JP7226137B2 - 物体検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動体の周囲の物体を検知する、物体検知装置に関する。

超音波センサを用いて物体を検知する装置が知られている。この種の物体検知装置を車両に搭載して障害物検知に用いた場合、混信等により物体の検知精度が低下する場合があり得る。混信は、例えば、自車両の周辺に存在する他車両に搭載された超音波センサから送信された超音波を、自車両に搭載された超音波センサが受信することで生じ得る。あるいは、混信は、例えば、自車両に搭載された複数の超音波センサのうちの一つが、他の一つから送信された超音波を受信することで生じ得る。

ところで、特許文献１は、超音波マルチセンサアレイを開示する。特許文献１に記載の超音波マルチセンサアレイは、少なくとも２つの送信ユニットと、少なくとも１つの受信ユニットとを有する。いくつかの送信ユニットは、並列動作することが可能である。

特許文献１に記載の超音波マルチセンサアレイにおいては、並列動作を可能とするために、超音波パルスが符号化される。具体的には、同時に動作する複数の送信ユニットにおける個々のパルス符号化のため、搬送波信号の周波数が線形変調される。すなわち、第一の送信ユニットの搬送波信号の周波数は、パルス持続時間中に線形的に増加される。一方、第二の送信ユニットの搬送波信号の周波数は、パルス持続時間中に線形的に低減される。

独国特許出願公開第１０１０６１４２号明細書

特許文献１に開示された技術を利用することで、自車両に搭載された超音波センサは、受信波が自身の送信波の反射波であるか否かを識別することが可能となる。具体的には、かかる識別は、自身の送信波の周波数変化と同様の周波数変化が受信波に含まれるか否かに基づいて行われる。所望の識別精度が得られれば、上記のような混信の問題は解決され得る。

しかしながら、上記のような、超音波の送受信を利用した物体検知装置および物体検知方法において、さらなる識別精度の向上が求められている。本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、例えば、識別精度を従来よりも向上し得る装置構成を提供する。

物体検知装置（１）は、移動体（Ｖ）に搭載されることで、当該移動体の周囲の物体（Ｂ）を検知するように構成されている。
請求項１に記載の物体検知装置は、
超音波である送信波を外部に向けて送信する送信器（２１）を備えた送信部（２０Ａ）を駆動する駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するように設けられた駆動信号生成部（３）と、
前記送信波の前記物体による反射波を含む受信波を受信する受信器（２１）による受信結果に対応する受信信号に基づいて、前記物体を検知するように設けられた検知部（５２）と、
を備え、
前記駆動信号生成部は、前記送信波の送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信され且つ各々が波形パターンに応じて符号化される複数の前記送信波に含まれる第一送信波に対応する前記駆動信号である第一駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するとともに、前記複数の前記送信波に含まれ前記第一送信波の後に送信される第二送信波に対応する前記駆動信号である第二駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力し、
前記検知部は、
前記受信信号における波形パターンに対応する周波数信号と、前記第一駆動信号における波形パターンに対応する参照信号とに基づいて、前記反射波の受信判定を行うものであって、
前記移動体と前記物体との相対速度による前記送信波と前記反射波との間の周波数シフト量を検出する周波数シフト検出部（５２２）を有し、
前記第一送信波に対応する前記反射波から検出した前記周波数シフト量に基づいて、前記第二送信波に対応する前記反射波の受信判定を行う。
請求項１０に記載の物体検知装置は、
超音波である送信波を外部に向けて送信する送信器（２１）を備えた送信部（２０Ａ）を駆動する駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するように設けられた駆動信号生成部（３）と、
前記送信波の前記物体による反射波を含む受信波を受信する受信器（２１）による受信結果に対応する受信信号に基づいて、前記物体を検知するように設けられた検知部（５２）と、
を備え、
前記駆動信号生成部は、前記送信波の送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信され且つ各々が波形パターンに応じて符号化される複数の前記送信波に含まれる第一送信波に対応する前記駆動信号である第一駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するとともに、前記複数の前記送信波に含まれ前記第一送信波の後に送信される第二送信波に対応する前記駆動信号である第二駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力し、
前記検知部は、
前記受信信号における波形パターンに対応する周波数信号と、前記第一駆動信号における波形パターンに対応する参照信号とに基づいて、前記反射波の受信判定を行うものであって、
前記第一送信波に対応する前記反射波の受信判定結果に基づいて基準時刻を設定する基準時刻設定部（５２５）と、
前記基準時刻設定部にて設定した前記基準時刻を基準として判定タイミングを設定するタイミング設定部（５２６）と、
前記タイミング設定部にて設定した前記判定タイミングにて、前記第二送信波に対応する前記反射波の受信判定を行う受信判定部（５２３）と、
を有する。

請求項１８に記載の物体検知装置は、
超音波である送信波を外部に向けて送信する送信器（２１）を備えた送信部（２０Ａ）を駆動する駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するように設けられた駆動信号生成部（３）と、
前記送信波の前記物体による反射波を含む受信波を受信する受信器（２１）による受信結果に対応する受信信号に基づいて、前記物体を検知するように設けられた検知部（５２）と、
を備え、
前記駆動信号生成部は、前記送信波の送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信され且つ各々が波形パターンに応じて符号化される複数の前記送信波に含まれる第一送信波に対応する前記駆動信号である第一駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するとともに、前記複数の前記送信波に含まれ前記第一送信波の後に送信される第二送信波に対応する前記駆動信号である第二駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力し、
前記検知部は、前記受信信号における波形パターンに対応する周波数信号と、前記第一駆動信号における波形パターンに対応する参照信号とに基づいて、前記反射波の受信判定を行い、
前記第一送信波および前記第二送信波は、周波数変調により符号化され、
前記第一駆動信号は、第一最低周波数と第一最高周波数とによって形成される第一周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成され、
前記第二駆動信号は、第二最低周波数と第二最高周波数とによって形成される第二周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成され、
前記第一周波数帯域と前記第二周波数帯域とは、互いに部分的に重複するように設定され、
前記第一周波数帯域および前記第二周波数帯域は、前記送信部の共振周波数を含むように設定されている。
請求項２３に記載の物体検知装置は、
超音波である送信波を外部に向けて送信する送信器（２１）を備えた送信部（２０Ａ）を駆動する駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するように設けられた駆動信号生成部（３）と、
前記送信波の前記物体による反射波を含む受信波を受信する受信器（２１）による受信結果に対応する受信信号に基づいて、前記物体を検知するように設けられた検知部（５２）と、
を備え、
前記駆動信号生成部は、前記送信波の送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信され且つ各々が波形パターンに応じて符号化される複数の前記送信波に含まれる第一送信波に対応する前記駆動信号である第一駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するとともに、前記複数の前記送信波に含まれ前記第一送信波の後に送信される第二送信波に対応する前記駆動信号である第二駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力し、
前記検知部は、
前記受信信号における波形パターンに対応する周波数信号と、前記第一駆動信号における波形パターンに対応する参照信号とに基づいて、前記反射波の受信判定を行うものであって、
前記第一駆動信号に対応する前記参照信号と前記第二駆動信号に対応する前記参照信号とを一体化した合成参照信号に基づいて、前記反射波の受信判定を行う。

なお、出願書類の各欄において、各要素に括弧付きの参照符号が付される場合がある。しかしながら、かかる参照符号は、同要素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単なる一例を示すものにすぎない。よって、本発明は、上記の参照符号の記載によって、何ら限定されるものではない。

第一実施形態に係る物体検知装置の概略構成を示すブロック図である。 図１に示された駆動信号生成部が出力する駆動信号の一例における周波数特性を示すタイムチャートである。 図１に示された参照信号格納部に格納された参照信号の一例を示すタイムチャートである。 図１に示された周波数シフト検出部による周波数シフト量検出の概要を示すタイムチャートである。 図１に示された検知部による受信判定処理の一例における概要を示すタイムチャートである。 第二実施形態に係る駆動信号の一例を示すタイムチャートである。 第二実施形態に係る参照信号の一例を示すタイムチャートである。 第二実施形態に係る受信判定処理の一例における概要を示すタイムチャートである。 第二実施形態に係る受信判定処理の他の一例における概要を示すタイムチャートである。 第三実施形態に係る参照信号の一例を示すタイムチャートである。 第三実施形態に係る受信判定処理の一例における概要を示すタイムチャートである。 第四実施形態に係る駆動信号および参照信号の一例を示すタイムチャートである。 第四実施形態に係る受信判定処理の一例における概要を示すタイムチャートである。 第五実施形態に係る物体検知装置の概略構成を示すブロック図である。 図１４に示された駆動信号生成部が出力する駆動信号の一例における周波数特性を示すタイムチャートである。 図１４に示された検知部による受信判定処理の一例における概要を示すタイムチャートである。 図１および図１４に示された駆動信号生成部が出力する駆動信号のさらに他の一例における周波数特性を示すタイムチャートである。 図１および図１４に示された駆動信号生成部が出力する駆動信号のさらに他の一例における周波数特性を示すタイムチャートである。 図１および図１４に示された駆動信号生成部が出力する駆動信号のさらに他の一例における周波数特性を示すタイムチャートである。 図１および図１４に示された駆動信号生成部が出力する駆動信号のさらに他の一例における周波数特性を示すタイムチャートである。 図１および図１４に示された駆動信号生成部が出力する駆動信号のさらに他の一例における周波数特性を示すタイムチャートである。 図１および図１４に示された駆動信号生成部が出力する駆動信号のさらに他の一例における周波数特性を示すタイムチャートである。 図１および図１４に示された駆動信号生成部が出力する駆動信号のさらに他の一例における周波数特性を示すタイムチャートである。

（実施形態）
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、一つの実施形態に対して適用可能な各種の変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中に挿入されると当該実施形態の理解が妨げられるおそれがある。このため、変形例は、実施形態の説明の後にまとめて記載する。

（第一実施形態：構成）
図１を参照すると、物体検知装置１は、移動体としての車両Ｖに搭載されることで、当該車両Ｖの周囲の物体Ｂを検知するように構成されている。物体検知装置１が車両Ｖに搭載された状態を、以下「車載状態」と称する。また、本実施形態に係る物体検知装置１を搭載する車両Ｖを、以下「自車両」と称する。

物体検知装置１は、いわゆる超音波センサとしての構成を有している。具体的には、物体検知装置１は、超音波である送信波を外部に向けて送信するように構成されている。また、物体検知装置１は、外部に送信した送信波の物体Ｂによる反射波を受信することで、周囲の物体Ｂを検知するとともに当該物体Ｂに対応する測距情報を取得するように構成されている。

物体検知装置１は、送受信部２と、駆動信号生成部３と、受信信号処理部４と、制御部５とを備えている。物体検知装置１は、送受信部２、駆動信号生成部３、受信信号処理部４、および制御部５を、一個のセンサ筐体により支持した構成を有している。

本実施形態においては、物体検知装置１は、送受信一体型の構成を有している。すなわち、物体検知装置１は、一個の送受信部２を備えることで、当該送受信部２にて送受信機能を奏するように構成されている。具体的には、送受信部２は、送信部２０Ａと受信部２０Ｂとを有している。また、送受信部２は、一個のトランスデューサ２１を有している。送信部２０Ａおよび受信部２０Ｂは、共通のトランスデューサ２１を用いて、送信機能および受信機能をそれぞれ実現するように構成されている。

トランスデューサ２１は、送信波を外部に向けて送信する送信器としての機能と、物体Ｂによる送信波の反射波を含む受信波を受信する受信器としての機能とを有している。具体的には、トランスデューサ２１は、略円筒形状のマイクロフォン筐体に圧電素子等の電気－機械エネルギー変換素子を内蔵した、超音波マイクロフォンとして構成されている。

車載状態にて、トランスデューサ２１は、自車両の外表面に面する位置に配置されることで、送信波を自車両の外部に送信可能および反射波を自車両の外部から受信可能に設けられている。具体的には、トランスデューサ２１は、車載状態にて、自車両における外板部材Ｖ１に形成された貫通孔である装着孔Ｖ２から送受信面２１ａが自車両の外部空間に露出するように、外板部材Ｖ１に装着されている。外板部材Ｖ１は、例えば、バンパーまたはボディパネルであって、合成樹脂または金属製の板材によって形成されている。送受信面２１ａは、トランスデューサ２１におけるマイクロフォン筐体の外表面であって、送信波の送信面および受信波の受信面として機能するように設けられている。

送受信部２は、トランスデューサ２１と、送信回路２２と、受信回路２３とを備えている。トランスデューサ２１は、送信回路２２および受信回路２３と電気接続されている。送信部２０Ａは、トランスデューサ２１と送信回路２２とによって構成されている。また、受信部２０Ｂは、トランスデューサ２１と受信回路２３とによって構成されている。

送信回路２２は、入力された駆動信号に基づいてトランスデューサ２１を駆動することで、トランスデューサ２１にて駆動信号の周波数に対応する周波数の送信波を発信させるように設けられている。駆動信号の周波数を、以下「駆動周波数」と称する。具体的には、送信回路２２は、デジタル／アナログ変換回路等を有している。すなわち、送信回路２２は、駆動信号生成部３から出力された駆動信号に対してデジタル／アナログ変換等の信号処理を施すことで、素子入力信号を生成するように構成されている。素子入力信号は、トランスデューサ２１、すなわち、トランスデューサ２１に設けられた電気－機械エネルギー変換素子を駆動するための交流電圧信号である。そして、送信回路２２は、生成した素子入力信号をトランスデューサ２１に印加してトランスデューサ２１における電気－機械エネルギー変換素子を駆動することで、送受信面２１ａを励振して送信波を外部に送信するように構成されている。

受信回路２３は、トランスデューサ２１による受信波の受信結果に対応する受信信号を生成して受信信号処理部４に出力するように設けられている。具体的には、受信回路２３は、増幅回路およびアナログ／デジタル変換回路等を有している。すなわち、受信回路２３は、トランスデューサ２１が出力した素子出力信号に対して、増幅およびアナログ／デジタル変換等の信号処理を施すことで、受信信号を生成するように構成されている。素子出力信号は、受信波の受信により送受信面２１ａが励振された際に、トランスデューサ２１に設けられた電気－機械エネルギー変換素子にて発生する、交流電圧信号である。また、受信回路２３は、受信波の振幅および周波数に関する情報が含まれる、生成した受信信号を、受信信号処理部４に出力するように構成されている。

このように、送受信部２は、トランスデューサ２１により、送信波を送信するとともに物体Ｂからの反射波を受信波として受信することで、受信波の周波数およびトランスデューサ２１と物体Ｂとの距離に応じた受信信号を生成するように構成されている。送受信器としてのトランスデューサ２１が、自身の送信した送信波の反射波を受信した場合の受信波を、以下「正規波」と称する。これに対し、他装置からの送信波に起因する受信波を、以下「非正規波」と称する。「他装置」には、自車両に搭載された他のトランスデューサ２１も含まれる。

駆動信号生成部３は、制御部５から受信した制御信号に基づいて、駆動信号を生成して送信部２０Ａに向けて出力するように設けられている。駆動信号は、送信部２０Ａを駆動してトランスデューサ２１から送信波を送信させるための信号であって、例えば超音波帯域内の周波数を有するパルス状信号である。駆動信号の具体例については、後述の動作概要説明の欄にて説明する。制御信号は、駆動信号生成部３から送信部２０Ａへの駆動信号の出力を制御するための信号である。

駆動信号生成部３は、波形パターンに応じて符号化される送信波における当該波形パターンに対応する駆動信号を生成および出力するように構成されている。また、駆動信号生成部３は、互いに異なる波形パターンを有する複数種の駆動信号を、選択的に生成および出力可能に構成されている。さらに、駆動信号生成部３は、送信波の送信処理開始から送信処理終了までの間に、複数の駆動信号を連続的に生成および出力可能に構成されている。送信波の送信処理開始から送信処理終了までの間に出力される、複数の駆動信号の各々を、以下「区分駆動信号」と称する。区分駆動信号の詳細については、後述の動作概要説明の欄にて説明する。

本実施形態においては、駆動信号生成部３は、少なくとも先頭送信波が、周波数変調により符号化されるような、駆動信号を生成するようになっている。「先頭送信波」は、送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信される複数の送信波のうち、最初に送信される送信波である。送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信される複数の送信波のうち、先頭送信波の後に送信される送信波を「後続送信波」と称する。先頭送信波は「第一送信波」に対応する。後続送信波は「第二送信波」に対応する。１つの送信波の送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信される先頭送信波および後続送信波を総称して、以下「区分送信波」と称することがある。区分送信波の詳細については、後述の動作概要説明の欄にて説明する。

具体的には、駆動信号生成部３は、先頭送信波にてチャープ波となり後続送信波にてチャープ波またはＣＷ波となるような駆動信号を生成するようになっている。チャープ波は、時間経過とともに周波数が上昇または低下する波である。ＣＷ波は、周波数が一定の波である。ＣＷはcontinuous waveformの略である。ＣＷ波はＣＦ波とも称される。ＣＦはcontinuous frequencyの略である。

このように、駆動信号生成部３は、送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信される複数の区分送信波の各々を周波数変調態様に応じて符号化するような駆動信号を、生成および出力するようになっている。すなわち、駆動信号生成部３は、送信波を、区分送信波の数に相当するビット数の複数ビットで符号化するようになっている。また、本実施形態においては、駆動信号生成部３は、先頭送信波にてＶ字チャープ波となるような駆動信号を生成および出力するようになっている。Ｖ字チャープ波とは、時間経過とともに周波数がＶ字状または逆Ｖ字状に変化する波である。

受信信号処理部４は、受信信号に対してＦＦＴ等の処理を施すことで、振幅信号と周波数信号とを生成するように構成されている。ＦＦＴはFast Fourier Transformの略である。振幅信号は、受信波の振幅に対応する信号である。周波数信号は、受信波の周波数に対応する信号である。すなわち、周波数信号は、受信信号における、符号化に関連する波形パターンに対応する信号である。

制御部５は、物体検知装置１の全体の動作を制御するように設けられている。具体的には、本実施形態においては、制御部５は、周知のマイクロコンピュータであって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、不揮発性リライタブルメモリ、ＲＡＭ、入出力インタフェース、等を備えている。すなわち、制御部５は、ＲＯＭまたは不揮発性リライタブルメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することで、各種処理を実行するように構成されている。ＣＰＵはCentral Processing Unitの略である。ＲＯＭはRead Only Memoryの略である。不揮発性リライタブルメモリは、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、等である。ＥＰＲＯＭはErasable Programmable Read Only Memoryの略である。ＥＥＰＲＯＭはElectrically Erasable Programmable Read Only Memoryの略である。ＲＡＭはRandom access memoryの略である。ＲＯＭ、不揮発性リライタブルメモリ、およびＲＡＭは、非遷移的実体的記憶媒体である。

制御部５は、送信波の送信を制御するとともに、受信波に基づいて物体Ｂを検知するように構成されている。具体的には、制御部５は、マイクロコンピュータ上にて実現される機能構成として、送信制御部５１と検知部５２とを有している。

送信制御部５１は、駆動信号生成部３に制御信号を出力することで、送信部２０Ａからの送信波の発信状態を制御するように構成されている。具体的には、送信制御部５１は、駆動信号生成部３にて生成および出力される駆動信号における、波形パターンおよび出力タイミングを、制御信号により設定するようになっている。

検知部５２は、受信回路２３から出力された受信信号に基づいて、物体Ｂを検知するように設けられている。具体的には、検知部５２は、受信信号処理部４から出力された周波数信号と、所定の参照信号とに基づいて、受信波が正規波であるか否かを判定するようになっている。また、検知部５２は、受信波が正規波である場合に、受信信号処理部４から出力された振幅信号に基づいて、物体Ｂの存在およびトランスデューサ２１と物体Ｂとの距離を検知するようになっている。具体的には、本実施形態においては、検知部５２は、参照信号格納部５２１と、周波数シフト検出部５２２と、受信判定部５２３と、検知判定部５２４とを有している。

参照信号格納部５２１には、駆動信号における波形パターンに対応する参照信号が格納されている。参照信号の詳細については、後述の動作概要説明の欄にて説明する。周波数シフト検出部５２２は、自車両と物体Ｂとの相対移動に伴う相対速度による、送信波と反射波との間の周波数シフト量を検出するようになっている。周波数シフト量の検出の詳細については、後述の動作概要説明の欄にて説明する。

受信判定部５２３は、参照信号と、受信信号における波形パターンに対応する周波数信号と、周波数シフト検出部５２２にて検出した周波数シフト量とに基づいて、反射波の受信判定を行うようになっている。具体的には、受信判定部５２３は、検出された周波数シフト量を考慮しつつ、周波数信号の波形と参照信号の波形とのパターンマッチングを実行することで、受信波が正規波であるか否かを判定するようになっている。受信判定部５２３による判定動作の詳細については、後述の動作概要説明の欄にて説明する。

検知判定部５２４は、受信波が正規波であることが受信判定部５２３にて判定され、且つ振幅信号が所定の判定閾値以上である場合に、物体Ｂの存在を検知するようになっている。また、検知判定部５２４は、物体Ｂの存在を検知した場合に、振幅信号に基づいて、トランスデューサ２１と物体Ｂとの距離に対応する測距情報を生成するようになっている。

（第一実施形態：動作概要）
以下、本実施形態の構成による動作の概要について、典型的な動作例、および、同構成により奏される効果とともに、各図面を参照しつつ説明する。

所定の物体検知条件が成立すると、物体検知装置１は、物体検知動作を開始する。物体検知条件は、例えば、自車両の走行速度が所定範囲内であること、自車両のシフトポジションが後退を含む走行ポジションであること、等を含む。物体検知条件が不成立となると、物体検知装置１は、物体検知動作を終了する。

物体検知動作中、送信制御部５１は、所定周期で送信処理開始タイミングの到来を判定する。所定周期は、例えば、数百ミリ秒周期である。送信処理開始タイミングの到来判定は、タイマ等の計時手段を用いて実行される。送信処理開始タイミングが到来すると、送信制御部５１は、制御信号を駆動信号生成部３に向けて出力する。これにより、送信処理が実行される。

具体的には、駆動信号生成部３は、制御信号が入力されると、駆動信号を生成して送信部２０Ａすなわち送信回路２２に向けて出力する。送信回路２２は、入力された駆動信号に基づいて、トランスデューサ２１を駆動する。すると、送信器として機能するトランスデューサ２１は、駆動信号の周波数に対応する周波数の超音波である送信波を、自車両の外部に向けて送信する。このようにして、物体検知装置１は、物体検知動作中、送信波を所定周期で繰り返し送信する。このため、上記の所定周期は「送信周期」とも称される。なお、理想的には、送信波の周波数は、駆動信号の周波数と略一致する。但し、トランスデューサ２１を含む送信部２０Ａの、駆動周波数に対する追従性の関係から、送信波の周波数と駆動周波数との間に、若干の差あるいは遅延が生じる。

図２は、１回の送信処理における送信処理開始から送信処理終了までに駆動信号生成部３から出力される、駆動信号ＳＤの一例を示す。図２等において、縦軸ｆは周波数を示し、横軸Ｔは時間を示す。図２に示されているように、本動作例においては、駆動信号ＳＤは、送信処理開始タイミングＴＴ０から送信処理終了タイミングＴＴＥまでの間に、３つの区分駆動信号ＳＤ１～ＳＤ３を含む。すなわち、本動作例においては、駆動信号生成部３は、３つの区分駆動信号ＳＤ１～ＳＤ３を含む駆動信号ＳＤを、所定周期で出力する。区分駆動信号ＳＤ１等は、送信処理開始タイミングＴＴ０から送信処理終了タイミングＴＴＥまでの間継続する駆動信号ＳＤを、送信波の符号化ビット数に相当する個数に細分化したものに相当する。上記の通り、送信処理開始タイミングＴＴ０は、物体検知条件の成立中、所定周期で繰り返し到来する。時刻ＴＴ０～ＴＴ１間の時間間隔と、時刻ＴＴ１～ＴＴ２間の時間間隔と、時刻ＴＴ２～ＴＴＥ間の時間間隔とは、略等しい。

複数の区分駆動信号ＳＤ１等は、時間的に連続して出力される。すなわち、複数の区分駆動信号ＳＤ１等のうちの、互いに隣接するもの同士の間には、インターバル期間は設けられない。これについての詳細については後述する。また、複数の区分駆動信号ＳＤ１等の各々は、周波数変調態様に応じて符号化されている。例えば、図２に示された具体例においては、時刻ＴＴ０～ＴＴ１間の先頭駆動信号ＳＤ１は、時間経過とともに周波数がＶ字状に変化する駆動周波数特性を有している。

具体的には、先頭駆動信号ＳＤ１における駆動周波数変化態様は、以下の通りである。時刻ＴＴ０にて、駆動周波数は、中間周波数ｆｃである。中間周波数ｆｃは送受信部２すなわちトランスデューサ２１の共振周波数ｆ０と略等しい。駆動周波数は、中間周波数ｆｃから最低周波数ｆｍｉｎにまで一旦低下した後に上昇に転じる。時刻ＴＴ１にて、駆動周波数は、最高周波数ｆｍａｘである。ｆｍａｘ＞ｆ０である。中間周波数ｆｃから最低周波数ｆｍｉｎまでの周波数低下速度と、最低周波数ｆｍｉｎから最高周波数ｆｍａｘまでの周波数上昇速度とは、略等しい。中間周波数ｆｃから最低周波数ｆｍｉｎまでの周波数低下時間よりも、最低周波数ｆｍｉｎから最高周波数ｆｍａｘまでの周波数上昇時間の方が長い。したがって、先頭駆動信号ＳＤ１は、中間周波数ｆｃから最低周波数ｆｍｉｎにまで一旦低下するものの、実質的には「アップチャープ」状の周波数変化態様を有している。先頭ビットすなわち１ビット目である先頭駆動信号ＳＤ１には、アップチャープ状の周波数変化態様に対応する符号「１」が付与される。

時刻ＴＴ１にて、駆動信号ＳＤは、先頭駆動信号ＳＤ１から中間駆動信号ＳＤ２に切り替わる。すなわち、先頭駆動信号ＳＤ１と中間駆動信号ＳＤ２とは、時間的に連続する。換言すれば、先頭駆動信号ＳＤ１の終了時刻と、中間駆動信号ＳＤ２の開始時刻とは、一致する。時刻ＴＴ１～ＴＴ２間の中間駆動信号ＳＤ２は、時間経過とともに周波数がＶ字状に変化する駆動周波数特性を有している。

中間駆動信号ＳＤ２における駆動周波数変化態様は、先頭駆動信号ＳＤ１における駆動周波数変化態様と同様である。すなわち、中間駆動信号ＳＤ２における駆動周波数変化は、以下の通りである。時刻ＴＴ１にて、駆動周波数は、中間周波数ｆｃである。駆動周波数は、中間周波数ｆｃから最低周波数ｆｍｉｎにまで一旦低下した後に上昇に転じる。時刻ＴＴ２にて、駆動周波数は、最高周波数ｆｍａｘである。中間周波数ｆｃから最低周波数ｆｍｉｎまでの周波数低下速度と、最低周波数ｆｍｉｎから最高周波数ｆｍａｘまでの周波数上昇速度とは、略等しい。中間周波数ｆｃから最低周波数ｆｍｉｎまでの周波数低下時間よりも、最低周波数ｆｍｉｎから最高周波数ｆｍａｘまでの周波数上昇時間の方が長い。したがって、中間駆動信号ＳＤ２は、中間周波数ｆｃから最低周波数ｆｍｉｎにまで一旦低下するものの、実質的には「アップチャープ」状の周波数変化態様を有している。２ビット目である中間駆動信号ＳＤ２には、アップチャープ状の周波数変化態様に対応する符号「１」が付与される。

時刻ＴＴ２にて、駆動信号ＳＤは、中間駆動信号ＳＤ２から末端駆動信号ＳＤ３に切り替わる。すなわち、中間駆動信号ＳＤ２と末端駆動信号ＳＤ３とは、時間的に連続する。時刻ＴＴ２～ＴＴＥ間の末端駆動信号ＳＤ３は、時間経過とともに周波数が逆Ｖ字状に変化する駆動周波数特性を有している。

末端駆動信号ＳＤ３における駆動周波数変化態様は、先頭駆動信号ＳＤ１における駆動周波数変化態様とは逆である。すなわち、末端駆動信号ＳＤ３における駆動周波数変化は、以下の通りである。時刻ＴＴ２にて、駆動周波数は、中間周波数ｆｃである。駆動周波数は、中間周波数ｆｃから最高周波数ｆｍａｘにまで一旦上昇した後に低下に転じる。時刻ＴＴＥにて、駆動周波数は、最低周波数ｆｍｉｎである。ｆｍｉｎ＜ｆ０である。中間周波数ｆｃから最高周波数ｆｍａｘまでの周波数上昇速度と、最高周波数ｆｍａｘから最低周波数ｆｍｉｎまでの周波数低下速度とは、略等しい。中間周波数ｆｃから最高周波数ｆｍａｘまでの周波数上昇時間よりも、最高周波数ｆｍａｘから最低周波数ｆｍｉｎまでの周波数低下時間の方が長い。したがって、末端駆動信号ＳＤ３は、中間周波数ｆｃから最高周波数ｆｍａｘにまで一旦上昇するものの、実質的には「ダウンチャープ」状の周波数変化態様を有している。３ビット目である末端駆動信号ＳＤ３には、ダウンチャープ状の周波数変化態様に対応する符号「０」が付与される。

図２に示されているように、符号「０」に対応するダウンチャープ状の周波数変化態様における周波数帯域を、ダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄと称する。このダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄは、最高周波数ｆｍａｘから最低周波数ｆｍｉｎまでの周波数範囲である。また、符号「１」に対応するアップチャープ状の周波数変化態様における周波数帯域を、アップチャープ周波数帯域ｆｂｕと称する。このアップチャープ周波数帯域ｆｂｕも、最低周波数ｆｍｉｎから最高周波数ｆｍａｘまでの周波数範囲である。すなわち、ダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄとアップチャープ周波数帯域ｆｂｕとは、略同一となるように設定されている。また、アップチャープ周波数帯域ｆｂｕおよびダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄは、それぞれ、共振周波数ｆ０を含むように設定されている。

送信回路２２は、入力された駆動信号ＳＤに基づいてトランスデューサ２１を駆動することで、トランスデューサ２１にて超音波帯域内の送信波を発信させる。上記の通り、駆動信号ＳＤは、複数の区分駆動信号ＳＤ１等を有している。複数の区分駆動信号ＳＤ１等の各々は、周波数変調態様に応じて符号化されている。このため、複数の区分駆動信号ＳＤ１等の各々に対応する区分送信波は、区分駆動信号ＳＤ１等における駆動周波数の変調態様に対応する周波数変調態様を有することとなる。すなわち、区分送信波は、区分駆動信号ＳＤ１等における周波数変調態様に応じて符号化される。区分送信波は、区分駆動信号に対応する送信波である。すなわち、区分送信波は、送信処理開始タイミングＴＴ０から送信処理終了タイミングＴＴＥまでの間の１回の送信処理中に送信される一連の送信波を、区分駆動信号に対応して細分化したものに相当する。

このように、本実施形態においては、駆動信号生成部３は、複数の区分送信波に含まれる先頭送信波に対応する駆動信号である先頭駆動信号ＳＤ１を生成して送信部２０Ａに向けて出力する。また、駆動信号生成部３は、複数の区分送信波に含まれる後続送信波に対応する駆動信号である中間駆動信号ＳＤ２および末端駆動信号ＳＤ３を生成して送信部２０Ａに向けて出力する。すると、送信部２０Ａは、送信処理開始から送信処理終了までの間に、複数の区分送信波を含む送信波を送信する。複数の区分送信波は、送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信され、且つ各々が波形パターンに応じて符号化される。これにより、送信波は、複数ビットの符号配列を有するように符号化される。

本動作例においては、送信処理開始タイミングＴＴ０から送信処理終了タイミングＴＴＥまでの間に送信される一連の送信波は、３つの区分駆動信号ＳＤ１～ＳＤ３のそれぞれに対応する３つの区分送信波を含む。３つの区分送信波の各々は、３つの区分駆動信号ＳＤ１～ＳＤ３の各々における周波数変化態様に対応してチャープ符号化される。

例えば、図２に示された具体例においては、１ビット目である先頭駆動信号ＳＤ１に対応する先頭送信波は、先頭駆動信号ＳＤ１の波形パターンすなわちアップチャープに対応する符号「１」で符号化される。また、２ビット目である中間駆動信号ＳＤ２に対応する区分送信波は、中間駆動信号ＳＤ２の波形パターンすなわちアップチャープに対応する符号「１」で符号化される。さらに、３ビット目である末端駆動信号ＳＤ３に対応する区分送信波は、末端駆動信号ＳＤ３の波形パターンすなわちダウンチャープに対応する符号「０」で符号化される。

図２に示された駆動信号ＳＤに対応する送信波は、「１１０」という３ビット符号を有している。すなわち、１ビット目、２ビット目、および３ビット目の符号は、それぞれ、「１」「１」「０」である。同様に、本実施形態においては、送信波には、「１００」「１１１」「０１０」「０１１」「００１」等の３ビット符号を付与することが可能である。このように、本実施形態に係る物体検知装置１、および、これにより実行される物体検知方法によれば、送信波を複数ビットで符号化することで、識別精度を従来よりも向上することが可能となる。

物体検知動作中における所定の受信可能期間にて、受信部２０Ｂは、受信動作を実行する。受信可能期間は、送受信一体型である本実施形態の構成においては、送信処理終了タイミングＴＴＥとその直後に到来する次の送信処理開始タイミングＴＴ０との間の期間のうち、残響等の影響による不感帯を除いた期間である。受信器としてのトランスデューサ２１は、受信可能期間にて、受信波の振幅および周波数に応じた交流電圧信号である素子出力信号を出力する。

受信回路２３は、素子出力信号に対して増幅およびアナログ／デジタル変換等の信号処理を施すことで、受信信号を生成する。受信信号処理部４は、受信信号に対してＦＦＴ等の処理を施すことで、振幅信号および周波数信号を生成する。受信信号処理部４は、生成した振幅信号および周波数信号を、制御部５に出力する。

上記の通り、駆動信号ＳＤに含まれる複数の区分駆動信号ＳＤ１等は、それぞれ、符号に対応して周波数変調されている。また、送信波の周波数は、駆動信号ＳＤの周波数である駆動周波数に応じたものとなる。このため、送信波は、駆動周波数の時間的変化に対応する周波数変化を、識別性に対応する特徴として有することとなる。したがって、受信波が正規波である場合、受信信号は、周波数変調状態について、送信波と同様の特徴を有しているはずである。

そこで、制御部５における検知部５２は、受信信号処理部４から出力された周波数信号に基づいて、受信波が正規波であるか否かを判定する。具体的には、受信判定部５２３は、受信信号における波形パターンに対応する周波数信号と、参照信号格納部５２１に格納された参照信号とを照合することで、反射波の受信判定を行う。

図３は、参照信号格納部５２１に格納された参照信号ＳＳの具体例を示す。符号「０」に対応するダウンチャープ参照信号ＳＳＤは、時間経過とともに周波数が逆Ｖ字状に変化する駆動周波数特性を有している。ダウンチャープ参照信号ＳＳＤの波形は、図２に示された具体例における末端駆動信号ＳＤ３のような、符号「０」に対応する区分駆動信号の波形に対応して形成されている。具体的には、ダウンチャープ参照信号ＳＳＤは、周波数が共振周波数ｆ０から一旦上昇した後に共振周波数ｆ０よりも低周波数側に低下する周波数特性を有している。

これに対し、符号「１」に対応するアップチャープ参照信号ＳＳＵは、時間経過とともに周波数がＶ字状に変化する駆動周波数特性を有している。アップチャープ参照信号ＳＳＵの波形は、図２に示された具体例における先頭駆動信号ＳＤ１のような、符号「１」に対応する区分駆動信号の波形に対応して形成されている。具体的には、アップチャープ参照信号ＳＳＵは、周波数が共振周波数ｆ０から一旦低下した後に共振周波数ｆ０よりも高周波数側に上昇する周波数特性を有している。

自車両と物体Ｂとが、ともに停止している場合、送信波の周波数と、当該送信波の物体Ｂによる反射波である受信波の周波数とは、ほぼ一致する。この場合、受信波における周波数信号の波形と、参照信号の波形とは、縦軸を周波数ｆとし横軸を時間Ｔとするタイムチャート上において、ほぼ一致する。

しかしながら、実際は、自車両と物体Ｂとのうちの少なくともいずれか一方が移動している場合が多い。典型的には、少なくとも自車両が移動している。あるいは、自車両と物体Ｂとの双方が、互いに異なる移動態様で移動している。移動態様には、移動の際の、速度、加速度、および方向が含まれる。移動態様には停止も含まれる。自車両と物体Ｂとで移動態様が異なる場合、送信波と受信波との間での周波数シフトが発生する。図４は、このような周波数シフトを概念的に図示する。図４において、実線は、受信信号ＳＲの周波数特性、すなわち上記の周波数信号を概略的に示す。また、破線は、参照信号ＳＳの周波数特性を概略的に示す。

例えば、物体Ｂが自車両に接近している場合、図４に示されているように、受信信号ＳＲの周波数が参照信号ＳＳの周波数よりも高くなる。このような場合、周波数シフトは、受信信号ＳＲと参照信号ＳＳとのうちの一方を他方に向かってΔｆオフセット移動したような態様で発生する。Δｆは周波数シフト量である。周波数シフト量Δｆは、ドップラーシフト量とほぼ等しいとみなすことができる。

周波数シフト量Δｆは、下記の式（１）で示される。式（１）において、Ｎはサンプル数であり、ｆｒは受信信号の周波数であり、Ｒは参照信号ＳＳの周波数である。周波数シフト検出部５２２は、自車両と物体Ｂとの相対移動に伴う相対速度による、送信波と反射波との間の周波数シフト量Δｆを、式（１）を用いて算出する。

物体Ｂと自車両との相対速度Δｖは、下記の式（２）で示される。式（２）において、ｃは音速である。なお、自車両と物体Ｂとの相対速度を、以下単に「相対速度」と略称することがある。

受信判定部５２３は、受信信号ＳＲにおける波形パターンに対応する周波数信号と、周波数シフト検出部５２２にて検出した周波数シフト量Δｆと、参照信号ＳＳとに基づいて、反射波の受信判定を行う。具体的には、受信判定部５２３は、検出された周波数シフトを考慮しつつ、周波数信号の波形と参照信号ＳＳの波形とのパターンマッチングを実行することで、受信波が正規波であるか否かを判定する。

本実施形態においては、受信判定部５２３は、平均二乗誤差ＭＳＥを用いてパターンマッチングを実行する。すなわち、受信判定部５２３は、平均二乗誤差ＭＳＥを、下記式（３）により算出する。

また、受信判定部５２３は、平均二乗誤差ＭＳＥが所定の符号判定閾値よりも小さくなった場合に、参照信号ＳＳにおける周波数変化態様に対応する符号を有するチャープ信号が受信波に含まれていると判定する。そして、受信判定部５２３は、上記の「１１０」等の、送信波に含まれる所定の符号配列が受信波にも含まれている場合に、受信波が正規波であると判定する。そして、検知判定部５２４は、受信波が正規波である場合に、受信信号処理部４から出力された振幅信号に基づいて、物体Ｂを検知する。

図５は、図２に示された駆動信号ＳＤに対応する送信波の物体Ｂによる反射波が、正規波として受信された場合の、受信判定処理の概要を示す。図５において、一番上のタイムチャートは、受信信号ＳＲに対応する周波数信号を示す。

図５における中段のタイムチャートは、上記式（２）により算出された相対速度Δｖを示す。すなわち、上から二番目のタイムチャートにおけるΔｖ＿ＵＰは、符号「１」に対応するアップチャープ参照信号ＳＳＵを参照信号ＳＳとして用いた場合の、相対速度Δｖの算出結果である。上から三番目のタイムチャートにおけるΔｖ＿ＤＮは、符号「０」に対応するダウンチャープ参照信号ＳＳＤを参照信号ＳＳとして用いた場合の、相対速度Δｖの算出結果である。

図５における一番下に示されたタイムチャートは、上記式（３）により算出された平均二乗誤差ＭＳＥを示す。実線で示されたＭＳＥ＿ＵＰは、符号「１」に対応するアップチャープ参照信号ＳＳＵを参照信号ＳＳとして用いた場合の、平均二乗誤差ＭＳＥの算出結果である。破線で示されたＭＳＥ＿ＤＮは、符号「０」に対応するダウンチャープ参照信号ＳＳＤを参照信号ＳＳとして用いた場合の、平均二乗誤差ＭＳＥの算出結果である。水平な一点鎖線で示されたＭＳＥ＿ＴＨは、符号判定閾値である。また、横軸にて矢印で示されたＴＲ１等は、平均二乗誤差ＭＳＥが符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなり且つ極小値となったときの時刻を示す。特に、先頭駆動信号ＳＤ１および先頭送信波に対応する、最先の時刻ＴＲ１は、「受信時刻」とも称される。

図２に示されているように、本動作例において、駆動信号ＳＤは、符号「１」に対応するアップチャープ状の波形パターンを有する先頭駆動信号ＳＤ１を有している。また、駆動信号ＳＤは、符号「１」に対応するアップチャープ状の波形パターンを有する中間駆動信号ＳＤ２を有している。さらに、駆動信号ＳＤは、符号「０」に対応するダウンチャープ状の波形パターンを有する末端駆動信号ＳＤ３を有している。これにより、送信波には、「１１０」の符号が付与される。

図５に示されているように、時刻ＴＲ１にて、アップチャープ状の波形パターンに対応する平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＵＰは、符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなり且つ極小値となる。よって、受信波における、時刻ＴＲ１に対応する１ビット目の波形パターンに、符号「１」に対応する波形パターンが含まれていることが判定される。なお、時刻ＴＲ１における平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＵＰの値に対応する、相対速度の算出値Δｖ＿ＵＰは、実際の相対速度Δｖ＝０ｋｍ／ｈと略一致する。

同様に、時刻ＴＲ１よりも後の時刻ＴＲ２にて、アップチャープ状の波形パターンに対応する平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＵＰは、符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなり且つ極小値となる。ここで、送信波および反射波の伝播速度である音速は、自車両およびその周囲の物体Ｂの移動速度に比して充分速い。このため、時刻ＴＲ１と時刻ＴＲ２とで、周波数シフト量Δｆすなわち相対速度Δｖは、ほぼ不変であるとみなすことが可能である。このため、時刻ＴＲ２における平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＵＰの値に対応する、相対速度の算出値Δｖ＿ＵＰは、１ビット目で算出された相対速度Δｖとほぼ一致するはずである。

この点、時刻ＴＲ２における平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＵＰの値に対応する、相対速度の算出値Δｖ＿ＵＰは、判定窓Δｖｗの範囲内に入る。判定窓Δｖｗは、１ビット目で算出された相対速度Δｖ＝０ｋｍ／ｈを中心とした、所定幅の相対速度範囲である。よって、受信波における、時刻ＴＲ２に対応する２ビット目の波形パターンに、符号「１」に対応する波形パターンが含まれていることが判定される。

また、時刻ＴＲ２よりも後の時刻ＴＲ３にて、ダウンチャープ状の波形パターンに対応する平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＤＮは、符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなり且つ極小値となる。ここで、上記と同様に、時刻ＴＲ１と時刻ＴＲ３とで、周波数シフト量Δｆすなわち相対速度Δｖは、ほぼ不変であるとみなすことが可能である。このため、時刻ＴＲ３における平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＤＮの値に対応する、相対速度の算出値Δｖ＿ＤＮは、１ビット目で算出された相対速度Δｖとほぼ一致するはずである。

この点、時刻ＴＲ３における平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＤＮの値に対応する、相対速度の算出値Δｖ＿ＤＮは、判定窓Δｖｗの範囲内に入る。よって、受信波における、時刻ＴＲ３に対応する３ビット目の波形パターンに、符号「０」に対応する波形パターンが含まれていることが判定される。

ところで、図５における一番上のタイムチャートにて点線で囲んだ部分にて、ダウンチャープ参照信号ＳＳＤにおける波形パターンに類似した波形の周波数変化パターンが発生している。この部分は、先頭送信波に対応する反射波と、先頭送信波の直後に送信された後続送信波に対応する反射波との間の部分である。また、時刻ＴＲＦにて、平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＤＮは、符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなり且つ極小値となる。よって、時刻ＴＲＦに対応して、受信波における、先頭の符号「１」に対応する波形パターンの直後に、符号「０」に対応する波形パターンが含まれているように見える。

しかしながら、かかる周波数変化パターンは、図２に示されているような、先頭駆動信号ＳＤ１と中間駆動信号ＳＤ２との間の切り替えに起因するものである。すなわち、かかる周波数変化パターンは、ダウンチャープ様の区分駆動信号によって意図的に符号「０」が付与された区分送信波に起因するものではない。

ところで、トランスデューサ２１を含む送信部２０Ａは、所定の共振周波数ｆ０を有している。かかる共振型の送信部２０Ａにおいて、共振周波数ｆ０から離れた駆動周波数では、周波数の追従性が悪い。このため、駆動周波数が、時刻ＴＴ１までは最高周波数ｆｍａｘに向かって上昇し、時刻ＴＴ１にて中間周波数ｆｃに不連続的に低下し、さらにその後最低周波数ｆｍｉｎに向かって低下したことに起因して、上記の周波数変化パターンが発生する。

このように、符号化の意図とは無関係に発生する周波数変化パターンを、「偽符号」と称する。図２～図５に示された本動作例にて、このような偽符号が、時刻ＴＲ１に対応する符号「１」と時刻ＴＲ２に対応する符号「１」との間の、ダウンチャープ様の符号「０」として誤って判定されると、識別精度が低下する。偽符号は、例えば、連続する２つの区分駆動信号の間の切り替え部分にて発生する。あるいは、偽符号は、例えば、２つの反射波を連続的に受信した場合に発生する。

この点、本動作例においては、受信波における、時刻ＴＲ１に対応する１ビット目の波形パターンに、符号「１」に対応する波形パターンが含まれていることが判定されている。また、かかる１ビット目の判定結果に基づいて、相対速度Δｖ＝０ｋｍ／ｈが算出されている。一方、時刻ＴＲＦに対応する、相対速度の算出値Δｖ＿ＤＮは、判定窓Δｖｗの範囲内には入らない。これにより、時刻ＴＲＦに対応する受信波の波形パターンが偽符号であることが判定される。

以上詳述したように、本実施形態においては、受信信号ＳＲにおける波形パターンに対応する周波数信号と、先頭駆動信号ＳＤ１における波形パターンに対応する参照信号ＳＳとに基づいて、１ビット目の受信判定が行われる。また、かかる１ビット目の受信判定結果に基づいて、２ビット目以降の受信判定が行われる。すなわち、パターンマッチングに、１ビット目で算出された相対速度Δｖを基準とした相対速度判定が組み合わせられる。これにより、偽符号が良好に鑑別される。

具体的には、１ビット目の受信判定にて、周波数シフト量Δｆが算出される。また、算出された周波数シフト量Δｆに基づいて、相対速度Δｖが算出される。そして、１ビット目における相対速度Δｖの算出値に基づいて設定した相対速度範囲である判定窓Δｖｗに、２ビット目以降についての相対速度Δｖの算出値が入るか否かによって、２ビット目以降についての符号判定が行われる。また、上記のように、偽符号は、複数の反射波信号をオーバラップして受信した場合も発生し得る。この場合、信頼性の高い、オーバラップしていない先頭ビットを基準に、後続ビットを判定することで、精度良い判定が可能となる。したがって、本実施形態に係る物体検知装置１、および、これにより実行される物体検知方法によれば、偽符号による誤判定が良好に抑制され、以て、識別精度を従来よりも向上することが可能となる。

本実施形態においては、検知部５２は、先頭駆動信号ＳＤ１における波形パターンに対応する参照信号ＳＳに基づいて、先頭送信波に対応する反射波の受信判定を行う。また、検知部５２は、後続の区分駆動信号ＳＤ２等における波形パターンに対応する参照信号ＳＳに基づいて、後続送信波に対応する反射波の受信判定を行う。

かかる構成および方法においては、先頭駆動信号ＳＤ１における波形パターンに応じて符号化された先頭送信波に対応する反射波の受信判定が、先頭駆動信号ＳＤ１における波形パターンに対応する参照信号ＳＳに基づいて行われる。また、中間駆動信号ＳＤ２における波形パターンに応じて符号化された後続送信波に対応する反射波の受信判定が、中間駆動信号ＳＤ２における波形パターンに対応する参照信号ＳＳに基づいて行われる。同様に、末端駆動信号ＳＤ３における波形パターンに応じて符号化された後続送信波に対応する反射波の受信判定が、末端駆動信号ＳＤ３における波形パターンに対応する参照信号ＳＳに基づいて行われる。したがって、本実施形態に係る物体検知装置１、および、これにより実行される物体検知方法によれば、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。

本実施形態においては、検知部５２は、周波数シフト検出部５２２を有する。周波数シフト検出部５２２は、自車両と物体Ｂとの相対速度による送信波と反射波との間の周波数シフト量Δｆを検出する。また、検知部５２は、先頭送信波に対応する反射波から検出した周波数シフト量Δｆに基づいて、後続送信波に対応する反射波の受信判定を行う。

具体的には、周波数シフト検出部５２２は、１ビット目である先頭送信波に対応する反射波の受信判定結果に基づいて、周波数シフト量Δｆを算出する。また、検知部５２は、かかる周波数シフト量Δｆに基づいて、相対速度Δｖを算出する。そして、検知部５２は、かかる相対速度Δｖの算出値に基づいて設定した判定窓Δｖｗに、２ビット目以降についての相対速度Δｖの算出値が入るか否かによって、２ビット目以降についての符号判定を行う。

かかる構成においては、先頭送信波に対応する反射波から、自車両とその周囲の物体Ｂとの相対速度による周波数シフト量Δｆが検出される。そして、先頭送信波に対応する反射波から検出した周波数シフト量Δｆすなわち相対速度Δｖに基づいて、後続送信波に対応する反射波の受信判定が行われる。これにより、先頭送信波におけるチャープ符号化を利用して、後続送信波に対応する反射波の受信判定に際してのドップラーシフト補正を良好に行うことが可能となる。したがって、本実施形態に係る物体検知装置１、および、これにより実行される物体検知方法によれば、自車両とその周囲の物体Ｂとが相対移動している場合における受信判定精度を、よりいっそう向上することが可能となる。

本実施形態においては、少なくとも先頭送信波が、周波数変調により符号化されている。すなわち、少なくとも先頭送信波は、時間経過とともに周波数が変化するようにチャープ符号化されている。具体的には、図２に示された具体例によれば、少なくとも先頭送信波は、Ｖ字チャープ波により符号化されている。これにより、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。特に、周波数シフト量Δｆすなわち相対速度Δｖの検出精度が向上する。また、受信時刻ＴＲ１の、検出あるいは特定の精度が向上する。

（第二実施形態）
以下、第二実施形態について、図６～図９を参照しつつ説明する。なお、以下の第二実施形態の説明においては、主として、第一実施形態と異なる部分について説明する。また、第一実施形態と第二実施形態とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の第二実施形態の説明において、第一実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記の第一実施形態における説明が適宜援用され得る。後述する第三実施形態においても同様である。

図６は、本実施形態における駆動信号ＳＤの一例を示す。本実施形態においては、先頭駆動信号ＳＤ１は、第一最低周波数ｆｍｉｎ１と第一最高周波数ｆｍａｘ１とによって形成されるアップチャープ周波数帯域ｆｂｕにて時間経過とともに周波数が変化するように形成されている。アップチャープ周波数帯域ｆｂｕは「第一周波数帯域」に相当する。

具体的には、先頭駆動信号ＳＤ１における駆動周波数変化態様は、以下の通りである。時刻ＴＴ０にて、駆動周波数は、第一中間周波数ｆｃ１である。ｆｃ１＜ｆ０である。駆動周波数は、第一中間周波数ｆｃ１から第一最低周波数ｆｍｉｎ１にまで一旦低下した後に上昇に転じる。時刻ＴＴ１にて、駆動周波数は、第一最高周波数ｆｍａｘである。ｆｍａｘ１＞ｆ０である。第一中間周波数ｆｃ１から第一最低周波数ｆｍｉｎ１までの周波数低下速度と、第一最低周波数ｆｍｉｎ１から第一最高周波数ｆｍａｘ１までの周波数上昇速度とは、略等しい。第一中間周波数ｆｃ１から第一最低周波数ｆｍｉｎ１までの周波数低下時間よりも、第一最低周波数ｆｍｉｎ１から第一最高周波数ｆｍａｘ１までの周波数上昇時間の方が長い。したがって、先頭駆動信号ＳＤ１は、第一中間周波数ｆｃ１から第一最低周波数ｆｍｉｎ１にまで一旦低下するものの、実質的には「アップチャープ」状の周波数変化態様を有している。１ビット目である先頭駆動信号ＳＤ１には、アップチャープ状の周波数変化態様に対応する符号「１」が付与される。

中間駆動信号ＳＤ２における駆動周波数変化態様は、先頭駆動信号ＳＤ１における駆動周波数変化態様と同様である。すなわち、中間駆動信号ＳＤ２も、アップチャープ周波数帯域ｆｂｕにて時間経過とともに周波数が変化するように形成されている。２ビット目である中間駆動信号ＳＤ２には、アップチャープ状の周波数変化態様に対応する符号「１」が付与される。

一方、末端駆動信号ＳＤ３は、第二最低周波数ｆｍｉｎ２と第二最高周波数ｆｍａｘ２とによって形成されるダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄにて時間経過とともに周波数が変化するように形成されている。ダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄは「第二周波数帯域」に相当する。

末端駆動信号ＳＤ３における駆動周波数変化は、以下の通りである。時刻ＴＴ２にて、駆動周波数は、第二中間周波数ｆｃ２である。ｆｃ２＞ｆ０である。駆動周波数は、第二中間周波数ｆｃ２から第二最高周波数ｆｍａｘ２にまで一旦上昇した後に低下に転じる。時刻ＴＴＥにて、駆動周波数は、第二最低周波数ｆｍｉｎ２である。ｆｍｉｎ２＜ｆ０である。第二中間周波数ｆｃ２から第二最高周波数ｆｍａｘ２までの周波数上昇速度と、第二最高周波数ｆｍａｘ２から第二最低周波数ｆｍｉｎ２までの周波数低下速度とは、略等しい。第二中間周波数ｆｃ２から第二最高周波数ｆｍａｘ２までの周波数上昇時間よりも、第二最高周波数ｆｍａｘ２から第二最低周波数ｆｍｉｎ２までの周波数低下時間の方が長い。したがって、末端駆動信号ＳＤ３は、第二中間周波数ｆｃ２から第二最高周波数ｆｍａｘ２にまで一旦上昇するものの、実質的には「ダウンチャープ」状の周波数変化態様を有している。３ビット目である末端駆動信号ＳＤ３には、ダウンチャープ状の周波数変化態様に対応する符号「０」が付与される。

上記第一実施形態においては、ダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄとアップチャープ周波数帯域ｆｂｕとは、一致すなわち互いに全体的に重複するように設定されていた。これに対し、本実施形態においては、ダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄとアップチャープ周波数帯域ｆｂｕとは、互いに部分的に重複するように設定されている。

具体的には、ダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄおよびアップチャープ周波数帯域ｆｂｕは、第一最低周波数ｆｍｉｎ１よりも第二最低周波数ｆｍｉｎ２の方が高周波数となるように形成されている。また、ダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄおよびアップチャープ周波数帯域ｆｂｕは、第一最高周波数ｆｍａｘ１よりも第二最高周波数ｆｍａｘ２の方が高周波数となるように形成されている。

このように、本実施形態におけるアップチャープ周波数帯域ｆｂｕは、上記第一実施形態におけるアップチャープ周波数帯域ｆｂｕを低周波数側にシフトあるいはオフセットしたものに相当する。シフト量あるいはオフセット量は、第一中間周波数ｆｃ１と共振周波数ｆ０との差分に相当する。同様に、本実施形態におけるダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄは、上記第一実施形態におけるダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄを高周波数側にシフトあるいはオフセットしたものに相当する。シフト量あるいはオフセット量は、第二中間周波数ｆｃ２と共振周波数ｆ０との差分に相当する。また、ダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄとアップチャープ周波数帯域ｆｂｕとは、略同一の帯域幅となるように設定されている。すなわち、ｆｍａｘ１－ｆｍｉｎ１≒ｆｍａｘ２－ｆｍｉｎ２である。さらに、アップチャープ周波数帯域ｆｂｕおよびダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄは、共振周波数ｆ０を含むように設定されている。

ところで、共振型の超音波マイクロフォンであるトランスデューサ２１は、帯域通過フィルタと同様の特性を有する。すなわち、送信部２０Ａにより良好に送受信可能な周波数帯域は、実質的に、共振周波数ｆ０を中心とした±数％の幅に限定される。共振周波数ｆ０から離れた駆動周波数では、送信部２０Ａの追従性が悪い。

このため、送信部２０Ａに対しては、所定の送受信周波数帯域が設定される。かかる送受信周波数帯域は、出力あるいは感度をＳとし、共振周波数ｆ０にてＳ＝０［ｄＢ］とした場合の、Ｓ＝０～Ｓｂ［ｄＢ］となる範囲である。すなわち、送受信部２により良好に送受信可能な周波数範囲である送受信周波数帯域は、上限周波数ｆｕと下限周波数ｆｄとの間のＳ＝０～Ｓｂ［ｄＢ］となる帯域である。Ｓｂは、典型的には、例えば、－３［ｄＢ］である。感度は、トランスデューサ２１を受信器として用いた場合の感度である。なお、このような送受信周波数帯域は、「共振帯」、「－３ｄＢ帯域」、あるいは「３ｄＢ帯域」とも称され得る。

そこで、本実施形態においては、ダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄおよびアップチャープ周波数帯域ｆｂｕは、上限周波数ｆｕと下限周波数ｆｄとの間の送受信周波数帯域内となるように設定されている。具体的には、第一最低周波数ｆｍｉｎ１は、下限周波数Ｆｄと一致するように設定されている。また、第二最高周波数ｆｍａｘ２は、上限周波数Ｆｕと一致するように設定されている。

図７は、参照信号格納部５２１に格納された参照信号ＳＳの具体例を示す。符号「１」に対応するアップチャープ参照信号ＳＳＵは、時間経過とともに周波数がＶ字状に変化する駆動周波数特性を有している。アップチャープ参照信号ＳＳＵの波形は、図６に示された具体例における先頭駆動信号ＳＤ１のような、符号「１」に対応する区分駆動信号の波形に対応して形成されている。具体的には、アップチャープ参照信号ＳＳＵは、共振周波数ｆ０よりも若干低周波数側の周波数から周波数が一旦低下した後に共振周波数ｆ０よりも高周波数側に上昇する周波数特性を有している。すなわち、本実施形態におけるアップチャープ参照信号ＳＳＵは、上記第一実施形態におけるアップチャープ参照信号ＳＳＵを低周波数側にシフトあるいはオフセットしたものに相当する。シフト量あるいはオフセット量は、共振周波数ｆ０と第一中間周波数ｆｃ１との差分に相当する。

これに対し、符号「０」に対応するダウンチャープ参照信号ＳＳＤは、時間経過とともに周波数が逆Ｖ字状に変化する駆動周波数特性を有している。ダウンチャープ参照信号ＳＳＤの波形は、図６に示された具体例における末端駆動信号ＳＤ３のような、符号「０」に対応する区分駆動信号の波形に対応して形成されている。具体的には、ダウンチャープ参照信号ＳＳＤは、共振周波数ｆ０よりも若干高周波数側の周波数から周波数が一旦上昇した後に共振周波数ｆ０よりも低周波数側に低下する周波数特性を有している。すなわち、本実施形態におけるダウンチャープ参照信号ＳＳＤは、上記第一実施形態におけるダウンチャープ参照信号ＳＳＤを高周波数側にシフトあるいはオフセットしたものに相当する。シフト量あるいはオフセット量は、第二中間周波数ｆｃ２と共振周波数ｆ０との差分に相当する。

図８および図９は、図６に示された駆動信号ＳＤに対応する送信波の物体Ｂによる反射波が、正規波として受信された場合の、受信判定処理の概要を示す。すなわち、図８および図９に示された各タイムチャートは、図５に示された各タイムチャートと同様である。また、図８に示された具体例において、実際の相対速度は０ｋｍ／ｈである。一方、図９に示された具体例において、実際の相対速度は－１０ｋｍ／ｈである。すなわち、図９に示された具体例においては、物体Ｂが相対的に１０ｋｍ／ｈの速度で自車両から遠ざかっているものとする。図９における一番上のタイムチャートにおいて、二点鎖線は、図８に示された具体例すなわち相対速度が０ｋｍ／ｈである場合の受信信号ＳＲの周波数特性を示す。すなわち、図９における、実線と二点鎖線との差分が、周波数シフト量Δｆに相当する。

図８および図９における一番上のタイムチャートにて点線で囲んだ部分で示されているように、ダウンチャープ参照信号ＳＳＤにおける波形パターンに類似した偽符号状の波形パターンが、受信信号ＳＲに発生することがあり得る。かかる偽符号状の波形は、本具体例においては、先頭送信波に対応する反射波と、先頭送信波の直後に送信された後続送信波に対応する反射波との間の部分に生じる。

この点、本実施形態においては、アップチャープ周波数帯域ｆｂｕとダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄとの間に、オフセットが設けられている。すなわち、アップチャープ周波数帯域ｆｂｕにおける中心周波数の共振周波数ｆ０からのシフト方向と、ダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄにおける中心周波数の共振周波数ｆ０からのシフト方向とは、逆方向である。同様に、アップチャープ参照信号ＳＳＵにおける共振周波数ｆ０からのシフト方向と、ダウンチャープ参照信号ＳＳＤにおける共振周波数ｆ０からのシフト方向とは、逆方向である。

このため、上記の偽符号状の波形に対応する周波数シフト量Δｆあるいは相対速度Δｖの算出値と、反射波における他の部分に対応する周波数シフト量Δｆあるいは相対速度Δｖの算出値との、整合性が低下する。すなわち、図８および図９に示されているように、時刻ＴＲＦに対応する相対速度の算出値Δｖ＿ＤＮは、１ビット目で算出された相対速度Δｖを中心とする判定窓Δｖｗの範囲内には入らない。特に、本実施形態においては、時刻ＴＲＦに対応する相対速度の算出値Δｖ＿ＤＮは、上記第一実施形態よりも、判定窓Δｖｗの範囲から、よりいっそう遠ざかる。

このように、本実施形態によれば、偽符号に対応する相対速度Δｖの算出値を、１ビット目で算出された相対速度Δｖの算出値から、より遠ざけることが可能となる。よって、１ビット目を基準とした相対速度判定による、偽符号の鑑別が、よりいっそう良好に行われる。したがって、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。

本実施形態においては、アップチャープ周波数帯域ｆｂｕおよびダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄは、共振周波数ｆ０を含むように設定されている。これにより、送信波の音圧および反射波の受信感度が向上する。

本実施形態においては、アップチャープ周波数帯域ｆｂｕおよびダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄは、第一最低周波数ｆｍｉｎ１よりも第二最低周波数ｍｉｎ２の方が高周波数となるように設定されている。また、アップチャープ周波数帯域ｆｂｕおよびダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄは、第一最高周波数ｆｍａｘ１よりも第二最高周波数ｆｍａｘ２の方が高周波数となるように設定されている。これにより、周波数帯域間のオフセットが、良好に設定され得る。

本実施形態においても、少なくとも先頭送信波が、周波数変調により符号化されている。すなわち、少なくとも先頭送信波は、時間経過とともに周波数が変化するようにチャープ符号化されている。具体的には、図６に示された具体例によれば、少なくとも先頭送信波は、Ｖ字チャープ波により符号化されている。これにより、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。

（第三実施形態）
以下、第三実施形態について、図１０および図１１を参照しつつ説明する。本実施形態においては、１ビット目についての周波数シフト量Δｆあるいは相対速度Δｖの算出までは、参照信号ＳＳとして、初期アップチャープ参照信号ＳＳＵ０および初期ダウンチャープ参照信号ＳＳＤ０が用いられる。なお、図１０に示された具体例においては、駆動信号ＳＤは、図６に示された上記第二実施形態のものと同様である。また、初期アップチャープ参照信号ＳＳＵ０および初期ダウンチャープ参照信号ＳＳＤ０は、図７に示された上記第二実施形態におけるアップチャープ参照信号ＳＳＵおよびダウンチャープ参照信号ＳＳＤと同様である。

１ビット目についての周波数シフト量Δｆあるいは相対速度Δｖが算出された後は、参照信号ＳＳとして、補正アップチャープ参照信号ＳＳＵ１および補正ダウンチャープ参照信号ＳＳＤ１が用いられる。補正アップチャープ参照信号ＳＳＵ１は、１ビット目についての周波数シフト量Δｆあるいは相対速度Δｖの算出結果に基づいて、初期アップチャープ参照信号ＳＳＵ０を補正したものである。補正ダウンチャープ参照信号ＳＳＤ１は、１ビット目についての周波数シフト量Δｆあるいは相対速度Δｖの算出結果に基づいて、初期ダウンチャープ参照信号ＳＳＤ０を補正したものである。

図１０および図１１に示された具体例において、実際の相対速度は－１０ｋｍ／ｈである。すなわち、図１０および図１１に示された具体例においては、物体Ｂが相対的に１０ｋｍ／ｈの速度で自車両から遠ざかっているものとする。

図１１に示されているように、時刻ＴＲ１にて、アップチャープ状の波形パターンに対応する平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＵＰは、符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなり且つ極小値となる。よって、受信波における、時刻ＴＲ１に対応する１ビット目の波形パターンに、符号「１」に対応する波形パターンが含まれていることが判定される。また、１ビット目についての周波数シフト量Δｆおよび相対速度Δｖが算出される。

次に、本実施形態においては、１ビット目についての周波数シフト量Δｆあるいは相対速度Δｖの算出値に基づいて、参照信号ＳＳが補正される。補正後の参照信号ＳＳである補正アップチャープ参照信号ＳＳＵ１および補正ダウンチャープ参照信号ＳＳＤ１を用いて算出した平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＤＮにおいては、時刻ＴＲＦにおける極小値は、符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくはならない。すなわち、偽符号と参照信号ＳＳとが一致しない。このため、時刻ＴＲＦに対応した符号は認識されない。

このように、本実施形態によれば、偽符号による誤判定が、よりいっそう良好に抑制される。したがって、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。また、相対速度Δｖの算出値に基づいて設定した判定窓Δｖｗを用いた相対速度判定が不要となる。すなわち、本実施形態においては、上記第一実施形態等における１ビット目を基準とした相対速度判定に代えて、１ビット目の受信判定結果に基づく参照信号ＳＳの補正が行われる。これにより、処理負荷が良好に軽減され得る。

（第四実施形態）
以下、第四実施形態について、図１２および図１３を参照しつつ説明する。図１２において、上段は駆動信号ＳＤの一例を示し、下段はかかる駆動信号ＳＤに対応する参照信号である合成参照信号ＳＳＭの一例を示す。図１２に示された駆動信号ＳＤは、図６に示された駆動信号ＳＤと同様である。図１３は、図１２に示された駆動信号ＳＤに対応する送信波の物体Ｂによる反射波が、正規波として受信された場合の、受信判定処理の概要を示す。また、図１３に示された具体例において、実際の相対速度は－１０ｋｍ／ｈである。すなわち、図１３に示された具体例においては、物体Ｂが相対的に１０ｋｍ／ｈの速度で自車両から遠ざかっているものとする。

本実施形態においては、検知部５２は、合成参照信号ＳＳＭに基づいて、反射波の受信判定を行う。合成参照信号ＳＳＭは、区分駆動信号ＳＤ１等の各々に対応する参照信号を一体化したものである。合成参照信号ＳＳＭは、参照信号格納部５２１に格納され得る。あるいは、区分駆動信号ＳＤ１等の各々に対応する参照信号を参照信号格納部５２１から読み出して一体化する処理が、周波数シフト検出部５２２にて実行され得る。

図１２に示された具体例においては、合成参照信号ＳＳＭは、１ビット目のアップチャープ参照信号ＳＳＵと、２ビット目のアップチャープ参照信号ＳＳＵと、３ビット目のダウンチャープ参照信号ＳＳＤとを一体化したものである。１ビット目のアップチャープ参照信号ＳＳＵは、図７に示されたものと同一であって、先頭駆動信号ＳＤ１に対応する。２ビット目のアップチャープ参照信号ＳＳＵは、図７に示されたものと同一であって、中間駆動信号ＳＤ２に対応する。３ビット目のダウンチャープ参照信号ＳＳＤは、図７に示されたものと同一であって、末端駆動信号ＳＤ３に対応する。

送信処理開始タイミングＴＴ０から送信処理終了タイミングＴＴＥまでの間に、各々が区分駆動信号ＳＤ１等における波形パターンに応じて符号化された複数の区分送信波を含む送信波が送信される。これら複数の区分送信波には、先頭駆動信号ＳＤ１における波形パターンに応じて符号化された先頭送信波が含まれる。また、これら複数の区分送信波には、後続の区分駆動信号ＳＤ２等における波形パターンに応じて符号化され先頭送信波の後に送信される後続送信波が含まれる。このため、これら複数の区分送信波を含む送信波が物体Ｂに反射されて生じた反射波が受信波として受信部２０Ｂにて受信された場合、受信波には、先頭送信波に対応する反射波と、後続送信波に対応する反射波とが含まれる。

ここで、本実施形態においては、反射波の受信判定に際しては、送信波全体の波形パターンを反映した合成参照信号ＳＳＭが用いられる。すなわち、合成参照信号ＳＳＭを用いて算出した平均二乗誤差ＭＳＥが、符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなり且つ極小値となったか否かにより、受信判定が行われる。

図１３における一番下に示されたタイムチャートの時刻ＴＲは、平均二乗誤差ＭＳＥが符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなり且つ極小値となった最先の時刻である。かかる時刻ＴＲは、「受信時刻」とも称される。

本実施形態によれば、送信波全体の波形パターンを反映した合成参照信号ＳＳＭを用いることで、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。あるいは、合成参照信号ＳＳＭ内の先頭ビット対応部分でのみ相対速度算出し、この相対速度を合成参照信号ＳＳＭ全体に適用してパターンマッチング処理することで、計算負荷が可及的に軽減され得る。

（第五実施形態）
以下、第五実施形態について、図１４～図１６を参照しつつ説明する。図１４に示されているように、検知部５２は、参照信号格納部５２１と、周波数シフト検出部５２２と、受信判定部５２３と、検知判定部５２４と、基準時刻設定部５２５と、タイミング設定部５２６とを有している。

図１５は、本実施形態における駆動信号ＳＤの一例を示す。図１５に示された駆動信号ＳＤは、図６に示された駆動信号ＳＤと同様である。図１６は、図１５に示された駆動信号ＳＤに対応する送信波の物体Ｂによる反射波が、正規波として受信された場合の、受信判定処理の概要を示す。

基準時刻設定部５２５は、先頭送信波に対応する反射波の受信判定結果に基づいて、基準時刻ＴＳ１を設定するようになっている。基準時刻ＴＳ１は、先頭送信波に対応する受信信号から抽出された周波数信号と参照信号との一致の度合いが所定以上且つ極大値となる時刻であり、「受信時刻」とも称される。図１６に示された具体例においては、基準時刻設定部５２５は、平均二乗誤差ＭＳＥが符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなり且つ極小値となった時刻のうちの最先の時刻ＴＲ１を、基準時刻ＴＳ１として設定する。後述するように、平均二乗誤差ＭＳＥの極小値は、一致度Ｍすなわち周波数信号と参照信号との一致の度合いの極大値に対応する。

タイミング設定部５２６は、基準時刻設定部５２５にて設定した基準時刻ＴＳ１を基準として、後続送信波の判定タイミングＴＳ２等を設定するようになっている。具体的には、タイミング設定部５２６は、基準時刻ＴＳ１と、区分駆動信号ＳＤ１等における出力間隔とに基づいて、判定タイミングＴＳ２，ＴＳ３…を設定する。

図１５および図１６に示された具体例においては、タイミング設定部５２６は、基準時刻ＴＳ１から所定時間Ｔｉｎｔ１後を判定タイミングＴＳ２に設定する。Ｔｉｎｔ１は、送信間隔、すなわち、時刻ＴＴ０～ＴＴ１間の時間間隔である。また、タイミング設定部５２６は、判定タイミングＴＳ２から所定時間Ｔｉｎｔ２後を判定タイミングＴＳ３に設定する。Ｔｉｎｔ２は、送信間隔、すなわち、時刻ＴＴ１～ＴＴ２間の時間間隔である。

受信判定部５２３は、タイミング設定部５２６にて設定した判定タイミングにて、後続送信波に対応する反射波の受信判定を行うようになっている。本実施形態においては、受信判定部５２３は、判定タイミングＴＳ２を中心とした判定時間窓Ｔｗ内にて、平均二乗誤差ＭＳＥが符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなるか否かの判定を行う。また、受信判定部５２３は、判定タイミングＴＳ３を中心とした判定時間窓Ｔｗ内にて、平均二乗誤差ＭＳＥが符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなるか否かの判定を行う。

本実施形態においては、判定タイミングＴＳ２を中心とした判定時間窓Ｔｗ内の時刻ＴＲ２にて、アップチャープ状の波形パターンに対応する平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＵＰは、符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなり且つ極小値となる。これにより、時刻ＴＲ２に対応する２ビット目の波形パターンに、符号「１」に対応する波形パターンが含まれていることが判定される。

同様に、判定タイミングＴＳ３を中心とした判定時間窓Ｔｗ内の時刻ＴＲ３にて、ダウンチャープ状の波形パターンに対応する平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＤＮは、符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなり且つ極小値となる。これにより、時刻ＴＲ３に対応する３ビット目の波形パターンに、符号「０」に対応する波形パターンが含まれていることが判定される。

一方、基準時刻ＴＳ１と判定タイミングＴＳ２との間の時刻ＴＲＦにて、ダウンチャープ状の波形パターンに対応する平均二乗誤差ＭＳＥ＿ＤＮは、符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなり且つ極小値となる。しかしながら、時刻ＴＲＦに対応する、判定タイミングおよび判定時間窓は、設定されない。このため、図１６における一番上のタイムチャートにて点線で囲んだ部分で示されているような、偽符号状の波形に対しては、符号判定が実行されない。

このように、本実施形態においては、先頭送信波に対応する反射波の受信判定結果に基づいて設定した基準時刻ＴＳ１を基準とした判定タイミングにて、後続送信波に対応する反射波の受信判定が行われる。すなわち、先頭送信波は、符号としての機能とともに、後続送信波に対応する反射波の受信判定に際しての同期機能をも具備する。これにより、反射波とノイズとの識別機能が向上する。また、区分送信波に対応する反射波とその直後に送信された区分送信波に対応する反射波との間に発生する偽符号状の波形による誤判定の発生が、良好に抑制され得る。したがって、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。さらに、判定タイミングＴＳ２等を中心とした判定時間窓Ｔｗ内にて平均二乗誤差ＭＳＥが符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなるか否かの判定を行うため、計算負荷が可及的に軽減され得る。

（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。故に、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、上記実施形態との相違点を主として説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。

物体検知装置１は、車載構成、すなわち、車両Ｖに搭載される構成に限定されない。よって、具体的には、例えば、物体検知装置１は、船舶あるいは飛行体にも搭載され得る。また、物体検知装置１は、送受信部２、駆動信号生成部３、受信信号処理部４、および制御部５を、一個のセンサ筐体により支持した構成に限定されない。すなわち、例えば、駆動信号生成部３、受信信号処理部４、および制御部５に設けられた各機能構成における、全部または少なくとも一部は、不図示のソナーＥＣＵに備えられ得る。ＥＣＵはElectronic Control Unitの略である。ソナーＥＣＵは、送受信部２をセンサ筐体に支持した構成を有する超音波センサと、車載通信回線を介して情報通信可能に接続されるように、自車両に搭載されている。

物体検知装置１は、図１に示されているような、送受信部２および駆動信号生成部３をそれぞれ一個ずつ備えた構成に限定されない。すなわち、物体検知装置１は、送受信部２を複数個備えていてもよい。この場合、駆動信号生成部３は、送受信部２と同数設けられ得る。

物体検知装置１は、送受信一体型の構成に限定されない。すなわち、物体検知装置１は、単一のトランスデューサ２１によって超音波を送受信可能な構成に限定されない。よって、例えば、送信回路２２に電気接続された送信用のトランスデューサ２１と、受信回路２３に電気接続された受信用のトランスデューサ２１とが、並列に設けられていてもよい。換言すれば、送信部２０Ａと受信部２０Ｂとは、それぞれ、トランスデューサ２１を１個ずつ備えていてもよい。この場合、送信部２０Ａと受信部２０Ｂとは、それぞれ、別々のセンサ筐体により支持されていてもよい。

複数個のトランスデューサ２１を用いた三角測量により、物体Ｂの自車両に対する二次元位置を検知する場合があり得る。この場合、例えば、自車両に搭載された複数個のトランスデューサ２１の各々から、同一の周波数特性すなわち符号配列を有する送信波が発信され得る。このとき、「正規波」は、自車両から送信した送信波の反射波を自車両にて受信した場合の受信波となる。これに対し、「非正規波」は、他車両から送信した送信波の反射波を自車両にて受信した場合の受信波となる。これにより、複数車両間の混信による影響が、良好に抑制され得る。あるいは、例えば、自車両に搭載された複数個のトランスデューサ２１の各々から、異なる周波数特性すなわち符号配列を有する送信波が発信され得る。これにより、送信側のトランスデューサ２１と受信側のトランスデューサ２１とが同一の直接波と異なる間接波との峻別が容易化され、以て多重反射等の影響による誤認識が良好に抑制され得る。

送信回路２２、受信回路２３、等の各部の構成も、上記実施形態にて示された具体例に限定されない。すなわち、例えば、デジタル／アナログ変換回路は、送信回路２２に代えて、駆動信号生成部３に設けられていてもよい。すなわち、駆動信号は、トランスデューサ２１に対する素子入力信号そのものであってもよい。

駆動信号ＳＤにおける符号配列は、変更可能であってもよいし、変更不能であってもよい。すなわち、例えば、送信制御部５１は、検知部５２が混信を検知した場合に、駆動信号ＳＤすなわち送信波における符号配列を変更するように構成されていてもよい。あるいは、駆動信号生成部３は、一個の送受信部２に対して一種類の駆動信号ＳＤのみを出力するように構成されていてもよい。この場合、例えば、自車両に搭載された物体検知装置１における駆動信号生成部３は、「１１０」という３ビット符号に対応する駆動信号ＳＤのみを出力する。また、ある一台の他車両に搭載された物体検知装置１における駆動信号生成部３は、「１００」という３ビット符号に対応する駆動信号ＳＤのみを出力する。さらに、他の一台の他車両に搭載された物体検知装置１における駆動信号生成部３は、「１１１」という３ビット符号に対応する駆動信号ＳＤのみを出力する。

送受信部２が複数個設けられる場合、複数個の送受信部２の各々に対して、異なる符号配列の駆動信号ＳＤを入力するように、駆動信号生成部３が構成され得る。具体的には、例えば、送受信部２が二個設けられている場合、一方には「１１０」という３ビット符号に対応する駆動信号ＳＤが入力され、他方には「１００」という３ビット符号に対応する駆動信号ＳＤが入力され得る。

検知部５２における処理内容も、上記の各具体例に限定されない。例えば、受信判定部５２３は、平均二乗誤差ＭＳＥが所定の符号判定閾値ＭＳＥ＿ＴＨよりも小さくなったか否かの判定に代えて、一致度Ｍが所定の基準値以上となったか否かの判定を行ってもよい。

すなわち、受信判定部５２３は、一致度Ｍが所定の基準値以上となった場合に、参照信号に対応する符号のチャープ信号が受信波に含まれていると判定するようになっていてもよい。一致度Ｍは、受信信号における周波数信号と、参照信号との、一致度合いを示す指標であって、下記式（４）で示される。要するに、一致度Ｍは、誤差の反対概念に相当する。

周波数シフト量および相対速度の算出方法も、上記具体例に限定されない。例えば、上記式（１）の周波数シフト量Δｆに代えて、下記式（５）の周波数シフト量ｋ_ｆが用いられ得る。

ドップラーシフトの影響が受信信号の周波数に現れる度合いは、相対速度と音速との比に対応する。よって、周波数シフトは、上記式（１）のように差で表すよりも、上記式（５）のように比で表す方が、より正確である。

上記式（５）を用いた場合、相対速度Δｖは、下記式（６）で示される。

なお、周波数シフト量ｋ_ｆは、近似的に、下記式（７）によっても算出可能である。これにより、計算負荷がよりいっそう軽減される。

上記式（５）～（７）を用いた場合、受信判定部５２３によるパターンマッチングは、上記式（３）に代えて、下記式（８）を用いて実行される。

式（８）により算出される誤差平方和Ｓ_Ｅは、平均二乗誤差ＭＳＥのＮ倍である。よって、式（８）を用いた場合であっても、図５等と同様の符号判定が実行可能である。

また、式（８）において、誤差平方和Ｓ_Ｅが極小値となる場合、下記式（９）が成立する。

上記式（８）および式（９）から、下記式（１０）が導かれる。かかる式（１０）で示された周波数シフト量ｋ_ｆを、周波数シフト検出部５２２による検出結果としてもよい。

符号判定方法も、誤差平方和、平均二乗誤差、あるいは一致度を用いたものに限定されない。すなわち、例えば、相関演算が用いられ得る。この場合、受信信号と参照信号との相関演算による相関値が閾値以上であるか否かによって、符号判定が行われる。

図６に示された具体例においては、ダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄおよびアップチャープ周波数帯域ｆｂｕは、第一最低周波数ｆｍｉｎ１よりも第二最低周波数ｆｍｉｎ２の方が高周波数となるように形成されている。また、ダウンチャープ周波数帯域ｆｂｄおよびアップチャープ周波数帯域ｆｂｕは、第一最高周波数ｆｍａｘ１よりも第二最高周波数ｆｍａｘ２の方が高周波数となるように形成されている。しかしながら、本発明は、かかる態様に限定されない。すなわち、例えば、第一最低周波数ｆｍｉｎ１よりも第二最低周波数ｆｍｉｎ２の方が低周波数であり、且つ、第一最高周波数ｆｍａｘ１よりも第二最高周波数ｆｍａｘ２の方が低周波数であってもよい。

区分駆動信号の波形も、上記の各具体例に限定されない。すなわち、例えば、Ｖ字チャープ波における、周波数の上昇速度と低下速度とは、異なっていてもよい。また、周波数の上昇時間と低下時間とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。Ｖ字チャープ波に代えて、周波数が単調に上昇あるいは低下するチャープ波が用いられ得る。周波数の上昇あるいは低下の態様も、直線的であってもよいし、シグモイド曲線状等の非直線的であってもよい。さらに、複数の区分駆動信号ＳＤ１等のうちの、互いに隣接するもの同士の間に、インターバル期間が設けられていてもよい。

上記具体例においては、アップチャープ状の周波数変化態様を有する区分駆動信号および区分送信波と、ダウンチャープ状の周波数変化態様を有する区分駆動信号および区分送信波とが用いられていた。しかしながら、本発明は、かかる態様に限定されない。

具体的には、区分駆動信号および区分送信波として、ＣＷ波も用いられ得る。この場合、例えば、アップチャープ状の周波数変化態様に符号「１」、ＣＷ波に符号「０」、ダウンチャープ状の周波数変化態様に符号「－１」が付与され得る。あるいは、実装上の配慮から、二進数を用いて、アップチャープ状の周波数変化態様に符号「０１」、ＣＷ波に符号「１１」、ダウンチャープ状の周波数変化態様に符号「１０」が付与され得る。

ＣＷ波を用いる場合であっても、少なくとも、先頭送信波およびこれに対応する先頭駆動信号ＳＤ１は、周波数変調により符号化されていることが好適である。先頭ビットは、干渉の影響を受け難いために、基準ビットとして適しているからである。また、周波数変調により符号化されることで、パターンマッチングの際に平均二乗誤差ＭＳＥの波形が鋭くなり、一致点すなわち極小点の時間軸上におけるバラつきが小さくなるからである。特に、時間経過とともに周波数がＶ字状または逆Ｖ字状に変化するようなチャープ符号化が好適である。これにより、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。特に、周波数シフト量の検出精度が向上する。あるいは、判定タイミング、すなわち、受信時刻ＴＲ，ＴＲ１、および判定時間窓Ｔｗの設定精度が向上する。

上記具体例においては、駆動信号ＳＤに含まれる区分駆動信号の数は、３つであった。しかしながら、本発明は、かかる態様に限定されない。すなわち、駆動信号ＳＤに含まれる区分駆動信号の数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。要するに、駆動信号ＳＤの符号配列における、ビット数あるいはバイト数には、特段の限定はない。

図１７～図２２は、駆動信号ＳＤに含まれる区分駆動信号が２つである場合の、駆動信号ＳＤの例を示す。図２３は、駆動信号ＳＤに含まれる区分駆動信号の数が４つ以上である場合の、駆動信号ＳＤの例を示す。

図１７～図２３に示されているように、好適な例においては、複数の区分駆動信号のうちの先頭のものは、ＣＷ波ではない何らかの周波数変調を有している。これに対応して、複数の区分送信波のうちの先頭のものである先頭送信波も、ＣＷ波ではない何らかの周波数変調を有している。一方、複数の区分駆動信号のうちの、先頭ではないものは、ＣＷ波であってもよい。あるいは、複数の区分駆動信号のうちの、先頭ではないものは、チャープ符号化以外の符号化、例えば、位相変調、周波数偏移変調、あるいはＯＮ－ＯＦＦ変調による符号化がなされてもよい。

「閾値以上」と「閾値を超える」とは互いに置換可能である。同様に、「閾値よりも小さい」と「閾値以下」と互いに置換可能である。

上記実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に本発明が限定されることはない。同様に、構成要素等の形状、方向、位置関係等が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に特定の形状、方向、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、方向、位置関係等に本発明が限定されることはない。

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または一部と、変形例の全部または一部とが、互いに組み合わされ得る。

上記の各機能構成および方法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つあるいは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、上記の各機能構成および方法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、上記の各機能構成および方法は、一つあるいは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。具体的には、制御部５は、ＣＰＵ等を備えた周知のマイクロコンピュータに限定されない。すなわち、制御部５の全部または一部は、上記のような機能を実現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あるいはＦＰＧＡであってもよい。ＡＳＩＣはApplication Specific Integrated Circuitの略である。ＦＰＧＡはField Programmable Gate Arrayの略である。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移的実体的記憶媒体に記憶されていてもよい。すなわち、本発明に係る装置あるいは方法は、上記の各機能あるいは方法を実現するための手順を含むコンピュータプログラム、あるいは、当該プログラムを記憶した非遷移的実体的記憶媒体としても表現可能である。

（まとめ）
上記の各実施形態および変形例によって示された本開示は、以下の各観点を含む。なお、下記の各観点は、技術的に矛盾しない限り、互いに組み合わせて適用可能である。

第１の観点によれば、移動体に搭載されることで当該移動体の周囲の物体を検知するように構成された物体検知装置は、駆動信号生成部と検知部とを備えている。駆動信号生成部は、超音波である送信波を外部に向けて送信する送信器を備えた送信部を駆動する駆動信号を生成して、当該駆動信号を送信部に向けて出力するように設けられている。駆動信号生成部は、第一駆動信号および第二駆動信号を生成して送信部に向けて出力する。第一駆動信号は、第一送信波に対応する駆動信号である。第二駆動信号は、第二送信波に対応する駆動信号である。第一送信波および第二送信波は、送信波の送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信され且つ各々が波形パターンに応じて符号化される複数の送信波に含まれる。すなわち、第一送信波は、これら複数の送信波のうちの１つである。また、第二送信波は、これら複数の送信波のうちの、第一送信波の後に送信される他の１つである。検知部は、送信波の物体による反射波を含む受信波を受信する受信器による受信結果に対応する受信信号に基づいて、物体を検知するように設けられている。検知部は、受信信号における波形パターンに対応する周波数信号と、第一駆動信号における波形パターンに対応する参照信号とに基づいて、反射波の受信判定を行う。これにより、識別精度を従来よりも向上することが可能となる。

具体的には、かかる構成においては、駆動信号生成部は、波形パターンに応じて符号化された第一送信波に対応する第一駆動信号を生成して送信部に向けて出力する。また、駆動信号生成部は、第一送信波の後に送信される送信波であって波形パターンに応じて符号化された第二送信波に対応する第二駆動信号を生成して送信部に向けて出力する。これにより、第一送信波および第二送信波を含む、複数の送信波は、送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信される。また、これら複数の送信波は、各々が駆動信号における波形パターンに応じて符号化される。検知部は、受信器による受信結果に対応する受信信号に基づいて、物体を検知する。このとき、検知部は、受信信号における波形パターンに対応する周波数信号と、駆動信号における波形パターンに対応する参照信号とに基づいて、反射波の受信判定を行う。

すなわち、かかる構成によれば、送信処理開始から送信処理終了までの間に、各々が駆動信号における波形パターンに応じて符号化された複数の送信波が送信される。これら複数の送信波には、第一駆動信号における波形パターンに応じて符号化された第一送信波が含まれる。また、これら複数の送信波には、第二駆動信号における波形パターンに応じて符号化され第一送信波の後に送信される第二送信波が含まれる。このため、これら複数の送信波が物体に反射されて生じた反射波が受信波として受信器に受信された場合、受信波には、第一送信波に対応する反射波と、第一送信波の後に送信された第二送信波に対応する反射波とが含まれる。ここで、反射波の受信判定に際しては、第一駆動信号すなわち第一送信波における波形パターンに対応する参照信号が少なくとも用いられる。

第２の観点によれば、第１の観点における検知部は、第一駆動信号における波形パターンに対応する参照信号である第一参照信号に基づいて、第一送信波に対応する反射波の受信判定を行う。また、この検知部は、第二駆動信号における波形パターンに対応する参照信号である第二参照信号に基づいて、第二送信波に対応する反射波の受信判定を行う。

かかる構成においては、第一駆動信号における波形パターンに応じて符号化された第一送信波に対応する反射波の受信判定が、第一駆動信号における波形パターンに対応する第一参照信号に基づいて行われる。また、第二駆動信号における波形パターンに応じて符号化された第二送信波に対応する反射波の受信判定が、第二駆動信号における波形パターンに対応する第二参照信号に基づいて行われる。これにより、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。

第３の観点によれば、第１および第２の観点における検知部は、周波数シフト検出部を有する。周波数シフト検出部は、移動体と物体との相対速度による送信波と反射波との間の周波数シフト量を検出する。また、この検知部は、第一送信波に対応する反射波から検出した周波数シフト量に基づいて、第二送信波に対応する反射波の受信判定を行う。

かかる構成においては、第一送信波に対応する反射波から、移動体とその周囲の物体との相対速度による周波数シフト量が検出される。ここで、送信波および反射波の伝播速度である音速は、移動体およびその周囲の物体の移動速度に比して充分速い。このため、第一送信波の送受信時と、後続する第二送信波の送受信時とで、周波数シフト量すなわち相対速度は不変であるとみなすことが可能である。そこで、検知部は、第一送信波に対応する反射波から検出した周波数シフト量に基づいて、後続の第二送信波に対応する反射波の受信判定を行う。すなわち、第一送信波における符号化により、後続の第二送信波に対応する反射波の受信判定に際してのドップラーシフト補正を良好に行うことが可能となる。これにより、移動体とその周囲の物体とが相対移動している場合における受信判定精度を、よりいっそう向上することが可能となる。

第４の観点によれば、第１～第３の観点における検知部は、基準時刻設定部と、タイミング設定部と、受信判定部とを有している。基準時刻設定部は、第一送信波に対応する反射波の受信判定結果に基づいて、基準時刻を設定する。タイミング設定部は、基準時刻設定部にて設定した基準時刻を基準として、判定タイミングを設定する。受信判定部は、タイミング設定部にて設定した判定タイミングにて、第二送信波に対応する反射波の受信判定を行う。

かかる構成においては、第一送信波に対応する反射波の受信判定結果に基づいて設定した基準時刻を基準とした判定タイミングにて、第二送信波に対応する反射波の受信判定が行われる。すなわち、第一送信波は、符号としての機能とともに、後続の送信波に対応する反射波の受信判定に際しての同期機能をも具備する。これにより、反射波とノイズとの識別機能が向上する。また、第一送信波に対応する反射波と第一送信波の直後に送信された送信波に対応する反射波との間に発生する偽符号による誤判定の発生が、良好に抑制され得る。さらに、偽符号は、複数の反射波をオーバラップして受信した場合にも発生し得る。この場合、信頼性の高い、オーバラップしていない先頭ビットを基準に後続ビットを判定することで、精度良い判定が可能となる。したがって、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。

第５の観点によれば、第１～第４の観点において、少なくとも第一送信波は、周波数変調により符号化されている。これにより、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。特に、周波数シフト量の検出精度、および、判定タイミングの設定精度が向上する。

第６の観点によれば、第５の観点において、少なくとも第一送信波は、時間経過とともに周波数がＶ字状または逆Ｖ字状に変化するようにチャープ符号化されている。これにより、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。特に、周波数シフト量の検出精度、および、判定タイミングの設定精度が向上する。

第７の観点によれば、第５および第６の観点において、第一駆動信号は、第一最低周波数と第一最高周波数とによって形成される第一周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成される。また、第二駆動信号は、第二最低周波数と第二最高周波数とによって形成される第二周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成される。さらに、第一周波数帯域と第二周波数帯域とは、互いに部分的に重複するように設定される。

第一送信波に対応する反射波と、第一送信波の直後に送信された第二送信波に対応する反射波との間に、第一駆動信号あるいは第二駆動信号における波形パターンに類似した偽符号状の波形が発生することがあり得る。この点、かかる構成においては、第一駆動信号における周波数帯域である第一周波数帯域と、第二駆動信号における周波数帯域である第二周波数帯域との間に、オフセットが設けられている。このため、例えば、上記の偽符号状の波形の、第一送信波あるいは第二送信波に対応する参照信号との一致の程度が低下する。あるいは、上記の偽符号状の波形に対応する、周波数シフトあるいは相対速度の算出値と、反射波における他の部分に対応する、周波数シフトあるいは相対速度の算出値との、整合性が低下する。よって、偽符号による誤判定の発生が、良好に抑制され得る。したがって、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。

第８の観点によれば、第７の観点における第一周波数帯域および第二周波数帯域は、送信部の共振周波数を含むように設定されている。これにより、送信波の音圧および反射波の受信感度が向上する。

第９の観点によれば、第７および第８の観点において、第一最低周波数よりも第二最低周波数の方が高周波数となり、且つ、第一最高周波数よりも第二最高周波数の方が高周波数となる。あるいは、第一最低周波数よりも第二最低周波数の方が低周波数となり、且つ、第一最高周波数よりも第二最高周波数の方が低周波数となる。これにより、第一駆動信号における周波数帯域である第一周波数帯域と、第二駆動信号における周波数帯域である周波数帯域との間のオフセットが、良好に設定され得る。

第１０の観点によれば、第１の観点における検知部は、第一駆動信号に対応する参照信号と第二駆動信号に対応する参照信号とを一体化した合成参照信号に基づいて、反射波の受信判定を行う。

かかる構成においては、送信処理開始から送信処理終了までの間に、各々が駆動信号における波形パターンに応じて符号化された複数の送信波が送信される。これら複数の送信波には、第一駆動信号における波形パターンに応じて符号化された第一送信波が含まれる。また、これら複数の送信波には、第二駆動信号における波形パターンに応じて符号化され第一送信波の後に送信される第二送信波が含まれる。このため、これら複数の送信波が物体に反射されて生じた反射波が受信波として受信器に受信された場合、受信波には、第一送信波に対応する反射波と、第一送信波の後に送信された第二送信波に対応する反射波とが含まれる。ここで、反射波の受信判定に際しては、第一駆動信号に対応する参照信号と第二駆動信号に対応する参照信号とを一体化した合成参照信号が用いられる。したがって、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。

第１１の観点によれば、第１０の観点における検知部は、周波数シフト検出部を有している。周波数シフト検出部は、移動体と物体との相対速度による送信波と反射波との間の周波数シフト量を検出する。また、この検知部は、反射波から検出した周波数シフト量に基づいて、反射波の受信判定を行う。

かかる構成においては、送信波に対応する反射波から、移動体とその周囲の物体との相対速度による周波数シフト量が検出される。ここで、送信波および反射波の伝播速度である音速は、移動体およびその周囲の物体の移動速度に比して充分速い。このため、連続的に送信される複数の送信波に対応する送受信中は、周波数シフト量すなわち相対速度は不変であるとみなすことが可能である。そこで、検知部は、送信波に対応する反射波から検出した周波数シフト量に基づいて、反射波の受信判定を行う。これにより、移動体とその周囲の物体とが相対移動している場合における受信判定精度を、よりいっそう向上することが可能となる。また、合成参照信号における先頭ビット部である、第一駆動信号に対応する参照信号を用いて周波数シフト量すなわち相対速度を検出し、これを基準として後続ビットの判定を行うことで、計算負荷が可及的に軽減され得る。

第１２の観点によれば、第１０および第１１の観点において、少なくとも第一送信波は、周波数変調により符号化されている。これにより、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。特に、周波数シフト量の検出精度が向上する。

第１３の観点によれば、第１２の観点において、少なくとも第一送信波は、時間経過とともに周波数がＶ字状または逆Ｖ字状に変化するようにチャープ符号化されている。これにより、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。特に、周波数シフト量の検出精度が向上する。

第１４の観点によれば、第１２および第１３の観点において、第一駆動信号は、第一最低周波数と第一最高周波数とによって形成される第一周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成されている。また、第二駆動信号は、第二最低周波数と第二最高周波数とによって形成される第二周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成されている。さらに、第一周波数帯域と第二周波数帯域とは、互いに部分的に重複するように設定されている。

第一送信波に対応する反射波と、第一送信波の直後に送信された送信波に対応する反射波との間に、第一駆動信号あるいは第二駆動信号における波形パターンに類似した偽符号状の波形が発生することがあり得る。この点、かかる構成においては、第一駆動信号における周波数帯域である第一周波数帯域と、第二駆動信号における周波数帯域である周波数帯域との間に、オフセットが設けられている。このため、上記の偽符号状の波形の、第一送信波あるいは第二送信波に対応する反射波との一致の程度が低下する。あるいは、上記の偽符号状の波形に対応する、周波数シフトあるいは相対速度の算出値と、反射波における他の部分に対応する、周波数シフトあるいは相対速度の算出値との、整合性が低下する。よって、偽符号による誤判定の発生が、良好に抑制され得る。したがって、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。

第１５の観点によれば、第１４の観点における第一周波数帯域および第二周波数帯域は、送信部の共振周波数を含むように設定されている。これにより、送信波の音圧および反射波の受信感度が向上する。

第１６の観点によれば、第１４および第１５の観点において、第一最低周波数よりも第二最低周波数の方が高周波数となり、且つ、第一最高周波数よりも第二最高周波数の方が高周波数となる。あるいは、第一最低周波数よりも第二最低周波数の方が低周波数となり、且つ、第一最高周波数よりも第二最高周波数の方が低周波数となる。これにより、第一駆動信号における周波数帯域である第一周波数帯域と、第二駆動信号における周波数帯域である周波数帯域との間のオフセットが、良好に設定され得る。

第１７の観点によれば、移動体の周囲の物体を検知する物体検知方法は、駆動信号生成部と検知部とを用いる。駆動信号生成部は、超音波である送信波を外部に向けて送信する送信器を備えた送信部を駆動する駆動信号を生成して、当該駆動信号を送信部に向けて出力する。駆動信号生成部により、第一駆動信号および第二駆動信号を生成して送信部に向けて出力する。第一駆動信号は、第一送信波に対応する駆動信号である。第二駆動信号は、第二送信波に対応する駆動信号である。第一送信波および第二送信波は、送信波の送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信され且つ各々が波形パターンに応じて符号化される複数の送信波に含まれる。第二送信波は、第一送信波の後に送信される。検知部は、送信波の物体による反射波を含む受信波を受信する受信器による受信結果に対応する受信信号に基づいて、物体を検知する。検知部により、受信信号における波形パターンに対応する周波数信号と、第一駆動信号における波形パターンに対応する参照信号とに基づいて、反射波の受信判定を行う。これにより、識別精度を従来よりも向上することが可能となる。

具体的には、かかる方法によれば、送信処理開始から送信処理終了までの間に、各々が駆動信号における波形パターンに応じて符号化された複数の送信波が送信される。これら複数の送信波には、第一駆動信号における波形パターンに応じて符号化された第一送信波が含まれる。また、これら複数の送信波には、第二駆動信号における波形パターンに応じて符号化され第一送信波の後に送信される第二送信波が含まれる。このため、これら複数の送信波が物体に反射されて生じた反射波が受信波として受信器に受信された場合、受信波には、第一送信波に対応する反射波と、第一送信波の後に送信された第二送信波に対応する反射波とが含まれる。ここで、反射波の受信判定に際しては、第一駆動信号すなわち第一送信波における波形パターンに対応する参照信号が少なくとも用いられる。

第１８の観点によれば、第１７の観点に係る方法は、検知部により、以下の処理を実行する。第一駆動信号における波形パターンに対応する参照信号である第一参照信号に基づいて、第一送信波に対応する反射波の受信判定を行う。また、第二駆動信号における波形パターンに対応する参照信号である第二参照信号に基づいて、第二送信波に対応する反射波の受信判定を行う。

かかる方法においては、第一駆動信号における波形パターンに応じて符号化された第一送信波に対応する反射波の受信判定が、第一駆動信号における波形パターンに対応する第一参照信号に基づいて行われる。また、第二駆動信号における波形パターンに応じて符号化された第二送信波に対応する反射波の受信判定が、第二駆動信号における波形パターンに対応する第二参照信号に基づいて行われる。これにより、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。

第１９の観点によれば、第１７および第１８の観点に係る方法は、検知部により、以下の処理を実行する。移動体と物体との相対速度による送信波と反射波との間の周波数シフト量を検出する。また、第一送信波に対応する反射波から検出した周波数シフト量に基づいて、第二送信波に対応する反射波の受信判定を行う。

かかる方法においては、第一送信波に対応する反射波から、移動体とその周囲の物体との相対速度による周波数シフト量が検出される。ここで、送信波および反射波の伝播速度である音速は、移動体およびその周囲の物体の移動速度に比して充分速い。このため、第一送信波の送受信時と、後続する第二送信波の送受信時とで、周波数シフト量すなわち相対速度は不変であるとみなすことが可能である。そこで、かかる方法は、第一送信波に対応する反射波から検出した周波数シフト量に基づいて、後続の第二送信波に対応する反射波の受信判定を行う。すなわち、第一送信波は、符号としての機能とともに、後続の送信波に対応する反射波の受信判定に際してのドップラーシフト補正機能をも具備する。これにより、移動体とその周囲の物体とが相対移動している場合における受信判定精度を、よりいっそう向上することが可能となる。

第２０の観点によれば、第１７～第１９の観点に係る方法は、検知部により、以下の処理を実行する。第一送信波に対応する反射波の受信判定結果に基づいて基準時刻を設定する。また、設定した基準時刻を基準として判定タイミングを設定する。また、設定した判定タイミングにて、第二送信波に対応する反射波の受信判定を行う。

かかる方法においては、第一送信波に対応する反射波の受信判定結果に基づいて設定した基準時刻を基準とした判定タイミングにて、第二送信波に対応する反射波の受信判定が行われる。すなわち、第一送信波は、符号としての機能とともに、後続の送信波に対応する反射波の受信判定に際しての同期機能をも具備する。これにより、反射波とノイズとの識別機能が向上する。また、第一送信波に対応する反射波と第一送信波の直後に送信された送信波に対応する反射波との間に発生する偽符号による誤判定の発生が、良好に抑制され得る。さらに、偽符号は、複数の反射波をオーバラップして受信した場合にも発生し得る。この場合、信頼性の高い、オーバラップしていない先頭ビットを基準に後続ビットを判定することで、精度良い判定が可能となる。したがって、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。

第２１の観点によれば、第１７～第２０の観点に係る方法は、少なくとも第一送信波を、周波数変調により符号化する。これにより、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。特に、周波数シフト量の検出精度、および、判定タイミングの設定精度が向上する。

第２２の観点によれば、第２１の観点に係る方法は、少なくとも第一送信波を、時間経過とともに周波数がＶ字状または逆Ｖ字状に変化するようにチャープ符号化する。これにより、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。特に、周波数シフト量の検出精度、および、判定タイミングの設定精度が向上する。

第２３の観点によれば、第２１および第２２の観点に係る方法は、以下の処理を実行する。第一駆動信号を、第一最低周波数と第一最高周波数とによって形成される第一周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成する。第二駆動信号を、第二最低周波数と第二最高周波数とによって形成され前記第一周波数帯域と部分的に重複する第二周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成する。

第一送信波に対応する反射波と、第一送信波の直後に送信された送信波に対応する反射波との間に、第一駆動信号あるいは第二駆動信号における波形パターンに類似した偽符号状の波形が発生することがあり得る。この点、かかる方法においては、第一駆動信号における周波数帯域である第一周波数帯域と、第二駆動信号における周波数帯域である周波数帯域との間に、オフセットが設けられている。このため、上記の偽符号状の波形の、第一送信波あるいは第二送信波に対応する反射波との一致の程度が低下する。あるいは、上記の偽符号状の波形に対応する、周波数シフトあるいは相対速度の算出値と、反射波における他の部分に対応する、周波数シフトあるいは相対速度の算出値との、整合性が低下する。よって、偽符号による誤判定の発生が、良好に抑制され得る。したがって、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。

第２４の観点によれば、第２３の観点に係る方法は、第一周波数帯域および第二周波数帯域を、送信部の共振周波数を含むように設定する。これにより、送信波の音圧および反射波の受信感度が向上する。

第２５の観点によれば、第２３および第２４の観点に係る方法は、第二最低周波数を第一最低周波数よりも高周波数とし、且つ、第二最高周波数を第一最高周波数よりも高周波数とする。あるいは、かかる方法は、第二最低周波数を第一最低周波数よりも低周波数とし、且つ、第二最高周波数を第一最高周波数よりも低周波数とする。これにより、第一駆動信号における周波数帯域である第一周波数帯域と、第二駆動信号における周波数帯域である周波数帯域との間のオフセットが、良好に設定され得る。

第２６の観点によれば、第１７の観点に係る方法は、検知部により、第一駆動信号に対応する参照信号と第二駆動信号に対応する参照信号とを一体化した合成参照信号に基づいて、反射波の受信判定を行う。

かかる方法においては、送信処理開始から送信処理終了までの間に、各々が駆動信号における波形パターンに応じて符号化された複数の送信波が送信される。これら複数の送信波には、第一駆動信号における波形パターンに応じて符号化された第一送信波が含まれる。また、これら複数の送信波には、第二駆動信号における波形パターンに応じて符号化され第一送信波の後に送信される第二送信波が含まれる。このため、これら複数の送信波が物体に反射されて生じた反射波が受信波として受信器に受信された場合、受信波には、第一送信波に対応する反射波と、第一送信波の後に送信された第二送信波に対応する反射波とが含まれる。ここで、反射波の受信判定に際しては、第一駆動信号に対応する参照信号と第二駆動信号に対応する参照信号とを一体化した合成参照信号が用いられる。したがって、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。

第２７の観点によれば、第１７の観点に係る方法は、検知部により、以下の処理を実行する。移動体と物体との相対速度による送信波と反射波との間の周波数シフト量を検出する。第一送信波に対応する反射波から検出した周波数シフト量に基づいて、第二送信波に対応する反射波の受信判定を行う。

かかる方法においては、送信波に対応する反射波から、移動体とその周囲の物体との相対速度による周波数シフト量が検出される。ここで、送信波および反射波の伝播速度である音速は、移動体およびその周囲の物体の移動速度に比して充分速い。このため、連続的に送信される複数の送信波に対応する送受信中は、周波数シフト量すなわち相対速度は不変であるとみなすことが可能である。そこで、かかる方法は、送信波に対応する反射波から検出した周波数シフト量に基づいて、反射波の受信判定を行う。これにより、移動体とその周囲の物体とが相対移動している場合における受信判定精度を、よりいっそう向上することが可能となる。また、合成参照信号における先頭ビット部である、第一駆動信号に対応する参照信号を用いて周波数シフト量すなわち相対速度を検出し、これを基準として後続ビットの判定を行うことで、計算負荷が可及的に軽減され得る。

第２８の観点によれば、第２６および第２７の観点に係る方法は、少なくとも第一送信波を、周波数変調により符号化する。これにより、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。特に、周波数シフト量の検出精度の設定精度が向上する。

第２９の観点によれば、第２８の観点に係る方法は、少なくとも第一送信波を、時間経過とともに周波数がＶ字状または逆Ｖ字状に変化するようにチャープ符号化する。これにより、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。特に、周波数シフト量の検出精度が向上する。

第３０の観点によれば、第２８および第２９の観点に係る方法は、以下の処理を実行する。第一駆動信号を、第一最低周波数と第一最高周波数とによって形成される第一周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成する。第二駆動信号を、第二最低周波数と第二最高周波数とによって形成され前記第一周波数帯域と部分的に重複する第二周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成する。

第一送信波に対応する反射波と、第一送信波の直後に送信された送信波に対応する反射波との間に、第一駆動信号あるいは第二駆動信号における波形パターンに類似した偽符号状の波形が発生することがあり得る。この点、かかる方法においては、第一駆動信号における周波数帯域である第一周波数帯域と、第二駆動信号における周波数帯域である周波数帯域との間に、オフセットが設けられている。このため、上記の偽符号状の波形の、第二送信波に対応する反射波との一致の程度が低下する。あるいは、上記の偽符号状の波形に対応する、周波数シフトあるいは相対速度の算出値と、反射波における他の部分に対応する、周波数シフトあるいは相対速度の算出値との、整合性が低下する。よって、偽符号による誤判定の発生が、良好に抑制され得る。したがって、受信判定精度をよりいっそう向上することが可能となる。

第３１の観点によれば、第３０の観点における第一周波数帯域および第二周波数帯域を、送信部の共振周波数を含むように設定する。これにより、送信波の音圧および反射波の受信感度が向上する。

第３２の観点によれば、第３０および第３１の観点に係る方法は、第二最低周波数を第一最低周波数よりも高周波数とし、且つ、第二最高周波数を第一最高周波数よりも高周波数とする。あるいは、かかる方法は、第二最低周波数を第一最低周波数よりも低周波数とし、且つ、第二最高周波数を第一最高周波数よりも低周波数とする。これにより、第一駆動信号における周波数帯域である第一周波数帯域と、第二駆動信号における周波数帯域である周波数帯域との間のオフセットが、良好に設定され得る。

１ 物体検知装置
２０Ａ 送信部
２１ トランスデューサ（送信器、受信器）
３ 駆動信号生成部
５１ 送信制御部
５２ 検知部
５２２ 周波数シフト検出部
５２３ 基準時刻設定部
５２４ タイミング設定部
５２５ 受信判定部

Claims (27)

1. 移動体（Ｖ）に搭載されることで当該移動体の周囲の物体（Ｂ）を検知するように構成された物体検知装置（１）であって、
   超音波である送信波を外部に向けて送信する送信器（２１）を備えた送信部（２０Ａ）を駆動する駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するように設けられた駆動信号生成部（３）と、
   前記送信波の前記物体による反射波を含む受信波を受信する受信器（２１）による受信結果に対応する受信信号に基づいて、前記物体を検知するように設けられた検知部（５２）と、
   を備え、
   前記駆動信号生成部は、前記送信波の送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信され且つ各々が波形パターンに応じて符号化される複数の前記送信波に含まれる第一送信波に対応する前記駆動信号である第一駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するとともに、前記複数の前記送信波に含まれ前記第一送信波の後に送信される第二送信波に対応する前記駆動信号である第二駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力し、
   前記検知部は、
   前記受信信号における波形パターンに対応する周波数信号と、前記第一駆動信号における波形パターンに対応する参照信号とに基づいて、前記反射波の受信判定を行うものであって、
   前記移動体と前記物体との相対速度による前記送信波と前記反射波との間の周波数シフト量を検出する周波数シフト検出部（５２２）を有し、
   前記第一送信波に対応する前記反射波から検出した前記周波数シフト量に基づいて、前記第二送信波に対応する前記反射波の受信判定を行う、
   物体検知装置。
2. 前記検知部は、
   前記第一駆動信号における波形パターンに対応する前記参照信号である第一参照信号に基づいて、前記第一送信波に対応する前記反射波の受信判定を行うとともに、
   前記第二駆動信号における波形パターンに対応する前記参照信号である第二参照信号に基づいて、前記第二送信波に対応する前記反射波の受信判定を行う、
   請求項１に記載の物体検知装置。
3. 前記検知部は、
   前記第一送信波に対応する前記反射波の受信判定結果に基づいて基準時刻を設定する基準時刻設定部（５２５）と、
   前記基準時刻設定部にて設定した前記基準時刻を基準として判定タイミングを設定するタイミング設定部（５２６）と、
   前記タイミング設定部にて設定した前記判定タイミングにて、前記第二送信波に対応する前記反射波の受信判定を行う受信判定部（５２３）と、
   を有する、
   請求項１または２に記載の物体検知装置。
4. 少なくとも前記第一送信波は、周波数変調により符号化されている、
   請求項１～３のいずれか１つに記載の物体検知装置。
5. 少なくとも前記第一送信波は、時間経過とともに周波数がＶ字状または逆Ｖ字状に変化するようにチャープ符号化されている、
   請求項４に記載の物体検知装置。
6. 前記第一駆動信号は、第一最低周波数と第一最高周波数とによって形成される第一周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成され、
   前記第二駆動信号は、第二最低周波数と第二最高周波数とによって形成される第二周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成され、
   前記第一周波数帯域と前記第二周波数帯域とは、互いに部分的に重複するように設定された、
   請求項４または５に記載の物体検知装置。
7. 前記第一周波数帯域および前記第二周波数帯域は、前記送信部の共振周波数を含むように設定された、
   請求項６に記載の物体検知装置。
8. 前記第一最低周波数よりも前記第二最低周波数の方が高周波数となり、且つ、前記第一最高周波数よりも前記第二最高周波数の方が高周波数となる、
   または、
   前記第一最低周波数よりも前記第二最低周波数の方が低周波数となり、且つ、前記第一最高周波数よりも前記第二最高周波数の方が低周波数となる、
   請求項６または７に記載の物体検知装置。
9. 前記検知部は、前記第一駆動信号に対応する前記参照信号と前記第二駆動信号に対応する前記参照信号とを一体化した合成参照信号に基づいて、前記反射波の受信判定を行う、
   請求項１、２、および４～８のうちのいずれか１つに記載の物体検知装置。
10. 移動体（Ｖ）に搭載されることで当該移動体の周囲の物体（Ｂ）を検知するように構成された物体検知装置（１）であって、
    超音波である送信波を外部に向けて送信する送信器（２１）を備えた送信部（２０Ａ）を駆動する駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するように設けられた駆動信号生成部（３）と、
    前記送信波の前記物体による反射波を含む受信波を受信する受信器（２１）による受信結果に対応する受信信号に基づいて、前記物体を検知するように設けられた検知部（５２）と、
    を備え、
    前記駆動信号生成部は、前記送信波の送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信され且つ各々が波形パターンに応じて符号化される複数の前記送信波に含まれる第一送信波に対応する前記駆動信号である第一駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するとともに、前記複数の前記送信波に含まれ前記第一送信波の後に送信される第二送信波に対応する前記駆動信号である第二駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力し、
    前記検知部は、
    前記受信信号における波形パターンに対応する周波数信号と、前記第一駆動信号における波形パターンに対応する参照信号とに基づいて、前記反射波の受信判定を行うものであって、
    前記第一送信波に対応する前記反射波の受信判定結果に基づいて基準時刻を設定する基準時刻設定部（５２５）と、
    前記基準時刻設定部にて設定した前記基準時刻を基準として判定タイミングを設定するタイミング設定部（５２６）と、
    前記タイミング設定部にて設定した前記判定タイミングにて、前記第二送信波に対応する前記反射波の受信判定を行う受信判定部（５２３）と、
    を有する、
    物体検知装置。
11. 前記検知部は、
    前記第一駆動信号における波形パターンに対応する前記参照信号である第一参照信号に基づいて、前記第一送信波に対応する前記反射波の受信判定を行うとともに、
    前記第二駆動信号における波形パターンに対応する前記参照信号である第二参照信号に基づいて、前記第二送信波に対応する前記反射波の受信判定を行う、
    請求項１０に記載の物体検知装置。
12. 少なくとも前記第一送信波は、周波数変調により符号化されている、
    請求項１０または１１に記載の物体検知装置。
13. 少なくとも前記第一送信波は、時間経過とともに周波数がＶ字状または逆Ｖ字状に変化するようにチャープ符号化されている、
    請求項１２に記載の物体検知装置。
14. 前記第一駆動信号は、第一最低周波数と第一最高周波数とによって形成される第一周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成され、
    前記第二駆動信号は、第二最低周波数と第二最高周波数とによって形成される第二周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成され、
    前記第一周波数帯域と前記第二周波数帯域とは、互いに部分的に重複するように設定された、
    請求項１２または１３に記載の物体検知装置。
15. 前記第一周波数帯域および前記第二周波数帯域は、前記送信部の共振周波数を含むように設定された、
    請求項１４に記載の物体検知装置。
16. 前記第一最低周波数よりも前記第二最低周波数の方が高周波数となり、且つ、前記第一最高周波数よりも前記第二最高周波数の方が高周波数となる、
    または、
    前記第一最低周波数よりも前記第二最低周波数の方が低周波数となり、且つ、前記第一最高周波数よりも前記第二最高周波数の方が低周波数となる、
    請求項１４または１５に記載の物体検知装置。
17. 前記検知部は、前記第一駆動信号に対応する前記参照信号と前記第二駆動信号に対応する前記参照信号とを一体化した合成参照信号に基づいて、前記反射波の受信判定を行う、
    請求項１２～１６のいずれか１つに記載の物体検知装置。
18. 移動体（Ｖ）に搭載されることで当該移動体の周囲の物体（Ｂ）を検知するように構成された物体検知装置（１）であって、
    超音波である送信波を外部に向けて送信する送信器（２１）を備えた送信部（２０Ａ）を駆動する駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するように設けられた駆動信号生成部（３）と、
    前記送信波の前記物体による反射波を含む受信波を受信する受信器（２１）による受信結果に対応する受信信号に基づいて、前記物体を検知するように設けられた検知部（５２）と、
    を備え、
    前記駆動信号生成部は、前記送信波の送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信され且つ各々が波形パターンに応じて符号化される複数の前記送信波に含まれる第一送信波に対応する前記駆動信号である第一駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するとともに、前記複数の前記送信波に含まれ前記第一送信波の後に送信される第二送信波に対応する前記駆動信号である第二駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力し、
    前記検知部は、前記受信信号における波形パターンに対応する周波数信号と、前記第一駆動信号における波形パターンに対応する参照信号とに基づいて、前記反射波の受信判定を行い、
    前記第一送信波および前記第二送信波は、周波数変調により符号化され、
    前記第一駆動信号は、第一最低周波数と第一最高周波数とによって形成される第一周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成され、
    前記第二駆動信号は、第二最低周波数と第二最高周波数とによって形成される第二周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成され、
    前記第一周波数帯域と前記第二周波数帯域とは、互いに部分的に重複するように設定され、
    前記第一周波数帯域および前記第二周波数帯域は、前記送信部の共振周波数を含むように設定された、
    物体検知装置。
19. 前記検知部は、
    前記第一駆動信号における波形パターンに対応する前記参照信号である第一参照信号に基づいて、前記第一送信波に対応する前記反射波の受信判定を行うとともに、
    前記第二駆動信号における波形パターンに対応する前記参照信号である第二参照信号に基づいて、前記第二送信波に対応する前記反射波の受信判定を行う、
    請求項１８に記載の物体検知装置。
20. 少なくとも前記第一送信波は、時間経過とともに周波数がＶ字状または逆Ｖ字状に変化するようにチャープ符号化されている、
    請求項１８または１９に記載の物体検知装置。
21. 前記第一最低周波数よりも前記第二最低周波数の方が高周波数となり、且つ、前記第一最高周波数よりも前記第二最高周波数の方が高周波数となる、
    または、
    前記第一最低周波数よりも前記第二最低周波数の方が低周波数となり、且つ、前記第一最高周波数よりも前記第二最高周波数の方が低周波数となる、
    請求項１８～２０のいずれか１つに記載の物体検知装置。
22. 前記検知部は、前記第一駆動信号に対応する前記参照信号と前記第二駆動信号に対応する前記参照信号とを一体化した合成参照信号に基づいて、前記反射波の受信判定を行う、
    請求項１８～２１のいずれか１つに記載の物体検知装置。
23. 移動体（Ｖ）に搭載されることで当該移動体の周囲の物体（Ｂ）を検知するように構成された物体検知装置（１）であって、
    超音波である送信波を外部に向けて送信する送信器（２１）を備えた送信部（２０Ａ）を駆動する駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するように設けられた駆動信号生成部（３）と、
    前記送信波の前記物体による反射波を含む受信波を受信する受信器（２１）による受信結果に対応する受信信号に基づいて、前記物体を検知するように設けられた検知部（５２）と、
    を備え、
    前記駆動信号生成部は、前記送信波の送信処理開始から送信処理終了までの間に連続的に送信され且つ各々が波形パターンに応じて符号化される複数の前記送信波に含まれる第一送信波に対応する前記駆動信号である第一駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力するとともに、前記複数の前記送信波に含まれ前記第一送信波の後に送信される第二送信波に対応する前記駆動信号である第二駆動信号を生成して前記送信部に向けて出力し、
    前記検知部は、
    前記受信信号における波形パターンに対応する周波数信号と、前記第一駆動信号における波形パターンに対応する参照信号とに基づいて、前記反射波の受信判定を行うものであって、
    前記第一駆動信号に対応する前記参照信号と前記第二駆動信号に対応する前記参照信号とを一体化した合成参照信号に基づいて、前記反射波の受信判定を行う、
    物体検知装置。
24. 少なくとも前記第一送信波は、周波数変調により符号化されている、
    請求項２３に記載の物体検知装置。
25. 少なくとも前記第一送信波は、時間経過とともに周波数がＶ字状または逆Ｖ字状に変化するようにチャープ符号化されている、
    請求項２４に記載の物体検知装置。
26. 前記第一駆動信号は、第一最低周波数と第一最高周波数とによって形成される第一周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成され、
    前記第二駆動信号は、第二最低周波数と第二最高周波数とによって形成される第二周波数帯域にて時間経過とともに周波数が変化するように形成され、
    前記第一周波数帯域と前記第二周波数帯域とは、互いに部分的に重複するように設定された、
    請求項２４または２５に記載の物体検知装置。
27. 前記第一最低周波数よりも前記第二最低周波数の方が高周波数となり、且つ、前記第一最高周波数よりも前記第二最高周波数の方が高周波数となる、
    または、
    前記第一最低周波数よりも前記第二最低周波数の方が低周波数となり、且つ、前記第一最高周波数よりも前記第二最高周波数の方が低周波数となる、
    請求項２６に記載の物体検知装置。

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