JP6134945B2

JP6134945B2 - 物体判定装置

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Publication number: JP6134945B2
Application number: JP2013189699A
Authority: JP
Inventors: 充保松浦; 岳人原田; 啓子秋山
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2013-09-12
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2033-09-12
Also published as: JP2015055571A

Description

本発明は、探査波の照射範囲に存在する物体の種類を判定する物体判定装置に関するものである。

特許文献１には、物体の種類を判定する技術として、路面付近に存在する路面付近障害物と、路面付近よりも高い位置に存在するその他の障害物とを区別して判定する技術が開示されている。特許文献１に開示の技術では、超音波を送信して検出対象物から反射波を受信するとともに、自車の移動に従って反射波のピーク値が変化するのをピーク値差分として算出する。そして、ピーク値差分が負の値である場合に路面付近障害物と判定し、ピーク値差分が正の値である場合にその他の障害物と判定している。また、特許文献１には、検出対象物に０．５ｍ程度まで近接したときに、路面付近障害物であるのか、その他の障害物であるのか判定できるようになることが開示されている。

特開２０１０−１９７３５１号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、自車の移動に従って算出されるピーク値差分を用いて物体の種類を判定するので、自車を移動させないと物体の種類の判定を行うことができないという問題点があった。

また、特許文献１に開示の技術では、ピーク値の変化が路面付近障害物とその他の障害物とで異なる状態を呈するには、反射波を受信できる距離よりも半分以上は短い、検出対象物から０．５ｍ程度の距離まで近接する必要がある。よって、検出対象物に近接するまで物体の種類を判定できない問題点があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、自車を移動させなくても探査波の照射範囲に存在する物体の種類を判定することを可能にする物体判定装置を提供することにある。

本発明の物体判定装置は、車両に搭載されるとともに、探査波を送信する複数の送信部（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）と、送信部からそれぞれ送信される各探査波についての各反射波を受信する複数の受信部（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）と、複数の送信部から所定の送信時間差をおいて順番に探査波を送信させるように制御する送信制御部（１４）と、受信部の各々で受信した各反射波同士の受信時間差を、受信部ごとに算出する時間差算出部（１５）と、時間差算出部で算出した受信部ごとの受信時間差から、検出対象の物体の種類を判定する物体種類判定部（１６）とを備えることを特徴としている。

本発明者は、複数の送信部から所定の送信時間差をおいて順番に探査波を送信した場合、これらの探査波の各反射波を受信する複数の受信部での、受信部ごとの各反射波同士の受信時間差が、物体の形状に応じた傾向を示すことを見出した。よって、本発明の構成によれば、時間差算出部で算出した受信部ごとの受信時間差から、検出対象の物体の種類を判定することが可能になる。

また、送信部から送信する探査波の照射範囲内に物体があれば、その物体から反射波が返ってくるので、本発明の構成によれば、検出対象物に近接しなくても、物体の種類を判定することが可能になる。さらに、時間差算出部で算出した受信部ごとの受信時間差が得られれば、検出対象の物体の種類を判定することができるので、自車を移動させなくても、検出対象の物体の種類を判定することができる。その結果、自車を移動させなくても探査波の照射範囲に存在する物体の種類を判定することが可能になる。

物体判定装置１００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。実施形態１における物体種類判定関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。縦長物体と横長物体とでの受信時間差の差異について説明を行うための模式図である。縦長物体と横長物体とでの受信時間差の差異について説明を行うための模式図である。各センサユニットにおける受信時間差の理論計算値を示す図である。各センサユニットにおける受信時間差の理論計算値を示す図である。各センサユニットにおける受信時間差の実験値を示す図である。各センサユニットにおける受信時間差の実験値を示す図である。実施形態２における物体判定装置２００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。実施形態２における物体種類判定関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施形態３における物体種類判定関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施形態４における物体種類判定関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明が適用された物体判定装置１００の概略的な構成を示すブロック図である。図１に示す物体判定装置１００は、車両に搭載されるものであり、センサユニットＲＲ、センサユニットＲＲＣ、センサユニットＲＬＣ、センサユニットＲＬ、送信制御部１４、時間差算出部１５、物体種類判定部１６、及びメモリ１７を備えている。

例えば、車両のリヤバンパに右から順番に、センサユニットＲＲ、センサユニットＲＲＣ、センサユニットＲＬＣ、センサユニットＲＬが設けられる構成とすればよい。なお、本実施形態では、センサユニットを車両の後部に設ける場合を例に挙げて説明を行うが、必ずしもこれに限らない。例えば、車両の前部にセンサユニットを設ける構成としてもよいし、車両の側部にセンサユニットを設ける構成としてもよい。

センサユニットＲＲは、送受波部１１ａ、送信回路部１２ａ、及び受信回路部１３ａからなっている。センサユニットＲＲＣは、送受波部１１ｂ、送信回路部１２ｂ、及び受信回路部１３ｂからなっている。センサユニットＲＬＣは、送受波部１１ｃ、送信回路部１２ｃ、及び受信回路部１３ｃからなっている。センサユニットＲＬは、送受波部１１ｄ、送信回路部１２ｄ、及び受信回路部１３ｄからなっている。

送信回路部１２ａは、送信制御部１４の指示に従って、送受波部１１ａを介して探査波を送信する。よって、送信回路部１２ａが請求項の送信部に相当する。受信回路部１３ａは、送受波部１１ａを介して、送受波部１１ａ〜１１ｄから送信した探査波の反射波を受信し、時間差算出部１５に出力する。よって、受信回路部１３ａが請求項の受信部に相当する。探査波は、電波であっても、音波であってもよい。

また、送受波部１１ｂ〜１１ｄについては、送受波部１１ａと同様であり、送信回路部１２ｂ〜１２ｄについては、送信回路部１２ａと同様であり、受信回路部１３ｂ〜１３ｄについては、受信回路部１３ａと同様である。よって、送信回路部１２ｂ〜１２ｄについても請求項の送信部に相当し、受信回路部１３ｂ〜１３ｄについても請求項の受信部に相当する。以降では、便宜上、センサユニットＲＲ、センサユニットＲＲＣ、センサユニットＲＬＣ、及びセンサユニットＲＬで共通の内容を説明する場合には、部材番号にａやｂやｃやｄを付さないものとする。

例えば、センサユニットＲＲ、センサユニットＲＲＣ、センサユニットＲＬＣ、センサユニットＲＬは、送信される探査波の指向性の中心線が自車後方に向けて水平となるように設けられるものとする。なお、探査波の指向性の中心線が路面側に傾くようにセンサユニットが設けられる構成としてもよい。

送信制御部１４は、送信回路部１２が所定の送信時間差をおいて順番に探査波を送信するように制御する。ここで言うところの所定の送信時間差とは、送信時間差をおいて送信した探査波の各反射波の受信順が探査波の送信順と逆転しないように考慮して設定される値であって、例えば１ミリ秒（以下、１ｍｓ）とすればよい。以降では、所定の送信時間差を１ｍｓとして説明を行う。

物体判定装置１００では、探査波を送信させる送信回路部１２は少なくとも２つあればよい。本実施形態では、一例として、送信制御部１４は、４つの送信回路部１２のうち、センサユニットＲＲＣの送信回路部１２ｂとセンサユニットＲＬＣの送信回路部１２ｃとの２つについて送信を行うように制御する。

また、送信制御部１４は、送信回路部１２ｃが送受波部１１ｃを介して探査波の送信を行ってから１ｍｓの送信時間差を空けて送信回路部１２ｂが送受波部１１ｂを介して探査波の送信を行うように制御する。これにより、センサユニットＲＬＣからの探査波とセンサユニットＲＲＣからの探査波との２波が、センサユニットＲＬＣからの探査波、センサユニットＲＲＣからの探査波の順に、１ｍｓの送信時間差を空けて送信される。

なお、４つの送信回路部１２のうち、探査波を送信させる送信回路部１２の組み合わせは、送信回路部１２ｂと送信回路部１２ｃとの組み合わせに限らないのは言うまでもない。

センサユニットＲＲ、センサユニットＲＲＣ、センサユニットＲＬＣ、センサユニットＲＬの各受信回路部１３は、順番に受信される、センサユニットＲＬＣからの探査波の反射波（以下、第１反射波）、センサユニットＲＲＣからの探査波の反射波（以下、第２反射波）を時間差算出部１５に順次出力する。つまり、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々で、第１反射波及び第２反射波を受信し、時間差算出部１５に出力する。

時間差算出部１５は、各受信回路部１３で受信した第１反射波と第２反射波とが出力されてくる時間差から第１反射波と第２反射波との受信時間差を算出し、物体種類判定部１６に出力する。時間差算出部１５は、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての第１反射波と第２反射波との受信時間差を算出し、物体種類判定部１６に出力する。

物体種類判定部１６は、時間差算出部１５から出力されてくる、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差をメモリ１７に一時的に記憶する。そして、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差をもとに、検出対象の物体の種類を判定する物体種類判定処理を行う。

物体種類判定処理では、例えば、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差を比較し、受信時間差同士が第１の所定の範囲内におさまっているか否かに応じて、検出対象の物体が横長物体か縦長物体かを判定する。第１の所定の範囲は、略等しいと言える誤差程度の範囲であって、任意に設定可能な値とする。一例としては、±０．０５ｍｓの範囲などとすればよい。

物体種類判定処理では、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各受信時間差同士が第１の所定の範囲内におさまっており、略等しい場合には、検出対象の物体が縦長物体であると判定する。一方、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各受信時間差同士が第１の所定の範囲内におさまっておらず、略等しいと言えない差異が生じている場合には、検出対象の物体が横長物体であると判定する。

ここで言うところの横長物体とは、路面上の物体であって、探査波の送信側から見て垂直方向と水平方向とのうちの水平方向の方が長い横長形状の物体を指している。横長物体の一例としては、路面付近の段差等が挙げられる。横長物体は、自車の車体裏に接触しない程度の低さの物体と言い換えることもできる。また、縦長物体とは、路面上の物体であって、探査波の送信側から見て垂直方向と水平方向とのうちの垂直方向の方が長い縦長形状の物体を指している。縦長物体の一例としては、路面上に設けられたポール等が挙げられる。縦長物体は、自車の車体裏に接触する程度の高さの物体と言い換えることもできる。

例えば、物体種類判定部１６での判定結果は、運転支援を行う運転支援ＥＣＵに送り、運転支援ＥＣＵでの運転支援に利用する構成とすればよい。運転支援の一例としては、判定結果が縦長物体である場合には、車両周辺に障害物が存在することを音声や表示で報知したり、縦長物体の存在する方向への自車の移動に対して自動で制動をかけたりすることなどが挙げられる。一方、判定結果が横長物体である場合には、上記報知や上記制動を行わないようにすることなどが挙げられる。

ここで、図２のフローチャートを用いて、物体判定装置１００での物体の種類の判定に関連する処理（以下、物体種類判定関連処理）の流れの一例についての説明を行う。図２のフローチャートは、例えば車両のシフト位置が後退位置となった場合に開始する構成とすればよい。車両のシフト位置は、シフトポジションセンサの信号をもとに検出する構成とすればよい。他にも、物体判定装置１００の電源がオンになった場合に開始するなどの構成としてもよい。

まず、ステップＳ１では、送信制御部１４の指示に従って、センサユニットＲＬＣ、センサユニットＲＲＣの順に、１ｍｓの送信時間差を空けて探査波の送信を順次行い、ステップＳ２に移る。

ステップＳ２では、所定時間内に受信回路部１３で反射波を受信した場合（ステップＳ２でＹＥＳ）には、ステップＳ３に移る。一方、所定時間内に受信回路部１３で反射波を受信しなかった場合（ステップＳ２でＮＯ）には、ステップＳ９に移る。ここで言うところの所定時間とは、探査波の照射範囲内に物体があった場合に返ってくる反射波の遅延時間として考えられる最も長い時間とすればよい。また、所定時間内に受信回路部１３で反射波を受信しなかった場合には、物体種類判定部１６が検出対象とする物体が存在しないものと判定する構成とすればよい。

ステップＳ３では、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々で、第１反射波及び第２反射波を受信して時間差算出部１５に出力し、ステップＳ４に移る。ステップＳ４では、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての第１反射波と第２反射波との受信時間差を算出して物体種類判定部１６に出力し、ステップＳ５に移る。

ステップＳ５では、物体種類判定部１６が、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差を比較し、ステップＳ６に移る。ステップＳ６では、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差同士が第１の所定の範囲内におさまっており、略等しい場合（ステップＳ６でＹＥＳ）には、ステップＳ７に移る。一方、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各受信時間差同士が第１の所定の範囲内におさまっておらず、略等しいと言えない差異が生じている場合（ステップＳ６でＮＯ）には、ステップＳ８に移る。

ステップＳ７では、物体種類判定部１６が、検出対象の物体が縦長物体であると判定し、ステップＳ９に移る。一方、ステップＳ８では、物体種類判定部１６が、検出対象の物体が横長物体であると判定し、ステップＳ９に移る。

ステップＳ９では、物体種類判定関連処理の終了タイミングであった場合（ステップＳ９でＹＥＳ）には、フローを終了する。一方、物体種類判定関連処理の終了タイミングでなかった場合（ステップＳ９でＮＯ）には、ステップＳ１に戻ってフローを繰り返す。物体種類判定関連処理の終了タイミングの一例としては、シフト位置が後退位置以外となったときや物体判定装置１００の電源がオフになったときなどがある。

なお、図２のフローチャートでは、受信回路部１３ａ〜１３ｄの４つの受信回路部１３についての受信時間差を用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らず、少なくとも２つの受信回路部１３についての受信時間差を用いる構成であればよい。

実施形態１の構成によれば、時間差算出部１５で算出した受信回路部１３ごとの受信時間差から、検出対象の物体の種類を判定することが可能になる。ここで、本発明における作用効果について、具体的に図３Ａ〜図５Ｂを用いて説明を行う。

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、センサユニットＲＬＣ、センサユニットＲＲＣの順に送信時間差を空けて探査波の送信を順次行った場合、検出対象がポールといった縦長物体であるか、路面付近の段差といった横長物体であるかによって、受信時間差に差異が生じる（図３Ａ、図３Ｂ参照）。

一例として、センサユニットＲＲ、センサユニットＲＲＣ、センサユニットＲＬＣ、センサユニットＲＬの設置間隔を０．５ｍ、送信時間差を１ｍｓ、物体までの距離を３ｍとした場合での各センサユニットにおける受信時間差の理論計算値を図４Ａ及び図４Ｂに示す。図４Ａは検出対象の物体が縦長物体のポールであり、このポールが、車幅中心線の延長線上の位置に存在する場合の例である。図４Ｂは、検出対象の物体が横長物体の路面付近の段差であった場合の例である。

図４Ａに示すように、検出対象の物体が縦長物体のポールである場合には、各センサユニットにおける受信時間差は略等しくなると理論上計算された。なお、ポールが異なる位置に複数存在する場合、ポールごとで受信時間差は異なることなる。また、図４Ｂに示すように、検出対象の物体が横長物体の路面付近の段差である場合には、受信時間差は各センサユニットで異なると理論上計算された。

ここで、図４Ａ及び図４Ｂと同様の条件で実際に受信時間差を算出したところ、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、検出対象がポールの場合も路面付近の段差の場合も、理論値通りの実験値が得られた。なお、図５Ａ、図５Ｂでは、理論値を実線、実験値を白抜きの四角で示している。よって、実施形態１の構成によれば、ポールといった縦長物体と路面付近の段差といった横長物体とを判定することができる。

また、実施形態１の構成によれば、探査波の照射範囲内に物体があれば、その物体から反射波が返ってくるので、検出対象物に近接しなくても、物体の種類を判定することが可能になる。さらに、受信回路部１３ごとの受信時間差が得られれば、検出対象の物体の種類を判定することができるので、自車を移動させなくても、検出対象の物体の種類を判定することができる。その結果、自車を移動させなくても探査波の照射範囲に存在する物体の種類を判定することが可能になる。

なお、送信制御部１４は、車両から検出対象の物体までの距離が所定の距離以下になった場合に、車両から検出対象の物体までの距離が所定の距離よりも長い場合よりも送信時間差が長くなるように制御する構成（以下、変形例１）としてもよい。所定の距離は任意に設定可能な値であって、例えば３ｍ等とすればよい。また、送信時間差が長くなるように制御する場合には、車両から検出対象の物体までの距離が所定の距離以下になった場合であっても、送信時間差をおいて送信した探査波の各反射波の受信順が探査波の送信順と逆転しない長さの送信時間差となるように制御する。

車両から検出対象の物体までの距離は、センサユニットから探査波を送信してから、そのセンサユニットや他のセンサニットでその探査波の反射波を受信するまでの遅延時間をもとに公知の方法で物体判定装置１００が検出する構成とすればよい。

変形例１の構成によれば、車両から検出対象の物体までの距離が所定の距離以下となり、それまでの送信時間差では、送信時間差をおいて送信した探査波の各反射波の受信順が探査波の送信順と逆転してしまう場合に、この逆転が生じない長さの送信時間差に切り替え、この逆転が生じないようにすることができる。

また、送信制御部１４は、複数の送信回路部１２から所定の送信時間差をおいて順番に探査波を送信させるように制御するモード（以下、第１探査モード）と、複数の送信回路部１２から所定の送信時間差をおいた探査波の送信を行わせずに１つの送信回路部１２から探査波を送信させるように制御するモード（以下、第２探査モード）とを切り替える構成（以下、変形例２）としてもよい。

変形例２の一例としては、第１探査モードでは、送信回路部１２ｃによるセンサユニットＲＬＣ、送信回路部１２ｂによるセンサユニットＲＲＣの順に、１ｍｓの送信時間差を空けて探査波の送信を行う構成とすればよい。また、第２探査モードでは、送信回路部１２ｃによるセンサユニットＲＬＣからの探査波の送信のみを行う構成とすればよい。

また、変形例２では、物体種類判定部１６が、第１探査モードで探査波を送信させた際に、１つの受信回路部１３で受信した反射波の数が、探査波を送信させた送信回路部１２の数よりも多かった場合に、第２探査モードで探査波を送信した場合の受信回路部１３での受信結果から、検出対象の物体の種類を判定するための反射波の組を特定する構成としてもよい。

一例としては、以下のようにすればよい。まず、送信制御部１４は、第１探査モードで探査波を送信させるだけでなく、第２探査モードでも探査波を送信させる。例えば、一方のモードに続いて他方のモードでの探査波の送信を行わせる。そして、物体種類判定部１６が、第１探査モードで探査波を送信させた際に１つの受信回路部１３で受信した反射波の数が、第１探査モードで探査波を送信させた送信回路部１２の数よりも多かった場合に、以下の処理を行う。

第２探査モードで１つのセンサユニットから探査波を送信してから、そのセンサユニットや他のセンサニットでその探査波の反射波を受信するまでの遅延時間をもとに、公知の方法によって車両から対象物までの距離を検出する。対象物が複数存在する場合は、対象物の数に応じた種類数の距離が検出される。第２探査モードで検出されるこの複数種類の距離を、以下では第２探査距離と呼ぶ。

また、第１探査モードで２つのセンサユニットから送信時間差をおいて探査波を送信してから、そのセンサユニットや他のセンサニットでその探査波の反射波を受信するまでの遅延時間をもとに、各反射波が得られた対象物までの距離を検出する。ここで検出される距離を、上述の第２探査距離のうち、どの距離に近いかによって分類することで、反射波を組み分けする。反射波を組み分けした後は、組み分けした反射波ごとに、実施形態１で説明したのと同様にして、検出対象の物体の種類を判定する。

なお、第１探査モードで探査波を送信させた際に１つの受信回路部１３で受信した反射波の数が、第１探査モードで探査波を送信させた送信回路部１２の数と同じであった場合には、実施形態１で説明したのと同様にして、検出対象の物体の種類を判定する。

例えば、センサユニットＲＬＣ、センサユニットＲＲＣの順に送信時間差をおいて探査波を送信する実施形態１の構成によれば、１つの対象物につき２つの反射波が得られる。よって、実施形態１の構成によれば、検出対象物が複数存在する場合には、反射波の数は対象物の数×２となる。このように、検出対象物が複数存在する場合には、得られた反射波のうち、どの２波の組を用いて検出対象の物体の種類を判定するかを特定する必要がある。

これに対して、変形例２の構成によれば、１つのセンサユニットのみから探査波の送信を行わせる第２探査モードで探査波を送信した場合の受信回路部１３での受信結果を利用することによって、同一の対象物からの反射波同士の組を特定することが可能になる。

（実施形態２）
以上、本発明の実施形態１を説明したが、本発明は上述の実施形態１に限定されるものではなく、次の実施形態２も本発明の技術的範囲に含まれる。以下では、この次の実施形態２について図面を用いて説明を行う。なお、説明の便宜上、前述の実施形態１の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

実施形態２の物体判定装置２００は、平均値算出部１８を備える点と、物体種類判定部１６での処理の一部が異なる点を除けば、実施形態１の物体判定装置１００と同様である。

図６に示すように、物体判定装置２００は、センサユニットＲＲ、センサユニットＲＲＣ、センサユニットＲＬＣ、センサユニットＲＬ、送信制御部１４、時間差算出部１５、物体種類判定部１６、メモリ１７、及び平均値算出部１８を備えている。

平均値算出部１８は、時間差算出部１５から出力されてくる、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差の平均値を算出する第１平均値算出処理を行う。一例として第１平均値算出処理では、受信回路部１３ａについての受信時間差と、受信回路部１３ｂについての受信時間差と、受信回路部１３ｃについての受信時間差と、受信回路部１３ｄについての受信時間差とを足し合わせた値を４で割った相加平均値を算出する。そして、算出した平均値を物体種類判定部１６に出力する。

物体種類判定部１６は、第１平均値算出処理で算出した平均値が第２の所定の範囲内におさまっているか否かに応じて、検出対象の物体が横長物体か縦長物体かを判定する。第２の所定の範囲は、送信時間差として設定している時間差と略等しい範囲である。つまり、本実施形態では、略１ｍｓと言える誤差程度の範囲である。

物体種類判定部１６は、第１平均値算出処理で算出した平均値が第２の所定の範囲内におさまっており、略１ｍｓと言える場合には、検出対象の物体が横長物体であると判定する。一方、第１平均値算出処理で算出した平均値が第２の所定の範囲内におさまっておらず、略１ｍｓと言えない場合には、検出対象の物体が縦長物体であると判定する。

ここで、図７のフローチャートを用いて、物体判定装置２００での物体種類判定関連処理の流れの一例についての説明を行う。図７のフローチャートも、図２のフローチャートと同様に、例えば車両のシフト位置が後退位置となった場合に開始する構成としてもよいし、物体判定装置１００の電源がオンになった場合に開始するなどの構成としてもよい。

ステップＳ３１〜ステップＳ３４までの処理は、前述のステップＳ１〜ステップＳ４までの処理と同様である。なお、ステップＳ３２では、所定時間内に受信回路部１３で反射波を受信した場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）には、ステップＳ３３に移り、所定時間内に受信回路部１３で反射波を受信しなかった場合（ステップＳ３２でＮＯ）には、ステップＳ３９に移る。

ステップＳ３５では、平均値算出部１８が前述の第１平均値算出処理を行って、ステップＳ３６に移る。ステップＳ３６では、第１平均値算出処理で算出した平均値が第２の所定の範囲内におさまっており、略１ｍｓと言える場合（ステップＳ３６でＹＥＳ）には、ステップＳ３７に移る。一方、第１平均値算出処理で算出した平均値が第２の所定の範囲内におさまっておらず、略１ｍｓと言えない場合（ステップＳ３６でＮＯ）には、ステップＳ３８に移る。

ステップＳ３７では、物体種類判定部１６が、検出対象の物体が横長物体であると判定し、ステップＳ３９に移る。一方、ステップＳ３８では、物体種類判定部１６が、検出対象の物体が縦長物体であると判定し、ステップＳ３９に移る。

ステップＳ９では、物体種類判定関連処理の終了タイミングであった場合（ステップＳ３９でＹＥＳ）には、フローを終了し、物体種類判定関連処理の終了タイミングでなかった場合（ステップＳ３９でＮＯ）には、ステップＳ３１に戻ってフローを繰り返す。

なお、図７のフローチャートでは、受信回路部１３ａ〜１３ｄの４つの受信回路部１３についての受信時間差を用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らず、少なくとも２つの受信回路部１３についての受信時間差を用いる構成であればよい。

図５Ｂに示したように、検出対象が路面付近の段差等の横長物体の場合には、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差の平均値が送信時間差と略等しくなる傾向がある。一方、図５Ａに示したように、検出対象がポール等の縦長物体の場合には、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差の平均値が送信時間差と略等しい値とならない傾向がある。よって、実施形態２の構成によっても、自車を移動させなくても探査波の照射範囲に存在する物体の種類を判定することが可能になる。

また、実施形態２の構成によれば、複数の受信回路部１３についての受信時間差を平均した平均値をもとに検出対象の物体の種類を判定するので、個々の受信回路部１３による誤差の影響を抑えて、より精度の高い判定を行うことが可能になる。なお、実施形態２と変形例１や変形例２とを組み合わせた構成としてもよい。

（実施形態３）
また、本発明は上述の実施形態１に限定されるものではなく、次の実施形態３も本発明の技術的範囲に含まれる。以下では、この次の実施形態３について図面を用いて説明を行う。なお、説明の便宜上、前述の実施形態１の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

実施形態３の物体判定装置１００は、物体種類判定部１６での処理の一部が異なる点を除けば、実施形態１の物体判定装置１００と同様である。

物体種類判定部１６は、時間差算出部１５から出力されてくる受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差をもとに、検出対象の物体の種類を仮判定する仮判定処理を行い、仮判定結果をメモリ１７に蓄積する。仮判定処理では、受信時間差同士が前述した第１の所定の範囲内におさまっている場合に検出対象の物体が縦長物体と判定する一方、第１の所定の範囲内におさまっていない場合に横長物体と判定する。

また、物体種類判定部１６は、前述の仮判定処理を、センサユニットＲＬＣ及びセンサユニットＲＲＣからの探査波の送信と、この探査波の反射波の各センサユニットでの受信とを１回分とする送受信のたびに行う。なお、４つのセンサユニットのうち、探査波を送信するセンサユニットの組み合わせは、センサユニットＲＬＣとセンサユニットＲＲＣとの組み合わせに限らないのは言うまでもない。

さらに、物体種類判定部１６は、メモリ１７に蓄積した所定回数分の仮判定結果について多数決判定を行うことにより、検出対象の物体が横長物体か縦長物体かの判定を行う。具体的には、横長物体の方が多かった場合には横長物体と判定し、縦長物体の方が多かった場合には縦長物体と判定する。ここで言うところの所定回数とは、奇数の複数回数であって、任意に設定可能である。

ここで、図８のフローチャートを用いて、実施形態３の物体判定装置１００での物体種類判定関連処理の流れの一例についての説明を行う。図８のフローチャートも、図２のフローチャートと同様に、例えば車両のシフト位置が後退位置となった場合に開始する構成としてもよいし、物体判定装置１００の電源がオンになった場合に開始するなどの構成としてもよい。

ステップＳ５１〜ステップＳ５５までの処理は、前述のステップＳ１〜ステップＳ５までの処理と同様である。なお、ステップＳ５２では、所定時間内に受信回路部１３で反射波を受信した場合（ステップＳ５２でＹＥＳ）には、ステップＳ５３に移り、所定時間内に受信回路部１３で反射波を受信しなかった場合（ステップＳ５２でＮＯ）には、ステップＳ６２に移る。

ステップＳ５６では、物体種類判定部１６が前述の仮判定処理を行って、仮判定結果を履歴としてメモリ１７に蓄積し、ステップＳ５７に移る。ステップＳ５７では、メモリ１７に蓄積された仮判定結果が前述の所定回数分に達した場合（ステップＳ５７でＹＥＳ）には、ステップＳ５８に移る。一方、メモリ１７に蓄積された仮判定結果が前述の所定回数分に達していない場合（ステップＳ５７でＮＯ）には、ステップＳ５１に戻ってフローを繰り返す。

ステップＳ５８では、物体種類判定部１６が、メモリ１７に蓄積した所定回数分の仮判定結果について多数決判定し、ステップＳ５９に移る。ステップＳ５９では、多数決判定の結果、縦長物体の方が多かった場合（ステップＳ５９でＹＥＳ）には、ステップＳ６０に移る。一方、多数決判定の結果、横長物体の方が多かった場合（ステップＳ５９でＮＯ）には、ステップＳ６１に移る。

ステップＳ６０〜ステップＳ６２までの処理は、ステップＳ７〜ステップＳ９までの処理と同様である。なお、ステップＳ６２では、物体種類判定関連処理の終了タイミングであった場合（ステップＳ６２でＹＥＳ）には、フローを終了し、物体種類判定関連処理の終了タイミングでなかった場合（ステップＳ６２でＮＯ）には、メモリ１７に蓄積された仮判定結果の履歴を消去し、ステップＳ５１に戻ってフローを繰り返す。

実施形態３の構成によっても、実施形態１と同様の効果を奏する。また、実施形態３の構成によれば、複数回分の仮判定結果について多数決判定を行って、検出対象の物体の種類を判定するので、個々の受信回路部１３による誤差や各仮判定処理での誤差の影響を抑えて、より精度の高い判定を行うことが可能になる。

また、実施形態３の構成と実施形態２の構成とを組み合わせる構成としてもよい。この場合には、複数の受信回路部１３についての受信時間差を平均した平均値をもとに検出対象の物体の種類を仮判定した結果を所定回数分蓄積し、検出対象の物体の種類を判定することになる。なお、実施形態３と変形例１や変形例２とを組み合わせた構成としてもよい。

（実施形態４）
また、本発明は上述の実施形態１に限定されるものではなく、次の実施形態２も本発明の技術的範囲に含まれる。以下では、この次の実施形態４について図面を用いて説明を行う。なお、説明の便宜上、前述の実施形態１の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

実施形態４の物体判定装置１００は、物体種類判定部１６での処理の一部が異なる点を除けば、実施形態１の物体判定装置１００と同様である。

物体種類判定部１６は、時間差算出部１５から出力されてくる、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差を履歴としてメモリ１７に蓄積する受信時間差蓄積処理を行う。物体種類判定部１６は、前述の受信時間差蓄積処理を、センサユニットＲＬＣ及びセンサユニットＲＲＣからの探査波の送信と、この探査波の反射波の各センサユニットでの受信とを１回分とする送受信のたびに行う。

なお、４つのセンサユニットのうち、探査波を送信するセンサユニットの組み合わせは、センサユニットＲＬＣとセンサユニットＲＲＣとの組み合わせに限らないのは言うまでもない。

また、物体種類判定部１６は、メモリ１７に蓄積した所定回数分の受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差の平均値を算出する第２平均値算出処理を行う。一例として第２平均値算出処理では、受信回路部１３ａについての所定回数分の受信時間差を足し合わせた値を、その所定回数で割った相加平均値を算出する。受信回路部１３ｂ〜１３ｄについても同様である。ここで言うところの所定回数とは、複数回数であって、任意に設定可能である。

続いて、物体種類判定部１６は、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々について第２平均値算出処理で算出した受信時間差の平均値を比較する。そして、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差の平均値同士が前述した第１の所定の範囲内におさまっており、略等しい場合には、検出対象の物体が縦長物体であると判定する。一方、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各受信時間差の平均値同士が第１の所定の範囲内におさまっておらず、略等しいと言えない差異が生じている場合には、検出対象の物体が横長物体であると判定する。

ここで、図９のフローチャートを用いて、実施形態４の物体判定装置１００での物体種類判定関連処理の流れの一例についての説明を行う。図９のフローチャートも、図２のフローチャートと同様に、例えば車両のシフト位置が後退位置となった場合に開始する構成としてもよいし、物体判定装置１００の電源がオンになった場合に開始するなどの構成としてもよい。

ステップＳ７１〜ステップＳ７４までの処理は、前述のステップＳ１〜ステップＳ４までの処理と同様である。なお、ステップＳ７２では、所定時間内に受信回路部１３で反射波を受信した場合（ステップＳ７２でＹＥＳ）には、ステップＳ７３に移り、所定時間内に受信回路部１３で反射波を受信しなかった場合（ステップＳ７２でＮＯ）には、ステップＳ８２に移る。

ステップＳ７５では、物体種類判定部１６が、前述の受信時間差蓄積処理を行って、ステップＳ７６に移る。ステップＳ７６では、メモリ１７に蓄積された受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差が前述の所定回数分に達した場合（ステップＳ７６でＹＥＳ）には、ステップＳ７７に移る。一方、メモリ１７に蓄積された受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差が前述の所定回数分に達していない場合（ステップＳ７６でＮＯ）には、ステップＳ７１に戻ってフローを繰り返す。

ステップＳ７７では、物体種類判定部１６が、前述の第２平均値算出処理を行って、ステップＳ７８に移る。ステップＳ７８では、物体種類判定部１６が、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々について第２平均値算出処理で算出した受信時間差の平均値を比較し、ステップＳ７９に移る。

ステップＳ７９では、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差の平均値同士が前述した第１の所定の範囲内におさまっており、略等しい場合（ステップＳ７９でＹＥＳ）には、ステップＳ８０に移る。一方、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各受信時間差の平均値同士が第１の所定の範囲内におさまっておらず、略等しいと言えない差異が生じている場合（ステップＳ７９でＮＯ）には、ステップＳ８１に移る。

ステップＳ８０〜ステップＳ８２までの処理は、ステップＳ７〜ステップＳ９までの処理と同様である。なお、ステップＳ８２では、物体種類判定関連処理の終了タイミングであった場合（ステップＳ８２でＹＥＳ）には、フローを終了し、物体種類判定関連処理の終了タイミングでなかった場合（ステップＳ８２でＮＯ）には、メモリ１７に蓄積された受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差の履歴を消去し、ステップＳ７１に戻ってフローを繰り返す。

なお、図９のフローチャートでは、受信回路部１３ａ〜１３ｄの４つの受信回路部１３についての受信時間差を用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らず、少なくとも２つの受信回路部１３についての受信時間差を用いる構成であればよい。

実施形態４の構成によっても、実施形態１と同様の効果を奏する。また、実施形態４の構成によれば、複数回分の受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差を平均した平均値を用いて、検出対象の物体の種類を判定するので、送受信１回分の受信時間差における誤差の影響を抑えて、より精度の高い判定を行うことが可能になる。

また、実施形態４の構成と実施形態２の構成とを組み合わせる以下のような構成（以下、変形例３）としてもよい。変形例３では、実施形態４と同様の受信時間差蓄積処理でメモリ１７に蓄積した所定回数分の受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差の平均値を算出する。一例としては、受信回路部１３ａについての所定回数分の受信時間差と、受信回路部１３ｂについての所定回数分の受信時間差と、受信回路部１３ｃについての所定回数分の受信時間差と、受信回路部１３ｄについての所定回数分の受信時間差とを足し合わせた値を４で割った相加平均値を算出する。そして、算出した平均値を物体種類判定部１６に出力する。

変形例２の物体種類判定部１６は、算出した平均値が前述した第２の所定の範囲内におさまっており、送信時間差と略等しいと言える場合には、検出対象の物体が横長物体であると判定する。一方、算出した平均値が前述した第２の所定の範囲内におさまっておらず、送信時間差と略等しいと言えない場合には、検出対象の物体が縦長物体であると判定する。なお、実施形態４と変形例１や変形例２とを組み合わせた構成としてもよい。

（実施形態５）
また、本発明は上述の実施形態１に限定されるものではなく、次の実施形態５も本発明の技術的範囲に含まれる。以下では、この次の実施形態５について図面を用いて説明を行う。なお、説明の便宜上、前述の実施形態１の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

実施形態５の物体判定装置１００は、送信制御部１４が探査波を送信させるように制御する送信回路部１２の組み合わせを切り替える点、及び物体種類判定部１６での処理の一部が異なる点を除けば、実施形態１の物体判定装置１００と同様である。

送信制御部１４は、所定の送信時間差をおいて探査波を送信するように制御する送信回路部１２の組み合わせを順番に切り替える。一例として、送信制御部１４は、４つの送信回路部１２のうち、送信を行うように制御する２つの送信回路部１２の組み合わせを順番に切り替える。

物体種類判定部１６は、探査波を送信する送信回路部１２の各組み合わせについて、時間差算出部１５から出力されてくる受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差をもとに、実施形態３と同様の仮判定処理を行う。そして、探査波を送信する送信回路部１２の各組み合わせについての仮判定結果に対して多数決判定を行うことにより、検出対象の物体が横長物体か縦長物体かの判定を行う。具体的には、横長物体の方が多かった場合には横長物体と判定し、縦長物体の方が多かった場合には縦長物体と判定する。

実施形態５の構成によっても、実施形態１と同様の効果を奏する。また、実施形態５の構成によれば、個々の受信回路部１３による誤差や探査波を送信する送信回路部１２の組み合わせごとの誤差や各仮判定処理での誤差の影響を抑えて、より精度の高い判定を行うことが可能になる。

また、物体種類判定部１６は、探査波を送信する送信回路部１２の各組み合わせについて時間差算出部１５から出力されてくる受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差の平均値を算出し、算出した平均値をもとに、検出対象の物体の種類を判定する構成（以下、変形例４）としてもよい。

変形例４では、一例として物体種類判定部１６は、探査波を送信する送信回路部１２の全組み合わせについて、受信回路部１３ａ〜１３ｄの各々についての受信時間差を全て足し合わせ、足し合わせた値を組み合わせの数×４で割った相加平均値を算出する。そして、算出した平均値が前述した第２の所定の範囲内におさまっており、送信時間差と略等しいと言える場合には、検出対象の物体が横長物体であると判定する。一方、算出した平均値が前述した第２の所定の範囲内におさまっておらず、送信時間差と略等しいと言えない場合には、検出対象の物体が縦長物体であると判定する。

変形例４の構成によっても、実施形態１と同様の効果を奏する。また、変形例４の構成によれば、個々の受信回路部１３による誤差や探査波を送信する送信回路部１２の組み合わせごとの誤差の影響を抑えて、より精度の高い判定を行うことが可能になる。また、実施形態５や変形例４と変形例１や変形例２とを組み合わせた構成としてもよい。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１２ａ〜１２ｄ送信回路部（送信部）、１３ａ〜１３ｄ受信回路部（受信部）、１４送信制御部、１５時間差算出部、１６物体種類判定部、１００物体判定装置

Claims

車両に搭載されるとともに、
探査波を送信する複数の送信部（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）と、
前記送信部からそれぞれ送信される各探査波についての各反射波を受信する複数の受信部（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）と、
複数の前記送信部から所定の送信時間差をおいて順番に前記探査波を送信させるように制御する送信制御部（１４）と、
前記受信部の各々で受信した前記各反射波同士の受信時間差を、前記受信部ごとに算出する時間差算出部（１５）と、
前記時間差算出部で算出した前記受信部ごとの前記受信時間差から、検出対象の物体の種類を判定する物体種類判定部（１６）とを備えることを特徴とする物体判定装置。
請求項１において、
複数の前記受信部は、水平方向に配列されているものであって、
前記物体種類判定部は、前記時間差算出部で算出した前記受信部ごとの前記受信時間差の各々が、第１の所定の範囲内におさまっている場合には、垂直方向と水平方向とのうちの垂直方向の方が長い縦長形状の物体と判定することを特徴とする物体判定装置。
請求項１又は２において、
複数の前記受信部は、水平方向に配列されているものであって、
前記物体種類判定部は、前記時間差算出部で算出した前記受信部ごとの前記受信時間差の各々が、第１の所定の範囲内におさまっていない場合には、垂直方向と水平方向とのうちの水平方向の方が長い横長形状の物体と判定することを特徴とする物体判定装置。
請求項１において、
複数の前記受信部は、水平方向に配列されているものであって、
前記物体種類判定部は、前記時間差算出部で算出した前記受信部ごとの前記受信時間差の平均値が、第２の所定の範囲内におさまっている場合には、垂直方向と水平方向とのうちの水平方向の方が長い横長形状の物体と判定し、前記第２の所定の範囲内におさまっていない場合には、垂直方向と水平方向とのうちの垂直方向の方が長い縦長形状の物体と判定することを特徴とする物体判定装置。
請求項１〜４のいずれか１項において、
前記送信制御部は、前記送信時間差が１ミリ秒となるように制御することを特徴とする物体判定装置。
請求項１〜５のいずれか１項において、
前記送信制御部は、前記車両から検出対象の物体までの距離が所定の距離以下になった場合に、前記車両から検出対象の物体までの距離が所定の距離よりも長い場合よりも前記送信時間差が長くなるように制御することを特徴とする物体判定装置。
請求項１〜６のいずれか１項において、
前記送信部は、少なくとも３つ以上であって、
前記送信制御部は、前記所定の送信時間差をおいて順番に前記探査波を送信させる前記送信部の組み合わせを切り替えるように制御することを特徴とする物体判定装置。
請求項１〜７のいずれか１項において、
前記物体種類判定部は、前記時間差算出部で算出した前記受信部ごとの前記受信時間差から、検出対象の物体の種類を仮判定し、複数回のこの仮判定の判定結果を履歴として蓄積し、蓄積した前記仮判定の判定結果に対して多数決判定を行うことで、検出対象の物体の種類を判定することを特徴とする物体判定装置。
請求項１〜７のいずれか１項において、
前記物体種類判定部は、前記時間差算出部で算出した前記受信部ごとの前記受信時間差を履歴として蓄積し、蓄積した前記受信部ごとの前記受信時間差の履歴を、前記受信部ごとに平均した平均値から、検出対象の物体の種類を判定することを特徴とする物体判定装置。
請求項１〜９のいずれか１項において、
前記送信制御部は、複数の前記送信部から前記所定の送信時間差をおいて順番に前記探査波を送信させるように制御する第１探査モードと、複数の前記送信部から前記所定の送信時間差をおいた前記探査波の送信を行わせずに１つの前記送信部から前記探査波を送信させるように制御する第２探査モードとを切り替えることを特徴とする物体判定装置。
請求項１０において、
前記送信制御部は、前記第１探査モードで前記探査波を送信させるだけでなく、前記第２探査モードでも前記探査波を送信させ、
前記物体種類判定部は、
前記第１探査モードで前記探査波を送信させた際に前記受信部で受信したその探査波の反射波の数が、前記第１探査モードで前記探査波を送信させた前記送信部の数よりも多かった場合には、
前記第２探査モードで前記探査波を送信させた際に前記受信部でその探査波の反射波を受信した受信結果を用いて、検出対象の物体の種類を判定するための反射波の組を特定し、検出対象の物体の種類を判定することを特徴とする物体判定装置。