特開 2025-6972 物体検知装置

(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】P2025006972

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】物体検知装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 15/32 20060101AFI20250109BHJP

   G01S 15/931 20200101ALN20250109BHJP

【ＦＩ】

G01S15/32

G01S15/931

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023108050

(22)【出願日】2023-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000213

【氏名又は名称】弁理士法人プロスペック特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】坂口 敦俊

【テーマコード（参考）】

5J083

【Ｆターム（参考）】

5J083AB13

5J083AC17

5J083AD01

5J083AF06

5J083BA12

(57)【要約】      （修正有）

【課題】検知されるべき物体が二つ存在している状況において、二つのソナーにより同時に送波され物体により反射された反射波である間接波の強め合いが生じても、二つの物体の位置を推定することができるよう改良された物体検知装置を提供する。
【解決手段】車両１０２の外周部に互いに隔置して配設されたソナーＡ～Ｃにおいて、ソナーＡ及びＣは、音波を同時に送波すると共に物体により反射された直接波を受波し、ソナーＢは、物体により反射された間接波を受波する物体検知装置であって、ソナーＡ、Ｃが直接波を受波し且つソナーＢが間接波を受波する状況において、ソナーＢが受波した間接波の波高値が、ソナーＡ、Ｃが受波した直接波の波高値に対し所定の倍率Ｙamax以上であるときには、ソナーＡ、Ｃが受波した直接波の飛行時間とソナーＢが受波した間接波の飛行時間とに基づいて、それぞれソナーＡ、Ｃの検知範囲に存在する物体の位置を推定する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一及び第二のソナーの間に第三のソナーが位置するよう車両の外周部に互いに隔置して配設された第一乃至第三のソナーと、前記第一乃至第三のソナーを制御する制御ユニットと、を含み、前記第一及び第二のソナーは、音波を同時に送波すると共に物体により反射された音波である直接波を受波するよう構成され、前記第三のソナーは、前記第一及び第二のソナーにより送波され物体により反射された音波である間接波を受波するよう構成され、前記制御ユニットは、前記直接波及び前記間接波の飛行時間に基づいて前記直接波及び前記間接波を反射した物体の位置を推定するよう構成された、物体検知装置において、
前記制御ユニットは、前記第一及び第二のソナーが直接波を受波し且つ前記第三のソナーが間接波を受波する状況において、前記第三のソナーが受波した間接波の波高値が、前記第一及び第二のソナーが受波した直接波の波高値に対し所定の倍率以上であるときには、前記第一のソナーが受波した直接波の飛行時間と前記第三のソナーが受波した間接波の飛行時間とに基づいて、前記第一のソナーの検知範囲に存在する物体の位置を推定すると共に、前記第二のソナーが受波した直接波の飛行時間と前記第三のソナーが受波した間接波の飛行時間とに基づいて、前記第二のソナーの検知範囲に存在する物体の位置を推定するよう構成された、物体検知装置。

【請求項2】

請求項１に記載の物体検知装置において、前記制御ユニットは、前記第一及び第二のソナーが直接波を受波し且つ前記第三のソナーが間接波を受波する状況において、前記第三のソナーが受波した間接波の波高値が、前記第一及び第二のソナーが受波した直接波の波高値に対し前記所定の倍率未満であるときには、前記第一及び第二のソナーのうち前記第三のソナーが受波した間接波に対応するソナーを推定し、推定したソナーが受波した直接波の飛行時間と前記第三のソナーが受波した間接波の飛行時間とに基づいて、前記推定したソナーの検知範囲に存在する物体の位置を推定するよう構成された、物体検知装置。

【請求項3】

請求項２に記載の物体検知装置において、前記第一及び第二のソナーは、周波数変調により互いに異なる符号に符号化された音波を送波するよう構成され、前記制御ユニットは、前記第三のソナーが受波した間接波の符号に基づいて、前記第三のソナーが受波した間接波に対応するソナーを推定するよう構成された、物体検知装置。

【請求項4】

請求項１に記載の物体検知装置において、前記制御ユニットは、前記第一及び第二のソナーの一方のみが直接波を受波し且つ前記第三のソナーが間接波を受波するときには、前記一方のソナーが受波した直接波の飛行時間と前記第三のソナーが受波した間接波の飛行時間とに基づいて、前記一方のソナーの検知範囲に存在する物体の位置を推定するよう構成された、物体検知装置。

【請求項5】

請求項１乃至４の何れかに記載の物体検知装置において、前記第一のソナーが受波する直接波による探知エリアと、前記第三のソナーＢが受波する間接波による探知エリアとが重複する範囲を重複範囲とし、前記重複範囲内に存在する任意の点と前記第一のソナーとの間の距離に対する前記任意の点と前記第三のソナーとの間の距離の比を所定の比として、前記所定の倍率は、前記所定の比の最大値である、物体検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車などの車両のための物体検知装置に係る。

【背景技術】

【0002】

自動車などの車両のための物体検知装置は、少なくとも二つのソナーと、それらのソナーを制御する制御ユニットと、を含んでいる。一方のソナーにより送波され物体により反射された超音波である直接波が一方のソナーにより受波され、物体により反射された超音波である間接波が他方のソナーにより受波される。制御ユニットは、直接波及び間接波の飛行時間に基づいて直接波及び間接波を反射した物体の位置、即ち物体と車両との間の距離及び車両に対する物体の方向を推定する。

【0003】

物体により反射された反射波が複数になり、複数の反射波がそれらの位相がずれて重なり合うと、反射波の打ち消し合いに起因して間接波の波高値が低くなり、物体を検知できなくなる。この問題に対処する物体検知装置の一つとして、例えば下記の特許文献１には、周波数変調により符号化された超音波とパルス圧縮処理とにより、反射波の符号識別性能が向上された物体検知装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－１２４８２３号公報

【発明の概要】

【0005】

〔発明が解決しようとする課題〕
物体の検知範囲を広くして物体の検知効率を高くすべく、少なくとも三つのソナーを設け、二つのソナーにより同時に超音波を送波して直接波を受波すると共に、残りのソナーにより間接波を受波することが考えられる。

【0006】

しかし、二つのソナーにより送波され残りのソナーにより受波される二つの超音波の飛行時間が同一で、残りのソナーが受波する際の二つの間接波の位相が同相又は同相に近い状態になると、二つの間接波の強め合いが発生する。そのため、残りのソナーにより受波される間接波が一つになるため、検知されるべき物体が二つ存在していても、一つの物体の位置しか検知されないことがある。上記特許文献１に記載された物体検知装置のような従来の物体検知装置によっては、二つの間接波の強め合いに起因する上記問題を解消することができない。

【0007】

本発明は、検知されるべき物体が二つ存在している状況において、二つのソナーにより同時に送波され物体により反射された反射波である間接波の強め合いが生じても、二つの物体の位置を推定することができるよう改良された物体検知装置を提供する。

【0008】

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、第一及び第二のソナー（Ａ、Ｃ）の間に第三のソナー（Ｂ）が位置するよう車両（１０２）の外周部に互いに隔置して配設された第一乃至第三のソナーと、第一乃至第三のソナーを制御する制御ユニット（運転支援ＥＣＵ１０）と、を含み、第一及び第二のソナーは、音波を同時に送波すると共に物体により反射された音波である直接波を受波するよう構成され、第三のソナーは、第一及び第二のソナーにより送波され物体により反射された音波である間接波を受波するよう構成され、制御ユニットは、直接波及び間接波の飛行時間に基づいて直接波及び間接波を反射した物体の位置を推定するよう構成された、物体検知装置（１００）が提供される。

【0009】

制御ユニット（運転支援ＥＣＵ１０）は、第一及び第二のソナー（Ａ、Ｃ）が直接波を受波し且つ第三のソナー（Ｂ）が間接波を受波する状況において、第三のソナーが受波した間接波の波高値が、第一及び第二のソナーが受波した直接波の波高値に対し所定の倍率（Ｙamax）以上であるときには（Ｓ４０）、第一のソナー（Ａ）が受波した直接波の飛行時間と第三のソナー（Ｂ）が受波した間接波の飛行時間とに基づいて、第一のソナーの検知範囲に存在する物体の位置を推定する（Ｓ６０）と共に、第二のソナー（Ｃ）が受波した直接波の飛行時間と第三のソナーが受波した間接波の飛行時間とに基づいて、第二のソナーの検知範囲に存在する物体の位置を推定する（Ｓ６０）よう構成される。

【0010】

上記の構成によれば、第一及び第二のソナーが直接波を受波し且つ第三のソナーが間接波を受波する状況において、第三のソナーが受波した間接波の波高値が、第一及び第二のソナーが受波した直接波の波高値に対し所定の倍率以上であるときには、以下のように物体の位置が推定される。即ち、第一のソナーが受波した直接波の飛行時間と第三のソナーが受波した間接波の飛行時間とに基づいて、第一のソナーの検知範囲に存在する物体の位置が推定される。また、第二のソナーが受波した直接波の飛行時間と第三のソナーが受波した間接波の飛行時間とに基づいて、第二のソナーの検知範囲に存在する物体の位置が推定される。

【0011】

よって、検知されるべき物体が二つ存在する状況において、第一及び第二のソナーにより送波され第三のソナーにより受波される二つの間接波が強め合いにより一つになっても、二つの物体の位置を推定することができる。

【0012】

〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御ユニット（運転支援ＥＣＵ１０）は、第一及び第二のソナー（Ａ、Ｃ）が直接波を受波し且つ第三のソナー（Ｂ）が間接波を受波する状況において、第三のソナーが受波した間接波の波高値が、第一及び第二のソナーが受波した直接波の波高値に対し所定の倍率（Ｙamax）未満であるときには、第一及び第二のソナーのうち第三のソナーが受波した間接波に対応するソナーを推定し（Ｓ８０、Ｓ１１０）、推定したソナーが受波した直接波の飛行時間と第三のソナーが受波した間接波の飛行時間とに基づいて、推定したソナーの検知範囲に存在する物体の位置を推定する（Ｓ９０、Ｓ１２０）よう構成される。

【0013】

本発明の他の一つの態様においては、第一及び第二のソナー（Ａ、Ｃ）は、周波数変調により互いに異なる符号に符号化された音波を送波するよう構成され、制御ユニット（運転支援ＥＣＵ１０）は、第三のソナー（Ｂ）が受波した間接波の符号に基づいて、第三のソナーが受波した間接波に対応するソナーを推定する（Ｓ８０、Ｓ１１０）よう構成される。

【0014】

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御ユニット（運転支援ＥＣＵ１０）は、第一及び第二のソナーの一方のみが直接波を受波し且つ第三のソナーが間接波を受波するときには（Ｓ７０、Ｓ１００）、一方のソナーが受波した直接波の飛行時間と第三のソナーが受波した間接波の飛行時間とに基づいて、一方のソナーの検知範囲に存在する物体の位置を推定する（Ｓ９０、Ｓ１２０）よう構成される。

【0015】

更に、本発明の他の一つの態様においては、第一のソナー（Ａ）が受波する直接波による探知エリアと、第三のソナー（Ｂ）が受波する間接波による探知エリアとが重複する範囲を重複範囲（Ｓ）とし、重複範囲内に存在する任意の点（Ｘ）と第一のソナーとの間の距離に対する任意の点と第三のソナーとの間の距離の比を所定の比として、所定の倍率は、所定の比の最大値である。

【0016】

本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態にかかる物体検知装置を示す概略構成図である。

【図2】実施形態の前端側のソナーＡ乃至Ｄの作動の順序を示す図である。

【図3】障害物が二つの場合（Ａ）及び障害物が一つの場合（Ｂ）について、間接波の強め合いの状況を示す図である。

【図4】二つの間接波の波高値（Ａ、Ｂ）及び間接波の強め合いが生じたときの波高値（Ｃ）を示す図である。

【図5】ソナーＡ及びＣが同時に送波した超音波の間接波が互いに強め合う場合Ｘ１（ケース１）及びソナーＡ及びＣの一方が送波した超音波の間接波のみがソナーＢにより受波される場合Ｘ２（ケース２）を示す図である。

【図6】実施形態の物体検知制御ルーチンの前半を示すフローチャートである。

【図7】実施形態の物体検知制御ルーチンの後半を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に添付の図を参照しつつ、本発明の実施形態にかかる物体検知装置について詳細に説明する。

【0019】

図１に示されているように、本発明の実施形態にかかる物体検知装置１００は、車両１０２に適用され、運転支援ＥＣＵ１０を含んでいる。車両１０２は、自動運転が可能な車両であってよく、駆動ＥＣＵ２０、制動ＥＣＵ３０及びメータＥＣＵ４０を備えている。ＥＣＵは、マイクロコンピュータを主要部として備える電子制御装置（Electronic Control Unit）を意味する。

【0020】

各ＥＣＵのマイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、読み書き可能な不揮発性メモリ（Ｎ／Ｍ）及びインターフェース（Ｉ／Ｆ）などを含んでいる。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現する。更に、これらのＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）１０４を介してデータ交換可能（通信可能）に互いに接続されている。従って、特定のＥＣＵに接続されたセンサ（スイッチを含む）の検出値などは、他のＥＣＵにも送信されるようになっている。

【0021】

運転支援ＥＣＵ１０は、車両１０２の周囲の塀、ガードレール、他車両のような物体を検知し、物体の位置、即ち物体と車両との間の距離及び車両に対する物体の方向を推定する。実施形態においては、運転支援ＥＣＵ１０は、他のＥＣＵと共働して、車両が物体に過剰に接近したと判定したときには、そのことを示す警報を発し、必要に応じて車両１０２の駆動力及び制動力を制御することにより、車両が物体と衝突することを防止する。

【0022】

運転支援ＥＣＵ１０には、ソナーＡ乃至Ｄ及びソナーＥ乃至Ｈが接続されており、これらのソナーは運転支援ＥＣＵ１０により制御される。図２に示されているように、ソナーＡ乃至Ｄは車両１０２の前端の外周部に配設されている。ソナーＢはソナーＡとソナーＣとの間に位置し、ソナーＣはソナーＢとソナーＤとの間に位置している。図には示されていないが、ソナーＥ乃至Ｈは車両１０２の後端の外周部に配設されている。ソナーＦはソナーＥとソナーＧとの間に位置し、ソナーＧはソナーＦとソナーＨとの間に位置している。

【0023】

更に、運転支援ＥＣＵ１０には、前端側スイッチ１２Ｆ及び後端側スイッチ１２Ｒが接続されている。運転支援ＥＣＵ１０は、前端側スイッチ１２Ｆがオンであるときに、前端側のソナーＡ乃至Ｄを制御し、後端側スイッチ１２Ｒがオンであるときに、後端側のソナーＥ乃至Ｈを制御する。なお、前端側スイッチ１２Ｆ及び後端側スイッチ１２Ｒは一つのスイッチに統合されてよく、その場合には、運転支援ＥＣＵ１０は、一つのスイッチオンであるときに、前端側のソナーＡ乃至Ｄ及び後端側のソナーＥ乃至Ｈを制御する。

【0024】

各ソナーは、車両１０２から離れる方向へ超音波を送波し、自身のソナーが送波し物体により反射された超音波、即ち直接波を受波すると共に、他のソナーが送波し物体により反射された超音波、即ち間接波を受波するよう構成されている。また、各ソナーは、受波した超音波に対応する受信電圧の波高値を示す信号、従って受波した超音波の波高値を示す信号を運転支援ＥＣＵ１０へ出力するよう構成されている。

【0025】

運転支援ＥＣＵ１０は、波高値が基準値以上であるときに対応するソナーが超音波を受波していると判定する。よって、運転支援ＥＣＵ１０は、ソナーが超音波を受波しているか否かを明確に判定することができる。また、運転支援ＥＣＵ１０は、直接波及び間接波の飛行時間に基づいて直接波及び間接波を反射した物体と車両１０２との間の距離及び車両に対する物体の方向を推定する。

【0026】

実施形態においては、物体の検知効率が高くなるよう、運転支援ＥＣＵ１０は、前端側のソナーＡ乃至Ｄ及び後端側のソナーＥ乃至Ｈの何れのソナー群においても、同時に二つのソナーが互に異なる周波数の超音波を送波するようにソナーを制御する。同時に二つのソナーが超音波を送波する作動モードは、デュアルモードと呼ばれ、一つのソナーのみが超音波を送波する作動モードは、シングルモードと呼ばれる。作動モードがデュアルモードである場合に、間接波を受波するソナーが何れのソナーから送波された超音波の間接波であるかを判定するための手段として、周波数変調による符号化によって互いに異なる符号に符号化されることによって超音波の周波数を異ならせること以外の、当技術分野において公知の手段が採用されてよい。

【0027】

特に、実施形態においては、図２に示されているように、運転支援ＥＣＵ１０は、前端側スイッチ１２Ｆがオンであるときには、第一及び第二の送受波モードが交互に繰り返されるように前端側のソナーＡ乃至Ｄを制御する。第一の送受波モードにおいては、ソナーＡ及びＣがそれぞれ第一及び第二のソナーとして同時に超音波を送波すると共に直接波を受波し且つソナーＢ及びＤが間接波を受波し、ソナーＢは第三のソナーとして機能する。第二の送受波モードにおいては、ソナーＢ及びＤがそれぞれ第一及び第二のソナーとして同時に超音波を送波すると共に直接波を受波し且つソナーＡ及びＣが間接波を受波し、ソナーＣは第三のソナーとして機能する。

【0028】

同様に、運転支援ＥＣＵ１０は、後端側スイッチ１２Ｒがオンであるときには、第三及び第四の送受波モードが交互に繰り返されるように後端側のソナーＥ乃至Ｈを制御する。第三の送受波モードにおいては、ソナーＥ及びＧがそれぞれ第一及び第二のソナーとして同時に超音波を送波すると共に直接波を受波し且つソナーＦ及びＨが間接波を受波し、ソナーＦは第三のソナーとして機能する。第四の送受波モードにおいては、ソナーＦ及びＨがそれぞれ第一及び第二のソナーとして同時に超音波を送波すると共に直接波を受波し且つソナーＥ及びＧが間接波を受波し、ソナーＧは第三のソナーとして機能する。

【0029】

第一乃至第四の何れの送受波モードの場合にも、第一及び第二のソナーは、物体により反射された超音波の周波数に基づいて、直接波であるか間接波であるかを判別する。また、第三のソナーは、受波する間接波の周波数に基づいて、間接波が何れのソナーにより送波された超音波の間接波であるかを判別する。

【0030】

駆動ＥＣＵ２０には、図１には示されていない駆動輪に駆動力を付与することにより車両１０２を加速させる駆動装置２２が接続されている。駆動ＥＣＵ２０は、通常時には、駆動装置２２により発生される駆動力が運転者による駆動操作に応じて変化するよう、駆動装置２２を制御し、運転支援ＥＣＵ１０から指令信号を受信すると、指令信号に基づいて駆動装置２２を制御する。

【0031】

なお、駆動装置２２は、内燃機関及び自動変速機の組合せに限定されない。即ち、駆動装置２２は、内燃機関及び無段変速機の組合せ、内燃機関及びモータの組合せである所謂ハイブリッドシステム、所謂プラグインハイブリッドシステム、燃料電池及びモータの組合せ、モータのように、当技術分野において公知の任意の駆動装置であってよい。

【0032】

制動ＥＣＵ３０には、図１には示されていない車輪に制動力を付与することにより車両１０２を制動により減速させる制動装置３２が接続されている。制動ＥＣＵ３０は、通常時には、制動装置３２により発生される制動力が運転者による制動操作に応じて変化するよう、制動装置を制御し、運転支援ＥＣＵ１０から指令信号を受信すると、指令信号に基づいて制動装置３２を制御することにより各車輪の制動力を制御する。

【0033】

メータＥＣＵ４０には、警報装置４２が接続されている。警報装置４２は、車両１０２が障害物に過剰に接近し衝突する虞があると判定されたときに作動され、警報の発出、即ち車両１０２が障害物に過剰に接近し衝突する虞がある旨の警報の発出を行う。警報装置４２は、表示器、警報ランプのような視覚警報を発する警報装置、警報ブザーのような聴覚警報を発する警報装置、シートの振動のような体感警報を発する警報装置の何れであってもよく、それらの任意の組合せであってもよい。

【0034】

上述のように、後端側のソナーＥ乃至Ｈは前端側のソナーＡ乃至Ｄと同様に制御されるので、これ以降は前端側のソナーＡ乃至Ｄについてのみ説明する。

【0035】

図３（Ａ）に示されているように、ソナーＡが送波した超音波が障害物５０により反射され、その反射波、即ち間接波をソナーＢが受波し、その間接波についての受信電圧の波高値とＴＯＦ（飛行時間）との関係が図４（Ａ）の通りであるとする。また、ソナーＣが送波した超音波が障害物５２により反射され、その反射波、即ち間接波をソナーＢが受波し、その間接波についての受信電圧の波高値とＴＯＦとの関係が図４（Ｂ）の通りであるとする。

【0036】

ソナーＡ及びＣが同時に送波した超音波の間接波の波高値がピーク値になるＴＯＦが同一であり、二つの間接波の位差相が０度又はそれに近い値であるときには、二つの間接波が互いに強め合う。そのため、ソナーＢの受信電圧の波高値とＴＯＦとの関係は図４（Ｃ）のようになり、ソナーＢは一つの間接波しか受波していないと判定される。

【0037】

一つの間接波が、ソナーＡが送波した超音波の間接波であると推定された場合には、ソナーＡが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＢが受波した一つの間接波のＴＯＦに基づく三角演算により、障害物５０の位置を推定することができる。しかし、ソナーＢはソナーＣが送波した超音波の間接波を受波していないと判定されるので、障害物５２の位置を推定することができない。

【0038】

これに対し、一つの間接波が、ソナーＣが送波した超音波の間接波であると推定された場合には、ソナーＣが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＢが受波した一つの間接波のＴＯＦに基づく三角演算により、障害物５２の位置を推定することができる。しかし、ソナーＢはソナーＡが送波した超音波の間接波を受波していないと判定されるので、障害物５０の位置を推定することができない。

【0039】

［本発明の原理］
ソナーＡ及びＣが同時に超音波を送波し、ソナーＢが一つの間接波しか受波しないケースは、下記のケース１及び２の何れかである。

【0040】

ケース１は、ソナーＡ及びＣが同時に送波した超音波の間接波が互いに強め合い、ソナーＢが一つの間接波しか受波しないケースである（図５（Ｘ１））。

【0041】

これに対し、ケース２は、ソナーＡ及びＣの一方が送波した超音波の間接波のみがソナーＢにより受波され、障害物がソナーＡ及びＣの他方の探知エリア外に存在するケースである。（図５（Ｘ２））

【0042】

ソナーＡが受波する直接波による探知エリアと、ソナーＢが受波する間接波による探知エリアとが重複する範囲をＳとする。下記式（１）の通り、範囲Ｓ内に存在する任意の点をＸとし、点ＸとソナーＡとの間の距離に対する点ＸとソナーＢとの間の距離の比をＹaとする。即ち点Ｘにおいて反射された超音波について、直接波の波高値に対する間接波の波高値の倍率の最大値を、比Ｙaの最大値Ｙamaxとして予め求めておき、これを所定の倍率とする。
Ｙa＝点ＸとソナーＢとの間の距離／点ＸとソナーＡとの間の距離 …（１）

【0043】

ソナーＡが受波した直接波の波高値及びソナーＣが受波した直接波の波高値に対するソナーＢが受波した間接波の波高値の比が、何れも所定の倍率Ｙamax以上である場合は、ケース２ではなく、ケース１の場合であると判定される。

【0044】

特に、実施形態においては、ソナーＡ及びＣが同時に送波した超音波の直接波をそれぞれソナーＡ及びＣが受波し、ソナーＢが一つの間接波しか受波しない場合には、二つの間接波の互いに強め合いにより一つの間接波になったか否かを以下のように推定する。

【0045】

ソナーＢが受波した間接波の波高値が、ソナーＡ及びＣが受波した直接波の波高値に対し、所定の倍率Ｙamax以上である場合には、間接波の強め合いが生じている（ケース１）と判定する。そして、図５（Ｘ１）に示されているように、ソナーＡが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＢが受波した間接波のＴＯＦに基づいて、障害物Ｐの位置を推定する。更に、ソナーＣが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＢが受波した間接波のＴＯＦに基づいて、障害物Ｑの位置を推定する。

【0046】

これに対し、ソナーＢが受波した間接波の波高値が、ソナーＡ及びＣが受波した直接波の波高値の少なくとも一方に対し、所定の倍率Ｙamax未満である場合には、間接波の強め合いが生じていない（ケース２）と判定する。そして、図５（Ｘ２）に示されているように、ソナーＢが受波した間接波が、ソナーＡ及びＣの何れが送波した超音波の間接波であるかを、周波数変調により符号化された符号に基づいて判別する。そして、判別したソナーの直接波のＴＯＦ及びソナーＢが受波した間接波のＴＯＦに基づいて、障害物Ｐの位置を推定する。

【0047】

運転支援ＥＣＵ１０のＲＯＭは、物体検知制御プログラムの実施形態として、図６及び図７に示されたフローチャートに対応する障害物検知制御プログラムを記憶している。運転支援ＥＣＵ１０のＣＰＵは、作動モードがデュアルモードに設定されている場合に間接波の強め合いが生じ、障害となる二つの物体の一方の位置を推定できないことがある問題を解消すべく、この障害物検知プログラムに従って障害物検知制御を実行する。

【0048】

＜障害物検知制御プログラム＞
次に、図６及び図７に示されたフローチャートを参照して実施形態における障害物検知制御プログラムについて説明する。図６及び図７に示されたフローチャートによる障害物検知制御は、前端側スイッチ１２Ｆがオンであるときに運転支援ＥＣＵ１０のＣＰＵにより繰り返し実行される。なお、障害物検知制御の開始時には、作動モードがデュアルモードに設定される。

【0049】

まず、ステップＳ１０においては、ＣＰＵは、ソナーＡ及びＣが同時に超音波を送波するよう、ソナーＡ及びＣを制御する。

【0050】

ステップＳ２０においては、ＣＰＵは、ソナーＡ及びＣが直接波を受波し、ソナーＢ及びＤが間接波を受波するよう、ソナーＡ乃至Ｄを制御する。

【0051】

ステップＳ３０においては、ＣＰＵは、ソナーＡ及びＣが直接波を受波しているか否かを判定する。ＣＰＵは、否定判定をしたときには、即ちソナーＡ及びＣの少なくとも一方が直接波を受波していないときには、本制御をステップＳ７０へ進め、肯定判定をしたときには、本制御をステップＳ４０へ進める。

【0052】

ステップＳ４０においては、ＣＰＵは、ソナーＢが受波した間接波の波高値が、ソナーＡ及びＣが受波した直接波の波高値に対し、所定の倍率Ｙamax以上であるか否かを判定する。ＣＰＵは、否定判定をしたときには、即ちソナーＢが受波した間接波の波高値が、ソナーＡ及びＣが受波した直接波の波高値の少なくとも一方に対し、所定の倍率Ｙamax未満であるときには、本制御をステップＳ７０へ進める。これに対し、ＣＰＵは、肯定判定をしたときには、本制御をステップＳ５０へ進める。

【0053】

ステップＳ５０においては、ＣＰＵは、ソナーＢが受波した間接波は、ソナーＡ及びＣが受波した超音波の間接波であり、二つの間接波が強め合っていると判定する。

【0054】

ステップＳ６０においては、ＣＰＵは、ソナーＡが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＢが受波した間接波のＴＯＦに基づいて、障害物Ｐの位置を推定する。更に、ＣＰＵは、ソナーＣが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＢが受波した間接波のＴＯＦに基づいて、障害物Ｑの位置を推定する。

【0055】

ステップＳ７０においては、ＣＰＵは、ソナーＢが間接波を受波しているか否かを判定する。ＣＰＵは、否定判定をしたときには、本制御をステップＳ１００へ進め、肯定判定をしたときには、本制御をステップＳ８０へ進める。

【0056】

ステップＳ８０においては、ＣＰＵは、ソナーＢが受波した間接波の符号に基づいて、間接波を形成した超音波を送波したソナーが、ソナーＡ及びソナーＣの何れであるかを推定する。なお、ステップＳ３０において、ソナーＣが直接波を受波していないと判定されたときには、間接波を形成した超音波を送波したソナーは、ソナーＡであると推定されてよい。

【0057】

ステップＳ９０においては、ＣＰＵは、推定したソナーが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＢが受波した間接波のＴＯＦに基づいて、障害物の位置を推定する。例えば、ＣＰＵは、推定したソナーがソナーＡであるときには、ソナーＡが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＢが受波した間接波のＴＯＦに基づいて、障害物の位置を推定する。

【0058】

ステップＳ１００においては、ＣＰＵは、ソナーＤが間接波を受波しているか否かを判定する。ＣＰＵは、否定判定をしたときには、本制御をステップＳ２１０へ進め、肯定判定をしたときには、本制御をステップＳ１１０へ進める。

【0059】

ステップＳ１１０においては、ＣＰＵは、ソナーＤが受波した間接波の符号に基づいて、間接波を形成した超音波を送波したソナーが、ソナーＡ及びソナーＣの何れであるかを推定する。なお、ステップＳ３０において、ソナーＡが直接波を受波していないと判定されたときには、間接波を形成した超音波を送波したソナーは、ソナーＣであると推定されてよい。

【0060】

ステップＳ１２０においては、ＣＰＵは、上述のステップＳ９０と同様に、推定したソナーが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＢが受波した間接波のＴＯＦに基づいて、障害物の位置を推定する。

【0061】

次いで、ＣＰＵは、図７に示されたステップＳ２１０乃至Ｓ３３０を実行する。図７と図６との比較から解るように、ステップＳ２１０乃至Ｓ３２０は、それぞれステップＳ１０乃至Ｓ１２０と同様に実行される。よって、ステップＳ２１０乃至Ｓ３２０についての詳細な説明を省略する。

【0062】

なお、ステップＳ２１０、Ｓ２３０乃至Ｓ２６０において、ソナーＡ及びＣがソナーＢ及びＤに置き換わり、ステップＳ２４０乃至Ｓ２６０、Ｓ２７０、Ｓ２９０において、ソナーＢがソナーＣに置き換わる。更に、ステップＳ３００及びＳ３２０において、ソナーＤがソナーＡに置き換わる。

【0063】

また、図には示されていないが、ソナーＢが受波する直接波による探知エリアと、ソナーＣが受波する間接波による探知エリアとが重複する範囲がＳとされる。下記式（２）の通り、範囲Ｓ内に存在する任意の点がＸとされ、点ＸとソナーＢとの間の距離に対する点ＸとソナーＣとの間の距離の比がＹbとされる。比Ｙbの最大値Ｙbmaxが予め求められ、これが所定の倍率とされる。
Ｙb＝点ＸとソナーＣとの間の距離／点ＸとソナーＢとの間の距離 …（２）

【0064】

また、ＣＰＵは、ステップＳ２９０においては、ステップＳ２８０において推定したソナーが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＣが受波した間接波のＴＯＦに基づいて、障害物の位置を推定する。

【0065】

更に、ＣＰＵは、ステップＳ３２０においては、ステップＳ３１０において推定したソナーが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＡが受波した間接波のＴＯＦに基づいて、障害物の位置を推定する。

【0066】

ＣＰＵは、ステップＳ２６０、Ｓ２９０又はＳ３２０を完了すると、ステップＳ３３０において、ステップＳ６０、Ｓ９０又はＳ１２０及びＳ２６０、Ｓ２９０又はＳ３２０において推定された障害物の位置の情報を衝突判定制御、警報制御などに使用されるよう出力する。なお、ステップＳ１００及びＳ３００において否定判定が行われたときには、ソナーＡ乃至Ｄの検知領域に障害物は存在しないと考えられるので、障害物の存否を判定することができなかった旨を示す信号が出力されてよい。

【0067】

また、ＣＰＵは、当技術分野において公知の要領にて、車両１０２が障害物に衝突する虞があるか否かを判定する。ＣＰＵは、車両が障害物に衝突する虞があると判定すると、駆動ＥＣＵ２０へ指令信号を出力することにより、駆動装置２２の出力を零に低減すると共に、制動ＥＣＵ３０へ指令信号を出力することにより、制動装置３２を作動させて車両を制動する。なお、警報装置４２が作動されてもよく、駆動装置２２の出力の低減及び又は車両の制動は省略されてもよい。

【0068】

＜実施形態の作動＞
前述のように、ステップＳ２１０乃至Ｓ３２０は、それぞれステップＳ１０乃至Ｓ１２０と同様に実行されるので、ステップＳ１０乃至Ｓ１２０についてのみ実施形態の作動を説明する。

【0069】

Ｃ１：ソナーＡ及びＣが直接波を受波し且つ二つの間接波が強め合っている場合
ステップＳ３０及びＳ４０において、肯定判定が行われる。よって、ステップＳ６０において、ソナーＡ及びＣが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＢが受波した間接波のＴＯＦに基づいて、障害物の位置が推定される。従って、二つの障害物が存在し、強め合いにより間接波が一つになっていても、二つの障害物の位置を推定することができる。

【0070】

Ｃ２：ソナーＡ及びＣが直接波を受波しているが、二つの間接波が強め合っていない場合
ステップＳ３０において、肯定判定が行われるが、ステップＳ４０において、否定判定が行われる。よって、ステップＳ７０以降のステップが実行される。

【0071】

Ｃ３：ソナーＡ及びＣの少なくとも一方が直接波を受波していない場合
ステップＳ３０において、否定判定が行われる。よって、この場合にも、ステップＳ７０以降のステップが実行される。

【0072】

上記Ｃ２又はＣ３の場合において、ソナーＢが間接波を受波しているときには、ステップＳ７０において、肯定判定が行われる。よって、ステップＳ８０において、ソナーＢが受波した間接波の符号に基づいて、間接波を形成した超音波を送波したソナーが、ソナーＡ及びソナーＣの何れであるかが推定される。更に、ステップＳ９０において、推定したソナーが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＢが受波した間接波のＴＯＦに基づいて、障害物の位置が推定される。

【0073】

上記Ｃ２又はＣ３の場合において、ソナーＢが間接波を受波しておらず、ソナーＤが間接波を受波しているときには、ステップＳ７０において、否定判定が行われ、ステップＳ１００において、肯定判定が行われる。よって、ステップＳ１１０において、ソナーＤが受波した間接波の符号に基づいて、間接波を形成した超音波を送波したソナーが、ソナーＡ及びソナーＣの何れであるかが推定される。更に、ステップＳ１２０において、推定したソナーが受波した直接波のＴＯＦ及びソナーＢが受波した間接波のＴＯＦに基づいて、障害物の位置が推定される。

【0074】

更に、上記Ｃ２又はＣ３の場合において、ソナーＢ及びＤが間接波を受波していないときには、ステップＳ７０及びＳ１００において、否定判定が行われる。よって、ソナーＡ乃至Ｄの検知領域に障害物は存在しないと考えられるので、障害物の位置は推定されない。

【0075】

特に、実施形態においては、式（１）及び（２）により表される比Ｙa及びＹbの最大値Ｙamax及びＹbmaxが、所定の倍率とされる。よって、ソナーＡ乃至Ｄの検知領域に障害物が存在するときには、その障害物の位置を推定することができる。

【0076】

なお、二つの間接波の強め合いは、障害物が一つの場合、例えば図３（Ｂ）に示されているように、ソナーＡ及びＣにより送波された超音波が障害物５４により反射され、ソナーＢにより間接波として受波される場合にも生じることがある。この場合にも、例えばステップＳ３０及びＳ４０において、肯定判定が行われ、ステップＳ６０が実行されるが、ステップＳ６０において障害物の位置は同一の位置に推定される。

【0077】

以上においては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【0078】

例えば、実施形態においては、式（１）及び（２）により表される比Ｙa及びＹbの最大値Ｙamax及びＹbmaxが、所定の倍率とされる。しかし、所定の倍率は最大値Ｙamax及びＹbmax以外の値に設定されてもよい。

【0079】

また、実施形態においては、ステップＳ３０において肯定判定が行われたときには、ステップＳ４０が実行される。しかし、ステップＳ３０において肯定判定が行われたときには、ソナーＢが受波する間接波が一つのみであるか否かの判定が行われ、肯定判定が行われたときに、ステップＳ４０が実行され、否定判定が行われたときには、ステップＳ７０が実行されてもよい。

【0080】

同様に、ステップＳ２３０において肯定判定が行われたときには、ソナーＣが受波する間接波が一つのみであるか否かの判定が行われ、肯定判定が行われたときに、ステップＳ２４０が実行され、否定判定が行われたときには、ステップＳ２７０が実行されてもよい。

【0081】

また、実施形態においては、前端側のソナーＡ乃至Ｄ及び後端側のソナーＥ乃至Ｈが受けられているが、前端側のソナーＡ乃至Ｄ又は後端側のソナーＥ乃至Ｈが省略されてもよい。

【0082】

また、実施形態においては、前端側スイッチ１２Ｆがオンであるときに、前端側のソナーＡ乃至Ｄが制御され、後端側スイッチ１２Ｒがオンであるときに、後端側のソナーＥ乃至Ｈが制御される。しかし、車両１０２が予め設定された走行状態にあるときに、スイッチの操作を要することなく、ソナーが制御されてもよい。

【0083】

更に、実施形態においては、各ソナーは超音波を送波するようになっているが、送波される音波は超音波よりも周波数が低い音波であってもよい。

【符号の説明】

【0084】

１０…運転支援ＥＣＵ、Ａ～Ｈ…ソナー、２２…駆動装置、３２…制動装置、４２…警報装置、１００…物体検知装置、１０２…車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】