(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-16
(45)【発行日】2023-10-24
(54)【発明の名称】物体検出システム
(51)【国際特許分類】
G01S 7/526 20060101AFI20231017BHJP
G01S 15/931 20200101ALI20231017BHJP
【ＦＩ】
G01S7/526 J
G01S15/931
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020061269
(22)【出願日】2020-03-30
(65)【公開番号】P2021162346
(43)【公開日】2021-10-11
【審査請求日】2022-12-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000000011
【氏名又は名称】株式会社アイシン
(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】佐々 浩一
(72)【発明者】
【氏名】菅江 一平
【審査官】▲高▼場 正光
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１９７７１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第５９０８１９３（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２７５２５９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－１９７３５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０３３６９６４（ＤＥ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｓ ７／００ － Ｇ０１Ｓ ７／４２
Ｇ０１Ｓ ７／５２ － Ｇ０１Ｓ ７／６４
Ｇ０１Ｓ １３／００ － Ｇ０１Ｓ １５／９６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
送信波を送信する送信部と、物体により反射されて戻ってきた前記送信波としての受信波を受信する受信部と、
前記受信波に応じた処理対象信号をサンプリングし、ある検出タイミングで受信された前記受信波に応じた少なくとも１サンプル分の前記処理対象信号の値と、前記検出タイミングの前後に存在する所定の時間長の第１の期間および第２の期間のうち少なくとも一方において受信された前記受信波に応じた複数サンプル分の前記処理対象信号の値の平均値と、の差分に基づく差分信号を取得する信号処理部と、
前記差分信号の値に基づいて、前記検出タイミングにおける前記物体までの距離を、時間の経過に応じて複数回検出する検出処理部と、
前記物体までの距離と、当該物体までの距離が検出された前記検出タイミングにおける前記処理対象信号の値と、の前記時間の経過に応じた遷移に基づいて、前記物体を識別する識別処理部と、
を備え、
前記送信部および前記受信部は、車両に搭載されており、
前記識別処理部は、前記遷移が、前記物体までの距離が所定以下に小さいほど前記処理対象信号の値が大きいという第１の傾向を示すか、または、前記物体までの距離が前記所定以下に小さいほど前記処理対象信号の値が小さいという第２の傾向を示すかに応じて、前記車両の進行方向に対する前記物体の位置を識別する、
物体検出システム。
【請求項2】
前記識別処理部は、前記遷移と、前記物体までの距離と前記処理対象信号の値との対応関係に関して予め決められた閾値と、の比較結果に基づいて、前記遷移が前記第１の傾向を示すか前記第２の傾向を示すかを判定する、請求項１に記載の物体検出システム。
【請求項3】
前記識別処理部は、前記遷移と前記閾値との複数回の比較結果に基づいて、前記遷移が前記第１の傾向を示すか前記第２の傾向を示すかを判定する、請求項２に記載の物体検出システム。
【請求項4】
前記識別処理部は、前記遷移が前記第１の傾向を示すかまたは前記第２の傾向を示すかに応じて、前記車両の進行方向正面に設けられた前記物体の高さを識別する、請求項１～３のうちいずれか１項に記載の物体検出システム。
【請求項5】
前記識別処理部による識別結果に応じて前記車両の走行状態を制御する走行制御処理部をさらに備える、請求項１～４のうちいずれか１項に記載の物体検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、物体検出システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、レーダを用いた波動の送受信に基づいて物体までの距離を検出するにあたり、検出対象ではない物体による反射に起因して発生するクラッタと呼ばれるノイズを低減するための処理として、ＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）処理が知られている。ＣＦＡＲ処理とは、概略的に説明すると、受信波に応じた処理対象信号の値（信号レベル）と、当該処理対象信号の値の平均値と、の差分に基づく差分信号を取得する処理である。ＣＦＡＲ処理では、差分信号の値に基づいて、検出対象の物体により反射されて戻ってきた送信波としての受信波が精度よく検出され、その結果、物体までの距離が精度よく検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００６－２９２５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、物体までの距離の検出結果は、たとえば車両の走行状態の制御などのような様々な制御に利用されうる。この場合、物体までの距離の検出結果とともに、当該物体がどのような物体であるかの識別結果が得られれば、様々な制御をより効果的に実行することができ、有益である。
【0005】
そこで、本開示の課題の一つは、物体までの距離の検出結果とともに当該物体の識別結果を得ることが可能な物体検出システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一例としての物体検出システムは、送信波を送信する送信部と、物体により反射されて戻ってきた送信波としての受信波を受信する受信部と、受信波に応じた処理対象信号をサンプリングし、ある検出タイミングで受信された受信波に応じた少なくとも１サンプル分の処理対象信号の値と、検出タイミングの前後に存在する所定の時間長の第１の期間および第２の期間のうち少なくとも一方において受信された受信波に応じた複数サンプル分の処理対象信号の値の平均値と、の差分に基づく差分信号を取得する信号処理部と、差分信号の値に基づいて、検出タイミングにおける物体までの距離を、時間の経過に応じて複数回検出する検出処理部と、物体までの距離と、当該物体までの距離が検出された検出タイミングにおける処理対象信号の値と、の時間の経過に応じた遷移に基づいて、物体を識別する識別処理部と、を備える。
【0007】
上述した物体検出システムによれば、差分信号の値に基づいて物体までの距離を検出することができるとともに、当該距離と処理対象信号の値との遷移に基づいて、物体を識別することができる。したがって、物体までの距離の検出結果とともに当該物体の識別結果を得ることができる。
【0008】
上述した物体検出システムにおいて、識別処理部は、遷移が、物体までの距離が所定以下に小さいほど処理対象信号の値が大きいという第１の傾向を示すか、または、物体までの距離が所定以下に小さいほど処理対象信号の値が小さいという第２の傾向を示すかに応じて、物体を識別する。このような構成によれば、遷移の傾向に基づいて、物体の識別を的確に実行することができる。
【0009】
また、上述した物体検出システムにおいて、識別処理部は、遷移と、物体までの距離と処理対象信号の値との対応関係に関して予め決められた閾値と、の比較結果に基づいて、遷移が第１の傾向を示すか第２の傾向を示すかを判定する。このような構成によれば、遷移の傾向に基づく物体の識別を、閾値を用いて簡単に実行することができる。
【0010】
また、上述した物体検出システムにおいて、識別処理部は、遷移と閾値との複数回の比較結果に基づいて、遷移が第１の傾向を示すか第２の傾向を示すかを判定する。このような構成によれば、たとえば遷移と閾値との複数回の１回の比較結果だけを考慮する場合に比べて、複数回の比較結果を考慮することで、物体の識別をより精度よく実行することができる。
【0011】
また、上述した物体検出システムにおいて、送信部および受信部は、車両に搭載されており、識別処理部は、遷移が第１の傾向を示すかまたは第２の傾向を示すかに応じて、車両の進行方向正面に設けられた物体の高さを識別する。このような構成によれば、検出された物体がたとえば壁であるか縁石であるかの識別のような、車両の走行に関わる情報の識別を容易に実行することができる。
【0012】
また、上述した物体検出システムにおいて、送信部および受信部は、車両に搭載されており、識別処理部は、遷移が第１の傾向を示すかまたは第２の傾向を示すかに応じて、車両の進行方向に対する物体の位置を識別する。このような構成によれば、検出された物体がたとえば車両の進行方向の正面に存在しているか車両の進行方向からずれた位置に存在しているかの識別のような、車両の走行に関わる情報の識別を容易に実行することができる。
【0013】
また、上述した物体検出システムにおいて、送信部および受信部は、車両に搭載されており、物体検出システムは、識別処理部による識別結果に応じて車両の走行状態を制御する走行制御処理部をさらに備える。このような構成によれば、物体までの距離の検出結果とともに当該物体の識別結果を利用して、車両の走行状態を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本開示の実施形態および変形例を図面に基づいて説明する。以下に記載する実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。
【0016】
＜実施形態＞
図１は、実施形態にかかる物体検出システムを備えた車両１を上方から見た外観を示した例示的かつ模式的な図である。
図１は、実施形態にかかる物体検出システムを備えた車両１を上方から見た外観を示した例示的かつ模式的な図である。
【0017】
以下に説明するように、実施形態にかかる物体検出システムは、音波（超音波）の送受信を行い、当該送受信の時間差などを取得することで、周囲に存在する人間を含む物体（たとえば後述する図２に示される障害物Ｏ）に関する情報を検知する車載センサシステムである。
【0018】
より具体的に、図１に示されるように、実施形態にかかる物体検出システムは、車載制御装置としてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００と、車載ソナーとしての距離検出装置２０１～２０４と、を備えている。ＥＣＵ１００は、一対の前輪３Ｆと一対の後輪３Ｒとを含んだ四輪の車両１の内部に搭載されており、距離検出装置２０１～２０４は、車両１の外装に搭載されている。
【0019】
図１に示される例では、一例として、距離検出装置２０１～２０４が、車両１の外装としての車体２の後端部（リヤバンパ）において、互いに異なる位置に設置されているが、距離検出装置２０１～２０４の設置位置は、図１に示される例に制限されるものではない。たとえば、距離検出装置２０１～２０４は、車体２の前端部（フロントバンパ）に設置されてもよいし、車体２の側面部に設置されてもよいし、後端部、前端部、および側面部のうち２つ以上に設置されてもよい。
【0020】
なお、実施形態において、距離検出装置２０１～２０４が有するハードウェア構成および機能は、それぞれ同一である。したがって、以下では、簡単化のため、距離検出装置２０１～２０４を総称して距離検出装置２００と記載することがある。また、実施形態において、距離検出装置２００の個数は、図１に示されるような４つに制限されるものではない。
【0021】
図２は、実施形態にかかるＥＣＵ１００および距離検出装置２００のハードウェア構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。
【0022】
図２に示されるように、ＥＣＵ１００は、通常のコンピュータと同様のハードウェア構成を備えている。より具体的に、ＥＣＵ１００は、入出力装置１１０と、記憶装置１２０と、プロセッサ１３０と、を備えている。
【0023】
入出力装置１１０は、ＥＣＵ１００と外部（図１に示される例では距離検出装置２００）との間における情報の送受信を実現するためのインターフェースである。
【0024】
記憶装置１２０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などといった主記憶装置、および／または、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などといった補助記憶装置を含んでいる。
【0025】
プロセッサ１３０は、ＥＣＵ１００において実行される各種の処理を司る。プロセッサ１３０は、たとえばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などといった演算装置を含んでいる。プロセッサ１３０は、記憶装置１２０に記憶されたコンピュータプログラムを読み出して実行することで、たとえば自動駐車などといった各種の機能を実現する。
【0026】
一方、図２に示されるように、距離検出装置２００は、送受波器２１０と、制御部２２０と、を備えている。送受波器２１０は、「送受信部」の一例である。
【0027】
送受波器２１０は、圧電素子などにより構成された振動子２１１を有しており、当該振動子２１１により、超音波の送受信を実行する。
【0028】
より具体的に、送受波器２１０は、振動子２１１の振動に応じて発生する超音波を送信波として送信し、当該送信波として送信された超音波が外部に存在する物体で反射されて戻ってくることでもたらされる振動子２１１の振動を受信波として受信する。図２に示される例では、送受波器２１０からの超音波を反射する物体として、路面ＲＳ上に設置された障害物Ｏが例示されている。
【0029】
なお、図２に示される例では、送信波の送信と受信波の受信との両方が単一の振動子２１１を有した単一の送受波器２１０により実現される構成が例示されている。しかしながら、実施形態の技術は、たとえば、送信波の送信用の第１の振動子と受信波の受信用の第２の振動子とが別々に設けられた構成のような、送信側の構成と受信側の構成とが分離された構成にも適用可能である。
【0030】
制御部２２０は、通常のコンピュータと同様のハードウェア構成を備えている。より具体的に、制御部２２０は、入出力装置２２１と、記憶装置２２２と、プロセッサ２２３と、を備えている。
【0031】
入出力装置２２１は、制御部２２０と外部（図１に示される例ではＥＣＵ１００および送受波器２１０）との間における情報の送受信を実現するためのインターフェースである。
【0032】
記憶装置２２２は、ＲＯＭおよびＲＡＭなどといった主記憶装置、およびＨＤＤまたはＳＳＤなどといった補助記憶装置を含んでいる。
【0033】
プロセッサ２２３は、制御部２２０において実行される各種の処理を司る。プロセッサ２２３は、たとえばＣＰＵなどといった演算装置を含んでいる。プロセッサ２２３は、記憶装置３３３に記憶されたコンピュータプログラムを読み出して実行することで、各種の機能を実現する。
【0034】
ここで、実施形態にかかる距離検出装置２００は、いわゆるＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）法と呼ばれる技術により、物体までの距離を検出する。以下に詳述するように、ＴＯＦ法とは、送信波が送信された（より具体的には送信され始めた）タイミングと、受信波が受信された（より具体的には受信され始めた）タイミングとの差を考慮して、物体までの距離を算出する技術である。
【0035】
図３は、実施形態にかかる距離検出装置２００が物体までの距離を検出するために利用する技術の概要を説明するための例示的かつ模式的な図である。
【0036】
より具体的に、図３は、実施形態にかかる距離検出装置２００が送受信する超音波の信号レベル（たとえば振幅）の時間変化をグラフ形式で例示的かつ模式的に示した図である。図３に示されるグラフにおいて、横軸は、時間に対応し、縦軸は、距離検出装置２００が送受波器２１０（振動子２１１）を介して送受信する信号の信号レベルに対応する。
【0037】
図３に示されるグラフにおいて、実線Ｌ１１は、距離検出装置２００が送受信する信号の信号レベル、つまり振動子２１１の振動の度合の時間変化を表す包絡線の一例を表している。この実線Ｌ１１からは、振動子２１１がタイミングｔ０から時間Ｔａだけ駆動されて振動することで、タイミングｔ１で送信波の送信が完了し、その後タイミングｔ２に至るまでの時間Ｔｂの間は、慣性による振動子２１１の振動が減衰しながら継続する、ということが読み取れる。したがって、図３に示されるグラフにおいては、時間Ｔｂが、いわゆる残響時間に対応する。
【0038】
実線Ｌ１１は、送信波の送信が開始したタイミングｔ０から時間Ｔｐだけ経過したタイミングｔ４で、振動子２１１の振動の度合が、一点鎖線Ｌ２１で表される所定の閾値Ｔｈ１を超える（または以上になる）ピークを迎える。この閾値Ｔｈ１は、振動子２１１の振動が、検知対象の物体（たとえば図２に示される障害物Ｏ）により反射されて戻ってきた送信波としての受信波の受信によってもたらされたものか、または、検体対象外の物体（たとえば図２に示される路面ＲＳ）により反射されて戻ってきた送信波としての受信波の受信によってもたらされたものか、を識別するために予め設定された値である。
【0039】
なお、図３には、閾値Ｔｈ１が時間経過によらず変化しない一定値として設定された例が示されているが、実施形態において、閾値Ｔｈ１は、時間経過とともに変化する値として設定されてもよい。
【0040】
ここで、閾値Ｔｈ１を超えた（または以上の）ピークを有する振動は、検知対象の物体により反射されて戻ってきた送信波としての受信波の受信によってもたらされたものだとみなすことができる。一方、閾値Ｔｈ１以下の（または未満の）ピークを有する振動は、検知対象外の物体により反射されて戻ってきた送信波としての受信波の受信によってもたらされたものだとみなすことができる。
【0041】
したがって、実線Ｌ１１からは、タイミングｔ４における振動子２１１の振動が、検知対象の物体により反射されて戻ってきた送信波としての受信波の受信によってもたらされたものである、ということが読み取れる。
【0042】
なお、実線Ｌ１１においては、タイミングｔ４以降で、振動子２１１の振動が減衰している。したがって、タイミングｔ４は、検知対象の物体により反射されて戻ってきた送信波としての受信波の受信が完了したタイミング、換言すればタイミングｔ１で最後に送信された送信波が受信波として戻ってくるタイミング、に対応する。
【0043】
また、実線Ｌ１１においては、タイミングｔ４におけるピークの開始点としてのタイミングｔ３は、検知対象の物体により反射されて戻ってきた送信波としての受信波の受信が開始したタイミング、換言すればタイミングｔ０で最初に送信された送信波が受信波として戻ってくるタイミング、に対応する。したがって、実線Ｌ１１においては、タイミングｔ３とタイミングｔ４との間の時間ΔＴが、送信波の送信時間としての時間Ｔａと等しくなる。
【0044】
上記を踏まえて、ＴＯＦ法により検知対象の物体までの距離を求めるためには、送信波が送信され始めたタイミングｔ０と、受信波が受信され始めたタイミングｔ３と、の間の時間Ｔｆを求めることが必要となる。この時間Ｔｆは、タイミングｔ０と、受信波の信号レベルが閾値Ｔｈ１を超えたピークを迎えるタイミングｔ４と、の差分としての時間Ｔｐから、送信波の送信時間としての時間Ｔａに等しい時間ΔＴを差し引くことで求めることができる。
【0045】
送信波が送信され始めたタイミングｔ０は、距離検出装置２００が動作を開始したタイミングとして容易に特定することができ、送信波の送信時間としての時間Ｔａは、設定などによって予め決められている。したがって、ＴＯＦ法により検知対象の物体までの距離を求めるためには、結局のところ、受信波の信号レベルが閾値Ｔｈ１を超えたピークを迎えるタイミングｔ４を特定することが重要となる。そして、当該タイミングｔ４を特定するためには、送信波と、検知対象の物体により反射されて戻ってきた送信波としての受信波と、の対応関係を精度良く検出することが重要となる。
【0046】
ところで、従来、上述した超音波のような波動の送受信に基づいて物体にまでの距離を検出するにあたり、検出対象ではない物体による反射に起因して発生するクラッタと呼ばれるノイズを低減するための処理として、ＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）処理が知られている。ＣＦＡＲ処理とは、概略的に説明すると、受信波に応じた処理対象信号の値（信号レベル）と、当該処理対象信号の値の平均値と、の差分に基づく差分信号を取得する処理である。ＣＦＡＲ処理では、差分信号の値に基づいて、検出対象の物体により反射されて戻ってきた送信波としての受信波が精度よく検出され、その結果、物体までの距離が精度よく検出される。
【0047】
ここで、物体までの距離の検出結果は、たとえば車両の走行状態の制御などのような様々な制御に利用されうる。この場合、物体までの距離の検出結果とともに、当該物体がどのような物体であるかの識別結果が得られれば、様々な制御をより効果的に実行することができ、有益である。
【0048】
そこで、実施形態は、以下に説明するような構成に基づき、物体までの距離の検出結果とともに当該物体の識別結果を得ることを実現する。
【0049】
図４は、実施形態にかかる距離検出装置２００の詳細な構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。
【0050】
なお、図４には、送信側の構成と受信側の構成とが分離された状態で図示されているが、このような図示の態様は、あくまで説明の便宜のためのものである。したがって、実施形態では、前述したように、送信波の送信と受信波の受信との両方が単一の送受波器２１０により実現される。ただし、前述の繰り返しになるが、実施形態の技術は、送信側の構成と受信側の構成とが分離された構成にも適用可能である。
【0051】
また、実施形態において、図４に示される構成のうち少なくとも一部は、ハードウェアとソフトウェアとの協働の結果、より具体的には、距離検出装置２００のプロセッサ２２３が記憶装置２２２からコンピュータプログラムを読み出して実行した結果として実現される。ただし、実施形態では、図４に示される構成のうち少なくとも一部が、専用のハードウェア（回路：ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）によって実現されてもよい。
【0052】
まず、距離検出装置２００の送信側の構成について簡単に説明する。
【0053】
図４に示されるように、距離検出装置２００は、送信側の構成として、送波器４１１と、符号生成部４１２と、搬送波出力部４１３と、乗算器４１４と、増幅回路４１５と、を備えている。送波器４１１は、「送信部」の一例である。
【0054】
送波器４１１は、前述した振動子２１１によって構成され、当該振動子２１１により、増幅回路４１５から出力される（増幅された）送信信号に応じた送信波を送信する。
【0055】
ここで、実施形態において、送波器４１１は、以下に説明する構成に基づき、送信波を、所定の符号長の識別情報を含むように符号化した上で送信する。
【0056】
符号生成部４１２は、たとえば０または１のビットの連続からなるビット列の符号に対応したパルス信号を生成する。なお、ビット列の長さは、送信信号に付与される識別情報の符号長に対応する。符号長は、たとえば図１に示される４つの距離検出装置２００の各々から送信される送信波を互いに識別可能な程度の長さに設定される。
【0057】
搬送波出力部４１３は、識別情報を付与する対象の信号としての搬送波を出力する。たとえば、搬送波出力部４１３は、搬送波として、所定の周波数の正弦波を出力する。
【0058】
乗算器４１４は、符号生成部４１２からの出力と、搬送波出力部４１３からの出力と、を乗算することで、識別情報を付与するように搬送波を変調する。そして、乗算器４１４は、識別情報が付与された変調後の搬送波を、送信波のもととなる送信信号として、増幅回路４１５に出力する。なお、実施形態において、変調方式は、たとえば振幅変調方式や位相変調方式などといった、一般的によく知られた複数の変調方式の単独または２以上の組み合わせが用いられうる。
【0059】
増幅回路４１５は、乗算器４１４から出力される送信信号を増幅し、増幅後の送信信号を送波器４１１に出力する。
【0060】
このような構成により、実施形態において、符号生成部４１２、搬送波出力部４１３、乗算器４１４、および増幅回路４１５は、送波器４１１を用いて、所定の識別情報が付与された送信波を送信する。
【0061】
次に、距離検出装置２００の受信側の構成について簡単に説明する。
【0062】
図４に示されるように、距離検出装置２００は、受信側の構成として、受波器４２１と、増幅回路４２２と、フィルタ処理部４２３と、相関処理部４２４と、包絡線処理部４２５と、ＣＦＡＲ処理部４２６と、閾値処理部４２７と、検出処理部４２８と、を備えている。なお、受波器４２１は、「受信部」の一例であり、ＣＦＡＲ処理部４２６は、「信号処理部」の一例である。
【0063】
受波器４２１は、前述した振動子２１１によって構成され、当該振動子２１１により、物体により反射された送信波を受信波として受信する。
【0064】
増幅回路４２２は、受波器４２１が受信した受信波に応じた信号としての受信信号を増幅する。
【0065】
フィルタ処理部４２３は、増幅回路４２２により増幅された受信信号にフィルタリング処理を施し、ノイズを低減する。なお、実施形態において、フィルタ処理部４２３は、送信信号の周波数に関する情報を取得し、当該送信信号の周波数と整合をとるような周波数の補正を受信信号に対してさらに施してもよい。
【0066】
相関処理部４２４は、たとえば送信側の構成から取得される送信信号と、フィルタ処理部４２３によるフィルタリング処理後の受信信号と、に基づいて、送信波と受信波との識別情報の類似度に対応した相関値を取得する。相関値は、一般的によく知られた相関関数などに基づいて取得することが可能である。
【0067】
包絡線処理部４２５は、相関処理部４２４により取得された相関値に基づく信号としての相関値信号の波形の包絡線を求め、処理対象信号としてＣＦＡＲ処理部４２６に出力する。
【0068】
ＣＦＡＲ処理部４２６は、包絡線処理部４２５から出力される処理対象信号に対してＣＦＡＲ処理を施すことで、差分信号を取得する。前述したように、ＣＦＡＲ処理とは、概略的に説明すると、処理対象信号に含まれるクラッタを低減するために、処理対象信号の値（信号レベル）と、当該処理対象信号の値の平均値と、の差分に基づく差分信号を取得する処理である。
【0069】
より具体的に、実施形態にかかるＣＦＡＲ処理部４２６は、次の図５に示されるような形で、ＣＦＡＲ処理を実行する。
【0070】
図５は、実施形態において実行されうるＣＦＡＲ処理の例を説明するための例示的かつ模式的な図である。
【0071】
以下では、ＣＦＡＲ処理の例として、ＣＡ－ＣＦＡＲ（Ｃｅｌｌ Ａｖｅｒａｇｉｎｇ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）処理について説明する。
【0072】
図５に示されるように、ＣＡ－ＣＦＡＲ処理においては、まず、処理対象信号５１０が所定の時間間隔でサンプリングされる。そして、ＣＦＡＲ処理部４２６の演算器５１１は、ある検出タイミングｔ５０の前に存在する第１の期間Ｔ５１に受信された受信波に応じたＮサンプル分の処理対象信号の値の総和を算出する。また、ＣＦＡＲ処理部４２６の演算器５１２は、検出タイミングｔ５０の後に存在する第２の期間Ｔ５２に受信された受信波に応じたＮサンプル分の処理対象信号の値の総和を算出する。
【0073】
そして、ＣＦＡＲ処理部４２６の演算器５２０は、演算器５１１および５１２の演算結果を合算する。そして、ＣＦＡＲ処理部４２６の演算器５３０は、演算器５２０の演算結果を、第１の期間Ｔ５１における処理対象信号のサンプル数Ｎと第２の期間Ｔ５２における処理対象信号のサンプル数Ｎとの和である２Ｎで除算し、第１の期間Ｔ５１および第２の期間Ｔ５２の両方における処理対象信号の値の平均値を算出する。
【0074】
そして、ＣＦＡＲ処理部４２６の演算器５４０は、検出タイミングｔ５０における処理対象信号の値から、演算器５３０の演算結果としての平均値を減算し、差分信号５５０を取得する。
【0075】
このように、実施形態にかかるＣＦＡＲ処理部４１６は、受信波に応じた処理対象信号をサンプリングし、ある検出タイミングで受信された受信波に応じた（少なくとも）１サンプル分の処理対象信号の値と、検出タイミングの前後に存在する所定の時間長の第１の期間および第２の期間のうち少なくとも一方において受信された受信波に応じた複数サンプル分の処理対象信号の値の平均値と、の差分に基づく差分信号を取得する。
【0076】
なお、実施形態では、ＣＦＡＲ処理として、上述したＣＡ－ＣＦＡＲ処理の他、ＧＯ－ＣＦＡＲ（Ｇｒｅａｔｅｓｔ Ｏｆ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）処理およびＳＯ－ＣＦＡＲ（Ｓｍａｌｌｅｓｔ Ｏｆ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ）処理など、性質の異なる複数の処理が考えられる。実施形態にかかるＣＦＡＲ処理部４２６は、これら複数の処理のうち１つのみを実行するように構成されていてもよいし、複数の処理を選択的に使い分けて実行するように構成されていてもよい。
【0077】
図６は、実施形態にかかるＣＦＡＲ処理の前後の信号の波形の例を示した例示的かつ模式的な図である。
【0078】
図６に示される例において、実線Ｌ６０１の波形は、ＣＦＡＲ処理の前の信号、すなわち処理対象信号の値（信号レベル）の時間変化を表す波形であり、破線Ｌ６０２の波形は、ＣＦＡＲ処理の後の信号、すなわち差分信号の値（信号レベル）の時間変化を表す波形である。
【0079】
図６に示されるように、実線Ｌ６０１の波形と破線Ｌ６０２の波形とは、実質的に同じタイミングｔ６００でピークを迎える。したがって、二点鎖線Ｌ６１０のような適切な閾値を設定し、当該閾値を用いて、破線Ｌ６０２の波形がピークを迎えるタイミングｔ６００を検出すれば、実線Ｌ６０１の波形がピークを迎えるタイミングｔ６００も検出することができる。
【0080】
以上を踏まえて、図４に戻り、閾値処理部４２７は、ＣＦＡＲ処理部４２６により取得された差分信号の値（信号レベル）と所定の閾値とを比較する。
【0081】
そして、検出処理部４２８は、閾値処理部４２７による処理結果に基づいて、差分信号の値が所定の閾値を超えたピークを迎えるタイミングを検出する。
【0082】
ここで、前述した通り、差分信号の値がピークを迎えるタイミングは、反射により戻ってきた送信波としての受信波の信号レベルがピークを迎えるタイミングと実質的に一致する。したがって、差分信号の値がピークを迎えるタイミングを検出することが可能なように予め決められた適切な閾値が閾値処理部４２７に設定されていれば、検出処理部４２８は、差分信号の値が所定の閾値を超えたピークを迎えるタイミングを、反射により戻ってきた送信波としての受信波の信号レベルが閾値を超えたピークを迎えるタイミングとして特定し、ＴＯＦ法により、物体までの距離を検出することができる。
【0083】
【0084】
図７は、実施形態にかかるＥＣＵ１００の機能を示した例示的かつ模式的なブロック図である。
【0085】
図７に示されるように、実施形態にかかるＥＣＵ１００は、送信処理部７１０と、受信処理部７２０と、取得処理部７３０と、識別処理部７４０と、走行制御処理部７５０と、を備えている。
【0086】
送信処理部７１０は、距離検出装置２００の送信側の構成を制御する。たとえば、送信処理部７１０は、符号生成部４１２によるパルス信号の生成のタイミング、および搬送波出力部４１３による搬送波の出力のタイミングなどを制御する。
【0087】
また、受信処理部７２０は、距離検出装置２００の受信側の構成を制御する。たとえば、受信処理部７２０は、相関処理部４２４による相関値の取得の開始のタイミングなどを制御する。
【0088】
取得処理部７３０は、距離検出装置２００から、ＣＦＡＲ処理の後の差分信号に基づいて検出された物体までの距離と、当該物体までの距離が検出された検出タイミングにおける処理対象信号の値と、を取得する。距離検出装置２００は、物体までの距離を時間の経過に応じて複数回検出するので、取得処理部７３０は、物体までの距離および処理対象信号の値を、複数の検出タイミングに対応した分、それぞれ複数ずつ取得する。
【0089】
そして、識別処理部７４０は、取得処理部７３０により取得されたデータに基づいて、物体を識別する。より具体的に、識別処理部７４０は、物体までの距離と、当該物体までの距離が検出された検出タイミングにおける処理対象信号の値と、の時間の経過に応じた遷移に基づいて、物体を識別する。
【0090】
より詳細に、識別処理部７４０は、以下に説明するような技術的思想により、車両１の進行方向正面に設けられた物体の高さを識別する。
【0091】
図８は、実施形態において検出対象の物体の高さが高い状況を示した例示的かつ模式的な図である。
【0092】
図８に示される例において、車両１は、所定以上の高さを有する物体としての壁Ｗに近づくように後退する。このとき、車両１に設けられる距離検出装置２００は、矢印Ａ８００に沿って、位置Ｐ８０１から位置Ｐ８０２へと移動する。
【0093】
なお、図８に示される例において、ハッチングが付された領域Ｒは、距離検出装置２００により送信される超音波の指向性の範囲を示している。
【0094】
位置Ｐ８０１にある距離検出装置２００は、矢印Ａ８１１方向に超音波を送信し、壁Ｗでの反射により矢印Ａ８１２方向に戻ってきた超音波を受信する。また、位置Ｐ８０２にある距離検出装置２００は、矢印Ａ８２１方向に超音波を送信し、壁Ｗでの反射により矢印Ａ８２２方向に戻ってきた超音波を受信する。
【0095】
図８に示されるように、矢印Ａ８１１と矢印Ａ８２１とは、壁Ｗに正面から向かう方向として一致し、矢印Ａ８１２と矢印８２２とは、当該方向とは反対の方向として一致する。このような一致は、検出対象の物体が、距離検出装置２００の設置位置以上の高さを有する壁Ｗのような物体である場合に発生する。
【0096】
ここで、位置Ｐ８０１での送信時点における超音波の強さと、位置Ｐ８０２での送信時点における超音波の強さとは、同じである。したがって、位置Ｐ８０１から送信されて位置Ｐ８０１に戻ってくる超音波の強さと、位置Ｐ８０２から送信された位置Ｐ８０２に戻ってくる超音波の強さとを比較すると、超音波の飛行距離が短い後者の方が大きい。
【0097】
上記を踏まえると、検出対象の物体が、距離検出装置２００の設置位置以上の高さを有する壁Ｗのような物体である場合、物体までの距離と、当該物体までの距離が検出された検出タイミングにおける処理対象信号の値と、の時間の経過に応じた遷移は、時間の経過に応じて物体までの距離がある程度以下に小さくなるほど処理対象信号の値が大きくなるという第１の傾向を示すと言える。
【0098】
したがって、実施形態において、識別処理部７４０は、物体までの距離と処理対象信号の値との時間の経過に応じた遷移が上記の第１の傾向を示す場合に、検出対象の物体を、所定以上の高さを有する上記の壁Ｗのような物体として識別する。
【0099】
一方、図９は、実施形態において検出対象の物体の高さが低い状況を示した例示的かつ模式的な図である。
【0100】
図９に示される例において、車両１は、所定未満の高さを有する物体としての縁石Ｃに近づくように後退する。このとき、車両１に設けられる距離検出装置２００は、矢印Ａ９００に沿って、位置Ｐ９０１から位置Ｐ９０２へと移動する。
【0101】
【0102】
位置Ｐ９０１にある距離検出装置２００は、矢印Ａ９１１方向に超音波を送信し、縁石Ｃでの反射により矢印Ａ９１２方向に戻ってきた超音波を受信する。また、位置Ｐ９０２にある距離検出装置２００は、矢印Ａ９２１方向に超音波を送信し、縁石Ｃでの反射により矢印Ａ９２２方向に戻ってきた超音波を受信する。
【0103】
ここで、位置Ｐ９０１で送信されて位置Ｐ９０１に戻ってくる超音波の強さと、位置Ｐ９０２で送信された位置Ｐ９０２に戻ってくる超音波の強さとを比較すると、超音波の飛行距離が短い後者の方が大きくなるようにも考えられる。
【0104】
しかしながら、位置Ｐ９０２から矢印Ａ９１１の方向に送信される超音波は、位置Ｐ９０１から矢印Ａ９２１の方向に送信される超音波よりも、超音波の指向性の範囲から外れる。このような状況は、検出対象の物体が、距離検出装置２００の設置位置未満の高さを有する壁Ｗのような物体である場合に発生する。
【0105】
したがって、超音波の飛行距離だけでなく指向性まで考慮すると、位置Ｐ９０１から送信されて位置Ｐ９０１に戻ってくる超音波の強さと、位置Ｐ９０２から送信された位置Ｐ９０２に戻ってくる超音波の強さとを比較すると、後者の方が小さいと言える。
【0106】
上記を踏まえると、検出対象の物体が、距離検出装置２００の設置位置未満の高さを有する縁石Ｃのような物体である場合、物体までの距離と、当該物体までの距離が検出された検出タイミングにおける処理対象信号の値と、の時間の経過に応じた遷移は、時間の経過に応じて物体までの距離がある程度以下に小さくなるほど処理対象信号の値が小さくなるという第２の傾向を示すと言える。
【0107】
したがって、実施形態において、識別処理部７４０は、物体までの距離と処理対象信号の値との時間の経過に応じた遷移が上記の第２の傾向を示す場合に、検出対象の物体を、所定未満の高さを有する上記の縁石Ｃのような物体として識別する。
【0108】
ここで、物体までの距離と処理対象信号の値との時間の経過に応じた遷移が第１の傾向を示すか第２の傾向を示すかの判定は、次の図１０に示されるような、物体までの距離と処理対象信号の値との対応関係に関して予め決められた閾値に基づいて実行される。
【0109】
図１０は、実施形態にかかる物体の識別に用いる閾値の例を示した例示的かつ模式的な図である。
【0110】
図１０に示される例において、△でプロットされた複数の点は、検出対象の物体が壁Ｗである場合における物体までの距離と処理対象信号の値との時間の経過に応じた遷移を表している。また、□でプロットされた複数の点は、検出対象の物体が縁石Ｃである場合における物体までの距離と処理対象信号の値との時間の経過に応じた遷移を表している。
【0111】
実施形態では、△でプロットされた複数の点と、□でプロットされた複数の点とは、両者の間を通る一点鎖線Ｌ１０１０で示される閾値によって区別することが可能である。この一点鎖線Ｌ１０１０は、超音波の反射率がどのような物体であっても成立するように、実験などにより予め決められる。
【0112】
なお、図１０に示される例において、一点鎖線Ｌ１０１０で示される閾値は、物体までの距離によらずに処理対象信号の値が一定となる区間を含んでいる。これは、物体までの距離がある程度以上大きくなると、たとえば送受信される方向などのような、物体との間での超音波の送受信の態様が、検出対象の物体の高さによらず実質的に一定とみなすことができるからである。実際に、図１０に示される例において、△でプロットされた複数の点は、物体までの距離がある程度以上大きい区間において、処理対象信号の値が実質的に同一となっており、□でプロットされた複数の点も、物体までの距離がある程度以上大きい区間において、処理対象信号の値が実質的に同一となっている。
【0113】
上記を踏まえて、実施形態において、識別処理部７４０は、物体までの距離と処理対象信号の値との時間の経過に応じた遷移と、上記の一点鎖線Ｌ１０１０のような閾値と、の比較結果に基づいて、当該遷移が第１の傾向を示すか第２の傾向を示すかを判定する。
【0114】
たとえば、識別処理部７４０は、物体までの距離に対する処理対象信号の値が上記の閾値を上回る値として遷移する場合に、当該遷移が第１の傾向を示すと判定し、物体までの距離に対する処理対象信号の値が上記の閾値を下回る値として遷移する場合に、当該遷移が第２の傾向を示すと判定する。
【0115】
ただし、超音波の送受信は、環境によって左右されやすいので、判定結果の精度を向上させるためには、上記の閾値を用いた比較を複数回実行した方が望ましい。したがって、実施形態において、識別処理部７４０は、物体までの距離と処理対象信号の値との時間の経過に応じた遷移と閾値との複数回の比較結果に基づいて、当該遷移が第１の傾向を示すか第２の傾向を示すかを判定する。
【0116】
ところで、図１０に示される例において、〇でプロットされた複数の点は、検出対象の物体が人である場合における物体までの距離と処理対象信号の値との時間の経過に応じた遷移を表している。一般に、人は、距離検出装置２００の設置位置以上の高さを有しているので、〇でプロットされた複数の点は、△でプロットされた複数の点と同様、第１の傾向を示している。
【0117】
しかしながら、一般に、人は、表面が柔らかいので、表面が硬いことが一般的である壁Ｗよりも超音波の反射率が小さい。したがって、〇でプロットされた複数の点は、全体として、△でプロットされた複数の点よりも、物体までの距離に対する処理対象信号の値が小さくなっている。
【0118】
このように、物体までの距離と処理対象信号の値との時間の経過に応じた遷移が示す傾向が同じであったとしても、当該遷移の具体的な態様は物体の種別に応じて異なる。
【0119】
したがって、実施形態では、物体までの距離と処理対象信号の値との時間の経過に応じた遷移の具体的な態様と物体の種別との対応関係を示すマップなどが予め設定されていれば、識別処理部７４０は、物体の高さだけでなく物体の種別まで識別することも可能である。
【0120】
図７に戻り、走行制御処理部７５０は、識別処理部７４０による識別結果に応じて、車両１の走行状態を制御する。走行制御処理部７５０は、車両１の加速機構を制御する加速システム、車両１の制動機構を制御する制動システム、車両１の操舵機構を制御する操舵システム、および車両１の変速機構を制御する変速システムなどを制御することで、車両１の走行状態を制御する。
【0121】
たとえば、駐車などの際に車両１が壁Ｗに向かって後退走行で移動する場合、車体２の後端部が壁Ｗに接触する前に車両１を停止させる必要がある。したがって、走行制御処理部７５０は、識別処理部７４０の識別結果に基づいて、車両１の進行方向に壁Ｗが存在することが確認された場合、車体２の後端部が壁Ｗに接触する手前まで車両１が移動を継続するように、車両１の走行制御システムを制御する。
【0122】
一方、車両１が縁石Ｃに向かって後退走行で移動する場合、車体２の後端部が縁石Ｃに接触することはないので、後輪３Ｒが接触するまで車両１を移動させることができる。したがって、走行制御処理部７５０は、識別処理部７４０の識別結果に基づいて、車両１の進行方向に縁石Ｃが存在することが確認された場合、車体２の後端部ではなく後輪３Ｒが縁石Ｃに接触する以前まで車両１が移動を継続するように、車両１の走行制御システムを制御する。
【0123】
【0124】
図１１は、実施形態にかかる物体検出システムが実行する処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。
【0125】
図１１に示されるように、実施形態では、まず、Ｓ１１０１において、距離検出装置２００の送波器４１１は、たとえばＥＣＵ１００の送信処理部７１０による制御のもとで、所定の識別情報が付与された送信波を送信する。
【0126】
そして、Ｓ１１０２において、距離検出装置２００の受波器４２１は、Ｓ１１０１で送信された送信波に応じた受信波を受信する。そして、距離検出装置２００の相関処理部４２４は、たとえばＥＣＵ１００の受信処理部７２０の制御のもとで、送信波と受信波との識別情報の類似度に応じた相関値の取得を開始する。
【0127】
そして、Ｓ１１０３において、距離検出装置２００のＣＦＡＲ処理部４２６は、ＣＦＡＲ処理を実行する。ＣＦＡＲ処理の結果として取得される差分信号の値は、閾値処理部４２７により、所定の閾値と比較される。
【0128】
そして、Ｓ１１０４において、距離検出装置２００の検出処理部４２８は、物体が検出されたか否か、より具体的には、ＣＦＡＲ処理の結果として取得される差分信号の値が所定の閾値を超えたピークを迎えたか否か、を判定する。
【0129】
Ｓ１１０４において、物体が検出されていないと判定された場合、処理が終了する。しかしながら、Ｓ１１０４において、物体が検出されたと判定された場合、Ｓ１１０５に処理が進む。
【0130】
そして、Ｓ１１０５において、距離検出装置２００の検出処理部４２８は、差分信号の値が所定の閾値を超えたピークを迎えるタイミングを、反射により戻ってきた送信波としての受信波の信号レベルがピークを迎えるタイミングとして特定し、ＴＯＦ法により、物体までの距離を検出する。
【0131】
なお、Ｓ１１０５における物体までの距離の検出結果は、ＣＦＡＲ処理前の処理対象信号の値とともに、距離検出装置２００からＥＣＵ１００へと通知される。前述した通り、図１１に示される一連の処理は、所定の制御周期で繰り返し実行されうるので、物体までの距離と処理対象信号の値との対応関係は、複数回にわたって距離検出装置２００からＥＣＵ１００へと通知されうる。
【0132】
そして、Ｓ１１０６において、ＥＣＵ１００の識別処理部７４０は、物体までの距離と処理対象信号の値との遷移に基づいて、物体を識別する。なお、物体の識別方法の例については、既に説明したため、ここでは説明を省略する。
【0133】
そして、Ｓ１１０７において、ＥＣＵ１００の走行制御処理部７５０は、Ｓ１１０６における識別結果に基づいて、車両１の走行状態を制御する。なお、車両１の走行状態の制御の態様の例についても、既に説明したため、ここでは説明を省略する。そして、処理が終了する。
【0134】
以上説明したように、実施形態にかかる物体検出システムは、送波器４１１と、受波器４２１と、ＣＦＡＲ処理部４２６と、検出処理部４２８と、識別処理部７４０と、を備えている。送波器４１１は、送信波を送信する。受波器４２１は、物体により反射されて戻ってきた送信波としての受信波を受信する。ＣＦＡＲ処理部４２６は、受信波に応じた処理対象信号をサンプリングし、ある検出タイミングで受信された受信波に応じた少なくとも１サンプル分の処理対象信号の値と、検出タイミングの前後に存在する所定の時間長の第１の期間および第２の期間のうち少なくとも一方において受信された受信波に応じた複数サンプル分の処理対象信号の値の平均値と、の差分に基づく差分信号を取得する。検出処理部４２８は、差分信号の値に基づいて、検出タイミングにおける物体までの距離を、時間の経過に応じて複数回検出する。識別処理部７４０は、物体までの距離と、当該物体までの距離が検出された検出タイミングにおける処理対象信号の値と、の時間の経過に応じた遷移に基づいて、物体を識別する。
【0135】
上述した物体検出システムによれば、差分信号の値に基づいて物体までの距離を検出することができるとともに、当該距離と処理対象信号の値との遷移に基づいて、物体を識別することができる。したがって、物体までの距離の検出結果とともに当該物体の識別結果を得ることができる。
【0136】
ここで、実施形態において、識別処理部７４０は、物体までの距離と処理対象信号の値との遷移が、物体までの距離が所定以下に小さいほど処理対象信号の値が大きいという第１の傾向を示すか、または、物体までの距離が所定以下に小さいほど処理対象信号の値が小さいという第２の傾向を示すかに応じて、物体を識別する。このような構成によれば、物体までの距離と処理対象信号の値との遷移の傾向に基づいて、物体の識別を的確に実行することができる。
【0137】
より具体的に、実施形態において、識別処理部７４０は、物体までの距離と処理対象信号の値との遷移と、物体までの距離と処理対象信号の値との対応関係に関して予め決められた閾値と、の比較結果に基づいて、当該遷移が第１の傾向を示すか第２の傾向を示すかを判定する。このような構成によれば、物体までの距離と処理対象信号の値との遷移の傾向に基づく物体の識別を、閾値を用いて簡単に実行することができる。
【0138】
また、実施形態において、識別処理部７４０は、上記の遷移と閾値との複数回の比較結果に基づいて、遷移が第１の傾向を示すか第２の傾向を示すかを判定する。このような構成によれば、たとえば遷移と閾値との複数回の１回の比較結果だけを考慮する場合に比べて、複数回の比較結果を考慮することで、物体の識別をより精度よく実行することができる。
【0139】
また、実施形態において、送波器４１１および受波器４２１は、車両１に搭載されている。そして、識別処理部７４０は、物体までの距離と処理対象信号の値との遷移が第１の傾向を示すかまたは第２の傾向を示すかに応じて、車両１の進行方向正面に設けられた物体の高さを識別する。このような構成によれば、検出された物体がたとえば壁Ｗ（図８参照）であるか縁石Ｃ（図９参照）であるかの識別のような、車両１の走行に関わる情報の識別を容易に実行することができる。
【0140】
なお、実施形態にかかる物体検出システムは、識別処理部７４０による識別結果に応じて車両１の走行状態を制御する走行制御処理部７５０も備えている。このような構成によれば、物体までの距離の検出結果とともに当該物体の識別結果を利用して、車両１の走行状態を適切に制御することができる。
【0141】
＜変形例＞
なお、上述した実施形態では、本開示の技術が、超音波の送受信によって物体までの距離を検出する構成に適用されている。しかしながら、本開示の技術は、音波、ミリ波、レーダ、および電磁波などのような、超音波以外の他の波動の送受信によって物体までの距離を検出する構成にも適用することが可能である。
なお、上述した実施形態では、本開示の技術が、超音波の送受信によって物体までの距離を検出する構成に適用されている。しかしながら、本開示の技術は、音波、ミリ波、レーダ、および電磁波などのような、超音波以外の他の波動の送受信によって物体までの距離を検出する構成にも適用することが可能である。
【0142】
また、上述した実施形態では、物体を識別する機能としての識別処理部７４０がＥＣＵ１００に設けられた構成が例示されている。しかしながら、本開示の技術は、物体を識別する機能が距離検出装置２００に設けられていてもよい。
【0143】
また、上述した実施形態では、物体を識別する機能としての識別処理部７４０と車両１の走行状態を制御する機能としての走行制御処理部７５０とが単一のＥＣＵ１００に設けられた構成が例示されている。しかしながら、物体を識別する機能と、車両１の走行状態を制御する機能とは、別々のＥＣＵに設けられていてもよい。
【0144】
また、上述した実施形態では、物体までの距離と処理対象信号の値との時間の経過に応じた遷移を考慮する本開示の技術が、物体の高さを識別する構成が例示されている。しかしながら、本開示の技術は、次の図１２に示されるように、車両１の進行方向に対する物体の位置の識別、より具体的には車両１の進行方向の正面に存在する物体であるか否かの識別にも利用することが可能である。
【0145】
図１２は、変形例にかかる物体の識別を説明するための例示的かつ模式的な図である。
【0146】
図１２に示される例において、車両１は、２つの物体Ｘ１およびＸ２に近づくように、矢印Ａ１２００の方向に後退する。このとき、車両１に設けられる距離検出装置２００も、矢印Ａ１２００の方向に移動する。なお、図１２に示される例において、ハッチングが付された領域Ｒは、距離検出装置２００により送信される超音波の指向性の範囲を示している。
【0147】
物体Ｘ１は、距離検出装置２００に対して車両１の進行方向の正面に存在している。したがって、物体Ｘ１は、距離検出装置２００から車両１の進行方向を示す矢印Ａ１２００と同じ矢印Ａ１２１１の方向に送信される送信波を反射する。そして、物体Ｘ１により反射された送信波は、矢印Ａ１２１１とは逆向きの矢印Ａ１２１２の方向に飛行することで、距離検出装置２００により受信波として受信される。
【0148】
また、物体Ｘ２は、距離検出装置２００に対して車両１の進行方向の正面からずれた位置に存在している。したがって、物体Ｘ２は、距離検出装置２００から車両１の進行方向を示す矢印Ａ１２００とは異なる矢印Ａ１２２１の方向に送信される送信波を反射する。そして、物体Ｘ２により反射された送信波は、矢印Ａ１２２１とは逆向きの矢印Ａ１２２２の方向に飛行することで、距離検出装置２００により受信波として受信される。
【0149】
ここで、図１２に示される例において、物体Ｘ１との間での超音波の送受信は、図８に示される壁Ｗとの間での超音波の送受信と同様に解釈することができる。このため、図１２に示される例において、物体Ｘ１までの距離と、当該物体Ｘ１までの距離が検出された検出タイミングにおける処理対象信号の値と、の時間の経過に応じた遷移は、時間の経過に応じて物体Ｘ１までの距離がある程度以下に小さくなるほど処理対象信号の値が大きくなるという第１の傾向を示すことになる。
【0150】
したがって、変形例では、物体までの距離と処理対象信号の値との時間の経過に応じた遷移が第１の傾向を示すことに基づいて、検出対象の物体が、車両１の進行方向の正面に存在する上記の物体Ｘ１のような、車両１の走行の障害となる可能性が高い障害物であると識別されうる。
【0151】
一方、図１２に示される例において、物体Ｘ２との間での超音波の送受信は、図９に示される縁石Ｃとの間での超音波の送受信と同様に解釈することができる。このため、図１２に示される例において、物体Ｘ２までの距離と、当該物体Ｘ２までの距離が検出された検出タイミングにおける処理対象信号の値と、の時間の経過に応じた遷移は、物体Ｘ２までの距離がある程度以下に小さくなるほど処理対象信号の値が小さくなるという第２の傾向を示すことになる。
【0152】
したがって、変形例では、物体までの距離と処理対象信号の値との時間の経過に応じた遷移が第２の傾向を示すことに基づいて、検出対象の物体が、車両１の進行方向の正面からずれた位置に存在する上記の物体Ｘ２のような、車両１の走行の障害となる可能性が低い非障害物であると識別されうる。
【0153】
このように、本開示の技術は、車両１の進行方向に対する物体の高さの識別のみならず、物体の位置の識別にも利用することで、検出された物体がたとえば車両１の進行方向の正面に存在しているか車両１の進行方向からずれた位置に存在しているかの識別のような、車両１の走行に関わる情報の識別を容易に実行しうる。
【0154】
以上、本開示の実施形態および変形例を説明したが、上述した実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態および変形例は、様々な形態で実施されることが可能であり、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。上述した実施形態および変形例は、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】
【0155】
１ 車両
１００ ＥＣＵ
２００ 距離検出装置
４１１ 送波器（送信部）
４２１ 受波器（受信部）
４２６ ＣＦＡＲ処理部（信号処理部）
４２８ 検出処理部
７４０ 識別処理部
７５０ 走行制御処理部
１００ ＥＣＵ
２００ 距離検出装置
４１１ 送波器（送信部）
４２１ 受波器（受信部）
４２６ ＣＦＡＲ処理部（信号処理部）
４２８ 検出処理部
７４０ 識別処理部
７５０ 走行制御処理部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】