WO2015118804A1

WO2015118804A1 - 物体検知装置

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Publication number: WO2015118804A1
Application number: PCT/JP2015/000149
Authority: WO
Inventors: 隼人成瀬; 晃寿上田; 彰吾相良
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2015-08-13
Also published as: US10180491B2; CN105960597A; JPWO2015118804A1; US20160334505A1; EP3104192A4; EP3104192A1; JP6413097B2

Abstract

　車両に取り付けられる物体検知装置は、送信部と、受信部と、測定部と、判断部と、を有する。送信部は車両の周囲の空間に信号波を間欠的に送信する。受信部は物体からの反射波を受信する。測定部は受信部が受信した反射波に基づいて物体までの距離を測定する。判断部は、測定部が測定した距離が判定距離範囲内であった場合、物体が異常接近していると判断するとともに、物体が異常接近していると判断した回数をカウントし、この回数が閾値に達すると、送信部と受信部との少なくとも何れか一方に異常が生じていると判断する。

Description

物体検知装置

　本発明は、超音波や電磁波などの信号波を発することによって得られる反射波に基づいて物体を検知する物体検知装置に関する。

　従来の物体検知装置の一例であるレーダ装置は、車両の前方に電磁波を送信して、車両前方に位置する障害物（物体）からの反射波を信号処理して、障害物の有無や障害物までの距離を検知する（例えば、特許文献１）。このレーダ装置は、レーダ傾き検出手段と、車両傾き検出手段とを有する。レーダ傾き検出手段は、車両の走行面と垂直な方向に対するレーダ装置の傾きを検出する。車両傾き検出手段は、走行面と垂直な方向に対する車両の傾きを検出する。そして、レーダ傾き検出手段によって検出されたレーダ装置の傾きと、車両傾き検出手段によって検出された車両の傾きとの関係が、初期時からずれると、レーダ装置は、レーダ装置が垂直方向において軸ずれしていると判断する。

特開２００４－８５２５８号公報

　本発明は、送信部、受信部の異常を簡単な構成で検知できる物体検知装置を提供する。

　本発明の物体検知装置は車両に取り付けられる。この物体検知装置は、送信部と、受信部と、測定部と、判断部とを有する。送信部は車両の周囲の空間に信号波を間欠的に送信する。受信部は物体からの反射波を受信する。測定部は受信部が受信した反射波に基づいて物体までの距離を測定する。判断部は、測定部が測定した距離が判定距離範囲内であった場合、物体が異常接近していると判断するとともに、物体が異常接近していると判断した回数をカウントし、この回数が閾値に達すると、送信部と受信部との少なくとも何れか一方に異常が生じていると判断する。

　車両が走行している状態であれば、物体が異常接近していると継続的に判断される可能性は少ないと考えられる。上記構成では、判断部は、物体が異常接近していると判断した回数をカウントし、この回数が所定の閾値（判定回数）に達すると、送信部及び受信部の少なくとも何れか一方が異常であると判断する。したがって、送信部、受信部の異常を検知するために、送信部、受信部とは別にセンサを設ける必要がなく、簡単な構成で送受信部の異常を検知することができる。

図１は本発明の実施の形態による物体検知装置である障害物検知装置のブロック図である。図２は図１に示す送受信部が車両に取り付けられた状態を示す断面図である。図３は図１に示す障害物検知装置を搭載した車両が平地を走行している状態の説明図である。図４Ａは図３に示す車両が上り坂を登り切る手前の状態を示す説明図である。図４Ｂは図３に示す車両が上り坂を登り切った状態の説明図である。図５Ａは図３に示す車両が下り坂に入る手前の状態を示す説明図である。図５Ｂは図３に示す車両が下り坂に入った状態を示す説明図である。

　本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の物体検知装置における問題点を説明する。特許文献１に開示されたレーダ装置では、レーダ装置（送信部、受信部）の軸ずれを検出するために、レーダ傾き検出手段や車両傾き検出手段が設けられている。そのため、レーダ装置の構成が複雑になり、コストアップを招く。

　以下、本発明の実施の形態による物体検知装置として、自動車の周囲に存在する障害物を検知する障害物検知装置１に適用した例について、図面を参照しながら説明する。なお、障害物検知装置１は自動車の周囲に存在する障害物を検知するものに限定されず、陸上を走行する車両であれば、自動二輪車や鉄道車両や無限軌道車などの車両にも適用が可能である。また、物体検知装置は障害物以外の対象物（人間も含む）を検知してもよい。

　図１は本実施の形態による障害物検知装置（物体検知装置）１のブロック図である。図２は送受信部１１Ａがリアバンパ２１に取り付けられた状態を示している。図３は障害物検知装置１が取り付けられた車両２０の外観図である。

　障害物検知装置１は、判断部１０と、送受信部１１Ａ、１１Ｂと、測定部１４とを有する。送受信部１１Ａ、１１Ｂはそれぞれ、送信部１２と受信部１３とを含む。送信部１２は、車両２０の周囲の空間に信号波を間欠的に送信する。受信部１３は、信号波が物体により反射されることにより生じる反射波を受信する。測定部１４は、受信部１３が受信した反射波に基づいて物体までの距離を測定する。また、障害物検知装置１は、上記の構成要素に加えて、車速取得部１５と、加速度取得部１６と、出力部１７と、記憶部１８とを有してもよい。

　送受信部１１Ａ、１１Ｂは車両２０の外装部分、例えば図３に示すリアバンパ２１の左右にそれぞれ取り付けられている。より詳細には、送受信部１１Ａは、図２に示すように、リアバンパ２１の表側に入出力面１１１を露出させた状態で、リアバンパ２１の裏側に取り付けられている。送受信部１１Ｂのリアバンパ２１への取付状態は送受信部１１Ａと同様であるので、その説明は省略する。なお、送受信部１１Ａ、１１Ｂの取付位置はリアバンパ２１に限定されず、フロントバンパ２２に取り付けられてもよい。すなわち、送受信部１１Ａ、１１Ｂは、障害物の検知エリアに対応した位置に取り付けられればよい。また、図２では入出力面１１１がリアバンパ２１の表面から車両２０の外側に出っ張っているが、入出力面１１１はリアバンパ２１の表面とほぼ同一面を構成するように取り付けられていてもよい。

　前述のように、送受信部１１Ａ、１１Ｂは、それぞれ、送信部１２と受信部１３とを含む。送受信部１１Ａは、例えばリアバンパ２１の右側に取り付けられて、車両２０の右後方の検知エリアにおいて障害物を監視する。送受信部１１Ｂは、例えばリアバンパ２１の左側に取り付けられて、車両２０の左後方の検知エリアにおいて障害物を監視する。送受信部１１Ａの検知エリアと送受信部１１Ｂの検知エリアは少なくとも一部が重なるように設定されている。送受信部１１Ａの検知エリアと送受信部１１Ｂの検知エリアの境界付近には死角ができるが、上記構成によりこの死角は小さくなる。

　送信部１２は、例えば、電圧が印加されることによって伸縮する圧電素子などの超音波振動子（図示せず）を有する。送信部１２における超音波の出力面は、リアバンパ２１の表側に露出した入出力面１１１（図２参照）に配置されている。送信部１２は、測定部１４から送信信号が入力されると、所定のパルス持続時間だけ超音波振動子を振動させ、入出力面１１１からビーム軸Ｃ１に沿ってパルス状の超音波を送信させる。

　受信部１３は、例えば、外部から振動が加えられると電圧を発生する圧電素子などの超音波トランスデューサ（図示せず）を有する。受信部１３における超音波の入力面も、図２に示す入出力面１１１に配置されている。入出力面１１１に超音波（障害物による反射波）が入力されると、受信部１３は、入出力面１１１に入力された超音波を電気信号に変換して増幅した後、波形整形し、受信信号として測定部１４に出力する。

　なお、送受信部１１Ａ、１１Ｂは障害物を検知するために超音波を空間に送信しているが、空間に送信する送信波は超音波（音波）に限定されず、電磁波でもよい。また、送受信部１１Ａ、１１Ｂでは送信部１２および受信部１３がそれぞれ超音波振動子を有しているが、送信部１２と受信部１３とで１つの超音波振動子を共用してもよい。この場合、送信部１２および受信部１３で共用される１つの超音波振動子によって入出力面１１１から超音波が送信され、入出力面１１１に入力された超音波が電気信号に変換される。また、リアバンパ２１に２組の送受信部１１Ａ、１１Ｂが設けられているが、送受信部の数は１個でも３個以上でもよい。

　測定部１４は、送受信部１１Ａ、１１Ｂを個別に駆動して超音波をそれぞれ送信させる。また測定部１４は、送受信部１１Ａ、１１Ｂから入力される信号をもとに、送受信部１１Ａ、１１Ｂの各々の検知エリアにおいて障害物の有無および障害物までの距離を測定する。

　次に、測定部１４が送受信部１１Ａを駆動して、障害物の有無および障害物までの距離を測定するための構成について説明する。測定部１４は、送受信部１１Ａ、１１Ｂの送信部１２にそれぞれ、所定の周期で送信信号を出力する。送信部１２はこの送信信号を受けて所定の周期でパルス状の超音波を送信する。測定部１４は、送信部１２に送信信号を出力した後に受信部１３から受信信号が入力されると、送信信号を出力してから受信信号が入力されるまでの時間の長さを計測する。つまり測定部１４は、送受信部１１Ａ、１１Ｂと障害物との間を超音波が往復するのに要したそれぞれの伝搬時間を求める。測定部１４は、これらの伝搬時間と音速とに基づいて、送受信部１１Ａ、１１Ｂの検知エリアにある障害物までのそれぞれの距離を求め、判断部１０に出力する。

　記憶部１８は、例えばｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　ｅｒａｓａｂｌｅ　ａｎｄ　ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ｒｅａｄ　ｏｎｌｙ　ｍｅｍｏｒｙ（ＥＥＰＲＯＭ）を有する。記憶部１８には、障害物が異常接近しているか否かを判定するための判定距離範囲が予め登録されている。この判定距離範囲は、例えば８０ｃｍ±２０ｃｍに設定されている。なお、判定距離範囲は、所定の距離以下という範囲に設定されてもよい。例えば、判定距離範囲は８０ｃｍ以下に設定されていてもよい。

　また、記憶部１８には、異常接近の判断を確定させるか否かを判断する基準として第１基準回数が予め登録されている。第１基準回数は例えば数回、すなわち、１回以上、１０回未満の所定の回数である。さらに、記憶部１８には、送受信部１１Ａ、１１Ｂに異常が発生しているか否かを判断する基準として第２基準回数が予め登録されている。第２基準回数は送信部１２と受信部１３との少なくとも何れか一方に異常が生じていると判断するための閾値であり、例えば数十回である。以下の説明では第２基準回数は７５回に設定されている。

　判断部１０は、例えばマイクロコンピュータを有し、測定部１４から入力される距離の測定値に基づき、障害物の異常接近の有無や、送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常の有無を判断する。上述のように測定部１４は、送受信部１１Ａによって検知される障害物までの距離と、送受信部１１Ｂによって検知される障害物までの距離を別個に求めて、判断部１０に出力している。判断部１０は、送受信部１１Ａによって検知される障害物までの距離に基づき、送受信部１１Ａによって検知される障害物の異常接近や送受信部１１Ａの異常の有無を判断する。また、判断部１０は、送受信部１１Ｂによって検知される障害物までの距離に基づき、送受信部１１Ｂによって検知される障害物の異常接近や送受信部１１Ｂの異常の有無を判断する。すなわち、判断部１０は、測定部１４が測定した距離が所定の範囲内、つまり判定距離範囲内であった場合、物体が異常接近していると判断する。また、判断部１０は、物体が異常接近していると判断した回数をカウントし、この回数が閾値に達すると、送信部１２と受信部１３との少なくとも何れか一方に異常が生じていると判断する。

　判断部１０は、送受信部１１Ａ、１１Ｂのうち少なくとも何れか一方の検知エリアで障害物が異常接近していると判断すると、障害物の異常接近を報知する信号を出力部１７に出力する。また、判断部１０は、送受信部１１Ａまたは送受信部１１Ｂの異常を検知すると、異常の発生を報知する信号を出力部１７に出力する。

　車速取得部１５は、例えば車両２０に設けられたコントローラ（図示せず）から車速の情報を取得し、車速の情報を判断部１０に出力する。

　加速度取得部１６は、送受信部１１Ａ、１１Ｂと一体的に設けられた３次元加速度センサ（以下、加速度センサ）１６１を有する。加速度センサ１６１は重力方向に対する送受信部１１Ａ、１１Ｂの傾きを検出する。加速度取得部１６は、傾きの検出結果を判断部１０に出力する。すなわち加速度取得部１６は車両２０の鉛直方向に対する傾き情報を判断部１０に出力する。なお、加速度取得部１６は、車両２０に設けられた３次元加速度センサ（図示せず）に接続され、この加速度センサから車両２０の鉛直方向に対する傾き情報を取得してもよい。

　出力部１７は、判断部１０から、障害物の異常接近を報知する信号や、送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常を報知する信号が入力されると、これらの信号を車両２０に設けられた前述のコントローラへ出力する。コントローラは、出力部１７から障害物の異常接近を報知する信号が入力されると、車両２０の乗員に対して、音やサインや光などで障害物の異常接近を報知する。また、コントローラは、出力部１７から送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常を報知する信号が入力されると、車両２０の乗員に対して、音やサインや光などで送受信部１１Ａ、１１Ｂに異常が発生したことを報知し、異常への対応を乗員に促す。

　次に、障害物検知装置１の動作について説明する。測定部１４は、送受信部１１Ａ、１１Ｂの送信部１２にそれぞれ、送信信号を所定の周期で出力する。送信部１２は、測定部１４から送信信号が入力されると、入出力面１１１からパルス状の超音波を車両２０の周囲の空間に送信する。車両２０の周囲に存在する障害物に送信部１２から送信された超音波が当たると、障害物によって超音波が反射される。この反射波が入出力面１１１に入力されると、送受信部１１Ａ、１１Ｂの受信部１３はそれぞれ、超音波を電気信号に変換し、この電気信号を増幅し、波形整形して得られた受信信号を測定部１４に出力する。

　測定部１４は、送受信部１１Ａに送信信号を出力した後に送受信部１１Ａから受信信号が入力されると、送受信部１１Ａによって検知された障害物までの距離を求め、距離の測定値を判断部１０に出力する。同様に、測定部１４は、送受信部１１Ｂに送信信号を出力した後に送受信部１１Ｂから受信信号が入力されると、送受信部１１Ｂによって検知された障害物までの距離を求め、距離の測定値を判断部１０に出力する。

　判断部１０は、測定部１４から距離の測定値が入力されると、障害物の異常接近の有無や送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常の有無を判断する。以下では、判断部１０が、送受信部１１Ａによって検知される障害物までの距離から障害物の異常接近や送受信部１１Ａの異常の有無を判断する動作について説明する。判断部１０が、送受信部１１Ｂによって検知される障害物までの距離から障害物の異常接近や送受信部１１Ｂの異常の有無を判断する動作は、送受信部１１Ａの場合と同様であるので、その説明は省略する。

　判断部１０は、送受信部１１Ａによって検知された障害物までの距離の測定値が測定部１４から入力されると、この距離の測定値が、記憶部１８から読み出した判定距離範囲内であるか否かを判断する。

　判断部１０は、距離の測定値が判定距離範囲内であれば、障害物が異常接近していると判断し、障害物が異常接近していると判断した回数（以下、異常判断回数という）をカウントする。つまり異常判断回数を例えば１つ増加する。異常判断回数は、送受信部１１Ａ、１１Ｂの各々について別個にカウントされている。なお、異常判断回数は初期時またはリセット時にはゼロにセットされるが、車両２０のエンジンを停止させた場合でも異常判断回数は保持される。

　そして、判断部１０は、障害物が異常接近しているとの判断が、記憶部１８から読み込んだ第１基準回数以上連続すると、障害物が異常接近しているとの判断を確定し、障害物の異常接近を報知する信号を出力部１７に出力する。

　さらに、判断部１０は、異常判断回数と、記憶部１８から読み込んだ第２基準回数との大小を比較する。判断部１０は、異常判断回数が第２基準回数以上になると、障害物が異常接近していると常時判断されてしまうような異常が送受信部１１Ａに発生していると判断する。そして、送受信部１１Ａの異常を報知する信号を出力部１７に出力する。本実施の形態においては、判断部１０は、送受信部１１Ａが信号波を送信する送信方向（ビーム軸Ｃ１）が、所定の送信方向から所定角度（例えば、下向きに４５°）以上ずれた状態を異常と判断している。

　出力部１７は、判断部１０から、障害物の異常接近を報知する信号や、送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常を報知する信号が入力されると、車両２０の乗員に対して報知する。

　超音波のビーム軸Ｃ１が所定の送信方向を向くように送受信部１１Ａ、１１Ｂが車両２０に取り付けられていれば、障害物の検知エリアは路面よりも上側に設定され、路面で反射された超音波が送受信部１１Ａ、１１Ｂに入力されることはない。

　しかしながら、車両２０が障害物などに衝突してバンパが変形したり、施工ミスがあったりすると、障害物検知装置１が超音波を送信するビーム軸Ｃ１が所定の送信方向よりも下向きとなる場合がある。このような場合、図３に示すように障害物の検知エリアＡ１が下向きとなり、道路１００に重なってしまう可能性がある。すると、道路１００で反射された超音波が送受信部１１Ａ、１１Ｂに入力される。その結果、道路１００からの反射波に基づいて測定された距離が判定距離範囲内であることで、障害物が異常接近していると判断部１０が誤った判断をする可能性がある。

　このように、ビーム軸Ｃ１が下向きになり、障害物が異常接近していると判断部１０が誤検知する場合には、異常接近の誤検知は継続する。そのため、いずれ異常判断回数が第２基準回数に達する。判断部１０は、異常判断回数が第２基準回数以上になると、送受信部１１Ａ、１１Ｂで異常が発生していると判断する。このように、送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常を検知するためのセンサを別途設ける必要がなく、簡単な構成で送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常を検知できる。そして、出力部１７が、判断部１０からの報知信号に応じて、送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常を報知することによって、送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常への対応を乗員に促すことができる。

　なお、判断部１０は、車速取得部１５で取得した車速が所定の速度範囲外である状態で、障害物が異常接近していると判断した場合のみ、異常判断回数の値を例えば１つ増やすようにしてもよい。この場合、判断部１０は、車速が所定の速度範囲内にある状態で障害物が異常接近していると判断しても、異常判断回数をカウントする処理を行わず、異常判断回数の値をそのままの値とする。所定の速度範囲とは、車庫入れや駐停車のために車両２０が徐行している場合の速度範囲であり、例えば時速１０ｋｍ以下の速度範囲に設定される。車両２０が所定の速度よりも遅い速度で微速走行していたり、停車或いは駐車している場合は、車両２０の周囲にある物体が長時間に亘って検知され続ける。そこで、車速が所定の速度範囲内である状態で障害物が異常接近していると判断された場合に、判断部１０が異常判断回数のカウント処理を行わないようにすることが好ましい。このような判断によって、障害物の異常接近を長期間検知している状態を送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常と誤検知しにくくなる。なお、判断部１０が、車両２０のコントローラから変速機の切り替え位置の情報を取得してもよい。そして、変速機がパーキングの位置に設定されている場合には、障害物が異常接近していると判断しても、異常判断回数の値をそのままとするように、判断部１０による判断を構成してもよい。

　また、判断部１０は、障害物が異常接近していると判断していない非検知状態が、車両２０の全長に相当する距離を車速取得部１５で取得した車速で走行した場合の走行時間以上継続すると、異常判断回数の値をリセットしてもよい。また、判断部１０は、非検知状態の継続時間が上記の走行時間未満であれば、異常判断回数の値をそのまま保持してもよい。ここで、車両の全長をＬ１、車速取得部１５で取得した車速をＶ１とすると、走行時間Ｔ１は、Ｔ１＝Ｌ１／Ｖ１の式で求められる。例えば車両２０の全長Ｌ１が３４００ｍｍで、車速Ｖ１が時速５ｋｍの場合、走行時間Ｔ１は２．４秒となる。非検知状態が２．４秒以上継続すれば、異常判断回数の値がリセットされる。非検知状態が２．４秒未満しか継続しない場合は、異常判断回数の値がそのまま保持される。

　前述のように図３に示す車両２０では、検知エリアＡ１が道路１００の路面と干渉するように送信方向が下側に傾いた状態で送受信部１１Ａ、１１Ｂが取り付けられている。次に、このような車両２０が、登り坂１０２の先に平坦路１０１があるような道路１００を走行する場合について図４Ａ、図４Ｂを参照しながら説明する。

　車両２０が登り坂１０２または平坦路１０１の上にある場合、車両２０は路面に対して一定の角度を保つ。したがって、車両２０が登り坂１０２または平坦路１０１の上を走行している場合は、検知エリアＡ１と路面とが重なり、路面からの反射波が送受信部１１Ａ、１１Ｂに入力される。そのため、判断部１０は障害物の異常接近を誤検知する。

　図４Ａは、車両２０が登り坂１０２と平坦路１０１との境界部分にさしかかり、車両２０の前輪が平坦路１０１に載り、後輪が登り坂１０２に載っている状態を示している。この状態では、車両２０の後部が登り坂１０２に対して斜め上側に傾く。この場合、検知エリアＡ１が路面よりも上側になり、判断部１０が路面を誤検知しなくなる可能性がある。また、後輪が水平な平坦路１０１に載った後、車両２０が前進すると、図４Ｂに示すように検知エリアＡ１が路面に重なる。図４Ａの状態から図４Ｂの状態になる間にも、検知エリアＡ１が路面よりも上側になり、判断部１０が路面を誤検知しなくなる可能性がある。すなわち、非検知状態が、車両２０の全長Ｌ１に相当する距離を車速取得部１５で取得した車速Ｖ１で走行した場合の走行時間Ｔ１程度継続すると考えられる。

　次に、図３に示す車両２０が、平坦路１０１の先に下り坂１０３がある道路１００を走行する場合について図５Ａ、図５Ｂを参照しながら説明する。

　車両２０が平坦路１０１または下り坂１０３の上にある場合、車両２０は路面に対して一定の角度を保つ。したがって、車両２０が平坦路１０１または下り坂１０３の上を走行している場合は、検知エリアＡ１に路面が重なり、路面からの反射波が送受信部１１Ａ、１１Ｂに入力される。そのため、判断部１０は障害物の異常接近を誤検知する。

　図５Ａは、車両２０が平坦路１０１と下り坂１０３との境界部分にさしかかり、車両２０の前輪が下り坂１０３に載り、後輪が平坦路１０１に載っている状態を示している。この状態では、車両２０の後部が平坦路１０１に対して斜め上側に傾く。この場合、検知エリアＡ１が路面よりも上側になり、判断部１０が路面を誤検知しなくなる可能性がある。また、後輪が下り坂１０３に載った後、車両２０が前進すると、図５Ｂに示すように検知エリアＡ１が路面に重なる。図５Ａの状態から図５Ｂの状態になる間にも、検知エリアＡ１が路面よりも上側になり、判断部１０が路面を誤検知しなくなる可能性がある。この非検知状態も上記の走行時間Ｔ１程度継続すると考えられる。

　以上のように、超音波を送信するビーム軸Ｃ１が所定の送信方向よりも下向きになっている場合でも、車両２０が走行する道路の状態によって、障害物の非検知状態が走行時間Ｔ１程度継続する場合があると考えられる。

　そこで、判断部１０は、障害物が異常接近していると判断していない非検知状態の継続時間が、走行時間Ｔ１未満であれば、異常判断回数の値をそのまま保持することが好ましい。これにより、車両２０が登り坂１０２や下り坂１０３を走行する場合に、判断部１０は、一時的に障害物を検知していない非検知状態になったとしても、異常判断回数の値をそのまま保持することができる。したがって、判断部１０は、障害物の異常接近を再び検知した際に、異常判断回数のカウントを再開して、送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常を早期に判断することができる。

　また、判断部１０は、障害物が異常接近していると判断していない非検知状態が、走行時間Ｔ１以上継続すると、異常判断回数の値をリセットすることが好ましい。登り坂１０２と平坦路１０１との境界部分や、平坦路１０１と下り坂１０３との境界部分を走行している場合でも、走行時間Ｔ１が経過すれば、車両２０は境界部分を抜けると予想される。したがって、非検知状態が走行時間Ｔ１以上継続するのであれば、検知エリアＡ１が路面と重ならないように、送受信部１１Ａ、１１Ｂが車両２０に取り付けられていると判断できる。よって、判断部１０は、障害物が異常接近していると判断していない非検知状態が走行時間Ｔ１以上継続すれば、異常判断回数の値をリセットすることで、送受信部１１Ａ、１１Ｂが異常であると誤検知される可能性を低減できる。

　なお上述のように、判断部１０は、送受信部１１Ａ、１１Ｂが信号波を送信する送信方向が、所定の送信方向から所定角度以上ずれた状態を送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常と判断している。これにより、別途のセンサを追加することなく、送受信部１１Ａ、１１Ｂが信号波を送信する送信方向が所定の送信方向から所定角度以上ずれた状態を簡単な構成で検知することができる。

　また、判断部１０は、加速度取得部１６が取得した車両２０の傾き情報を用い、車両２０の傾きが所定角度以下となる状態で、物体が異常接近していると判断した場合のみ、異常判断回数の値を例えば１つ増やしてもよい。傾き情報とは、鉛直方向に対する傾斜角度の情報である。送受信部１１Ａ、１１Ｂが取り付けられた車両２０の傾きが所定角度を超えている場合は、障害物検知装置１による物体の検知動作が正しく行われない可能性がある。車両２０の傾きが所定角度以下となる状態で、物体が異常接近していると判断した場合のみ、判断部１０が異常判断回数を例えば１つ増やすようにすればよい。これにより、車両２０が傾いているために送受信部１１Ａ、１１Ｂに異常が発生していると誤検知される可能性を低減できる。

　なお、判断部１０は、異常検知回数が第２基準回数以上になり、且つ、加速度取得部１６が取得した車両２０の傾斜角度が所定の範囲内になると、送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常と判断するように構成されてもよい。所定の範囲内とは、例えば、２０°以内である。これにより、車両２０が傾くことで検知エリアＡ１が路面に重なって路面を障害物と誤検知した場合に、判断部１０が送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常と誤って判断しにくくなり、送受信部１１Ａ、１１Ｂの異常を精度よく検知できる。

　以上説明したように、本実施の形態による物体検知装置である障害物検知装置１は、送信部１２と、受信部１３と、測定部１４と、判断部１０とを有し車両２０に取り付けられる。送信部１２は、車両２０の周囲の空間に信号波を間欠的に送信する。受信部１３は、信号波が物体により反射されることにより生じる反射波を受信する。測定部１４は、受信部１３が受信した反射波に基づいて物体までの距離を測定する。判断部１０は、測定部１４の測定した距離が所定の判定距離範囲内であった場合、物体が異常接近していると判断する。また判断部１０は、物体が異常接近していると判断した回数（上記の異常判断回数）をカウントし、この値が所定の閾値（第２基準回数）に達すると、送信部１２と受信部１３との少なくとも何れか一方に異常が生じていると判断する。

　車両２０が走行している状態であれば、物体が異常接近していると継続的に判断される可能性は少ないと考えられる。本実施の形態では、物体が異常接近していると判断した回数を判断部１０がカウントし、この値が所定の閾値に達すると、判断部１０は送信部１２と受信部１３との少なくとも何れか一方に異常が生じていると判断する。したがって、送信部１２、受信部１３の異常を検知するために、別途のセンサを設ける必要がなく、簡単な構成で送信部１２、受信部１３の異常を検知することができる。

　障害物検知装置１は、車両２０の車速を取得する車速取得部１５をさらに有することが好ましい。そして判断部１０は、車速取得部１５が取得した車速が所定の速度範囲外である状態で、物体が異常接近していると判断した場合のみ、異常判断回数の値を増加させることが好ましい。これにより、車両が所定の速度範囲内で走行している場合は、測定部１４の測定した距離が所定の閾値以下になっても、判断部１０は、物体が異常接近していると判断した回数をカウントしない。よって、停車中や駐車中に障害物を検知している場合に、物体が異常接近していると判断した回数が閾値を超えて、送信部１２、受信部１３が異常であると誤検出される可能性を低減できる。

　また障害物検知装置１が車速取得部１５を有する場合、判断部１０は、物体が異常接近していると判断していない非検知状態が、所定の走行時間Ｔ１以上継続すると、異常判断回数の値をリセットしてもよい。上記の走行時間Ｔ１とは、車両２０の全長Ｌ１に相当する距離を車速取得部１５で取得した車速Ｖ１で走行した場合に要する時間である。非検知状態が所定の走行時間Ｔ１以上継続すれば、送信部１２、受信部１３は車両２０に対して正しい位置に取り付けられていると判断できる。そのため、異常判断回数の値をリセットすることで、送信部１２、受信部１３の異常を誤検知する可能性を低減できる。

　また判断部１０は、非検知状態の継続時間が走行時間Ｔ１未満であれば、異常判断回数の値をそのまま保持することも好ましい。車両２０の走行状況によって非検知状態が走行時間Ｔ１程度継続することもあり得るので、判断部１０は、非検知状態の継続時間が走行時間Ｔ１未満であれば、異常判断回数の値をそのまま保持する。これにより、障害物の異常接近を再び検知した場合に、送信部１２、受信部１３の異常を早期に検知できる。

　また判断部１０は、送信部１２が信号波を送信する送信方向が、所定の送信方向から所定角度以上ずれた状態を、送信部１２の異常と判断してもよい。信号波の送信方向が所定角度以上ずれた状態で送信部１２が車両２０に取り付けられた状態を、別途のセンサを追加することなく検知できるので、簡単な構成で送信部１２の異常を検知することができる。

　さらに、車両２０の鉛直方向に対する傾き情報を判断部１０に出力する加速度取得部１６をさらに有することが好ましい。そして、判断部１０は、この傾き情報を用い、車両２０の傾きが所定角度以下となる状態で、物体が異常接近していると判断した場合のみ、異常判断回数の値を増加させることが好ましい。障害物検知装置１が取り付けられた車両２０の鉛直方向に対する傾きが所定角度を超えている場合は、障害物検知装置１による物体の検知動作が正しく行われない可能性がある。しかしながら、判断部１０が上述の条件で異常判断回数を増加させるようにすれば、車両２０が傾いていることによって、送信部１２、受信部１３に異常が発生していると誤検知する可能性を低減できる。

　なお加速度取得部１６は、送信部１２または受信部１３に設けられた加速度センサ１６１を含むか、または車両２０に設けられた加速度センサと接続されていればよい。

１　　障害物検知装置（物体検知装置）
１０　　判断部
１１Ａ，１１Ｂ　　送受信部
１２　　送信部
１３　　受信部
１４　　測定部
１５　　車速取得部
１６　　加速度取得部
１７　　出力部
１８　　記憶部
２０　　車両
２１　　リアバンパ
２２　　フロントバンパ
１００　　道路
１０１　　平坦路
１０２　　登り坂
１０３　　下り坂
１１１　　入出力面
１６１　　加速度センサ

Claims

車両に取り付けられる物体検知装置であって、
前記車両の周囲の空間に信号波を間欠的に送信する送信部と、
前記信号波が物体により反射されることにより生じる反射波を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記反射波に基づいて前記物体までの距離を測定する測定部と、
前記測定部が測定した距離が判定距離範囲内であった場合、前記物体が異常接近していると判断するとともに、前記物体が異常接近していると判断した回数をカウントし、前記回数が閾値に達すると、前記送信部と前記受信部との少なくとも何れか一方に異常が生じていると判断する判断部と、を備えた、
物体検知装置。
前記車両の車速を取得する車速取得部をさらに備え、
前記判断部は、前記車速取得部が取得した車速が所定の速度範囲外である状態で、前記物体が異常接近していると判断した場合のみ、前記回数を増加させる、
請求項１に記載の物体検知装置。
前記判断部は、前記物体が異常接近していると判断していない非検知状態が、前記車両の全長に相当する距離を前記車速取得部で取得した車速で走行した場合の走行時間以上継続すると、前記回数をリセットする、
請求項２に記載の物体検知装置。
前記判断部は、前記非検知状態の継続時間が前記走行時間未満であれば、前記回数をそのまま保持する、
請求項３に記載の物体検知装置。
前記車両の車速を取得する車速取得部をさらに備え、
前記判断部は、前記物体が異常接近していると判断していない非検知状態が、前記車両の全長に相当する距離を前記車速取得部で取得した車速で走行した場合の走行時間以上継続すると、前記回数をリセットする、
請求項１に記載の物体検知装置。
前記判断部は、前記非検知状態の継続時間が前記走行時間未満であれば、前記回数をそのまま保持する、
請求項５に記載の物体検知装置。
前記判断部は、前記送信部が前記信号波を送信する送信方向が、所定の送信方向から所定角度以上ずれた状態を、前記送信部の異常と判断する、
請求項１に記載の物体検知装置。
前記車両の鉛直方向に対する傾き情報を前記判断部に出力する加速度取得部をさらに備え、
前記判断部は、前記傾き情報を用いて、前記車両の傾きが所定角度以下となる状態で、前記物体が異常接近していると判断した場合のみ、前記回数を増加させる、
請求項７に記載の物体検知装置。
前記加速度取得部は、前記送信部と、前記受信部とのいずれかに設けられた加速度センサを有するか、または、前記車両に設けられた加速度センサと接続されている、
請求項８に記載の物体検知装置。