ｉが観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以下であるピーク：Ｐ＿ｉが存在するか否かを判定する。遅れ時間：Ｔ＿ｉが観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以下であるピーク：Ｐ＿ｉが存在するのであれば、超音波の受信信号の中に２次エコーや多重反射波が含まれているか否かを判定できるので、ステップＳ１０３２３４へ進む。
遅れ時間：Ｔ＿ｉが観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以下であるピーク：Ｐ＿ｉが存在しないのであれば、超音波の受信信号の中に２次エコーや多重反射波が含まれているか否かを判定できないため、ステップＳ１０３２３７へ進む。

ステップＳ１０３２３４では、観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以下の遅れ時間であるピーク：Ｐ＿ｉに対応する多重反射波ＭＰＲ＿ｉが存在するか否かを判定する。観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以下の遅れ時間であるピーク：Ｐ＿ｉに対応する多重反射波ＭＰＲ＿ｉが存在する場合、ピーク：Ｐ＿ｉは障害物からの反射波であるため、ステップＳ１０３２３５へ進む。観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以下の遅れ時間であるピーク：Ｐ＿ｉに対応する多重反射波ＭＰＲ＿ｉが存在しない場合、ピーク：Ｐ＿ｉは２次エコーもしくは多重反射波であるため、ステップＳ１０３２３６へ進む。

ステップＳ１０３２３５では、多重反射波の存在するピークを複数検出した場合を考慮し、多重反射波の個数：ＭＰＲ＿ｉ＿ｃｎｔが最大であるピーク：Ｐ＿ｉを障害物（確定）からの反射波と判定し、障害物（確定）までの距離を算出する。障害物（確定）までの距離算出後、障害物判定部１０３２３の処理を終了する。

ステップＳ１０３２３６では、多重反射波が存在しない観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以下の遅れ時間であるピーク：Ｐ＿ｉを、２次エコーもしくは多重反射波と判定し、当該ピークを障害物ではないと判定する。ステップＳ１０３２３６完了後、ステップＳ１０３２３７へ進む。

ステップＳ１０３２３７では、現時点において障害物からの反射波なのか２次エコー／多重反射波なのか判定できないので、観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分超過の遅れ時間であるピーク：Ｐ＿ｉを障害物（未確定）からの反射波と判定し、障害物（未確定）までの距離を算出する。障害物（未確定）までの距離算出後、障害物判定部１０３２３の処理を終了する。

［実施の形態１の効果］
実施の形態１による２次エコーによる誤検出の抑制効果について、図９と図１０を用いて説明する。
図９（ａ）は、２次エコーにより見える偽像と超音波の伝搬状況を表し、図９（ｂ）は、図９（ａ）の偽像と同じ位置に実際の車両が存在する場合の超音波の伝搬状況を表す図である。
図１０（ａ）は、図９（ａ）における超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を、図１０（ｂ）は、図９（ｂ）における超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を表している。

ここで、図９（ａ）においては、自車両１と先行車両２の位置関係は遠いため、多重反射が発生していないとする。一方で、図９（ｂ）においては、自車両１と先行車両２の位置関係は近いため、多重反射が発生しているとする。
また、図１０（ｂ）において、反射波Ａ１（Ｂ１、Ｃ１）の遅れ時間：Ｔ＿Ａ（Ｔ＿Ｂ、Ｔ＿Ｃ）は、観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの４分の１以下とする。
つまり、図９（ｂ）と図１０（ｂ）に示す状況下では、反射波Ａ１（Ｂ１、Ｃ１）の遅れ時間：Ｔ＿Ａ（Ｔ＿Ｂ、Ｔ＿Ｃ）を整数倍した時間前後に、送信Ａ（Ｂ、Ｃ）の多重反射波Ａ２、Ａ３（Ｂ２、Ｂ３、Ｃ２、Ｃ３）が観測される。

一方、図９（ａ）と図１０（ａ）に示した２次エコーにより偽像を誤検出する場合は、観測期間Ｂにおける反射波Ａの遅れ時間：Ｔ＿Ｂ’を整数倍した時間前後に、多重反射波は存在しない。よって、観測期間Ｂにおいて受信した反射波Ａは、送信Ｂによる反射波ではないと判定され、障害物として検出されない。

次に、実施の形態１による多重反射波による誤検出の抑制効果について、図１１と図１２を用いて説明する。
図１１は、自車両１と先行車両２の間で多重反射が発生している状況を表している。この状況における超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係は、図１２に示すとおりである。
図１２において、反射波Ａ１（Ｂ１、Ｃ１）の遅れ時間：Ｔ＿Ａ１（Ｔ＿Ｂ１、Ｔ＿Ｃ１）は、観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以上、４分の３以下とする。また、反射波Ｂ２（Ｃ２）は送信Ａ（Ｂ）における多重反射波：Ａ’（Ｂ’）であるため、反射波Ｂ２（Ｃ２）の遅れ時間：Ｔ＿Ｂ２（Ｔ＿Ｃ２）は観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以下となる。

図１２より、観測期間Ｂにおいて、２つの反射波Ｂ１と反射波Ｂ２を受信しているが、この観測結果だけでは、どちらが検出すべき障害物からの反射波であるかは判定できない。そこで、実施の形態１に従って、受信した反射波の中に多重反射波が含まれているか否かを判定する。
まず、各反射波の遅れ時間が観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以下の時間であるか否かを判定する。この場合、反射波Ｂ２の遅れ時間：Ｔ＿Ｂ２が観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以下である。
観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以下の遅れ時間である反射波Ｂ２が、送信Ｂによって障害物から返ってきた反射波であると仮定した場合、反射波Ｂ２の遅れ時間：Ｔ＿Ｂ２を整数倍した時間前後に、送信Ｂの多重反射波が観測されるはずである。
しかし、反射波Ｂ２の遅れ時間：Ｔ＿Ｂ２を整数倍した時間前後に送信Ｂの多重反射波は観測されていない。よって、反射波Ｂ２は、送信Ｂによる反射波ではないと判定され、障害物として認識されない。

一方、反射波Ｂ１に関しては、反射波Ｂ１の遅れ時間：Ｔ＿Ｂ１が観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分よりも大きいため、現時点では送信Ｂによる障害物からの反射波であるか否かは確定できない。したがって、反射波Ｂ１が送信Ｂによる反射波である可能性を考慮して、未確定の障害物として認識される。

さらに、実施の形態１によるノイズ等による誤検出の抑制効果について、図１３を用いて説明する。
図１３は、図９（ｂ）に示すように、自車両１と先行車両２の間で多重反射が発生している状況下での、超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を表したものである。
図１３は、図１０（ｂ）の観測期間Ａを拡大した図であり、基本的に同じ状況を表す図である。しかし、１点だけ異なり、遅れ時間：Ｔ＿ｎｏｉｓｅの所にノイズＮがピークとして検出されている。
ここで、ノイズＮの遅れ時間：Ｔ＿ｎｏｉｓｅが、反射波Ａ１の遅れ時間：Ｔ＿Ａの半分、もしくは反射波Ａ１の遅れ時間：Ｔ＿Ａの１．５倍かつ観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以下、のいずれの条件も満たさない場合、ノイズＮの遅れ時間：Ｔ＿ｎｏｉｓｅを整数倍した時間前後に、送信Ａの反射波や多重反射波が観測されていないので、ノイズＮを障害物として誤検出することはない。

しかし、ノイズＮの遅れ時間：Ｔ＿ｎｏｉｓｅが、反射波Ａ１の遅れ時間：Ｔ＿Ａの半分、もしくは反射波Ａ１の遅れ時間：Ｔ＿Ａの１．５倍かつ観測期間：Ｔ＿ｏｂｓｖの半分以下、のいずれかの条件を満たした場合、ノイズＮの遅れ時間：Ｔ＿ｎｏｉｓｅを整数倍した時間前後に、送信Ａの反射波や多重反射波が観測されるため、ノイズＮも障害物として誤検出される。

そこで、各ピークの多重反射波の個数：ＭＰＲ＿ｉ＿ｃｎｔを用いて、障害物として検出された複数のピークの中から、最も障害物である可能性が高いピークを選定する。
図１３より、障害物として検出されるピークは、反射波Ａ１とノイズＮである。多重反射波Ａ２とＡ３に関しては、それぞれを基準ピークとした場合に、対応する多重反射波が観測されないので、障害物として検出されない。

反射波Ａ１とノイズＮに対応する多重反射波の個数を計上すると、反射波Ａ１の多重反射波の個数は２個（多重反射波Ａ２とＡ３）、ノイズＮの多重反射波の個数は１個（多重反射波Ａ３）である。
したがって、ノイズＮではなく、反射波Ａ１の方が障害物である可能性が高いので、反射波Ａ１を、送信Ａによる障害物からの反射波であると判定して障害物として検出する。

以上のように、実施の形態１の車両用障害物検出装置によれば、同一観測期間で受信した超音波の受信信号より検出したピークの遅れ時間を基にして、受信信号に多重反射波が含まれているか否かを判定するとともに、多重反射波として判定されたピークの個数を計上する。
これにより、超音波の送信周期や観測期間を変更することなく、２次エコーや多重反射波等による誤検出を抑制することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１自車両、２先行車両、３放射パターン、１０超音波センサＥＣＵ、
１１ブレーキ制御ＥＣＵ、１２ＣＡＮ通信線、１４ホーン、
１０１、１１１通信手段、１０２超音波センサ、１０３マイコン、
１０２１超音波トランスデューサ部、１０２２トランス部、１０２３ＡＭＰ部、
１０２４フィルター部、１０３１Ａ／Ｄ変換部、１０３２センシング処理部、
１０３３車両制御部、１０３２１遅れ時間測定部、１０３２２多重反射判定部、
１０３２３障害物判定部。

Claims

自車両周辺に存在する障害物を検出する車両用障害物検出装置であって、
超音波信号の送信と受信を行うように構成された超音波センサ、
及びこの超音波センサによって受信された超音波信号から、自車両周辺に存在する障害物を検出するセンシング処理部を備え、
上記センシング処理部は、
上記超音波センサにより受信された超音波信号のピークを検出し、上記超音波センサが超音波信号を送信したタイミングを基準として、上記検出したピークの遅れ時間を測定する遅れ時間測定部と、
この遅れ時間測定部により測定された上記ピークの遅れ時間に基づいて、上記障害物による多重反射が発生しているか否かを判定する多重反射判定部と、
上記遅れ時間測定部により測定された上記ピークの遅れ時間と上記多重反射判定部の判定結果に基づいて、障害物の存在の有無を判定する障害物判定部とを有し、
上記多重反射判定部は、上記遅れ時間測定部により測定された各ピークについて、遅れ時間の短い順に、当該ピークの上記遅れ時間を整数倍した時間前後に当該ピークよりも後に受信したピークが複数存在する場合、上記後に受信した複数のピークを多重反射波と判定するとともに上記多重反射波の数を計数する処理を行い、
上記障害物判定部は、
上記遅れ時間測定部により測定された上記各ピークの遅れ時間、並びに上記多重反射判定部により判定された上記多重反射波の情報及び上記多重反射波の数に基づいて、障害物の存在の有無を判定し、障害物が存在する場合は上記障害物までの距離を算出することを特徴とする車両用障害物検出装置。