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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023044420
(43)【公開日】2023-03-30
(54)【発明の名称】物体検出装置および物体検出方法
(51)【国際特許分類】
G01S 15/931 20200101AFI20230323BHJP
G01S 5/30 20060101ALI20230323BHJP
G08G 1/16 20060101ALI20230323BHJP
【ＦＩ】
G01S15/931
G01S5/30
G08G1/16 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021152443
(22)【出願日】2021-09-17
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】河原 慎吾
【テーマコード（参考）】
5H181
5J083
【Ｆターム（参考）】
5H181AA01
5H181BB13
5H181CC11
5H181FF27
5H181LL01
5H181LL02
5H181LL09
5J083AA02
5J083AB13
5J083AC28
5J083AC29
5J083AD01
5J083AD04
5J083AE01
5J083AF09
5J083BA01
5J083BB07
5J083CA01
5J083CA12
(57)【要約】
【課題】車両に対する物体の座標算出精度を高めることができる。
【解決手段】本開示にかかる物体検出装置は、第１の送受波センサが、第１の送受波センサにより第１の時刻に送波された第１の音波に基づく第１の反射波を受波し、第１の送受波センサが、第１の送受波センサにより第１の時刻よりも後の第２の時刻に送波された第２の音波に基づく第２の反射波を受波し、第２の送受波センサが、第２の音波に基づく第３の反射波を受波した場合であって、演算回路は、第１の反射波と第２の反射波とに基づいて物体の第１の座標を求め、第２の反射波と第３の反射波とに基づいて物体の第２の座標を求め、判定回路は、第１及び第２の座標が第１の範囲内にあった場合、演算結果は真であると判定し、第１及び第２の座標が第１の範囲を超えて離れていた場合、演算結果は偽であると判定する。
【選択図】図３
【解決手段】本開示にかかる物体検出装置は、第１の送受波センサが、第１の送受波センサにより第１の時刻に送波された第１の音波に基づく第１の反射波を受波し、第１の送受波センサが、第１の送受波センサにより第１の時刻よりも後の第２の時刻に送波された第２の音波に基づく第２の反射波を受波し、第２の送受波センサが、第２の音波に基づく第３の反射波を受波した場合であって、演算回路は、第１の反射波と第２の反射波とに基づいて物体の第１の座標を求め、第２の反射波と第３の反射波とに基づいて物体の第２の座標を求め、判定回路は、第１及び第２の座標が第１の範囲内にあった場合、演算結果は真であると判定し、第１及び第２の座標が第１の範囲を超えて離れていた場合、演算結果は偽であると判定する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
周囲に音波を送波して物体からの反射波を受波する第１の送受波センサと、
周囲に音波を送波して物体からの反射波を受波する第２の送受波センサと、が取り付けられた車両の周囲の物体を検出する物体検出装置であって、
前記第１及び第２の送受波センサのそれぞれが受波した前記反射波に基づいて前記車両の周囲の物体の座標を演算により求める演算回路と、
前記座標に基づいて前記座標の演算結果の真偽を判定する判定回路と、を備え、
前記第１の送受波センサが、前記第１の送受波センサにより第１の時刻に送波された第１の音波に基づく第１の反射波を受波し、
前記第１の送受波センサが、前記第１の送受波センサにより前記第１の時刻よりも後の第２の時刻に送波された第２の音波に基づく第２の反射波を受波し、
前記第２の送受波センサが、前記第２の音波に基づく第３の反射波を受波した場合であって、
前記演算回路は、
前記第１の反射波と前記第２の反射波とに基づいて物体の第１の座標を求め、
前記第２の反射波と前記第３の反射波とに基づいて物体の第２の座標を求め、
前記判定回路は、
前記第１及び第２の座標が第１の範囲内にあった場合、前記演算結果は真であると判定し、
前記第１及び第２の座標が前記第１の範囲を超えて離れていた場合、前記演算結果は偽であると判定する、
物体検出装置。
周囲に音波を送波して物体からの反射波を受波する第２の送受波センサと、が取り付けられた車両の周囲の物体を検出する物体検出装置であって、
前記第１及び第２の送受波センサのそれぞれが受波した前記反射波に基づいて前記車両の周囲の物体の座標を演算により求める演算回路と、
前記座標に基づいて前記座標の演算結果の真偽を判定する判定回路と、を備え、
前記第１の送受波センサが、前記第１の送受波センサにより第１の時刻に送波された第１の音波に基づく第１の反射波を受波し、
前記第１の送受波センサが、前記第１の送受波センサにより前記第１の時刻よりも後の第２の時刻に送波された第２の音波に基づく第２の反射波を受波し、
前記第２の送受波センサが、前記第２の音波に基づく第３の反射波を受波した場合であって、
前記演算回路は、
前記第１の反射波と前記第２の反射波とに基づいて物体の第１の座標を求め、
前記第２の反射波と前記第３の反射波とに基づいて物体の第２の座標を求め、
前記判定回路は、
前記第１及び第２の座標が第１の範囲内にあった場合、前記演算結果は真であると判定し、
前記第１及び第２の座標が前記第１の範囲を超えて離れていた場合、前記演算結果は偽であると判定する、
物体検出装置。
【請求項2】
前記第１及び第２の送受波センサは、前記車両に対して互いに水平な位置に取り付けられており、
前記演算回路は、
前記第１及び第２の送受波センサの送波範囲内であって、前記第１及び第２の送受波センサに対して水平方向にある所定位置が特定されるよう前記第１及び第２の座標を求める、
請求項１に記載の物体検出装置。
前記演算回路は、
前記第１及び第２の送受波センサの送波範囲内であって、前記第１及び第２の送受波センサに対して水平方向にある所定位置が特定されるよう前記第１及び第２の座標を求める、
請求項１に記載の物体検出装置。
【請求項3】
前記第１の座標は、
第１の候補座標と、
前記第１の送受波センサの前記送波範囲の中心軸に対し、前記第１の候補座標と線対称となる位置にある第２の候補座標と、を含む、
請求項２に記載の物体検出装置。
第１の候補座標と、
前記第１の送受波センサの前記送波範囲の中心軸に対し、前記第１の候補座標と線対称となる位置にある第２の候補座標と、を含む、
請求項２に記載の物体検出装置。
【請求項4】
前記第１の座標は、
前記第１の反射波に基づく、前記第１の送受波センサを中心点とする前記物体までの第１の距離と、前記第２の反射波に基づく、前記第１の送受波センサを中心点とする前記物体までの第２の距離と、の交点である第１の候補座標と、第２の候補座標と、を含む、
請求項２に記載の物体検出装置。
前記第１の反射波に基づく、前記第１の送受波センサを中心点とする前記物体までの第１の距離と、前記第２の反射波に基づく、前記第１の送受波センサを中心点とする前記物体までの第２の距離と、の交点である第１の候補座標と、第２の候補座標と、を含む、
請求項２に記載の物体検出装置。
【請求項5】
前記判定回路は、
前記第１及び第２の候補座標のうち、より前記第２の座標に近い候補座標を用いて前記演算結果の真偽についての判定を行う、
請求項３または請求項４に記載の物体検出装置。
前記第１及び第２の候補座標のうち、より前記第２の座標に近い候補座標を用いて前記演算結果の真偽についての判定を行う、
請求項３または請求項４に記載の物体検出装置。
【請求項6】
前記第２の送受波センサが、前記第２の送受波センサにより第３の時刻に送波された第３の音波に基づく第４の反射波を受波し、
前記第２の送受波センサが、前記第２の送受波センサにより前記第３の時刻よりも後の第４の時刻に送波された第４の音波に基づく第５の反射波を受波し、
前記第１の送受波センサが、前記第４の音波に基づく第６の反射波を受波した場合において、
前記演算回路は更に、
前記第４の反射波と前記第５の反射波とに基づいて物体の第３の座標を求め、
前記第５の反射波と前記第６の反射波とに基づいて物体の第４の座標を求め、
前記判定回路は、
前記第１乃至第４の座標のうち、第２の範囲を外れる座標が所定数以下であった場合、前記演算結果は真であると判定し、
前記第１乃至第４の座標のうち、前記第２の範囲を外れる座標が前記所定数を越えていた場合、前記演算結果は偽であると判定する、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の物体検出装置。
【請求項7】
前記車両に制動をかけさせる信号、及び前記車両の加速を抑制させる信号の少なくともいずれかを出力する制御回路を更に備え、
前記制御回路は、
前記演算結果の真偽についての判定結果が真であった場合、前記演算結果に基づいて前記信号を出力するか否かを決定し、
前記判定結果が偽であった場合、前記演算結果に基づくことなく前記信号を出力するか否かを決定する、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の物体検出装置。
前記制御回路は、
前記演算結果の真偽についての判定結果が真であった場合、前記演算結果に基づいて前記信号を出力するか否かを決定し、
前記判定結果が偽であった場合、前記演算結果に基づくことなく前記信号を出力するか否かを決定する、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の物体検出装置。
【請求項8】
周囲に音波を送波して物体からの反射波を受波する第１の送受波センサと、
周囲に音波を送波して物体からの反射波を受波する第２の送受波センサと、が取り付けられた車両の周囲の物体を検出する物体検出方法であって、
前記第１の送受波センサが、前記第１の送受波センサにより第１の時刻に送波された第１の音波に基づく第１の反射波を受波し、
前記第１の送受波センサが、前記第１の送受波センサにより前記第１の時刻よりも後の第２の時刻に送波された第２の音波に基づく第２の反射波を受波し、
前記第２の送受波センサが、前記第２の音波に基づく第３の反射波を受波した場合であって、
前記第１の反射波と前記第２の反射波とに基づいて物体の第１の座標を求め、
前記第２の反射波と前記第３の反射波とに基づいて物体の第２の座標を求め、
前記第１及び第２の座標が第１の範囲内にあった場合、前記第１及び第２の座標の演算結果は真であると判定し、
前記第１及び第２の座標が前記第１の範囲を超えて離れていた場合、前記演算結果は偽であると判定する、
物体検出方法。
周囲に音波を送波して物体からの反射波を受波する第２の送受波センサと、が取り付けられた車両の周囲の物体を検出する物体検出方法であって、
前記第１の送受波センサが、前記第１の送受波センサにより第１の時刻に送波された第１の音波に基づく第１の反射波を受波し、
前記第１の送受波センサが、前記第１の送受波センサにより前記第１の時刻よりも後の第２の時刻に送波された第２の音波に基づく第２の反射波を受波し、
前記第２の送受波センサが、前記第２の音波に基づく第３の反射波を受波した場合であって、
前記第１の反射波と前記第２の反射波とに基づいて物体の第１の座標を求め、
前記第２の反射波と前記第３の反射波とに基づいて物体の第２の座標を求め、
前記第１及び第２の座標が第１の範囲内にあった場合、前記第１及び第２の座標の演算結果は真であると判定し、
前記第１及び第２の座標が前記第１の範囲を超えて離れていた場合、前記演算結果は偽であると判定する、
物体検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、物体検出装置および物体検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
音波の反射を用いて、例えば、車両周囲の障害物の物体を検出する物体検出装置が知られている。より具体的には、物体検出装置は、車両に取り付けられた複数の送受波センサが受波した反射波を用いて三辺測量法により物体の座標を割り出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－０１５４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、車両に対する物体の位置によっては、誤った座標が算出されてしまう場合がある。
【0005】
本開示は、車両に対する物体の座標算出精度を高めることができる物体検出装置および物体検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示にかかる物体検出装置は、周囲に音波を送波して物体からの反射波を受波する第１の送受波センサと、周囲に音波を送波して物体からの反射波を受波する第２の送受波センサと、が取り付けられた車両の周囲の物体を検出する物体検出装置であって、前記第１及び第２の送受波センサのそれぞれが受波した前記反射波に基づいて前記車両の周囲の物体の座標を演算により求める演算回路と、前記座標に基づいて前記座標の演算結果の真偽を判定する判定回路と、を備え、前記第１の送受波センサが、前記第１の送受波センサにより第１の時刻に送波された第１の音波に基づく第１の反射波を受波し、前記第１の送受波センサが、前記第１の送受波センサにより前記第１の時刻よりも後の第２の時刻に送波された第２の音波に基づく第２の反射波を受波し、前記第２の送受波センサが、前記第２の音波に基づく第３の反射波を受波した場合であって、前記演算回路は、前記第１の反射波と前記第２の反射波とに基づいて物体の第１の座標を求め、前記第２の反射波と前記第３の反射波とに基づいて物体の第２の座標を求め、前記判定回路は、前記第１及び第２の座標が第１の範囲内にあった場合、前記演算結果は真であると判定し、前記第１及び第２の座標が前記第１の範囲を超えて離れていた場合、前記演算結果は偽であると判定する。
【発明の効果】
【0007】
本開示にかかる物体検出装置および物体検出方法によれば、車両に対する物体の座標算出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら、本開示にかかる車両および障害物検知装置の実施形態について説明する。
【0010】
（車両の構成例）
本明細書において、車両１の前後左右上下は、それぞれ車両１の運転席を基準とする方向であることとする。
本明細書において、車両１の前後左右上下は、それぞれ車両１の運転席を基準とする方向であることとする。
【0011】
図１Ａ、図１Ｂに示すように、車両１は、車体２と、所定方向に沿って車体２に結合された２対の車輪３とを備える。これらの車輪３のうち、１対のフロントタイヤ３ｆは車体２の前側の下面に取り付けられ、１対のリアタイヤ３ｒは車体２の後側の下面に取り付けられている。
【0012】
車体２は上面視で略矩形をしており、フロントタイヤ３ｆ側の端部である前端部Ｆ、リアタイヤ３ｒ側の端部である後端部Ｒ、及びフロントタイヤ３ｆとリアタイヤ３ｒとの間の左右方向の車体２の端部である側端部Ｓを有する。
【0013】
車体２の前後端部Ｆ，Ｒであって、車体２の下端付近には１対のバンパー４が設けられている。１対のバンパー４のうち、フロントバンパー４ｆは車体２の下端部付近の前面全体と側面の一部とを覆う。１対のバンパー４のうち、リアバンパー４ｒは車体２の下端部付近の後面全体と側面の一部とを覆う。
【0014】
車体２には、音波（例えば、超音波）の送受波を行う送受波装置５が取り付けられている。送受波装置５は、車両１の周囲に音波を送波し、送波音波が反射された反射波を受波する。
【0015】
送受波装置５のうち、フロントバンパー４ｆには送受波装置５ｆが取り付けられ、リアバンパー４ｒには送受波装置５ｒが配置される。送受波装置５が、車体２の両側端部Ｓにそれぞれ取り付けられていてもよい。また、送受波装置５が、車体２の４つの角に取り付けられていてもよい。
【0016】
送受波装置５ｆは、例えば複数の送受波センサ５１を備える。図１Ａ、図１Ｂの例では、送受波装置５ｆは４個の送受波センサ５１ａ～５１ｄを備えている。ただし、送受波装置５ｆに含まれる送受波センサ５１の数は４個に限らず任意である。複数の送受波センサ５１ａ～５１ｄは、例えば左から右へと並んでフロントバンパー４ｆに等間隔で取り付けられてもよい。
【0017】
各々の送受波センサ５１ａ～５１ｄは、例えば、所定の間隔で音波を送波し、送波のタイミングとは異なるタイミングの所定の間隔で反射波を受波するソナーである。なお、各々の送受波センサ５１ａ～５１ｄは、例えば送波タイミングと受波タイミングとが交互に入れ替わるように構成されてもよい。
【0018】
送受波装置５ｒは、例えば複数の送受波センサ５２を備える。図１Ａ、図１Ｂの例では、送受波装置５ｒは４個の送受波センサ５２ａ～５２ｄを備えている。ただし、送受波装置５ｒに含まれる送受波センサ５２の数は４個に限らず任意である。複数の送受波センサ５２ａ～５２ｄは、例えば左から右へと並んでリアバンパー４ｒに等間隔で配置されてもよい。
【0019】
各々の送受波センサ５２ａ～５２ｄは、例えば、所定の間隔で音波を送波し、送波のタイミングとは異なるタイミングの所定の間隔で反射波を受波するソナーである。なお、各々の送受波センサ５２ａ～５２ｄは、例えば送波タイミングと受波タイミングとが交互に入れ替わるように構成されてもよい。
【0020】
上記のように構成される送受波装置５からの送受波に関する情報は、物体検出装置１０に送信される。物体検出装置１０は例えば車両１に搭載されており、送受波装置５からの情報に基づいて車両１の周囲の物体（例えば、障害物）を検出する。ただし、物体検出装置１０は、車両１に搭載されていなくともよく、遠隔地から車両１の状況を把握して物体を検出してもよい。
なお、実施形態の物体検出装置１０は、車両１が低速で走行している際に稼働され、例えば、駐車スペースへの駐車および駐車スペースからの出庫の際に、車両１の周囲の物体を検出して車両１の運転支援を行う。具体的には、物体検出装置１０は、車両１が低速、例えば２０ｋｍ／ｈ以下の速度であって、好ましくは１５ｋｍ／ｈ以下、より好ましくは１０ｋｍ／ｈ以下の速度で走行中に稼働するものとすることができる。
なお、実施形態の物体検出装置１０は、車両１が低速で走行している際に稼働され、例えば、駐車スペースへの駐車および駐車スペースからの出庫の際に、車両１の周囲の物体を検出して車両１の運転支援を行う。具体的には、物体検出装置１０は、車両１が低速、例えば２０ｋｍ／ｈ以下の速度であって、好ましくは１５ｋｍ／ｈ以下、より好ましくは１０ｋｍ／ｈ以下の速度で走行中に稼働するものとすることができる。
【0021】
車両１は、所定方向に沿って配置された２対の車輪３を用いて走行することが可能である。この場合、２対の車輪３が配置される所定方向が車両１の走行方向（移動方向）となり、例えば、車両１は、ギアの切り替えにより前進または後退することができる。また、車両１は、操舵により右左折することもできる。
【0022】
（物体検出装置の構成例）
図２に示すように、車両１は物体検出システム１００と運転支援システム２００とを備える。
図２に示すように、車両１は物体検出システム１００と運転支援システム２００とを備える。
【0023】
物体検出システム１００は、例えば送受波装置５ｆ，５ｒ及び物体検出装置１０を備え、車両１の近傍の物体（例えば、障害物）を検出する。運転支援システム２００は、例えば物体検出装置１０及び車両制御装置２０を備え、運転者による車両１の運転を支援する。
【0024】
物体検出装置１０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１３を備えたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）のコンピュータとして構成されている。
【0025】
また、物体検出装置１０は、車両制御装置２０の各部および送受波装置５ｆ，５ｒの個々の送受波センサ５１，５２と、各種情報の送受信が可能なＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）ポート１５を備えている。物体検出装置１０が、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）またはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）の記憶装置１４を備えていてもよい。
【0026】
物体検出装置１０のＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、記憶装置１４、及びＩ／Ｏポート１５の各構成は、例えば内部バスを介してＣＰＵ１１と各種情報の送受信が可能に構成されている。
【0027】
物体検出装置１０は、例えばＲＯＭ１３にインストールされているプログラムをＣＰＵ１１が実行することにより、送受波装置５ｆ，５ｒにおける送波音波および反射波に基づいて、車両１の近傍に物体（例えば、障害物）がある場合にはそれを検出する。また、物体検出装置１０は、障害物の検出結果に基づいて、車両１へのフィードバックを行うよう指示する信号を車両制御装置２０へと出力する。
【0028】
車両制御装置２０は、例えば車速センサ２１、アクセルセンサ２２、ブレーキセンサ２３、ブレーキアクチュエータ２４、及びエンジンコントローラ２５を備える。
【0029】
車速センサ２１は車輪３の回転量から車両１の速度を検知する。アクセルセンサ２２は、運転者によるアクセルペダルの操作量を検知する。ブレーキセンサ２３は、運転者によるブレーキペダルの操作量を検知する。
【0030】
ブレーキアクチュエータ２４は、通常走行時はブレーキセンサ２３の検知結果に基づいてフロントタイヤ３ｆ及びリアタイヤ３ｒの少なくともいずれかに制動をかける。エンジンコントローラ２５は、通常走行時はアクセルセンサ２２の検知結果に基づいてエンジンの出力制御を行って、車両１の加減速制御を実行する。
【0031】
車両制御装置２０は、例えば、車速センサ２１、アクセルセンサ２２、及びブレーキセンサ２３から車両１の各部の状態を示す情報を取得する。車両制御装置２０は、これらの情報および物体検出装置１０から受信した信号に基づいて、ブレーキアクチュエータ２４及びエンジンコントローラ２５の少なくともいずれかを制御することで、例えば物体検出装置１０が検出した障害物を回避するよう車両１を制御する。
【0032】
例えば、車両制御装置２０は、ブレーキアクチュエータ２４を制御して車両１に制動をかけることで、車両１と障害物との衝突回避を図る。これに替えて、または加えて、車両制御装置２０は、エンジンコントローラ２５により、エンジンの出力を例えば数秒間抑制させて車両１の加速を抑制することで、車両１と障害物との衝突回避を図ってもよい。
【0033】
また、車両１は、アクセルペダルが電子制御されるタイプであり、車両制御装置２０によってアクセルペダルの開度を制御する機構を備える場合もあり得る。このような場合には、上記のエンジン出力の抑制に替えて、または加えて、車両制御装置２０は、アクセルペダル制御機構によって、アクセルペダルの開度を制御して車両１の加速を抑制することで、車両１と障害物との衝突回避を図ってもよい。
【0034】
このように、車両制御装置２０が、車両１に制動をかける機能および車両１の加速を抑制する機能の少なくともいずれかを有することで、運転支援システム２００が、例えば、ペダル踏み間違い時に、加速抑制装置、衝突被害軽減ブレーキ装置として機能するように構成されていてもよい。
【0035】
ペダル踏み間違い時の加速抑制装置および衝突被害軽減ブレーキ装置は、例えば運転者が誤ってアクセルペダルを強く踏み込み過ぎてしまったような場合に、近傍の障害物への衝突を回避するよう運転者への運転支援を行う機能である。
【0036】
図３に示すように、物体検出装置１０は、例えば取得部１１１、演算部１１２、判定部１１３、制御部１１４、及び記憶部１１５を備えている。
【0037】
これらの取得部１１１、演算部１１２、判定部１１３、制御部１１４、及び記憶部１１５は、それぞれ取得回路、演算回路、判定回路、制御回路、及び記憶回路として構成されていてもよい。あるいは、これらの構成の少なくともいずれかが、例えば、デバイス、ユニット、またはモジュールとして構成されていてもよい。
【0038】
取得部１１１は、個々の送受波センサ５１，５２から送受波に関する情報を取得する。送受波センサ５１，５２からの情報には、例えば、個々の送受波センサ５１，５２が音波を送波した時刻、反射波を受波した時刻、及び反射波の強度の各種情報が含まれている。
【0039】
また、取得部１１１は、車両制御装置２０の車速センサ２１から所定時刻における車両１の速度に関する情報を取得する。取得部１１１は、車速センサ２１からの速度に関する情報に加えて、例えば、車輪３の回転量、または車両制御装置２０のアクセルセンサ２２、ブレーキセンサ２３、ブレーキアクチュエータ２４、及びエンジンコントローラ２５といった他の構成からの情報を取得してもよい。
【0040】
演算部１１２は、例えば、個々の送受波センサ５１，５２からの情報、及び車速センサ２１からの情報に基づいて、車両１の周囲に物体がある場合に、その物体の車両１に対する座標を演算により求める。
【0041】
判定部１１３は、演算部１１２が算出した物体の座標の真偽を判定する。例えば、演算部１１２が算出した座標には、誤検出によるものが含まれている場合があり、判定部１１３は、演算部１１２が算出した座標が真値であるか、あるいは誤検出によるものであるかを判定してよい。
【0042】
制御部１１４は、判定部１１３による判定結果を参照し、演算部１１２が算出した物体の座標に基づいて、車両１に障害物を回避させる指示内容を含む信号を車両制御装置２０に出力する。
【0043】
具体的には、制御部１１４は、判定部１１３による判定結果が真であった場合には、演算部１１２が算出した物体の座標に基づいて上記信号を出力するか否かを決定する。また、制御部１１４は、判定部１１３による判定結果が偽であった場合には、演算部１１２が算出した物体の座標に基づくことなく上記信号を出力するか否かを決定する。
【0044】
なお、制御部１１４は、例えば、車両１の周囲の物体の有無、及びその物体の座標から、その物体が車両１の進行を妨げる障害物となり得る場合には、車両１に障害物を回避させる信号の出力を決定してよい。また、制御部１１４は、車両１の周囲に物体が存在しない場合、または車両１の周囲の物体が障害物となり得ない場合には、上記信号を出力しない決定を行ってよい。
【0045】
制御部１１４は、上記信号を出力する決定をした場合には、車両１に制動をかけさせる信号、及び車両１の加速を抑制させる信号の少なくともいずれかを車両制御装置２０に出力する。
【0046】
記憶部１１５には、例えば、物体検出装置１０を機能させる制御プログラム及び制御パラメータが格納されている。また、記憶部１１５は、例えば、取得部１１１が取得した送受波センサ５１，５２の送受波に関する情報および車両１の速度に関する情報、並びに演算部１１２が算出した物体の座標を所定期間、保持する。
【0047】
【0048】
上述のように、個々の送受波センサ５１，５２は所定のタイミングで送波と受波とを繰り返している。このとき、個々の送受波センサ５１，５２は、正面への送波方向を中心軸として、所定角度の範囲内へ放射状に音波を送波している。このため、地面による影響を考慮しない場合、個々の送受波センサ５１，５２は、前方へと円錐状に広がる音波の送受波領域を有している。
【0049】
ここで一例として、送受波センサ５１ｂが音波を送波し、送波した音波に基づく反射波を受波した場合について説明する。
【0050】
図４Ａに示すように、送受波センサ５１ｂが音波を送波し、その音波が何らかの物体によって反射されて、その反射波を受波したとする。この場合、例えば、音波の送波時刻および反射波の受波時刻、並びに音波の飛翔速度（音速）に基づいて、送受波センサ５１からその物体までの音波の往復の飛翔距離を求めることが可能である。
【0051】
これにより、送受波センサ５１ｂ前方の円錐状の送受波領域ＡＲｂ内であって。送受波センサ５１ｂから等距離に位置する曲面ＣＳｂ上の無数の点が、その物体の位置を示す候補座標ＣＣａ・・・ＣＣｅ・・・ＣＣｊ・・・として想定される。
【0052】
図４Ｂに示すように、物体検出装置１０は、図４Ａの候補座標ＣＣａ・・・ＣＣｅ・・・ＣＣｊ・・・のうち、送受波センサ５１ｂに対して水平方向に位置する候補座標ＣＣａ，ＣＣｂ，ＣＣｃ，ＣＣｅ・・・を演算対象とする。なお、物体検出装置１０では、検出対象の物体が、送受波センサ５１ｂに対して水平方向にあるものと仮定して演算が行われてよい。
【0053】
この場合であっても、送受波センサ５１ｂに対して水平方向に位置する候補座標ＣＣａ，ＣＣｂ，ＣＣｃ，ＣＣｅ・・・は無数に存在する。このため、物体検出装置１０は、送受波センサ５１ｂ近傍の送受波センサ５１ｃといった、他の送受波センサ５１の同様の送受波情報と、送受波センサ５１ｂにおける時系列の送受波情報とを組み合わせて物体の座標を特定する。
【0054】
【0055】
上述のように、物体検出装置１０は、例えば送受波センサ５１ｂ，５１ｃからの送受波情報、及び送受波センサ５１ｂにおける時系列の送受波情報から物体ＯＢの座標を算出する。まずは、図５Ａを用いて、送受波センサ５１ｂ，５１ｃからの送受波情報に基づいて物体ＯＢの座標を算出する場合について説明する。
【0056】
図５Ａに示すように、送受波センサ５１ｂが、時刻ｔ１３に送受波領域ＡＲｂｂに音波３３ｂを送波し、物体ＯＢに音波３３ｂが反射された反射波４４ｂを時刻ｔ１３より後の時刻ｔ１４に受波したとする。また、送受波センサ５１ｃが、送受波センサ５１ｂからの音波３３ｂが物体ＯＢに反射された反射波４５ｃを時刻ｔ１４より後の時刻ｔ１５に受波したとする。
【0057】
図５Ａの例では、物体ＯＢは送受波センサ５１ｃの送受波領域ＡＲｃ内にある。このため、送受波センサ５１ｃは、物体ＯＢからの反射波４５ｃを受波することができる。送受波センサ５１ｃの受波タイミングが、送受波センサ５１ｂの受波タイミングよりも後の時刻ｔ１５となっているのは、図５Ａの例において、物体ＯＢが、送受波センサ５１ｂに近く、送受波センサ５１ｃから遠い位置にあるためである。
【0058】
物体検出装置１０の演算部１１２は、送受波センサ５１ｂの送波タイミング及び受波タイミングに基づいて、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢまでの距離を算出する。これにより、物体ＯＢは、送受波センサ５１ｂの送受波領域ＡＲｂｂ内であって、送受波センサ５１ｂを中心点とする仮想円ＶＣｂｂ上に存在するとの演算結果が得られる。
【0059】
また、演算部１１２は、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢまでの距離、送受波センサ５１ｂの送波タイミング、及び送受波センサ５１ｃの受波タイミングに基づいて、送受波センサ５１ｃから物体ＯＢまでの距離を算出する。
【0060】
なお、演算部１１２は、送受波センサ５１ｂの送波タイミング及び送受波センサ５１ｃの受波タイミングに基づいて、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢを経由して送受波センサ５１ｃへと至る音波の飛翔距離を求めてよい。そして、演算部１１２は、送受波センサ５１ｂ、物体ＯＢ、及び送受波センサ５１ｃまでの全体の飛翔距離から、既に算出済みの送受波センサ５１ｂから物体ＯＢを差し引いた値を送受波センサ５１ｃから物体ＯＢまでの距離とする。
【0061】
送受波センサ５１ｃから物体ＯＢまでの距離のこのような算出方法は、送受波センサ５１ｂ，５１ｃがそれぞれ受波した反射波４４ｂ，４５ｂが、同一の物体ＯＢから反射されたものであるとの仮定に基づいて行われる。
【0062】
これにより、物体ＯＢは、送受波センサ５１ｃの送受波領域ＡＲｃ内であって、送受波センサ５１ｂ，５１ｃを焦点とする仮想楕円ＶＥｃ上に存在するとの演算結果が得られる。
【0063】
なお、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの経過時間、及び時刻ｔ１３から時刻ｔ１５までの経過時間はごく僅かであり、また、上述のように車両１は例えば２０ｋｍ／ｈ以下の低速で走行している。このため、これらの経過時間内における車両１の移動距離は無視できるほど微小であるものとして、上記説明ではこの間の車両１の移動距離をゼロとしている。
【0064】
演算部１１２は、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢまでの距離、送受波センサ５１ｃから物体ＯＢまでの距離、及び送受波センサ５１ｂ，５１ｃ間の距離から、三辺測量法を用いて送受波センサ５１ｂ，５１ｃの送受波情報に基づく物体ＯＢの座標ＣＲｂｃを求める。この場合、物体ＯＢの座標ＣＲｂｃは仮想円ＶＣｂｂ及び仮想楕円ＶＥｃの交点の位置に相当する。
【0065】
次に、図５Ｂを用いて、物体検出装置１０が、送受波センサ５１ｂの時系列の送受波情報に基づいて物体ＯＢの座標を算出する場合について説明する。
【0066】
図５Ｂに示すように、物体検出装置１０は、時刻ｔ１３から遡る所定時刻における送受波センサ５１ｂの送受波情報を参照する。上述のように、個々の送受波センサ５１，５２の送受信情報は記憶部１１５に格納されている。記憶部１１５に格納された情報において、送受波センサ５１ｂが、時刻ｔ１３より前の時刻ｔ１１に送受波領域ＡＲｂａに音波３１ｂを送波し、物体ＯＢに音波３１ｂが反射された反射波４２ｂを時刻ｔ１１より後の時刻ｔ１２に受波していたとする。
【0067】
物体検出装置１０の演算部１１２は、送受波センサ５１ｂの時刻ｔ１１，ｔ１２における送受波情報に基づいて、時刻ｔ１２における送受波センサ５１ｂから物体ＯＢまでの距離を算出する。これにより、時刻ｔ１２において、物体ＯＢは、送受波センサ５１ｂの送受波領域ＡＲｂａ内であって、送受波センサ５１ｂを中心点とする仮想円ＶＣｂａ上に存在するとの演算結果が得られる。
【0068】
なお、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの経過時間もまた、ごく僅かであり、上述のように車両１は例えば２０ｋｍ／ｈ以下の低速で走行している。このため、これらの経過時間内における車両１の移動距離は無視できるほど微小であるものとして、上記説明ではこの間の車両１の移動距離をゼロとしている。
【0069】
また、物体検出装置１０の取得部１１１は、時刻ｔ１２から時刻ｔ１４の間における車両１の速度情報を車両制御装置２０の車速センサ２１から取得する。演算部１１２は、この速度情報に基づいて、時刻ｔ１２から時刻ｔ１４の間における車両１の移動距離を算出する。なお、時刻ｔ１２から時刻ｔ１４の間における車速センサ２１からの車輪３の回転量から車両１の移動距離を算出してもよい。
【0070】
また、演算部１１２は、時刻ｔ１２における送受波センサ５１ｂから物体ＯＢまでの距離、上述の時刻ｔ１４における送受波センサ５１ｂから物体ＯＢまでの距離、及びこの間の車両１の移動距離から、三辺測量法を用いて送受波センサ５１ｂの時系列の送受波情報に基づく物体ＯＢの座標ＣＲｂｂを求める。このとき、物体検出装置１０では、送受波センサ５１ｂがそれぞれ異なる時刻に受波した反射波４２ｂ，４４ｂは、同一の物体ＯＢから反射されたものと仮定する。
【0071】
この場合、物体ＯＢの座標ＣＲｂｂは仮想円ＶＣｂａ，ＶＣｂｂの交点の位置に相当し、２つの候補座標ＣＣａ，ＣＣｂを含むこととなる。時刻ｔ１２から時刻ｔ１４の間に、車両１が、送受波センサ５１ｂの送受波領域ＡＲｂａ，ＡＲｂｂの中心軸と一致する方向に走行していた場合、これらの候補座標ＣＣａ，ＣＣｂは、送受波領域ＡＲｂａ，ＡＲｂｂの中心軸を挟んで互いに線対称となる位置に配置される。
【0072】
物体検出装置１０の判定部１１３は、演算部１１２が求めた物体ＯＢの座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂに基づいて、演算部１１２によるこれらの座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂの演算結果の真偽を判定する。
【0073】
具体的には、判定部１１３は、座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂ間の距離が所定値内であった場合、例えば、これらの座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂが所定の範囲内に収まっている場合には演算結果は真であると判定する。また、判定部１１３は、座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂが所定の範囲を超えて離れていた場合には演算結果は偽であると判定する。
【0074】
このとき、判定部１１３は、座標ＣＲｂｂに含まれる２つの候補座標ＣＣａ，ＣＣｂのうち、よりもう一方の座標ＣＲｂｃに近い方を用いる。図５Ｂの例であれば、判定部１１３は、候補座標ＣＣａ，ＣＣｂのうちの候補座標ＣＣａと、座標ＣＲｂｃとを比較する。
【0075】
候補座標ＣＣａと座標ＣＲｂｃとは充分に近接しているため、例えば、これらの演算結果は真であると判定される。これにより、許容可能な誤差範囲内で座標ＣＲｂｃ及び候補座標ＣＣａの近辺に物体ＯＢが存在していることが検出される。
【0076】
物体検出装置１０の制御部１１４は、座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂの演算結果が真であると判定されると、座標ＣＲｂｃ及び候補座標ＣＣａの少なくともいずれかに基づいて、車両１に物体ＯＢを回避させる信号を車両制御装置２０に出力するか否かを決定する。
【0077】
図５Ａ、図５Ｂの例では、物体ＯＢは車両１の進行方向から若干、側方に外れた位置にある。制御部１１４は、例えば車両１の進行方向から予測される車両１の移動経路から勘案して、安全とされる距離以上に物体ＯＢが離れている場合、物体ＯＢとの衝突の可能性はないものとして、車両１に物体ＯＢを回避させる信号の出力を行わない決定をする。制御部１１４は、車両１の移動経路に対して安全とされる距離内に物体ＯＢが近接している場合、物体ＯＢとの衝突の可能性があるものとして、車両制御装置２０に信号を出力する。
【0078】
ところで、例えば、複数の物体が所定の配置で車両１の周囲に存在する場合、または物体が車両１の上方に位置している場合、物体検出装置１０が誤検出を起こしやすい状況が幾つか存在する。図６Ａ、図６Ｂに、誤検出が生じやすい状況の一例について説明する。
【0079】
まずは、図６Ａを用いて、送受波センサ５１ｂ，５１ｃからの送受波情報に基づいて物体ＯＢａ，ＯＢｂの座標を算出する場合について説明する。
【0080】
図６Ａに示すように、送受波センサ５１ｂが、時刻ｔ２３に送受波領域ＡＲｂｂに音波３３ｂを送波し、物体ＯＢａに音波３３ｂが反射された反射波４５ｂを時刻ｔ２３より後の時刻ｔ２５に受波したとする。また、送受波センサ５１ｃが、送受波センサ５１ｂからの音波３３ｂが物体ＯＢｂに反射された反射波４４ｃを、時刻ｔ２３より後であって、時刻ｔ２５より前の時刻ｔ２４に受波したとする。
【0081】
このとき、物体ＯＢａは送受波センサ５１ｃに対し、送受波センサ５１ｃが送受波を行うことができる最大角度に近い方向に位置している。このため、送受波センサ５１ｃは、図５Ａとは異なり、物体ＯＢａに向けて送受波センサ５１ｂが送波した音波３３ｂが物体ＯＢａに反射されて発生した反射波を受波することが困難となることがある。
【0082】
このような場合、送受波センサ５１ｃは、物体ＯＢｂに反射された反射波４４ｃを時刻ｔ２４に受波しているので、物体検出装置１０は、図５Ａのように、物体ＯＢによる反射波４４ｂ，４５ｃを受波したとして、送受波センサ５１ｂが受波した物体ＯＢａからの反射波４５ｂと、送受波センサ５１ｃが受波した物体ＯＢｂからの反射波４５ｃとが、同一の物体から反射されたものであるとの仮定のもと、三辺測量による演算を行う。物体検出装置１０のこのような仮定に基づく仮想の物体を仮に物体ＯＢｘと呼ぶ。
【0083】
なお、送受波センサ５１ｃの受波タイミングが、送受波センサ５１ｂの受波タイミングよりも前の時刻ｔ２４となっているのは、図６Ａにおいて、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢａまでの往復距離より、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｂを経由して送受波センサ５１ｃへと至る距離の方が短いためである。
【0084】
物体検出装置１０の演算部１１２は、送受波センサ５１ｂの送波タイミング及び受波タイミングに基づいて、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離を算出する。これにより、実際には送受波センサ５１ｂから物体ＯＢａまでの距離が算出され、仮想の物体ＯＢｘは、送受波センサ５１ｂの送受波領域ＡＲｂｂ内であって、送受波センサ５１ｂを中心点とする仮想円ＶＣｂｂ上に存在するとの演算結果が得られる。
【0085】
また、演算部１１２は、反射波４５ｂ，４４ｃが同一の物体ＯＢｘからの反射であるとの仮定のもと、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離、送受波センサ５１ｂの送波タイミング、及び送受波センサ５１ｃの受波タイミングに基づいて、送受波センサ５１ｃから物体ＯＢｘまでの距離を算出する。
【0086】
これにより、実際には送受波センサ５１ｃから物体ＯＢｂまでの距離が算出され、仮想の物体ＯＢｘは、送受波センサ５１ｃの送受波領域ＡＲｃ内であって、送受波センサ５１ｂ，５１ｃを焦点とする仮想楕円ＶＥｃ上に存在するとの演算結果が得られる。
【0087】
なお、時刻ｔ２３から時刻ｔ２４までの経過時間、及び時刻ｔ２３から時刻ｔ２５までの経過時間における車両１の移動距離は無視できるほど微小であるものとして、上記説明ではこの間の車両１の移動距離をゼロとしている。
【0088】
演算部１１２は、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離、送受波センサ５１ｃから物体ＯＢｘまでの距離、及び送受波センサ５１ｂ，５１ｃ間の距離から、三辺測量法を用いて送受波センサ５１ｂ，５１ｃの送受波情報に基づく物体ＯＢｘの座標ＣＲｂｃを求める。この場合にも、物体ＯＢｘの座標ＣＲｂｃは仮想円ＶＣｂｂ及び仮想楕円ＶＥｃの交点の位置に相当することとなる。なお、図６Ａの仮想楕円ＶＥｃは、物体ＯＢｂに基づくため、図５Ａの仮想楕円ＶＥｃとは異なり、図６Ａにおける仮想円ＶＣｂｂとの交点は、図５Ａと異なる位置となる。
【0089】
このため、実際には複数存在する物体ＯＢａ，ＯＢｂからの反射波４５ｂ，４４ｃを同一の物体ＯＢｘからの反射波として演算処理を行っているため、物体ＯＢａ，ＯＢｂのいずれからも外れた座標ＣＲｂｃが算出されてしまう。
【0090】
そこで、実施形態の物体検出装置１０では、上記に加え、送受波センサ５１ｂの時系列の送受波情報に基づいて物体ＯＢｘの座標を算出する。この点について図６Ｂを用いて説明する。
【0091】
図６Ｂに示すように、送受波センサ５１ｂが、時刻ｔ２３から遡る時刻ｔ２１において、送受波領域ＡＲｂａに音波３１ｂを送波し、物体ＯＢａに音波３１ｂが反射された反射波４２ｂを時刻ｔ２１より後の時刻ｔ２２に受波していたとする。
【0092】
物体検出装置１０の演算部１１２は、送受波センサ５１ｂにおけるこれらの送受波情報を記憶部１１５から取得する。また、演算部１１２は、送受波センサ５１ｂの時刻ｔ２１，ｔ２２における送受波情報に基づいて、時刻ｔ２２における送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離を算出する。
【0093】
これにより、実際には時刻ｔ２２における送受波センサ５１ｂから物体ＯＢａまでの距離が算出され、仮想の物体ＯＢｘは、送受波センサ５１ｂの送受波領域ＡＲｂａ内であって、送受波センサ５１ｂを中心点とする仮想円ＶＣｂａ上に存在するとの演算結果が得られる。
【0094】
なお、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの経過時間における車両１の移動距離は無視できるほど微小であるものとして、上記説明ではこの間の車両１の移動距離をゼロとしている。
【0095】
また、演算部１１２は、取得部１１１が車両制御装置２０の車速センサ２１から取得した時刻ｔ２２から時刻ｔ２５の間における車両１の速度情報に基づいて、時刻ｔ２２から時刻ｔ２５の間における車両１の移動距離を算出する。
【0096】
また、演算部１１２は、送受波センサ５１ｂがそれぞれ異なる時刻に受波した反射波４２ｂ，４４ｂが同一の物体ＯＢｘから反射されたものとの仮定のもと、時刻ｔ２２における送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離、時刻ｔ２５における送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離、及びこの間の車両１の移動距離から、三辺測量法を用いて送受波センサ５１ｂの時系列の送受波情報に基づく物体ＯＢｘの座標ＣＲｂｂを求める。
【0097】
この場合、物体ＯＢｘの座標ＣＲｂｂは仮想円ＶＣｂａ，ＶＣｂｂの交点の位置に相当し、例えば送受波センサ５１ｂの送受波領域ＡＲｂａ，ＡＲｂｂの中心軸に対して線対称に配置される２つの候補座標ＣＣａ，ＣＣｂを含む。
【0098】
このとき、実際には物体ＯＢａの座標が算出されるため、候補座標ＣＣａ，ＣＣｂのうちの一方は、許容可能な誤差範囲内で物体ＯＢａの位置を示すこととなる。図６Ｂの例では、物体ＯＢａに充分近接した候補座標ＣＣａが得られている。
【0099】
物体検出装置１０の判定部１１３は、候補座標ＣＣａ，ＣＣｂのうち、より座標ＣＲｂｃに近い候補座標ＣＣｂと、座標ＣＲｂｃとを比較し、これらの候補座標ＣＣｂ及び座標ＣＲｂｃが所定範囲内に収まっているか否かに応じて、座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃの演算結果の真偽を判定する。
【0100】
図６Ｂの例では、候補座標ＣＣｂと座標ＣＲｂｃとの距離は離れており、判定部１１３は、例えば座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃの演算結果は偽であると判定する。
【0101】
物体検出装置１０の制御部１１４は、座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃの演算結果が偽であると判定されると、いずれの座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃにも基づくことなく、車両１に回避制御を行わせる信号を車両制御装置２０に出力するか否かを決定する。なお、この時点において、他の物体が検出されていない場合、車両１の回避制御は不要であるので、制御部１１４は信号の出力を行わない決定をしてもよい。
【0102】
なお、物体検出装置１０による物体検出動作は、車両１が低速走行をしている間、短いスパンで繰り返し行われている。よって、送受波センサ５１ｂ，５１ｃと物体ＯＢａ，ＯＢｂとの相対位置の変化によって、他の時刻においては物体ＯＢａ，ＯＢｂの座標が正しく検出されうる。
【0103】
制御部１１４は、図６Ａ、図６Ｂに示す所定の時刻に限って物体検出装置１０の検出結果を採用しないのであって、物体ＯＢａ，ＯＢｂの座標が正しく検出された時刻においては、これらの座標に基づいて車両１に回避制御を行わせる信号を出力するか否かを決定する。これにより、物体ＯＢａ，ＯＢｂとの衝突のリスクを回避し、車両１の制御が適切に行われる。
【0104】
なお、図６Ａ、図６Ｂの例においては、反射波４１ｂ，４４ｃ，４５ｂのうち、送受波センサ５１ｃが受波した反射波４４ｃが、他の反射波４１ｂ，４５ｂとは異なる物体ＯＢｂから反射された場合について説明した。しかし、反射波４１ｂ，４４ｃ，４５ｂのうち、いずれが異なる物体からの反射波であっても、上記と同様、演算部１１２による演算結果は偽であると判定され得る。
【0105】
例えば、反射波４１ｂ，４４ｃがいずれも同一の物体から反射され、反射波４５ｂが異なる物体から反射された場合でも、これらの反射波４１ｂ，４４ｃ，４５ｂから求められる複数の座標の少なくともいずれかが所定範囲から外れることとなり、上記演算結果が偽であると判定することができる。
【0106】
また、例えば反射波４４ｃ，４５ｂがいずれも同一の物体から反射され、反射波４１ｂが異なる物体から反射された場合でも、これらの反射波４１ｂ，４４ｃ，４５ｂから求められる複数の座標の少なくともいずれかが所定範囲から外れることとなり、上記演算結果が偽であると判定することができる。
【0107】
【0108】
【0109】
まずは、図７Ａ、図７Ｂを用いて、送受波センサ５１ｂ，５１ｃからの送受波情報に基づいて物体ＯＢｃの座標を算出する場合について説明する。なお、図７Ａの車両１の側面図には、説明の便宜上、水平方向に並ぶ送受波センサ５１ｂ，５１ｃの両方を示している。
【0110】
図７Ａ、図７Ｂに示すように、送受波センサ５１ｂが、時刻ｔ３３に送受波領域ＡＲｂｂに音波３３ｂを送波し、物体ＯＢｃに音波３３ｂが反射された反射波４４ｂを時刻ｔ３３より後の時刻ｔ３４に受波したとする。また、送受波センサ５１ｃが、送受波センサ５１ｂからの音波３３ｂが物体ＯＢｃに反射された反射波４５ｃを時刻ｔ３４より後の時刻ｔ３５に受波したとする。
【0111】
送受波センサ５１ｃの受波タイミングが、送受波センサ５１ｂの受波タイミングよりも後の時刻ｔ３５となっているのは、送受波センサ５１ｂの送受波が、物体ＯＢｃにおいて送受波センサ５１ｂに最も近い部位を反射点として行われるのに対し、送受波センサ５１ｃからは、この反射点が送受波センサ５１ｂ寄り、例えば、車両１の正面方向に対して左寄りにずれた遠い位置にあるためである。
【0112】
なお、図７Ａに示すように、送受波センサ５１ｂ，５１ｃは、物体ＯＢｃからの反射波のうち、天井と梁とのＬ字状の角部を反射点とするものを受波しやすい。Ｌ字状の角部による集音効果で反射波の強度が高まるからである。
【0113】
物体検出装置１０は、このように物体ＯＢｃが実際には車両１の進行方向上方にある場合であっても、送受波センサ５１ｂ，５１ｃに対して水平方向に位置する物体によって上記の反射波４４ｂ，４５ｃが反射されたものであるとの仮定のもと、演算を行う。ここでも、このような仮想の物体を物体ＯＢｘと呼ぶこととする。
【0114】
物体検出装置１０の演算部１１２は、送受波センサ５１ｂの送波タイミング及び受波タイミングに基づいて、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離を算出する。これにより、仮想の物体ＯＢｘは、図７Ｂに示すように、送受波センサ５１ｂの送受波領域ＡＲｂｂ内であって、送受波センサ５１ｂを中心点として送受波センサ５１ｂの水平方向に広がる仮想円ＶＣｂｂ上に存在するとの演算結果が得られる。
【0115】
なお、図７Ａには、仮想円ＶＣｂｂと半径が等しく、送受波センサ５１ｂを中心点として３次元に広がる仮想球体ＳＰｂｂを示す。
【0116】
また、演算部１１２は、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離、送受波センサ５１ｂの送波タイミング、及び送受波センサ５１ｃの受波タイミングに基づいて、送受波センサ５１ｃから物体ＯＢｘまでの距離を算出する。これにより、仮想の物体ＯＢｘは、図７Ｂに示すように、送受波センサ５１ｃの送受波領域ＡＲｃ内であって、送受波センサ５１ｂ，５１ｃを焦点として送受波センサ５１ｂ，５１ｃの水平方向に広がる仮想楕円ＶＥｃ上に存在するとの演算結果が得られる。
【0117】
なお、図７Ａには、送受波センサ５１ｃから物体ＯＢｃの実際の反射点までの距離と等しい半径を有し、送受波センサ５１ｃを中心点として３次元に広がる仮想球体ＳＰｃを示す。
【0118】
また、上記説明では、時刻ｔ３３から時刻ｔ３４までの経過時間、及び時刻ｔ３３から時刻ｔ３５までの経過時間における車両１の移動距離は無視できるほど微小であるものとして、この間の車両１の移動距離をゼロとしている。
【0119】
演算部１１２は、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離、送受波センサ５１ｃから物体ＯＢｘまでの距離、及び送受波センサ５１ｂ，５１ｃ間の距離から、三辺測量法を用いて送受波センサ５１ｂ，５１ｃの送受波情報に基づく物体ＯＢｘの座標ＣＲｂｃを求める。この場合にも、物体ＯＢｘの座標ＣＲｂｃは仮想円ＶＣｂｂ及び仮想楕円ＶＥｃの交点の位置に相当することとなる。
【0120】
ただし、実際には送受波センサ５１ｂ，５１ｃの前方上方に存在する物体ＯＢｃからの反射波４５ｂ，４４ｃを仮想の物体ＯＢｘからの反射波として演算処理を行っているため、座標ＣＲｂｃは、送受波センサ５１ｂ，５１ｃの水平方向前方であって、送受波センサ５１ｂ，５１ｃの中央付近にあるものとして算出される。
【0121】
次に、物体検出装置１０は、送受波センサ５１ｂの時系列の送受波情報に基づいて物体ＯＢｘの座標を算出する。この場合について図８を用いて説明する。なお、図８Ａの車両１の側面図においても、説明の便宜上、水平方向に並ぶ送受波センサ５１ｂ，５１ｃの両方を示している。
【0122】
図８Ａ、図８Ｂに示すように、送受波センサ５１ｂが、時刻ｔ３３から遡る時刻ｔ３１において、送受波領域ＡＲｂａに音波３１ｂを送波し、物体ＯＢｃに音波３１ｂが反射された反射波４２ｂを時刻ｔ３１より後の時刻ｔ３２に受波していたとする。
【0123】
物体検出装置１０の演算部１１２は、送受波センサ５１ｂにおけるこれらの送受波情報を記憶部１１５から取得する。また、演算部１１２は、送受波センサ５１ｂの時刻ｔ３１，ｔ３２における送受波情報に基づいて、時刻ｔ３２における送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離を算出する。
【0124】
これにより、仮想の物体ＯＢｘは、図８Ｂに示すように、送受波センサ５１ｂの送受波領域ＡＲｂａ内であって、送受波センサ５１ｂを中心点として送受波センサ５１ｂの水平方向に広がる仮想円ＶＣｂａ上に存在するとの演算結果が得られる。
【0125】
【0126】
また、上記説明では、時刻ｔ３１から時刻ｔ３２までの経過時間における車両１の移動距離は無視できるほど微小であるものとして、この間の車両１の移動距離をゼロとしている。
【0127】
また、演算部１１２は、取得部１１１が車両制御装置２０の車速センサ２１から取得した時刻ｔ３２から時刻ｔ３４の間における車両１の速度情報に基づいて、時刻ｔ３２から時刻ｔ３４の間における車両１の移動距離を算出する。
【0128】
また、演算部１１２は、時刻ｔ３２における送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離、時刻ｔ３４における送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離、及びこの間の車両１の移動距離から、三辺測量法を用いて送受波センサ５１ｂの時系列の送受波情報に基づく物体ＯＢｘの座標ＣＲｂｂを求める。
【0129】
この場合、物体ＯＢｘの座標ＣＲｂｂは仮想円ＶＣｂａ，ＶＣｂｂの交点の位置に相当し、例えば送受波センサ５１ｂの送受波領域ＡＲｂａ，ＡＲｂｂの中心軸に対して線対称に配置される２つの候補座標ＣＣａ，ＣＣｂを含む。
【0130】
図８Ａの車両１の側面図では、送受波領域ＡＲｂａ，ＡＲｂｂの中心軸を挟んで左右方向に位置する候補座標ＣＣａ，ＣＣｂを、便宜上、送受波センサ５１ｂの水平方向前方に並べて示している。このように、候補座標ＣＣａ，ＣＣｂは、仮想球体ＳＰｂａ，ＳＰｂｂの表面同士の交点により形成される仮想円ＶＣｃｒ上であって、送受波センサ５１ｂと同じ高さ位置の２点に配置される。
【0131】
なお、時刻ｔ３２から時刻ｔ３４の間において、車両１が一貫して、送受波センサ５１ｂの送受波領域ＡＲｂａ，ＡＲｂｂの中心軸に対して平行に移動していた場合、送受波センサ５１ｂの送受波領域ＡＲｂａ，ＡＲｂｂの中心軸から候補座標ＣＣａまでの距離Ｈａ、及び候補座標ＣＣｂまでの距離Ｈｂは、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｃの反射点までの高さ方向の距離Ｈと略一致することとなる。
【0132】
物体検出装置１０の判定部１１３は、候補座標ＣＣａ，ＣＣｂのうち、より座標ＣＲｂｃに近い候補座標ＣＣｂと、座標ＣＲｂｃとを比較し、これらの候補座標ＣＣｂ及び座標ＣＲｂｃが所定範囲内に収まっているか否かに応じて、座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃの演算結果の真偽を判定する。
【0133】
図８Ｂの例では、候補座標ＣＣｂと座標ＣＲｂｃとの距離は大きく離れており、判定部１１３は、例えば座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃの演算結果は偽であると判定する。
【0134】
物体検出装置１０の制御部１１４は、座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃの演算結果が偽であると判定されると、いずれの座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃにも基づくことなく、車両１に回避制御を行わせる信号を車両制御装置２０に出力するか否かを決定する。
【0135】
以上、幾つかの状況において、物体検出装置１０が物体検出の真偽判定を行う場合の例について説明したが、物体検出装置１０による物体検出の真偽判定が可能な状況は上記以外にも種々想定される。例えば、車両１の進行方向下方に縁石がある場合のように、車両１の走行の妨げとならない程度に充分に低い段差が存在する場合などにも物体検出装置１０による物体検出の真偽判定が可能である。
【0136】
（物体検出システムによる物体検出方法）
次に、図９を用いて、実施形態の物体検出システム１００による物体検出方法の例について説明する。
次に、図９を用いて、実施形態の物体検出システム１００による物体検出方法の例について説明する。
【0137】
なお、図９において、送受波センサ（ｂ）は送受波センサ５１ｂを意味し、送受波センサ（ｃ）は送受波センサ５１ｃを意味する。ただし、物体検出システム１００において、物体の検出に用いられる送受波センサの組み合わせはこれに限られない。
【0138】
物体検出システム１００では、車両１の前端部に取り付けられた送受波センサ５１ａ～５１ｄのうち、いずれかを組み合わせて物体検出を行うことができ、より好ましくは、互いに隣りに配置された送受波センサ５１ａ，５１ｂ同士、送受波センサ５１ｂ，５１ｃ同士、または送受波センサ５１ｃ，５１ｄ同士を組み合わせて用いることができる。
【0139】
また、物体検出システム１００では、車両１の後端部に取り付けられた送受波センサ５２ａ～５２ｄのうち、いずれかを組み合わせて物体検出を行うことができ、より好ましくは、互いに隣りに配置された送受波センサ５２ａ，５２ｂ同士、送受波センサ５２ｂ，５２ｃ同士、または送受波センサ５２ｃ，５２ｄ同士を組み合わせて用いることができる。
【0140】
また、図９において、座標（ｂｂ）は、同一の送受波センサにおける時系列の送受波情報に基づいて算出された座標を意味し、例えば上述の図５Ａ～図８Ｂの座標ＣＲｂｂに相当する。また、座標（ｂｃ）は、複数の送受波センサの送受波情報に基づいて算出された座標を意味し、例えば上述の図５Ａ～図８Ｂの座標ＣＲｂｃに相当する。
【0141】
図９に示すように、例えば時刻ｔ１に送受波センサ５１ｂが音波を送波する（ステップＳ１０１）。また、時刻ｔ１の後の時刻ｔ２に、送受波センサ５１ｂが、自身に由来する反射波、例えば、時刻ｔ１に送波された音波の反射波を受波する（ステップＳ１０２）。
【0142】
取得部１１１は、送受波センサ５１ｂの時刻ｔ１，ｔ２における送受波情報を取得し、記憶部１１５に格納する（ステップＳ１０３）。
【0143】
また、例えば時刻ｔ３に送受波センサ５１ｂが音波を送波する（ステップＳ１０４）。また、時刻ｔ３の後の時刻ｔ４に、送受波センサ５１ｂが、自身に由来する反射波、例えば、時刻ｔ３に送波された音波の反射波を受波する（ステップＳ１０５）。更に、時刻ｔ４の後の時刻ｔ５に、送受波センサ５１ｃが、送受波センサ５１ｂが時刻ｔ３に送波した音波の反射波を受波する（ステップＳ１０６）。
【0144】
ただし、送受波センサ５１ｂ，５１ｃと、音波の反射点となった物体との位置関係によっては、送受波センサ５１ｂによる受波が、送受波センサ５１ｃによる受波の後になることもある。
【0145】
取得部１１１は、送受波センサ５１ｂ，５１ｃの時刻ｔ３～ｔ５における送受波情報、及び車両１の時刻ｔ２～ｔ４における速度情報を取得する（ステップＳ１０７）。
【0146】
演算部１１２は、異なる送受波センサ５１ｂ，５１ｃのそれぞれの送受波情報に基づいて、三辺測量法により物体の座標ＣＲｂｃを算出する（ステップＳ１０８）。
【0147】
例えば、演算部１１２は、送受波センサ５１ｂが時刻３に送波した音波の情報、送受波センサ５１ｂが時刻ｔ４に受波した反射波の情報、送受波センサ５１ｃが時刻ｔ５に受波した反射波の情報、及び送受波センサ５１ｂ，５１ｃ間の距離に基づいて、物体の座標ＣＲｂｃを求めてもよい。
【0148】
また、演算部１１２は、送受波センサ５１ｂにおける時系列の送受波情報、及びこの間の車両１の速度情報に基づいて、三辺測量法により物体の座標ＣＲｂｂを算出する（ステップＳ１０９）。
【0149】
例えば、演算部１１２は、記憶部１１５に格納された送受波情報を参照し、送受波センサ５１ｂが時刻１に送波した音波の情報、送受波センサ５１ｂが時刻ｔ２に受波した反射波の情報、送受波センサ５１ｂが時刻３に送波した音波の情報、送受波センサ５１ｂが時刻ｔ４に受波した反射波の情報、及び時刻ｔ２～ｔ４における車両１の速度情報に基づいて、物体の座標ＣＲｂｂを求める。
【0150】
なお、ステップＳ１０８の処理とステップＳ１０９の処理とは処理順を入れ替え可能である。例えば、図９の例によらず、ステップＳ１０９の処理を先に行い、ステップＳ１０８の処理をその後に行ってもよい。
【0151】
より詳細には、時刻ｔ４における送受波センサ５１ｂと物体との距離を、時刻ｔ５における送受波センサ５１ｃと物体との距離よりも先に算出しさえすれば、時刻ｔ２における送受波センサ５１ｂと物体との距離は、どのタイミングで算出してもよい。また、時刻ｔ２～ｔ４における車両１の移動距離も、送受波センサ５１ｂ，５１ｃと物体との距離の少なくともいずれかより先に算出しておいてもよいし、送受波センサ５１ｂ，５１ｃと物体との距離を全て算出した後に算出してもよい。
【0152】
判定部１１３は、送受波センサ５１ｂ，５１ｃの送受波情報に基づく座標ＣＲｂｃと、送受波センサ５１ｂの時系列の送受波情報に基づく座標ＣＲｂｂとの間の距離が所定値内であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。
【0153】
座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂ間の距離が所定値内であった場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、判定部１１３は座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂの演算結果は真であると判定する（ステップＳ１１１）。
【0154】
この場合、制御部１１４は、座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂの少なくともいずれかを車両制御情報として取り扱う（ステップＳ１１２）。例えば、制御部１１４は、座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂの少なくともいずれかに基づいて、車両１の制御を指示する信号を出力するか否かを決定してもよい。
【0155】
座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂ間の距離が所定値を超えていた場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、判定部１１３は座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂの演算結果は偽であると判定する（ステップＳ１１３）。
【0156】
この場合、制御部１１４は、座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂのいずれも車両制御情報として取り扱わない（ステップＳ１１４）。例えば、制御部１１４は、座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂのいずれにも基づくことなく、車両１の制御を指示する信号を出力するか否かを決定してもよい。
【0157】
このように、制御部１１４から車両制御装置２０へと信号が出力されることにより、または出力されないことにより、車両１が適正に制御される（ステップＳ１１５）。
【0158】
以上により、実施形態の物体検出システム１００による物体検出方法が終了する。
【0159】
（概括）
超音波といった音波を用いた物体検出装置においては、複数の送受波センサからの送受波情報に基づいて車両の周囲の物体を検出し、また、物体の座標を特定する。具体的には、１つの送受波センサから送波された音波に基づく反射波を、その送受波センサ自身が受波したこと、及びその送受波センサとは異なる送受波センサが受波したことに基づいて物体の座標を算出する。
超音波といった音波を用いた物体検出装置においては、複数の送受波センサからの送受波情報に基づいて車両の周囲の物体を検出し、また、物体の座標を特定する。具体的には、１つの送受波センサから送波された音波に基づく反射波を、その送受波センサ自身が受波したこと、及びその送受波センサとは異なる送受波センサが受波したことに基づいて物体の座標を算出する。
【0160】
しかしながら、このような手法では、これらの送受波センサが、例えば、それぞれ異なる物体からの反射波を受波していた場合、または、車両の上方に物体が位置していた場合に誤検出をしてしまう恐れがある。
【0161】
例えば、物体検出装置が、仮に上述の図６Ａにおいて算出された座標ＣＲｂｃのみに基づいて動作を行った場合、車両１と衝突の可能性がある位置に物体が存在すると誤検出する恐れがある。この場合、例えば物体ＯＢａ，ＯＢｃ間に車両１が通り抜けるのに充分な間隔があった場合でも、不必要に車両１に制動をかけたり、車両１の加速を抑制したりしてしまうこととなる。
【0162】
また例えば、物体検出装置が、仮に上述の図７Ａ、図７Ｂにおいて算出された座標ＣＲｂｃのみに基づいて動作を行った場合、車両１の正面に物体が存在すると誤検出する恐れがある。この場合、例えば物体ＯＢｃが車両１の車高を超える高さ位置にあった場合でも、不必要に車両１に制動をかけたり、車両１の加速を抑制したりしてしまうこととなる。
【0163】
また、上述の特許文献１では、受波された反射波の強度に基づいて段差の判定を行う手法を提示している。しかしながら、反射波の強度には、例えば、反射面の形状および材質、並びに車両の周囲の温湿度によってばらつきが生じることがあり、上記手法では高精度の判定は困難である。
【0164】
実施形態の物体検出装置１０によれば、送受波センサ５１ｂが受波した反射波と、送受波センサ５１ｃが受波した反射波とに基づいて物体の座標ＣＲｂｃを求め、送受波センサ５１ｂが異なる時刻に受波した複数の反射波に基づいて物体の座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂを求める。
【0165】
これにより、座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂ間の距離を比較することで、座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂの演算結果の真偽を判定することができ、車両１に対する物体の座標算出精度を高めることができる。
【0166】
実施形態の物体検出装置１０によれば、制御部１１４は、演算結果の真偽についての判定部１１３の判定結果が偽であった場合、その演算結果に基づくことなく車両１に制動をかけさせ、または車両１の加速を抑制させる信号を出力するか否かを決定する。これにより、不必要に車両１に制動をかけさせ、または車両１の加速を抑制させることを避けることができる。
【0167】
（変形例）
次に、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ及び図１１Ｂを用いて、実施形態の変形例の物体検出装置について説明する。変形例の物体検出装置においては、複数の送受波センサにおける時系列の送受波情報に基づき、演算結果の真偽判定を行う点が、上述の実施形態の物体検出装置１０とは異なる。
次に、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ及び図１１Ｂを用いて、実施形態の変形例の物体検出装置について説明する。変形例の物体検出装置においては、複数の送受波センサにおける時系列の送受波情報に基づき、演算結果の真偽判定を行う点が、上述の実施形態の物体検出装置１０とは異なる。
【0168】
変形例の物体検出装置において、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ及び図１１Ｂにおける物体ＯＢｃの検出は、上述の実施形態の図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ及び図８Ｂの物体ＯＢｃの検出に加えて実施される。そこで、図１０Ａ、図１０Ｂにおいては、図７Ａ、図７Ｂにおいて算出された座標ＣＲｂｃを予め示しておく。また、図１１Ａ、図１１Ｂにおいては、図７Ａ、図７Ｂにおいて算出された座標ＣＲｂｃに加え、図８Ａ、図８Ｂにおいて算出された座標ＣＲｂｂを予め示しておく。なお、図７Ａ、図７Ｂ及び図８Ａ、図８Ｂの動作と図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ及び図１１Ｂの動作とは、いずれが先に実施されてもよい。
【0169】
【0170】
図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、送受波センサ５１ｃが、時刻ｔ４３に送受波領域ＡＲｃｂに音波３３ｃを送波し、物体ＯＢｃに音波３３ｃが反射された反射波４４ｃを時刻ｔ４３より後の時刻ｔ４４に受波したとする。また、送受波センサ５１ｂが、送受波センサ５１ｃからの音波３３ｃが物体ＯＢｃに反射された反射波４５ｂを時刻ｔ４４より後の時刻ｔ４５に受波したとする。
【0171】
送受波センサ５１ｂの受波タイミングが、送受波センサ５１ｃの受波タイミングよりも後の時刻ｔ４５となっているのは、送受波センサ５１ｃの送受波が、物体ＯＢｃにおいて送受波センサ５１ｃに最も近い部位を反射点として行われるのに対し、送受波センサ５１ｂからは、この反射点が送受波センサ５１ｃ寄り、例えば、車両１の正面方向に対して、右寄りにずれた遠い位置にあるためである。
【0172】
変形例の演算部は、送受波センサ５１ｃの送波タイミング及び受波タイミングに基づいて、送受波センサ５１ｃから、送受波センサ５１ｃに対して水平方向にあると仮定した仮想の物体ＯＢｘまでの距離を算出する。これにより、仮想の物体ＯＢｘは、図１０Ｂに示すように、送受波センサ５１ｃの送受波領域ＡＲｃｂ内であって、送受波センサ５１ｃを中心点として送受波センサ５１ｃの水平方向に広がる仮想円ＶＣｃｂ上に存在するとの演算結果が得られる。
【0173】
なお、図１０Ａには、仮想円ＶＣｃｂと半径が等しく、送受波センサ５１ｃを中心点として３次元に広がる仮想球体ＳＰｃｂを示す。
【0174】
変形例の演算部は、同様に、物体ＯＢｘが送受波センサ５１ｂに対して水平方向にあるとの仮定のもと、送受波センサ５１ｃから物体ＯＢｘまでの距離、送受波センサ５１ｃの送波タイミング、及び送受波センサ５１ｂの受波タイミングに基づいて、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離を算出する。これにより、仮想の物体ＯＢｘは、図１０Ｂに示すように、送受波センサ５１ｂの送受波領域ＡＲｂ内であって、送受波センサ５１ｂ，５１ｃを焦点として送受波センサ５１ｂ，５１ｃの水平方向に広がる仮想楕円ＶＥｂ上に存在するとの演算結果が得られる。
【0175】
なお、図１０Ａには、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｃの実際の反射点までの距離と等しい半径を有し、送受波センサ５１ｂを中心点として３次元に広がる仮想球体ＳＰｂを示す。
【0176】
また、上記説明では、時刻ｔ４３から時刻ｔ４４までの経過時間、及び時刻ｔ４３から時刻ｔ４５までの経過時間における車両１の移動距離は無視できるほど微小であるものとして、この間の車両１の移動距離をゼロとしている。
【0177】
変形例の演算部は、送受波センサ５１ｃから物体ＯＢｘまでの距離、送受波センサ５１ｂから物体ＯＢｘまでの距離、及び送受波センサ５１ｂ，５１ｃ間の距離から、三辺測量法を用いて送受波センサ５１ｃ，５１ｂの送受波情報に基づく物体ＯＢｘの座標ＣＲｃｂを求める。
【0178】
この場合にも、物体ＯＢｘの座標ＣＲｃｂは仮想円ＶＣｃｂ及び仮想楕円ＶＥｂの交点の位置に相当することとなる。座標ＣＲｃｂは、送受波センサ５１ｂ，５１ｃの水平方向前方であって、送受波センサ５１ｂ，５１ｃの中央付近にあるものとして、座標ＣＲｂｃに極めて近い位置に算出される。
【0179】
【0180】
図１１Ａ、図１１Ｂに示すように、送受波センサ５１ｃが、時刻ｔ４３から遡る時刻ｔ４１において、送受波領域ＡＲｃａに音波３１ｃを送波し、物体ＯＢｃに音波３１ｃが反射された反射波４２ｃを時刻ｔ４１より後の時刻ｔ４２に受波していたとする。
【0181】
変形例の演算部は、送受波センサ５１ｂにおけるこれらの送受波情報を変形例の記憶部から取得する。また、演算部は、物体ＯＢｘが送受波センサ５１ｃに対して水平方向にあるとの仮定のもと、送受波センサ５１ｃの時刻ｔ４１，ｔ４２における送受波情報に基づいて、時刻ｔ４２における送受波センサ５１ｃから物体ＯＢｘまでの距離を算出する。
【0182】
これにより、仮想の物体ＯＢｘは、図１１Ｂに示すように、送受波センサ５１ｃの送受波領域ＡＲｃａ内であって、送受波センサ５１ｃを中心点として送受波センサ５１ｃの水平方向に広がる仮想円ＶＣｃａ上に存在するとの演算結果が得られる。
【0183】
【0184】
また、上記説明では、時刻ｔ４１から時刻ｔ４２までの経過時間における車両１の移動距離は無視できるほど微小であるものとして、この間の車両１の移動距離をゼロとしている。
【0185】
また、変形例の演算部は、時刻ｔ４２から時刻ｔ４４の間における車両１の速度情報に基づいて、時刻ｔ４２から時刻ｔ４４の間における車両１の移動距離を算出する。
【0186】
また、演算部は、時刻ｔ４２における送受波センサ５１ｃから物体ＯＢｘまでの距離、時刻ｔ４４における送受波センサ５１ｃから物体ＯＢｘまでの距離、及びこの間の車両１の移動距離から、三辺測量法を用いて送受波センサ５１ｃの時系列の送受波情報に基づく物体ＯＢｘの座標ＣＲｃｃを求める。
【0187】
この場合、物体ＯＢｘの座標ＣＲｃｃは仮想円ＶＣｃａ，ＶＣｃｂの交点の位置に相当し、例えば送受波センサ５１ｃの送受波領域ＡＲｃａ，ＡＲｃｂの中心軸に対して線対称に配置される２つの候補座標ＣＣｃ，ＣＣｄを含む。
【0188】
図１１Ａの車両１の側面図では、送受波領域ＡＲｃａ，ＡＲｃｂの中心軸を挟んで左右方向に位置する候補座標ＣＣｃ，ＣＣｄを、便宜上、送受波センサ５１ｃの水平方向前方に並べて示している。このように、候補座標ＣＣｃ，ＣＣｄは、仮想球体ＳＰｃａ，ＳＰｃｂの表面同士の交点により形成される仮想円ＶＣｃｒ上であって、送受波センサ５１ｃと同じ高さ位置の２点に配置される。
【0189】
なお、時刻ｔ４２から時刻ｔ４４の間において、車両１が一貫して、送受波センサ５１ｃの送受波領域ＡＲｃａ，ＡＲｃｂの中心軸に対して平行に移動していた場合、送受波センサ５１ｃの送受波領域ＡＲｃａ，ＡＲｃｂの中心軸から候補座標ＣＣｃまでの距離Ｈｃ、及び候補座標ＣＣｄまでの距離Ｈｄは、送受波センサ５１ｃから物体ＯＢｃの反射点までの高さ方向の距離Ｈと略一致することとなる。
【0190】
また、座標ＣＲｃｃに含まれる候補座標ＣＣｃ，ＣＣｄの位置は、上述の図８Ａ、図８Ｂで算出された座標ＣＲｂｃに含まれる候補座標ＣＣａ，ＣＣｂに対して、それぞれ送受波センサ５１ｂ，５１ｃ間の距離に応じて車両１の正面方向に対して右寄りにシフトしている。
【0191】
変形例の判定部は、候補座標ＣＣａ，ＣＣｂのうち、より座標ＣＲｂｃ，ＣＲｃｂに近い候補座標ＣＣｂと、候補座標ＣＣｃ，ＣＣｄのうち、より座標ＣＲｂｃ，ＣＲｃｂに近い候補座標ＣＣｃと、座標ＣＲｂｃ，ＣＲｃｂとに基づいて、座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃ，ＣＲｃｃ，ＣＲｃｂの演算結果の真偽を判定する。
【0192】
このとき、変形例の判定部は、候補座標ＣＣｂ，ＣＣｃ及び座標ＣＲｂｃ，ＣＲｃｂのそれぞれの距離のうち、例えば所定値を超える座標の組み合わせが所定数を越えているか否か、例えば、所定の範囲を外れる座標が所定数を越えているか否かによって、座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃ，ＣＲｃｃ，ＣＲｃｂの演算結果の真偽判定を行ってよい。
【0193】
なお、候補座標ＣＣｂ，ＣＣｃ及び座標ＣＲｂｃ，ＣＲｃｂのうち、例えば所定の範囲を外れる座標が少なくとも１つある場合、座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃ，ＣＲｃｃ，ＣＲｃｂの演算結果を偽と判定する、とすることができる。このとき、判定に用いる所定範囲は、上述の実施形態において、判定部１１３が判定に用いる所定範囲と等しくとも異なっていてもよい。
【0194】
図１１Ａ、図１１Ｂの例では、候補座標ＣＣｂと候補座標ＣＣｃと座標ＣＲｂｃ，ＣＲｃｂとの距離はいずれも大きく離れており、変形例の判定部は、例えば座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃ，ＣＲｃｃ，ＣＲｃｂの演算結果は偽であると判定する。
【0195】
変形例の制御部は、座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃ，ＣＲｃｃ，ＣＲｃｂの演算結果が偽であると判定されると、いずれの座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃ，ＣＲｃｃ，ＣＲｃｂにも基づくことなく、車両１に回避制御を行わせる信号を出力するか否かを決定する。
【0196】
以上、車両１の進行方向上方に物体ＯＢｃがある状況において、変形例の物体検出装置が物体検出の真偽判定を行う場合の例について説明したが、上述の実施形態の物体検出装置１０と同様、変形例の物体検出装置によれば、例えば、車両１の周囲に複数の物体が存在する場合、または車両１の進行方向下方に充分に低い段差が存在する場合にも物体検出の真偽判定を行うことが可能である。
【0197】
変形例の物体検出装置によれば、物体の座標ＣＲｂｃ，ＣＲｂｂに加えて、演算部は更に、送受波センサ５１ｃが受波した反射波と、送受波センサ５１ｂが受波した反射波とに基づいて物体の座標ＣＲｃｂを求めるとともに、送受波センサ５１ｃが異なる時刻に受波した複数の反射波に基づいて物体の座標ＣＲｃｃを求める。
【0198】
これにより、座標ＣＲｂｂ，ＣＲｂｃ，ＣＲｃｃ，ＣＲｃｂに基づいて演算結果の真偽判定を行うことで、車両１に対する物体の座標算出精度をよりいっそう高めることができる。
【0199】
変形例の物体検出装置によれば、その他、上述の実施形態１の物体検出装置１０と同様の効果を奏する。
【0200】
なお、上述の実施形態および変形例の物体検出装置において、各構成要素に用いた「・・・部」という表記は、上述のとおり、「・・・回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）」、「・・・アッセンブリ」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されうる。
【0201】
また、上述の実施形態および変形例の物体検出装置は、例えばＲＯＭ１３にインストールされているプログラムをＣＰＵ１１が実行することにより、物体検出処理を行うこととした。
【0202】
しかし、物体検出装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。あるいは、ネットワークを介してプログラムをダウンロードし、コンピュータで実行させてもよい。
【0203】
また、物体検出装置の機能の少なくとも一部が、ＣＰＵを有さない専用のハードウェア回路によって実現されてもよい。
【0204】
このように、上述の実施形態および変形例の物体検出装置は、ソフトウェア、ハードウェア、またはハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。また、上述の実施形態および変形例の物体検出装置は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータープログラム、または記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータープログラム、及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。なお、プログラム製品は、コンピュータープログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な媒体である。
【0205】
また、上述の実施形態および変形例の物体検出装置の各機能ブロックは、部分的に、または全体的に、集積回路であるＬＳＩとして実現され、上述の実施形態および変形例の物体検出装置の各処理は、部分的に、または全体的に、１つのＬＳＩまたはＬＳＩの組み合わせによって制御されてもよい。ＬＳＩは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部または全てを含むように１つのチップから構成されてもよい。ＬＳＩはデータの入力と出力とを備えてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【0206】
ただし、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、またはＬＳＩ内部の回路セルの接続および設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。上述の実施形態および変形例の物体検出装置の各処理が、デジタル処理またはアナログ処理として実現されてもよい。
【0207】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。
【産業上の利用可能性】
【0208】
本開示にかかる物体検出装置および物体検出方法によれば、車両に対する物体の座標算出精度を高めることが実現できる。
【符号の説明】
【0209】
１ 車両
２ 車体
５ 送受波装置
１０ 物体検出装置
２０ 車両制御装置
５１，５２ 送受波センサ
１００ 物体検出システム
１１１ 取得部
１１２ 演算部
１１３ 判定部
１１４ 制御部
１１５ 記憶部
２００ 運転支援システム
２ 車体
５ 送受波装置
１０ 物体検出装置
２０ 車両制御装置
５１，５２ 送受波センサ
１００ 物体検出システム
１１１ 取得部
１１２ 演算部
１１３ 判定部
１１４ 制御部
１１５ 記憶部
２００ 運転支援システム
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】