特許 7552937 物体検知装置

(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】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】物体検知装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/526 20060101AFI20240910BHJP

   G01S 7/521 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

G01S7/526 M

G01S7/521 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023569044

(86)(22)【出願日】2022-07-08

(86)【国際出願番号】 JP2022027044

(87)【国際公開番号】W WO2023119699

(87)【国際公開日】2023-06-29

【審査請求日】2024-01-31

(31)【優先権主張番号】P 2021209481

(32)【優先日】2021-12-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(74)【代理人】

【識別番号】100135703

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 英隆

(74)【代理人】

【識別番号】100199314

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 寛

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 晋一

(72)【発明者】

【氏名】浅田 隆昭

(72)【発明者】

【氏名】渡部 佑真

【審査官】藤田 都志行

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１１／１０２１３０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１６５８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－１２９１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０５７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００４５６１４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／５２－ ７／６４

Ｇ０１Ｓ １５／００－１５／９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

音波の送受信により物体を検知する物体検知装置であって、
所定の周波数帯を有する変調波を前記物体に送信する送波器と、
音波を受信して、受信結果を示す第１受波信号を生成する第１の受波器と、
前記第１の受波器よりも前記送波器から離れた位置において音波を受信して、受信結果を示す第２受波信号を生成する第２の受波器と、
前記第１受波信号と前記第２受波信号とを加算して、第３受波信号を生成する加算器と、
前記送波器に前記変調波を送信させて、前記第３受波信号に基づき前記物体を検知する制御部とを備え、
前記第１及び第２の受波器が前記送波器から前記変調波を受信した場合における、前記変調波に応じた前記第３受波信号の変動幅が、前記変調波に応じた前記第１受波信号の変動幅以下となるように、前記第１及び第２の受波器が配置された
物体検知装置。

【請求項2】

前記変調波に応じた前記第３受波信号の変動幅は、前記送波器から前記第１の受波器までの距離と前記送波器から前記第２の受波器までの距離との間の距離差に応じて増減を繰り返し、一又は複数区間の距離差において前記第１受波信号の変動幅以下となり、
前記第１及び第２の受波器は、前記一又は複数区間のうちの最小の区間内に前記距離差が含まれるように配置される
請求項１に記載の物体検知装置。

【請求項3】

前記第１及び第２の受波器は、互いに共通の周波数特性を有する
請求項１又は２に記載の物体検知装置。

【請求項4】

前記変調波の周波数帯は、第１の周波数と、前記周波数特性において前記第１の周波数の感度よりも低い感度を有する第２の周波数とを含む
請求項３に記載の物体検知装置。

【請求項5】

前記変調波の周波数帯は、前記第１の周波数よりも大きくて且つ前記第１の周波数の２倍よりも小さい第３の周波数をさらに含む
請求項４に記載の物体検知装置。

【請求項6】

前記第１及び第２の受波器とは異なる位置に配置された１つ以上の第３の受波器をさらに備え、
前記加算器は、前記第１ないし第３の受波器からの各受波信号を加算して、前記第３受波信号を生成する
請求項１又は２に記載の物体検知装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記変調波を前記送波器に送信させる送波信号と、前記第３受波信号とに基づいて、相互相関関数を演算することにより、前記物体を検知する
請求項１又は２記載の物体検知装置。

【請求項8】

前記送波器は、発熱と発熱停止とを繰り返して前記変調波を送信するサーモホンで構成される
請求項１又は２に記載の物体検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波などの音波の送受信により物体を検知する物体検知装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、超音波センサを用いて物体を検知する物体検知装置において、物体検知性能の向上と物体の不要検知の抑制との両立を図ることを目的とした技術を開示している。特許文献１では、送波センサから送信された探査波が、物体での反射波ではなく、送波センサから直接、受波センサで受信されることを、横飛びと称している。特許文献１では、横飛びによって、実際には物体が存在していないにも関わらず受波センサで物体が有ると誤って検知されるおそれの対策として、送波センサに対して探査波の送信開始の指令が出力されてから所定の期間に、受波センサにおける受信を禁止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１０５７０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、音波の送受信による物体の検知において、当該物体を介さず直接的に受信される音波の影響を低減することができる物体検知装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明にかかる物体検知装置は、音波の送受信により物体を検知する。物体検知装置は、所定の周波数帯を有する変調波を物体に送信する送波器と、音波を受信して、受信結果を示す第１受波信号を生成する第１の受波器と、第１の受波器よりも送波器から離れた位置において音波を受信して、受信結果を示す第２受波信号を生成する第２の受波器と、第１受波信号と第２受波信号とを加算して、第３受波信号を生成する加算器と、送波器に変調波を送信させて、第３受波信号に基づき物体を検知する制御部とを備える。第１及び第２の受波器が送波器から変調波を受信した場合における、変調波に応じた第３受波信号の変動幅が、変調波に応じた第１受波信号の変動幅以下となるように、第１及び第２の受波器が配置される。

【発明の効果】

【0006】

本発明における物体検知装置によると、音波の送受信による物体の検知において、当該物体を介さず直接的に受信される音波の影響を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態１における物体検知装置の概要を説明するための図

【図2】実施形態１における物体検知装置の構成を示すブロック図

【図3】実施形態１の物体検知装置における送波器及び受信器の配置例を示す図

【図4】物体検知装置における送波信号を説明するための図

【図5】実施形態１の物体検知装置における制御部の機能的構成を示すブロック図

【図6】物体検知装置における解析信号を説明するためのグラフ

【図7】実施形態１の物体検知装置の動作の実験結果を例示するグラフ

【図8】直達波の影響を受ける場合の実験結果を例示するグラフ

【図9】物体検知装置における受波器の周波数特性の一例を示す図

【図10】物体検知装置における第１の周波数帯の直達波の受信時の受波信号の一例を示す波形図

【図11】図１０の受波信号の加算結果におけるシフト時間と変動幅との関係を示す図

【図12】図１１において変動幅が最小のシフト時間における加算結果の受波信号を示す波形図

【図13】物体検知装置における第２の周波数帯の直達波の受信時の受波信号の一例を示す波形図

【図14】図１３の受波信号の加算結果におけるシフト時間と変動幅との関係を示す図

【図15】物体検知装置における第３の周波数帯の直達波の受信時の受波信号の一例を示す波形図

【図16】図１５の受波信号の加算結果におけるシフト時間と変動幅との関係を示す図

【図17】物体検知装置における受波器の周波数特性の別例を示す図

【図18】物体検知装置における第１の周波数帯の直達波の受信時の受波信号の別例を示す波形図

【図19】図１８の受波信号の加算結果におけるシフト時間と変動幅との関係を示す図

【図20】物体検知装置における第２の周波数帯の直達波の受信時の受波信号の別例を示す波形図

【図21】図２０の受波信号の加算結果におけるシフト時間と変動幅との関係を示す図

【図22】物体検知装置における第３の周波数帯の直達波の受信時の受波信号の別例を示す波形図

【図23】図２２の受波信号の加算結果におけるシフト時間と変動幅との関係を示す図

【図24】実施形態２の物体検知装置を説明するための図

【図25】実施形態１の物体検知装置の変形例１を示す図

【図26】実施形態１の物体検知装置の変形例２を示す図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付の図面を参照して本発明に係る物体検知装置の実施の形態を説明する。

【0009】

各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。実施形態２以降では実施形態１と共通の事項についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎には逐次言及しない。

【0010】

（実施形態１）
実施形態１に係る物体検知装置の構成及び動作について、以下説明する。

【0011】

１．構成
１－１．概要
実施形態１に係る物体検知装置の概要を、図１を用いて説明する。

【0012】

図１は、本実施形態の物体検知装置１の概要を説明するための図である。物体検知装置１は、超音波などの音波の送受信により物体３までの距離等を検知する装置である。以下、物体検知装置１と物体３間で距離を検知する方向をＺ方向とし、Ｚ方向に対して垂直で且つ互いに直交する二方向をＸ，Ｙ方向とする。

【0013】

本実施形態の物体検知装置１は、各種の物体３を検知する種々の用途に適用可能である。例えば移動体に搭載する用途において、物体検知装置１は、移動体が周囲の物体３に近接する距離、障害物の有無または路面状態などを検知できる。あるいは、物体検知装置１は、各種物体３の微小変位の検知により、生体の心拍又は呼吸等を測定するバイタルセンシング、もしくは各種製品における配線又は段差等の構造検査といった用途にも適用できる。

【0014】

物体検知装置１は、例えば各検知用途に応じて周波数を変調させた音波すなわちチャープ波Ｗ１を、送波器１０から物体３に向けた＋Ｚ側に放音し、物体３におけるチャープ波Ｗ１の反射波すなわちエコーＷ２を、受波器１１で受信して、物体３を検知する。この際、送波器１０からのチャープ波Ｗ１が、特に物体３における反射を介さず直接、受波器１１に到達する直達波Ｗ０が生じることから、直達波Ｗ０が物体３の検知精度に及ぼす影響が課題となる。

【0015】

上記課題の対策として従来、直達波Ｗ０の受信を禁止する時間区間を設ける手法がある（特許文献１参照）。しかしながら、こうした従来手法では、直達波Ｗ０の禁止のための時間区間において音波を受信できないことから、直達波Ｗ０と同時に到来するエコーＷ２を物体検知に活用できない点に問題がある。例えば、従来手法は、チャープ波Ｗ１に長いチャープ長を持たせるような物体検知方法には適用困難である。又、禁止の時間区間に応じた近距離の物体検知も行えない。

【0016】

これに対して、本実施形態では、直達波Ｗ０の受信は禁止せずに許容しながら、物体検知装置１の受波器１１を複数用いる構成によって、物体３の検知精度に対する直達波Ｗ０の影響を低減して、更に上記問題も解消することができる。こうした物体検知装置１の構成について、以下説明する。

【0017】

１－２．装置構成
本実施形態の物体検知装置１の構成を、図２～図３を用いて説明する。図２は、物体検知装置１の構成を示すブロック図である。図３は、本実施形態の物体検知装置１における送波器１０及び受波器１１の配置例を示す図である。

【0018】

本実施形態の物体検知装置１は、例えば図２に示すように、送波器１０と、２つの受波器１１ａ，１１ｂと、制御部１３と、記憶部１４と、送波回路１５と、受波回路１６とを備える。以下では、各受波器１１ａ，１１ｂの総称を受波器１１とする。

【0019】

図３では、物体検知装置１において、送波器１０と、第１の受波器１１ａと、第２の受波器１１ｂとが順番にＸ方向に並んで配置された構成例を示す。送波器１０及び受波器１１は、例えば、ＸＹ平面に沿った主面を有する基板上に配置される。送波器１０と第１の受波器１１ａとの間の距離ｄ１は、送波器１０と第２の受波器１１ｂとの間の距離ｄ２よりも大きい。各距離ｄ１，ｄ２は、適宜許容誤差の範囲内で規定でき、例えば送波器１０の中心位置及び各受波器１１の中心位置といった基準位置間の距離として測定できる。

【0020】

本実施形態の物体検知装置１では、送波器１０から第１の受波器１１ａまでの距離ｄ１と第２の受波器１１ｂまでの距離ｄ２との間の距離差ｄ０が、直達波Ｗ０（図１）の影響を低減する観点から設定される。換言すると、最適化された距離差ｄ０に応じて、送波器１０に対して第１及び第２の受波器１１ａ，１１ｂが配置される。本実施形態の物体検知装置１における距離差ｄ０の最適化については後述する。

【0021】

図３に例示した物体検知装置１の構成例においては、２つの受波器１１ａ，１１ｂと送波器１０とが、互いに同一のＸＹ平面上に配置されている。これにより、物体検知装置１から＋Ｚ側に位置する物体３（図１）から第１受波器１１ａまでの距離と第２受波器１１ｂまでの距離とを近似させて、且つ、送波器１０から各受波器１１ａ，１１ｂまでの距離差ｄ０を適切に設定し易い。

【0022】

図２に戻り、送波器１０は、例えば、空気の加熱とその停止により音波を発生させる音波源であるサーモホンで構成される。サーモホンの送波器１０によると、発熱と発熱停止を繰り返す周期に応じて音波の周波数を設定できる等、音波の広帯域化および各種変調を行い易い。また、サーモホンを用いることで小型かつ軽量に送波器１０を構成可能である。サーモホンでは、例えばパルス間隔変調を適用してパルス幅を短く保つことにより、発熱及び電力消費を抑制し易い。

【0023】

本実施形態の送波器１０は、特に指向性を持たない各種の無指向性音源であってもよい。送波器１０は、可変又は固定の指向性音源であってもよい。送波器１０はサーモホンに限らず、例えば圧電共振型の超音波トランスデューサ等であってもよい。

【0024】

送波器１０は、例えば２０ｋＨｚ以上の周波数を有する超音波を、チャープ波Ｗ１といった変調波として発生させる。チャープ波Ｗ１は、例えば所定期間分のチャープ長において周波数が次第に（例えば線形に）減少するダウンチャープにより、所定の周波数帯を持たせて変調される。

【0025】

送波器１０の変調波は、特に上記に限らず各種の変調方法を用いてもよく、例えばアップチャープでもよいし、Ｍ系列符号などの拡散符号を用いてもよい。又、パルス間隔変調の代わりにパルス幅変調が用いられてもよい。更に、周波数変調に限らず振幅変調等が行われてもよい。又、送波器１０は、特に超音波に限らず各種の周波数帯の音波を発生させてもよい。チャープ波Ｗ１の周波数帯は、例えば当該周波数帯の２倍の周波数帯が、当該周波数帯と重ならないように設定される。

【0026】

送波回路１５は、送波器１０の駆動回路であり、例えば制御部１３から入力される送波信号Ｓｄに基づき送波器１０を駆動する。例えば送波器１０がサーモホンの場合の送波回路１５は、スイッチングトランジスタ、キャパシタ及びインダクタ等を用いて構成でき、送波信号Ｓｄに応じてサーモホンに流す電流をオンオフ制御する。送波回路１５により、送波器１０で発生させる音波の周波数帯、チャープ長、強度、及び指向性等が設定されてもよい。送波回路１５の機能の一部または全ては、送波器１０又は制御部１３と一体的に構成されてもよい。

【0027】

受波器１１は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）マイクロホン等のマイクロホンで構成される。第１及び第２の受波器１１ａ，１１ｂは、例えば同種の製品で構成され、互いに共通の周波数特性を有する（図９等参照）。各受波器１１の周波数特性は、適宜許容誤差の範囲内でばらついてもよい。

【0028】

各受波器１１ａ，１１ｂは、それぞれ外部からの音波を受信して、受信結果を示す受波信号Ｓｒ１，Ｓｒ２を生成する。受波器１１は、ＭＥＭＳマイクロホンに限らず、例えば送波器１０から送信される広帯域の超音波を受信可能な周波数特性を有する他のマイクロホンで構成されてもよい。例えば受波器１１には、コンデンサマイクロホンが用いられてもよい。受波器１１は、無指向性であってもよいし、種々の指向性を適宜、有してもよい。

【0029】

受波回路１６は、例えば各受波器１１ａ，１１ｂからの複数の受波信号Ｓｒ１，Ｓｒ２を互いに加算する加算器を構成する。受波回路１６は、複数の受波信号Ｓｒ１，Ｓｒ２の加算結果の受波信号Ｓｒを生成して、所定のダイナミックレンジの範囲内で生成した受波信号Ｓｒを制御部１３に出力する。受波回路１６は、各受波器１１についての各種駆動回路を含んでもよい。受波回路１６の機能の一部または全ては、受波器１１又は制御部１３と一体的に構成されてもよい。

【0030】

制御部１３は、物体検知装置１の全体動作を制御する。制御部１３は、例えばマイクロコンピュータで構成され、ソフトウェアと協働して所定の機能を実現する。制御部１３は、記憶部１４に格納されたデータ及びプログラムを読み出して種々の演算処理を行い、各種の機能を実現する。例えば、制御部１３は、記憶部１４に格納されたデータに基づき送波器１０にチャープ波を発生させるための送波信号Ｓｄを生成して、送波回路１５に出力する。又、制御部１３は、受波回路１６からの受波信号Ｓｒに基づき物体３を検知するための演算機能を備える（後述）。

【0031】

なお、制御部１３は、所定の機能を実現するように設計された専用の電子回路や再構成可能な電子回路などのハードウェア回路であってもよい。制御部１３は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の種々の半導体集積回路で構成されてもよい。また、制御部１３は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ及びデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータを含んで構成されてもよい。

【0032】

記憶部１４は、制御部１３の機能を実現するために必要なプログラム及びデータを記憶する記憶媒体であり、例えばフラッシュメモリで構成される。例えば記憶部１４は、送波信号Ｓｄを示すデータを格納する。こうした送波信号Ｓｄのデータを図４に例示する。図４の例では、ダウンチャープのチャープ波Ｗ１を生成するための送波信号Ｓｄのパルス波形を例示している。

【0033】

１－３．制御部の機能構成
本実施形態の物体検知装置１における制御部１３の演算機能を、図５を用いて説明する。

【0034】

図５は、制御部１３の機能的構成を示すブロック図である。制御部１３は、例えば機能部として、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部１３１ａ，１３１ｂ、クロススペクトル演算部１３２、ヒルベルト変換部１３３、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１３４ａ，１３４ｂ、及び解析処理部１３５を含む。以下、各ＦＦＴ部１３１ａ，１３１ｂの総称をＦＦＴ部１３１とし、各ＩＦＦＴ部１３４ａ，１３４ｂの総称をＩＦＦＴ部１３４とする。

【0035】

制御部１３は、例えば記憶部１４からの送波信号Ｓｄ、及び受波回路１６からの受波信号Ｓｒを入力して、各機能部１３１～１３５による信号処理を行う。各機能部１３１～１３５は、例えば後述するような所定の測定フレームレート（例えば、３０フレーム／秒）で周期的に動作可能である。

【0036】

各機能部１３１～１３５のうち、ＦＦＴ部１３１からＩＦＦＴ部１３４までによる一連の処理は、フレーム毎の送波信号Ｓｄと受波信号Ｓｒとに基づく解析信号を生成するために行われる。解析信号は、送波信号Ｓｄと受波信号Ｓｒとの相互相関関数により構成される。相互相関関数は、２つの信号Ｓｄ，Ｓｒ間の相関を時間領域において示す関数である。

【0037】

ＦＦＴ部１３１ａは、制御部１３に入力された送波信号Ｓｄに対する高速フーリエ変換を演算することにより、送波信号Ｓｄを時間領域から周波数領域に変換して、変換結果をクロススペクトル演算部１３２に出力する。ＦＦＴ部１３１ｂは、制御部１３に入力された受波信号Ｓｒに対して、ＦＦＴ部１３１ａと同様の演算を行って、変換結果をクロススペクトル演算部１３２に出力する。

【0038】

クロススペクトル演算部１３２は、ＦＦＴ部１３１による各信号Ｓｄ，Ｓｒのフーリエ変換の結果からクロススペクトルを演算して、演算結果をＩＦＦＴ部１３４ａ及びヒルベルト変換部１３３に出力する。クロススペクトルは、送波信号Ｓｄと受波信号Ｓｒとの相互相関関数のフーリエ変換による周波数成分に対応する。

【0039】

ＩＦＦＴ部１３４ａは、入力されたクロススペクトルに対して逆高速フーリエ変換を演算して、周波数領域から時間領域に戻す変換結果の信号Ｉを解析処理部１３５に出力する。こうして出力される信号Ｉは、送受波信号Ｓｄ，Ｓｒ間の相互相関関数を示す（以下「同相成分Ｉ」ともいう）。

【0040】

ヒルベルト変換部１３３は、入力されたクロススペクトルのヒルベルト変換を演算して、クロススペクトルの各周波数成分をπ／２ずつシフトした変換結果をＩＦＦＴ部１３４ｂに出力する。

【0041】

ＩＦＦＴ部１３４ｂは、ヒルベルト変換されたクロススペクトルに対して、ＩＦＦＴ部１３４ａと同様の演算を行って、変換結果の信号Ｑを解析処理部１３５に出力する。うして出力される信号Ｑは、同相成分Ｉと直交関係にある（以下「直交成分Ｑ」ともいう）。

【0042】

解析処理部１３５は、同相成分Ｉを実部とし直交成分Ｑを虚部として有する解析信号を生成して、解析信号に関する処理を行う。このように送波信号Ｓｄと受波信号Ｓｒとに基づいて生成された解析信号は、複素領域における解析関数を示す（図６参照）。

【0043】

以上のような制御部１３の各種機能は、例えば記憶部１４に格納されたプログラムにより実現されてもよく、各種機能の一部または全部がハードウェア回路により実現されてもよい。また、制御部１３において、相互相関関数は、フーリエ変換後にクロススペクトルを演算後に逆フーリエ変換を行う処理に代えて、例えば送受波信号Ｓｄ，Ｓｒから直接に積和演算処理により計算されてもよい。例えば制御部１３は、積和演算を行うＦＰＧＡ等の回路を備えてもよい。また、制御部１３における解析信号の生成は、ヒルベルト変換に限らず、例えば直交検波の機能により実現されてもよい。

【0044】

２．動作
以上のように構成される物体検知装置１の動作について、以下説明する。

【0045】

本実施形態の物体検知装置１は、例えば図５に例示した送波信号Ｓｄのデータに対応する１回のチャープ波Ｗ１を送波器１０に送信させ、当該チャープ波Ｗ１のエコーＷ２を受波器１１で受信する動作を１フレームの測定動作として、各フレームの測定動作を順次実行する。例えば、物体検知装置１の制御部１３は、測定フレーム毎に各機能部１３１～１３５の演算を行って、当該フレーム期間における送波信号Ｓｄと受波信号Ｓｒとの相関の解析結果を示す解析信号を生成する。

【0046】

図６は、物体検知装置１における解析信号ｚ（ｔ）を説明するためのグラフである。図６では、１フレーム分の解析信号ｚ（ｔ）を例示する。解析信号ｚ（ｔ）は、送波信号Ｓｄと受波信号Ｓｒとの相互相関関数を示す同相成分Ｉ（ｔ）の実部と、対応する直交成分Ｑ（ｔ）の虚部とにより、複素数の値域を有する。

【0047】

物体検知装置１は、例えば解析信号ｚ（ｔ）の包絡線Ｅ（ｔ）＝｜ｚ（ｔ）｜を求めて、ピーク時刻ｔ₀を検出する。ピーク時刻ｔ₀は、１フレームの解析信号ｚ（ｔ）において振幅｜ｚ（ｔ）｜が最大となるタイミングである。このように、当該フレームのチャープ波Ｗ１の送受信において物体３による反射時に対応するタイミングを解析することで、例えば、送信したチャープ波Ｗ１が物体３からエコーＷ２として受信されるまでの伝搬期間が測定できる。

【0048】

以上のような解析により、物体検知装置１は、物体３から到達したエコーＷ２の伝搬期間から物体３までの距離を精度良く検知できる。又、物体検知装置１は、相互相関関数を複素化した解析信号ｚ（ｔ）において、包絡線Ｅ（ｔ）に加えて位相∠ｚ（ｔ）を解析してもよく、例えば連続するフレーム間の位相差を算出してもよい。これにより、例えば物体３の微小な変位を精度良く検知可能である。

【0049】

２－１．直達波の影響について
図７は、本実施形態の物体検知装置１の実験結果を例示するグラフである。図７では、物体検知装置１の送波器１０及び受波器１１から距離２．２ｍの位置にある壁を検知対象の物体３として、測定実験を行った。チャープ波Ｗ１の周波数帯は、４０ｋＨｚから８０ｋＨｚという広帯域に設定した。

【0050】

図７（Ａ）は、本実施形態の物体検知装置１における受波信号Ｓｒの波形図を例示する。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の受波信号Ｓｒの解析結果の波形図を例示し、具体的には相互相関関数の解析信号ｚ（ｔ）の包絡線Ｅ（ｔ）＝｜ｚ（ｔ）｜の信号波形を示す。

【0051】

本実施形態の物体検知装置１は、例えば上記のような広帯域において変調するチャープ波Ｗ１を送受信して、フレーム期間中でチャープ長にわたり送波信号Ｓｄと受波信号Ｓｒ間の相関を解析することにより、物体３の測距等の物体検知を高精度に実現する。こうした物体検知動作においては、物体３からのエコーＷ２をチャープ長分、受信するために、受波器１１が受信を継続する時間区間を比較的長く確保することとなる。

【0052】

このため、図７（Ａ），（Ｂ）に例示するように、直達波Ｗ０の受信範囲と、物体３からのエコー範囲とが、互いに重畳することが想定される。すなわち、上記のような高精度の物体検知動作を行う場合、直達波Ｗ１の影響対策として、直達波Ｗ１の受信禁止、あるいは受波信号Ｓｒにおいて直達波Ｗ０の受信範囲を解析対象から除外するような対策は採り難い。

【0053】

図７（Ａ）は、本実施形態の物体検知装置１における図７（Ｂ）に対応した受波信号Ｓｒを例示する。本例の受波信号Ｓｒにおいては、直達波Ｗ０の成分が含まれているものの、本実施形態の各受波器１１の配置により、受波信号Ｓｒの振幅は、受波回路１６のダイナミックレンジＲ１の範囲内に収まっている。

【0054】

この場合、直達波Ｗ０の受信範囲と物体３からのエコーＷ２の受信範囲との間に重畳があっても、相互相関の解析により、図７（Ｂ）に示すように、直達波Ｗ０のピーク時刻Ｐｗ０と、物体３からのエコーＷ２のピーク時刻Ｐｗ２とが別個に得られる。このように、本実施形態の物体検知装置１においては、直達波Ｗ０が受信されたとしても、物体３の検知を精度良く行うことができる。

【0055】

これに対して、上記のような物体検知動作において直達波Ｗ０の影響を受けて精度低下が生じる場合を図８に例示する。図８（Ａ）は、直達波Ｗ０の影響がある場合の受波信号Ｓｒｘの波形図を例示する。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の受波信号Ｓｒｘの解析結果の波形図を例示する。

【0056】

図８（Ａ）の例では、受波信号Ｓｒｘにおいて、直達波Ｗ０の影響によりクリップが生じている。すなわち、直達波Ｗ０により波形振幅が受波回路または受波器のダイナミックレンジＲ１を超える部分を生じ、受波信号Ｓｒｘにおいて正確な受信結果の信号波形が得られないことことなる。この場合、図８（Ｂ）に示すように、相互相関の解析結果において雑音レベルＬ１が図７（Ｂ）の場合よりも上がり、信号対雑音比の悪化から精度良い物体検知が困難となる。

【0057】

そこで、本実施形態の物体検知装置１では、例えば第１及び第２の受波器１１ａ，１１ｂからの各受波信号Ｓｒ１，Ｓｒ２を加算する受波回路１６においてクリップを生じない程度に、直達波Ｗ０の影響を相殺するように各受波器１１ａ，１１ｂに関する距離差ｄ０を最適化しておく。これにより、直達波Ｗ０の影響で信号対雑音比が悪化することを抑制し、物体検知における直達波Ｗ０の影響を低減することができる。

【0058】

２－２．距離差の最適化について
本実施形態の物体検知装置１における各受波器１１ａ，１１ｂに関する距離差ｄ０の最適化について、図９～図２２を用いて説明する。

【0059】

図９は、物体検知装置１における受波器１１の周波数特性の一例を示す。本例では、受波器１１にKnowles社製のマイクロホンSPU0410LR5Hを用いた場合の周波数特性を例示している。図９の横軸は周波数を示し、縦軸は感度を示す。

【0060】

又、図９では、チャープ波Ｗ１の周波数帯として３種類の周波数帯Ｆｍ，Ｆｎ，Ｆｗを例示している。第１の周波数帯Ｆｍは、４０ｋＨｚ以上で且つ８０ｋＨｚ以下である。第２の周波数帯Ｆｎは、６０ｋＨｚ以上で且つ８０ｋＨｚ以下である。第３の周波数帯Ｆｗは、２０ｋＨｚ以上で且つ８０ｋＨｚ以下である。図９の周波数特性によると、例えば周波数８０ｋＨｚの感度よりも、周波数６０ｋＨｚの感度が低くなっている。

【0061】

本実施形態の物体検知装置１においては、上記第１～第２の周波数帯Ｆｍ，Ｆｎ，Ｆｗのような広帯域をチャープ波Ｗ１に用いることから、直達波Ｗ０の影響は、仮に単一の周波数の位相差のみを考慮したとしても、その他の周波数成分に対しては相殺できないことが考えられる。こうしたことから、本実施形態では、図９に例示するように、チャープ波Ｗ１の周波数帯に応じた受波器１１の周波数特性も考慮した上で、複数の受波器１１ａ，１１ｂ間で相殺が可能な距離差ｄ０の最適化を行う。この際、チャープ波Ｗ１の直達波Ｗ０のみが１つの受波器１１に受信された場合の信号波形を用いる。

【0062】

図１０は、第１の周波数帯Ｆｍの直達波Ｗ０の受信時の受波信号Ｓｒ１の一例を示す。図１０の横軸は時間であり、縦軸は受波信号Ｓｒ１の信号レベルである。図１０では、チャープ波Ｗ１が第１の周波数帯Ｆｍにおいてダウンチャープに設定された際の直達波Ｗ０が、図９の周波数特性を有する第１の受波器１１ａに受信された場合を例示する。

【0063】

図１０の例では、受波信号Ｓｒ１において振幅の起伏即ちうねりが生じている。この受波信号Ｓｒ１のうねりの要因は、第１の受波器１１ａの周波数特性に起因する。例えば、より広帯域で安定した周波数特性のマイクロホンを用いれば、よりフラットな信号波形が得られる。又、第２の受波器１１ｂの受波信号Ｓｒ２は、第１の受波器１１ａの受波信号Ｓｒ１の波形を、距離差ｄ０に対応する時間幅（以下「シフト時間Δｔ」という）だけシフトさせた波形を有する。

【0064】

本実施形態の最適化方法では、例えば図１０に示すように、に直達波Ｗ０に応じた受波信号Ｓｒ１において最大の信号レベルと最小の信号レベルとの間の変動幅Ｖｐｐ１に着目する。具体的には、図１０のような受波信号Ｓｒ１の波形を用いて、シフト時間Δｔを与えた２つ波形を加算する波形を計算して、加算結果の受波信号Ｓｒの波形における変動幅Ｖｐｐを抽出する。この際のシフト時間Δｔを変えた計算結果を図１１に例示する。

【0065】

図１１は、図１０の受波信号Ｓｒ１の加算結果の受波信号Ｓｒにおけるシフト時間Δｔと変動幅Ｖｐｐとの関係を示す。例えば、Δｔ＝０の場合、加算結果の受波信号Ｓｒの変動幅Ｖｐｐレベルは、加算前の受波信号Ｓｒ１の変動幅Ｖｐｐ１の２倍である。図１１によると、加算結果の受波信号Ｓｒの変動幅Ｖｐｐは、シフト時間Δｔに対して略周期的に変化していることがわかる。

【0066】

図１１の例では、上記のような周期的な増減において、加算後の変動幅Ｖｐｐが、加算前の変動幅Ｖｐｐ１以下になるシフト時間Δｔの区間Ｔ１が複数、確認できる。この時間区間Ｔ１においては、複数の受波器１１ａ，１１ｂを用いることにより、１つの受波器１１を用いる場合よりも直達波Ｗ０の影響（即ちクリップする可能性）を低減可能となる。そこで、本実施形態では、こうした時間区間Ｔ１に含まれるシフト時間Δｔを選択し、選択したシフト時間Δｔに対応する距離差ｄ０を最適化結果として決定する。距離差ｄ０は、適宜音速によりシフト時間Δｔから換算できる。

【0067】

図１１において加算後の変動幅Ｖｐｐが最小ピークＰ１であるシフト時間Δｔ＝９μｓにおける加算結果の受波信号Ｓｒを図１２に示す。このシフト時間Δｔに対応する距離差ｄ０によると、加算後の受波信号Ｓｒにおいて直達波Ｗ０の影響を最も抑えられる。且つ、距離差ｄ０が最小となることから、物体検知装置１の小型化が図れる。さらに、物体３の検知方向の範囲の位相ズレを最小にすることもでき、検知方向の指向性を広げられる。

【0068】

なお、物体検知装置１は、特に図１１のシフト時間Δｔに厳密に対応した距離差ｄ０を用いなくてもよい。適宜許容誤差の範囲内で対応した距離差ｄ０であっても上記の効果は奏し得る。例えば、シフト時間Δｔの時間区間Ｔ１に対応する距離差ｄ０の区間において、最小の区間内の距離差ｄ０が物体検知装置１に設定できる。又、各受波信号Ｓｒ１，Ｓｒの変動幅Ｖｐｐ１，Ｖｐｐは、必ずしも直達波Ｗ０に応じた受波信号Ｓｒ１，Ｓｒ２の最大値及び最小値で厳密に規定されなくてもよく、適宜許容誤差の範囲内で規定できる。

【0069】

図１３は、第２の周波数帯Ｆｎの直達波Ｗ０の受信時の受波信号Ｓｒ１の一例を、図１０と同様に示す。図１４は、図１３の受波信号Ｓｒ１の加算結果におけるシフト時間Δｔと変動幅Ｖｐｐとの関係を、図１１と同様に示す。

【0070】

第２の周波数帯Ｆｎをチャープ波Ｗ１に用いた場合、上記の場合よりも周波数帯を狭める代わりに、図１４に示すように、加算結果の変動幅Ｖｐｐが加算前の変動幅Ｖｐｐ１以下になるシフト時間Δｔの区間Ｔ１が、図１１の場合よりも増えている。これにより、直達波Ｗ０の影響を低減できる各受波器１１ａ，１１ｂの配置の自由度を向上できる。また、本例では、加算後の受波信号Ｓｒの変動幅Ｖｐｐが最小となるシフト時間Δｔは、図１１の例と同様である。

【0071】

図１５は、第３の周波数帯Ｆｎの直達波Ｗ０の受信時の受波信号Ｓｒ１の一例を、図１０と同様に示す。図１６は、図１３の受波信号Ｓｒ１の加算結果におけるシフト時間Δｔと変動幅Ｖｐｐとの関係を、図１１と同様に示す。

【0072】

チャープ波Ｗ１の周波数帯は、直達波Ｗ０の相殺の観点からは、例えば第１及び第２の周波数帯Ｆｍ，Ｆｎのように最小周波数が最大周波数の半分以上であることが望ましいが、最小周波数が最大周波数の半分未満であってもよい。例えば第３の周波数帯Ｆｗを用いた場合においても、図１６に示すように、加算結果の変動幅Ｖｐｐが加算前の変動幅Ｖｐｐ１以下になるシフト時間Δｔの区間Ｔ１が得られる。又、本例では、加算後の受波信号Ｓｒの変動幅Ｖｐｐが最小となるシフト時間Δｔも、図１１の例と同様である。

【0073】

本実施形態の物体検知装置１は、以上のような距離差ｄ０の最適化を、受波器１１の種々の周波数特性に適用して構成できる。図１７は、物体検知装置１における受波器１１の周波数特性の別例を示す。本例では、受波器１１にInfineon Technologies社製のマイクロホンIM73A135V01を用いた場合の周波数特性を例示している。

【0074】

図１８は、図１７の周波数特性において、図１０の例と同様に第１の周波数帯Ｆｍの直達波Ｗ０の受信時の受波信号Ｓｒ１の一例を示す。図１９は、図１８の受波信号Ｓｒ１の加算結果におけるシフト時間Δｔと変動幅Ｖｐｐとの関係を、図１１と同様に示す。

【0075】

図１７の周波数特性によると、図１８に示すように、受波信号Ｓｒ１のうねりが、図９の周波数特性において同じ周波数帯を用いた場合（図１０）から変化している。このため、図１９に示すように、各種シフト時間Δｔによる加算後の受波信号Ｓｒにおいて直達波Ｗ０に応じた変動幅Ｖｐｐも、上記の場合（図１１）から変化することとなる。

【0076】

例えば、図１９の例では、加算後の変動幅Ｖｐｐが１つの受波器１１の受波信号Ｓｒ１における変動幅Ｖｐｐ１以下の区間Ｔ１は１つである。又、変動幅Ｖｐｐが最小ピークＰ１となるシフト時間Δｔは、Δｔ＝１０μｓになっている。こうした場合においても、上述した最適化方法により、加算後の変動幅Ｖｐｐに着目してシフト時間Δｔを選択することで、受波信号Ｓｒの周波数特性に応じて最適化された距離差ｄ０を物体検知装置１に設定することができる。

【0077】

図２０は、図１７の周波数特性における第２の周波数帯Ｆｎの直達波Ｗ０の受信時の受波信号Ｓｒ１を、図１３と同様に例示する。図２１は、図２０の受波信号Ｓｒ１の加算結果におけるシフト時間Δｔと変動幅Ｖｐｐとの関係を、図１４と同様に示す。この場合の最小ピークＰ１はシフト時間Δｔ＝８μｓであった。

【0078】

図２２は、図１７の周波数特性における第３の周波数帯Ｆｎの直達波Ｗ０の受信時の受波信号Ｓｒ１の一例を、図１５と同様に例示する。図２３は、図２２の受波信号Ｓｒ１の加算結果におけるシフト時間Δｔと変動幅Ｖｐｐとの関係を、図１６と同様に示す。この場合の最小ピークＰ１はシフト時間Δｔ＝１３μｓであった。

【0079】

３．まとめ
本発明にかかる物体検知装置１は、音波の送受信により物体３を検知する。物体検知装置１は、送波器１０と、第１の受波器１１ａと、第２の受波器１１ｂと、加算器の一例の受波回路１６と、制御部１３とを備える。送波器１０は、所定の周波数帯を有する変調波の一例のチャープ波Ｗ１を物体３に送信する。第１の受波器１１ａは、エコーＷ２及び直達波Ｗ０といった音波を受信して、受信結果を示す第１受波信号として受波信号Ｓｒ１を生成する。第２の受波器１１ｂは、第１の受波器１１ａよりも送波器１０から離れた位置において音波を受信して、受信結果を示す第２受波信号として受波信号Ｓｒ２を生成する。加算器は、第１受波信号と第２受波信号とを加算して、第３受波信号として受波信号Ｓｒを生成する。制御部１３は、送波器１０に変調波を送信させて、第３受波信号に基づき物体３を検知する。第１及び第２の受波器１１ａ，１１ｂが送波器１０から変調波を受信した場合における、変調波に応じた第３受波信号の変動幅Ｖｐｐが、変調波に応じた第１受波信号の変動幅Ｖｐｐ１以下となるように、第１及び第２の受波器１１ａ，１１ｂが配置される。

【0080】

以上の物体検知装置１によると、第１及び第２の受波器１１ａ，１１ｂの配置により、送波器１０から第１及び第２の受波器１１ａ，１１ｂへ直達波Ｗ０が受信されても、各々の受波信号Ｓｒ１，Ｓｒ２の加算結果の受波信号Ｓｒ（第３受波信号）では、直達波Ｗ０の影響が相殺される。これにより、音波の送受信による物体３の検知において、当該物体３を介さず直接的に受信される直達波Ｗ０の影響を低減することができる。

【0081】

また、以上の物体検知装置１において、物体３からのエコーＷ２は、第１及び第２の受波器１１ａ，１１ｂに特に時間差なく到達し得ることから、加算結果の受波信号ＳｒにおいてエコーＷ２に対応する信号成分は増大し得る。よって、本実施形態の物体検知装置１によると、直達波Ｗ０の雑音成分を低減しながら信号成分を増大でき、物体検知における信号対雑音比を向上できる。

【0082】

本実施形態において、変調波に応じた第３受波信号の変動幅Ｖｐｐは、送波器１０から第１の受波器１１ａまでの距離ｄ１と、送波器１０から第２の受波器１１ｂまでの距離ｄ２との間の距離差ｄ０に対応するシフト時間Δｔに応じて増減を繰り返す（図１０等）。変動幅Ｖｐｐは、一又は複数区間Ｔ１のシフト時間Δｔ（或いは対応する距離差ｄ０）において第１受波信号の変動幅Ｖｐｐ１以下となる。第１及び第２の受波器１１ａ，１１ｂは、例えば、各区間Ｔ１を距離に換算した一又は複数区間のうちの最小の区間内に距離差ｄ０が含まれるように配置される。これにより、直達波Ｗ０の影響を相殺しながら、例えば物体検知装置１の小型化を図れ、物体検知装置１を構成し易くできる。

【0083】

本実施形態において、第１及び第２の受波器１１ａ，１１ｂは、互いに共通の周波数特性を有する。これにより、第１及び第２の受波器１１ａ，１１ｂ間で容易に直達波Ｗ０の影響を相殺できる。

【0084】

本実施形態において、送波器１０による変調波の周波数帯は、第１の周波数（例えば図９の８０ｋＨｚ）と、受波器１１の周波数特性において第１の周波数の感度よりも低い感度を有する第２の周波数（例えば６０ｋＨｚ）とを含む。変調波の周波数帯に、比較的低い感度の周波数をも含めることにより、例えば、変調波の広帯域と直達波Ｗ０の影響低減とを両立し易くし得る。

【0085】

本実施形態において、変調波の周波数帯は、第１の周波数の半分よりも大きくて且つ第１の周波数よりも小さい第３の周波数（例えば４１ｋＨｚ）をさらに含んでもよい。変調波の周波数帯が広過ぎる場合には直達波Ｗ０の一部の周波数成分を相殺する際に他の部分で強め合いが生じ得るところ、こうした第１の周波数と第３の周波数の間の周波数成分においては、上記強め合いを回避でき、直達波Ｗ０の影響を低減し易くできる。

【0086】

本実施形態において、制御部１３は、変調波を送波器１０に送信させる送波信号Ｓｄと、第３受波信号とに基づいて、相互相関関数を演算することにより、物体３を検知する（図５参照）。こうした相互相関処理の物体検知方法において、受波器１１が音波を受信する時間区間を長く確保する場合であっても、本実施形態の物体検知装置１によると、直達波Ｗ０の影響を低減できる。

【0087】

本実施形態において、送波器１０は、発熱と発熱停止とを繰り返して変調波を送信するサーモホンで構成される。サーモホンにより、周波数帯が広帯域の変調波を実現し、物体検知を行い易くできる。

【0088】

（実施形態２）
上記の実施形態１では、２つの受波器１１ａ，１１ｂの配置を備える物体検知装置１について説明したが、受波器１１の個数は２つに限らず、３つ以上であってもよい。実施形態２では、こうした変形例について図２４を用いて説明する。

【0089】

図２４は、実施形態２の物体検知装置１Ａにおける送波器１０及び受波器１１の配置を例示する。本実施形態の物体検知装置１Ａは、例えば実施形態１の物体検知装置１と同様の構成において、４つの受波器１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを備えてもよい。この場合、物体検知装置１Ａにおける受波回路１６Ａは、例えば図２４に示すように、１組の１１ａ，１１ｂの受波信号の加算器と、別の組の１１ｃ，１１ｄの受波信号の加算器と、２つの加算器によりそれぞれ加算された２つの受波信号を加算する加算器を備える。

【0090】

上記のような構成例の物体検知装置１Ａにおいては、例えば２つの受波器１１ａ，１１ｂの組に関して直達波Ｗ０を相殺する距離差が上述した最適化方法により設定され、残りの２つの受波器１１ｃ，１１ｄの組に関しても同様に距離差が設定される。さらに、２組の受波器１１ａ～１１ｄに関する距離差を最適化してもよい。こうした複数の受波器１１ａ～１１ｄの配置の最適化により、物体検知において直達波Ｗ０の影響をより低減することができる。

【0091】

また、本実施形態の物体検知装置１Ａは、より多数の受波器１１を備えてもよい。例えば、２のｎ乗個の受波器１１を用いる場合、上記と同様に２つずつの受波器１１の組合せを順次、最適化してもよい。あるいは、物体検知装置１Ａが備える複数の受波器１１において、配置の最適化は２つの受波器１１間で直達波Ｗ０を相殺する程度に留めてもよい。

【0092】

以上のように、本実施形態の物体検知装置１Ａは、第１及び第２の受波器１１ａ，１１ｂとは異なる位置に配置された１つ以上の第３の受波器１１ｃ，１１ｄをさらに備える。加算器としての受波回路１６Ａは、第１ないし第３の受波器１１ａ～１１ｄからの各受波信号を加算して、第３受波信号を生成する。これにより、多数の受波器１１を用いて直達波Ｗ０の影響を低減しながらエコーＷ２の信号成分を増大し、物体検知を行い易くすることができる。

【0093】

（他の実施形態）
上記の実施形態１，２では、物体検知装置１，１Ａにおける複数の受波器１１が互いに隣接する配置を例示したが、物体検知装置１は特にこれに限定されない。こうした変形例について、図２５を用いて説明する。

【0094】

図２５は、本変形例の物体検知装置１における送波器１０及び受波器１１の配置を例示する。物体検知装置１において、複数の受波器１１ａ，１１ｂは、特に送波器１０から一方向に並んでいなくてもよい。図２５の例では、送波器１０の－Ｘ側に第１の受波器１１ａが配置され、＋Ｘ側に第２の受波器１１ｂが配置されている。このように、第１及び第２の受波器１１ｂは、送波器１０の両側にそれぞれ配置されてもよい。また、送波器１０からの各受波器１１ａ，１１ｂの方向は、特に同一直線上になくてもよく、Ｘ，Ｙ方向の間で適宜、設定されてもよい。

【0095】

上記のような配置においても、例えば第１及び第２の受波器１１ａ，１１ｂに関する距離差ｄ０は、送波器１０から第１の受波器１１ａまでの距離ｄ１と第２の受波器１１ｂまでの距離ｄ２との間の差分の大きさとして規定できる。こうした距離差ｄ０が、上述した最適化方法により選択されたシフト時間Δｔに応じて設定されれば、設定された距離差ｄ０を満たす範囲内で各受波器１１ａ，１１ｂの配置を適宜、調整可能である。

【0096】

また、上記の各実施形態では、物体検知装置１において送波器１０と受波器１１とが同一平面上に配置される例を説明したが、特に同一平面上ではない配置を採用してもよい。こうした変形例について、図２６を用いて説明する。

【0097】

図２６は、本変形例の物体検知装置１における送波器１０及び受波器１１の配置を例示する。本変形例の物体検知装置１では、例えば実施形態１の物体検知装置１と同様の構成において、Ｚ方向において送波器１０と複数の受波器１１ａ，１１ｂとをずらして配置している。例えば、送波器１０が物体３に向かう＋Ｚ側に配置され、各受波器１１ａ，１１ｂが送波器１０よりも－Ｚ側に配置される。これにより、送波器１０からの直達波Ｗ０が各受波器１１ａ，１１ｂに受信される程度を低減することができる。

【0098】

また、上記の各実施形態では、物体検知装置１による物体検知動作において、複素化した相互相関関数を用いる演算を例示したが、物体検知動作の演算は特にこれに限定されない。例えば、本実施形態の物体検知装置１は、相互相関関数を特に複素化せずに用いてもよい。例えば、物体検知装置１の制御部１３は、包絡線Ｅ（ｔ）のピーク検出の代わりに、実部の信号Ｉのピーク検出により物体３までの距離を演算してもよい。この場合、例えば制御部１３の機能的構成においてヒルベルト変換部１３３及びその後段のＩＦＦＴ部１３４ｂは省略可能である。

【符号の説明】

【0099】

１，１Ａ 物体検知装置
１０ 送波器
１１，１１ａ～１１ｄ 受波器
１３ 制御部
１４ 記憶部
１５ 送波回路
１６，１６Ａ 受波回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】