(57)【要約】【課題】物体の種類判別のタイミングを適切に設定することが可能な物体検出装置を提供する。【解決手段】物体検出装置１２の種類判別部５４は、受信機４２からの出力信号（反射波信号Ｓｒ）のうち距離検出部５２が検出した距離Ｌ（すなわち、車両１０から物体１００までの距離）又は遅延時間Ｔｄ（すなわち、送信波Ｗｔの出力から反射波Ｗｒの受信までの時間）に対応する一定範囲をサンプリング範囲Ｒｓとして抽出し、サンプリング範囲Ｒｓを対象として物体１００の種類を判別する。【選択図】図９
2014232067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の物体が現れ得る領域に対して送信波を出力する送信機と、
前記送信波のうち前記物体で反射して戻って来る反射波を受信する受信機と、
前記送信機が前記送信波を出力した時点から前記受信機が前記反射波を受信した時点までの遅延時間に応じて前記物体までの距離を検出する距離検出部と、
前記受信機からの出力信号の波形によって前記物体の種類を判別する種類判別部と
を備える物体検出装置であって、
前記種類判別部は、前記受信機からの出力信号のうち前記距離検出部が検出した前記距離又は前記遅延時間に対応する一定範囲をサンプリング範囲として抽出し、前記サンプリング範囲を対象として前記物体の種類を判別する
ことを特徴とする物体検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の物体検出装置において、
前記物体検出装置は、
前記受信機からの出力信号に対してバンドパスフィルタ処理を行う第１フィルタと、
前記受信機からの出力信号に対してハイパスフィルタ処理又はバンドパスフィルタ処理を行う第２フィルタと
を備え、
前記第１フィルタの通過周波数範囲は、前記送信波の周波数のみ又は前記送信波の周波数及びその近傍の周波数であり、
前記第２フィルタの通過周波数範囲は、前記第１フィルタの通過周波数範囲よりも広く、
前記距離検出部は、前記第１フィルタからの出力信号に基づいて前記距離を算出し、
前記種類判別部は、前記第２フィルタからの出力信号に基づいて前記物体の種類を判別する
ことを特徴とする物体検出装置。
【請求項３】
請求項２記載の物体検出装置において、
前記第１フィルタは、前記受信機からの出力信号に対して、前記バンドパスフィルタ処理と共にエンベロープ処理を行い、
前記距離検出部は、
前記送信機を制御する送信機制御部から出力され且つ前記送信波のパターンを示す送信波パターン信号と前記第１フィルタからの出力信号とに基づく相互相関値を算出し、
算出した前記相互相関値に基づき前記距離を算出する
ことを特徴とする物体検出装置。
【請求項４】
請求項３記載の物体検出装置において、
前記物体検出装置は、前記物体検出装置が搭載された移動体の移動速度を検出する速度検出部を備え、
前記距離検出部は、
前記距離の検出を行うか否かを判定する前記移動速度の閾値である速度閾値を設定し、
前記移動速度が前記速度閾値を下回るとき、前記距離の検出を実行し、
前記移動速度が前記速度閾値を上回るとき、前記距離の検出を中止し、
前記種類判別部は、
前記移動速度が前記速度閾値を下回るとき、前記種類の判別を実行し、
前記移動速度が前記速度閾値を上回るとき、前記種類の判別を中止する
ことを特徴とする物体検出装置。
【請求項５】
複数種類の物体が現れ得る領域に対して送信波を出力する送信機と、
前記送信波が当たった前記物体である検出物体からの反射波を受信する受信機と、
前記送信機が前記送信波を出力した時点から前記受信機が前記反射波を受信した時点までの遅延時間に応じて前記検出物体までの距離を検出する距離検出部と、
前記検出物体の種類を判別する種類判別部と、
前記受信機の出力信号に対して距離検出用の第１フィルタ処理を行って第１フィルタ信号として前記距離検出部に出力する第１フィルタと、
前記受信機の出力信号に対して種類判別用の第２フィルタ処理を行って第２フィルタ信号として前記種類判別部に出力する第２フィルタと
を備える物体検出装置であって、
前記距離検出部は、前記第１フィルタ信号を用いて前記遅延時間又は前記距離を検出し、
前記種類判別部は、前記第２フィルタ信号のうち前記距離検出部が検出した前記距離又は前記遅延時間に対応する一定範囲をサンプリング範囲として抽出し、前記サンプリング範囲を対象として前記検出物体の種類を判別する
ことを特徴とする物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の物体が現れ得る領域に対して送信波を出力し、前記送信波のうち前記物体で反射して戻って来る反射波に基づいて前記物体までの距離の検出及び前記物体の種類の判別を行う物体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、従来装置では衝突対象の種別を判別していないことを考慮し、衝突対象に応じた乗員保護を行うことが可能な乗員保護装置を提供することを課題としている（［０００３］、要約）。当該課題を解決するため、特許文献１の乗員保護装置１は、車外に向けて超音波を発信し、車外対象物にて反射して戻ってくる反射波を受信する。そして、乗員保護装置１は、受信した反射波の特性から、車外対象物の種類を判別する。このとき、乗員保護装置１は、反射波の波形の積分値及びひずみの少なくとも２つから、車外対象物の種類を判別する。判別後、乗員保護装置１は、車外対象物の種類に応じて、乗員を拘束すべきか否かを判断する（要約）。また、特許文献１では、反射波の波形の積分値を算出する前に反射波の波形をエンベロープ処理することが開示されている（請求項５、図５、［００３５］）。
【０００３】
特許文献１の第１実施形態では、パルス波である超音波を送信し、その反射波を受信する（図４、［００２７］）。そして、反射波に基づいて車外対象物までの距離及び相対速度を計算する（［００２８］、［００２９］）。その結果、車両が衝突回避できる場合及び／又は乗員を拘束保護するまでの時間が確保されている場合（図３のＳＴ４：ＹＥＳ）、反射波の波形についてエンベロープ処理を施す（［００３３］〜［００３５］、図３、図５）。さらに、エンベロープの時間積分値又はひずみ率を用いて車外対象物を判別し、車外対象物の内容に応じて乗員拘束装置３０を作動させるか否かを判定する（［００４０］、［００４８］、［００４９］）。
【０００４】
エンベロープの時間積分値を算出する際、段落［００３６］の計算式（数５）において時刻ｔ＝０〜ｔ１で定積分することにより、反射波を受信してから反射波の受信が完了するまでの積分値を得る（［００３６］、図５、図６）。
【０００５】
反射波（受信波）の波形についてエンベロープ処理を施す点については、特許文献１の第２〜第８実施形態でも同様である（図１１のＳＴ１５、図１６のＳＴ３６、図１８のＳＴ５５、図２１のＳＴ７５−１、図３０のＳＴ８１、図３４のＳＴ９１、図３８のＳＴ１０１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５０９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、特許文献１では、エンベロープの時間積分値を算出する際、段落［００３６］の計算式において時刻ｔ＝０〜ｔ１で定積分することにより、反射波を受信してから反射波の受信が完了するまでの積分値を得る（［００３６］、図５、図６）。特許文献１の図５、図６等によれば、段落［００３６］の計算式における時刻ｔ＝０〜ｔ１とは、その説明通り、反射波を受信してから反射波の受信が完了するまでの積分値であるようにも見受けられる。
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、車両が衝突回避できる場合及び／又は乗員を拘束保護するまでの時間が確保されている場合（図３のＳＴ４：ＹＥＳ）、反射波の波形についてエンベロープ処理を施す（［００３３］〜［００３５］、図３、図５）。このため、特許文献１では、どのようにして時刻ｔ＝０〜ｔ１（すなわち、反射波の受信開始から受信完了まで）を判定するのかについて具体的な検討がなされていないように見受けられる。
【０００９】
本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、物体の種類判別のタイミングを適切に設定することが可能な物体検出装置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】
【００１０】
本発明に係る物体検出装置は、複数種類の物体が現れ得る領域に対して送信波を出力する送信機と、前記送信波のうち前記物体で反射して戻って来る反射波を受信する受信機と、前記送信機が前記送信波を出力した時点から前記受信機が前記反射波を受信した時点までの遅延時間に応じて前記物体までの距離を検出する距離検出部と、前記受信機からの出力信号の波形によって前記物体の種類を判別する種類判別部とを備えるものであって、前記種類判別部は、前記受信機からの出力信号のうち前記距離検出部が検出した前記距離又は前記遅延時間に対応する一定範囲をサンプリング範囲として抽出し、前記サンプリング範囲を対象として前記物体の種類を判別することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、受信機の出力信号（反射波信号）のうち距離判定部が検出した距離又は遅延時間に対応する一定範囲をサンプリング範囲として抽出し、前記サンプリング範囲を対象として物体の種類を判別する。このため、物体の種類判別のタイミングを適切に設定し、物体の種類判別のための演算負荷を軽減することが可能となる。
【００１２】
前記物体検出装置は、前記受信機からの出力信号に対してバンドパスフィルタ処理を行う第１フィルタと、前記受信機からの出力信号に対してハイパスフィルタ処理又はバンドパスフィルタ処理を行う第２フィルタとを備え、前記第１フィルタの通過周波数範囲は、前記送信波の周波数のみ又は前記送信波の周波数及びその近傍の周波数であり、前記第２フィルタの通過周波数範囲は、前記第１フィルタの通過周波数範囲よりも広く、前記距離検出部は、前記第１フィルタからの出力信号に基づいて前記距離を算出し、前記種類判別部は、前記第２フィルタからの出力信号に基づいて前記物体の種類を判別してもよい。
【００１３】
上記によれば、物体までの距離を判定する際は、受信機からの出力信号のうち送信波の周波数と同じ周波数の成分又は及び送信波の周波数及びその近傍の周波数と同じ周波数の成分を用いる。このため、相対的に狭い周波数範囲を用いることでノイズを防止し易くして、物体までの距離の判定精度を向上することが可能となる。
【００１４】
また、物体の種類を判別する際は、受信機からの出力信号のうち第１フィルタよりも広い周波数範囲の成分を用いる。このため、物体の種類を判別し易くすることが可能となる。
【００１５】
前記第１フィルタは、前記受信機からの出力信号に対して、前記バンドパスフィルタ処理と共にエンベロープ処理を行い、前記距離検出部は、前記送信機を制御する送信機制御部から出力され且つ前記送信波のパターンを示す送信波パターン信号と前記第１フィルタからの出力信号とに基づく相互相関値を算出し、算出した前記相互相関値に基づき前記距離を算出してもよい。これにより、受信機からの出力信号を用いて物体の種類を判別する構成であっても、物体までの距離をさらに精度良く判定することが可能となる。
【００１６】
前記物体検出装置は、前記物体検出装置が搭載された移動体の移動速度を検出する速度検出部を備え、前記距離検出部は、前記距離の検出を行うか否かを判定する前記移動速度の閾値である速度閾値を設定し、前記移動速度が前記速度閾値を下回るとき、前記距離の検出を実行し、前記移動速度が前記速度閾値を上回るとき、前記距離の検出を中止し、前記種類判別部は、前記移動速度が前記速度閾値を下回るとき、前記種類の判別を実行し、前記移動速度が前記速度閾値を上回るとき、前記種類の判別を中止してもよい。
【００１７】
移動体において相互相関値を用いて距離を検出する場合、移動体の移動に伴うドップラー効果より相互相関値に誤差が生じる可能性がある。本発明によれば、移動体の移動速度が速度閾値を下回るとき、すなわち、移動体の移動速度が相対的に低いとき、相互相関値を用いて物体までの距離の検出を行うと共に、当該距離又は当該距離の算出に用いる遅延時間を利用する物体の種類判別を行う。このため、移動体において相互相関値を用いる場合でも、距離検出及び物体の種類判別の精度を比較的高く保つことが可能となる。
【００１８】
一方、移動体の移動速度が速度閾値を上回るとき、すなわち、移動体の移動速度が相対的に高いとき、相互相関値を用いての距離の検出及び物体の種類判別を中止する。このため、相互相関値の精度が担保されない場合には、距離検出及び物体の種類判別を中止することが可能となる。
【００１９】
本発明に係る物体検出装置は、複数種類の物体が現れ得る領域に対して送信波を出力する送信機と、前記送信波が当たった前記物体である検出物体からの反射波を受信する受信機と、前記送信機が前記送信波を出力した時点から前記受信機が前記反射波を受信した時点までの遅延時間に応じて前記検出物体までの距離を検出する距離検出部と、前記検出物体の種類を判別する種類判別部と、前記受信機の出力信号に対して距離検出用の第１フィルタ処理を行って第１フィルタ信号として前記距離検出部に出力する第１フィルタと、前記受信機の出力信号に対して種類判別用の第２フィルタ処理を行って第２フィルタ信号として前記種類判別部に出力する第２フィルタとを備えるものであって、前記距離検出部は、前記第１フィルタ信号を用いて前記遅延時間又は前記距離を検出し、前記種類判別部は、前記第２フィルタ信号のうち前記距離検出部が検出した前記遅延時間又は前記距離に対応する一定範囲をサンプリング範囲として抽出し、前記サンプリング範囲を対象として前記検出物体の種類を判別することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、受信機からの出力信号に対して距離検出用の第１フィルタ処理を行って生成される第１フィルタ信号と種類判別用の第２フィルタ処理を行って生成される第２フィルタ信号の２系統に分けて用いる。このため、距離検出及び種類判別それぞれに適したフィルタ処理（信号処理）を行うことが可能となる。
【００２１】
また、上記のように２系統に分ける場合、種類判別用の第２フィルタ信号全体を対象として物体の種類判別を行うと、演算負荷が相対的に大きくなってしまう。本発明によれば、種類判別用の第２フィルタ信号のうち距離検出部が検出した遅延時間又は距離に対応する一定範囲をサンプリング範囲として抽出し、前記サンプリング範囲を対象として検出物体の種類を判別する。このため、物体の種類判別のタイミングを適切に設定し、検出物体の種類判別のための演算負荷を軽減することが可能となる。
【００２２】
さらに、受信機の出力信号にある種のノイズ（超音波センサの残響、暗電流等）が乗る可能性があり、距離検出時の処理（例えば、相互相関処理）により当該ノイズを効果的に除去できるが、そのような処理後の信号を対象として種類判別を行えない場合も考えられる。本発明によれば、そのような場合であっても、距離検出部が検出した遅延時間又は距離を、種類判別部による検出物体の種類の判別に反映することが可能となる。従って、距離検出を精度良く行いつつ、種類判別の負荷軽減又は精度向上を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、物体の種類判別のタイミングを適切に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る物体検出装置を搭載した車両の構成を示すブロック図である。
【図２】前記物体検出装置の全体的な処理を示すと共にその際に出力される複数の信号の例を概略的に示すフローチャートである。
【図３】物体検出電子制御装置から送信機に出力される制御信号の一例を示す図である。
【図４】受信機の出力信号である反射波信号の一例を示す図である。
【図５】第１フィルタの出力信号である第１フィルタ信号の一例を示す図である。
【図６】第２フィルタの出力信号である第２フィルタ信号の一例を示す図である。
【図７】距離検出処理のフローチャート（図２のＳ５の詳細）である。
【図８】送信波の出力から反射波の受信までの遅延時間及び検出物体までの距離と、相互相関値との関係の一例を示す図である。
【図９】種類判別処理のフローチャート（図２のＳ６の詳細）である。
【図１０】種類判別部において生成する第２エンベロープ信号の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
Ａ．一実施形態
１．構成
［１−１．全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る物体検出装置１２を搭載した車両１０（以下「自車１０」ともいう。）の構成を示すブロック図である。車両１０は、物体検出装置１２に加え、車両挙動安定システム１４、電動パワーステアリングシステム１６（以下「ＥＰＳシステム１６」という。）及び車速センサ１８を有する。
【００２６】
物体検出装置１２は、自車１０の周囲に現れる各種の物体（例えば、別の車両、ヒト、壁）を検出する。そして、物体検出装置１２は、自車１０から検出した物体１００（以下「検出物体１００」という。）までの距離Ｌを検出すると共に、検出物体１００の種類Ｃａ（例えば、車両、ヒト又は壁）を判別する。
【００２７】
車両挙動安定システム１４の電子制御装置２０（以下「車両挙動安定ＥＣＵ２０」という。）は、車両挙動安定化制御を実行するものであり、図示しないブレーキシステム等の制御を介してカーブ路の旋回時等における車両１０の挙動を安定化させる。
【００２８】
ＥＰＳシステム１６の電子制御装置２２（以下「ＥＰＳ  ＥＣＵ２２」という。）は、操舵アシスト制御を実行するものであり、電動パワーステアリング装置の構成要素｛電動モータ、トルクセンサ及び舵角センサ（いずれも図示せず）等｝の制御を介して運転者による操舵をアシストする。
【００２９】
車速センサ１８は、車両１０の車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を検出して物体検出装置１２に出力する。
【００３０】
［１−２．物体検出装置１２］
図１に示すように、物体検出装置１２は、超音波センサ３０、第１フィルタ３２、第２フィルタ３４及び物体検出電子制御装置３６（以下「物体検出ＥＣＵ３６」又は「ＥＣＵ３６」という。）を有する。
【００３１】
（１−２−１．超音波センサ３０）
超音波センサ３０は、超音波である送信波Ｗｔを車両１０の外部に出力する送信機４０と、送信波Ｗｔのうち検出物体１００（例えば、他車）に反射して戻って来る反射波Ｗｒを受信する受信機４２とを含む。
【００３２】
送信機４０は、ＥＣＵ３６からの制御信号Ｓｃ（駆動信号）に基づいて送信波Ｗｔを出力する。後述するように、送信波Ｗｔはパルス波６０の束からなるバースト波である（図３参照）。本実施形態の送信機４０は、送信波Ｗｔの出力方向を固定している。但し、送信波Ｗｔの出力方向を変化させること（例えば、送信波Ｗｔをスキャンさせること）も可能である。
【００３３】
受信機４２は、受信した反射波Ｗｒ（受信波）に対応する電圧を出力信号（以下「反射波信号Ｓｒ」という。）としてＥＣＵ３６に出力する。図１に示すように、反射波信号Ｓｒは、距離検出用の第１反射波信号Ｓｒ１と、種類判別用の第２反射波信号Ｓｒ２の２系統に分けられる。第１反射波信号Ｓｒ１及び第２反射波信号Ｓｒ２は反射波信号Ｓｒと同一の情報を含む。
【００３４】
超音波センサ３０は、車両１０の前側（例えば、フロントバンパ４４及び／又はフロントグリル）に配置される。前側に加えて又は前側に代えて、車両１０の後ろ側（例えば、リアバンパ及び／又はリアグリル）又は側方（例えば、フロントバンパ４４の側方）に配置してもよい。
【００３５】
また、図１では、１つの超音波センサ３０を示しているが、車両１０は、複数の超音波センサ３０を有してもよい。この場合、例えば、車両１０の前側において左右対称に配置することができる。
【００３６】
なお、図１では、送信機４０及び受信機４２を別体として記載しているが、送信機４０の振動子及び受信機４２の振動子は同一又は共通のものである。送信機４０の振動子及び受信機４２の振動子を異なるものとしてもよい。
【００３７】
また、後述するように、超音波センサ３０の代わりに、ミリ波レーダ、レーザレーダ等のセンサを用いることもできる。
【００３８】
（１−２−２．第１フィルタ３２）
第１フィルタ３２は、受信機４２の出力信号（第１反射波信号Ｓｒ１）に対して距離検出用の第１フィルタ処理を行って第１フィルタ信号Ｓｆ１としてＥＣＵ３６に出力する。距離検出用の第１フィルタ処理とは、ＥＣＵ３６において自車１０から検出物体１００までの距離Ｌを算出するのに適した信号となるように第１反射波信号Ｓｒ１に対して行う処理である。具体的には、本実施形態の第１フィルタ３２は、バンドパスフィルタ処理及びエンベロープ処理を行う（それぞれ詳細は後述する。）。
【００３９】
第１フィルタ信号Ｓｆ１はアナログ信号であるが、ＥＣＵ３６内に設けられた図示しないアナログ／デジタル変換器によりデジタル信号に変換されてＥＣＵ３６内で用いられる。
【００４０】
なお、本実施形態では、第２フィルタ３４もバンドパスフィルタ処理を行い得る。そこで、両者の区別をつけるため、第１フィルタ３２が行うバンドパスフィルタ処理を第１バンドパスフィルタ処理といい、第２フィルタ３４が行うバンドパスフィルタ処理を第２バンドパスフィルタ処理という。また、本実施形態では、ＥＣＵ３６も検出物体１００の種類判別に際してエンベロープ処理を行う。そこで、両者の区別をつけるため、第１フィルタ３２が行うエンベロープ処理を第１エンベロープ処理といい、ＥＣＵ３６が行うエンベロープ処理を第２エンベロープ処理という。
【００４１】
（１−２−３．第２フィルタ３４）
第２フィルタ３４は、受信機４２の出力信号（第２反射波信号Ｓｒ２）に対して種類判別用の第２フィルタ処理を行って第２フィルタ信号Ｓｆ２としてＥＣＵ３６に出力する。種類判別用の第２フィルタ処理とは、ＥＣＵ３６において検出物体１００の種類Ｃａを判別するのに適した信号となるように第２反射波信号Ｓｒ２に対して行う処理である。具体的には、本実施形態の第２フィルタ３４は、ハイパスフィルタ処理を行う（詳細は後述する。）。
【００４２】
第２フィルタ信号Ｓｆ２はアナログ信号であるが、ＥＣＵ３６内に設けられた前記図示しないアナログ／デジタル変換器によりデジタル信号に変換されてＥＣＵ３６内で用いられる。
【００４３】
（１−２−４．物体検出ＥＣＵ３６）
（１−２−４−１．物体検出ＥＣＵ３６の全体構成）
物体検出ＥＣＵ３６は、ハードウェアの構成として入出力部、演算部及び記憶部（いずれも図示せず）を含む。前記入出力部には、前記アナログ／デジタル変換器が含まれる。また、前記記憶部には、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）が含まれる。
【００４４】
また、ＥＣＵ３６は、機能的な構成要素（前記演算部が実現する機能）として、送信機制御部５０、距離検出部５２及び種類判別部５４を有する。
【００４５】
（１−２−４−２．送信機制御部５０）
送信機制御部５０は、送信機４０に対して制御信号Ｓｃを送信して送信機４０の出力を制御する。送信機制御部５０は、パルス信号（バースト信号）である制御信号Ｓｃを所定周期で出力する（詳細は図３を参照して後述する。）。また、送信機制御部５０は、距離検出部５２及び種類判別部５４それぞれに対して送信波パターン信号Ｓｐを出力する（詳細は後述する。）。
【００４６】
（１−２−４−３．距離検出部５２）
距離検出部５２は、第１フィルタ信号Ｓｆ１に基づいて自車１０から検出物体１００までの距離Ｌを検出する。本実施形態の距離検出部５２は、相互相関処理を用いて距離Ｌを算出する（詳細は後述する。）。
【００４７】
さらに、本実施形態の距離検出部５２は、距離Ｌの算出に際して演算する遅延時間Ｔｄ又は距離Ｌ自体を種類判別部５４に出力する。
【００４８】
（１−２−４−４．種類判別部５４）
種類判別部５４は、第２フィルタ３４からの第２フィルタ信号Ｓｆ２と距離検出部５２からの遅延時間Ｔｄ又は距離Ｌに基づいて検出物体１００の種類Ｃａ（例えば、車両、ヒト又は壁）を判別する（詳細は後述する。）。
【００４９】
２．制御
［２−１．物体検出装置１２の全体的な処理］
図２は、物体検出装置１２の全体的な処理を示すと共にその際に出力される複数の信号の例を概略的に示すフローチャートである。ステップＳ１において、物体検出装置１２は、送信機４０から送信波Ｗｔを出力する。出力された送信波Ｗｔは、超音波センサ３０の検出領域内に現れた物体（検出物体１００（例えば、他車））で反射して反射波Ｗｒとして物体検出装置１２に戻って来る。ここにいう検出領域は、例えば、０ｍを上回り且つ１０ｍ以下の領域を指す。
【００５０】
ステップＳ２において、物体検出装置１２は、反射波Ｗｒを受信機４２で受信し、当該反射波Ｗｒに対応する反射波信号Ｓｒを受信機４２から第１フィルタ３２及び第２フィルタ３４に出力する。後述するように、反射波信号Ｓｒには、残響等のノイズが含まれる。また、図１に示すように、反射波信号Ｓｒは、距離検出用の第１フィルタ信号Ｓｆ１と、種類判別用の第２フィルタ信号Ｓｆ２の２系統に分けられる。第１フィルタ信号Ｓｆ１及び第２フィルタ信号Ｓｆ２は反射波信号Ｓｒと同一の情報を含む。
【００５１】
ステップＳ３において、第１フィルタ３２は、第１反射波信号Ｓｒ１に対して距離検出用の第１フィルタ処理を実行して第１フィルタ信号Ｓｆ１を出力する。
【００５２】
ステップＳ４において、第２フィルタ３４は、第２反射波信号Ｓｒ２に対して種類判別用の第２フィルタ処理を実行して第２フィルタ信号Ｓｆ２を出力する。
【００５３】
ステップＳ５において、距離検出部５２は、第１フィルタ信号Ｓｆ１に基づいて距離検出処理を実行する。距離検出処理は、自車１０から検出物体１００までの距離Ｌを検出する処理であり、詳細は、図７等を参照して後述する。
【００５４】
ステップＳ６において、種類判別部５４は、第２フィルタ信号Ｓｆ２に基づいて種類判別処理を実行する。種類判別処理は、検出物体１００の種類Ｃａを判別する処理であり、詳細は、図９等を参照して後述する。
【００５５】
ステップＳ７において、物体検出装置１２は、距離検出処理（Ｓ５）及び種類判別処理（Ｓ６）の結果、すなわち、距離検出部５２で検出した距離Ｌと種類判別部５４で判別した検出物体１００の種類Ｃａとを車両挙動安定システム１４及びＥＰＳシステム１６に出力する。車両挙動安定システム１４及びＥＰＳシステム１６ではこれらの結果を用いた処理を行う。
【００５６】
なお、本実施形態での距離検出処理では、後述する相互相関値Ｃを用いる。相互相関値Ｃは、車両１０の車速Ｖが高い場合、反射波Ｗｒにおけるドップラー効果の影響が大きくなり、精度が低下するおそれがある。
【００５７】
そこで、本実施形態では、図２の処理を実行するか否かを判定する車速閾値ＴＨｖを設定する。そして、車速センサ１８が検出した車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを下回る場合、図２の処理を実行し、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを上回る場合、図２の処理を中止する。車速閾値ＴＨｖとしては、例えば、５〜３０ｋｍ／ｈのいずれかの値とすることができる。
【００５８】
［２−２．送信波Ｗｔの出力（図２のＳ１）］
図３は、物体検出ＥＣＵ３６から送信機４０に出力される制御信号Ｓｃの一例を示す図である。図３に示すように、制御信号Ｓｃ（駆動信号）は、幅がＷｐであり且つ振幅がＡｐである複数のパルス波６０が連続して出力されるパルス束６２（バースト波）として出力される。なお、以下では、パルス束６２におけるパルス波６０の周期を「パルス波周期Ｃｐ」といい、パルス束６２の周期を「パルス束周期Ｃｂ」という。パルス束６２に含まれるパルス波６０の数をＮｐとするとき、パルス束６２の幅（以下「幅Ｗｂ」という。）はＣｐ×Ｎｐ−（Ｃｐ−Ｗｐ）となる。
【００５９】
制御信号Ｓｃが入力された送信機４０の振動子（例えば、圧電素子）は、パルス波６０に応じて振動して超音波としての送信波Ｗｔを出力する。
【００６０】
本実施形態では、送信波Ｗｔの波長を固定するため、パルス波６０の幅Ｗｐ及びパルス波周期Ｃｐを一定とする。但し、幅Ｗｐ及びパルス波周期Ｃｐを可変としてもよい。また、パルス束６２の幅Ｗｂ及びパルス束周期Ｃｂは、一定又は可変のいずれとしてもよい。理解の容易化を図るため、以下では、パルス束６２の幅Ｗｂ及びパルス束周期Ｃｂは、一定として考える。
【００６１】
なお、パルス波６０の幅Ｗｐ、パルス波周期Ｃｐ、パルス束６２の幅Ｗｂ及びパルス束周期Ｃｂは、いずれも物体検出ＥＣＵ３６の送信機制御部５０が設定する。
【００６２】
また、送信機制御部５０は、送信波ＷｔのパターンＰｗを示す送信波パターン信号Ｓｐを距離検出部５２及び種類判別部５４に出力する。送信波パターン信号Ｓｐは、距離検出部５２における距離検出（相互相関処理）及び種類判別部５４における種類判別に用いられる。本実施形態において、送信波ＷｔのパターンＰｗは、例えば、パルス束６２の幅Ｗｂ及びパルス束周期Ｃｂを示す２値化データ（換言すると、制御信号Ｓｃのエンベロープ（包絡線）を示すパターン）である。或いは、送信波ＷｔのパターンＰｗは、制御信号Ｓｃが示すパターンと同じとしてもよい。
【００６３】
［２−３．反射波Ｗｒの受信（図２のＳ２）］
図４は、受信機４２の出力信号である反射波信号Ｓｒの一例を示す図である。上記のように、本実施形態では、送信機４０の振動子と受信機４２の振動子は同一又は共通のものである。このため、送信波Ｗｔを出力する際の送信機４０の振動子の振動を、受信機４２の振動子が検出する。従って、受信機４２の出力信号（反射波信号Ｓｒ）には、送信波Ｗｔを出力する際の送信機４０の振動子の振動が反映される。
【００６４】
なお、超音波センサ３０を複数設けた場合、ある超音波センサ３０（第１超音波センサ）の送信機４０からの送信波Ｗｔが別の超音波センサ３０（第２超音波センサ）の受信機４２で受信されることもある。
【００６５】
図４では、時点ｔ１において送信機４０の振動子から送信波Ｗｔ（超音波）の出力が開始され、時点ｔ２まで送信波Ｗｔの出力が継続される。また、時点ｔ２において送信波Ｗｔの出力を終了しても、時点ｔ３を含む所定時間は反射波信号Ｓｒが十分に下がらない。これは、いわゆる残響と呼ばれる現象であり、電気信号としての制御信号Ｓｃが停止されてからも、送信機４０の振動子が機械的に振動を継続することによって起こるものである。残響時間は、送信波Ｗｔの出力の大きさに応じて変化する。従って、制御信号Ｓｃの設定に応じて残響時間を推定又は設定することが可能である。
【００６６】
図４の時点ｔ４における反射波信号Ｓｒの上昇が、実際の反射波Ｗｒによるものである。従って、送信波Ｗｔの出力時点（時点ｔ１）から反射波Ｗｒの受信時点（時点ｔ４）までの時間（以下「遅延時間Ｔｄ」という。）を検出することにより、自車１０から検出物体１００までの距離Ｌを算出することができる。
【００６７】
すなわち、空気中を伝わる超音波の速度（音速ｃ）を一定値と仮定するとき、距離Ｌは以下の式（１）で算出することができる。
距離Ｌ＝ｃ×遅延時間Ｔｄ／２    ・・・（１）
【００６８】
なお、図示しない温度センサを設け、外気温に応じて音速ｃを補正してもよい。
【００６９】
［２−４．第１フィルタ処理（図２のＳ３）］
（２−４−１．第１フィルタ処理の概要）
第１フィルタ処理は、第１フィルタ３２が、第１反射波信号Ｓｒ１（＝反射波信号Ｓｒ）に対して行う距離検出用の信号処理である。上記のように、本実施形態の第１フィルタ３２は、第１フィルタ処理として第１バンドパスフィルタ処理及び第１エンベロープ処理を行う。
【００７０】
（２−４−２．第１バンドパスフィルタ処理）
第１バンドパスフィルタ処理（以下「第１ＢＰＦ処理」ともいう。）は、第１反射波信号Ｓｒ１（＝反射波信号Ｓｒ）のうち送信波Ｗｔの周波数（以下「送信波周波数ｆｔ」という。）及びその近傍値のみを通過させるフィルタ処理である。第１バンドパスフィルタ処理後の信号を「第１バンドパスフィルタ信号Ｓｂｐｆ１」又は「第１ＢＰＦ信号Ｓｂｐｆ１」という。また、上記にいう近傍値とは、送信波周波数ｆｔよりも大きい値及び小さい値の両方を含むことが好ましい。しかしながら、送信波周波数ｆｔよりも大きい値又は小さい値のいずれか一方のみであってもよい。或いは、第１ＢＰＦ処理は、送信波周波数ｆｔのみを通過させてもよい。
【００７１】
上記のように、本実施形態では、車両１０が比較的低速であるとき、図２の処理を実行し、車両１０が比較的高速であるとき、図２の処理を中止する。このため、第１ＢＰＦ処理での通過周波数領域を送信波周波数ｆｔ及びその近傍値としても距離Ｌの検出に十分活用可能となる。
【００７２】
上記のような第１ＢＰＦ処理を行うことで、第１反射波信号Ｓｒ１（＝反射波信号Ｓｒ）のうち送信波周波数ｆｔ及びその近傍値以外に含まれるノイズを除去し、距離検出の精度を向上することが可能となる。
【００７３】
（２−４−３．第１エンベロープ処理）
第１エンベロープ処理は、第１ＢＰＦ信号Ｓｂｐｆ１に基づいてエンベロープ（包絡線）を生成するフィルタ処理である。第１エンベロープ処理後の信号は、第１フィルタ３２からの出力信号（第１フィルタ信号Ｓｆ１）となる。
【００７４】
図５は、第１フィルタ３２の出力信号である第１フィルタ信号Ｓｆ１の一例を示す図である。図４の反射波信号Ｓｒに関連して説明したのと同様、図５の時点ｔ１１が送信波Ｗｔの出力開始時点に対応する。また、送信波Ｗｔは時点ｔ１２まで出力が継続される。時点ｔ１２〜ｔ１３の間には残響が存在する。時点ｔ１４は反射波Ｗｒの受信時点に対応する。
【００７５】
従って、時点ｔ１１〜ｔ１４までが遅延時間Ｔｄであり、遅延時間Ｔｄに基づいて自車１０から検出物体１００までの距離Ｌを算出することが可能となる（但し、本実施形態では相互相関値Ｃを用いる。）。
【００７６】
［２−５．第２フィルタ処理（図２のＳ４）］
（２−５−１．第２フィルタ処理の概要）
第２フィルタ処理は、第２フィルタ３４が、第２反射波信号Ｓｒ２（＝反射波信号Ｓｒ）に対して行う種類判別用の信号処理である。本実施形態において、第２フィルタ３４は、第２フィルタ処理としてハイパスフィルタ処理を行う。但し、後述するように、第２フィルタ３４は、ハイパスフィルタ処理の代わりに第２バンドパスフィルタ処理を行ってもよい。或いは、第２フィルタ３４は、ハイパスフィルタ処理又は第２バンドパスフィルタ処理と共に第２エンベロープ処理を行ってもよい。
【００７７】
（２−５−２．ハイパスフィルタ処理）
図６は、第２フィルタ３４の出力信号である第２フィルタ信号Ｓｆ２の一例を示す図である。ハイパスフィルタ処理（以下「ＨＰＦ処理」ともいう。）は、第２反射波信号Ｓｒ２（＝反射波信号Ｓｒ）のうち送信波Ｗｔの周波数（送信波周波数ｆｔ）よりも低い周波数（以下「ハイパス閾値ＴＨｈｐｆ」という。）以上の信号を通過させるフィルタ処理である。ハイパスフィルタ処理後の信号を「ハイパスフィルタ信号Ｓｈｐｆ」又は「ＨＰＦ信号Ｓｈｐｆ」という。
【００７８】
ハイパス閾値ＴＨｈｐｆは、第１ＢＰＦ処理での通過周波数の下限値よりも低く設定する。これは、より広い通過周波数帯で信号を受信することで検出物体１００の特徴を読み取り易くするためである。
【００７９】
上記のようなハイパスフィルタ処理を行うことで、第２反射波信号Ｓｒ２（＝反射波信号Ｓｒ）のうち低周波成分のノイズを除去し、検出物体１００の種類判別の精度を向上することが可能となる。
【００８０】
なお、図４の反射波信号Ｓｒに関連して説明したのと同様、図６の時点ｔ２１が送信波Ｗｔの出力開始時点に対応する。また、送信波Ｗｔは時点ｔ２２まで出力が継続される。時点ｔ２２〜ｔ２３の間には残響が存在する。時点ｔ２４は反射波Ｗｒの受信時点に対応する。
【００８１】
従って、時点ｔ２１〜ｔ２４までが遅延時間Ｔｄであり、時点ｔ２４から所定時間の第２フィルタ信号Ｓｆ２に検出物体１００からの反射波Ｗｒが反映される。このため、検出物体１００の種類Ｃａを特定することが可能となる。
【００８２】
［２−６．距離検出処理（図２のＳ５）］
図７は、距離検出処理のフローチャート（図２のＳ５の詳細）である。ステップＳ１１において、距離検出部５２は、送信機制御部５０から送信波ＷｔのパターンＰｗ（送信波パターン信号Ｓｐ）を取得する。本実施形態では、送信波ＷｔのパターンＰｗは、パルス束６２の幅Ｗｂ及びパルス束周期Ｃｂを示す２値化データである。例えば、パルス束６２（バースト波）が出力されている期間（すなわち、幅Ｗｂ）を「１」とし、パルス束６２が出力されていない期間を「０」とする。
【００８３】
ステップＳ１２において、距離検出部５２は、反射波Ｗｒを示す第１フィルタ信号Ｓｆ１をその値（振幅）に応じて２値化する。すなわち、図５に示すように、第１フィルタ信号Ｓｆ１の値（振幅）についての閾値ＴＨｓｆ１を設定し、値が閾値ＴＨｓｆ１を上回る場合、「１」とし、値が閾値ＴＨｓｆ１を下回る場合、「０」とする。なお、ここでは閾値ＴＨｓｆ１が固定値であることを前提としているが、特開２００９−２２２４４５号公報の段落［００１６］及び図４に示されるように、閾値ＴＨｓｆ１を可変値としてもよい。
【００８４】
ステップＳ１３において、距離検出部５２は、送信波ＷｔのパターンＰｗ（２値化データ）と反射波Ｗｒ（第１フィルタ信号Ｓｆ１）の２値化データとに基づいて相互相関値Ｃを算出する。相互相関値Ｃは、以下の式（２）を用いて算出する。
【００８５】
【数１】
2014232067.tif 000003
【００８６】
式（２）において、Ｔ（ｋ）は、送信波Ｗｔの２値化データの値（送信波ＷｔのパターンＰｗ）である。Ｒ（ｋ＋ｌ）は、反射波Ｗｒ（第１フィルタ信号Ｓｆ１）の２値化データの値である。ｌは、反射波信号Ｓｒ（第１フィルタ信号Ｓｆ１）のシフト数（送信波Ｗｔの出力開始時点からのずれ）、すなわち、遅延時間Ｔｄを示す。或いは、ｌは、自車１０から検出物体１００までの距離Ｌを示すものとしてもよい。Ｎｄは、相互相関値Ｃの１演算周期分のサンプリング数である。
【００８７】
相互相関値Ｃの算出の更なる詳細については、例えば、特開２００９−２２２４４５号公報を参照されたい。
【００８８】
図７のステップＳ１４において、距離検出部５２は、ステップＳ１３で算出した相互相関値Ｃに基づいて検出物体１００までの距離Ｌを算出する。例えば、式（２）のｌが遅延時間Ｔｄを示すものとして設定した場合、距離検出部５２は、相互相関値Ｃが最大値となるシフト数ｌ（以下「シフト数ｌｍａｘ」という。）を特定し、シフト数ｌｍａｘを遅延時間Ｔｄに置換する。
【００８９】
また、遅延時間Ｔｄへの置換をするため、距離検出部５２は、１シフトに対応する時間を予め設定しておく。そして、ここで求めた遅延時間Ｔｄを上記式（１）に代入して距離Ｌを算出する。
【００９０】
なお、上記式（１）において右辺の変数が遅延時間Ｔｄのみであるとすると、シフト数ｌｍａｘが特定された段階で距離Ｌは一義的に決まる。そこで、距離検出部５２は、１シフトに対応する時間を予め設定しておく代わりに、１シフトに対応する距離Ｌを予め設定しておいてもよい。
【００９１】
図８は、遅延時間Ｔｄ及び距離Ｌと相互相関値Ｃとの関係の一例を示す図である。図８では、遅延時間ＴｄがＴｄ１のとき（距離ＬがＬ１のとき）の相互相関値Ｃが最も大きい。このため、距離検出部５２は、遅延時間ＴｄをＴｄ１と判定する又は距離ＬをＬ１と判定する。
【００９２】
［２−７．種類判別処理（図２のＳ６）］
図９は、種類判別処理のフローチャート（図２のＳ６の詳細）である。ステップＳ２１において、種類判別部５４は、距離検出部５２から遅延時間Ｔｄ又は距離Ｌを取得する。遅延時間Ｔｄ又は距離Ｌのいずれを取得するかは、距離検出部５２において遅延時間Ｔｄを算出しているか否かによって決まる。すなわち、距離検出部５２において遅延時間Ｔｄを算出している場合、種類判別部５４は遅延時間Ｔｄを取得する。距離検出部５２において遅延時間Ｔｄを算出していない場合（すなわち、シフト数ｌｍａｘから直接距離Ｌを算出している場合）、種類判別部５４は距離Ｌを取得する。
【００９３】
ステップＳ２２において、種類判別部５４は、ステップＳ２１で取得した遅延時間Ｔｄ又は距離Ｌに基づいて第２フィルタ信号Ｓｆ２におけるサンプリング範囲Ｒｓを設定する。
【００９４】
すなわち、ステップＳ２１で遅延時間Ｔｄを取得した場合、種類判別部５４は、第２フィルタ信号Ｓｆ２において送信波Ｗｔが出力された時点（例えば、図６のｔ２１）に対応する位置（送信波出力開始位置）を特定する。当該送信波出力開始位置の特定は、例えば、上述した送信機制御部５０からの送信波パターン信号Ｓｐを種類判別部５４に入力することにより判定することができる。
【００９５】
そして、種類判別部５４は、第２フィルタ信号Ｓｆ２のうち送信波出力開始位置から遅延時間Ｔｄ後の位置（図６の時点ｔ２４）を反射波受信開始位置として特定する。
【００９６】
次いで、種類判別部５４は、反射波受信開始位置からパルス束６２の幅Ｗｂ又は幅Ｗｂに余裕分を加えた範囲の間（時点ｔ２４〜ｔ２５）をサンプリング範囲Ｒｓとして設定する。
【００９７】
一方、上記式（１）を変形すると、下記の式（３）を導くことができる。
遅延時間Ｔｄ＝（距離Ｌ×２）／ｃ    ・・・（３）
【００９８】
そこで、ステップＳ２１で距離Ｌを取得した場合、種類判別部５４は、上記式（３）を用いて距離Ｌから遅延時間Ｔｄを算出する。その後の処理は、ステップＳ２１で遅延時間Ｔｄを取得した場合と同じである。
【００９９】
ステップＳ２３において、種類判別部５４は、サンプリング範囲Ｒｓについて第２エンベロープ処理を実行する。第２エンベロープ処理は、第２フィルタ３４からの第２フィルタ信号Ｓｆ２に基づいてエンベロープ（包絡線）を生成するフィルタ処理である。
【０１００】
図１０は、種類判別部５４において生成する第２エンベロープ信号Ｓｅｎｖ２の一例を示す図である。第２エンベロープ処理は、第１フィルタ３２における第１エンベロープ処理と同様であり、第２エンベロープ処理後の信号（第２エンベロープ信号Ｓｅｎｖ２）の波形は、第１フィルタ信号Ｓｆ１（図５）と同様である。但し、上記のように、第２エンベロープ処理は、サンプリング範囲Ｒｓに対してのみ行われる。このため、種類判別部５４における演算負荷を軽減することが可能となる。
【０１０１】
なお、図４の反射波信号Ｓｒに関連して説明したのと同様、図１０の時点ｔ３１が送信波Ｗｔの出力開始時点に対応する。また、送信波Ｗｔは時点ｔ３２まで出力が継続される。時点ｔ３２〜ｔ３３の間には残響が存在する。時点ｔ３４は反射波Ｗｒの受信時点に対応する。
【０１０２】
従って、時点ｔ３１〜ｔ３４までが遅延時間Ｔｄであり、時点ｔ３４から所定時間（ｔ３４〜ｔ３５）の第２エンベロープ信号Ｓｅｎｖ２に検出物体１００からの反射波Ｗｒが反映される。本実施形態では、前記所定時間に対応させてサンプリング範囲Ｒｓを設定する。このため、サンプリング範囲Ｒｓのエンベロープを用いて検出物体１００の種類Ｃａを特定することが可能となる。
【０１０３】
上記のように、図１０において時点ｔ３４〜ｔ３５以外の範囲については第２エンベロープ処理を行わず、第２エンベロープ信号Ｓｅｎｖ２は生成しない。
【０１０４】
図９に戻り、ステップＳ２４において、種類判別部５４は、エンベロープ処理で得られたエンベロープについて検出物体１００の種類Ｃａを判別するためのパターンマッチングを行う。当該パターンマッチングは、例えば、特許文献１に記載のものを用いることができる。
【０１０５】
ステップＳ２５において、種類判別部５４は、ステップＳ２４の結果を用いて検出物体１００の種類Ｃａを判別する。
【０１０６】
３．本実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、受信機４２の出力信号（反射波信号Ｓｒ）のうち距離検出部５２が判定した距離Ｌ又は遅延時間Ｔｄに対応する一定範囲をサンプリング範囲Ｒｓとして抽出し、サンプリング範囲Ｒｓを対象として検出物体１００の種類Ｃａを判別する（図９及び図１０）。このため、検出物体１００の種類判別のタイミングを適切に設定し、検出物体１００の種類判別のための演算負荷を軽減することが可能となる。
【０１０７】
本実施形態において、物体検出装置１２は、受信機４２からの出力信号（第１反射波信号Ｓｒ１）に対して第１バンドパスフィルタ処理を行う第１フィルタ３２と、受信機４２からの出力信号（第２反射波信号Ｓｒ２）に対してハイパスフィルタ処理又は第２バンドパスフィルタ処理を行う第２フィルタ３４とを備える（図１）。また、第１フィルタ３２の通過周波数範囲は、送信波周波数ｆｔのみ又は送信波周波数ｆｔ及びその近傍の周波数であり、第２フィルタ３４の通過周波数範囲は、第１フィルタ３２の通過周波数範囲よりも広い。さらに、距離検出部５２は、第１フィルタ３２からの出力信号（第１フィルタ信号Ｓｆ１）に基づいて距離Ｌを算出する。さらにまた、種類判別部５４は、第２フィルタ３４からの出力信号（第２フィルタ信号Ｓｆ２）に基づいて検出物体１００の種類Ｃａを判別する。
【０１０８】
上記によれば、検出物体１００までの距離Ｌを判定する際は、第１反射波信号Ｓｒ１のうち送信波周波数ｆｔと同じ周波数の成分又は及び送信波周波数ｆｔ及びその近傍の周波数と同じ周波数の成分を用いる。このため、相対的に狭い周波数範囲を用いることでノイズを防止し易くして、検出物体１００までの距離Ｌの判定精度を向上することが可能となる。
【０１０９】
また、検出物体１００の種類Ｃａを判別する際は、第２反射波信号Ｓｒ２のうち第１フィルタ３２よりも広い周波数範囲の成分を用いる。このため、検出物体１００の種類Ｃａを判別し易くすることが可能となる。
【０１１０】
本実施形態において、第１フィルタ３２は、受信機４２からの出力信号（第１反射波信号Ｓｒ１）に対して、第１ＢＰＦ処理と共に第１エンベロープ処理を行い、距離検出部５２は、送信波パターン信号Ｓｐと第１フィルタ信号Ｓｆ１とに基づく相互相関値Ｃを算出し、算出した相互相関値Ｃに基づき距離Ｌを算出する（図７）。これにより、受信機４２からの出力信号（反射波信号Ｓｒ）を用いて検出物体１００の種類Ｃａを判別する構成であっても、検出物体１００までの距離Ｌをさらに精度良く判定することが可能となる。
【０１１１】
本実施形態において、物体検出装置１２は、物体検出装置１２が搭載された車両１０（移動体）の車速Ｖ（移動速度）を検出する車速センサ１８（速度検出部）を備える（図１）。また、距離検出部５２は、距離Ｌの検出を行うか否かを判定する車速閾値ＴＨｖを設定する。そして、距離検出部５２は、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを下回るとき、距離Ｌの検出を実行し、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを上回るとき、距離Ｌの検出を中止する。さらに、種類判別部５４は、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを下回るとき、検出物体１００の種類判別を実行し、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを上回るとき、種類判別を中止する。
【０１１２】
車両１０等の移動体において相互相関値Ｃを用いて距離Ｌを検出する場合、移動体の移動に伴うドップラー効果より相互相関値Ｃに誤差が生じる可能性がある。本実施形態によれば、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを下回るとき、すなわち、車速Ｖが相対的に低いとき、相互相関値Ｃを用いて検出物体１００までの距離Ｌの検出を行うと共に、当該距離Ｌ又は当該距離Ｌの算出に用いる遅延時間Ｔｄを利用する検出物体１００の種類判別を行う。このため、車両１０において相互相関値Ｃを用いる場合でも、距離Ｌの検出及び検出物体１００の種類判別の精度を比較的高く保つことが可能となる。
【０１１３】
一方、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを上回るとき、すなわち、車速Ｖが相対的に高いとき、相互相関値Ｃを用いての距離Ｌの検出及び検出物体１００の種類判別を中止する。このため、相互相関値Ｃの精度が担保されない場合には、距離Ｌの検出及び検出物体１００の種類判別を中止することが可能となる。
【０１１４】
本実施形態では、受信機４２からの出力信号（第１反射波信号Ｓｒ１）に対して距離検出用の第１フィルタ処理を行って生成される第１フィルタ信号Ｓｆ１と種類判別用の第２フィルタ処理を行って生成される第２フィルタ信号Ｓｆ２の２系統に分けて用いる。このため、距離Ｌの検出及び検出物体１００の種類判別それぞれに適したフィルタ処理（信号処理）を行うことが可能となる。
【０１１５】
また、上記のように２系統に分ける場合、種類判別用の第２フィルタ信号Ｓｆ２全体を対象として検出物体１００の種類判別を行うと、演算負荷が相対的に大きくなってしまう。本実施形態によれば、種類判別用の第２フィルタ信号Ｓｆ２のうち距離検出部５２が検出した遅延時間Ｔｄ又は距離Ｌに対応する一定範囲をサンプリング範囲Ｒｓとして抽出し、サンプリング範囲Ｒｓを対象として検出物体１００の種類Ｃａを判別する。このため、検出物体１００の種類判別のタイミングを適切に設定し、検出物体１００の種類判別のための演算負荷を軽減することが可能となる。
【０１１６】
さらに、受信機４２の出力信号（反射波信号Ｓｒ）にある種のノイズ（超音波センサ３０の残響、暗電流等）が乗る可能性があり、距離Ｌの検出時の処理（相互相関処理）により当該ノイズを効果的に除去できるが、相互相関処理後の信号を対象として種類判別を行えない（図８参照）。本実施形態によれば、そのような場合であっても、距離検出部５２が検出した遅延時間Ｔｄ又は距離Ｌを、種類判別部５４による検出物体１００の種類Ｃａの判別に反映することが可能となる。従って、距離Ｌの検出を精度良く行いつつ、種類判別の負荷軽減及び精度向上を実現することが可能となる。
【０１１７】
Ｂ．変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
【０１１８】
１．適用対象
上記実施形態では、物体検出装置１２を車両１０に適用したが、これに限らず、別の対象に適用してもよい。例えば、物体検出装置１２を船舶や航空機等の移動体に用いることもできる。或いは、物体検出装置１２を、ロボット、セキュリティ用監視装置又は家電製品に適用してもよい。
【０１１９】
２．物体検出装置１２の構成
［２−１．全体］
上記実施形態では、物体検出装置１２の出力としての距離Ｌ及び検出物体１００の種類Ｃａを車両挙動安定ＥＣＵ２０及びＥＰＳ  ＥＣＵ２２で用いたが、それ以外の用途で用いることも可能である。例えば、車両１０の駐車支援又は誤発進防止にも用いることができる。
【０１２０】
上記実施形態では、超音波である送信波Ｗｔ及び反射波Ｗｒを使用する超音波センサ３０を用いたが、例えば、距離検出処理で算出した遅延時間Ｔｄ又は距離Ｌを種類判別処理で用いるとの観点からすれば、ミリ波レーダ、レーザレーダ等のセンサを用いることもできる。
【０１２１】
［２−２．第１フィルタ３２、第２フィルタ３４及び物体検出ＥＣＵ３６の構成］
上記実施形態では、第１フィルタ３２及び第２フィルタ３４をアナログ回路で構成し、送信機制御部５０、距離検出部５２及び種類判別部５４をデジタル回路で構成することを前提に説明した。しかしながら第１フィルタ３２及び／又は第２フィルタ３４をデジタル回路で構成してもよい。また、送信機制御部５０、距離検出部５２及び種類判別部５４の一部についてはアナログ回路で構成してもよい。
【０１２２】
［２−３．物体検出ＥＣＵ３６の制御］
上記実施形態では、距離検出処理において相互相関値Ｃを算出したが、例えば、距離検出処理で算出した遅延時間Ｔｄ又は距離Ｌを種類判別処理で用いるとの観点からすれば、これに限らない。例えば、距離検出処理において、第１フィルタ信号Ｓｆ１の振幅が振幅閾値を超えている間を遅延時間Ｔｄとして算出することも可能である。この場合、送信機制御部５０から距離検出部５２への送信波パターン信号Ｓｐの送信は不要となる。
【０１２３】
上記実施形態では、距離検出処理において第１エンベロープ処理を行ったが、例えば、距離Ｌを検出する観点からすれば、第１エンベロープ処理を行わない構成も可能である。この場合、相互相関値Ｃを算出するためには、送信機制御部５０から距離検出部５２へ送信される送信波パターン信号Ｓｐは、例えば、制御信号Ｓｃそのものを用いることも可能である。
【０１２４】
上記実施形態では、種類判別処理において第２エンベロープ処理を行ったが、例えば、検出物体１００の種類Ｃａを判別する観点からすれば、第２エンベロープ処理を行わない構成も可能である。この場合、例えば、第２フィルタ信号Ｓｆ２に基づいて検出物体１００の種類Ｃａを判別してもよい。
【０１２５】
上記実施形態では、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを上回る場合、距離検出処理及び種類判別処理を中止したが、車速Ｖが車速閾値ＴＨｖを上回る場合に、距離検出処理及び種類判別処理を行ってもよい。この場合、ドップラー効果を補正する処理を車速Ｖに応じて行うこともできる。なお、そのような補正をする場合、車速閾値ＴＨｖを設けず、車速Ｖに応じて補正する構成も可能である。
【０１２６】
上記実施形態では、検出物体１００の種類判別のための第２エンベロープ処理を種類判別部５４で行ったが、例えば、距離検出処理で算出した遅延時間Ｔｄ又は距離Ｌを種類判別処理で用いるとの観点からすれば、第２フィルタ３４で第２エンベロープ処理を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１２７】
１０…車両（移動体）                      １２…物体検出装置
１８…車速センサ（速度検出部）            ３２…第１フィルタ
３４…第２フィルタ                        ４０…送信機
４２…受信機                              ５２…距離検出部
５４…種類判別部                          １００…検出物体（物体）
Ｃ…相互相関値                            ｆｔ…送信波周波数
Ｌ…検出物体までの距離                    Ｒｓ…サンプリング範囲
Ｓｆ１…第１フィルタ信号（第１フィルタからの出力信号）
Ｓｆ２…第２フィルタ信号（第２フィルタからの出力信号）
Ｓｐ…送信波パターン信号                  Ｓｒ…反射波信号
Ｓｒ１…第１反射波信号                    Ｓｒ２…第２反射波信号
Ｔｄ…遅延時間                            ＴＨｖ…車速閾値（速度閾値）
Ｖ…車速（移動速度）                      Ｗｒ…反射波
Ｗｔ…送信波
【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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【図１０】
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