JP6945773B2 - 障害物検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、障害物検出装置に関する。

従来、車両に設けられたＴＯＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）方式の測距センサを用いて、車両に対する側方の領域における他車両等の障害物を検出する装置、すなわち障害物検出装置が開発されている。また、障害物検出装置による検出結果に基づき、いわゆる「自動駐車」を実現する装置、すなわち駐車支援装置が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１７−７４９９号公報

駐車支援装置用の障害物検出装置においては、車両の進行方向に対する空間分解能を向上する観点から、複数個の測距センサを用いるのが好適である。しかしながら、図７〜図９を参照して後述するように、車両の速度等によっては、複数個の測距センサを用いた場合であっても、空間分解能の向上効果が得られないことがあるという問題があった。また、複数個の測距センサによる相互干渉が発生するという問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数個の測距センサによる相互干渉を抑止しつつ、車両の速度等によらずに空間分解能を向上することを目的とする。

本発明の障害物検出装置は、車両の側方領域に探索波を出射する複数個の測距センサと、少なくとも車両の速度に基づき、複数個の測距センサによる探索波の出射タイミングを相対的に変移させる変移部と、複数個の測距センサによる相互干渉を抑止する干渉抑止部と、複数個の測距センサにより受信された反射波に基づき、側方領域における障害物を検出する障害物検出部と、障害物検出部による検出結果を示す信号を出力する出力制御部と、を備え、変移部は、複数個の測距センサによる探索波の出射位置が車両の進行方向に対して互いに非重畳に配置されるように出射タイミングを変移させるものである。

本発明によれば、上記のように構成したので、複数個の測距センサによる相互干渉を抑止しつつ、車両の速度等によらずに空間分解能を向上することができる。

車両における測距センサの設置位置の例を示す説明図である。 実施の形態１に係る障害物検出装置を用いた駐車支援装置の要部を示すブロック図である。 実施の形態１に係る障害物検出装置における障害物検出部の要部を示すブロック図である。 図４Ａは、送信信号の強度の例を示す説明図である。図４Ｂは、受信信号の強度の例を示す説明図である。 図５Ａは、探索波及び反射波の伝搬経路の例を示す説明図である。図５Ｂは、反射点及び虚像の例を示す説明図である。 変移制御の実行前における各測距センサによる探索波の出射タイミングの例を示す説明図である。 変移制御の実行後における各測距センサによる探索波の出射タイミングの例を示す説明図である。 １個の測距センサによる空間分解能の例を示す説明図である。 ２個の測距センサが設けられていることにより空間分解能が向上している状態の例を示す説明図である。 ２個の測距センサが設けられているにもかかわらず空間分解能が向上していない状態の例を示す説明図である。 仮に変移制御が実行されない場合における車両の速度に対する空間分可能の例を示す説明図である。 車両の速度に対する出射タイミングの変移量の例を示す説明図である。 変移制御が実行される場合における車両の速度に対する空間分解能の例を示す説明図である。 実施の形態１に係る障害物検出装置における制御部のハードウェア構成を示す説明図である。 実施の形態１に係る障害物検出装置におけるセンサ制御部及び障害物検出部の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る障害物検出装置における干渉抑止部の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る障害物検出装置における変移部の動作を示すフローチャートである。 車両における測距センサの設置位置の他の例を示す説明図である。 実施の形態２に係る障害物検出装置を用いた駐車支援装置の要部を示すブロック図である。 実施の形態２に係る障害物検出装置における障害物検出部の要部を示すブロック図である。 変移制御の実行前における各測距センサによる探索波の出射タイミング及び反射波の受信タイミングの例を示す説明図である。 変移制御の実行後における各測距センサによる探索波の出射タイミング及び反射波の受信タイミングの例を示す説明図である。 図２１Ａは、仮に変移制御が実行されない場合における虚像の例を示す説明図である。図２１Ｂは、変移制御が実行される場合における虚像の例を示す説明図である。 車両と障害物間の距離に対する出射タイミングの変移量の下限値の例を示す説明図である。 車両の速度に対する出射タイミングの変移量の例を示す説明図である。 変移制御が実行される場合における車両の速度に対する空間分解能の例を示す説明図である。 実施の形態２に係る障害物検出装置におけるセンサ制御部及び障害物検出部の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る障害物検出装置における干渉抑止部の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る障害物検出装置における変移部の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る障害物検出装置を用いた駐車支援装置の要部を示すブロック図である。 実施の形態３に係る障害物検出装置における障害物検出部の要部を示すブロック図である。 図３０Ａは、虚像の例を示す説明図である。図３０Ｂは、虚像に対応する間接波を用いた開口合成により検出される反射点の例を示す説明図である。 実施の形態３に係る障害物検出装置におけるセンサ制御部及び障害物検出部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、車両における測距センサの設置位置の例を示す説明図である。図１を参照して、実施の形態１に係る障害物検出装置に用いられる測距センサについて説明する。

図１に示す如く、車両１に複数個の測距センサ２が設けられている。個々の測距センサ２は、超音波、電波又は光などを出射するものである。以下、超音波、電波及び光などを総称して「探索波」という。また、個々の測距センサ２は、車両１の周囲における障害物Ｏにより探索波ＳＷが反射されたとき、当該反射された探索波（以下「反射波」ということがある。）ＲＷを受信するものである。

より具体的には、車両１の左側部に２個の測距センサ２＿１，２＿２が設けられている。測距センサ２＿１，２＿２の各々は、車両１に対する左方の領域（以下「左方領域」という。）に探索波ＳＷを出射するものである。測距センサ２＿１，２＿２の各々は、左方領域における障害物Ｏにより探索波ＳＷが反射されたとき、かかる反射波ＲＷを受信するものである。図中Ｌは、測距センサ２＿１，２＿２の設置間隔を示している。

また、車両１の右側部に他の２個の測距センサ２＿３，２＿４が設けられている。測距センサ２＿３，２＿４の各々は、車両１に対する右方の領域（以下「右方領域」という。）に探索波ＳＷを出射するものである。測距センサ２＿３，２＿４の各々は、右方領域における障害物Ｏにより探索波ＳＷが反射されたとき、かかる反射波ＲＷを受信するものである。

以下、左方領域及び右方領域を総称して「側方領域」という。側方領域における障害物Ｏは、駐車中の他車両を含むものである。

以下、いずれかの測距センサ２が探索波ＳＷを出射した場合において、この測距センサ２が当該出射された探索波ＳＷに対応する反射波ＲＷを受信したとき、当該出射された探索波ＳＷ及び当該受信された反射波ＲＷを総称して「直接波」ということがある。また、いずれかの測距センサ２が探索波ＳＷを出射した場合において、他の測距センサ２が当該出射された探索波ＳＷに対応する反射波ＲＷを受信したとき、当該出射された探索波ＳＷ及び当該受信された反射波ＲＷを総称して「間接波」ということがある。

図２は、実施の形態１に係る障害物検出装置を用いた駐車支援装置の要部を示すブロック図である。図３は、実施の形態１に係る障害物検出装置における障害物検出部の要部を示すブロック図である。図２及び図３を参照して、実施の形態１に係る障害物検出装置について説明する。また、この障害物検出装置を用いた駐車支援装置について説明する。

なお、障害物検出装置１００は、車両１の速度Ｖを示す情報（以下「車両速度情報」という。）、車両１の周囲における外気温度を示す情報（以下「外気温度情報」という。）、並びに車両１の位置座標及び車両１の向きを示す情報（以下「車両位置情報」という。）などを取得する機能を有している。これらの情報は、例えば、車両１における車載ネットワーク（不図示）から取得される。車載ネットワークは、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により構成されている。

また、障害物検出装置１００には、個々の測距センサ２により探索波ＳＷが出射される時間間隔Ｔを示す情報（以下「送信周期情報」という。）、空気中の探索波ＳＷの伝搬速度ｖを示す情報（以下「伝搬速度情報」という。）、並びに車両１における個々の測距センサ２の設置位置及び車両１における個々の測距センサ２の設置方向を示す情報（以下「センサ位置情報」という。）などが予め記憶されている。センサ位置情報は、設置間隔Ｌを示す情報を含むものである。

以下、２個の測距センサ２＿１，２＿２を用いて、左方領域における障害物Ｏを検出する例を中心に説明する。

送信制御部１１は、個々の測距センサ２により出射される探索波ＳＷに対応する電気信号（以下「送信信号」という。）ＴＳを生成するものである。送信制御部１１は、当該生成された送信信号ＴＳを対応する測距センサ２に出力するものである。これにより、送信制御部１１は、個々の測距センサ２に探索波ＳＷを出射させる制御（以下「送信制御」という。）を実行するものである。

より具体的には、送信制御部１１は、測距センサ２＿１により出射される探索波ＳＷ＿１に対応する送信信号ＴＳ＿１を生成する。送信制御部１１は、当該生成された送信信号ＴＳ＿１を測距センサ２＿１に出力する。これにより、送信制御部１１は、測距センサ２＿１に探索波ＳＷ＿１を出射させる。また、送信制御部１１は、測距センサ２＿２により出射される探索波ＳＷ＿２に対応する送信信号ＴＳ＿２を生成する。送信制御部１１は、当該生成された送信信号ＴＳ＿２を測距センサ２＿２に出力する。これにより、送信制御部１１は、測距センサ２＿２に探索波ＳＷ＿２を出射させる。

ここで、送信制御部１１は、車両速度情報及び送信周期情報に基づき、車両１が所定速度（例えば３０キロメートル毎時）Ｖｔｈ以下の速度Ｖにて走行しているとき、所定の時間間隔Ｔ＿１にて測距センサ２＿１に探索波ＳＷ＿１を出射させるとともに、所定の時間間隔Ｔ＿２にて測距センサ２＿２に探索波ＳＷ＿２を出射させるようになっている。Ｔ＿１及びＴ＿２は、互いに同等の値（すなわちＴ）に設定されている。また、Ｔ＿１及びＴ＿２の各々は、一定の値（すなわちＴ）に設定されている。

個々の測距センサ２に出力される送信信号ＴＳは、パルス信号である。当該パルス信号における搬送波は、所定の周波数ｆを有する正弦波である。当該パルス信号における個々のパルスは、所定周期（例えば８周期、３２周期又は６４周期）分の正弦波に対応するものである。また、当該パルス信号は、高い自己相関特性を有する符号により変調されたものである。具体的には、例えば、当該パルス信号は、バーカー符号又はＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｎｏｉｓｅ）符号により変調されたものである。

受信制御部１２は、個々の測距センサ２により出力された電気信号（以下「受信信号」という。）ＲＳを取得する制御（以下「受信制御」という。）を実行するものである。ここで、測距センサ２＿１が反射波ＲＷ＿１を受信したとき、測距センサ２＿１により出力される受信信号ＲＳ＿１は、当該受信された反射波ＲＷ＿１に対応する信号となる。また、測距センサ２＿２が反射波ＲＷ＿２を受信したとき、測距センサ２＿２により出力される受信信号ＲＳ＿２は、当該受信された反射波ＲＷ＿２に対応する信号となる。

送信制御部１１及び受信制御部１２により、センサ制御部１３が構成されている。

障害物検出部１４は、受信制御部１２により取得された受信信号ＲＳを用いて、障害物Ｏを検出するものである。より具体的には、障害物検出部１４は、探索波ＳＷが反射された地点（以下「反射点」という。）ＲＰを検出することにより、障害物Ｏを検出するものである。

図３に示す如く、障害物検出部１４は、有無判定部２１、距離算出部２２及び位置算出部２３を有している。有無判定部２１は、以下のように反射波ＲＷの受信の有無を判定するものである。距離算出部２２は、有無判定部２１により反射波ＲＷの受信があると判定されたとき、以下のように距離ｄを算出するものである。また、位置算出部２３は、距離算出部２２により算出された距離ｄを用いて、以下のように反射点ＲＰの位置座標を算出するものである。

すなわち、障害物検出部１４は、測距センサ２＿１により探索波ＳＷ＿１が送信された時刻ｔ１＿１を示す情報を取得する。この情報は、例えば、送信制御部１１から取得される。図２において、送信制御部１１と障害物検出部１４間の接続線は図示を省略している。

有無判定部２１は、時刻ｔ１＿１を始点とする所定時間分の時間窓（以下「受信窓」という。）Ｗ＿１における受信信号ＲＳ＿１の強度ＲＳＳ＿１を算出する。有無判定部２１は、当該算出された強度ＲＳＳ＿１を所定の閾値ＲＳＳｔｈと比較する。受信窓Ｗ＿１内にて強度ＲＳＳ＿１が閾値ＲＳＳｔｈを超えている場合、有無判定部２１は、測距センサ２＿１による反射波ＲＷ＿１の受信があると判定する。そうでない場合、有無判定部２１は、測距センサ２＿１による反射波ＲＷ＿１の受信がないと判定する。

反射波ＲＷ＿１の受信があると判定された場合、有無判定部２１は、強度ＲＳＳ＿１が閾値ＲＳＳｔｈを超えた時刻ｔ２＿１を示す情報、すなわち反射波ＲＷ＿１が受信された時刻ｔ２＿１を示す情報を距離算出部２２に出力する。距離算出部２２は、時刻ｔ１＿１と時刻ｔ２＿１間の時間Δｔ＿１を算出する。距離算出部２２は、当該算出された時間Δｔ＿１の値、及び伝搬速度情報が示す伝搬速度ｖの値を用いて、以下の式（１）により距離ｄ＿１を算出する。このとき、距離算出部２２は、外気温度情報が示す外気温度の値に応じて、伝搬速度ｖの値を補正するものであっても良い。

ｄ＿１＝（ｖ×Δｔ＿１）／２ （１）

図４Ａは、送信信号ＴＳ＿１の強度ＴＳＳ＿１の例を示している。図４Ｂは、受信信号ＲＳ＿１の強度ＲＳＳ＿１の例を示している。また、図４Ｂは、受信窓Ｗ＿１の例、時刻ｔ１＿１の例、時刻ｔ２＿１の例、及び時間Δｔ＿１の例を示している。

反射波ＲＷ＿１が直接波である場合、すなわち反射波ＲＷ＿１が探索波ＳＷ＿１に対応するものである場合、上記式（１）により算出される距離ｄ＿１は、探索波ＳＷ＿１が反射されたタイミングにおける車両１と探索波ＳＷ＿１が反射された地点（すなわち反射点）ＲＰ＿１との間の距離ｄ＿１に対応している。したがって、この場合、上記式（１）により算出される距離ｄ＿１は、このタイミングにおける車両１と障害物Ｏ間の距離Ｄに対応している。

位置算出部２３は、車両位置情報及びセンサ位置情報を用いて、探索波ＳＷ＿１が送信されたタイミング又は反射波ＲＷ＿１が受信されたタイミングにおける測距センサ２＿１の位置座標を算出する。位置算出部２３は、当該算出された位置座標及び距離算出部２２により算出された距離ｄ＿１に基づき、反射点ＲＰ＿１の位置座標を算出する。

反射点ＲＰ＿１の位置座標の算出には、公知の種々の技術を用いることができる。例えば、位置算出部２３は、車両位置情報及びセンサ位置情報を用いて、探索波ＳＷ＿１が送信されたタイミング又は反射波ＲＷ＿１が受信されたタイミングにおける測距センサ２＿１の向きを算出する。位置算出部２３は、当該算出された向きに対応する向きを有し、かつ、上記算出された測距センサ２＿１の位置座標に対応する始点を有し、かつ、上記算出された距離ｄ＿１に対応する大きさを有するベクトル（以下「正面ベクトル」という。）を算出することにより、反射点ＲＰ＿１の位置座標を算出する。

また、障害物検出部１４は、測距センサ２＿２により探索波ＳＷ＿２が送信された時刻ｔ１＿２を示す情報を取得する。この情報は、例えば、送信制御部１１から取得される。

有無判定部２１は、時刻ｔ１＿２を始点とする所定時間分の時間窓（すなわち受信窓）Ｗ＿２における受信信号ＲＳ＿２の強度ＲＳＳ＿２を算出する。有無判定部２１は、当該算出された強度ＲＳＳ＿２を閾値ＲＳＳｔｈと比較する。受信窓Ｗ＿２内にて強度ＲＳＳ＿２が閾値ＲＳＳｔｈを超えている場合、有無判定部２１は、測距センサ２＿２による反射波ＲＷ＿２の受信があると判定する。そうでない場合、有無判定部２１は、測距センサ２＿２による反射波ＲＷ＿２の受信がないと判定する。

反射波ＲＷ＿２の受信があると判定された場合、有無判定部２１は、強度ＲＳＳ＿２が閾値ＲＳＳｔｈを超えた時刻ｔ２＿２を示す情報、すなわち反射波ＲＷ＿２が受信された時刻ｔ２＿２を示す情報を距離算出部２２に出力する。距離算出部２２は、時刻ｔ１＿２と時刻ｔ２＿２間の時間Δｔ＿２を算出する。距離算出部２２は、当該算出された時間Δｔ＿２の値、及び伝搬速度情報が示す伝搬速度ｖの値を用いて、以下の式（２）により距離ｄ＿２を算出する。このとき、距離算出部２２は、外気温度情報が示す外気温度の値に基づき、伝搬速度ｖの値を補正するものであっても良い。

ｄ＿２＝（ｖ×Δｔ＿２）／２ （２）

反射波ＲＷ＿２が直接波である場合、すなわち反射波ＲＷ＿２が探索波ＳＷ＿２に対応するものである場合、上記式（２）により算出される距離ｄ＿２は、探索波ＳＷ＿２が反射されたタイミングにおける車両１と探索波ＳＷ＿２が反射された地点（すなわち反射点）ＲＰ＿２との間の距離ｄ＿２に対応している。したがって、この場合、上記式（２）により算出される距離ｄ＿２は、このタイミングにおける車両１と障害物Ｏ間の距離Ｄに対応している。

位置算出部２３は、車両位置情報及びセンサ位置情報を用いて、探索波ＳＷ＿２が送信されたタイミング又は反射波ＲＷ＿２が受信されたタイミングにおける測距センサ２＿２の位置座標を算出する。位置算出部２３は、当該算出された位置座標及び距離算出部２２により算出された距離ｄ＿２に基づき、反射点ＲＰ＿２の位置座標を算出する。

反射点ＲＰ＿２の位置座標の算出には、公知の種々の技術を用いることができる。例えば、位置算出部２３は、車両位置情報及びセンサ位置情報を用いて、探索波ＳＷ＿２が送信されたタイミング又は反射波ＲＷ＿２が受信されたタイミングにおける測距センサ２＿２の向きを算出する。位置算出部２３は、当該算出された向きに対応する向きを有し、かつ、上記算出された測距センサ２＿２の位置座標に対応する始点を有し、かつ、上記算出された距離ｄ＿２に対応する大きさを有するベクトル（すなわち正面ベクトル）を算出することにより、反射点ＲＰ＿２の位置座標を算出する。

このように、障害物検出部１４による反射点ＲＰの検出は、反射波ＲＷが直接波であることを前提とするものである。このため、反射波ＲＷが間接波である場合、障害物検出部１４により検出される反射点ＲＰは、いわゆる「虚像」となる。間接波による虚像ＲＰ’の検出は、測距センサ２＿１，２＿２による相互干渉の一態様である。

例えば、図５Ａに示す如く、測距センサ２＿１，２＿２が探索波ＳＷ＿１，ＳＷ＿２をそれぞれ出射したものとする。そして、障害物Ｏが探索波ＳＷ＿１を反射して、測距センサ２＿１，２＿２が反射波ＲＷ＿１，ＲＷ＿２をそれぞれ受信したものとする。

この場合における反射波ＲＷ＿１は、直接波である。このため、距離算出部２２により距離Ｄと同等の距離ｄ＿１が算出されて、位置算出部２３により反射点ＲＰ＿１の位置座標が算出される（図５Ｂ参照）。他方、この場合における反射波ＲＷ＿２は、間接波である。このため、距離算出部２２により距離Ｄよりも大きい距離ｄ＿２が算出されて、位置算出部２３により虚像ＲＰ’の位置座標が算出される（図５Ｂ参照）。すなわち、障害物検出部１４により虚像ＲＰ’が検出される。

図５Ｂに示す如く、虚像ＲＰ’の位置は、障害物Ｏの位置に対応していない。このため、障害物検出部１４による障害物Ｏの検出精度を向上する観点から、虚像ＲＰ’の検出を抑止するのが好適である。換言すれば、測距センサ２＿１，２＿２による相互干渉を抑止するのが好適である。そこで、障害物検出装置１００は、干渉抑止部１５を有している。干渉抑止部１５は、受信信号ＲＳの波形と送信信号ＴＳの波形との相関値ＣＶに基づき、反射波ＲＷが直接波であるか間接波であるかを識別することにより、測距センサ２＿１，２＿２による相互干渉を抑止するものである。

すなわち、上記のとおり、送信信号ＴＳ＿１は、高い自己相関特性を有する符号により変調されたものである。そこで、干渉抑止部１５には、送信信号ＴＳ＿１の波形を示す情報が予め記憶されている。干渉抑止部１５は、受信制御部１２により受信信号ＲＳ＿１が取得されたとき、当該取得された受信信号ＲＳ＿１の波形と送信信号ＴＳ＿１の波形との相互相関演算をすることにより、相関値ＣＶ＿１を算出する。干渉抑止部１５は、当該算出された相関値ＣＶ＿１が所定値以上である場合、当該取得された受信信号ＲＳ＿１に対応する反射波ＲＷ＿１が直接波であると識別する。他方、当該算出された相関値ＣＶ＿１が所定値未満である場合、干渉抑止部１５は、当該取得された受信信号ＲＳ＿１に対応する反射波ＲＷ＿１が間接波であると識別する。

また、上記のとおり、送信信号ＴＳ＿２は、高い自己相関特性を有する符号により変調されたものである。そこで、干渉抑止部１５には、送信信号ＴＳ＿２の波形を示す情報が予め記憶されている。干渉抑止部１５は、受信制御部１２により受信信号ＲＳ＿２が取得されたとき、当該取得された受信信号ＲＳ＿２の波形と送信信号ＴＳ＿２の波形との相互相関演算をすることにより、相関値ＣＶ＿２を算出する。干渉抑止部１５は、当該算出された相関値ＣＶ＿２が所定値以上である場合、当該取得された受信信号ＲＳ＿２に対応する反射波ＲＷ＿２が直接波であると識別する。他方、当該算出された相関値ＣＶ＿２が所定値未満である場合、干渉抑止部１５は、当該取得された受信信号ＲＳ＿２に対応する反射波ＲＷ＿２が間接波であると識別する。

障害物検出部１４は、干渉抑止部１５による識別結果に基づき、直接波に対応する受信信号ＲＳ＿１のみを反射点ＲＰ＿１の検出に用いる。換言すれば、障害物検出部１４は、間接波に対応する受信信号ＲＳ＿１を反射点ＲＰ＿１の検出から除外する。また、障害物検出部１４は、干渉抑止部１５による識別結果に基づき、直接波に対応する受信信号ＲＳ＿２のみを反射点ＲＰ＿２の検出に用いる。換言すれば、障害物検出部１４は、間接波に対応する受信信号ＲＳ＿２を反射点ＲＰ＿２の検出から除外する。これにより、虚像ＲＰ’の検出が抑止される。

ここで、障害物検出装置１００は、変移部１６を有している。変移部１６は、測距センサ２＿１，２＿２による探索波ＳＷの出射タイミングを相対的に変移させる制御（以下「変移制御」という。）を実行するものである。具体的には、例えば、変移部１６は、測距センサ２＿２による探索波ＳＷ＿２の出射タイミングに対して、測距センサ２＿１による探索波ＳＷ＿１の出射タイミングを遅らせるものである。

図６Ａは、変移制御の実行前における測距センサ２＿１，２＿２による探索波ＳＷの出射タイミングの例を示している。図６Ａに示す例において、測距センサ２＿１による探索波ＳＷ＿１の出射タイミング（すなわち時刻ｔ１＿１）は、測距センサ２＿２による探索波ＳＷ＿２の出射タイミング（すなわち時刻ｔ１＿２）と同一である。

これに対して、図６Ｂは、変移制御の実行後における測距センサ２＿１，２＿２による探索波ＳＷの出射タイミングの例を示している。図６Ｂに示す如く、測距センサ２＿１による探索波ＳＷ＿１の出射タイミング（すなわち時刻ｔ１＿１）は、測距センサ２＿２による探索波ＳＷ＿２の出射タイミング（すなわち時刻ｔ１＿２）に対して遅れている。図６ＢにおけるΔＴは、時刻ｔ１＿２に対する時刻ｔ１＿１の遅延量を示している。すなわち、ΔＴは、変移部１６による変移量を示している。

以下、図７〜図１２を参照して、変移量ΔＴの設定方法について説明する。また、当該設定された変移量ΔＴに基づく変移にる効果について説明する。より具体的には、車両１の進行方向ＭＤに対する空間分解能δが向上する効果について説明する。

図７に示す如く、仮に１個の測距センサ２＿１のみが車両１の左側部に設けられているものとする。車両１が速度Ｖにて走行しているとき、測距センサ２＿１が探索波ＳＷ＿１を複数回出射することにより、複数個の反射点ＲＰ＿１が検出されたものとする。図中ＥＰ＿１は、各回の探索波ＳＷ＿１が出射されたときの測距センサ２＿１の位置（以下「出射位置」という。）を示している。このとき、進行方向ＭＤに対する空間分解能δは、以下の式（３）により表される。

δ＝Ｖ×Ｔ （３）

Ｔは、上記とおり、測距センサ２＿１により探索波ＳＷ＿１が出射される時間間隔Ｔ＿１に対応している。すなわち、Ｔは、一定の値である。このため、速度Ｖが高くなるにつれて、次第に空間分解能δの値が大きくなる。換言すれば、速度Ｖが高くなるにつれて、次第に空間分解能δが低下する。空間分解能δが低下することにより、障害物Ｏに対応する反射点ＲＰ＿１の検出数が減るため、障害物Ｏの検出精度が低下する。この結果、例えば、障害物Ｏの外形を正確に検出することが困難となる。また、例えば、障害物Ｏの端部の位置を正確に検出することが困難となる。

これに対して、２個の測距センサ２＿１，２＿２が車両１の左側部に設けられていることにより、理論上、空間分解能δを最大２倍に向上することができる（図８参照）。図中ＥＰ＿２は、各回の探索波ＳＷ＿２が出射されたときの測距センサ２＿２の位置（すなわち出射位置）を示している。空間分解能δが向上することにより、障害物Ｏに対応する反射点ＲＰ＿１，ＲＰ＿２の検出数が増えるため、障害物Ｏの検出精度が向上する。この結果、例えば、障害物Ｏの端部の位置が非検出となるのを回避することができる。

しかしながら、速度Ｖによっては、かかる空間分解能δの向上効果が得られないことがある。例えば、速度Ｖによっては、図９に示す如く、個々の出射位置ＥＰ＿１と対応する出射位置ＥＰ＿２とが互いに重畳配置されることがある。この結果、個々の反射点ＲＰ＿１と対応する反射点ＲＰ＿２とが互いに重畳配置される。この場合における空間分解能δ（図９参照）は、仮に１個の測距センサ２＿１のみが車両１の左側部に設けられている場合における空間分解能δ（図７参照）と同等の値となる。

図１０は、Ｌの値が固定されており、かつ、Ｔの値が固定されている場合における、速度Ｖに対する空間分解能δの例を示している。図中、特性線Ｉは、１個の測距センサ２＿１のみが車両１の左側部に設けられている場合における空間分解能δに対応している。また、特性線ＩＩは、２個の測距センサ２＿１が車両１の左側部に設けられている場合における空間分解能δの理論値の最小値に対応している。図１０に示す如く、２個の測距センサ２＿１が車両１の左側部に設けられている場合における空間分解能δの理論値の最小値は、速度Ｖにかかわらず、１個の測距センサ２＿１のみが車両１の左側部に設けられている場合における空間分解能δに対する２分の１の値となる。

また、特性線ＩＩＩは、２個の測距センサ２＿１が車両１の左側部に設けられている場合における空間分解能δの実際値に対応している。図１０に示す如く、２個の測距センサ２＿１が車両１の左側部に設けられている場合における空間分解能δの実際値は、速度Ｖに対して周期的に変動する値となる。また、かかる実際値は、速度Ｖによっては、１個の測距センサ２＿１のみが車両１の左側部に設けられている場合における空間分解能δと同等の値となる。すなわち、速度Ｖによっては、空間分解能δの向上効果が得られない。

これに対して、以下のように変移量ΔＴの値を設定することにより、速度Ｖによらずに空間分解能δの向上効果を得ることができる。より具体的には、速度Ｖにかかわらず、空間分解能δの実際値を空間分解能δの理論値の最小値と同等の値にすることができる。

すなわち、変移部１６は、車両速度情報が示すＶの値、及び送信周期情報が示すＴの値を用いて、以下の式（４）によりδの値を算出する。次いで、変移部１６は、当該算出されたδの値を用いて、以下の式（５）によりＭの値を算出する。式（５）における「ｍｏｄ」は、剰余演算子を示している。次いで、変移部１６は、当該算出されたＭの値、及び送信周期情報が示すＴの値を用いて、以下の式（６）によりΔＴの値を算出する。次いで、変移部１６は、変移量ΔＴを当該算出された値に設定する。

δ＝Ｖ＊Ｔ （４）
Ｍ＝Ｌｍｏｄδ （５）
ΔＴ＝Ｔ＊｛（Ｍ／δ）−（１／２）｝ （６）

なお、上記式（６）により算出されるΔＴは、以下の式（７）に示す条件を満たす値となる。また、上記式（６）により算出されるΔＴは、速度Ｖに対して周期的に変動する値となる。図１１は、速度Ｖに対する変移量ΔＴの例を示している。

０≦ΔＴ≦Ｔ （７）

当該設定された変移量ΔＴに基づき、変移部１６が出射タイミングを変移させることにより、速度Ｖにかかわらず、複数個の出射位置ＥＰが進行方向ＭＤに対して互いに非重畳に配置される。より具体的には、図８に示す如く、複数個の出射位置ＥＰ＿１，ＥＰ＿２が進行方向ＭＤに対して等間隔又は略等間隔に配置される。以下、等間隔及び略等間隔を総称して単に「等間隔」という。

この結果、図１２に示す如く、速度Ｖによらずに、空間分解能δの実際値（図中ＩＩＩ）を空間分解能δの理論値の最小値（図中ＩＩ）と同等の値にすることができる。すなわち、速度Ｖによらずに、空間分解能δの向上効果を得ることができる。

出力制御部１７は、障害物検出部１４による検出結果を示す信号（以下「検出結果信号」という。）を出力するものである。検出結果信号は、例えば、個々の反射点ＲＰの位置座標を示す値を含むものである。

センサ制御部１３、障害物検出部１４、干渉抑止部１５、変移部１６及び出力制御部１７により、制御部３の要部が構成されている。制御部３は、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により構成されている。

車両制御装置４は、制御部３により出力された検出結果信号を用いて、自動駐車を実現するための制御を実行するものである。車両制御装置４は、例えば、ＥＣＵにより構成されている。

すなわち、車両制御装置４は、検出結果信号を用いて、車両１の駐車対象となる領域（以下「駐車対象領域」という。）を検出する。車両制御装置４は、車両１のブレーキ、スロットル及びステアリングなどを制御することにより、当該検出された駐車対象領域に車両１を誘導する。駐車対象領域の検出及び車両１の誘導には、公知の種々の技術を用いることができる。これらの技術についての詳細な説明は省略する。

測距センサ２＿１，２＿２及び制御部３により、障害物検出装置１００の要部が構成されている。障害物検出装置１００及び車両制御装置４により、駐車支援装置２００の要部が構成されている。

次に、図１３を参照して、制御部３の要部のハードウェア構成について説明する。

図１３に示す如く、制御部３は、処理回路３１を有している。センサ制御部１３、障害物検出部１４、干渉抑止部１５、変移部１６及び出力制御部１７の機能は、専用の処理回路３１により実現される。

処理回路３１は、１個又は複数個のデジタル回路及び１個又は複数個のアナログ回路により構成されている。すなわち、処理回路３１は、１個又は複数個の処理回路により構成されている。個々の処理回路は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−Ｃｈｉｐ）又はシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を用いたものである。

次に、図１４のフローチャートを参照して、制御部３の動作について、センサ制御部１３及び障害物検出部１４の動作を中心に説明する。図１４に示す処理は、例えば、車両１が所定速度Ｖｔｈ以下の速度Ｖにて走行しているとき、繰り返し実行される。

まず、送信制御部１１が送信制御を実行する（ステップＳＴ１）。次いで、受信制御部１２が受信制御を実行する（ステップＳＴ２）。

次いで、有無判定部２１は、ステップＳＴ２における反射波ＲＷの受信の有無を判定する。より具体的には、有無判定部２１は、測距センサ２＿１による反射波ＲＷ＿１の受信の有無を判定するとともに、測距センサ２＿２による反射波ＲＷ＿２の受信の有無を判定する。反射波ＲＷ＿１の受信がなく、かつ、反射波ＲＷ＿２の受信がないと判定された場合（ステップＳＴ３“ＮＯ”）、制御部３の処理はステップＳＴ１に戻る。他方、反射波ＲＷ＿１又は反射波ＲＷ＿２のうちの少なくとも一方の受信があると判定された場合（ステップＳＴ３“ＹＥＳ”）、制御部３の処理はステップＳＴ４に進む。

次いで、距離算出部２２は、距離ｄを算出する（ステップＳＴ４）。より具体的には、距離算出部２２は、距離ｄ＿１又は距離ｄ＿２のうちの少なくとも一方を算出する。距離ｄの算出方法は既に説明したとおりであるため、再度の説明は省略する。

次いで、位置算出部２３は、反射点ＲＰの位置座標を算出する（ステップＳＴ５）。より具体的には、位置算出部２３は、反射点ＲＰ＿１又は反射点ＲＰ＿２のうちの少なくとも一方の位置座標を算出する。反射点ＲＰの位置座標の算出方法は既に説明したとおりであるため、再度の説明は省略する。次いで、制御部３の処理はステップＳＴ１に戻る。

次に、図１５のフローチャートを参照して、制御部３の動作について、干渉抑止部１５の動作を中心に説明する。図１５に示す処理は、測距センサ２＿１又は測距センサ２＿２のうちの少なくとも一方により反射波ＲＷが受信される度に実行される。すなわち、図１５に示す処理は、ステップＳＴ３“ＹＥＳ”と判定される度に実行される。

まず、干渉抑止部１５は、相関値ＣＶを算出する（ステップＳＴ１１）。より具体的には、干渉抑止部１５は、相関値ＣＶ＿１又は相関値ＣＶ＿２のうちの少なくとも一方を算出する。相関値ＣＶの算出方法は既に説明したとおりであるため、再度の説明は省略する。

次いで、干渉抑止部１５は、ステップＳＴ１１にて算出された相関値ＣＶを所定値と比較する。これにより、干渉抑止部１５は、ステップＳＴ２にて取得された受信信号ＲＳに対応する反射波ＲＷが直接波であるか間接波であるかを識別する（ステップＳＴ１２）。

かかる反射波ＲＷが直接波であると判定された場合、かかる受信信号ＲＳは、ステップＳＴ４における距離ｄの算出に用いられる。他方、かかる反射波ＲＷが間接波であると判定された場合、かかる受信信号ＲＳは、ステップＳＴ４における距離ｄの算出から除外される。これにより、上記のとおり、虚像ＲＰ’の検出が抑止される。

次に、図１６のフローチャートを参照して、制御部３の動作について、変移部１６の動作を中心に説明する。図１６に示す処理は、例えば、車両１が所定速度Ｖｔｈ以下の速度Ｖにて走行しているとき、第１回目のステップＳＴ１の処理が実行されるよりも先に実行される。また、図１６に示す処理は、車両１が所定速度Ｖｔｈ以下の速度Ｖにて走行しているとき、所定の時間間隔にて実行されるか、又は速度Ｖが変化する度に実行される。

まず、変移部１６は、変移量ΔＴを設定する（ステップＳＴ２１）。変移量ΔＴの設定方法は既に説明したとおりであるため、再度の説明は省略する。

次いで、変移部１６は、当該設定された変移量ΔＴにて、測距センサ２＿１，２＿２による探索波ＳＷの出射タイミングを相対的に変移させる（ステップＳＴ２２）。具体的には、例えば、変移部１６は、測距センサ２＿２による探索波ＳＷ＿２の出射タイミングに対して、測距センサ２＿１による探索波ＳＷ＿１の出射タイミングを遅らせる。

これにより、次回以降のステップＳＴ１にて、送信信号ＴＳ＿１の出力タイミングが送信信号ＴＳ＿２の出力タイミングに対して遅れた状態となる。この結果、探索波ＳＷ＿１の出射タイミングが探索波ＳＷ＿２の出射タイミングに対して遅れた状態となる。このとき、変移量ΔＴが上記式（６）に基づく値に設定されていることにより、速度Ｖによらずに空間分解能δの向上効果を得ることができる。

次に、図１７を参照して、障害物検出装置１００の変形例について説明する。

障害物検出装置１００は、左方領域における障害物Ｏを検出するのに代えて又は加えて、右方領域における障害物Ｏを検出するものであっても良い。左方領域における障害物Ｏの検出には、測距センサ２＿１，２＿２が用いられる。これに対して、右方領域における障害物Ｏの検出には、測距センサ２＿３，２＿４が用いられる（図１参照）。

ただし、車両１における測距センサ２の設置位置及び設置個数は、図１に示す例に限定されるものではない。例えば、図１７に示す如く、車両１の左側部に２個の測距センサ２＿１，２＿２が設けられており、かつ、車両１の右側部に他の２個の測距センサ２＿３，２＿４が設けられているのに加えて、車両１の後端部に４個の測距センサ２＿５，２＿６，２＿７，２＿８が設けられており、かつ、車両１の前端部に他の４個の測距センサ２＿９，２＿１０，２＿１１，２＿１２が設けられているものであっても良い。

ここで、左方領域に障害物Ｏが存在する場合、測距センサ２＿１，２＿２により出射された探索波ＳＷが障害物Ｏに照射されるのはもちろんのこと、測距センサ２＿５，２＿９により出射された探索波ＳＷの一部も障害物Ｏに照射される。また、右方領域に障害物Ｏが存在する場合、測距センサ２＿３，２＿４により出射された探索波ＳＷが障害物Ｏに照射されるのはもちろんのこと、測距センサ２＿８，２＿１２により出射された探索波ＳＷの一部も障害物Ｏに照射される。

したがって、障害物検出装置１００において、左方領域における障害物Ｏの検出に用いられる測距センサ２は、車両１の左側部に設けられた測距センサ２＿１，２＿２に限定されるものはない。当該検出に用いられる測距センサ２は、車両１の後端部の左端部に設けられた測距センサ２＿５を含むものであっても良い。また、当該検出に用いられる測距センサ２は、車両１の前端部の左端部に設けられた測距センサ２＿９を含むものであっても良い。

同様に、障害物検出装置１００において、右方領域における障害物Ｏの検出に用いられる測距センサ２は、車両１の右側部に設けられた測距センサ２＿３，２＿４に限定されるものはない。当該検出に用いられる測距センサ２は、車両１の後端部の右端部に設けられた測距センサ２＿８を含むものであっても良い。また、当該検出に用いられる測距センサ２は、車両１の前端部の右端部に設けられた測距センサ２＿１２を含むものであっても良い。

次に、障害物検出装置１００の他の変形例について説明する。

変移部１６は、車両速度情報が示す速度Ｖを所定の速度（以下「基準速度」という。）Ｖｒｅｆと比較するものであっても良い。基準速度Ｖｒｅｆは、０よりも大きい値に設定されており、かつ、Ｖｔｈよりも小さい値に設定されている。変移部１６は、速度Ｖが基準速度Ｖｒｅｆ以上であるとき、変移制御を実行するものであっても良い。換言すれば、変移部１６は、速度Ｖが基準速度Ｖｒｅｆ未満であるとき、変移制御の実行をキャンセルするものであっても良い。

図１２に示す如く、速度Ｖが低いときは、速度Ｖが高いときに比して、速度Ｖの変動に対する変移量ΔＴの変動が大きい。このため、速度Ｖが低いときは、速度Ｖが高いときに比して、現在のＶの値に応じたΔＴの値を正確に算出することが困難である。

他方、図１１に示す如く、１個の測距センサ２による空間分解能δ（図中Ｉ）と複数個の測距センサ２による空間分解能δの理論値の最小値（図中ＩＩ）との差分値は、速度Ｖが高くなるにつれて次第に大きくなる。換言すれば、当該差分値は、速度Ｖが低くなるにつれて次第に小さくなる。このため、障害物検出装置１００に要求される空間分解能δによっては、速度Ｖが低いとき、変移制御による空間分解能δの向上が不要となることがある。

そこで、変移部１６は、速度Ｖが基準速度Ｖｒｅｆ未満であるとき、変移制御の実行をキャンセルするのである。これにより、困難な処理による不要な制御が実行されるのを回避することができる。

また、変移部１６による変移量ΔＴの設定方法は、上記式（６）に基づく設定方法に限定されるものではない。すなわち、変移部１６による変移量ΔＴの設定方法は、複数個の出射位置ＥＰが進行方向ＭＤに対して等間隔に配置される設定方法に限定されるものではない。変移部１６は、少なくとも速度Ｖに応じて、複数個の出射位置ＥＰが進行方向ＭＤに対して互いに非重畳に配置されるように変移量ΔＴを設定するものであれば良い。

ただし、空間分解能δの向上効果を最大化する観点から、変移部１６は、上記式（６）に基づき変移量ΔＴを設定するのがより好適である。すなわち、変移部１６は、複数個の出射位置ＥＰが進行方向ＭＤに対して等間隔に配置されるように変移量ΔＴを設定するのがより好適である。

また、位置算出部２３による反射点ＲＰの位置座標の算出方法は、正面ベクトルを用いた算出方法に限定されるものではない。位置算出部２３は、いわゆる「三角測量」又は「開口合成」により反射点ＲＰの位置座標を算出するものであっても良い。三角測量又は開口合成による位置座標の算出には、公知の種々の技術を用いることができる。

また、障害物検出装置１００の用途は、駐車支援装置２００に限定されるものではない。また、障害物検出部１４による検出対象となる障害物Ｏは、駐車中の他車両に限定されるものではない。障害物検出部１４による検出対象となる障害物Ｏは、障害物検出装置１００の用途に応じたものであれば良い。

例えば、障害物検出装置１００は、歩行者検出装置に用いられるものであっても良い。この場合、障害物検出部１４による検出対象となる障害物Ｏは、歩行者を含むものであっても良い。

以上のように、実施の形態１に係る障害物検出装置１００は、車両１の側方領域に探索波ＳＷを出射する複数個の測距センサ２と、少なくとも車両１の速度Ｖに基づき、複数個の測距センサ２による探索波ＳＷの出射タイミングを相対的に変移させる変移部１６と、複数個の測距センサ２による相互干渉を抑止する干渉抑止部１５と、複数個の測距センサ２により受信された反射波ＲＷに基づき、側方領域における障害物Ｏを検出する障害物検出部１４と、障害物検出部１４による検出結果を示す信号（検出結果信号）を出力する出力制御部１７と、を備え、変移部１６は、複数個の測距センサ２による探索波ＳＷの出射位置ＥＰが車両１の進行方向ＭＤに対して互いに非重畳に配置されるように出射タイミングを変移させる。これにより、複数個の測距センサ２による相互干渉を抑止しつつ、車両１の速度Ｖ等によらずに空間分解能δを向上することができる。

また、変移部１６は、出射位置ＥＰが進行方向ＭＤに対して等間隔に配置されるように出射タイミングを変移させる。これにより、空間分解能δの向上効果を最大化することができる。

また、変移部１６は、速度Ｖが基準速度Ｖｒｅｆ以上であるとき、出射タイミングを変移させる。換言すれば、変移部１６は、速度Ｖが基準速度Ｖｒｅｆ未満であるとき、変移制御の実行をキャンセルする。これにより、困難な処理による不要な制御が実行されるのを回避することができる。

実施の形態２．
図１８は、実施の形態２に係る障害物検出装置を用いた駐車支援装置の要部を示すブロック図である。図１９は、実施の形態２に係る障害物検出装置における障害物検出部の要部を示すブロック図である。図１８及び図１９を参照して、実施の形態２に係る障害物検出装置について説明する。

なお、図１８において、図２に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、図１９において、図３に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。

図１８に示す如く、送信制御部１１ａ及び受信制御部１２により、センサ制御部１３ａの要部が構成されている。センサ制御部１３ａ、障害物検出部１４ａ、干渉抑止部１５ａ、変移部１６ａ及び出力制御部１７により、制御部３ａの要部が構成されている。測距センサ２＿１，２＿２及び制御部３ａにより、障害物検出装置１００ａの要部が構成されている。障害物検出装置１００ａ及び車両制御装置４により、駐車支援装置２００ａの要部が構成されている。図１９に示す如く、障害物検出部１４ａは、有無判定部２１、距離算出部２２及び位置算出部２３ａを有している。

制御部３ａの要部のハードウェア構成は、実施の形態１にて図１３を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。すなわち、センサ制御部１３ａ、障害物検出部１４ａ、干渉抑止部１５ａ、変移部１６ａ及び出力制御部１７の機能は、例えば、専用の処理回路３１により実現される。

障害物検出装置１００における干渉抑止部１５は、相関値ＣＶに基づき反射波ＲＷが直接波であるか間接波であるかを識別することにより、虚像ＲＰ’の検出を抑止するものであった。このため、送信制御部１１は、高い自己相関特性を有する符号（例えばバーカー符号又はＰＮ符号）により送信信号ＴＳを変調するものであった。

これに対して、障害物検出装置１００ａにおける干渉抑止部１５ａは、車両１と障害物Ｏ間の距離Ｄに応じて、変移量ΔＴの下限値ΔＴｍｉｎを設定することにより、虚像ＲＰ’の検出を抑止するものである。このため、送信制御部１１ａにおいては、高い自己相関特性を有する符号による送信信号の変調が不要である。

例えば、図５を参照して説明した状態と同様の状態が発生したものとする。すなわち、測距センサ２＿１，２＿２が探索波ＳＷ＿１，ＳＷ＿２をそれぞれ出射して、障害物Ｏが探索波ＳＷ＿１を反射して、測距センサ２＿１，２＿２が反射波ＲＷ＿１，ＲＷ＿２をそれぞれ受信したものとする。この場合、反射波ＲＷ＿１は直接波であり、反射波ＲＷ＿２は間接波である。

ここで、図２０に示す如く、測距センサ２＿１が探索波ＳＷ＿１を出射した時刻ｔ１＿１と測距センサ２＿１が反射波ＲＷ＿１（すなわち直接波）を受信した時刻ｔ２＿１との間の時間Δｔ＿１は、変移制御が実行されることにより変化しない。他方、測距センサ２＿２が探索波ＳＷ＿２を出射した時刻ｔ１＿２と測距センサ２＿２が反射波ＲＷ＿２（すなわち間接波）を受信した時刻ｔ２＿２との間の時間Δｔ＿２は、変移制御が実行されることにより変化する。より具体的には、時間Δｔ＿２は、変移制御が実行されることにより延長される。これは、反射波ＲＷ＿２が探索波ＳＷ＿２ではなく探索波ＳＷ＿１に対応しているためである。

時間Δｔ＿２の延長により、距離算出部２２により算出される距離ｄ＿２が大きくなる。すなわち、車両１と虚像ＲＰ’間の距離ｄ＿２が大きくなる。図２１Ａは、仮に時間Δｔ＿２の延長がない場合（すなわち仮に変移制御が実行されない場合）における距離ｄ＿２の例を示している。他方、図２１Ｂは、時間Δｔ＿２の延長がある場合（すなわち変移制御が実行される場合）における距離ｄ＿２の例を示している。図２１ＢにおけるΔｄ＿２は、時間Δｔ＿２の延長による距離ｄ＿２の変化量の例を示している。図２１Ｂに示す例においては、時間Δｔ＿２の延長に応じて距離ｄ＿２が大きくなることにより、距離ｄ＿２が閾値ｄｔｈを超えている。

以上の原理を踏まえて、以下のように虚像ＲＰ’の検出が抑止される。

まず、障害物検出部１４ａは、距離算出部２２により算出された距離ｄが距離Ｄであるとみなして、当該算出された距離Ｄの値を干渉抑止部１５ａに出力する。または、障害物検出部１４ａは、反射点ＲＰの位置座標に基づき距離Ｄを算出して、当該算出された距離Ｄの値を干渉抑止部１５ａに出力する。

干渉抑止部１５ａは、当該出力された距離Ｄの値に所定の値（以下「加算値」という。）αを加算することにより、閾値ｄｔｈを設定する。干渉抑止部１５ａは、当該設定された閾値ｄｔｈを障害物検出部１４ａに出力する。閾値ｄｔｈは、障害物検出部１４ａにて、距離ｄ＿１，ｄ＿２の各々に対する比較対象となるものである。

加算値αは、障害物検出装置１００ａの用途等に応じた値に設定されている。障害物検出装置１００ａが駐車支援装置２００ａに用いられるものである場合、加算値αは、例えば、２メートルに設定されている。この場合において、距離Ｄが１メートルであるとき、閾値ｄｔｈは、３メートルに設定される。

通常、間接波の伝搬遅延時間（Δｔ）は、速度Ｖ及び設置間隔Ｌに応じた値となる。そこで、干渉抑止部１５ａは、車両速度情報及びセンサ位置情報を用いて、速度Ｖ及び設置間隔Ｌに応じて、車両１と虚像ＲＰ’間の距離ｄが閾値ｄｔｈ以上となるように変移量ΔＴの下限値ΔＴｍｉｎを設定する。図２２は、距離Ｄに対する下限値ΔＴｍｉｎの例を示している。干渉抑止部１５ａは、当該設定された下限値ΔＴｍｉｎを変移部１６ａに出力する。

障害物検出装置１００ａには、変移量ΔＴの上限値ΔＴｍａｘを示す情報（以下「上限値情報」という。）が記憶されている。上限値ΔＴｍａｘは、個々の測距センサ２により探索波ＳＷが出射される時間間隔Ｔに対する２分の１の値に設定されている。

変移部１６ａは、上記式（６）によりΔＴの値を算出する。当該算出された値が下限値ΔＴｍｉｎ以上かつ上限値ΔＴｍａｘ以下である場合、変移部１６ａは、変移量ΔＴを当該算出された値に設定する。当該算出された値が下限値ΔＴｍｉｎ未満である場合、変移部１６ａは、変移量ΔＴを下限値ΔＴｍｉｎと同等の値に設定する。当該算出された値が上限値ΔＴｍａｘよりも大きい場合、変移部１６ａは、変移量ΔＴを上限値ΔＴｍａｘと同等の値に設定する。

すなわち、変移部１６ａにより設定される変移量ΔＴは、以下の式（１１）に示す条件を満たす値となる。また、変移部１６ａにより設定される変移量ΔＴは、当該条件を満たす範囲内にて、複数個の出射位置ＥＰの配置間隔（すなわち複数個の出射位置ＥＰのうちの互いに隣接する出射位置ＥＰ間の距離）を最大化する値となる。また、変移部１６ａにより設定される変移量ΔＴは、速度Ｖに対して周期的に変動する値となる。図２３は、速度Ｖに対する変移部１６ａにより設定される変移量ΔＴの例を示している。

ΔＴｍｉｎ≦ΔＴ≦Ｔ／２ （１１）

変移量ΔＴが上記式（１１）に示す条件を満たす値に設定されていることにより、反射波ＲＷが間接波であるときは、距離算出部２２により算出される距離ｄが閾値ｄｔｈ以上となる。他方、反射波ＲＷが直接波であるときは、距離算出部２２により算出される距離ｄが閾値ｄｔｈ未満となる。これにより、例えば、反射波ＲＷ＿１が直接波であり、かつ、反射波ＲＷ＿２が間接波であるときは、距離ｄ＿１が閾値ｄｔｈ未満の値となり、かつ、距離ｄ＿２が閾値ｄｔｈ以上の値となる（図２１Ｂ参照）。

そこで、位置算出部２３ａは、距離算出部２２により算出された距離ｄ＿１が閾値ｄｔｈ以上である場合、当該算出された距離ｄ＿１を反射点ＲＰ＿１の位置座標の算出から除外する。また、位置算出部２３ａは、距離算出部２２により算出された距離ｄ＿２が閾値ｄｔｈ以上である場合、当該算出された距離ｄ＿２を反射点ＲＰ＿２の位置座標の算出から除外する。これにより、虚像ＲＰ’の検出が抑止される。

ここで、図２４に示す如く、変移制御が実行されることにより、空間分解能δの実測値（図中ＩＩＩ）は、仮に１個の測距センサ２＿１のみが車両１の左側部に設けられている場合における空間分解能δ（図中Ｉ）よりも小さくなる。しかしながら、変移量ΔＴの上限及び下限が制限されていることに起因して（図２３参照）、速度Ｖによっては、複数個の出射位置ＥＰが等間隔に配置される状態とならないことがある。この結果、図２４に示す如く、速度Ｖによっては、空間分解能δの実測値（図中ＩＩＩ）が空間分解能δの理論値の最小値（図中ＩＩ）よりも大きくなる。このため、空間分解能δを向上する観点からは、障害物検出装置１００を用いるのがより好適である。

他方、障害物検出装置１００ａにおいては、高い自己相関特性を有する符号（例えばバーカー符号又はＰＮ符号）により送信信号ＴＳを変調する処理が不要であり、かつ、相関値ＣＶを算出する処理が不要である。このため、制御部３ａにおける演算量は、制御部３における演算量に比して少ない。この結果、制御部３ａは、制御部３に比して小さいハードウェア規模にて実現することができる。したがって、ＥＣＵのハードウェア規模を低減する観点からは、障害物検出装置１００ａを用いるのがより好適である。

次に、図２５のフローチャートを参照して、制御部３ａの動作について、センサ制御部１３ａ及び障害物検出部１４ａの動作を中心に説明する。なお、図２５において、図１４に示すステップと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。

まず、送信制御部１１ａが送信制御を実行する（ステップＳＴ１ａ）。このとき、上記のとおり、高い自己相関特性を有する符号による送信信号ＴＳの変調は不要である。次いで、ステップＳＴ２，ＳＴ３の処理が実行される。反射波ＲＷの受信がないと判定された場合（ステップＳＴ３“ＮＯ”）、制御部３ａの処理はステップＳＴ１ａに戻る。他方、反射波ＲＷの受信があると判定された場合（ステップＳＴ３“ＹＥＳ”）、制御部３ａの処理はステップＳＴ４に進む。

次いで、ステップＳＴ４の処理が実行される。次いで、位置算出部２３ａは、反射点ＲＰの位置座標を算出する（ステップＳＴ５ａ）。より具体的には、位置算出部２３ａは、反射点ＲＰ＿１又は反射点ＲＰ＿２のうちの少なくとも一方の位置座標を算出する。反射点ＲＰの位置座標の算出方法は既に説明したとおりであるため、再度の説明は省略する。次いで、制御部３ａの処理はステップＳＴ１ａに戻る。

次に、図２６のフローチャートを参照して、制御部３ａの動作について、干渉抑止部１５ａの動作を中心に説明する。図２６に示す処理は、例えば、障害物検出部１４ａにより距離Ｄの値が出力されたときに実行される。

まず、干渉抑止部１５ａは、閾値ｄｔｈを設定する（ステップＳＴ３１）。閾値ｄｔｈの設定方法は既に説明したとおりであるため、再度の説明は省略する。次いで、干渉抑止部１５ａは、変移量ΔＴの下限値ΔＴｍｉｎを設定する（ステップＳＴ３２）。下限値ΔＴｍｉｎの設定方法は既に説明したとおりであるため、再度の説明は省略する。

次に、図２７のフローチャートを参照して、制御部３ａの動作について、変移部１６ａの動作を中心に説明する。なお、図２７において、図１６に示すステップと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。

まず、変移部１６ａは、変移量ΔＴを設定する（ステップＳＴ２１ａ）。変移量ΔＴの設定方法は既に説明したとおりであるため、再度の説明は省略する。すなわち、ステップＳＴ２１ａの処理は、干渉抑止部１５ａにより下限値ΔＴｍｉｎが設定された後に実行される。次いで、ステップＳＴ２２の処理が実行される。

これにより、次回以降のステップＳＴ１ａにて、送信信号ＴＳ＿１の出力タイミングが送信信号ＴＳ＿２の出力タイミングに対して遅れた状態となる。この結果、探索波ＳＷ＿１の出射タイミングが探索波ＳＷ＿２の出射タイミングに対して遅れた状態となる。このとき、変移量ΔＴが上記のように設定されていることにより、速度Ｖによらずに空間分解能δの向上効果を得ることができる。

また、次回以降のステップＳＴ４にて、車両１と虚像ＲＰ’間の距離ｄが閾値ｄｔｈ以上の値となる。次回以降のステップＳＴ５ａにて、位置算出部２３ａは、閾値ｄｔｈ以上の距離ｄを反射点ＲＰの位置座標の算出から除外する。これにより、虚像ＲＰ’の検出が抑止される。

なお、障害物検出装置１００ａは、実施の形態１にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。

以上のように、実施の形態２に係る障害物検出装置１００ａにおいて、干渉抑止部１５ａは、車両１と虚像ＲＰ’間の距離ｄが閾値ｄｔｈ以上となるように変移部１６ａによる変移量ΔＴの下限値ΔＴｍｉｎを設定する。これにより、複数個の測距センサ２により出射される探索波ＳＷの波形が同一であり、かつ、複数個の測距センサ２により出射される探索波ＳＷの周波数ｆが同一であったとしても、これらの測距センサ２による相互干渉を抑止することができる。

より具体的には、変移量ΔＴの上限値ΔＴｍａｘは、複数個の測距センサ２の各々により探索波ＳＷが出射される時間間隔Ｔに対する２分の１の値に設定されており、干渉抑止部１５ａは、下限値ΔＴｍｉｎを車両１と障害物Ｏ間の距離Ｄに応じた値に設定する。これにより、複数個の測距センサ２により出射される探索波ＳＷの波形が同一であり、かつ、複数個の測距センサ２により出射される探索波ＳＷの周波数ｆが同一であったとしても、これらの測距センサ２による相互干渉を抑止することができる。

また、変移部１６ａは、下限値ΔＴｍｉｎと上限値ΔＴｍａｘ間にて、進行方向ＭＤに対する出射位置ＥＰの配置間隔が最大化されるように変移量ΔＴを設定する。これにより、上記式（１１）に示す条件を満たす範囲内にて、空間分解能δの向上効果を最大化することができる。

実施の形態３．
図２８は、実施の形態３に係る障害物検出装置を用いた駐車支援装置の要部を示すブロック図である。図２９は、実施の形態３に係る障害物検出装置における障害物検出部の要部を示すブロック図である。図２８及び図２９を参照して、実施の形態３に係る障害物検出装置について説明する。

なお、図２８において、図１８に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、図２９において、図１９に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。

図２８に示す如く、送信制御部１１ａ及び受信制御部１２により、センサ制御部１３ａが構成されている。センサ制御部１３ａ、障害物検出部１４ｂ、干渉抑止部１５ａ、変移部１６ａ及び出力制御部１７により、制御部３ｂの要部が構成されている。測距センサ２＿１，２＿２及び制御部３ｂにより、障害物検出装置１００ｂの要部か構成されている。障害物検出装置１００ｂ及び車両制御装置４により、駐車支援装置２００ｂの要部が構成されている。図２９に示す如く、障害物検出部１４ｂは、有無判定部２１、距離算出部２２及び位置算出部２３ｂを有している。

制御部３ｂの要部のハードウェア構成は、実施の形態１にて図１３を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。すなわち、センサ制御部１３ａ、障害物検出部１４ｂ、干渉抑止部１５ａ、変移部１６ａ及び出力制御部１７の機能は、例えば、専用の処理回路３１により実現される。

障害物検出装置１００ａにおける位置算出部２３ａは、距離算出部２２により閾値ｄｔｈ以上の距離ｄが算出されたとき、当該算出された距離ｄを反射点ＲＰの位置座標の算出から除外するものであった。これに対して、障害物検出装置１００ｂにおける位置算出部２３ｂは、距離算出部２２により閾値ｄｔｈ以上の距離ｄが算出されたとき、当該算出された距離ｄを用いて開口合成により反射点ＲＰの位置座標を算出する処理（以下「開口合成処理」という。）を実行するものである。換言すれば、位置算出部２３ｂは、虚像ＲＰ’に対応する反射波ＲＷが間接波であるとみなして開口合成処理を実行するものである。

例えば、図３０Ａに示す如く、距離算出部２２により閾値ｄｔｈ未満の距離ｄ＿１が算出されたものとする。また、距離算出部２２により閾値ｄｔｈ以上の距離ｄ＿２が算出されたものとする。

この場合、位置算出部２３ｂは、距離ｄ＿１に対応する反射波ＲＷ＿１が直接波であるとみなして、位置算出部２３による算出方法と同様の算出方法により反射点ＲＰ＿１の位置座標を算出する。また、位置算出部２３ｂは、距離ｄ＿２に対応する反射波ＲＷ＿２が間接波であるとみなして、開口合成により反射点ＲＰ＿２の位置座標を算出する。

すなわち、位置算出部２３ｂは、変移量ΔＴに基づき、Δｄ＿２の値を算出する。次いで、位置算出部２３ｂは、距離ｄ＿２からΔｄ＿２を減算してなる値（ｄ＿２−Δｄ＿２）を算出する。

次いで、位置算出部２３ｂは、車両位置情報及びセンサ位置情報を用いて、探索波ＳＷ＿１が送信されたタイミング又は反射波ＲＷ＿２が受信されたタイミングにおける測距センサ２＿１の位置座標を算出する。位置算出部２３ｂは、当該算出された位置座標に対応する中心を有し、かつ、上記算出された値（ｄ＿２−Δｄ＿２）に対応する半径を有する円弧ＣＡ＿１を求める。

また、位置算出部２３ｂは、車両位置情報及びセンサ位置情報を用いて、探索波ＳＷ＿１が送信されたタイミング又は反射波ＲＷ＿２が受信されたタイミングにおける測距センサ２＿２の位置座標を算出する。位置算出部２３ｂは、当該算出された位置座標に対応する中心を有し、かつ、上記算出された値（ｄ＿２−Δｄ＿２）に対応する半径を有する円弧ＣＡ＿２を求める。

次いで、位置算出部２３ｂは、円弧ＣＡ＿１，ＣＡ＿２の交点の位置座標を算出することにより、反射点ＲＰ＿２の位置座標を算出する。図３０Ｂは、円弧ＣＡ＿１の例、円弧ＣＡ＿２の例、及び反射点ＲＰ＿２の例を示している。

このように、直接波及び間接波の両方を反射点ＲＰの検出に用いることにより、直接波のみを反射点ＲＰの検出に用いる場合に比して、障害物Ｏに対応する反射点ＲＰの検出数を増やすことができる。これにより、空間分解能δを更に向上することができる。この結果、障害物Ｏの検出精度を更に向上することができる。

次に、図３１のフローチャートを参照して、制御部３ｂの動作について、センサ制御部１３ａ及び障害物検出部１４ｂの動作を中心に説明する。なお、図３１において、図２５におけるステップと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。

まず、ステップＳＴ１ａ，ＳＴ２，ＳＴ３の処理が実行される。反射波ＲＷの受信がないと判定された場合（ステップＳＴ３“ＮＯ”）、制御部３ｂの処理はステップＳＴ１ａに戻る。他方、反射波ＲＷの受信があると判定された場合（ステップＳＴ３“ＹＥＳ”）、制御部３ｂの処理はステップＳＴ４に進む。

次いで、ステップＳＴ４の処理が実行される。次いで、位置算出部２３ｂは、反射点ＲＰの位置座標を算出する（ステップＳＴ５ｂ）。位置算出部２３ｂによる位置座標の算出方法は既に説明したとおりであるため、再度の説明は省略する。次いで、制御部３ｂの処理はステップＳＴ１ａに戻る。

なお、障害物検出装置１００ｂは、実施の形態１にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。

以上のように、実施の形態３に係る障害物検出装置１００ｂにおいて、障害物検出部１４ｂは、反射波ＲＷのうちの虚像ＲＰ’に対応する反射波ＲＷが間接波であるとみなして開口合成処理を実行する。間接波を用いることにより、反射点ＲＰの検出数を増やすことができる。この結果、空間分解能δを更に向上することができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

本発明の障害物検出装置は、例えば、駐車支援装置に用いることができる。

１ 車両、２ 測距センサ、３，３ａ，３ｂ 制御部、４ 車両制御装置、１１，１１ａ 送信制御部、１２ 受信制御部、１３，１３ａ センサ制御部、１４，１４ａ，１４ｂ 障害物検出部、１５，１５ａ 干渉抑止部、１６，１６ａ 変移部、１７ 出力制御部、２１ 有無判定部、２２ 距離算出部、２３，２３ａ，２３ｂ 位置算出部、３１ 処理回路、１００，１００ａ，１００ｂ 障害物検出装置、２００，２００ａ，２００ｂ 駐車支援装置。

Claims (7)

1. 車両の側方領域に探索波を出射する複数個の測距センサと、
   少なくとも前記車両の速度に基づき、前記複数個の測距センサによる前記探索波の出射タイミングを相対的に変移させる変移部と、
   前記複数個の測距センサによる相互干渉を抑止する干渉抑止部と、
   前記複数個の測距センサにより受信された反射波に基づき、前記側方領域における障害物を検出する障害物検出部と、
   前記障害物検出部による検出結果を示す信号を出力する出力制御部と、を備え、
   前記変移部は、前記複数個の測距センサによる前記探索波の出射位置が前記車両の進行方向に対して互いに非重畳に配置されるように前記出射タイミングを変移させる
   ことを特徴とする障害物検出装置。
2. 前記変移部は、前記出射位置が前記進行方向に対して等間隔に配置されるように前記出射タイミングを変移させることを特徴とする請求項１記載の障害物検出装置。
3. 前記変移部は、前記速度が基準速度以上であるとき、前記出射タイミングを変移させることを特徴とする請求項１記載の障害物検出装置。
4. 前記干渉抑止部は、前記車両と虚像間の距離が閾値以上となるように前記変移部による変移量の下限値を設定することを特徴とする請求項１記載の障害物検出装置。
5. 前記変移量の上限値は、前記複数個の測距センサの各々により前記探索波が出射される時間間隔に対する２分の１の値に設定されており、
   前記干渉抑止部は、前記下限値を前記車両と前記障害物間の距離に応じた値に設定する
   ことを特徴とする請求項４記載の障害物検出装置。
6. 前記変移部は、前記下限値と前記上限値間にて、前記進行方向に対する前記出射位置の配置間隔が最大化されるように前記変移量を設定することを特徴とする請求項５記載の障害物検出装置。
7. 前記障害物検出部は、前記反射波のうちの前記虚像に対応する反射波が間接波であるとみなして開口合成処理を実行することを特徴とする請求項４記載の障害物検出装置。

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