(57)【要約】【課題】広い範囲から物体を検出するための時間が長くなることを抑制する。【解決手段】  車両に搭載され、物体を検出するための超音波装置は、超音波を送信する複数の送信素子を備える送信部と、物体による超音波の反射波を検出する１つ以上の受信素子を備える受信部と、を備えている。複数の送信素子は、鉛直方向に互いに離れてアレイ状に配置されている。１つ以上の受信素子は、送信素子の鉛直方向に並ぶ位置とは異なる位置に配置された受信素子である特定受信素子を含んでいる。【選択図】  図１
2020134422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、物体を検出するための超音波装置であって、
超音波を送信する複数の送信素子であって、鉛直方向に互いに離れてアレイ状に配置された前記複数の送信素子を備える送信部と、
物体による前記超音波の反射波を検出する１つ以上の受信素子を備える受信部と、
を備え、
前記１つ以上の受信素子は、前記送信素子の前記鉛直方向に並ぶ位置とは異なる位置に配置された前記受信素子である特定受信素子を含む、
超音波装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波装置であって、
前記受信部は、複数の前記受信素子を備える、超音波装置。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波装置であって、
前記複数の受信素子は、前記鉛直方向と直交する方向の位置が互いに異なる２つ以上の前記受信素子を含む、超音波装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の超音波装置であって、
前記複数の受信素子は、前記鉛直方向の位置が互いに異なる２つ以上の前記受信素子を含む、超音波装置。
【請求項５】
物体検出装置であって、
請求項１から４のいずれかに記載の超音波装置と、
前記受信部からの情報を用いて物体を検出するように構成されている情報処理装置と、
を備える、物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、超音波を用いて物体を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体の距離と方向を算出する技術として、以下の技術が提案されている。アレイ状に配置された複数の素子が、指向性を有する送信波を送信し、そして、物体で反射した反射波を受信する。反射波を受信した時間と送信波を送信した時間との差に基づいて、物体の距離が算出される。各素子で受信した反射波の位相差に基づいて、物体の方向が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４３３０９号公報
【特許文献２】特許第５７８７９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
広い範囲から物体を検出する場合、送信波の指向性を切り替えて複数回の測定が行われる。従って、広い範囲から物体を検出するための時間が長くなる場合があった。
【０００５】
本明細書は、広い範囲から物体を検出するための時間が長くなることを抑制する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示された技術は、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
車両に搭載され、物体を検出するための超音波装置であって、
超音波を送信する複数の送信素子であって、鉛直方向に互いに離れてアレイ状に配置された前記複数の送信素子を備える送信部と、
物体による前記超音波の反射波を検出する１つ以上の受信素子を備える受信部と、
を備え、
前記１つ以上の受信素子は、前記送信素子の前記鉛直方向に並ぶ位置とは異なる位置に配置された前記受信素子である特定受信素子を含む、
超音波装置。
【０００８】
この構成によれば、複数の送信素子は、超音波の１回の送信で水平方向の広い角度範囲に超音波を送信できるので、強い指向性を有する超音波の送信を、指向性を切り替えて複数回行う場合と比べて、水平方向の広い角度範囲から物体を検出するための時間が長くなることを抑制できる。また、送信素子の鉛直方向に並ぶ位置とは異なる位置に配置された特定受信素子が用いられるので、物体の検出の性能を向上できる。
【０００９】
［適用例２］
適用例１に記載の超音波装置であって、
前記受信部は、複数の前記受信素子を備える、超音波装置。
【００１０】
この構成によれば、複数の受信素子が用いられるので、物体の検出の性能を向上できる。
【００１１】
［適用例３］
適用例２に記載の超音波装置であって、
前記複数の受信素子は、前記鉛直方向と直交する方向の位置が互いに異なる２つ以上の前記受信素子を含む、超音波装置。
【００１２】
この構成によれば、鉛直方向と直交する方向の位置が互いに異なる２つ以上の受信素子が用いられるので、物体の検出の性能を向上できる。
【００１３】
［適用例４］
適用例２または３に記載の超音波装置であって、
前記複数の受信素子は、前記鉛直方向の位置が互いに異なる２つ以上の前記受信素子を含む、超音波装置。
【００１４】
この構成によれば、鉛直方向の位置が互いに異なる２つ以上の受信素子が用いられるので、物体の検出の性能を向上できる。
【００１５】
［適用例５］
物体検出装置であって、
適用例１から４のいずれかに記載の超音波装置と、
前記受信部からの情報を用いて物体を検出するように構成されている情報処理装置と、
を備える、物体検出装置。
【００１６】
情報処理装置は、送信素子の鉛直方向に並ぶ位置とは異なる位置に配置された特定受信素子からの情報を用いて物体を検出するので、物体の検出の性能を向上できる。
【００１７】
なお、本明細書に開示の技術は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、超音波装置、超音波装置を用いる物体検出方法および物体検出装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体（例えば、一時的ではない記録媒体）、等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例の超音波装置を示す説明図である。
【図２】超音波装置３００の正面図である。
【図３】実施例の物体検出装置を示す説明図である。
【図４】送信アレイ１１０による超音波の放射パターンの例を示すグラフである。
【図５】送信アレイ１１０による超音波の放射パターンの例を示すグラフである。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、物体の検出方法の例の説明図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、物体９００、９１０が検出される場合の説明図である。
【図８】検出処理の例を示すフローチャートである。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、超音波装置の別の実施例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
Ａ．第１実施例：
図１は、実施例の超音波装置を示す説明図である。本実施例では、超音波装置３００は、車両１０００の前面１０１０に取り付けられている。図中には、互いに垂直な３つの方向Ｄｘ、Ｄｙ、Ｄｚが示されている。方向Ｄｚは、鉛直上方向である（以下、方向Ｄｚを、鉛直上方向Ｄｚ、または、単に上方向Ｄｚとも呼ぶ）。方向Ｄｙは、車両１０００の前進方向である（以下、方向Ｄｙを、前方向Ｄｙとも呼ぶ）。方向Ｄｘは、車両１０００から見た右方向である（以下、方向Ｄｘを、右方向Ｄｘとも呼ぶ）。なお、鉛直上方向Ｄｚは、車両１０００の高さ方向を意味し、鉛直上方向Ｄｚと直交する方向Ｄｘは、車両１０００の幅方向を意味する。本実施例では、超音波装置３００は、送信部１１０と、受信部２１０と、を備えている。
【００２０】
図２は、超音波装置３００の正面図である。図中には、前方向Ｄｙとは反対の方向を向いて見た超音波装置３００の概略が示されている。送信部１１０は、８個の送信素子１００ａ〜１００ｈを備えている。本実施例では、送信素子１００ａ〜１００ｈは、圧電素子を用いて電気信号を超音波に変換する装置である（このようにエネルギーの種類を変換する装置は、トランスデューサとも呼ばれる）。送信素子１００ａ〜１００ｈは、同じ構成を有している。以下、これらの送信素子１００ａ〜１００ｈを区別しない場合には、符号の末尾の英字を省略して、単に送信素子１００とも呼ぶ。送信素子１００は、超音波を送信するように構成されている送信素子の例である。
【００２１】
送信部１１０の複数の送信素子１００ａ〜１００ｈは、上方向Ｄｚに沿ってこの順に並んで配置されている。複数の送信素子１００ａ〜１００ｈは、おおよそ等間隔に、配置されている。図中の鉛直線１１０Ｌは、鉛直上方向Ｄｚに平行な直線である。本実施例では、複数の送信素子１００ａ〜１００ｈは、鉛直線１１０Ｌ上に並んで配置されている。鉛直線１１０Ｌは、複数の送信素子１００ａ〜１００ｈを通る直線である。このように、複数の送信素子１００ａ〜１００ｈは、鉛直方向に互いに離れてアレイ状に配置されている（以下、送信部１１０を、送信アレイ１１０とも呼ぶ）。第１距離Ｄ１は、隣合う２個の送信素子１００の間の上方向Ｄｚの位置の差である（以下、第１距離Ｄ１を、第１素子距離Ｄ１とも呼ぶ）。第１素子距離Ｄ１は、例えば、１．２ｃｍである。なお、距離としては、いわゆるユークリッド距離が用いられる。後述する他の距離についても、同様である。図中の位置１１０ｃは、送信アレイ１１０の中心位置である。中心位置１１０ｃは、送信アレイ１１０の全ての送信素子１００のそれぞれの位置の座標の平均によって、表される。なお、各送信素子１００は、前方向Ｄｙを向いている。すなわち、各送信素子１００は、前方向Ｄｙ側に向かって、超音波を送信する。また、本実施例では、複数の送信素子１００ａ〜１００ｈの間で、水平方向の位置（すなわち、右方向Ｄｘの位置と前方向Ｄｙの位置）は、おおよそ同じである。なお、各送信素子１００の位置には、設計上の仕様を実現可能な範囲で、誤差が許容される。
【００２２】
受信部２１０は、８個の受信素子２００ａ〜２００ｈを備えている。本実施例では、受信素子２００ａ〜２００ｈは、圧電素子を用いて超音波を電気信号に変換する装置である。受信素子２００ａ〜２００ｈは、同じ構成を有している。以下、これらの受信素子２００ａ〜２００ｈを区別しない場合には、符号の末尾の英字を省略して、単に受信素子２００とも呼ぶ。受信素子２００は、超音波を検出するように構成されている受信素子の例である。
【００２３】
受信部２１０の複数の受信素子２００ａ〜２００ｈは、右方向Ｄｘに沿ってこの順に並んで配置されている。このように、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈの間では、水平方向の位置が互いに異なっている。なお、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈは、おおよそ等間隔に、配置されている。第２距離Ｄ２は、隣合う２個の受信素子２００の間の右方向Ｄｘの位置の差である（以下、第２距離Ｄ２を、第２素子間距離Ｄ２とも呼ぶ）。第２素子間距離Ｄ２は、例えば、１５ｃｍである。なお、各受信素子２００は、前方向Ｄｙを向いている。すなわち、各受信素子２００は、前方向Ｄｙ側から受信素子２００へ入射する超音波を、効率よく検出できる。また、本実施例では、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈの間で、鉛直上方向Ｄｚの位置はおおよそ同じであり、前方向Ｄｙの位置もおおよそ同じである。なお、各受信素子２００の位置には、設計上の仕様を実現可能な範囲で、誤差が許容される。
【００２４】
送信アレイ１１０と受信部２１０とは、おおよそ同じ平面上に、配置されている。送信アレイ１１０の中心位置１１０ｃは、受信部２１０のおおよそ中央部分に、配置されている。
【００２５】
図３は、実施例の物体検出装置を示す説明図である。本実施例では、物体検出装置５００は、車両１０００（図１）に搭載されている。物体検出装置５００は、超音波装置３００と、情報処理装置４００と、を備えている。情報処理装置４００は、コンピュータ４１０と、信号生成装置４７０と、アナログデジタル変換装置４８０と、を備えている。信号生成装置４７０とアナログデジタル変換装置４８０とは、コンピュータ４１０に接続されている。送信アレイ１１０の各送信素子１００は、信号生成装置４７０に接続されている。受信部２１０の各受信素子２００は、アナログデジタル変換装置４８０に接続されている。
【００２６】
信号生成装置４７０は、送信素子１００を駆動することによって送信素子１００に超音波を生成させる電気回路を含んでいる。信号生成装置４７０は、例えば、交流信号を生成する発振回路と、交流信号を増幅して送信素子１００へ供給する増幅回路と、を含んでいる。信号生成装置４７０は、コンピュータ４１０からの指示に応じて、各送信素子１００を駆動する。本実施例では、信号生成装置４７０は、同じタイミングで、全ての送信素子１００に超音波を生成させる。なお、送信素子１００毎に異なるタイミングで超音波が生成されて良い。また、各送信素子１００において、所定の間隔で複数回超音波が生成されても良い。いずれの場合も、物体検出装置５００（例えば、信号生成装置４７０とコンピュータ４１０との少なくとも一方）は、各送信素子１００での超音波の生成のタイミングを制御するように構成されて良い。
【００２７】
送信アレイ１１０の各送信素子１００によって生成された超音波８１０は、物体９００に到達し、そして、物体９００によって反射される。受信部２１０の各受信素子２００は、物体９００からの反射波８２０を受信する。受信素子２００からの電気的なアナログ信号の強度（例えば、電圧の振幅）は、反射波８２０の受信時に増大する。以下、反射波８２０の受信を示す強い信号を、強信号とも呼ぶ。なお、受信素子２００によって出力されるアナログ信号は、受信素子２００からの情報の例である。
【００２８】
アナログデジタル変換装置４８０は、受信素子２００からのアナログ信号を、デジタルデータに変換する。デジタルデータは、受信素子２００からの信号（本実施例では、電力）を示している。アナログデジタル変換装置４８０によるサンプリング周波数は、送信素子１００によって生成される超音波の周波数よりも高いことが好ましく、超音波の周波数の２倍以上であることが特に好ましい。例えば、超音波の周波数が４５ｋＨｚである場合、サンプリング周波数は、９６ｋＨｚであってよい。アナログデジタル変換装置４８０は、デジタルデータを、コンピュータ４１０に供給する。
【００２９】
コンピュータ４１０は、プロセッサ４２０と、タイマ４２５と、記憶装置４３０と、インタフェース４６０と、を備えている。これらの要素は、バスを介して互いに接続されている。記憶装置４３０は、揮発性記憶装置４４０と、不揮発性記憶装置４５０と、を備えている。
【００３０】
プロセッサ４２０は、データ処理を行う装置であり、例えば、ＣＰＵである。揮発性記憶装置４４０は、例えば、ＤＲＡＭであり、不揮発性記憶装置４５０は、例えば、フラッシュメモリである。不揮発性記憶装置４５０は、プログラム４５２を格納している。プロセッサ４２０は、プログラム４５２を実行することによって、種々の機能を実現する。プログラム４５２によって実現される機能の詳細については、後述する。プロセッサ４２０は、プログラム４５２の実行に利用される種々の中間データを、記憶装置４３０（例えば、揮発性記憶装置４４０、不揮発性記憶装置４５０のいずれか）に、一時的に格納する。
【００３１】
インタフェース４６０は、他の装置と通信するためのインタフェースである（例えば、ＵＳＢインタフェース、ＧＰＩＢインタフェースなど）。インタフェース４６０には、信号生成装置４７０とアナログデジタル変換装置４８０とが、接続されている。なお、本実施例では、インタフェース４６０には、さらに、表示装置６１０とサウンド装置６２０とが、接続されている。表示装置６１０は、液晶ディスプレイ、ＬＥＤランプなどの、視覚情報を出力する装置である。サウンド装置６２０は、スピーカやブザーなどの、聴覚情報を出力する装置である。表示装置６１０とサウンド装置６２０とは、車両１０００の図示しない運転席に設けられている。
【００３２】
図４は、送信アレイ１１０による超音波の放射パターンの例を示すグラフである。図中には、送信アレイ１１０の中心位置１１０ｃを含むとともに上方向Ｄｚと前方向Ｄｙとに平行な平面上での放射パターンが示されている。このグラフでは、送信アレイ１１０の中心位置１１０ｃを基準とする方向と、１個の送信素子１００の音圧に対する送信アレイ１１０の音圧の比率と、の関係が示されている。このグラフは、シミュレーションの結果を示している。シミュレーションでは、超音波の周波数が４５ｋＨｚであり、第１距離Ｄ１（図２）が１．２ｃｍであることとした。１個の送信素子１００の音圧は、方向に拘わらずに一定であることとした。グラフ中の角度は、方向を示している。ゼロ度は、前方向Ｄｙを示している。正の角度は、中心位置１１０ｃから上側へ向かう方向を示し、負の角度は、中心位置１１０ｃから下側へ向かう方向を示している。＋９０度は、上方向Ｄｚを示し、−９０度は、下方向（すなわち、上方向Ｄｚに反対の方向）を示している。
【００３３】
前方向Ｄｙへの強い放射Ｌａは、メインローブを示している。斜め上方向の強い放射Ｌｂと、斜め下方向の強い放射Ｌｃとは、グレーティングローブを示している。このように、複数の送信素子１００で構成される送信アレイ１１０は、特定の方向（ここでは、前方向Ｄｙ）へ、超音波を強く放射できる。なお、現実の放射パターンは、送信素子１００の特性と、複数の送信素子１００の配置と、に応じて、種々に変化する。
【００３４】
図５は、送信アレイ１１０による超音波の放射パターンの例を示すグラフである。図中には、送信アレイ１１０の中心位置１１０ｃを含むとともに右方向Ｄｘと前方向Ｄｙとに平行な平面（すなわち、水平な平面）上での放射パターンが示されている。このグラフでは、送信アレイ１１０の中心位置１１０ｃを基準とする方向と、試験のために設置された受信センサから出力される電気信号の電力と、の関係が示されている。このグラフは、試験のために製造された送信アレイ１１０のサンプルの放射パターンを示している。送信アレイ１１０のサンプルに関しては、送信素子１００の超音波の周波数は、４５ｋＨｚであり、第１距離Ｄ１（図２）は、１．２ｃｍであった。グラフ中の角度は、方向を示している。ゼロ度は、前方向Ｄｙを示している。正の角度は、中心位置１１０ｃから右側へ向かう方向を示し、負の角度は、中心位置１１０ｃから左側へ向かう方向を示している。＋９０度は、右方向Ｄｘを示し、−９０度は、左方向（すなわち、右方向Ｄｘに反対の方向）を示している。なお、中心位置１１０ｃと受信センサとの間の距離は、角度によらず、一定である。受信センサは、いずれの角度においても、中心位置１１０ｃを向いている。
【００３５】
グラフ中において、第１マークＰ１は、送信アレイ１１０の放射パターンを示している。第２マークＰ２は、中心位置１１０ｃに配置された１個の送信素子１００の放射パターンを示している。図示するように、送信素子１００と送信アレイ１１０とは、＋９０度の近傍から−９０度の近傍までの水平方向の広い角度範囲において、強い超音波を送信できる。従って、超音波の１回の送信によって、広い角度範囲の物体を検出可能である。また、送信アレイ１１０は、１個の送信素子１００と比べて、強い超音波を送信できる。従って、送信アレイ１１０は、１個の送信素子１００を用いる場合と比べて、遠くの物体を検出できる。このように広い角度範囲に強い超音波を送信可能な送信素子１００としては、市販されている種々の送信素子を採用可能である。
【００３６】
図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、物体の検出方法の例の説明図である。各図中には、下方向（すなわち、上方向Ｄｚに反対の方向）を向いて見た、送信アレイ１１０と複数の受信素子２００ａ〜２００ｈと物体９００上の反射点９０１との配置が示されている。物体９００は、超音波装置３００よりも前方向Ｄｙ側に配置されている。
【００３７】
図６（Ａ）には、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２とが示されている。第１距離Ｌ１は、送信アレイ１１０の中心位置１１０ｃと、反射点９０１と、の間の距離である。第２距離Ｌ２は、反射点９０１と第５受信素子２００ｅとの間の距離である。第１距離Ｌ１は、送信アレイ１１０（図２）の第１素子距離Ｄ１と比べて、十分に長い。従って、反射点９０１と複数の送信素子１００ａ〜１００ｈとの間のそれぞれの距離は、第１距離Ｌ１とおおよそ同じである。
【００３８】
送信素子１００によって送信された超音波８１０は、第１距離Ｌ１を移動して、物体９００の反射点９０１に到達する。そして、物体９００による反射波８２０は、反射点９０１から、第２距離Ｌ２を移動して、第５受信素子２００ｅへ到達する。図６（Ａ）には、飛行時間Ｔの計算式が示されている。飛行時間Ｔは、送信素子１００によって超音波８１０が送信されてから、第５受信素子２００ｅによって反射波８２０が検出されるまでの時間である。飛行時間Ｔは、空気中での超音波の速度Ｃを用いて、以下の式で表される。
Ｔ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｃ
【００３９】
後述するように、情報処理装置４００（図２）は、物体の位置を推定するために、各受信素子２００からの強信号を用いて、強信号毎に飛行時間Ｔを算出する。第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２の合計が同じである場合には、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比率（Ｌ１／Ｌ２）が異なっていても、飛行時間Ｔは同じである。従って、１個の飛行時間Ｔからは、距離Ｌ１、Ｌ２の合計が一定値（ＣＴ）であり、かつ、比率（Ｌ１／Ｌ２）が異なる複数の候補位置が導かれる。このような複数の候補位置の集合は、楕円を形成する。楕円の２個の焦点は、送信アレイ１１０の中心位置１１０ｃと、受信素子２００の位置と、である。図６（Ａ）には、第５受信素子２００ｅの強信号から導かれる楕円Ｅｅの一部が示されている。物体９００の反射点９０１は、この楕円Ｅｅ上にある。なお、現実には、中心位置１１０ｃと受信素子２００の位置と物体の位置とは、３次元座標で表される。従って、複数の候補位置の集合は、中心位置１１０ｃと受信素子２００の位置とを通る直線を中心に楕円を回転させることによって得られる回転楕円体を形成する。図６（Ａ）の楕円Ｅｅは、回転楕円体上の反射点９０１の位置を含む一部分を示している（以下、楕円Ｅｅを、回転楕円体Ｅｅとも呼ぶ）。
【００４０】
図６（Ｂ）には、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈに対応する複数の回転楕円体Ｅａ〜Ｅｈのそれぞれの一部が、示されている。本実施例では、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈは、同じ反射点９０１からの反射波８２０を、受信する。そして、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈの間では、右方向Ｄｘの位置が互いに異なっている。従って、飛行時間Ｔは、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈの間で、異なっている。そして、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈのそれぞれの強信号からは、同じ反射点９０１に対応するとともに互いに異なる複数の回転楕円体Ｅａ〜Ｅｈが、特定される。
【００４１】
理論的には、全ての回転楕円体Ｅａ〜Ｅｈは、同じ反射点９０１で、交わる。しかし、現実には、種々の誤差によって、回転楕円体Ｅａ〜Ｅｈは、反射点９０１からずれ得る。誤差としては、例えば、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈの間の特性の違いなどが、挙げられる。このような場合に、複数の回転楕円体Ｅａ〜Ｅｈから１つの物体９００の位置を推定する方法としては、種々の方法を採用可能である。本実施例では、回転楕円体Ｅａ〜Ｅｈのそれぞれに対応する確率分布を用いて、反射点９０１の位置（ひいては、物体９００の位置）を推定する。
【００４２】
図６（Ａ）には、注目座標ｃｉに反射点９０１が存在する確率Ｐｅ（ｃｉ，Ｔ）の計算式が、示されている。この確率Ｐｅは、飛行時間Ｔによって規定される回転楕円体Ｅｅ（すなわち、第５受信素子２００ｅ）に対応する確率である。以下、受信素子２００に対応する確率を、素子確率と呼ぶ。本実施例では、注目座標ｃｉが回転楕円体Ｅｅに近いほど、注目座標ｃｉでの素子確率Ｐｅが高いこととしている。図６（Ａ）の回転楕円体Ｅｅの近傍には、素子確率Ｐｅを示す点線が示されている。これらの点線は、素子確率Ｐｅの分布の概略を示す等高線の一部を示している。素子確率Ｐｅは、回転楕円体Ｅｅ上で最大のピークを形成する。注目座標ｃｉが回転楕円体Ｅｅから遠いほど注目座標ｃｉでの素子確率Ｐｅは小さい。本実施例では、注目座標ｃｉにおける素子確率Ｐｅは、正規分布によって表されることとしている。正規分布の確率変数は、以下の式で表される。
確率変数＝Ｌ１ｉ＋Ｌ２ｉ−ＣＴ
第１距離Ｌ１ｉは、中心位置１１０ｃと注目座標ｃｉとの間の距離である。第２距離Ｌ２ｉは、注目座標ｃｉと受信素子２００ｅの位置との間の距離である。ＣＴは、速度Ｃに飛行時間Ｔを乗じて得られる値であり、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との合計値と同じである。注目座標ｃｉが回転楕円体Ｅｅ上にある場合、確率変数はゼロであるので、素子確率Ｐｅは、最大である。分散（σ２）は、ＣＴの測定誤差とおおよそ同じとなるように、予め実験的に決定される。
【００４３】
以上、第５受信素子２００ｅに対応する素子確率Ｐｅについて説明した。他の受信素子２００ａ〜２００ｈに対応する素子確率Ｐａ〜Ｐｈも、それぞれ、同様に算出される。
【００４４】
図６（Ｃ）には、注目座標ｃｉに反射点９０１が存在する確率Ｐｔ（ｃｉ）の計算式が、示されている。この確率Ｐｔは、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈのそれぞれに対応する素子確率Ｐａ〜Ｐｈを用いて算出される。図６（Ａ）で説明したように、素子確率Ｐａ〜Ｐｈの算出には、受信素子２００ａ〜２００ｈに対応する飛行時間Ｔａ〜Ｔｈが、それぞれ、用いられる。本実施例では、確率Ｐｔは、全ての受信素子２００ａ〜２００ｈの全ての素子確率Ｐａ〜Ｐｈの積である。上述したように、全ての回転楕円体Ｅａ〜Ｅｈは、共通の反射点９０１の近傍を通る。従って、確率Ｐｔは、反射点９０１の近傍で最大のピークを形成する。注目座標ｃｉがピーク位置から遠いほど注目座標ｃｉでの確率Ｐｔは小さい。
【００４５】
図６（Ｃ）の反射点９０１の近傍には、確率Ｐｔを示す点線が示されている。これらの点線は、確率Ｐｔの分布の概略を示す等高線の一部を示している。確率Ｐｔが閾値以上である位置（すなわち、座標）の領域は、反射点９０１が存在する確率が高い領域である。通常は、１個の反射点９０１は、確率Ｐｔが閾値以上である１個の連続な領域を、形成する。また、１個の物体９００は、複数の反射点を形成し得る。通常は、１個の物体９００によって形成される複数の反射点は、物体９００上の連続な外面上に分布している。以上により、確率Ｐｔが閾値以上である１個の連続な領域は、１個の物体を示している。情報処理装置４００は、確率Ｐｔが閾値以上である１個の連続な領域を、１個の物体として検出する。図６（Ｃ）では、反射点９０１を含む領域が、検出され得る。
【００４６】
図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、互いに離れた複数の物体９００、９１０が検出される場合の説明図である。図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）と同様の説明図である。図７（Ａ）、図７（Ｂ）では、第１の物体９００に加えて、第２の物体９１０が配置されている。この場合、受信素子２００ａ〜２００ｈは、第１の物体９００の反射点９０１を示す強信号と、第２の物体９１０の反射点９１１を示す強信号と、を出力し得る。情報処理装置４００（図２）は、これらの２個の強信号を用いて、２個の飛行時間を算出し得る。
【００４７】
図７（Ａ）には、１個の受信素子２００ｑに対応する一般化された素子確率Ｐｍｑ（ｃｉ）の計算式が、示されている（ｑは、受信素子２００ａ〜２００ｈを識別するａ〜ｈのいずれか）。ここで、受信素子２００ｑからは、ｎ個の飛行時間Ｔ１〜Ｔｎが算出されたこととしている（ｎは１以上の整数）。右辺の素子確率Ｐｑ（ｃｉ、Ｔｋ）は、１個の飛行時間Ｔｋ（ｋは、１以上、ｎ以下の整数）に対応する素子確率であり、図６（Ａ）で説明した素子確率と同じである。素子確率Ｐｍｑ（ｃｉ）は、全ての素子確率Ｐｑ（ｃｉ、Ｔｋ）の合計である。
【００４８】
図７（Ｂ）には、注目座標ｃｉに反射点が存在する一般化された確率Ｐｍ（ｃｉ）の計算式が、示されている。この確率Ｐｍは、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈのそれぞれに対応する素子確率Ｐｍａ〜Ｐｍｈの積である。図６（Ｃ）で説明した確率Ｐｔと同様に、確率Ｐｍは、反射点の近傍で極大のピークを形成する。確率Ｐｍの分布は、ｎ個の強信号に対応するｎ個の極大ピークを形成する。注目座標ｃｉがピーク位置から遠いほど注目座標ｃｉでの確率Ｐｍは小さい。
【００４９】
図６（Ｃ）で説明したように、確率Ｐｍが閾値以上である１個の連続な領域は、１個の物体として検出されてよい。図７（Ｂ）では、反射点９０１を含む領域と、反射点９１１を含む領域とが、検出され得る。なお、確率Ｐｍの閾値は、物体を適切に検出できるように、予め実験的に決められてよい。以下、確率Ｐｍの閾値を、確率閾値とも呼ぶ。
【００５０】
図８は、検出処理の例を示すフローチャートである。本実施例では、物体検出装置５００（図３）によって、検出処理が実行される。Ｓ１１０では、コンピュータ４１０のプロセッサ４２０は、信号生成装置４７０に超音波を送信する指示を供給する。信号生成装置４７０は、指示に応じて、送信素子１００ａ〜１００ｈに交流信号を供給する。これにより、送信素子１００ａ〜１００ｈは、超音波を送信する。なお、超音波を送信する時間幅は、予め決められてよい。また、プロセッサ４２０は、タイマ４２５を用いて、超音波の送信からの経過時間の測定を開始する。そして、プロセッサ４２０は、アナログデジタル変換装置４８０からのデジタルデータ（すなわち、受信素子２００ａ〜２００ｈの情報）を監視する。
【００５１】
Ｓ１２０では、プロセッサ４２０は、受信素子２００ａ〜２００ｈから強信号が出力された場合に、受信タイミングを特定する。本実施例では、プロセッサ４２０は、信号強度（本実施例では、電力）が強度閾値未満から強度閾値以上に変化したタイミングを、受信タイミングとして採用する。また、プロセッサ４２０は、Ｓ１１０で測定が開始された経過時間を用いて、受信タイミングに対応する経過時間（すなわち、飛行時間）を算出する。なお、プロセッサ４２０は、デジタルデータによって表される信号の包絡線を検出する処理（例えば、ヒルベルト変換）を行ってよい。そして、プロセッサ４２０は、包絡線を用いて信号強度を特定してよい。また、強度閾値は、物体からの反射波を適切に検出できるように、予め実験的に決められてよい。強度閾値は、例えば、雑音や散乱波の影響を受けない程度の値に決められてよい。なお、強度閾値は、可変値であってよい。一般的に、超音波の強度（例えば、音圧）は、伝播距離の増大に応じて、減衰する。受信素子２００によって受信される反射波の強度は、超音波装置３００と物体との間の距離が遠いほど、弱い。従って、プロセッサ４２０は、超音波を送信してからの経過時間が長いほど、強度閾値を小さい値に設定してよい。
【００５２】
Ｓ１３０では、プロセッサ４２０は、各受信素子２００の飛行時間を用いて、確率分布を特定する。特定される確率分布は、図７（Ｂ）で説明した確率Ｐｍの分布である。なお、本実施例では、物体検出装置５００による物体検出の最大距離は、予め決められている（例えば、１０ｍ）。プロセッサ４２０は、超音波を送信してからの経過時間が、最大距離に対応する時間閾値を超えるまで、信号の監視を継続する。なお、超音波装置３００の近くの散乱波の影響を防ぐため、プロセッサ４２０は、超音波を送信してから所定時間が経過した後に、監視を始めてもよい。そして、プロセッサ４２０は、経過時間が時間閾値を超えたことに応じて、確率Ｐｍの分布を特定する。なお、プロセッサ４２０は、予め決められた座標範囲内における確率Ｐｍを算出する。座標範囲は、種々の範囲であってよい。例えば、座標範囲は、超音波装置３００の正面側（図２、図７（Ｂ）の例では、前方向Ｄｙ側）における中心位置１１０ｃからの距離が上記の最大距離以下の範囲であってよい。
【００５３】
Ｓ１４０では、プロセッサ４２０は、確率Ｐｍが確率閾値以上である連続領域を、物体の位置を含む領域として、検出する。検出される連続領域の総数は、種々の値であり得る（例えば、ゼロ、１、２、３以上）。例えば、図７（Ｂ）の例では、反射点９０１を含む領域と、反射点９１１を含む領域とが、検出され得る。
【００５４】
Ｓ１５０では、プロセッサ４２０は、検出された物体に関する情報を、出力する。例えば、プロセッサ４２０は、検出された物体の水平方向の位置を示す２次元のマップ（例えば、図７（Ｂ）のようなマップ）を、表示装置６１０に表示させる。また、プロセッサ４２０は、送信アレイ１１０の中心位置１１０ｃと検出された物体との距離が距離閾値未満である場合に、サウンド装置６２０に警告音を鳴らせる。このように、プロセッサ４２０は、物体に関する情報を出力することによって、車両１０００の運転者に物体の存在を報知できる。運転者は、物体を避けるように、車両１０００を操作できる。このように、物体検出装置５００は、運転者による車両１０００の操作を補助できる。
【００５５】
以上により、図８の処理が終了する。プロセッサ４２０は、図８の処理を、繰り返し実行する。
【００５６】
このように、本実施例では、超音波装置３００（図２、図３）は、超音波８１０を送信するように構成されている複数の送信素子１００ａ〜１００ｈと、物体９００による超音波８１０の反射波８２０を検出するように構成されている複数の受信素子２００ａ〜２００ｈと、を備えている。このように、物体の検出に超音波が用いられるので、電波や光などの電磁波が用いられる場合とは異なり、ガラス、金属などの物体の材質に拘わらずに、物体を検出できる。
【００５７】
また、超音波装置３００（図２）は、複数の送信素子１００を備えている。図５で説明したように、仮に送信素子１００の総数が１である場合、送信素子１００の総数が２以上である場合と比べて、超音波装置から送信される超音波の強度が弱くなる。この結果、遠くの物体が検出されない可能性がある。例えば、図７（Ａ）の例において、近くの第２の物体９１０は検出され、遠くの第１の物体９００が検出されない可能性がある。送信素子１００の総数が２以上である場合、送信素子１００の総数が１である場合と比べて、遠くの物体を検出可能である。
【００５８】
また、複数の送信素子１００ａ〜１００ｈ（図２）は、鉛直方向に互いに離れて配置されている。従って、図５で説明したように、複数の送信素子１００ａ〜１００ｈは、超音波の１回の送信で水平方向の広い角度範囲に超音波を送信できる。この結果、強い指向性を有する超音波の送信を、超音波の進行方向を変えて複数回行う場合と比べて、水平方向の広い角度範囲から物体を検出するための時間が長くなることを抑制できる。例えば、図７（Ａ）の例において、送信アレイ１１０が用いられる場合には、超音波の１回の送信によって、２個の物体９００、９１０が検出され得る。仮に水平方向の強い指向性を有する超音波が用いられるとする（例えば、複数の送信素子が、水平方向に並んで配置される）。この場合、超音波の１回の送信は、２個の物体９００、９１０のうちの１つのみを検出し、残りの１つが検出されない可能性がある。この場合、２個の物体９００、９１０を検出するためには、超音波の進行方向が互いに異なる２回の送信が必要である。
【００５９】
また、複数の送信素子１００ａ〜１００ｈ（図２）は、おおよそ等間隔に、配置されている。なお、複数の送信素子１００ａ〜１００ｈの間隔（具体的には、図２の第１素子距離Ｄ１）を、超音波の半波長以下とすることで、グレーティングローブの発生を抑制できる。この結果、ゴーストの影響を緩和できる。
【００６０】
また、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈ（図２）は、いずれも、特定受信素子の例である。特定受信素子は、送信素子１００の鉛直方向に並ぶ位置とは異なる位置に配置されている受信素子である。このような特定受信素子の位置は、２つの送信素子１００の間の位置と、送信アレイ１１０の端の送信素子１００から鉛直方向の外側の位置と、のいずれとも異なる位置である。すなわち、鉛直方向（具体的には、鉛直上方向Ｄｚ、または、反対の鉛直下方向）を向いて超音波装置３００を観察する場合に、特定受信素子は、複数の送信素子１００のいずれとも重ならない位置に配置されている。このような特定受信素子は、複数の送信素子１００が配置された鉛直線１１０Ｌ上の位置とは異なる位置に配置されている。このように、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈが特定受信素子を含むので、送信素子１００から受信素子２００への直接の超音波の伝播が抑制される。この結果、強い超音波が送信素子１００から受信素子２００へ直接に伝播する場合と比べて、物体の検出の性能を向上できる。例えば、直接の超音波の伝播に起因する物体の誤検出の可能性を、低減できる。また、直接の超音波の伝播に起因する物体の位置の推定の精度の低下を、抑制できる。また、直接の超音波の伝播に対する対策に起因する設計上の制限が緩和されるので、送信素子１００と受信素子２００とのそれぞれの設計の自由度を向上できる。
【００６１】
また、仮に、１つの素子が送信素子１００と受信素子２００との双方として機能する場合、超音波の送信の開始後、送信が終了するまで、反射波を検出できない。本実施例では、受信素子２００の位置が複数の送信素子１００と鉛直方向に並ぶ位置と異なるので、受信素子２００は、送信素子１００とは異なる別の装置である。従って、受信素子２００は、送信素子１００による超音波の送信とは独立に、反射波を受信できる。この結果、物体が超音波装置３００に近い場合であっても、受信素子２００は、適切に、反射波を検出できる。特に、本実施例では、送信素子１００と受信素子２００との間で水平方向の位置（例えば、方向Ｄｘの位置）が異なるので、送信素子１００と受信素子２００との間で水平方向の位置が同じである場合と比べて、送信素子１００から物体を経て受信素子２００へ至る超音波の経路が長くなる。すなわち、送信素子１００による超音波の送信から受信素子２００による反射波の受信までの時間が長くなる。従って、物体が超音波装置３００に近い場合であっても、受信素子２００は、適切に、反射波を検出できる。
【００６２】
また、本実施例では、超音波装置３００は、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈを備えている。従って、受信素子の総数が１である場合と比べて、物体の検出の性能を向上できる。例えば、物体の誤検出の可能性を、低減できる。また、物体の位置の推定と、複数の物体の検出とが、可能となる。
【００６３】
また、本実施例では、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈの間では、鉛直方向と直交する方向（図２の例では、方向Ｄｘ）位置が互いに異なっている。従って、図６（Ｃ）で説明したように、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈの情報を用いることによって、物体の鉛直方向と直交する方向の位置（具体的には、物体までの距離と物体の方向）を特定できる。このように、物体の検出の性能を向上できる。また、特定の水平方向（ここでは、方向Ｄｘ）に関し、複数の受信素子２００ａ〜２００ｈは、送信アレイ１１０よりも方向Ｄｘ側に配置された受信素子２００ｅ〜２００ｈと、反対方向側に配置された受信素子２００ａ〜２００ｄと、を含んでいる。従って、物体検出装置５００は、送信アレイ１１０の両側の物体を、適切に検出できる。
【００６４】
また、本実施例では、物体検出装置５００は、超音波装置３００と、超音波装置３００の受信部２１０からの情報を用いて物体を検出するように構成されている情報処理装置４００と、を備えている。上述したように、受信部２１０は、送信素子１００の鉛直方向に並ぶ位置とは異なる位置に配置された特定受信素子を含んでいる（図２の受信素子２００ａ〜２００ｈ）。従って、送信素子１００から受信素子２００への直接の超音波の伝播が抑制される。この結果、情報処理装置４００による物体の検出の性能を向上できる。
【００６５】
また、超音波装置３００（図１）は、車両１０００の前面１０１０に取り付けられている。従って、物体検出装置５００は、車両１０００の前方の物体を検出できる。これに代えて、超音波装置３００は、車両１０００の他の面に取り付けられてよい。例えば、超音波装置３００が車両１０００に後面に取り付けられる場合、物体検出装置５００は、車両１０００の後方の物体を検出できる。また、車両１０００の周囲の物体を検出するために、複数の物体検出装置５００が車両１０００に設けられてよい。そして、複数の超音波装置３００が、車両１０００の互いに異なる面に、取り付けられてよい。
【００６６】
Ｂ．第２実施例：
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、超音波装置の別の実施例の説明図である。各図には、図２と同様の超音波装置３００ａ〜３００ｃの正面図が、それぞれ、示されている。情報処理装置４００（図３）は、超音波装置３００に代えて超音波装置３００ａ〜３００ｃのいずれかを用い、図８の処理を実行することによって、物体を検出できる。
【００６７】
図９（Ａ）の超音波装置３００ａと図２の超音波装置３００との間の差違は、第６受信素子２００ｆ以外の他の受信素子２００ａ〜２００ｅ、２００ｇ、２００ｈが省略されている点である。超音波装置３００ａは、送信アレイ１１０と、１個の受信素子２００ｆを備える受信部２１０ａと、を備えている。なお、受信素子２００の総数が１個であるので、情報処理装置４００は、物体の方向を推定せずに、中心位置１１０ｃと物体との間の距離を推定する。
【００６８】
図９（Ｂ）の超音波装置３００ｂと図２の超音波装置３００との間の差違は、２個の受信素子２００ｉ、２００ｊが追加されている点である。受信素子２００ｉは、第６受信素子２００ｆの下に配置され、受信素子２００ｊは、第６受信素子２００ｆの上に配置されている。３個の受信素子２００ｉ、２００ｆ、２００ｊは、上方向Ｄｚに沿って、この順に、等間隔で並んで配置されている。第３距離Ｄ３は、３個の受信素子２００ｉ、２００ｆ、２００ｊのうちの隣合う２個の受信素子２００の間の上方向Ｄｚの位置の差である（以下、第３距離Ｄ３を、第３素子距離Ｄ３とも呼ぶ）。第３素子距離Ｄ３は、第２素子間距離Ｄ２と同じであってよく、第２素子間距離Ｄ２と異なっていてもよい。このように、超音波装置３００ｂの受信部２１０ｂは、複数の受信素子２００ａ〜２００ｊを備えている。受信部２１０ｂは、水平方向（具体的には、右方向Ｄｘ）の位置が互いに異なる複数の受信素子２００ａ〜２００ｈに加えて、鉛直方向の位置が互いに異なる複数の受信素子２００ｉ、２００ｆ、２００ｊを含んでいる。複数の受信素子２００ｉ、２００ｆ、２００ｊの情報を用いることによって、物体の鉛直方向の位置（具体的には、物体までの距離と物体の方向）を特定できる。このように、物体の検出の性能を向上できる。なお、本実施例では、３個の受信素子２００ｉ、２００ｆ、２００ｊの間で、水平方向の位置（すなわち、右方向Ｄｘの位置と前方向Ｄｙの位置）は、おおよそ同じである。なお、各受信素子２００ｉ、２００ｆ、２００ｊの位置には、設計上の仕様を実現可能な範囲で、誤差が許容される。
【００６９】
図９（Ｃ）の超音波装置３００ｃと図９（Ｂ）の超音波装置３００ｂとの間の差違は、３個の受信素子２００ｉ、２００ｆ、２００ｊ以外の他の受信素子２００ａ〜２００ｅ、２００ｇ、２００ｈが省略されている点である。超音波装置３００ｃの受信部２１０ｃは、３個の受信素子２００ｉ、２００ｆ、２００ｊを備えている。超音波装置３００ｃが用いられる場合、図９（Ｂ）の超音波装置３００ｂが用いられる場合と同様に、物体の鉛直方向の位置（具体的には、物体までの距離と物体の方向）を特定できる。
【００７０】
Ｃ．変形例：
（１）超音波装置の構成は、種々の構成であってよい。例えば、送信素子１００の総数は、２以上の任意の数であってよい。また、複数の送信素子１００の間隔は、等間隔でなくてもよい。また、送信素子１００の構成は、超音波を送信可能な任意の構成であってよい。例えば、送信素子１００は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）超音波素子であってよい。また、超音波センサ（例えば、超音波マイク）が、送信素子１００として用いられてよい。また、放射パターンや最大音圧などの送信素子１００の特性は、設計上の仕様に適合する任意の特性であってよい。また、開放型や密閉型などの送信素子１００の種類は、設計上の仕様に適合する任意の種類であってよい。いずれの場合も、超音波の周波数は、４５ｋＨｚに限らず、種々の周波数であってよい。例えば、４０ｋＨｚ以上、８０ｋＨｚ以下の周波数は、空気中の物体の検出に適している。
【００７１】
なお、水平方向の広い角度範囲から物体を検出するためには、図５で説明したように、複数の送信素子１００から得られる水平な平面上の放射パターンの幅が広いことが好ましい。例えば、以下に説明する特定角度幅が、１０度以上であることが好ましく、１５度以上であることがより好ましく、３０度以上であることが特に好ましく、６０度以上であることが最も好ましい。特定角度幅は、以下のように、算出される。送信素子１００の正面方向（すなわち、送信素子１００の中心軸の方向）に受信センサを設置し、そして、送信素子１００からの超音波を受信する受信センサから出力される電気信号の電力である基準電力を測定する。受信センサの方向（すなわち、角度）を正面方向からずらして基準電力からの減衰が−６ｄＢとなる角度である境界角度を特定する。境界角度としては、正面方向に対して、右方向の境界角度と、左方向の境界角度とが、特定される。特定角度幅は、右の境界角度から左の境界角度までの角度範囲の幅である。図５の例では、特定角度幅は、６０度以上である。なお、特定角度幅は、１８０度以下であってよい。
【００７２】
また、受信素子２００の総数は、１以上の任意の数であってよい。ここで、物体の方向を推定するためには、受信素子２００の総数が２以上であることが好ましい。また、図２、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）の実施例において、右方向Ｄｘに並んで配置される受信素子２００の総数は、２以上であることが好ましい。また、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）の実施例において、上方向Ｄｚに並んで配置される受信素子２００の総数は、２以上であることが好ましい。また、１つ以上の受信素子２００の水平方向の位置が、複数の送信素子１００のうちの少なくとも１つの水平方向の位置と同じであってよい。また、受信素子２００の総数が２以上である場合、複数の受信素子２００の間隔は、等間隔でなくてもよい。複数の受信素子２００の配置は、任意の配置であってよい。いずれの場合も、１つ以上の受信素子２００の水平方向の位置が、複数の送信素子１００のそれぞれの水平方向の位置と異なっていることが好ましい。
【００７３】
また、受信素子２００の構成は、送信素子１００によって送信された超音波の反射波を検出可能な任意の構成であってよい。例えば、受信素子２００は、ＭＥＭＳ超音波素子であってよい。また、超音波マイクなどのセンサが、受信素子２００として用いられてよい。また、指向性のパターンや感度などの受信素子２００の特性は、設計上の仕様に適合する任意の特性であってよい。また、開放型や密閉型などの受信素子２００の種類は、設計上の仕様に適合する任意の種類であってよい。
【００７４】
（２）物体を検出する処理は、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）、図７（Ａ）〜図７（Ｂ）、図８等で説明した処理に代えて、他の任意の処理であってよい。例えば、受信素子２００の総数が２以上である場合、開口合成と呼ばれる種々の方法が採用されてよい。いずれの場合も、物体の３次元座標に代えて、物体の水平方向の位置を示す２次元座標が、推定されてよい。
【００７５】
また、超音波装置を用いて物体を検出する情報処理装置４００の構成は、図３の構成に代えて、物体を検出する処理を実行可能な任意の構成であってよい。例えば、信号生成装置４７０と複数の送信素子１００との間に、位相制御装置が設けられてよい。コンピュータ４１０は、位相制御装置を制御することによって、超音波の進行方向を上下に変化させることができる（フェーズドアレイとも呼ばれる）。そして、コンピュータ４１０は、進行方向が互いに異なる複数回の超音波の送信を行うことによって、物体の鉛直上方向Ｄｚの位置の推定精度を向上できる。なお、図３の実施例では、位相制御装置と位相制御装置の制御とが省略されているので、情報処理装置４００の構成を簡素化できる。
【００７６】
（３）図８のＳ１５０では、コンピュータ４１０は、物体に関する情報を、物体検出装置５００の外部の出力装置に出力させる。表示装置６１０とサウンド装置６２０とは、出力装置の例である。出力装置は、コンピュータ４１０からの指示に従って、情報を出力する。情報の出力方法は、情報を表示する、情報に関する音を鳴らすなど、種々の方法であってよい。いずれの場合も、出力された情報は、人によって認識可能であることが好ましい。これに代えて、コンピュータ４１０は、検出された物体の情報（例えば、座標情報）を示すデータを、記憶装置４３０（例えば、不揮発性記憶装置４５０）に格納してよい。車両１０００の他の装置は、格納されたデータを参照することによって、物体の情報を特定できる。
【００７７】
（５）上記各実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部あるいは全部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、図８のＳ１２０の処理は、専用のハードウェア回路によって実行されてよい。
【００７８】
また、本発明の機能の一部または全部がコンピュータプログラムで実現される場合には、そのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体（例えば、一時的ではない記録媒体）に格納された形で提供することができる。プログラムは、提供時と同一または異なる記録媒体（コンピュータ読み取り可能な記録媒体）に格納された状態で、使用され得る。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」は、メモリーカードやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種ＲＯＭ等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスクドライブ等のコンピュータに接続されている外部記憶装置も含み得る。
【００７９】
以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。
【符号の説明】
【００８０】
１００、１００ａ〜１００ｈ…送信素子、１１０…送信部（送信アレイ）、１１０ｃ…中心位置、２００、２００ａ〜２００ｊ、２００ｑ…受信素子、２１０、２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ…受信部、３００、３００ａ、３００ｂ、３００ｃ…超音波装置、４００…情報処理装置、４１０…コンピュータ、４２０…プロセッサ、４２５…タイマ、４３０…記憶装置、４４０…揮発性記憶装置、４５０…不揮発性記憶装置、４５２…プログラム、４６０…インタフェース、４７０…信号生成装置、４８０…アナログデジタル変換装置、５００…物体検出装置、６１０…表示装置、６２０…サウンド装置、８１０…超音波、８２０…反射波、９００…第１の物体、９０１…反射点、９１０…第２の物体、９１１…反射点、１０００…車両、１０１０…前面、Ｄｘ…右方向、Ｄｙ…前方向、Ｄｚ…鉛直上方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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