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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】P2023083763
(43)【公開日】2023-06-16
(54)【発明の名称】車両用測距装置、車両用測距方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
G01S 15/931 20200101AFI20230609BHJP
G08G 1/16 20060101ALI20230609BHJP
【ＦＩ】
G01S15/931
G08G1/16 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021197638
(22)【出願日】2021-12-06
(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】平井 義人
【テーマコード（参考）】
5H181
5J083
【Ｆターム（参考）】
5H181AA01
5H181CC03
5H181CC11
5H181CC14
5H181LL01
5H181LL02
5H181LL04
5H181LL09
5H181LL17
5J083AA02
5J083AB09
5J083AB13
5J083AC18
5J083AC29
5J083AD04
5J083AD13
5J083AD17
5J083AE01
5J083AF10
5J083BE53
(57)【要約】
【課題】ターゲットの形状とターゲットの位置とを正確に検知することができる車両用測距装置、車両用測距方法およびプログラムを提供する。
【解決手段】送信波が出力された第１の時刻と、当該送信波の反射波が検出された第２の時刻とに基づいて、障害物までの距離を計測する測距部と、測距部が送信波を出力した車両の位置を特定する位置特定部と、測距部が計測した距離と位置特定部が特定した車両の位置とを、時刻に関連付けて記憶する記憶部と、記憶部が記憶した距離と車両の位置とに基づいて、車両の異なる位置のそれぞれで検出された距離が、障害物の同一の反射点までの距離であると仮定した場合に、当該反射点の座標と、位置特定部が特定した車両の位置から反射点に向かう方位角とを算出する反射点位置算出部と、反射点のうち誤った反射点として除去する反射点を、車両の異なる位置における方位角の変化に基づいて決定するフィルタ演算部と、を備える。
【選択図】図８
【解決手段】送信波が出力された第１の時刻と、当該送信波の反射波が検出された第２の時刻とに基づいて、障害物までの距離を計測する測距部と、測距部が送信波を出力した車両の位置を特定する位置特定部と、測距部が計測した距離と位置特定部が特定した車両の位置とを、時刻に関連付けて記憶する記憶部と、記憶部が記憶した距離と車両の位置とに基づいて、車両の異なる位置のそれぞれで検出された距離が、障害物の同一の反射点までの距離であると仮定した場合に、当該反射点の座標と、位置特定部が特定した車両の位置から反射点に向かう方位角とを算出する反射点位置算出部と、反射点のうち誤った反射点として除去する反射点を、車両の異なる位置における方位角の変化に基づいて決定するフィルタ演算部と、を備える。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に搭載されて、当該車両から周囲の障害物までの距離を測定する車両用測距装置であって、
送信波が出力された第１の時刻と、当該送信波の反射波が検出された第２の時刻とに基づいて、前記障害物までの距離を計測する測距部と、
前記測距部が前記送信波を出力した前記車両の位置を特定する位置特定部と、
前記測距部が計測した距離と前記位置特定部が特定した前記車両の位置とを、時刻に関連付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶した距離と前記車両の位置とに基づいて、前記車両の異なる位置のそれぞれで計測された距離が、前記障害物の同一の反射点までの距離であると仮定した場合に、当該反射点の座標と、前記位置特定部が特定した前記車両の位置から前記反射点に向かう方位角とを算出する反射点位置算出部と、
前記反射点のうち誤った反射点として除去する反射点を、前記車両の異なる位置における方位角の変化に基づいて決定するフィルタ演算部と、を備える
車両用測距装置。
送信波が出力された第１の時刻と、当該送信波の反射波が検出された第２の時刻とに基づいて、前記障害物までの距離を計測する測距部と、
前記測距部が前記送信波を出力した前記車両の位置を特定する位置特定部と、
前記測距部が計測した距離と前記位置特定部が特定した前記車両の位置とを、時刻に関連付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶した距離と前記車両の位置とに基づいて、前記車両の異なる位置のそれぞれで計測された距離が、前記障害物の同一の反射点までの距離であると仮定した場合に、当該反射点の座標と、前記位置特定部が特定した前記車両の位置から前記反射点に向かう方位角とを算出する反射点位置算出部と、
前記反射点のうち誤った反射点として除去する反射点を、前記車両の異なる位置における方位角の変化に基づいて決定するフィルタ演算部と、を備える
車両用測距装置。
【請求項2】
前記フィルタ演算部は、
前記位置特定部が特定した前記車両の少なくとも異なる２つの位置において、前記反射点位置算出部が算出した方位角が、前記車両の進行方向に応じた単調増加傾向または単調減少傾向を示さない場合に、前記位置のうち、最新の位置において検出された反射点を除去する、
請求項１に記載の車両用測距装置。
前記位置特定部が特定した前記車両の少なくとも異なる２つの位置において、前記反射点位置算出部が算出した方位角が、前記車両の進行方向に応じた単調増加傾向または単調減少傾向を示さない場合に、前記位置のうち、最新の位置において検出された反射点を除去する、
請求項１に記載の車両用測距装置。
【請求項3】
前記フィルタ演算部は、
除去された反射点のうち、当該反射点の方位角と次のタイミングで検出された反射点の方位角とが、前記車両の進行方向に応じた単調増加特性または単調減少特性を示す場合に、除去された反射点を元に戻す、
請求項２に記載の車両用測距装置。
除去された反射点のうち、当該反射点の方位角と次のタイミングで検出された反射点の方位角とが、前記車両の進行方向に応じた単調増加特性または単調減少特性を示す場合に、除去された反射点を元に戻す、
請求項２に記載の車両用測距装置。
【請求項4】
前記フィルタ演算部は、更に、
過去の複数の、前記車両の異なる位置における方位角の値に基づいて、前記車両の次の位置における方位角の推定値を推定する方位角推定部と、
前記方位角推定部による方位角の推定値と前記車両の次の位置における実際の方位角との差分値と閾値との大小関係に基づいて、前記車両の次の位置における方位角を、前記推定値と前記実際の方位角とに基づく方位角に補正するか、前記推定値に置換するかを判定する判定部と、を備える、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用測距装置。
過去の複数の、前記車両の異なる位置における方位角の値に基づいて、前記車両の次の位置における方位角の推定値を推定する方位角推定部と、
前記方位角推定部による方位角の推定値と前記車両の次の位置における実際の方位角との差分値と閾値との大小関係に基づいて、前記車両の次の位置における方位角を、前記推定値と前記実際の方位角とに基づく方位角に補正するか、前記推定値に置換するかを判定する判定部と、を備える、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用測距装置。
【請求項5】
前記判定部は、
前記推定値と、前記車両の次の位置における実際の方位角との大小関係に基づいて、前記閾値を設定する、
請求項４に記載の車両用測距装置。
前記推定値と、前記車両の次の位置における実際の方位角との大小関係に基づいて、前記閾値を設定する、
請求項４に記載の車両用測距装置。
【請求項6】
前記判定部は、
前記車両が前進している場合であって、前記推定値が、前記車両の次の位置における実際の方位角以上である場合に、前記閾値を、通常よりも小さく設定して、
前記車両が前進している場合であって、前記推定値が、前記車両の次の位置における実際の方位角よりも小さい場合に、前記閾値を、通常よりも大きく設定する、
請求項５に記載の車両用測距装置。
前記車両が前進している場合であって、前記推定値が、前記車両の次の位置における実際の方位角以上である場合に、前記閾値を、通常よりも小さく設定して、
前記車両が前進している場合であって、前記推定値が、前記車両の次の位置における実際の方位角よりも小さい場合に、前記閾値を、通常よりも大きく設定する、
請求項５に記載の車両用測距装置。
【請求項7】
前記判定部は、
前記車両が後退している場合であって、前記推定値が、前記車両の次の位置における実際の方位角以下である場合に、前記閾値を、通常よりも小さく設定して、
前記車両が後退している場合であって、前記推定値が、前記車両の次の位置における実際の方位角よりも大きい場合に、前記閾値を、通常よりも大きく設定する、
請求項５に記載の車両用測距装置。
前記車両が後退している場合であって、前記推定値が、前記車両の次の位置における実際の方位角以下である場合に、前記閾値を、通常よりも小さく設定して、
前記車両が後退している場合であって、前記推定値が、前記車両の次の位置における実際の方位角よりも大きい場合に、前記閾値を、通常よりも大きく設定する、
請求項５に記載の車両用測距装置。
【請求項8】
前記判定部は、
前記車両の次の位置における方位角を、前記推定値と前記実際の方位角とに基づく方位角に補正する際に、補正された前記方位角が、前記車両の進行方向に応じた単調増加傾向または単調減少傾向を示すように、前記推定値と前記実際の方位角とに重み付けを行う、
請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の車両用測距装置。
前記車両の次の位置における方位角を、前記推定値と前記実際の方位角とに基づく方位角に補正する際に、補正された前記方位角が、前記車両の進行方向に応じた単調増加傾向または単調減少傾向を示すように、前記推定値と前記実際の方位角とに重み付けを行う、
請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の車両用測距装置。
【請求項9】
車両に搭載されて、当該車両から周囲の障害物までの距離を測定する車両用測距装置が行う車両用測距方法であって、
送信波が出力された第１の時刻と、当該送信波の反射波が検出された第２の時刻とに基づいて、前記障害物までの距離を計測する測距プロセスと、
前記送信波を送信した前記車両の位置を特定する位置特定プロセスと、
前記測距プロセスが検出した距離と前記位置特定プロセスが特定した前記車両の位置とを、時刻に関連付けて記憶する記憶プロセスと、
前記記憶プロセスが記憶した距離と前記車両の位置とに基づいて、前記車両の異なる位置のそれぞれで計測された距離が、前記障害物の同一の反射点までの距離であると仮定した場合に、当該反射点の座標と、前記位置特定プロセスが特定した前記車両の位置から前記反射点に向かう方位角とを算出する反射点位置算出プロセスと、
前記反射点のうち誤った反射点として除去する反射点を、前記車両の異なる位置における方位角の変化に基づいて決定するフィルタ演算プロセスと、を備える
車両用測距方法。
送信波が出力された第１の時刻と、当該送信波の反射波が検出された第２の時刻とに基づいて、前記障害物までの距離を計測する測距プロセスと、
前記送信波を送信した前記車両の位置を特定する位置特定プロセスと、
前記測距プロセスが検出した距離と前記位置特定プロセスが特定した前記車両の位置とを、時刻に関連付けて記憶する記憶プロセスと、
前記記憶プロセスが記憶した距離と前記車両の位置とに基づいて、前記車両の異なる位置のそれぞれで計測された距離が、前記障害物の同一の反射点までの距離であると仮定した場合に、当該反射点の座標と、前記位置特定プロセスが特定した前記車両の位置から前記反射点に向かう方位角とを算出する反射点位置算出プロセスと、
前記反射点のうち誤った反射点として除去する反射点を、前記車両の異なる位置における方位角の変化に基づいて決定するフィルタ演算プロセスと、を備える
車両用測距方法。
【請求項10】
車両に搭載されて、当該車両から周囲の障害物までの距離を測定する車両用測距装置が備えるコンピュータを、
送信波が出力された第１の時刻と、当該送信波の反射波が検出された第２の時刻とに基づいて、前記障害物までの距離を計測する測距部と、
前記測距部が前記送信波を出力した前記車両の位置を特定する位置特定部と、
前記測距部が計測した距離と前記位置特定部が特定した前記車両の位置とを、時刻に関連付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶した距離と前記車両の位置とに基づいて、前記車両の異なる位置のそれぞれで計測された距離が、前記障害物の同一の反射点までの距離であると仮定した場合に、当該反射点の座標と、前記位置特定部が特定した前記車両の位置から前記反射点に向かう方位角とを算出する反射点位置算出部と、
前記反射点のうち誤った反射点として除去する反射点を、前記車両の異なる位置における方位角の変化に基づいて決定するフィルタ演算部と、
して機能させるプログラム。
送信波が出力された第１の時刻と、当該送信波の反射波が検出された第２の時刻とに基づいて、前記障害物までの距離を計測する測距部と、
前記測距部が前記送信波を出力した前記車両の位置を特定する位置特定部と、
前記測距部が計測した距離と前記位置特定部が特定した前記車両の位置とを、時刻に関連付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶した距離と前記車両の位置とに基づいて、前記車両の異なる位置のそれぞれで計測された距離が、前記障害物の同一の反射点までの距離であると仮定した場合に、当該反射点の座標と、前記位置特定部が特定した前記車両の位置から前記反射点に向かう方位角とを算出する反射点位置算出部と、
前記反射点のうち誤った反射点として除去する反射点を、前記車両の異なる位置における方位角の変化に基づいて決定するフィルタ演算部と、
して機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両用測距装置、車両用測距方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、超音波センサの位置を移動させながら、複数の位置で計測した距離に基づいて、対象物の位置と距離とを検知する駐車空間検知装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５９１８５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の駐車空間検知装置では、異なる超音波センサの位置からそれぞれ検出された測距値が、物標の同じ反射点で生じたものと仮定して、三角測量によって物標の座標を特定している。
【0005】
超音波センサは、所定の指向性の範囲の中で検出された最短距離の点までの距離を出力する。したがって、指向性が重複した範囲において、過去に検出した座標よりも遠方の座標が検出された場合、過去に検出した座標はノイズと判定して除去することができる。しかし、指向性が重複した範囲において、過去に検出した座標よりも遠方に誤座標が検出された場合は、当該遠方の誤座標をノイズとして除去することが困難であった。
【0006】
また、複数の物標が存在する場合に、当該複数の物体の組み合わせによって、本来はあるはずのない誤座標が検出される場合があった。
【0007】
本開示は、ターゲットの形状とターゲットの位置とを正確に検知することができる車両用測距装置、車両用測距方法およびプログラム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】
【0008】
本開示に係る車両用測距装置は、車両に搭載されて、当該車両から周囲の障害物までの距離を測定する車両用測距装置であって、測距部と、位置特定部と、記憶部と、反射点位置算出部と、フィルタ演算部とを備える。測距部は、送信波が出力された第１の時刻と、当該送信波の反射波が検出された第２の時刻とに基づいて、障害物までの距離を計測する。位置特定部は、測距部が送信波を出力した車両の位置を特定する。記憶部は、測距部が計測した距離と位置特定部が特定した車両の位置とを、時刻に関連付けて記憶する。反射点位置算出部は、記憶部が記憶した距離と車両の位置とに基づいて、車両の異なる位置のそれぞれで計測された距離が、障害物の同一の反射点までの距離であると仮定した場合に、当該反射点の座標と、位置特定部が特定した車両の位置から反射点に向かう方位角とを算出する。フィルタ演算部は、反射点のうち誤った反射点として除去する反射点を、車両の異なる位置における前記方位角の変化に基づいて決定する。
【発明の効果】
【0009】
本開示に係る車両用測距装置によれば、ターゲットの形状とターゲットの位置とを正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本開示に係る車両用測距装置の第１の実施形態について説明する。
以下、図面を参照しながら、本開示に係る車両用測距装置の第１の実施形態について説明する。
【0012】
【0013】
車両用測距装置１０ａは、超音波センサ１４が放射した超音波の反射波を検出することによって、反射波を発生させた反射点までの距離を測定（測距）する。超音波センサ１４は、例えば、車両２０の進行方向左側（Ｙ軸正方向側）の側面に、左側を向けて設置される。なお、超音波センサ１４は、車両２０の進行方向右側（Ｙ軸負方向側）の側面にも設置されるが、以降の説明では、超音波センサ１４は、車両２０の進行方向左側の側面に設置されているものとして説明する。
【0014】
超音波センサ１４は、所定の時間間隔で、放射範囲Ｒの内部に超音波を放射する。そして、超音波センサ１４は、放射した超音波の反射波を受信する。車両用測距装置１０ａは、超音波センサ１４が超音波を放射してから反射波を受信するまでの時間に基づいて、反射波を生じた反射点Ｐまでの距離を算出する。なお、車両２０に設置される測距センサは、超音波センサ１４に限定されるものではなく、レーザレーダ、ＬＩＤＡＲ(Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等のアクティブ型センサを用いてもよい。
【0015】
車両２０は、後述する車速センサ１５と操舵角センサ１６（図２参照）を備える。車両用測距装置１０ａは、超音波センサ１４が超音波の放射を行った際の車速センサ１５と操舵角センサ１６の出力を取得して、超音波の放射を行った際の超音波センサ１４の位置を特定する。
【0016】
このようにして、車両用測距装置１０ａは、車両２０がＸ軸正方向側に向かって前進した際に、超音波センサ１４の位置と、反射点までの距離（以下、測距値とも呼ぶ）と関連付けて算出する。そして、車両用測距装置１０ａは、現在の測距値と、現在の超音波センサ１４の位置と、過去の測距値と、過去の超音波センサ１４の位置とに基づいて、反射点Ｐの座標を算出する。なお、このとき、車両用測距装置１０ａは、過去と現在とで反射点Ｐの位置は同じであると仮定する。車両用測距装置１０ａが行う測距方法について詳しくは後述する（図３参照）。
【0017】
車両用測距装置１０ａは、このような測距を繰り返して行うことによって、図１に示すように、車両２０の左側に駐車している車両２１の辺縁の形状を、反射点Ｐの集合として検出する。そして、車両用測距装置１０ａは、車両２０が更に前進した際に、車両２２の辺縁の形状も同様に検出する。
【0018】
検出された反射点Ｐの集合は、例えば、車両２０が備える非図示の駐車支援装置（車両制御装置の一例）によって解析される。駐車支援装置は、駐車場８０において、車両２１と車両２２との間に、車両２０を駐車させることが可能なスペース２５があることを認識する。そして、駐車支援装置は、車両２０を、検出されたスペース２５に自動駐車させる。なお、駐車支援装置の他に、駐車ブレーキ制御装置、自動運転制御装置等の車両制御装置においても、検出された反射点Ｐの集合を用いて、車両２０を制御することができる。
【0019】
【0020】
車両用測距装置１０ａは、当該車両用測距装置１０ａの各部を制御するための制御部１１を備える。制御部１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒоｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１ａと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍоｒｙ）１１ｂと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄоｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍоｒｙ）１１ｃと、を備える。ＣＰＵ１１ａは、アドレスバス、データバス等の内部バス１３を介して、ＲＯＭ１１ｂと、ＲＡＭ１１ｃと接続する。ＣＰＵ１１ａは、ＲＯＭ１１ｂや記憶部１２に記憶された各種プログラムを、ＲＡＭ１１ｃに展開する。ＣＰＵ１１ａは、ＲＡＭ１１ｃに展開された各種プログラムに従って動作することで車両用測距装置１０ａを制御する。即ち、制御部１１は、一般的なコンピュータの構成を有する。
【0021】
制御部１１は、内部バス１３を介して、記憶部１２と、超音波センサ１４と、車速センサ１５と、操舵角センサ１６と、操作スイッチ１７と接続する。
【0022】
記憶部１２は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓоｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの記憶装置である。また、記憶部１２は、電源を切っても記憶情報が保持されるフラッシュメモリ等の不揮発性メモリであってもよい。記憶部１２は、制御プログラム１２ａと、計測データファイル１２ｂと、方位角データファイル１２ｃとを記憶する。
【0023】
制御プログラム１２ａは、車両用測距装置１０ａの全体の動作を制御するプログラムである。
【0024】
計測データファイル１２ｂは、車両用測距装置１０ａが計測した測距値ｄ（図３参照）と車両２０の位置と時刻ｔとを関連付けたデータファイルである。
【0025】
方位角データファイル１２ｃは、車両用測距装置１０ａが計測した方位角θ（図４参照）と時刻ｔとを関連付けたデータファイルである。なお、計測データファイル１２ｂと方位角データファイル１２ｃとは同じデータファイルであってもよい。
【0026】
超音波センサ１４と車速センサ１５と操舵角センサ１６の機能は、前述した通りである。
【0027】
操作スイッチ１７は、例えば、車両用測距装置１０ａに動作開始を指示するスイッチである。なお、車両用測距装置１０ａは、駐車場に進入したことを検出した際に、自動的に起動されてもよい。
【0028】
（車両用測距装置が行う測距方法）
図３と図４を用いて、車両用測距装置１０ａが行う測距方法を説明する。図３は、車両用測距装置が行う測距方法を説明する図である。図４は、車両用測距装置が算出する方位角を説明する図である。
図３と図４を用いて、車両用測距装置１０ａが行う測距方法を説明する。図３は、車両用測距装置が行う測距方法を説明する図である。図４は、車両用測距装置が算出する方位角を説明する図である。
【0029】
図３は、超音波センサ１４を異なる２点、即ち点Ｂと点Ｃに置いて、ポール２６の測距を行った例を示す。このとき、超音波センサ１４は、放射範囲Ｒの内部に超音波を放射している。
【0030】
車両用測距装置１０ａは、点Ｂにおいて、測距値ｄ１を得たとする。また、車両用測距装置１０ａは、点Ｃにおいて、測距値ｄ２を得たとする。また、車両用測距装置１０ａは、点Ｂと点Ｃとの距離Ｗを計測したとする。
【0031】
このとき、点Ｂにおける測距値ｄ１と、点Ｃにおける測距値ｄ２とが、同じ反射点Ｐにおける反射波によって得られたと仮定すると、図３において、三角形ＰＢＣの形状が一意に決定する。即ち、三角測量によって、反射点Ｐの座標を得ることができる。車両用測距装置１０ａが行う三角測量は、車両２０を移動させることによって、点Ｂと点Ｃとを時系列で生成させるものであるため、特に、時系列三角測量と呼ぶ。
【0032】
車両用測距装置１０ａは、反射点Ｐの座標とともに、超音波センサ１４の位置から反射点Ｐに向かう方向を特定する方位角θを算出する。
【0033】
方位角θは、Ｙ軸に沿う方向を基準軸（０°）として、超音波センサ１４の位置から反射点Ｐに向かう方向を示す角度である。図４の例では、超音波センサ１４が点Ｂにあるときに、測距値ｄ１と方位角θ１（＝－４５°）が計測されることを示す。また、超音波センサ１４が点Ｃにあるときに、測距値ｄ２と方位角θ２（＝－５°）が計測されることを示す。また、超音波センサ１４が点Ｄにあるときに、測距値ｄ３と方位角θ３（＝４０°）が計測されることを示す。
【0034】
（車両用測距装置が測定した反射点の方位角の時間推移）
図５Ａから図５Ｄを用いて、車両用測距装置が測定した反射点Ｐの方位角θの時間推移について説明する。図５Ａは、車両が前進している際に、車両用測距装置が測定した一例を示す第１の図である。図５Ｂは、図５Ａの状態において測定された反射点の方位角の時間推移の一例を示すグラフである。図５Ｃは、車両が前進している際に、車両用測距装置が測定した反射点の一例を示す第２の図である。図５Ｄは、図５Ｃの状態において測定された反射点の方位角の時間推移の一例を示すグラフである。
図５Ａから図５Ｄを用いて、車両用測距装置が測定した反射点Ｐの方位角θの時間推移について説明する。図５Ａは、車両が前進している際に、車両用測距装置が測定した一例を示す第１の図である。図５Ｂは、図５Ａの状態において測定された反射点の方位角の時間推移の一例を示すグラフである。図５Ｃは、車両が前進している際に、車両用測距装置が測定した反射点の一例を示す第２の図である。図５Ｄは、図５Ｃの状態において測定された反射点の方位角の時間推移の一例を示すグラフである。
【0035】
車両用測距装置１０ａが行う時系列三角測量において、車両２０が前進している場合、物標の反射点Ｐの方位角θは、超音波センサ１４から見て、前方（θ＜０）から真横（θ＝０）に移動して、その後、後方（θ＞０）に移動する。即ち、方位角θを時系列で観測すると、単調増加の傾向を示す。
【0036】
例えば、図５Ｂのグラフ４１ａは、図５Ａに示すように、車両用測距装置１０ａを備える車両２０が前進しながら、駐車している車両２１と車両２２とを横切った際に、方位角θを計測した結果を示すものである。なお、車両２１と車両２２の間には、ポール２６が存在するものとする。
【0037】
このとき、車両用測距装置１０ａが車両２１を計測している区間Ｅ１においては、方位角θが単調増加の傾向を示す。同様に、車両用測距装置１０ａがポール２６を計測している区間Ｅ３と、車両用測距装置１０ａが車両２２を計測している区間Ｅ５とにおいても、方位角θは単調増加の傾向を示す。なお、単調増加の傾向とは、必ずしもリニアに増加することを意味するのではなく、非線形に増加してもよいし、増加していないフラットな状態も含む。
【0038】
なお、車両２１とポール２６とが近接していることにより、車両２１による反射波と、ポール２６による反射波との組み合わせによって、図５に示す、実際は存在しない誤反射点Ｓ１が発生する場合がある。
【0039】
誤反射点Ｓ１が発生すると、図５のグラフ４１ａに示すように、当該誤反射点Ｓ１を含む区間Ｅ２においては、方位角θが単調増加の傾向を示さない。
【0040】
また、ポール２６と車両２２とが近接していることにより、ポール２６による反射波と、車両２２による反射波との組み合わせによって、図５Ａに示す、実際は存在しない誤反射点Ｓ２が発生する場合がある。
【0041】
誤反射点Ｓ２が発生すると、図５Ｂのグラフ４１ａに示すように、当該誤反射点Ｓ２を含む区間Ｅ４においては、方位角θが単調増加の傾向を示さない。
【0042】
車両用測距装置１０ａは、方位角θの時間推移を分析して、車両２０が前進している場合において、方位角θが単調増加の傾向を示さない場合に、当該単調増加の傾向を示さない反射点Ｐを除去する。これによって、誤った反射点Ｐを容易かつ確実に除去することができる。
【0043】
【0044】
車両２４の表面において、ヘッドライトやフォグランプによる大きな凹凸が存在する場合、また、車両２４のデザインに大きな凹凸が存在する場合には、図５Ｃに示す、実際は存在しない誤反射点Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５が発生する場合がある。
【0045】
誤反射点Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５が発生すると、図５Ｄのグラフ４１ｂに示すように、例えば、区間Ｅ７、区間Ｅ９のように、方位角θ（ｔ）が単調増加の傾向を示さない区間が発生する。
【0046】
車両用測距装置１０ａは、方位角θ（ｔ）の時間推移を分析して、車両２０が前進している場合において、方位角θ（ｔ）が単調増加の傾向を示さない場合に、当該単調増加の傾向を示さない反射点Ｐを決定し、当該反射点Ｐを除去する。これによって、誤った反射点Ｐを容易かつ確実に除去することができる。
【0047】
（車両用測距装置が測定する反射点の方位角の時間推移の説明）
図６Ａから図６Ｈを用いて、反射点Ｐの方位角θが時間とともに単調増加の傾向を示すことについて、具体例を用いて説明する。図６Ａは、車両が、ポールの横を横切る状態一例を示す図である。図６Ｂは、図６Ａの状態における、反射点までの距離の時間推移の一例を示すグラフである。図６Ｃは、図６Ａの状態における、反射点の方位角の余弦値の時間推移の一例を示すグラフである。図６Ｄは、図６Ａの状態における、反射点の方位角の時間推移の一例を示すグラフである。また、図６Ｅは、車両が、駐車している車両の前を横切る状態の一例を示す図である。図６Ｆは、図６Ｅの状態における、反射点までの距離の時間推移の一例を示すグラフである。図６Ｇは、図６Ｅの状態における、反射点の方位角の余弦値の時間推移の一例を示すグラフである。図６Ｈは、図６Ｅの状態における、反射点の方位角の時間推移の一例を示すグラフである。
図６Ａから図６Ｈを用いて、反射点Ｐの方位角θが時間とともに単調増加の傾向を示すことについて、具体例を用いて説明する。図６Ａは、車両が、ポールの横を横切る状態一例を示す図である。図６Ｂは、図６Ａの状態における、反射点までの距離の時間推移の一例を示すグラフである。図６Ｃは、図６Ａの状態における、反射点の方位角の余弦値の時間推移の一例を示すグラフである。図６Ｄは、図６Ａの状態における、反射点の方位角の時間推移の一例を示すグラフである。また、図６Ｅは、車両が、駐車している車両の前を横切る状態の一例を示す図である。図６Ｆは、図６Ｅの状態における、反射点までの距離の時間推移の一例を示すグラフである。図６Ｇは、図６Ｅの状態における、反射点の方位角の余弦値の時間推移の一例を示すグラフである。図６Ｈは、図６Ｅの状態における、反射点の方位角の時間推移の一例を示すグラフである。
【0048】
図６Ａに示すように、車両２０が前進して、左側方にあるポール２６から距離Ｌの位置を通過する場合を想定する。車両用測距装置１０ａは、時刻ｔにおいて、測距値ｄ（ｔ）と方位角θ（ｔ）とを計測する。
【0049】
測距値ｄ（ｔ）は、図６Ｂのグラフ４２ａに示すように、時刻ｔの経過とともに単調減少を続ける。そして、車両２０がポール２６に最も接近した時刻ｔにおいて、ｄ（ｔ）＝Ｌとなる。その後、測距値ｄ（ｔ）は、時刻ｔの経過とともに単調増加を続ける。
【0050】
方位角θ（ｔ）から算出されるｃｏｓθ（ｔ）は、図６Ｃのグラフ４２ｂに示すように、車両２０がポール２６に最も接近した時刻ｔにおいて、ｃｏｓθ（ｔ）＝１となる。そして、当該時刻ｔの前後において、ｃｏｓθ（ｔ）は単峰性を呈する。
【0051】
そして、方位角θ（ｔ）は、図６Ｄのグラフ４２ｃに示すように、車両２０がポール２６に接近するまではθ（ｔ）＜０、車両２０がポール２６を通過した後は、θ（ｔ）＞０となって、時刻ｔの経過とともに単調増加傾向を示す。
【0052】
一方、図６Ｅに示すように、車両２０が前進して、左側方に駐車した車両２１の前方を横切る場合を想定する。車両用測距装置１０ａは、時刻ｔにおいて、測距値ｄ（ｔ）と方位角θ（ｔ）とを計測する。
【0053】
測距値ｄ（ｔ）は、図６Ｆのグラフ４３ａに示すように、時刻ｔの経過とともに単調減少を続ける。そして、車両２０が車両２１を横切る期間において、ｄ（ｔ）＝Ｌとなる。その後、測距値ｄ（ｔ）は、時刻ｔの経過とともに単調増加を続ける。
【0054】
方位角θ（ｔ）から算出されるｃｏｓθ（ｔ）は、図６Ｇのグラフ４３ｂに示すように、車両２０が車両２１の前方横切る時刻ｔにおいて、ｃｏｓθ（ｔ）＝１となる。そして、当該時刻ｔの前後において、ｃｏｓθ（ｔ）は単峰性を呈する。
【0055】
そして、方位角θ（ｔ）は、図６Ｈのグラフ４３ｃに示すように、車両２０が車両２１に接近するまではθ（ｔ）＜０、車両２０が車両２１の前方を横切る間はθ（ｔ）＝０、車両２０が車両２１を通過した後は、θ（ｔ）＞０となって、時刻ｔの経過とともに単調増加傾向を示す。
【0056】
（車両が後退している場合の反射点の方位角の時間推移）
図７Ａから図７Ｄを用いて、車両２０が後退している場合に測定される、反射点Ｐの方位角θの時間推移を説明する。図７Ａは、車両が後退している際に、車両用測距装置が測定した反射点の一例を示す第１の図である。図７Ｂは、図７Ａの状態において測定された反射点の方位角の時間推移の一例を示すグラフである。図７Ｃは、車両が後退している際に、車両用測距装置が測定した反射点の一例を示す第２の図である。図７Ｄは、図７Ｃの状態において測定された反射点の方位角の時間推移の一例を示すグラフである。なお、図７Ａから図７Ｄに示す内容は、図５Ａから図５Ｄにおいて、車両２０の移動方向を反転させたものである。
図７Ａから図７Ｄを用いて、車両２０が後退している場合に測定される、反射点Ｐの方位角θの時間推移を説明する。図７Ａは、車両が後退している際に、車両用測距装置が測定した反射点の一例を示す第１の図である。図７Ｂは、図７Ａの状態において測定された反射点の方位角の時間推移の一例を示すグラフである。図７Ｃは、車両が後退している際に、車両用測距装置が測定した反射点の一例を示す第２の図である。図７Ｄは、図７Ｃの状態において測定された反射点の方位角の時間推移の一例を示すグラフである。なお、図７Ａから図７Ｄに示す内容は、図５Ａから図５Ｄにおいて、車両２０の移動方向を反転させたものである。
【0057】
車両用測距装置１０ａが行う時系列三角測量において、車両２０が後退している場合、物標の反射点Ｐの方位角θは、超音波センサ１４から見て、後方（θ＞０）から真横（θ＝０）に移動して、その後、前方（θ＜０）に移動する。即ち、方位角θを時系列で観測すると、単調減少の傾向を示す。なお、単調減少の傾向とは、必ずしもリニアに減少することを意味するのではなく、非線形に減少してもよいし、減少していないフラットな状態も含む。
【0058】
図７Ａに示すように、車両２２とポール２６とが近接していることにより、車両２２による反射波と、ポール２６による反射波との組み合わせによって、実際は存在しない誤反射点Ｓ６が発生する場合がある。
【0059】
誤反射点Ｓ６が発生すると、図７Ｂのグラフ４４ａに示すように、当該誤反射点Ｓ６を含む区間Ｆ２においては、方位角θが単調減少の傾向を示さない。
【0060】
また、ポール２６と車両２１とが近接していることにより、ポール２６による反射波と、車両２１による反射波との組み合わせによって、図７Ａに示す、実際は存在しない誤反射点Ｓ７が発生する場合がある。
【0061】
誤反射点Ｓ７が発生すると、図７Ｂのグラフ４４ａに示すように、当該誤反射点Ｓ７を含む区間Ｆ４においては、方位角θが単調減少の傾向を示さない。
【0062】
また、車両用測距装置１０ａは、方位角θの時間推移を分析して、車両２０が後退している場合において、方位角θが単調減少の傾向を示さない場合に、当該単調減少の傾向を示さない反射点Ｐを除去する。これによって、誤った反射点Ｐを容易かつ確実に除去することができる。
【0063】
【0064】
車両２４の表面において、ヘッドライトやフォグランプによる大きな凹凸が存在する場合、また、車両２４のデザインに大きな凹凸が存在する場合には、図７Ｃに示す、実際は存在しない誤反射点Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０が発生する場合がある。
【0065】
誤反射点Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０が発生すると、図７Ｄのグラフ４４ｂに示すように、例えば、区間Ｆ７、区間Ｆ９のように、方位角θ（ｔ）が単調減少の傾向を示さない区間が発生する。
【0066】
車両用測距装置１０ａは、方位角θ（ｔ）の時間推移を分析して、車両２０が後退している場合において、方位角θ（ｔ）が単調減少の傾向を示さない場合に、当該単調減少の傾向を示さない反射点Ｐを決定し、当該反射点Ｐを除去する。これによって、誤った反射点Ｐを容易かつ確実に除去することができる。
【0067】
なお、車両２０が前進しているか、後退しているかは、例えば、非図示のシフトポジションセンサの出力を検出することによって判定すればよい。
【0068】
【0069】
車両用測距装置１０ａの制御部１１は、制御プログラム１２ａをＲＡＭ１１ｃに展開して動作させることによって、図８に示す測距部３１と、車両位置特定部３２と、測距値および車両位置記憶部３３と、反射点位置算出部３４と、方位角記憶部３５と、角度フィルタ演算部３６と、を機能部として実現する。
【0070】
測距部３１は、送信波が出力された第１の時刻と、当該送信波の反射波が検出された第２の時刻とに基づいて、障害物までの距離を計測する。測距部３１は、例えば超音波センサ１４のようなアクティブ型センサによって構成される。
【0071】
車両位置特定部３２は、測距部３１が送信波を出力した車両２０の位置を特定する。なお、車両位置特定部３２は、本開示における位置特定部の一例である。より具体的には、車両位置特定部３２は、車速センサ１５の出力と操舵角センサ１６の出力とに基づいて、送信波を出力した際の車両２０の位置を特定する。また、車両位置特定部３２は、車両２０が前進しているか、後退しているかを判定する。
【0072】
測距値および車両位置記憶部３３は、測距部３１が計測した距離と車両位置特定部３２が特定した車両２０の位置と時刻ｔとを関連付けた計測データファイル１２ｂを記憶部１２に記憶する。なお、測距値および車両位置記憶部３３は、本開示における記憶部の一例である。
【0073】
反射点位置算出部３４は、測距値および車両位置記憶部３３が記憶した距離と、車両２０の位置とに基づいて、車両２０の異なる位置のそれぞれで計測された距離が、障害物の同一の反射点Ｐまでの距離であると仮定した場合に、当該反射点Ｐの座標と、車両位置特定部３２が特定した車両２０の位置から反射点Ｐに向かう方位角θとを算出する。
【0074】
方位角記憶部３５は、方位角θを時刻ｔとを関連付けた方位角データファイル１２ｃを記憶部１２に記憶する。
【0075】
角度フィルタ演算部３６は、反射点Ｐのうち誤った反射点として除去する反射点を、車両２０の異なる位置における方位角θの変化に基づいて決定する。なお、角度フィルタ演算部３６は、本開示におけるフィルタ演算部の一例である。
【0076】
角度フィルタ演算部３６は、更に、方位角の推移判定部３６ａと、角度フィルタ実行部３６ｂとを備える。
【0077】
方位角の推移判定部３６ａは、時刻ｔの経過による方位角θの推移が、車両２０の進行方向に応じた単調増加傾向または単調減少傾向を示すかを判定する。即ち、方位角の推移判定部３６ａは、車両２０が前進している場合は、方位角θが時刻ｔの経過とともに単調増加傾向を示すかを判定する。また、方位角の推移判定部３６ａは、車両２０が後退している場合は、方位角θが時刻ｔの経過とともに単調減少傾向を示すかを判定する。
【0078】
角度フィルタ実行部３６ｂは、方位角の推移判定部３６ａの判定結果に基づいて、不適切な反射点Ｐを決定し、当該反射点Ｐを、誤った反射点として除去する。なお、角度フィルタ実行部３６ｂが出力する反射点Ｐの座標は、車両２０が備える非図示の駐車支援装置（車両制御装置の一例）に渡されて、車両２０の駐車動作を制御するために用いられる。
【0079】
【0080】
測距部３１は、操作スイッチ１７が操作されたことを契機として、超音波センサ１４に対して測距の開始を指示する（ステップＳ１１）。なお、測距開始の契機は、操作スイッチ１７の操作を受けたタイミングに限定されるものではなく、例えば、車両２０に設置されたナビゲーション装置が、駐車場に進入したことを検出したタイミングで、超音波センサ１４に対して測距の開始を指示してもよい。
【0081】
測距部３１は、測距を実行する（ステップＳ１２）。
【0082】
車両位置特定部３２は、測距部３１が測距を実行したタイミングで、車両２０の位置を特定する（ステップＳ１３）。
【0083】
測距値および車両位置記憶部３３は、測距部３１が計測した測距値ｄと車両位置特定部３２が特定した位置と時刻ｔとを関連付けた計測データファイル１２ｂを、記憶部１２に記憶する（ステップＳ１４）。
【0084】
測距部３１は、前回の測距から所定時間経過後に測距を実行する（ステップＳ１５）。なお、この間に車両２０は移動しているものとする。
【0085】
車両位置特定部３２は、測距部３１が測距を実行したタイミングで、車両２０の位置を特定する（ステップＳ１６）。
【0086】
反射点位置算出部３４は、車両位置特定部３２が特定した車両２０の位置から反射点Ｐに向かう方位角θを算出する（ステップＳ１７）。
【0087】
反射点位置算出部３４は、現在取得した測距値ｄおよび車両２０の位置と、１時刻前に取得した測距値ｄおよび車両２０の位置とから、三角測量によって、反射点Ｐの位置を算出する（ステップＳ１８）。なお、ステップＳ１８の後でステップＳ１７を行ってもよい。
【0088】
測距値および車両位置記憶部３３は、測距値ｄと車両２０の位置と時刻ｔとを関連付けて、計測データファイル１２ｂに記憶する（ステップＳ１９）。
【0089】
方位角記憶部３５は、方位角θと時刻ｔとを関連付けて、方位角データファイル１２ｃに記憶する（ステップＳ２０）。
【0090】
角度フィルタ演算部３６は、角度フィルタ処理を行う（ステップＳ２１）。なお、ステップＳ２１の詳細な内容は後述する（図１０参照）。
【0091】
非図示の駐車支援装置は、駐車支援が終了したかを判定する（ステップＳ２２）。駐車支援が終了したと判定される（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）と、車両用測距装置１０ａは、図９の処理を終了する。一方、駐車支援が終了したと判定されない（ステップＳ２２：Ｎｏ）と、ステップＳ１５に戻って、前述した処理を繰り返す。
【0092】
（角度フィルタ処理の流れ）
図１０を用いて、図９のステップＳ２１で行う角度フィルタ処理の流れを説明する。図１０は、第１の実施形態の車両用測距装置が行う角度フィルタ処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、説明を分かり易くするために、時刻ｔにおける方位角θ（ｔ）を、θｉ（ｉ＝１，２，…）で表す。例えば、方位角θｎに対して、１時刻前に得られた方位角をθｎ－１で表すものとする。
図１０を用いて、図９のステップＳ２１で行う角度フィルタ処理の流れを説明する。図１０は、第１の実施形態の車両用測距装置が行う角度フィルタ処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、説明を分かり易くするために、時刻ｔにおける方位角θ（ｔ）を、θｉ（ｉ＝１，２，…）で表す。例えば、方位角θｎに対して、１時刻前に得られた方位角をθｎ－１で表すものとする。
【0093】
方位角の推移判定部３６ａは、反射点位置算出部３４が算出した、現在の方位角θｎを取得する（ステップＳ３１）。
【0094】
次に、方位角の推移判定部３６ａは、方位角記憶部３５が記憶している、１時刻前の方位角θｎ－１を取得する（ステップＳ３２）。
【0095】
方位角の推移判定部３６ａは、方位角θの差分値Δθ＝θｎ－θｎ－１を算出する（ステップＳ３３）。
【0096】
方位角の推移判定部３６ａは、方位角θの差分値Δθの絶対値｜Δθ｜が、方位角閾値θｔｈ以下であるかを判定する（ステップＳ３４）。方位角θの差分値Δθの絶対値｜Δθ｜が、方位角閾値θｔｈ以下であると判定される（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）と、車両用測距装置１０ａは角度フィルタ処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。一方、方位角θの差分値Δθの絶対値｜Δθ｜が、方位角閾値θｔｈ以下であると判定されない（ステップＳ３４：Ｎｏ）と、ステップＳ３５に進む。
【0097】
ステップＳ３４において、方位角θの差分値Δθの絶対値｜Δθ｜が、方位角閾値θｔｈ以下であると判定されないと、車両位置特定部３２は、車両２０が前進しているか後退しているかを判定する（ステップＳ３５）。車両２０が前進していると判定されるとステップＳ３６に進む。一方、車両２０が後退していると判定されるとステップＳ３７に進む。
【0098】
ステップＳ３５において、車両２０が前進していると判定されると、方位角の推移判定部３６ａは、方位角θの差分値Δθが０未満であるかを判定する（ステップＳ３６）。方位角θの差分値Δθが０未満であると判定される（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）とステップＳ３８に進む。一方、方位角θの差分値Δθが０未満であると判定されない（ステップＳ３６：Ｎｏ）と、車両用測距装置１０ａは角度フィルタ処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0099】
一方、ステップＳ３５において、車両２０が後退していると判定されると、方位角の推移判定部３６ａは、方位角θの差分値Δθが０よりも大きいかを判定する（ステップＳ３７）。方位角θの差分値Δθが０よりも大きいと判定される（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）とステップＳ３８に進む。一方、方位角θの差分値Δθがよりも大きいと判定されない（ステップＳ３７：Ｎｏ）と、車両用測距装置１０ａは角度フィルタ処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0100】
ステップＳ３６において、方位角θの差分値Δθが０未満であると判定されるか、または、ステップＳ３７において、方位角θの差分値Δθが０よりも大きいと判定されると、角度フィルタ実行部３６ｂは、方位角θｎに対応する反射点Ｐを除去する（ステップＳ３８）。その後、車両用測距装置１０ａは角度フィルタ処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0101】
（角度フィルタ処理の適用例）
図１１Ａから図１１Ｄ、図１２Ａから図１２Ｄ、および図１３Ａ、図１３Ｂを用いて、車両用測距装置１０ａにおける角度フィルタの効果を示す例を説明する。図１１Ａは、第１の実施形態の車両用測距装置により測距を行う場面の一例を示す第１の図である。図１１Ｂは、図１１Ａの場面において計測された測距値の時間推移の一例を示すグラフである。図１１Ｃは、図１１Ａの場面において計測された方位角の時間推移の一例を示すグラフである。図１１Ｄは、図１１Ａの場面において計測された反射点の座標の分布の一例を示すグラフである。図１２Ａは、第１の実施形態の車両用測距装置により測距を行う場面の一例を示す第２の図である。図１２Ｂは、図１２Ａの場面において計測された測距値の時間推移の一例を示すグラフである。図１２Ｃは、図１２Ａの場面において計測された方位角の時間推移の一例を示すグラフである。図１２Ｄは、図１２Ａの場面において計測された反射点の座標の分布の一例を示すグラフである。図１３Ａは、第１の実施形態の車両用測距装置における角度フィルタの効果を評価する場面の一例を示す図である。図１３Ｂは、図１３Ａの場面で実測した、角度フィルタの効果の一例を示すグラフである。
図１１Ａから図１１Ｄ、図１２Ａから図１２Ｄ、および図１３Ａ、図１３Ｂを用いて、車両用測距装置１０ａにおける角度フィルタの効果を示す例を説明する。図１１Ａは、第１の実施形態の車両用測距装置により測距を行う場面の一例を示す第１の図である。図１１Ｂは、図１１Ａの場面において計測された測距値の時間推移の一例を示すグラフである。図１１Ｃは、図１１Ａの場面において計測された方位角の時間推移の一例を示すグラフである。図１１Ｄは、図１１Ａの場面において計測された反射点の座標の分布の一例を示すグラフである。図１２Ａは、第１の実施形態の車両用測距装置により測距を行う場面の一例を示す第２の図である。図１２Ｂは、図１２Ａの場面において計測された測距値の時間推移の一例を示すグラフである。図１２Ｃは、図１２Ａの場面において計測された方位角の時間推移の一例を示すグラフである。図１２Ｄは、図１２Ａの場面において計測された反射点の座標の分布の一例を示すグラフである。図１３Ａは、第１の実施形態の車両用測距装置における角度フィルタの効果を評価する場面の一例を示す図である。図１３Ｂは、図１３Ａの場面で実測した、角度フィルタの効果の一例を示すグラフである。
【0102】
【0103】
グラフ４５の横軸は時刻ｔを表し、縦軸は測距値ｄ（ｔ）を表す。そして、グラフ４５にプロットされた丸印が、測距値ｄ（ｔ）を表す。グラフ４５からわかるように、車両２１と車両２２とにそれぞれ対応する測距値ｄ（ｔ）の点群が得られる。
【0104】
図１１に示すグラフ４６は、測距値ｄ（ｔ）が同じ反射点Ｐで得られたと仮定した場合の方位角θ（ｔ）の推移を示す。グラフ４６の横軸は時刻ｔを表し、縦軸は方位角θ（ｔ）を表す。そして、グラフ４５にプロットされた丸印が、各反射点Ｐの方位角θ（ｔ）を表す。また、グラフ４５にプロットされた×印は、前述した角度フィルタによって除去された反射点Ｐを表す。
【0105】
グラフ４６には、単調増加傾向を示す２つの点群が観測される。これらの点群のうち、左側の点群は、車両２１の測距結果に対応する。そして、右側の点群は、車両２２の測距結果に対応する。そして、グラフ４５の×印は、前述した角度フィルタによって、方位角θ（ｔ）が単調増加傾向を示さないと判定された反射点Ｐを表す。
【0106】
図１１に示すグラフ４７は、グラフ４５に示された測距値ｄ（ｔ）とグラフ４６に示された方位角θ（ｔ）とを、実際の座標値に換算した結果を示す。グラフ４７の丸印は、角度フィルタで除去されなかった反射点Ｐを表す。そして、グラフ４７の×印は、角度フィルタで除去された反射点Ｐを表す。
【0107】
グラフ４７から、車両２１に対応する点群と、車両２２に対応する点群とが、隙間を空けて計測されていることがわかる。そして、車両２１，２２に関係しない×印に対応する反射点Ｐが、確実に除去されていることがわかる。また、特許文献１に開示された手法では除去することが困難な遠方の反射点が除去されていることがわかる。
【0108】
図１２Ｂに示すグラフ４８は、図１２Ａに示すように、車両用測距装置１０ａを備える車両２０が前進して、隙間を空けて駐車している車両２１と車両２２とを横切った際に得られた測距値ｄ（ｔ）の例を示す。なお、車両２１と車両２２との間には、ポール２６が存在している。
【0109】
グラフ４８の横軸は時刻ｔを表し、縦軸は測距値ｄ（ｔ）を表す。そして、グラフ４８にプロットされた丸印が、測距値ｄ（ｔ）を表す。グラフ４８からわかるように、車両２１とポール２６と車両２２とにそれぞれ対応する測距値ｄ（ｔ）の点群が得られる。
【0110】
図１２に示すグラフ４９は、測距値ｄ（ｔ）が同じ反射点Ｐで得られたと仮定した場合の方位角θ（ｔ）の推移を示す。グラフ４９の横軸は時刻ｔを表し、縦軸は方位角θ（ｔ）を表す。そして、グラフ４９にプロットされた丸印が、各反射点Ｐの方位角θ（ｔ）を表す。また、グラフ４９にプロットされた×印は、前述した角度フィルタによって除去された反射点Ｐを表す。
【0111】
グラフ４９には、単調増加傾向を示す３つの点群が観測される。これらの点群のうち、左側の点群は、車両２１の測距結果に対応する。また、真中の点群は、ポール２６の測距結果に対応する。そして、右側の点群は、車両２２の測距結果に対応する。そして、グラフ４９の×印は、前述した角度フィルタによって、方位角θ（ｔ）が単調増加傾向を示さないと判定された反射点Ｐを表す。
【0112】
図１２に示すグラフ５０は、グラフ４８に示された測距値ｄ（ｔ）とグラフ４７に示された方位角θ（ｔ）とを、実際の座標値に換算した結果を示す。グラフ５０の丸印は、角度フィルタで除去されなかった反射点Ｐを表す。そして、グラフ５０の×印は、角度フィルタで除去された反射点Ｐを表す。
【0113】
グラフ５０から、車両２１に対応する点群と、ポール２６に対応する点群と、車両２２に対応する点群とが、隙間を空けて計測されていることがわかる。そして、車両２１，２２とポール２６に関係しない×印に対応する反射点Ｐが、確実に除去されていることがわかる。
【0114】
図１３Ｂに示すグラフ５１は、図１３Ａに示すように、車両用測距装置１０ａを備える車両２０が前進して、駐車している車両２１と車両２２とを横切った際に計測された反射点Ｐの、真値からのずれの大きさを評価した結果を示す。グラフ５１の横軸は、真値からのずれの大きさを示す。ずれの算出方法については後述する。また、グラフ５１の縦軸は、計測された反射点Ｐの点数を示す。なお、車両２０は、車両２１と車両２２との先端から約０．５ｍ離れた位置を、前進状態で直進したものとする。また、車両２１と車両２２とは、約３ｍの間隔を空けて駐車しているものとする。超音波センサ１４は、車両２０の左前方の位置に左向きに設置されて、放射範囲Ｒの内部に超音波を放射するものとする。
【0115】
車両用測距装置１０ａが検出した反射点Ｐのうち、車両２１の右側面を示すと思われる反射点Ｐ、および車両２２の右側面を示すと思われる反射点Ｐについて、真値からどれ位ずれているかを評価した。真値からのずれの方向は、図１３に示すように、Ｘ軸負方向にずれた場合を＋側のずれ、Ｘ軸正方向にずれた場合を－側のずれとした。また、角度フィルタを作用させた場合と、角度フィルタを作用させない場合とについて、同じ評価を行った。
【0116】
評価の結果、グラフ５１に示すように、角度フィルタを作用させないと、反射点Ｐは、真値に対して＋側にずれる傾向があることがわかった。一方、角度フィルタを作用させると、反射点Ｐは、真値の位置に高いピークを呈することがわかった。また、角度フィルタを作用させると、反射点Ｐのばらつきがより小さくなることがわかった。
【0117】
（第１の実施形態の作用効果）
以上説明したように、第１の実施形態に係る車両用測距装置１０ａは、車両２０に搭載されて、当該車両２０から周囲の障害物までの距離を測定するものであって、送信波が出力された第１の時刻と、当該送信波の反射波が検出された第２の時刻とに基づいて、障害物までの距離を計測する測距部３１と、測距部３１が送信波を出力した車両２０の位置を特定する車両位置特定部３２（位置特定部）と、測距部３１が計測した距離と車両位置特定部３２が特定した車両２０の位置とを、時刻ｔに関連付けて記憶する測距値および車両位置記憶部３３（記憶部）と、測距値および車両位置記憶部３３が記憶した距離と車両２０の位置とに基づいて、車両２０の異なる位置のそれぞれで計測された距離が、障害物の同一の反射点Ｐまでの距離であると仮定した場合に、当該反射点Ｐの座標と、車両位置特定部３２が特定した車両２０の位置から反射点Ｐに向かう方位角θとを算出する反射点位置算出部３４と、反射点Ｐのうち誤った反射点Ｐとして除去する反射点を、車両２０の異なる位置における方位角θの変化に基づいて決定する角度フィルタ演算部３６（フィルタ演算部）と、を備える。したがって、ターゲットの形状とターゲットの位置とを正確に検知することができる。
以上説明したように、第１の実施形態に係る車両用測距装置１０ａは、車両２０に搭載されて、当該車両２０から周囲の障害物までの距離を測定するものであって、送信波が出力された第１の時刻と、当該送信波の反射波が検出された第２の時刻とに基づいて、障害物までの距離を計測する測距部３１と、測距部３１が送信波を出力した車両２０の位置を特定する車両位置特定部３２（位置特定部）と、測距部３１が計測した距離と車両位置特定部３２が特定した車両２０の位置とを、時刻ｔに関連付けて記憶する測距値および車両位置記憶部３３（記憶部）と、測距値および車両位置記憶部３３が記憶した距離と車両２０の位置とに基づいて、車両２０の異なる位置のそれぞれで計測された距離が、障害物の同一の反射点Ｐまでの距離であると仮定した場合に、当該反射点Ｐの座標と、車両位置特定部３２が特定した車両２０の位置から反射点Ｐに向かう方位角θとを算出する反射点位置算出部３４と、反射点Ｐのうち誤った反射点Ｐとして除去する反射点を、車両２０の異なる位置における方位角θの変化に基づいて決定する角度フィルタ演算部３６（フィルタ演算部）と、を備える。したがって、ターゲットの形状とターゲットの位置とを正確に検知することができる。
【0118】
また、第１の実施形態に係る車両用測距装置１０ａにおいて、角度フィルタ演算部３６（フィルタ演算部）は、車両位置特定部３２が特定した、車両２０の少なくとも異なる２つの位置において、反射点位置算出部３４が算出した方位角θが、車両２０の進行方向に応じた単調増加傾向または単調減少傾向を示さない場合に、前記位置のうち、最新の位置において検出された反射点Ｐを除去する。したがって、ターゲットの位置を示す反射点Ｐを簡単かつ確実に検知することができる。
【0119】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本開示に係る車両用測距装置の第２の実施形態について説明する。
以下、図面を参照しながら、本開示に係る車両用測距装置の第２の実施形態について説明する。
【0120】
第２の実施形態の車両用測距装置１０ｂは、第１の実施形態で説明した車両用測距装置１０ａと同じハードウエア構成を有し、角度フィルタ処理の内容が異なる。
【0121】
（車両用測距装置が行う処理の概要）
図１４Ａと図１４Ｂを用いて、車両用測距装置１０ｂが行う角度フィルタ処理の概要を説明する。図１４Ａは、第２の実施形態の車両用測距装置が行う角度フィルタ処理の概要を示す第１の図である。図１４Ｂは、第２の実施形態の車両用測距装置が行う角度フィルタ処理の概要を示す第２の図である。
図１４Ａと図１４Ｂを用いて、車両用測距装置１０ｂが行う角度フィルタ処理の概要を説明する。図１４Ａは、第２の実施形態の車両用測距装置が行う角度フィルタ処理の概要を示す第１の図である。図１４Ｂは、第２の実施形態の車両用測距装置が行う角度フィルタ処理の概要を示す第２の図である。
【0122】
図１４Ａのグラフ５２は、計測された方位角θｎの時間推移の一例を示す。なお、図１４Ａの横軸は、図１０の説明と整合をとるために、時刻ｔにおいて計測された方位角θ（ｔ）を指し示すデータインデックスｎを表す。第１の実施形態で説明した車両用測距装置１０ａは、図１０に示した角度フィルタを作用させることによって、グラフ５２における反射点ｒ１，ｒ２，ｒ３を除去する。しかしながら、反射点ｒ３は、次の点群の単調増加の開始点であるため、削除しないのが望ましい。車両用測距装置１０ｂは、反射点ｒ３のように、単調増加傾向を示す点群の開始点を除去しない角度フィルタを作用させるものである。
【0123】
即ち、車両用測距装置１０ｂによると、図１４のグラフ５３に示すように、反射点ｒ１，ｒ２のみが除去される。そして、反射点ｒ３は除去されずに残る。
【0124】
【0125】
車両用測距装置１０ｂの機能構成は、車両用測距装置１０ａの機能構成（図８参照）とほぼ同じであるが、方位角記憶部３５の代わりに反射点座標および方位角記憶部６５を備える点と、角度フィルタ演算部３６の代わりに角度フィルタ演算部６６を備える点が異なる。
【0126】
反射点座標および方位角記憶部６５は、反射点Ｐの座標と方位角θを時刻ｔとを関連付けた方位角データファイル１２ｃを記憶部１２に記憶する。
【0127】
角度フィルタ演算部６６は、車両２０の異なる位置における方位角θの変化に基づいて、反射点Ｐのうち不適切な反射点Ｐを除去する。なお、角度フィルタ演算部６６は、本開示におけるフィルタ演算部の一例である。角度フィルタ演算部６６は、方位角の推移判定部６６ａと角度フィルタ実行部３６ｂとを備える。
【0128】
方位角の推移判定部６６ａは、時刻ｔの経過による方位角θの推移が、車両２０の進行方向に応じた単調増加傾向または単調減少傾向を示すかを判定する。なお、方位角の推移判定部６６ａは、現在時刻と、１時刻前の時刻と、２時刻前の時刻の少なくとも３時刻における方位角θの推移を判定する点が、車両用測距装置１０ａの角度フィルタ演算部３６が備える方位角の推移判定部３６ａと異なる。
【0129】
（角度フィルタ処理の流れ）
図１６を用いて、車両用測距装置１０ｂが行う角度フィルタ処理の流れを説明する。図１６は、第２の実施形態の車両用測距装置が行う角度フィルタ処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、車両用測距装置１０ｂが行う処理全体の流れは、図９で説明したフローチャートと同じであるため、説明は省略する。
図１６を用いて、車両用測距装置１０ｂが行う角度フィルタ処理の流れを説明する。図１６は、第２の実施形態の車両用測距装置が行う角度フィルタ処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、車両用測距装置１０ｂが行う処理全体の流れは、図９で説明したフローチャートと同じであるため、説明は省略する。
【0130】
方位角の推移判定部６６ａは、反射点位置算出部３４が算出した、現在の方位角θｎを取得する（ステップＳ４１）。
【0131】
次に、方位角の推移判定部６６ａは、反射点座標および方位角記憶部６５が記憶している、１時刻前の方位角θｎ－１を取得する（ステップＳ４２）。
【0132】
方位角の推移判定部６６ａは、方位角θの差分値Δθｎ＝θｎ－θｎ－１を算出する（ステップＳ４３）。
【0133】
方位角の推移判定部６６ａは、方位角θの差分値Δθｎの絶対値｜Δθｎ｜が、方位角閾値θｔｈ以下であるかを判定する（ステップＳ４４）。方位角θの差分値Δθｎの絶対値｜Δθｎ｜が、方位角閾値θｔｈ以下であると判定される（ステップＳ４４：Ｙｅｓ）と、車両用測距装置１０ｂは角度フィルタ処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。一方、方位角θの差分値Δθｎの絶対値｜Δθｎ｜が、方位角閾値θｔｈ以下であると判定されない（ステップＳ４４：Ｎｏ）と、ステップＳ４５に進む。
【0134】
ステップＳ４４において、方位角θの差分値Δθｎの絶対値｜Δθｎ｜が、方位角閾値θｔｈ以下であると判定されないと、車両位置特定部３２は、車両２０が前進しているか後退しているかを判定する（ステップＳ４５）。車両２０が前進していると判定されるとステップＳ４６に進む。一方、車両２０が後退していると判定されるとステップＳ５０に進む。
【0135】
ステップＳ４５において、車両２０が前進していると判定されると、方位角の推移判定部６６ａは、方位角θの差分値Δθｎが０未満であるかを判定する（ステップＳ４６）。方位角θの差分値Δθｎが０未満であると判定される（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）とステップＳ４７に進む。一方、方位角θの差分値Δθｎが０未満であると判定されない（ステップＳ４６：Ｎｏ）と、ステップＳ４８に進む。
【0136】
一方、ステップＳ４５において、車両２０が後退していると判定されると、方位角の推移判定部６６ａは、方位角θの差分値Δθｎが０よりも大きいかを判定する（ステップＳ５０）。方位角θの差分値Δθｎが０よりも大きいと判定される（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）とステップＳ４７に進む。一方、方位角θの差分値Δθｎが０よりも大きいと判定されない（ステップＳ５０：Ｎｏ）と、ステップＳ５１に進む。
【0137】
ステップＳ４６において、方位角θの差分値Δθｎが０未満であると判定されるか、または、ステップＳ５０において、方位角θの差分値Δθｎが０よりも大きいと判定されると、角度フィルタ実行部３６ｂは、方位角θｎに対応する反射点Ｐを除去する（ステップＳ４７）。その後、車両用測距装置１０ｂは角度フィルタ処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0138】
一方、ステップＳ４６において、方位角θの差分値Δθｎが０未満であると判定されないと、方位角の推移判定部６６ａは、方位角θの差分値Δθｎ－１が０未満であるかを判定する（ステップＳ４８）。ここで、Δθｎ－１＝θｎ－１－θｎ－２である。方位角θの差分値Δθｎ－１が０未満であると判定される（ステップＳ４８：Ｙｅｓ）とステップＳ４９に進む。一方、方位角θの差分値Δθｎ－１が０未満であると判定されない（ステップＳ４８：Ｎｏ）と、車両用測距装置１０ｂは角度フィルタ処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0139】
ステップＳ４８において、方位角θの差分値Δθｎ－１が０未満であると判定されると、角度フィルタ実行部３６ｂは、方位角θｎ－１に対応する反射点Ｐを元に戻す（ステップＳ４９）。その後、車両用測距装置１０ｂは角度フィルタ処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0140】
ステップＳ５０に戻り、ステップＳ５０において、方位角θの差分値Δθｎが０よりも大きいと判定されないと、方位角の推移判定部６６ａは、方位角θの差分値Δθｎ－１が０よりも大きいかを判定する（ステップＳ５１）。ここで、Δθｎ－１＝θｎ－１－θｎ－２である。方位角θの差分値Δθｎ－１が０よりも大きいと判定される（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）とステップＳ５２に進む。一方、方位角θの差分値Δθｎ－１が０よりも大きいと判定されない（ステップＳ５１：Ｎｏ）と、車両用測距装置１０ｂは角度フィルタ処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0141】
ステップＳ５１において、方位角θの差分値Δθｎ－１が０よりも大きいと判定されると、角度フィルタ実行部３６ｂは、方位角θｎ－１に対応する反射点Ｐを元に戻す（ステップＳ５２）。その後、車両用測距装置１０ｂは角度フィルタ処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0142】
（第２の実施形態の作用効果）
以上説明したように、第２の実施形態に係る車両用測距装置１０ｂにおいて、角度フィルタ演算部６６（フィルタ演算部）は、除去された反射点Ｐのうち、当該反射点Ｐの方位角θｎ－２と次のタイミングで検出された反射点Ｐの方位角θｎ－１とが、車両２０の進行方向に応じた単調増加特性または単調減少特性を示す場合に、除去された反射点Ｐを元に戻す。したがって、方位角θが単調増加特性を呈する最初の反射点Ｐを、除去せずに残すことができる。これにより、正しく検出された反射点Ｐを不用意に除去することがないため、駐車空間をより正確に検出することができる。
以上説明したように、第２の実施形態に係る車両用測距装置１０ｂにおいて、角度フィルタ演算部６６（フィルタ演算部）は、除去された反射点Ｐのうち、当該反射点Ｐの方位角θｎ－２と次のタイミングで検出された反射点Ｐの方位角θｎ－１とが、車両２０の進行方向に応じた単調増加特性または単調減少特性を示す場合に、除去された反射点Ｐを元に戻す。したがって、方位角θが単調増加特性を呈する最初の反射点Ｐを、除去せずに残すことができる。これにより、正しく検出された反射点Ｐを不用意に除去することがないため、駐車空間をより正確に検出することができる。
【0143】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本開示に係る車両用測距装置の第３の実施形態について説明する。
以下、図面を参照しながら、本開示に係る車両用測距装置の第３の実施形態について説明する。
【0144】
第３の実施形態の車両用測距装置１０ｃは、第１の実施形態で説明した車両用測距装置１０ａと同じハードウエア構成を有する。そして、車両用測距装置１０ｃは、角度フィルタ処理の代わりに、過去に計測された方位角θの推移に基づいて、現在の方位角θを推定するトラッキング処理を行う。更に、車両用測距装置１０ｃは、トラッキング処理によって推定された方位角θの推定値と、実際に計測された方位角θとを比較して、現在の方位角θを決定する。その際、推定された方位角と実際の方位角との差分の大きさに基づいて、前述した角度フィルタを作用させるか否かが判定される。即ち、車両用測距装置１０ｃは、トラッキング処理と角度フィルタ処理とを行う点が、車両用測距装置１０ａ，１０ｂと異なる。
【0145】
（車両用測距装置が行う処理の概要）
図１７Ａから図１７Ｃを用いて、車両用測距装置１０ｃが行う処理の概要を説明する。図１７Ａは、第３の実施形態の車両用測距装置が行うトラッキング処理の概要を示す第１の図である。図１７Ｂは、第３の実施形態の車両用測距装置が行うトラッキング処理の概要を示す第２の図である。図１７Ｃは、第３の実施形態の車両用測距装置が行うトラッキング処理の概要を示す第３の図である。
図１７Ａから図１７Ｃを用いて、車両用測距装置１０ｃが行う処理の概要を説明する。図１７Ａは、第３の実施形態の車両用測距装置が行うトラッキング処理の概要を示す第１の図である。図１７Ｂは、第３の実施形態の車両用測距装置が行うトラッキング処理の概要を示す第２の図である。図１７Ｃは、第３の実施形態の車両用測距装置が行うトラッキング処理の概要を示す第３の図である。
【0146】
図１７Ａに示すグラフ５４は、車両用測距装置１０ｃが計測した方位角θｎの時間推移の一例を示す。図１７Ａの横軸は、時刻ｔにおいて計測された方位角θ（ｔ）を指し示すデータインデックスｎを表す。即ち、時間の推移とともに、（ｎ－３）番目の点ａ１、（ｎ－２）番目の点ａ２、（ｎ－１）番目の点ａ３、ｎ番目の点ａ４が順に計測されたとする。
【0147】
車両用測距装置１０ｃは、（ｎ－１）番目の点ａ３が計測された際に、点ａ３を含む過去３点の方位角θｎ、即ち、点ａ１、点ａ２、点ａ３の方位角θに基づいて、ｎ番目の点ａ４の方位角θｎを予測する。点ａ４における方位角θｎの予測は、例えば線形予測によって行えばよい。推定された方位角θｎを、推定方位角θｓ、即ち、図１７Ａにおける点ｅ１とする。また、実際に計測されたｎ番目の方位角θｎ、即ち、図１７Ａにおける点ａ４の方位角を、方位角θａとする。なお、推定方位角θｓは、本開示における推定値の一例である。
【0148】
車両用測距装置１０ｃは、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜を計算する。そして、｜θｓ－θａ｜と、予め設定された差分値閾値Ｄｔｈとを比較する。なお、差分値閾値Ｄｔｈは、本開示における閾値の一例である。
【0149】
｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下である場合、車両用測距装置１０ｃは、図１７Ｂのグラフ５５に示すように、方位角θａ（点ａ４）と推定方位角θｓ（点ｅ１）とにそれぞれ所定の重みを付けた演算値を算出する。例えば、方位角θａに重みαを付けて、推定方位角θｓに重みβを付けて、式（１）によって、方位角θｎを算出する。なお、α＋β＝１とする。
【0150】
θｎ＝αθａ＋βθｓ・・・（１）
【0151】
例えば、α＝β＝０．５の場合、方位角θｎは、方位角θａと推定方位角θｓとの平均値となる。なお、α、βの値は適宜設定される。αを大きく設定すれば、方位角θｎは、実際に計測された方位角θａに係る反射点Ｐに近い位置に補正される。一方、βを大きく設定すれば、方位角θｎは、推定方位角θｓに係る反射点Ｐに近い位置に補正される。
【0152】
そして、車両用測距装置１０ｃは、式（１）によって算出した方位角θｎ、即ち、図１７Ｂにおける点ａ５を、ｎ番目の反射点Ｐとする。このとき、車両用測距装置１０ｃは、点ａ５、即ちｎ番目の反射点Ｐは、過去の反射点と同一反射点であると判定して、前述した角度フィルタをスルーさせる。
【0153】
一方、｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈよりも大きい場合、車両用測距装置１０ｃは、推定方位角θｓをｎ番目の反射点Ｐとする。即ち、図１７Ｃのグラフ５６に示すように、点ｅ１を点ａ５とする。
【0154】
なお、車両用測距装置１０ｃは、実際に計測された点ａ４を、前述した角度フィルタを作用させることによって除去する。
【0155】
【0156】
【0157】
車両用測距装置１０ｃの機能構成は、車両用測距装置１０ａの機能構成（図８参照）とほぼ同じであるが、角度フィルタ演算部３６の代わりに、角度フィルタ演算部６７を備える点が異なる。角度フィルタ演算部６７は、過去に計測された複数の方位角θの変化に基づいて、現在の方位角θを推定する。そして、推定された推定方位角θｓと、実際に計測された方位角θａとの乖離の大きさに基づいて、現在の方位角を推定する。なお、角度フィルタ演算部６６は、本開示におけるフィルタ演算部の一例である。角度フィルタ演算部６７は、方位角推定部６７ａと、方位角判定部６７ｂと、角度フィルタ実行部６７ｃとを備える。
【0158】
方位角推定部６７ａは、過去の複数の、車両２０の異なる位置における方位角θの値に基づいて、車両２０の次の位置における推定方位角θｓを推定する。
【0159】
方位角判定部６７ｂは、方位角推定部６７ａによる推定方位角θｓと、車両２０の次の位置における実際の方位角θａとの差分値｜θｓ－θａ｜と差分値閾値Ｄｔｈとの大小関係に基づいて、車両２０の次の位置における方位角を、推定方位角θｓと実際の方位角θａとに基づく方位角に補正するか、推定方位角θｓに置換するかを判定する。また、方位角判定部６７ｂは、車両２０の次の位置における方位角を、推定方位角θｓと実際の方位角θａとに基づく方位角に補正すると判定された場合に、推定方位角θｓと実際の方位角θａとに所定の重み付けを行うことによって、車両２０の次の位置における実際の方位角θａを補正する。また、方位角判定部６７ｂは、車両２０の次の位置における方位角を推定方位角θｓに置換すると判定された場合に、車両２０の次の位置における方位角を推定方位角θｓに置換する。なお、方位角判定部６７ｂは、本開示における判定部の一例である。
【0160】
角度フィルタ実行部６７ｃは、方位角判定部６７ｂが、車両２０の次の位置における方位角を、推定方位角θｓに置換すると判定した場合に、角度フィルタを作用させることによって、車両２０の次の位置において計測された実際の方位角θａに係る反射点Ｐを除去する。
【0161】
（トラッキング処理の流れ）
図１９を用いて、車両用測距装置１０ｃが行うトラッキング処理の流れを説明する。なお、車両用測距装置１０ｃが行うトラッキング処理と角度フィルタ処理とを併せて、トラッキング処理と呼ぶことにする。図１９は、第３の実施形態の車両用測距装置が行うトラッキング処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、車両用測距装置１０ｃが行う処理全体の流れは、図９で説明したフローチャート（メインルーチン）において、角度フィルタ処理の代わりに、トラッキング処理（角度フィルタ処理を含む）を行う構成である。
図１９を用いて、車両用測距装置１０ｃが行うトラッキング処理の流れを説明する。なお、車両用測距装置１０ｃが行うトラッキング処理と角度フィルタ処理とを併せて、トラッキング処理と呼ぶことにする。図１９は、第３の実施形態の車両用測距装置が行うトラッキング処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、車両用測距装置１０ｃが行う処理全体の流れは、図９で説明したフローチャート（メインルーチン）において、角度フィルタ処理の代わりに、トラッキング処理（角度フィルタ処理を含む）を行う構成である。
【0162】
方位角推定部６７ａは、推定方位角θｓを算出する（ステップＳ６１）。
【0163】
方位角判定部６７ｂは、反射点位置算出部３４から、最新の方位角θａを取得する（ステップＳ６２）。
【0164】
方位角判定部６７ｂは、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あるかを判定する（ステップＳ６３）。推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あると判定される（ステップＳ６３：Ｙｅｓ）とステップＳ６４に進む。一方、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あると判定されない（ステップＳ６３：Ｎｏ）とステップＳ６５に進む。
【0165】
ステップＳ６３において、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あると判定されると、方位角判定部６７ｂは、推定方位角θｓと実際の方位角θａとに所定の重み付けを行うことによって、実際の方位角θａを補正する（ステップＳ６４）。その後、車両用測距装置１０ｃはトラッキング処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0166】
一方、ステップＳ６３において、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あると判定されないと、方位角判定部６７ｂは、推定方位角θｓを方位角θａで置換する（ステップＳ６５）。
【0167】
角度フィルタ実行部６７ｃは、方位角θａに係る反射点Ｐを除去する（ステップＳ６６）。その後、車両用測距装置１０ｃはトラッキング処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0168】
なお、図１９に示すフローチャートは、車両用測距装置１０ｃを備えた車両２０が前進している場合であっても、後退している場合であっても、同様に作用する。
【0169】
（第３の実施形態の変形例（１））
車両用測距装置１０ｃが行うトラッキング処理は、図１９のフローチャートに示す流れに限定されるものではない。
車両用測距装置１０ｃが行うトラッキング処理は、図１９のフローチャートに示す流れに限定されるものではない。
【0170】
例えば、図１９においては、差分値閾値Ｄｔｈを、予め設定した定数としたが、推定方位角θｓと、実際の方位角θａとの大小関係に応じた差分値閾値Ｄｔｈを設定してもよい。本変形例の車両用測距装置１０ｃの機能構成は、図１８で説明した機能構成と同じである。但し、方位角判定部６７ｂが、推定方位角θｓと、実際の方位角θａとの大小関係に応じて差分値閾値Ｄｔｈを設定する機能を有する点のみが異なる。
【0171】
（トラッキング処理の流れ）
以下、図２０を用いて、推定方位角θｓと、実際の方位角θａとの大小関係に応じた差分値閾値Ｄｔｈを設定してトラッキング処理を行う具体例を説明する。図２０は、第３の実施形態の変形例（１）の車両用測距装置が行うトラッキング処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図２０は、車両２０が前進している場合について説明するものである。なお、車両２０が後退している場合については後述する。
以下、図２０を用いて、推定方位角θｓと、実際の方位角θａとの大小関係に応じた差分値閾値Ｄｔｈを設定してトラッキング処理を行う具体例を説明する。図２０は、第３の実施形態の変形例（１）の車両用測距装置が行うトラッキング処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図２０は、車両２０が前進している場合について説明するものである。なお、車両２０が後退している場合については後述する。
【0172】
方位角推定部６７ａは、推定方位角θｓを算出する（ステップＳ７１）。
【0173】
方位角判定部６７ｂは、反射点位置算出部３４から、最新の方位角θａを取得する（ステップＳ７２）。
【0174】
方位角判定部６７ｂは、推定方位角θｓが最新の方位角θａ以上であるかを判定する（ステップＳ７３）。推定方位角θｓが最新の方位角θａ以上であると判定される（ステップＳ７３：Ｙｅｓ）とステップＳ７４に進む。一方、推定方位角θｓが最新の方位角θａ以上であると判定されない（ステップＳ７３：Ｎｏ）とステップＳ７５に進む。
【0175】
ステップＳ７３において、推定方位角θｓが最新の方位角θａ以上であると判定されると、方位角判定部６７ｂは、差分値閾値Ｄｔｈを、通常よりも厳しめに設定する（ステップＳ７４）。なお、差分値閾値Ｄｔｈを通常よりも厳しめに設定するとは、推定方位角θｓと最新の方位角θａとが同一の反射点Ｐであると見做す範囲を狭くすることに相当する。その後、処理はステップＳ７６に進む。
【0176】
一方、ステップＳ７３において、推定方位角θｓが最新の方位角θａ以上であると判定されないと、方位角判定部６７ｂは、差分値閾値Ｄｔｈを、通常よりも緩めに設定する（ステップＳ７５）。なお、差分値閾値Ｄｔｈを通常よりも緩めに設定するとは、推定方位角θｓと最新の方位角θａとが同一の反射点Ｐであると見做す範囲を広くすることに相当する。その後、処理はステップＳ７６に進む。
【0177】
なお、車両２０が後退している場合は、ステップＳ７３で行う判定方法が異なる。即ち、車両２０が後退している場合、方位角判定部６７ｂは、ステップＳ７３において、推定方位角θｓが最新の方位角θａ以下であるかを判定する。そして、推定方位角θｓが最新の方位角θａ以下であると判定される（ステップＳ７３：Ｙｅｓ）とステップＳ７４に進む。一方、推定方位角θｓが最新の方位角θａ以下であると判定されない（ステップＳ７３：Ｎｏ）とステップＳ７５に進む。
【0178】
説明を、車両２０が前進している場合に戻す。ステップＳ７４またはステップＳ７５に続いて、方位角判定部６７ｂは、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あるかを判定する（ステップＳ７６）。推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あると判定される（ステップＳ７６：Ｙｅｓ）とステップＳ７７に進む。一方、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あると判定されない（ステップＳ７６：Ｎｏ）とステップＳ７８に進む。
【0179】
ステップＳ７６において、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あると判定されると、方位角判定部６７ｂは、推定方位角θｓと実際の方位角θａとに所定の重み付けを行うことによって、実際の方位角θａを補正する（ステップＳ７７）。その後、車両用測距装置１０ｃはトラッキング処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0180】
一方、ステップＳ７６において、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あると判定されないと、方位角判定部６７ｂは、推定方位角θｓを方位角θａで置換する（ステップＳ７８）。
【0181】
角度フィルタ実行部６７ｃは、方位角θａに係る反射点Ｐを除去する（ステップＳ７９）。その後、車両用測距装置１０ｃはトラッキング処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0182】
（第３の実施形態の変形例（２））
次に、図２１を用いて、車両用測距装置１０ｃが行うトラッキング処理の別の変形例を説明する。図２１は、第３の実施形態の変形例（２）の車両用測距装置が行うトラッキング処理の流れの一例を示すフローチャートである。本変形例の車両用測距装置１０ｃは、第３の実施形態で説明した、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が差分値閾値Ｄｔｈ以下である場合（図１９のステップＳ６３がＹｅｓの場合）に、車両２０が前進している際には、方位角θが、時刻とともに増加傾向となるように、また、車両２０が後退している際には、方位角θが、時刻とともに減少傾向となるように、推定方位角θｓに、より高い重みを付ける。
次に、図２１を用いて、車両用測距装置１０ｃが行うトラッキング処理の別の変形例を説明する。図２１は、第３の実施形態の変形例（２）の車両用測距装置が行うトラッキング処理の流れの一例を示すフローチャートである。本変形例の車両用測距装置１０ｃは、第３の実施形態で説明した、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が差分値閾値Ｄｔｈ以下である場合（図１９のステップＳ６３がＹｅｓの場合）に、車両２０が前進している際には、方位角θが、時刻とともに増加傾向となるように、また、車両２０が後退している際には、方位角θが、時刻とともに減少傾向となるように、推定方位角θｓに、より高い重みを付ける。
【0183】
本変形例の車両用測距装置１０ｃの機能構成は、図１８で説明した機能構成と同じである。但し、方位角判定部６７ｂが、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が差分値閾値Ｄｔｈ以下である場合に、推定方位角θｓに、より高い重みを付ける機能を有する点が異なる。
【0184】
（トラッキング処理の流れ）
以下、図２１を用いて、トラッキング処理の具体例を説明する。図２１は、第３の実施形態の変形例（２）の車両用測距装置が行うトラッキング処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図２１を用いて、トラッキング処理の具体例を説明する。図２１は、第３の実施形態の変形例（２）の車両用測距装置が行うトラッキング処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【0185】
方位角推定部６７ａは、推定方位角θｓを算出する（ステップＳ８１）。
【0186】
方位角判定部６７ｂは、反射点位置算出部３４から、最新の方位角θａを取得する（ステップＳ８２）。
【0187】
方位角判定部６７ｂは、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あるかを判定する（ステップＳ８３）。推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あると判定される（ステップＳ８３：Ｙｅｓ）とステップＳ８４に進む。一方、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あると判定されない（ステップＳ８３：Ｎｏ）とステップＳ８５に進む。
【0188】
ステップＳ８３において、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あると判定されると、方位角判定部６７ｂは、推定方位角θｓに、より高い重み付けを行って、実際の方位角θａを補正する（ステップＳ８４）。その後、車両用測距装置１０ｃはトラッキング処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0189】
一方、ステップＳ８３において、推定方位角θｓと方位角θａとの差分値の絶対値｜θｓ－θａ｜が、差分値閾値Ｄｔｈ以下あると判定されないと、方位角判定部６７ｂは、推定方位角θｓを方位角θａで置換する（ステップＳ８５）。
【0190】
角度フィルタ実行部６７ｃは、方位角θａに係る反射点Ｐを除去する（ステップＳ８６）。その後、車両用測距装置１０ｃはトラッキング処理を終了して、図９のメインルーチンに戻る。
【0191】
なお、図２１に示すフローチャートは、車両用測距装置１０ｃを備えた車両２０が前進している場合であっても、後退している場合であっても、同様に作用する。
【0192】
以上、第３の実施形態の２つの変形例について説明したが、これらの変形例は、組み合わせて実行してもよい。即ち、推定方位角θｓと実際の方位角θａとの大小関係に応じた差分値閾値Ｄｔｈを設定した後で、｜θｓ－θａ｜が、設定された差分値閾値Ｄｔｈ以下である場合には、推定方位角θｓに、より高い重みを付けて方位角θａを補正してもよい。
【0193】
（第３の実施形態の作用効果）
以上説明したように、第３の実施形態に係る車両用測距装置１０ｃにおいて、角度フィルタ演算部６７（フィルタ演算部）は、更に、過去の複数の、車両２０の異なる位置における方位角θの値に基づいて、車両２０の次の位置における推定方位角θｓ（推定値）を推定する方位角推定部６７ａと、方位角推定部６７ａが推定した推定方位角θｓと、車両２０の次の位置における実際の方位角θａとの差分値｜θｓ－θａ｜と差分値閾値Ｄｔｈとの大小関係に基づいて、車両２０の次の位置における方位角θａを、推定方位角θｓと実際の方位角θａとに基づく方位角に補正するか、推定方位角θｓに置換するかを判定する方位角判定部６７ｂ（判定部）と、を備える。したがって、過去の測距結果に基づいて、次のタイミングにおける測距結果を予測することができるため、処理の効率化を図ることができる。
以上説明したように、第３の実施形態に係る車両用測距装置１０ｃにおいて、角度フィルタ演算部６７（フィルタ演算部）は、更に、過去の複数の、車両２０の異なる位置における方位角θの値に基づいて、車両２０の次の位置における推定方位角θｓ（推定値）を推定する方位角推定部６７ａと、方位角推定部６７ａが推定した推定方位角θｓと、車両２０の次の位置における実際の方位角θａとの差分値｜θｓ－θａ｜と差分値閾値Ｄｔｈとの大小関係に基づいて、車両２０の次の位置における方位角θａを、推定方位角θｓと実際の方位角θａとに基づく方位角に補正するか、推定方位角θｓに置換するかを判定する方位角判定部６７ｂ（判定部）と、を備える。したがって、過去の測距結果に基づいて、次のタイミングにおける測距結果を予測することができるため、処理の効率化を図ることができる。
【0194】
また、第３の実施形態の変形例（１）に係る車両用測距装置１０ｃにおいて、方位角判定部６７ｂ（判定部）は、推定方位角θｓ（推定値）と、車両２０の次の位置における実際の方位角θａとの大小関係に基づいて、差分値閾値Ｄｔｈ（閾値）を設定する。したがって、簡易な演算処理で、トラッキングを行うことができる。
【0195】
また、第３の実施形態の変形例（１）に係る車両用測距装置１０ｃにおいて、方位角判定部６７ｂ（判定部）は、車両２０が前進している場合であって、推定方位角θｓ（推定値）が、車両２０の次の位置における実際の方位角θａ以上である場合に、差分値閾値Ｄｔｈ（閾値）を、通常よりも小さく設定して、車両２０が前進している場合であって、推定方位角θｓが、車両２０の次の位置における実際の方位角θａよりも小さい場合に、差分値閾値Ｄｔｈを、通常よりも大きく設定する。したがって、車両２０の移動状態に応じて、確実なトラッキングを行うことができる。
【0196】
また、第３の実施形態の変形例（１）に係る車両用測距装置１０ｃにおいて、方位角判定部６７ｂ（判定部）は、車両２０が後退している場合であって、推定方位角θｓ（推定値）が、車両２０の次の位置における実際の方位角θａ以下である場合に、差分値閾値Ｄｔｈ（閾値）を、通常よりも小さく設定して、車両２０が後退している場合であって、推定方位角θｓが、車両２０の次の位置における実際の方位角θａよりも大きい場合に、差分値閾値Ｄｔｈを、通常よりも大きく設定する。したがって、車両２０の移動状態に応じて、確実なトラッキングを行うことができる。
【0197】
また、第３の実施形態の変形例（２）に係る車両用測距装置１０ｃにおいて、方位角判定部６７ｂ（判定部）は、車両２０の次の位置における方位角を、推定方位角θｓ（推定値）と実際の方位角θａとに基づく方位角に補正する際に、補正された方位角が、車両２０の進行方向に応じた単調増加傾向または単調減少傾向を示すように、推定方位角θｓと実際の方位角θａとに重み付けを行う。したがって、方位角θが、車両２０の移動状態に応じた単調増加傾向または単調減少傾向を示しやすくなるようにトラッキングを行うことができる。
【0198】
以上、本開示の車両用測距装置を駐車支援装置に適用する場合について、種々の実施形態を説明したが、本開示の適用範囲は、駐車支援装置に限定されるものではない。例えば、移動中の車両２０の横に存在する物標までの距離を測距するのが必要なシーンであれば、本開示の車両用測距装置を適用することができる。具体的には、車両の右左折時に、歩行者や自転車、オートバイ等の存在を検出して報知を行う巻き込み防止装置等にも適用することが可能である。
【0199】
なお、前述した実施形態では、１つの超音波センサ１４を移動させて、異なる時刻ｔで得た複数の測距値を用いて、時系列三角測量によって反射点Ｐの位置を特定した。これは、異なる複数の測距センサで同時刻に得た測距値を用いて、反射点Ｐの位置を特定してもよい。この場合、各測距センサから反射点Ｐに向かう方位角θが既知であれば、三角測量によって、反射点Ｐの位置を特定することができる。そして、方位角の時間推移を見ることによって、前述した角度フィルタを適用することができる。
【0200】
例えば、測距センサとしてＬＩＤＡＲを用いれば、測距値とともに反射点Ｐの方位角を得ることができるため、測距範囲が重複するような状態で異なる位置に設置した複数のＬＩＤＡＲで、同時刻に反射点Ｐまでの測距値と方位角とを測定することができる。そして、方位角の時間推移を見ることによって、前述した角度フィルタを適用することができる。
【0201】
また、ミリ波レーダは、センサ自体に複数のアンテナを所持しているため、１度の計測で反射点Ｐの方位角を得ることができる。このようなミリ波レーダを車両２０に設置して計測を行えば、方位角の時間推移を見ることによって、前述した角度フィルタを適用することができる。
【0202】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能である。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。また、この実施の形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0203】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 車両用測距装置
１４ 超音波センサ
１５ 車速センサ
１６ 操舵角センサ
２０，２１，２２ 車両
３１ 測距部
３２ 車両位置特定部（位置特定部）
３３ 測距値および車両位置記憶部（記憶部）
３４ 反射点位置算出部
３５ 方位角記憶部
３６，６６，６７ 角度フィルタ演算部（フィルタ演算部）
３６ａ，６６ａ 方位角の推移判定部
３６ｂ，６７ｃ 角度フィルタ実行部
６５ 反射点座標および方位角記憶部
６７ａ 方位角推定部
６７ｂ 方位角判定部（判定部）
８０ 駐車場
Ｄｔｈ 差分値閾値（閾値）
Ｐ，ｒ１，ｒ２，ｒ３ 反射点
Ｒ 放射範囲
θ，θ（ｔ），θｎ 方位角
θｓ 推定方位角（推定値）
θｔｈ 方位角閾値
Δθ 差分値
１４ 超音波センサ
１５ 車速センサ
１６ 操舵角センサ
２０，２１，２２ 車両
３１ 測距部
３２ 車両位置特定部（位置特定部）
３３ 測距値および車両位置記憶部（記憶部）
３４ 反射点位置算出部
３５ 方位角記憶部
３６，６６，６７ 角度フィルタ演算部（フィルタ演算部）
３６ａ，６６ａ 方位角の推移判定部
３６ｂ，６７ｃ 角度フィルタ実行部
６５ 反射点座標および方位角記憶部
６７ａ 方位角推定部
６７ｂ 方位角判定部（判定部）
８０ 駐車場
Ｄｔｈ 差分値閾値（閾値）
Ｐ，ｒ１，ｒ２，ｒ３ 反射点
Ｒ 放射範囲
θ，θ（ｔ），θｎ 方位角
θｓ 推定方位角（推定値）
θｔｈ 方位角閾値
Δθ 差分値
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図6F】
【図6G】
【図6H】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】