JP6544326B2 - 物体検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される、超音波式の物体検知装置に関する。

超音波センサを用いた、車両用の物体検知装置が知られている。この種の装置において、超音波センサの表面に異物が付着すると、物体検知に不具合が生じ得る。特に、付着した異物が、超音波をよく吸収する雪である場合、良好な物体検知が困難となる。そこで、特許文献１に開示された装置は、所定条件（例えば車速が１５ｋｍ／ｈ以上且つ３０ｋｍ／ｈ未満）を満たし、且つ超音波センサが受信した残響波の長さが閾値以上である場合、雪の付着を判定する。

特開２０１１−２１５００２号公報

上記事情から明らかなように、この種の物体検知装置において、良好な物体検知を実現するために、異物付着判定をよりいっそう良好に行うことが求められている。特に、雪は超音波吸収度が高い。このため、この種の物体検知装置においては、着雪判定の正確性をよりいっそう向上することが重要である。本発明は、上記に例示した課題に鑑みてなされたものである。

請求項１に記載の物体検知装置（２０）は、制御部（２６）と、複数の超音波センサ（２１〜２４）とを備えている。複数の前記超音波センサは、超音波である探査波を前記車両の外側に向けて発信するとともに前記探査波の反射波を含む受信波を受信するように、前記車両の外表面（１５）に面して配置されている。前記制御部（２６）は、複数の前記超音波センサの各々における前記探査波の発信の有無を制御するとともに、複数の前記超音波センサの各々における前記受信波に基づいて前記車両に対する物体の接近状態を検知するように、複数の前記超音波センサの各々と電気的に接続されている。

前記制御部は、以下の如く動作するように構成されている。即ち、前記制御部は、前記車両の走行速度が所定速度以上にて、複数の前記超音波センサの各々における着雪の有無を判定する付着判定モードを開始する。前記制御部は、前記付着判定モードにて、複数の前記超音波センサの各々における前記探査波の発信を停止させる。前記制御部は、前記探査波の発信停止中に、閾値強度以上の前記受信波が受信された回数を、複数の前記超音波センサの各々について計数する。前記制御部は、複数の前記超音波センサのうちの一つである第一センサにおける前記回数の計数値である第一計数値と、複数の前記超音波センサのうちの前記第一センサとは異なる第二センサにおける前記回数の計数値である第二計数値と、を取得する。前記制御部は、前記第一計数値が前記第二計数値よりも小さく、且つ、前記第二計数値に基づいて設定される代表値と、前記第一計数値との差が、所定値以上の場合に、前記第一センサに着雪有りと判定する。

なお、上記各手段における括弧内の符号は、上記各手段と後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。特許請求の範囲の欄における括弧内の符号も同様である。

実施形態に係る物体検知装置を搭載した車両の概略構成図である。 図１に示された車両の外観を示す斜視図である。 図１に示された物体検知装置の第一動作例を示すフローチャートである。 図１に示された物体検知装置の第一動作例を示すフローチャートである。 図１に示された物体検知装置の第二動作例を示すフローチャートである。 図１に示された物体検知装置の第三動作例を示すフローチャートである。 図１に示された物体検知装置の第四動作例を示すフローチャートである。 図１に示された物体検知装置の第四動作例を示すフローチャートである。 図１に示された物体検知装置の第五動作例を示すフローチャートである。 図１に示された物体検知装置の第五動作例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、実施形態と後述する変形例との間で互いに同一又は均等である部分については、同一符号が付され、技術的に矛盾なき限り、先行する実施形態における説明が後行する変形例にて適宜援用され得るものとする。

（構成）
図１及び図２を参照すると、車両１０は、いわゆる四輪自動車であって、平面視にて略矩形状の車体１１を備えている。車体１１の前端部には、フロントバンパー１２及びフロントグリル１３が装着されている。以下、上下方向（即ち重力作用方向）及び車両中心線ＬＣと直交する方向を「車幅方向」と称する。図１において、車幅方向は、図中左右方向に相当する。なお、車幅方向は、図示しない非操舵輪（例えば後輪）の回転中心軸と略平行である。

図２に示されているように、フロントグリル１３は、フロントバンパー１２の上方に配置されている。フロントバンパー１２の前面であるバンパー外面１４は、車両１０の外表面１５の一部を構成する面であって、前方すなわち車両進行方向（図１における上方向）に向けて露出するように設けられている。

車両１０には、物体検知装置２０が搭載されている。物体検知装置２０は、超音波センサ２１〜２４と、車速センサ２５と、ＥＣＵ２６と、報知部２７とを備えている。超音波センサ２１〜２４は、超音波である探査波を車両１０の外側に向けて発信するとともに、探査波の反射波を含む受信波を受信するように、車両１０の外表面１５に面して配置されている。本実施形態においては、超音波センサ２１〜２４は、車両１０の前面に配置されている。具体的には、超音波センサ２１〜２４は、バンパー外面１４に面するように、フロントバンパー１２に装着されている。即ち、超音波センサ２１〜２４は、探査波を車両１０の前方に向けて発信するように設けられている。

超音波センサ２１，２２，２３及び２４は、この順に車幅方向に沿って配列されている。具体的には、超音波センサ２１は、図示しない運転者が車両１０の内部から車両進行方向に沿って見た場合に、フロントバンパー１２の右隅に設けられている。即ち、超音波センサ２１は、車両進行方向を平面図における上方向とした場合に、車両１０の右上隅に配置されている。超音波センサ２２は、平面視にて、車両中心線ＬＣと超音波センサ２１との間に配置されている。超音波センサ２３は、平面視にて、車両中心線ＬＣと超音波センサ２４との間に配置されている。超音波センサ２４は、図示しない運転者が車両１０の内部から車両進行方向に沿って見た場合に、フロントバンパー１２の左隅に設けられている。超音波センサ２１と超音波センサ２４とは、平面視にて、車両中心線ＬＣに関して線対称に配置されている。超音波センサ２２と超音波センサ２３とは、平面視にて、車両中心線ＬＣに関して線対称に配置されている。

超音波センサ２１，２２，２３及び２４は、それぞれ、搭載状態が異なるように、車両１０に搭載されている。搭載状態には、平面視における搭載位置の他に、搭載高、水平搭載角及び搭載仰角が含まれる。以下、超音波センサ２１を例として、上記各用語の意義を説明する。

まず、各用語の意義の説明の前提となる、超音波センサ２１の指向中心軸Ｌ１について説明する。指向中心軸Ｌ１は、超音波センサ２１の指向角内における、探査波の音圧が最も高くなる中心軸であり、典型的には超音波センサ２１における構造上の中心軸に対応する。指向中心軸Ｌ１は、その定義から明らかなように、超音波センサ２１よりも前方（即ち探査波の発信側）に形成される。図１には、超音波センサ２１，２２，２３及び２４の指向中心軸Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３及びＬ４が、それぞれ示されている。

超音波センサ２１の搭載高は、超音波センサ２１における指向中心軸Ｌ１の、車両接地面からの高さ（即ち上下方向における位置）である。超音波センサ２１の水平搭載角は、平面視にて、超音波センサ２１における指向中心軸Ｌ１の、車両中心線ＬＣに対してなす角度（即ち図１におけるθ１）である。水平搭載角θ１は、図１に示されているように、指向中心軸Ｌ１が車両中心線ＬＣに対して時計回りに回転した場合に、正の符号となる。超音波センサ２１の搭載仰角は、側面視にて、超音波センサ２１における指向中心軸Ｌ１の、車両中心線ＬＣに対する仰角である。搭載仰角は、その定義から明らかなように、指向中心軸Ｌ１が車両中心線ＬＣよりも上側となる場合に、正の符号となる。

本実施形態においては、超音波センサ２１は、その水平搭載角θ１が正値をとるように設けられている。超音波センサ２２は、その水平搭載角θ２が０又はθ１よりも小さな正値をとるように設けられている。超音波センサ２３は、その水平搭載角θ３が０又は−θ２となるように設けられている。超音波センサ２４は、その水平搭載角θ４が−θ１となるように設けられている。なお、図示の簡略化のため、θ２及びθ３は図１にて図示が省略されている。

車速センサ２５は、車両１０の走行速度に対応する電気出力（例えば電圧）を発生するセンサである。超音波センサ２１〜２４及び車速センサ２５は、ＥＣＵ２６と電気的に接続されている。ＥＣＵはElectric Control Unitの略である。ＥＣＵ２６は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ（例えばフラッシュＲＯＭ）、等を備えた、いわゆる車載マイクロコンピュータである。即ち、ＥＣＵ２６は、ＣＰＵがＲＯＭ又は不揮発性ＲＡＭからプログラムを読み出して起動することで、各種の制御動作を実現可能に構成されている。

制御部に相当するＥＣＵ２６は、超音波センサ２１〜２４の各々における探査波の発信の有無を制御するように構成されている。また、ＥＣＵ２６は、超音波センサ２１〜２４の各々における受信波に基づいて、車両１０に対する物体の接近状態（即ち接近物体の有無及び接近物体との距離）を検知するように構成されている。

車両１０には、さらに、報知部２７が搭載されている。報知部２７は、ＥＣＵ２６が超音波センサ２１〜２４の少なくともいずれか１つにおける着雪を判定した場合に異常を報知するように、ＥＣＵ２６と電気的に接続されている。

（動作概要）
以下、物体検知装置２０の動作の概要について説明する。ＥＣＵ２６は、車両１０の走行速度が所定速度以上にて、超音波センサ２１〜２４の各々における着雪の有無を判定する付着判定モードを開始する。ＥＣＵ２６は、付着判定モードにて、超音波センサ２１〜２４の各々における探査波の発信を停止させる。即ち、ＥＣＵ２６は、付着判定モードにて、超音波センサ２１〜２４を、探査波を発信せずに受信波を受信する受信モードで動作させる。

ＥＣＵ２６は、受信モードにて、閾値強度以上の受信波が受信された回数を、超音波センサ２１〜２４の各々について、所定時間計数する。かかる計数によって得られた値を、以下、計数値と称する。即ち、ＥＣＵ２６は、超音波センサ２１に対応する計数値と、超音波センサ２２に対応する計数値と、超音波センサ２３に対応する計数値と、超音波センサ２４に対応する計数値とを取得する。

ＥＣＵ２６は、上述の４つの計数値のうちの最小値を特定する。この最小値は、他の計数値よりも小さい値であって、「第一計数値」に対応する。ＥＣＵ２６は、上述の４つの計数値のうちの、最小値以外の３つの計数値の少なくともいずれか１つに基づいて、代表値を設定する。ＥＣＵ２６は、代表値と最小値との差が所定値以上の場合に、超音波センサ２１〜２４のうちの最小値に対応するものにおける着雪を判定する。

（具体例）
以下、本実施形態の構成による具体的な動作例及び効果について、フローチャートを用いて説明する。図面及び明細書中の以下の説明において、「ステップ」を単に「Ｓ」と略記する。また、ＥＣＵ２６のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び不揮発性ＲＡＭを、以下単に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び不揮発性ＲＡＭと称する。

（第一動作例）
本動作例は、代表値として、最小値以外の３つの計数値のうちの１つ（例えば２番目に小さな値）を用いる例である。ＣＰＵは、車両１０の走行速度が所定速度以上に達する等の所定条件が成立したことを判定すると、付着判定モードを開始する。ＣＰＵは、付着判定モードを開始すると、図３に示した付着検知ルーチン及び図４に示した異常処理ルーチンを、それぞれ所定タイミングで繰り返し起動する。

図３に示した付着検知ルーチンが起動されると、まず、Ｓ３０１にて、ＣＰＵは、超音波センサ２１〜２４の動作モードを受信モードに設定する。これにより、超音波センサ２１〜２４は、受信モードが解除されるまで、探査波の発信を停止する。

次に、Ｓ３０２にて、ＣＰＵは、超音波センサ２１に対応する計数値Ｎ１と、超音波センサ２２に対応する計数値Ｎ２と、超音波センサ２３に対応する計数値Ｎ３と、超音波センサ２４に対応する計数値Ｎ４とを取得する。続くＳ３０３にて、ＣＰＵは、計数値Ｎ１〜Ｎ４のうちの最小値を特定する。この最小値を以下「最小値ＮＭ」と称する。

また、Ｓ３０４にて、ＣＰＵは、計数値Ｎ１〜Ｎ４のうちの２番目に小さな値を、代表値ＮＲとして特定する。その後、ＣＰＵは、Ｓ３０５にて代表値ＮＲと最小値ＮＭとの差ΔＮを計算し、処理をＳ３０７に進行させる。

Ｓ３０７にて、ＣＰＵは、ΔＮが所定値ΔＮ０以上であるか否かを判定する。ΔＮが所定値ΔＮ０未満である場合（即ちＳ３０７＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ３０８及びＳ３０９に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ３０８にて、ＣＰＵは、カウンタＫをリセットする（即ちＫ＝０）。カウンタＫは、ΔＮ≧ΔＮ０の状態が所定期間継続したことを判定するためのカウンタである。Ｓ３０９にて、ＣＰＵは、フラグＦをリセットする（即ちＦ＝０）。フラグＦは、ダイアグ判定フラグであって、着雪の有無の判定結果を示す。

ΔＮが所定値ΔＮ０以上である場合（即ちＳ３０７＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ３１０及びＳ３１１に進行させる。Ｓ３１０にて、ＣＰＵは、カウンタＫを１つインクリメントする。Ｓ３１１にて、ＣＰＵは、カウンタＫが所定値Ｋ０を超えたか否かを判定する。カウンタＫが所定値Ｋ０を超えた場合（即ちＳ３１１＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ３１２に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ３１２にて、ＣＰＵは、フラグＦをセットする（即ちＦ＝１）。換言すれば、ＣＰＵは、超音波センサ２１〜２４のうちの最小値ＮＭに対応するものにおける着雪を判定する。一方、カウンタＫが所定値Ｋ０を超えていない場合（即ちＳ３１１＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ３０９に進行させてフラグＦをリセットした後、本ルーチンを一旦終了する。

図４に示した異常処理ルーチンが起動されると、まず、Ｓ４０１にて、ＣＰＵは、フラグＦがセットされているか否かを判定する。フラグＦがセットされている場合（即ちＳ４０１＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ４１０に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ４１０にて、ＣＰＵは、報知部２７を制御して、運転者に着雪を報知する。一方、フラグＦがリセットされている場合（即ちＳ４０１＝ＮＯ）、ＣＰＵはＳ４１０の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。

雪は超音波吸収度が高い。このため、超音波センサ２１〜２４にて着雪が生じると、送受信感度が低下する。故に、超音波センサ２１〜２４にて着雪が生じると、送受信モード（即ち物体検知を行うために超音波センサ２１等にて探査波の発信と受信波の受信とを行うモード）にて着雪の有無を検知することは困難である。

この点、上述のように、本動作例においては、物体検知装置２０は、付着判定モードにて超音波センサ２１〜２４を受信モードで動作させ、ノイズ検知を行う。即ち、計数値Ｎ１〜Ｎ４は、超音波センサ２１〜２４の各々における受信ノイズレベルに対応する。「ノイズ」とは、車両１０の走行に伴い、検知対象である接近物体（例えば、歩行者、他車両、等）からの反射波の受信以外の原因によって、超音波センサ２１〜２４の各々にて発生する信号である。「ノイズ」には、例えば、超音波センサ２１〜２４に対して、降雪中の雪、雨粒等の空中飛翔物が衝突することによるノイズが含まれる。また、「ノイズ」には、例えば、風切りノイズが含まれる。また、「ノイズ」には、例えば、地面からの反射波の受信によるノイズが含まれる。また、「ノイズ」には、例えば、超音波センサ２１〜２４のうちの或る１つが、他の１つから発信された探査波を受信した場合に発生する信号が含まれる。一方、「ノイズ」には、いわゆる電気ノイズは含まれない。

超音波センサ２１〜２４が雪に覆われると、受信ノイズレベルが低下する。このため、本動作例においては、物体検知装置２０は、同一の車両１０における複数の超音波センサ２１〜２４の間の受信ノイズレベルの差に着目して、着雪検知を行う。即ち、物体検知装置２０は、超音波センサ２１〜２４のうち、受信ノイズレベルが著しく低下したものについて、着雪が生じたものと判定する。したがって、本動作例によれば、着雪判定の正確性をよりいっそう向上することが可能になる。

（第二動作例）
本動作例は、超音波センサ２１〜２４のうち、水平搭載角の差が所定角範囲にある２つを用いて着雪判定を行う例である。以下、便宜的に、超音波センサ２１〜２４のうちの１つを「第一センサ」と称し、他の１つを「第二センサ」と称する。

第一センサと第二センサとで搭載状態が大きく相違する場合、雪等の異物が付着していない通常状態においても、両者の受信ノイズレベルに大きな差が生じ得る。このため、本動作例においては、物体検知装置２０は、搭載状態が近似する、即ち、水平搭載角の差が所定角（例えば３０度）以下となる、第一センサと第二センサとを用いて、着雪判定を行う。これにより、着雪判定の正確性をよりいっそう向上することが可能になる。

或いは、長時間駐車中の着雪を想定すると、駐車環境によっては、着雪が局所的となる場合があり得る。この場合、平面視における位置が離れた第一センサと第二センサとを用いて着雪判定を行う方が、着雪判定がより良好となり得る。そこで、本動作例においては、物体検知装置２０は、水平搭載角の差が所定角（例えば５０度）以上となる、第一センサと第二センサとを用いて、着雪判定を行う。これにより、着雪判定の正確性をよりいっそう向上することが可能になる。

本動作例における、水平搭載角の差に関する上記の２つの例示は、車体１１の形状等に応じて、いずれか一方が用いられ得る。或いは、上記の２つの例示は、併用され得る。

以下、本動作例の詳細について説明する。ＣＰＵは、付着判定モードを開始すると、図５に示した付着検知ルーチン及び図４に示した異常処理ルーチンを、それぞれ所定タイミングで繰り返し起動する。図４に示した異常処理ルーチンの説明については、上記の第一動作例と同様であるので、以下説明を省略する。

図５に示した付着検知ルーチンが起動されると、まず、Ｓ５０１にて、ＣＰＵは、超音波センサ２１〜２４の動作モードを受信モードに設定する。次に、Ｓ５０２にて、ＣＰＵは、上記のように選ばれた第一センサ及び第二センサにそれぞれ対応する、計数値ＮＡ及びＮＢを取得する。続くＳ５０３にて、ＣＰＵは、計数値ＮＡ及びＮＢのうちの小さい方を最小値ＮＭとして特定する。また、Ｓ５０４にて、ＣＰＵは、計数値ＮＡ及びＮＢのうちの大きい方を代表値ＮＲとして特定する。その後、ＣＰＵは、Ｓ５０５にて代表値ＮＲと最小値ＮＭとの差ΔＮを計算し、処理をＳ５０７に進行させる。

Ｓ５０７にて、ＣＰＵは、ΔＮが所定値ΔＮ０以上であるか否かを判定する。ΔＮが所定値ΔＮ０未満である場合（即ちＳ５０７＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ５０８及びＳ５０９に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ５０８にて、ＣＰＵは、カウンタＫをリセットする（即ちＫ＝０）。Ｓ５０９にて、ＣＰＵは、フラグＦをリセットする（即ちＦ＝０）。

ΔＮが所定値ΔＮ０以上である場合（即ちＳ５０７＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ５１０及びＳ５１１に進行させる。Ｓ５１０にて、ＣＰＵは、カウンタＫを１つインクリメントする。Ｓ５１１にて、ＣＰＵは、カウンタＫが所定値Ｋ０を超えたか否かを判定する。カウンタＫが所定値Ｋ０を超えた場合（即ちＳ５１１＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ５１２に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ５１２にて、ＣＰＵは、フラグＦをセットする（即ちＦ＝１）。一方、カウンタＫが所定値Ｋ０を超えていない場合（即ちＳ５１１＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ５０９に進行させてフラグＦをリセットした後、本ルーチンを一旦終了する。

（第三動作例）
本動作例は、第一動作例の一部を変形したものであって、最小値ＮＭに対応する第一センサと代表値ＮＲに対応する第二センサとの搭載状態の差に応じて所定値ΔＮ０を可変とする例である。即ち、本動作例においては、物体検知装置２０は、搭載状態の差に応じて、計数値の差の判定に対する重み付けを行う。以下、本動作例の詳細について説明する。ＣＰＵは、付着判定モードを開始すると、図６に示した付着検知ルーチン及び図４に示した異常処理ルーチンを、それぞれ所定タイミングで繰り返し起動する。

図６に示した付着検知ルーチンが起動されると、まず、Ｓ６０１にて、ＣＰＵは、超音波センサ２１〜２４の動作モードを受信モードに設定する。次に、Ｓ６０２にて、ＣＰＵは、計数値Ｎ１〜Ｎ４を取得する。

続くＳ６０３にて、ＣＰＵは、計数値Ｎ１〜Ｎ４のうちの最小値ＮＭを特定する。また、Ｓ６０３にて、ＣＰＵは、最小値ＮＭが計数値Ｎ１〜Ｎ４のうちのいずれであるか（即ち超音波センサ２１〜２４のうちのいずれが最小値ＮＭに対応するか）を特定する。換言すれば、ＣＰＵは、最小値ＮＭ＝Ｎｉ（ｉは１〜４のうちのいずれか１つ）におけるｉを特定し、ｉの値をＲＡＭに記憶する。

続くＳ６０４にて、ＣＰＵは、計数値Ｎ１〜Ｎ４のうちの２番目に小さな値を、代表値ＮＲとして特定する。さらに、Ｓ６０４にて、ＣＰＵは、代表値ＮＲが計数値Ｎ１〜Ｎ４のうちのいずれであるか（即ち超音波センサ２１〜２４のうちのいずれが代表値ＮＲに対応するか）を特定する。換言すれば、ＣＰＵは、代表値ＮＲ＝Ｎｊ（ｊは１〜４のうちのいずれか１つ：但しｉ≠ｊ）におけるｊを特定し、ｊの値をＲＡＭに記憶する。

その後、ＣＰＵは、Ｓ６０５にて代表値ＮＲと最小値ＮＭとの差ΔＮを計算し、処理をＳ６０６に進行させる。Ｓ６０６にて、ＣＰＵは、ＲＡＭに記憶したｉ及びｊの値と、ＲＯＭ又は不揮発性ＲＡＭに予め格納されたルックアップテーブルΔＮ０（ｉ，ｊ）とに基づいて、所定値ΔＮ０を設定する。ルックアップテーブルΔＮ０（ｉ，ｊ）は、ｉ及びｊをパラメータとして、ｉ及びｊの値に基づいてΔＮ０の値を選択するためのルックアップテーブルである。具体的には、ルックアップテーブルΔＮ０（ｉ，ｊ）は、搭載状態が近いほどΔＮ０の値が小さくなるように、適合試験等に基づいて作成される。所定値ΔＮ０の設定後、ＣＰＵは、処理をＳ６０７に進行させる。

Ｓ６０７にて、ＣＰＵは、ΔＮが所定値ΔＮ０以上であるか否かを判定する。ΔＮが所定値ΔＮ０未満である場合（即ちＳ６０７＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ６０８及びＳ６０９に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ６０８にて、ＣＰＵは、カウンタＫをリセットする（即ちＫ＝０）。Ｓ６０９にて、ＣＰＵは、フラグＦをリセットする（即ちＦ＝０）。

ΔＮが所定値ΔＮ０以上である場合（即ちＳ６０７＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ６１０及びＳ６１１に進行させる。Ｓ６１０にて、ＣＰＵは、カウンタＫを１つインクリメントする。Ｓ６１１にて、ＣＰＵは、カウンタＫが所定値Ｋ０を超えたか否かを判定する。カウンタＫが所定値Ｋ０を超えた場合（即ちＳ６１１＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ６１２に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ６１２にて、ＣＰＵは、フラグＦをセットする（即ちＦ＝１）。一方、カウンタＫが所定値Ｋ０を超えていない場合（即ちＳ６１１＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ６０９に進行させてフラグＦをリセットした後、本ルーチンを一旦終了する。

上述の通り、本動作例においては、ＣＰＵは、最小値ＮＭに対応する第一センサと代表値ＮＲに対応する第二センサとの搭載状態の差に応じて、所定値ΔＮ０を設定する。これにより、搭載状態の差に応じた、計数値の差の判定に対する重み付けがなされる。したがって、本動作例によれば、着雪判定がよりいっそう良好に行われ得る。

（第四動作例）
本動作例は、第一動作例の一部を変形したものである。具体的には、本動作例は、超音波センサ２１〜２４のうちのいずれか１つ（以下本動作例において「特定センサ」と称する）についての計数値と代表値との差が所定値以上となった場合、直ちに報知部２７による報知処理は行わない。この場合、本動作例は、特定センサにおける受信条件を変更して再度付着検知ルーチンを実行する。即ち、本動作例においては、着雪の仮判定が一旦なされた特定センサについて、受信条件を変更してもなお着雪の仮判定結果が覆らなかった場合に、正式な着雪判定がなされ、報知部２７による報知処理が行われる。

以下、本動作例の詳細について説明する。ＣＰＵは、付着判定モードを開始すると、図７に示した付着検知ルーチン及び図８に示した異常処理ルーチンを、それぞれ所定タイミングで繰り返し起動する。

図７に示した付着検知ルーチンが起動されると、まず、Ｓ７０１にて、ＣＰＵは、超音波センサ２１〜２４の動作モードを受信モードに設定する。次に、Ｓ７０２にて、ＣＰＵは、計数値Ｎ１〜Ｎ４を取得する。

続くＳ７０３にて、ＣＰＵは、計数値Ｎ１〜Ｎ４のうちの最小値ＮＭを特定する。また、Ｓ７０３にて、ＣＰＵは、最小値ＮＭ＝Ｎｉ（ｉは１〜４のうちのいずれか１つ）におけるｉを特定し、ＲＡＭに記憶する。

続くＳ７０４にて、ＣＰＵは、計数値Ｎ１〜Ｎ４のうちの２番目に小さな値を、代表値ＮＲとして特定する。さらに、Ｓ７０４にて、ＣＰＵは、代表値ＮＲ＝Ｎｊ（ｊは１〜４のうちのいずれか１つ：但しｉ≠ｊ）におけるｊを特定し、ＲＡＭに記憶する。その後、ＣＰＵは、Ｓ７０５にて代表値ＮＲと最小値ＮＭとの差ΔＮを計算し、処理をＳ７０７に進行させる。

Ｓ７０７にて、ＣＰＵは、ΔＮが所定値ΔＮ０以上であるか否かを判定する。ΔＮが所定値ΔＮ０未満である場合（即ちＳ７０７＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ７０８及びＳ７０９に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ７０８にて、ＣＰＵは、カウンタＫをリセットする（即ちＫ＝０）。Ｓ７０９にて、ＣＰＵは、フラグＦをリセットする（即ちＦ＝０）。

ΔＮが所定値ΔＮ０以上である場合（即ちＳ７０７＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ７１０及びＳ７１１に進行させる。Ｓ７１０にて、ＣＰＵは、カウンタＫを１つインクリメントする。Ｓ７１１にて、ＣＰＵは、カウンタＫが所定値Ｋ０を超えたか否かを判定する。カウンタＫが所定値Ｋ０を超えた場合（即ちＳ７１１＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ７１２に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ７１２にて、ＣＰＵは、フラグＦをセットする（即ちＦ＝１）。一方、カウンタＫが所定値Ｋ０を超えていない場合（即ちＳ７１１＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ７０９に進行させてフラグＦをリセットした後、本ルーチンを一旦終了する。

図８に示した異常処理ルーチンが起動されると、まず、Ｓ８０１にて、ＣＰＵは、フラグＦがセットされているか否かを判定する。フラグＦがリセットされている場合（即ちＳ８０１＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ８０２に進行させてカウンタＣをリセット（即ちＣ＝０）した後、本ルーチンを一旦終了する。カウンタＣは、着雪の仮判定が一旦なされたか否かを示すカウンタである。

フラグＦがセットされている場合（即ちＳ８０１＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ８０３に進行させる。Ｓ８０３にて、ＣＰＵは、カウンタＣが１であるか否かを判定する。カウンタＣが０である場合（即ちＳ８０３＝ＮＯ）、フラグＦは、今回の異常処理ルーチンの起動直前の付着検知ルーチンの実行により、新たにセットされたものである。即ち、今回の異常処理ルーチンの起動直前の付着検知ルーチンの実行時に、特定センサについて、着雪の仮判定がなされたことになる。そこで、当該特定センサについて受信条件を変更して、再度付着検知ルーチンを実行するために、ＣＰＵは、Ｓ８０４及びＳ８０５の処理を実行した後、本ルーチンを一旦終了する。

Ｓ８０４にて、ＣＰＵは、カウンタＣの値を１に設定する。Ｓ８０５にて、ＣＰＵは、特定センサにおける受信条件を変更する。具体的には、例えば、ＣＰＵは、特定センサにおける受信増幅率を増加させる。或いは、例えば、ＣＰＵは、特定センサにおける閾値強度を低下させる。

特定センサについて着雪の仮判定（即ちフラグＦのセット）が一旦なされ、当該特定センサにおける受信条件が変更されてもなお、当該特定センサについて着雪の仮判定（即ちフラグＦのセット）の結果が覆らない場合がある。この場合、図８のフローチャートにてＳ８０１＝ＹＥＳ→Ｓ８０３＝ＹＥＳという処理の流れとなる。そこで、この場合、ＣＰＵは、処理をＳ８１０に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ８１０にて、ＣＰＵは、報知部２７を制御して、運転者に着雪を報知する。即ち、ＣＰＵは、特定センサについて、正式な着雪判定を行う。

上述の通り、本動作例においては、ＣＰＵは、代表値と最小値との差が所定値以上となった特定センサについて、報知部２７による報知処理に先立ち、受信条件を変更する。また、ＣＰＵは、変更後の受信条件にて再度代表値と最小値との差が所定値以上となった場合に、着雪判定を行い、報知部２７による報知処理を行う。したがって、本動作例によれば、着雪判定の確実性が向上する。

（第五動作例）
本動作例は、第四動作例を変形したものである。具体的には、本動作例は、超音波センサ２１〜２４のうちのいずれか１つ（以下本動作例において「特定センサ」と称する）に対してフラグＦが一旦セットされた場合、直ちに報知部２７による報知処理は行わない。この場合、本動作例は、特定センサを送受信モードにて動作させ、受信ノイズレベルをモニターする。即ち、本動作例においては、物体検知装置２０は、着雪の仮判定が一旦なされた特定センサについて、探査波の送信と受信波の受信を行った場合の、受信状態に基づいて、着雪判定を行う。

以下、本動作例の詳細について説明する。ＣＰＵは、付着判定モードを開始すると、図９に示した第１付着検知ルーチン、図１０に示した第２付着検知ルーチン、及び図４に示した異常処理ルーチンを、それぞれ所定タイミングで繰り返し起動する。

図９に示した第１付着検知ルーチンが起動されると、まず、Ｓ９０１にて、ＣＰＵは、超音波センサ２１〜２４の動作モードを受信モードに設定する。次に、Ｓ９０２にて、ＣＰＵは、計数値Ｎ１〜Ｎ４を取得する。

続くＳ９０３にて、ＣＰＵは、計数値Ｎ１〜Ｎ４のうちの最小値ＮＭを特定する。また、Ｓ９０３にて、ＣＰＵは、最小値ＮＭ＝Ｎｉ（ｉは１〜４のうちのいずれか１つ）におけるｉを特定し、ＲＡＭに記憶する。

続くＳ９０４にて、ＣＰＵは、計数値Ｎ１〜Ｎ４のうちの２番目に小さな値を、代表値ＮＲとして特定する。さらに、Ｓ９０４にて、ＣＰＵは、代表値ＮＲ＝Ｎｊ（ｊは１〜４のうちのいずれか１つ：但しｉ≠ｊ）におけるｊを特定し、ＲＡＭに記憶する。その後、ＣＰＵは、Ｓ９０５にて代表値ＮＲと最小値ＮＭとの差ΔＮを計算し、処理をＳ９０７に進行させる。

Ｓ９０７にて、ＣＰＵは、ΔＮが所定値ΔＮ０以上であるか否かを判定する。ΔＮが所定値ΔＮ０未満である場合（即ちＳ９０７＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ９０８及びＳ９０９に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ９０８にて、ＣＰＵは、カウンタＫをリセットする（即ちＫ＝０）。Ｓ９０９にて、ＣＰＵは、フラグＦＴをリセットする（即ちＦＴ＝０）。フラグＦＴは、ダイアグ仮判定フラグであって、着雪の有無の仮判定結果を示す。

ΔＮが所定値ΔＮ０以上である場合（即ちＳ９０７＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ９１０及びＳ９１１に進行させる。Ｓ９１０にて、ＣＰＵは、カウンタＫを１つインクリメントする。Ｓ９１１にて、ＣＰＵは、カウンタＫが所定値Ｋ０を超えたか否かを判定する。カウンタＫが所定値Ｋ０を超えた場合（即ちＳ９１１＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ９１２に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ９１２にて、ＣＰＵは、フラグＦＴをセットする（即ちＦＴ＝１）。一方、カウンタＫが所定値Ｋ０を超えていない場合（即ちＳ９１１＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ９０９に進行させてフラグＦＴをリセットした後、本ルーチンを一旦終了する。

図１０に示した第２付着検知ルーチンが起動されると、まず、Ｓ１０２０にて、ＣＰＵは、フラグＦＴがセットされているか否かを判定する。フラグＦＴがリセットされている場合（即ちＳ１０２０＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ１０２１に進行させてフラグＦをリセット（即ちＦ＝０）した後、本ルーチンを一旦終了する。

フラグＦＴがセットされている場合（即ちＳ１０２０＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ１０３０に進行させる。Ｓ１０３０にて、ＣＰＵは、所定速度未満の走行速度にて物体の接近状態を検知するための発信時（以下「通常送受信時」と称する）よりも、受信波の受信感度が上昇するように、特定センサの送受信条件を設定する。具体的には、例えば、ＣＰＵは、特定センサにおける受信増幅率を、通常送受信時よりも増加させる。或いは、例えば、ＣＰＵは、特定センサにおける閾値強度を、通常送受信時よりも低下させる。或いは、例えば、ＣＰＵは、特定センサにおける探査波の出力を、通常送受信時よりも増大させる。或いは、例えば、ＣＰＵは、受信増幅率の増加と、閾値強度の低下と、探査波の出力増大とのうちの２つ又は全部を行う。

上述のようにして特定センサにおける送受信条件を設定した後、ＣＰＵは処理をＳ１０３２及びＳ１０３３に進行させる。Ｓ１０３２にて、ＣＰＵは、今回の送受信に基づき、特定センサにおける計数値Ｎｉを取得する。Ｓ１０３３にて、ＣＰＵは、Ｓ１０３２にて取得した計数値Ｎｉが所定回数Ｎth以下であるか否かを判定する。

今回の計数値Ｎｉが所定回数Ｎthを超える場合（即ちＳ１０３３＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ１０２１に進行させてフラグＦをリセット（即ちＦ＝０）した後、本ルーチンを一旦終了する。一方、今回の計数値Ｎｉが所定回数Ｎth以下である場合（即ちＳ１０３３＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ１０３５に進行させてフラグＦをセット（即ちＦ＝１）した後、本ルーチンを一旦終了する。

上述の通り、本動作例においては、ＣＰＵは、代表値と最小値との差が所定値以上の場合に、特定センサに探査波を発信させる。このとき、ＣＰＵは、通常送受信時よりも受信波の受信感度が上昇するように、特定センサの送受信条件を設定する。さらに、ＣＰＵは、探査波を発信した後の特定センサにて、閾値強度以上の受信波の受信が所定回数以下である場合に、特定センサにおける着雪を判定する。したがって、本動作例によれば、着雪判定の確実性が向上する。

（変形例）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対しては適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

本発明は、上記実施形態にて示された具体的な装置構成に限定されない。即ち、例えば、車両１０は、四輪自動車に限定されない。具体的には、車両１０は、三輪自動車であってもよいし、貨物トラック等の六輪又は八輪自動車でもよい。

超音波センサ２１〜２４の配置も、特に限定はない。例えば、超音波センサ２１と超音波センサ２２とは、搭載高及び／又は搭載仰角が同じであってもよいし、異なっていてもよい。超音波センサ２３と超音波センサ２４とについても同様である。超音波センサ２１〜２４のうちの一部は、フロントグリル１３に設けられ得る。超音波センサ２１〜２４に加えて、追加の超音波センサが、フロントバンパー１２及び／又はフロントグリル１３に設けられ得る。超音波センサ２１〜２４に加えて、追加の超音波センサが、車体１１の後部（例えばリアバンパー）に設けられ得る。上述の追加の超音波センサも、各動作例における処理対象（即ち着雪判定対象）に含まれ得る。

上記実施形態においては、ＥＣＵ２６は、ＣＰＵがＲＯＭ等からプログラムを読み出して起動する構成であった。しかしながら、本発明は、かかる構成に限定されない。即ち、例えば、ＥＣＵ２６は、上記のような動作を可能に構成されたデジタル回路、例えばゲートアレイ等のＡＳＩＣであってもよい。ＡＳＩＣはAPPLICATION SPECIFIC INTEGRATED CIRCUITの略である。

本発明は、上記実施形態にて示された具体的な動作例及び処理態様に限定されない。例えば、図３における代表値ＮＲは、計数値Ｎ１〜Ｎ４のうちの最大値であってもよいし、計数値Ｎ１〜Ｎ４のうちの２番目に大きな値であってもよい。或いは、図３における代表値ＮＲは、計数値Ｎ１〜Ｎ４のうちの、最小値以外の値を適宜統計処理した値であってもよい。この場合の統計処理は、単純な算術平均であってもよいし、搭載状態を考慮した加重平均であってもよい。図６、図７及び図９についても同様である。

Ｓ６０６にて実行された、ルックアップテーブルΔＮ０（ｉ，ｊ）に基づく所定値ΔＮ０の設定は、図７に示した付着検知ルーチンにおけるＳ７０５とＳ７０７との間にて実行されてもよい。同様に、かかる所定値ΔＮ０の設定は、図９に示した第１付着検知ルーチンにおけるＳ９０５とＳ９０７との間にて実行されてもよい。

第五動作例において、Ｓ８０５の処理は省略され得る。即ち、本変形例においては、ＣＰＵは、代表値と最小値との差が所定値以上の場合に、特定センサに探査波を発信させる。このとき、ＣＰＵは、通常送受信時と同様の送受信条件で、特定センサの送受信条件を設定する。さらに、ＣＰＵは、探査波を発信した後の特定センサにて、閾値強度以上の受信波の受信が所定回数以下である場合に、特定センサにおける着雪を判定する。したがって、本動作例によれば、着雪判定の確実性が向上する。

各判断処理における不等号は、等号付きであってもよいし、等号無しであってもよい。即ち、例えば、「ΔＮ０以上」に代えて「ΔＮ０を超える」が用いられ得る。「閾値強度以上」も「閾値強度を超える」に変更され得る。

複数の動作例は、適宜重畳的に用いられ得る。即ち、例えば、図３に示す第一動作例において、Ｓ３０２における計数値取得対象は、図５に示す第二動作例のように、超音波センサ２１〜２４のうちの水平搭載角の差が所定角範囲のものに限定され得る。図７に示す第四動作例におけるＳ７０２、及び図９に示す第五動作例におけるＳ９０２についても同様である。

変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。更に、上記実施形態の全部又は一部と、変形例の全部又は一部とが、互いに組み合わされ得る。

１０ 車両
１１ 車体
１２ フロントバンパー
１３ フロントグリル
１４ バンパー外面
１５ 外表面
２０ 物体検知装置
２１〜２４ 超音波センサ
２６ ＥＣＵ
２７ 報知部

Claims (9)

1. 車両（１０）に搭載される物体検知装置（２０）であって、
   超音波である探査波を前記車両の外側に向けて発信するとともに前記探査波の反射波を含む受信波を受信するように、前記車両の外表面（１５）に面して配置された、複数の超音波センサ（２１〜２４）と、
   複数の前記超音波センサの各々における前記探査波の発信の有無を制御するとともに、複数の前記超音波センサの各々における前記受信波に基づいて前記車両に対する物体の接近状態を検知するように、複数の前記超音波センサの各々と電気的に接続された制御部（２６）と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記車両の走行速度が所定速度以上にて、複数の前記超音波センサの各々における着雪の有無を判定する付着判定モードを開始し、
   前記付着判定モードにて、
   複数の前記超音波センサの各々における前記探査波の発信を停止させ、
   前記探査波の発信停止中に、閾値強度以上の前記受信波が受信された回数を、複数の前記超音波センサの各々について計数し、
   複数の前記超音波センサのうちの一つである第一センサにおける前記回数の計数値である第一計数値と、複数の前記超音波センサのうちの前記第一センサとは異なる第二センサにおける前記回数の計数値である第二計数値と、を取得し、
   前記第一計数値が前記第二計数値よりも小さく、且つ、前記第二計数値に基づいて設定される代表値と、前記第一計数値との差が、所定値以上の場合に、前記第一センサに着雪有りと判定する
   ように構成された、物体検知装置。
2. 複数の前記超音波センサは、前記車両の前面（１４）に配置されている、請求項１に記載の物体検知装置。
3. 平面視にて、前記超音波センサにおける指向中心軸（Ｌ１〜Ｌ４）の車両中心線（ＬＣ）に対してなす角度を水平搭載角と定義した場合に、前記第一センサにおける前記水平搭載角と前記第二センサにおける前記水平搭載角との差が所定角以下である、請求項１又は２に記載の物体検知装置。
4. 平面視にて、前記超音波センサにおける指向中心軸（Ｌ１〜Ｌ４）の車両中心線（ＬＣ）に対してなす角度を水平搭載角と定義した場合に、前記第一センサにおける前記水平搭載角と前記第二センサにおける前記水平搭載角との差が所定角以上である、請求項１又は２に記載の物体検知装置。
5. 前記制御部は、前記第一センサと前記第二センサとの搭載状態の差に応じて前記所定値を設定するように構成された、請求項１〜４のいずれか１つに記載の物体検知装置。
6. 前記制御部は、前記付着判定モードにて、
   前記第一計数値が前記第二計数値よりも小さく、且つ、前記代表値と前記第一計数値との差が前記所定値以上の場合に、前記第一センサにおける前記受信波の受信条件を変更し、
   変更後の前記受信条件にて、前記第一計数値が前記第二計数値よりも小さく、且つ、前記代表値と前記第一計数値との差が前記所定値以上の場合に、前記第一センサに着雪有りと判定する
   ように構成された、請求項１〜５のいずれか１つに記載の物体検知装置。
7. 前記制御部は、前記付着判定モードにて、
   前記第一計数値が前記第二計数値よりも小さく、且つ、前記代表値と前記第一計数値との差が前記所定値以上の場合に、前記第一センサに前記探査波を発信させ、
   前記探査波を発信した後の前記第一センサにて、前記閾値強度以上の前記受信波の受信が所定回数以下である場合に、前記第一センサに着雪有りと判定する
   ように構成された、請求項１〜６のいずれか１つに記載の物体検知装置。
8. 前記制御部は、前記付着判定モードにて、
   前記所定速度未満の前記走行速度にて前記接近状態を検知するための発信時よりも、前記受信波の受信感度が上昇する条件で、前記第一センサに前記探査波を発信させる
   ように構成された、請求項７に記載の物体検知装置。
9. 前記第一センサに着雪有りと判定した場合に異常を報知する報知部（２７）をさらに備えた、請求項１〜８のいずれか１つに記載の物体検知装置。

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