(57)【要約】【課題】物体検出装置において、反射波の振幅の経時変化における極大値以外の特徴に基づいて、車両が回避すべき壁等の物体と車両が回避する必要のない段差部とを区別する技術を提供する。【解決手段】物体検出装置は、送信波が物体に当たって反射したことによって生じる反射波の振幅の経時変化において、振幅が最大値になった後に低下する立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きいか否かを判定する。そして、立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きいと判定したことに基づいて、当該物体を回避すべき物体として扱うため、当該物体を報知装置に報知させる。そして制御ＥＣＵ４は、立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きくないと判定したことに基づいて、当該物体を低い段差として扱うため、当該物体を報知対象から除隊する。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信波が物体に当たって反射したことによって生じる反射波を受信する受波器（１１）と、
前記受波器が受波した前記反射波の振幅の経時変化において、前記振幅が最大値になった後に低下する立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きいか否かを判定する判定部（１３０、１４０）と、
前記立ち下がり部の振幅が前記所定基準を超えて大きいと前記判定部が判定したことに基づいて、前記物体を回避すべき物体として扱う処理を行う処理部（１４２、１４６、１５０、１６０）とを備える物体検出装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記立ち下がり部の前において前記振幅が増大して第１の値になった時点から、前記立ち下がり部において前記振幅が低下して第２の値になるまでの時間（Ｔ１）が、基準長（Ｔ２＋Ｔ３）よりも長いことに基づいて、前記立ち下がり部の振幅が前記所定基準を超えて大きいと判定する請求項１に記載の物体検出装置。
【請求項３】
前記受波器は、前記送信波の送信が終了してから所定の基準間隔以内に送信され始めた追加送信波が物体に当たって反射したことによって生じる追加反射波を受波し、
前記判定部は、
前記反射波と前記追加反射波とが合成された合成波の振幅の経時変化において、参照値以上となる２つの極大値の間の期間における振幅に基づいて、前記立ち下がり部の振幅が前記所定基準を超えて大きいか否かを判定する請求項１または２に記載の物体検出装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記間の期間における極小値が判定値を超えることに基づいて、前記立ち下がり部の振幅が前記所定基準を超えて大きいと判定する請求項３に記載の物体検出装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記振幅の最大の極大値と前記振幅の２番目に大きい極大値との比が所定範囲内である場合に、前記間の期間における振幅に基づいて、前記立ち下がり部の振幅が前記所定基準を超えて大きいか否かを判定する請求項３または４に記載の物体検出装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記最大値が規定値（Ｉａ）より大きいことに基づいて、前記立ち下がり部の振幅が前記所定基準を超えて大きいか否かを判定し、前記最大値が前記規定値（Ｉａ）より大きいことに基づいて、前記立ち下がり部の振幅が前記所定基準を超えて大きいか否かを判定しない請求項１ないし５のいずれか１つに記載の物体検出装置。
【請求項７】
前記処理部は、前記立ち下がり部の振幅が前記所定基準を超えて大きいと前記判定部が判定した回数が比較値を超えていることに基づいて、前記物体を回避すべき物体として扱う処理を行い、前記立ち下がり部の振幅が前記所定基準を超えて大きいと前記判定部が判定した回数が前記比較値を超えていないことに基づいて、前記物体を回避すべき物体として扱わない請求項１ないし６のいずれか１つに記載の物体検出装置。
【請求項８】
前記立ち下がり部は第１立ち下がり部であり、
前記所定基準は第１所定基準であり、
前記受波器は第１受波器であり、
前記第１受波器は、前記送信波を送信し、
前記第１受波器とは異なる位置に配置された第２受波器（１１）も、前記反射波を受波し、
前記判定部は、前記第１立ち下がり部の振幅が前記第１所定基準を超えて大きいか否かを判定すると共に、前記第２受波器が受波した前記反射波の振幅の経時変化において、前記振幅が最大値になった後の第２立ち下がり部の振幅が、第２所定基準を超えて大きいか否かを判定し、
前記処理部は、前記第１立ち下がり部の振幅が前記第１所定基準を超えて大きく、かつ前記第２立ち下がり部の振幅が前記第２所定基準を超えて大きいと前記判定部が判定したことに基づいて、前記物体を回避すべき物体として扱う処理を行い、前記第１立ち下がり部の振幅が前記第１所定基準を超えて大きいこと、および、前記第２立ち下がり部の振幅が前記第２所定基準を超えて大きいことの、どちらか一方または両方が成立しないことに基づいて、前記物体を回避すべき物体として扱わない請求項１ないし７のいずれか１つに記載の物体検出装置。
【請求項９】
前記所定基準は複数の所定基準のうちの１つの所定基準であり、
前記受波器は複数の受波器のうちの第１受波器であり、
前記第１受波器は、前記送信波を送信し、
前記複数の受波器のうち、前記第１受波器以外のすべての受波器（１１）も、前記反射波を受波し、
前記判定部は、前記複数の受波器の各々が受波した前記反射波の振幅の経時変化において、当該振幅が最大値になった後の立ち下がり部のうち対応する立ち下がり部の振幅が、前記複数の所定基準のうち対応する所定基準を超えて大きい場合、複数の増加値のうち対応する増加値だけ段差カウントを増大させ、前記対応する立ち下がり部の振幅が前記対応する所定基準を超えて大きくない場合、複数の減少値のうち対応する減少値だけ段差カウントを減少させ、
前記判定部は、前記複数の受波器が受波した前記反射波の振幅の経時変化のすべてにおいて、当該振幅が最大値になった後の立ち下がり部のうち対応する立ち下がり部の振幅が、前記複数の所定基準のうち対応する所定基準を超えて大きい場合、前記複数の増加値の総和よりも大きい値だけ前記段差カウントを増大させ、
前記処理部は、前記段差カウントが比較値より大きくないことに基づいて、前記物体を回避すべき物体として扱う処理を行い、前記段差カウントが比較値より大きいことに基づいて、前記物体を回避すべき物体として扱わない請求項１ないし７のいずれか１つに記載の物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の周囲の物体を検出して乗員に報知する技術において、車両が回避する必要のない程度に低い段差部を乗員に報知することは、無駄な報知になる可能性がある。特許文献１には、送信波が物体に当たった反射することで生じた反射波の経時変化において、振幅の極大値の個数に基づいて、段差部が物体であるか否かを判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／０１３０５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者は、鋭意検討により、車両が回避すべき壁等の物体から反射波が来る場合でも、振幅の経時変化における極大値が複数になるとは限らないことを見出した。なぜなら、例えば壁からの反射波は複数の反射波から構成される合成波であり、それらが干渉し強め合ったり弱めあったりするためである。
【０００５】
本発明は上記点に鑑み、物体検出装置において、反射波の振幅の経時変化における極大値以外の特徴に基づいて、車両が回避すべき壁等の物体と車両が回避する必要のない段差部とを区別する技術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】
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、送信波が物体に当たって反射したことによって生じる反射波を受信する受波器（１１）と、前記受波器が受波した前記反射波の振幅の経時変化において、前記振幅が最大値になった後に低下する立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きいか否かを判定する判定部（１３０、１４０）と、前記立ち下がり部の振幅が前記所定基準を超えて大きいと前記判定部が判定したことに基づいて、前記物体を回避すべき物体として扱う処理を行う処理部（１４０、１４２、１４６、１５０、１６０）と、を備える物体検出装置である。
【０００７】
このように、物体検出装置は、立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きいことに基づいて、物体を回避すべき物体として扱う。したがって、物体検出装置は、反射波の振幅の経時変化における極大値以外の、立ち下がり部の特徴に基づいて、車両が回避すべき壁等の物体と車両が回避する必要のない段差部とを区別することができる。
【０００８】
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載されて当該用語の例となる具体物等との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態における車両用障害物検出装置の構成図である。
【図２】超音波センサの配置を示す図である。
【図３】超音波センサの構成図である。
【図４】メイン処理のフローチャートである。
【図５】各グループの送受信処理における超音波センサの使用状況を示す図である。
【図６】送受信処理のフローチャートである。
【図７】段差検出処理のフローチャートである。
【図８】超音波センサの制御部が実行する処理のフローチャートである。
【図９】低い段差部によって生じた反射波と壁によって生じた反射波の振幅の経時変化を示すグラフである。
【図１０】低い段差部によって生じた反射波と壁によって生じた反射波の振幅の経時変化を示すグラフである。
【図１１】低い段差から反射波が出る場合を示す模式図である。
【図１２】壁から反射波が出る場合を示す模式図である。
【図１３】反射波の振幅および規格化された送信波の経時変化を示すグラフである。
【図１４】第２実施形態において超音波センサの制御部が実行する処理のフローチャートである。
【図１５】段差検出処理のフローチャートである。
【図１６】送信波の振幅の経時変化を示すグラフである。
【図１７】反射波の振幅の経時変化を示すグラフである。
【図１８】第３実施形態における段差検出処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の車両用物体検出装置は、車両に搭載され、右超音波センサ１Ｒ、中央右超音波センサ１ＲＣ、中央左超音波センサ１ＬＣ、左超音波センサ１Ｌ、制御ＥＣＵ４、報知装置５を有している。
【００１１】
右超音波センサ１Ｒ、中央右超音波センサ１ＲＣ、中央左超音波センサ１ＬＣ、左超音波センサ１Ｌは、図２に示すように、車両の前端部のバンパに配置されている。より具体的には、前端左角に左超音波センサ１Ｌ、前端中央部分における左側に中央左超音波センサ１ＬＣ、前端中央部分における右側に中央右超音波センサ１ＲＣ、前端右角に右超音波センサ１Ｒが配置されている。
【００１２】
これら右超音波センサ１Ｒ、中央右超音波センサ１ＲＣ、中央左超音波センサ１ＬＣ、左超音波センサ１Ｌの、車両の上下方向における位置、すなわち高さや設置角度は、すべて車両中心線に対して左右対称である。したがって、そうでない場合に比べて、右超音波センサ１Ｒ、中央右超音波センサ１ＲＣ、中央左超音波センサ１ＬＣ、左超音波センサ１Ｌの、見栄えは良い。
【００１３】
右超音波センサ１Ｒは、車両の右斜め前方の空間領域の障害物を検知可能である。中央右超音波センサ１ＲＣは、車両の前方中央やや右側の空間領域の障害物を検知可能である。中央左超音波センサ１ＬＣは、車両の前方中央やや左側の空間領域の障害物を検知可能である。左超音波センサ１Ｌは、車両の左斜め前方の空間領域の障害物を検知可能である。中央右超音波センサ１ＲＣが障害物を検知可能な領域の一部と、中央左超音波センサ１ＬＣが障害物を検知可能な領域の一部は、重なる。
【００１４】
右超音波センサ１Ｒ、中央右超音波センサ１ＲＣ、中央左超音波センサ１ＬＣ、左超音波センサ１Ｌの各々は、図３に示すように、マイクロホン１１、送信回路１２、受信回路１３、制御部１４、通信インターフェース１５を有している。
【００１５】
マイクロホン１１は、送信回路１２から印加されたパルス信号に応じて振動することで超音波である送信波を発生させ、その送信波を外部に送信する。またマイクロホン１１は、外部から入ってくる超音波を受信する。なお、マイクロホン１１の指向性は、車両上下方向に対してもよりも、車両上下方向に直交する面内において、より狭い指向性を有している。マイクロホン１１は、受波器に対応する。
【００１６】
マイクロホン１１は、受信した超音波を電気信号に変換して受信回路１３に出力する。マイクロホン１１が受信する超音波は、上述の送信波が障害物に当たって反射したことによって生じた反射波である場合もあれば、他の超音波である場合もある。例えば、マイクロホン１１が受信する超音波は、自らが属する超音波センサ以外の超音波センサの送信波が障害物に当たって反射したことによって生じた反射波である場合もある。
【００１７】
送信回路１２は、制御部１４から送信指示信号が入力された場合に電気信号であるパルス信号を生成し、そのパルス信号をマイクロホン１１に出力する。マイクロホン１１は、このパルス信号により駆動させられて、パルス信号と同じ周波数の送信波を送信する。
【００１８】
受信回路１３は、マイクロホン１１から入力された電気信号に対して、増幅およびＡ／Ｄ変換を行い、増幅およびＡ／Ｄ変換後の信号（以下、反射波信号という）を、制御部１４に出力する。
【００１９】
制御部１４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を備えたマイクロコンピュータである。ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリは、それぞれ、非遷移的実体的記憶媒体である。
【００２０】
制御部１４は、制御ＥＣＵ４から送信された送信命令を通信インターフェース１５から取得した場合に、送信指示信号を送信回路１２に出力する。また、制御部１４は、制御ＥＣＵ４から送信された受信命令を通信インターフェース１５から取得することもある。受信命令は、送信波の送信は行わずに、受信のみを行うことを指示する命令である。なお、受信命令を受信した超音波センサの隣にある超音波センサが送信波を送信する。
【００２１】
また、制御部１４は、送信波の送信タイミングからセンサ出力閾値以上の受信レベルの反射波を受信するタイミングまでの時間差に基づいて、物体までの距離を算出する。この時間差に音速を乗じた値の１／２が障害物までの距離である。このようにして検出された距離を、以下、検知距離という。制御部１４は、算出した検知距離を制御ＥＣＵ４に送信する。
【００２２】
上記時間差を算出するために用いる上記送信タイミングとしては、制御部１４が送信命令または受信命令を最後に取得した時点が用いられる。したがって、送信波の送信タイミングは、この制御部１４と同じ超音波センサに属するマイクロホン１１による送信波の送信タイミングである場合もあれば、この制御部１４と異なる超音波センサに属するマイクロホン１１による送信波の送信タイミングである場合もある。
【００２３】
センサ出力閾値以上の反射波を受信した時点は、送信波の送信が終わったタイミング後の反射波の検出開始タイミングから始まる反射波検出期間において、最初に、反射波信号がセンサ出力閾値を超えた時点とする。
【００２４】
送信命令を受信した制御部１４においては、送信波の送信が終わったタイミングとして、送信回路１２からマイクロホン１１へのパルス波の出力が終了したタイミングが用いられる。受信命令を受信した制御部１４においては、送信波の送信が終わったタイミングとして、受信命令を受信してからあらかじめ定められた期間が経過した期間が用いられる。
【００２５】
ここで、送信終了タイミングから反射波の検出開始タイミングまでの時間は、あらかじめ定められた残響時間である。残響は、マイクロホン１１が送信波を出力したことに起因して、送信波の出力後もマイクロホン１１を構成する振動板が振動することをいう。
【００２６】
通信インターフェース１５は、制御部１４が算出した検知距離を、制御ＥＣＵ４の通信インターフェース４０に送信する。また、通信インターフェース１５は、制御ＥＣＵ４の通信インターフェース４０が送信した送信命令、受信命令を受信して、その送信命令、受信命令を制御部１４に出力する。
【００２７】
制御ＥＣＵ４は、図１に示すように、通信インターフェース４０、制御部４１を有している。通信インターフェース４０は、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌの通信インターフェース１５と通信するためのインターフェース回路である。
【００２８】
制御部４１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を備えたマイクロコンピュータである。ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリは、それぞれ、非遷移的実体的記憶媒体である。
【００２９】
報知装置５は、制御ＥＣＵ４によって制御され、画像および音のうち一方または両方で、車両の車室内にいる乗員に報知を行う。
【００３０】
以下、各超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌの制御部１４が実現する処理および制御ＥＣＵ４が実現する処理について説明する。制御部４１が所定のプログラムを実行することで、制御ＥＣＵ４は、図４に示すメイン処理を実行する。制御ＥＣＵ４は、メイン処理の１回分において、まずステップ１００で、グループＧ１送受信処理を行い、続いてステップ２００でグループＧ２送受信処理を行う。ステップ２００の後は、ステップ１００に戻る。
【００３１】
グループＧ１送受信処理、グループＧ２送受信処理の各々で、制御ＥＣＵ４は、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌのうち少なくとも１個の超音波センサから送信波を送出させ、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌのうち３個の超音波センサで反射波の受信を試みる。
【００３２】
具体的には、図５に示すように、制御ＥＣＵ４は、グループＧ１送受信処理では、中央右超音波センサ１ＲＣが送信波を送信し、右超音波センサ１Ｒ、中央右超音波センサ１ＲＣ、および中央左超音波センサ１ＬＣがこの送信波に起因する反射波を受信するように制御する。つまり、グループＧ１送受信処理では、中央右超音波センサ１ＲＣが直接波の受信に用いられ、右超音波センサ１Ｒおよび中央左超音波センサ１ＬＣが間接波の受信に用いられる。
【００３３】
また、制御ＥＣＵ４は、グループＧ２送受信処理では、中央左超音波センサ１ＬＣが送信波を送信し、中央右超音波センサ１ＲＣ、中央左超音波センサ１ＬＣ、および左超音波センサ１Ｌがこの送信波に起因する反射波を受信するように制御する。つまり、グループＧ３送受信処理では、中央左超音波センサ１ＬＣが直接波の受信に用いられ、中央右超音波センサ１ＲＣおよび左超音波センサ１Ｌが間接波の受信に用いられる。
【００３４】
なお、或る超音波センサから送信された送信波が障害物で反射して反射波が生じ、その反射波が当該送信波の送信元の超音波センサで受信された場合、その反射波は直接波である。また、或る超音波センサから送信された送信波が障害物で反射して反射波が生じ、その反射波が当該送信波の送信元でない超音波センサで受信された場合、その反射波は間接波である。
【００３５】
制御ＥＣＵ４は、これらグループＧ１送受信処理、グループＧ２送受信処理の各々において、図６に示す送受信処理を実行する。図６に示す送受信処理は、制御部４１が所定のプログラムを実行することにより実現する。なお、図７は、送受信処理の一部である段差検出処理のフローチャートである。
【００３６】
まず、制御ＥＣＵ４は、ステップ１１０で、受信命令のみを、または送信命令と受信命令の両方を、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌのいずれかに送信する。送信命令の送信対象は、今回の送受信処理において直接波の受信に用いられるすべての超音波センサである。受信命令の送信対象は、今回の送受信処理において間接波の受信に用いられるすべての超音波センサである。
【００３７】
例えば、グループＧ１送受信処理では、送信命令の送信対象は中央右超音波センサ１ＲＣのみであり、受信命令の送信対象は右超音波センサ１Ｒ、中央左超音波センサ１ＬＣのみである。また例えば、グループＧ２送受信処理では、送信命令の送信対象は中央左超音波センサ１ＬＣのみであり、受信命令の送信対象は中央右超音波センサ１ＲＣおよび左超音波センサ１Ｌのみである。これにより、送信命令の送信対象の超音波センサの各々においては、制御部１４が通信インターフェース１５を介して送信命令を取得する。
【００３８】
超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌの各々において、制御部１４は、図８に示す処理を実行する。制御部１４は、まずステップ２０５で送信命令を制御ＥＣＵ４から受信したか否かを判定し、受信していなければステップ２１０に進み、受信していればステップ２１５に進む。また制御部１４は、ステップ２１０で受信命令を制御ＥＣＵ４から受信したか否かを判定し、受信していなければステップ２０５に戻り、受信していればステップ２２０に進む。
【００３９】
したがって、制御部１４は、送信命令も受信命令も受信しない場合は、ステップ２０５、２１０を繰り返す。そして、送信命令の送信対象の超音波センサの各々においては、制御部１４が、ステップ２０５、２１０の繰り返し中に、通信インターフェース１５を介して送信命令を取得すると、ステップ２０５からステップ２１５に進む。
【００４０】
制御部１４は、ステップ２１５では、同じ超音波センサに属する送信回路１２に送信指示信号を出力する。これにより、当該送信回路１２は、パルス信号を生成し、同じ超音波センサに属するマイクロホン１１に当該パルス信号を出力する。当該マイクロホン１１は、このパルス信号により駆動させられて、送信波を送信する。駆動させられるパルス数は例えば８〜４０程度であり、周波数は４０〜７０ｋＨｚ程度である。この送信波が、車両の周囲の物体（例えば障害物）に当たって反射することによって、反射波が生じる。この反射波は、当該反射波を生じさせた送信波の送信元であるマイクロホン１１に、直接波として到達する。また、この反射波は、当該反射波を生じさせた送信波の送信元以外のマイクロホン１１に、間接波として到達する場合もある。
【００４１】
送信波の送信元のマイクロホン１１が直接波を受信すると、当該直接波を表す電気信号を、同じ超音波センサに属する受信回路１３に出力し、当該受信回路１３が、当該電気信号に応じた反射波信号を、同じ超音波センサに属する制御部１４に出力する。
【００４２】
当該制御部１４は、ステップ２１５からステップ２２０に進むと、反射波（すなわち直接波）の受信を所定の待機時間だけ待つ。そして上述のように直接波を受信するか、あるいは直接波を受信する前に送信指示の出力から当該待機時間が経過すると、ステップ２２５に進む。ステップ２２５では、当該制御部１４は、最大振幅がセンサ出力閾値を超える反射波信号を受信したか否かを判定し、受信していればステップ２３０に進み、受信していなければステップ２０５に戻る。
【００４３】
当該制御部１４は、ステップ２３０では、受信した反射波信号に基づいて、上述の通り、送信命令の取得時点からセンサ出力閾値以上の受信レベルの直接波を受信するタイミングまでの時間差に基づいて、検知距離を算出する。続いてステップ２３２では、受信した反射波信号に基づいて、反射波の最大振幅を算出する。
【００４４】
続いてステップ２３５では、反射波信号に基づいて、反射波の時間幅を算出する。ここで、反射波の時間幅を算出することの意義について説明する。反射波の時間幅を算出するのは、検出された物体が低い段差部であるか否かを判定するためである。
【００４５】
ここでいう低い段差部は、車両が回避する必要のない程度に低い路上の段差部や天井の段差部である。このような低い段差部としては、例えば、縁石、輪留め、マンホールの蓋、側溝、天井梁等がある。
【００４６】
このような段差部を障害物として検出して車両の乗員に報知したり制動をかけたりすることは、乗員にとって煩わしい。そこで、車両が回避すべき壁等の高い障害物と、車両が接触する可能性がないので回避の必要がない低い段差部とを、反射波の振幅の経時変化に基づいて、区別する。反射波の振幅の経時変化を表す代表的な量が、時間幅である。
【００４７】
図９、図１０のグラフでは、送信波が低い段差部に当たって反射することで生じた反射波が破線で表される。また、車両が回避すべき壁に送信波が当たって反射することで生じた反射波が実線で表される。横軸は時間、縦軸は反射波の振幅を表す。実線、破線とも、反射波の包絡線である。実線、破線の反射波とも、最大振幅および持続時間が同じになるよう規格化されている。
【００４８】
これらの図に示されるように、低い段差部によって生じた反射波に比べ、壁によって生じた反射波の方が、尾部の振幅が大きい。尾部とは、反射波の振幅の経時変化において、振幅が最大値になった後の部分をいう。また、低い段差部によって生じた反射波に比べ、壁によって生じた反射波の方が、尾部のうち立ち下がり部の振幅が大きい。立ち下がり部とは、振幅が最大値になった後の尾部のうち、振幅が経時的に低下している部分である。図１０では、尾部のすべてが立ち下がり部である。図９では、尾部のうち、振幅が極小値になってから極大値になるまでの期間を除いた部分が立ち下がり部である。
【００４９】
このようになるのは以下の理由による。図１１に示すように、低い段差部５０で反射して超音波センサのマイクロホン１１に届く反射波５１は、段差部５０が車両上下方向に小さい。したがって、段差部５０からマイクロホン１１に到達する反射波は、段差部５０の根元から出る反射波のみである。
【００５０】
これに対し、図１２に示すように、車両が回避すべき壁６０は車両上下方向に長い。したがって、壁６０からマイクロホン１１に到達する反射波は、壁６０の根元から出る反射波と、壁６０のうちマイクロホン１１の正面から出る反射波の２つである。つまり、壁６０からマイクロホン１１に到達する反射波は、根元からの反射波と正面からの反射波の合成波で構成される。
【００５１】
この結果、低い段差部５０によって生じた反射波に比べ、壁６０によって生じた反射波の方が、立ち下がり部および立ち下がり部以外の尾部の振幅が大きくなり、尾部の持続時間が長くなる。
【００５２】
図９の例では、壁によって反射された反射波の振幅は、極大値を２つ有している。しかし、図１０の例では、壁からの反射波の振幅は、極大値を１つしか有していない。本実施形態の車両用物体検出装置は、図９の例でも図１０の例でも、壁からの反射波を壁からの反射波として検出できる。
【００５３】
制御部１４は、立ち下がり部の振幅が基準を超えて大きくなっているか否かを判定するため、反射幅の時間幅を使用する。反射波の時間幅は、図１３に示すように、反射波の振幅の経時変化において、振幅が最大値になる前において振幅が増大して第１の値Ｉｂになった時点から、当該立ち下がり部において振幅が低下して第２の値Ｉｂになるまでの時間幅Ｔ１である。ここで、第１の値Ｉｂと第２の値Ｉｂは、本実施形態では同じ値であり、ゼロよりも大きい。しかし、他の例として、第１の値Ｉｂは第２の値Ｉｂよりも大きくてもよいし小さくてもよい。また、第１の値Ｉｂと第２の値Ｉｂは、本実施形態では、後述する報知閾値Ｉｂと同じ値である。しかし、他の例として、第１の値Ｉｂと第２の値Ｉｂは、報知閾値Ｉｂよりも大きくてもよいし小さくてもよい。
【００５４】
続いてステップ２４０では、検知情報を制御ＥＣＵ４に出力し、ステップ２０５に戻る。この検知情報には、直前のステップ２３０で算出した検知距離、直前のステップ２３２で算出した最大振幅、および、直前のステップ２３５で算出した時間幅Ｔ１が含まれている。
【００５５】
また、受信命令の送信対象の超音波センサの各々においては、制御部１４が、ステップ２０５、２１０の繰り返し中に、通信インターフェース１５を介して受信命令を取得すると、ステップ２１０からステップ２２０に進む。
【００５６】
当該制御部１４は、ステップ２１０からステップ２２０に進むと、反射波（すなわち間接波）の受信を上述の所定の待機時間だけ待つ。そして上述のように間接波を受信するか、あるいは間接波を受信する前に受信指示の出力から当該待機時間が経過すると、ステップ２２５に進む。ステップ２２５では、当該制御部１４は、反射波信号を受信したか否かを判定し、受信していればステップ２３０に進み、受信していなければステップ２０５に戻る。
【００５７】
当該制御部１４は、ステップ２３０では、受信した反射波信号に基づいて、上述の通り、受信命令の取得時点からセンサ出力閾値以上の受信レベルの間接波を受信するタイミングまでの時間差に基づいて、検知距離を算出する。続いてステップ２３２では、受信した反射波信号に基づいて、反射波の最大振幅を算出する。
【００５８】
続いてステップ２３５では、反射波信号に基づいて、直接波を受信した場合と同様に、反射波の時間幅Ｔ１を算出する。反射波の時間幅Ｔ１を算出する意義は、直接波を受信した場合と同様である。続いてステップ２４０では、検知情報を制御ＥＣＵ４に出力し、ステップ２０５に戻る。この検知情報には、直前のステップ２３０で算出した検知距離、直前のステップ２３２で算出した最大振幅、および、直前のステップ２３５で算出した時間幅Ｔ１が含まれている。
【００５９】
一方、制御ＥＣＵ４は、ステップ１１０で送受信命令を送信した後は、ステップ１２０で、所定期間だけ、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌからの検知情報の受信を待つ。送受信命令を送信してから当該所定期間が経過するまでは、検知情報を受信しても、検知情報の受信を引き続き待つ。
【００６０】
ステップ１２０を１回実行することにより受信する可能性のある検知情報は、そのステップ１２０の処理がどのグループの送受信処理に属するかによって異なる。
【００６１】
例えば、グループＧ１送受信処理におけるステップ１２０の処理では、最大で、中央右超音波センサ１ＲＣから直接波に関する検知情報を１つ、右超音波センサ１Ｒから間接波に関する検知情報を１つ、および、中央左超音波センサ１ＬＣから間接波に関する検知情報を１つ、計３つの検知情報を取得する。
【００６２】
また、グループＧ２送受信処理におけるステップ１２０の処理では、最大で、中央右超音波センサ１ＲＣから間接波に関する検知情報を１つ、中央左超音波センサ１ＬＣから直接波に関する検知情報を１つ、および、左超音波センサ１Ｌから間接波に関する検知情報を１つ、計３つの検知情報を取得する。
【００６３】
また、グループＧ１、Ｇ２の送受信処理において、超音波センサから送信された送信波が当たる物体が送信波の到達範囲内かつ当該超音波センサから所定距離以内にいない場合は、制御ＥＣＵ４は、検知情報を１つも受信しない場合がある。また、グループＧ１、Ｇ２の送受信処理において、直接波に関する１つの検知情報のみを受信する場合もあれば、間接波に関する１つの検知情報のみを受信する場合もある。
【００６４】
制御ＥＣＵ４は、送受信命令を送信してから当該所定期間が経過すると、ステップ１２０からステップ１２３に進む。ステップ１２３では、直前のステップ１２０で検知情報を１つ以上取得したか否かを判定する。１つも取得していなければ今回の送受信処理を終了し、１つ以上取得していれば、ステップ１２５に進む。
【００６５】
ステップ１２５では、最大振幅が規定値Ｉａより大きいか否かを判定する。規定値Ｉａは、第１の値Ｉｂ、第２の値Ｉｂ、報知閾値Ｉｂのいずれよりも大きい値である。
【００６６】
判定対象の最大振幅は、直前のステップ１２０で取得した検知情報が１つのみの場合は、当該１つの検知情報に含まれる最大振幅である。また、判定対象の最大振幅は、直前のステップ１２０で取得した検知情報が２つである場合は、当該２つの検知情報に含まれる２つの最大振幅のうち、大きい方であってもよいし、小さい方であってもよい。
【００６７】
判定対象の最大振幅が規定値Ｉａより大きい場合ステップ１３０の段差検出に進む。判定対象の最大振幅が規定値Ｉａ以下である場合、ステップ１３０の段差検出をバイパスしてステップ１５０に進む。
【００６８】
このように、判定対象の最大振幅が規定値Ｉａより大きい場合は段差検出を行い、判定対象の最大振幅が規定値Ｉａと同じまたは規定値Ｉａ小さい場合は段差検出を行わない。このように、振幅が小さい反射波を段差検出のための情報から除外することで、段差検出の精度を高めることができる。
【００６９】
ステップ１３０の段差検出では、制御ＥＣＵ４は、図７に示す処理を行う。具体的には、まずステップ１３１では、直前のステップ１２０で取得したすべての検知情報に含まれる時間幅Ｔ１を読み出す。そして読み出した１つまたは複数の時間幅Ｔ１の各々について、当該時間幅Ｔ１に対応する送信波の時間幅Ｔ２を算出する。
【００７０】
ここで、１つの時間幅Ｔ１に対応する送信波の時間幅Ｔ２の算出方法について説明する。制御ＥＣＵ４の制御部４１のＲＯＭまたはフラッシュメモリには、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌから送信される送信波の振幅の経時変化の情報が、あらかじめ記録されている。
【００７１】
そして制御ＥＣＵ４は、ステップ１３１で、当該情報を読み出して、当該送信波の振幅の経時変化における最大値が、当該時間幅Ｔ１を実現した反射波の最大振幅と同じ値になるように、当該経時変化における各時刻の振幅に同じ係数を乗算する。当該時間幅Ｔ１を実現した反射波の最大振幅は、当該時間幅Ｔ１と同じ検知情報に含まれる最大振幅である。言い替えれば、制御ＥＣＵ４は、当該送信波の振幅の経時変化における最大値が、当該時間幅Ｔ１を実現した反射波の最大振幅Ｉｐと同じ値になるように、当該送信波の振幅を規格化する。
【００７２】
これによって、図１３に示すように、当該最大振幅Ｉｐを有する規格化された送信波の振幅が、得られる。制御ＥＣＵ４は、当該規格化された送信波の振幅の経時変化において、振幅が最大値Ｉｐになる前において振幅が増大して上述の第１の値Ｉｂになった時点から、当該立ち下がり部において振幅が低下して上述の第２の値Ｉｂになるまでの時間幅Ｔ２を算出する。算出された時間幅Ｔ２が、当該時間幅Ｔ１に対応する時間幅である。
【００７３】
このような処理により、直前のステップ１２０で取得されたすべての時間幅Ｔ１の各々に対応する送信波の時間幅Ｔ２が、ステップ１３１で得られる。
【００７４】
続くステップ１３２では、制御ＥＣＵ４が直前のステップ１２０で直接波の検知情報と間接波の検知情報の両方を取得した場合と、一方のみを取得した場合とで、判定内容が異なる。なお、これら直接波と間接波は、同じ物体で反射した反射波であることが殆どである。
【００７５】
具体的には、制御ＥＣＵ４は、直接波の検知情報と間接波の検知情報のうち一方のみを取得した場合、制御ＥＣＵ４は、当該一方の反射波の検知情報のうち任意の１つについて、当該検知情報に含まれる反射波の時間幅Ｔ１が基準長よりも長いか否かを判定する。ここで、基準長は、比較対象の時間幅Ｔ１に対応する時間幅Ｔ２に、一定値Ｔ３を加算した結果の値である。そして、制御ＥＣＵ４は、時間幅Ｔ１が基準長Ｔ２＋Ｔ３よりも大きいか、あるいは大きくないかを判定する。大きい場合、ステップ１３２に進み、大きくない場合、ステップ１３４に進む。
【００７６】
このようにするのは、ある反射波の時間幅Ｔ１が当該時間幅Ｔ１に対応する基準長Ｔ２＋Ｔ３よりも大きい場合は、当該時間幅Ｔ１を実現する振幅の経時変化において立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きくなっている可能性が高いからである。これは、図１３に示すように、反射波の立ち下がり部の振幅が大きいほど、規格化された送信波の時間幅Ｔ２に対して時間幅Ｔ１が長くなる傾向があるからである。このように、時間幅を用いた判定を行うことで、間接的に振幅についての判定を行うことができる。
【００７７】
そして、当該時間幅Ｔ１を実現する振幅の経時変化において立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きくなっている可能性は、同じ物体で反射した直接波と間接波の両方でＴ１＞Ｔ２＋Ｔ３が実現していれば、より高い。
【００７８】
また、ステップ１３２では、制御ＥＣＵ４は、直接波の検知情報と間接波の検知情報のうち両方を取得した場合は、それら検知情報のうち、１つの直接波の検知情報と任意の１つの間接波の検知情報について、当該検知情報に含まれる反射波の時間幅Ｔ１が上述の基準長よりも長いか否かを判定する。そして、制御ＥＣＵ４は、当該直接波と間接波の両方で、時間幅Ｔ１が基準長Ｔ２＋Ｔ３よりも大きいか、あるいはそうでないかを判定する。この場合、時間幅Ｔ１が基準長Ｔ２＋Ｔ３よりも大きいという基準が、所定基準の一部を構成する。
【００７９】
当該直接波と間接波の両方で時間幅Ｔ１が基準長Ｔ２＋Ｔ３よりも大きい場合は、ステップ１３３に進む。当該直接波と間接波の一方のみで時間幅Ｔ１が基準長Ｔ２＋Ｔ３よりも大きい場合は、ステップ１３４に進む。当該直接波と間接波のどちらにおいても時間幅Ｔ１が基準長Ｔ２＋Ｔ３よりも大きくない場合も、ステップ１３４に進む。
【００８０】
このように、制御ＥＣＵ４は、直接波の検知情報と間接波の検知情報のうち両方を取得した場合、以下のような対応関係が成立する。まず、直接波の振幅の経時変化における立ち下がり部が第１立ち下がり部に対応する。また、直接波の検知情報を適用する所定基準が、第１所定基準に対応する。また、送信波を送信して直接波を受信するマイクロホン１１が第１受波器に対応する。
【００８１】
また、間接波の振幅の経時変化における立ち下がり部が第２立ち下がり部に対応する。また、間接波の検知情報を適用する所定基準が、第２所定基準に対応する。また、間接波を受信するマイクロホン１１が第２受波器に対応する。
【００８２】
第１所定基準と第２所定基準は、本実施形態では同じであるが、他の例として同じでなくてもよい。例えば、一定値Ｔ３は、直接波の検知情報に適用する場合と間接波の検知情報に適用する場合とで異なっていてもよい。
【００８３】
ステップ１３３では、制御部４１のＲＡＭ中の変数である段差カウントを１だけ減少させる。ただし、段差カウントをゼロより小さくしないようにするため、段差カウントがゼロの場合はそのままゼロに維持する。すなわち、段差カウントがゼロより大きい場合にのみ、段差カウントを１だけ減少させる。ステップ１３３の後段差検出を終了する。ステップ１３４では、当該段差カウントの値を１だけ増加させ、その後段差検出を終了する。なお、この段差カウントは、メイン処理の開始時にゼロにリセットされる。
【００８４】
制御ＥＣＵ４は、ステップ１３０の段差検出の後、ステップ１４０に進み、段差カウントが比較値よりも大きいか否かを判定する。比較値は、１でもよいし、２以上の自然数であってもよい。段差カウントが比較値よりも大きい場合、ステップ１４２に進む。段差カウントが比較値と同じか比較値よりも小さい場合、ステップ１４６に進む。このように、段差カウントが比較値より大きいである場合に限りステップ１６０の報知制御をバイパスすることで、より高い精度で、低い段差を検出することができる。
【００８５】
ステップ１４２では、センサ出力閾値の値を、第１閾値に設定する。具体的には、第１閾値を、新しいセンサ出力値として、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌに送信する。これにより、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌでは、制御ＥＣＵ４から送信された第１閾値を、新たなセンサ出力閾値として使用する。制御ＥＣＵ４は、ステップ１４２の後は、ステップ１６０をバイパスし、障害物に関する報知を乗員に行うことなく、今回の送受信処理を終了する。
【００８６】
ステップ１４６では、センサ出力閾値の値を、第１閾値よりも小さい第２閾値に設定する。具体的には、第２閾値を、新しいセンサ出力値として、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌに送信する。これにより、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌでは、制御ＥＣＵ４から送信された第２閾値を、新たなセンサ出力閾値として使用する。
【００８７】
段差カウントが比較値と同じかそれより小さい場合は、反射波を出した物体が壁等の回避対象である可能性が高い。そのような場合は、センサ出力閾値を小さくすることで、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌが反射波に対してより敏感に反応して検知情報を出力する。このようにすることで、報知すべき物体がある場合は、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌがその物体をより高頻度に、かつ広い検知範囲で検知し、検知情報を出力することができる。これにより、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌが検知情報を送信する対象において、有用な情報を取得する頻度が高まる。なお、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌが検知情報を送信する対象は、制御ＥＣＵ４に加え、他の装置が含まれていてもよい。他の装置としては、例えば、物体までの距離に応じて車両のブレーキを制御するブレーキ制御装置がある。
【００８８】
制御ＥＣＵ４は、ステップ１４６に続くステップ１５０では、最大振幅が報知閾値Ｉｂよりも大きいか否かを判定する。判定対象の報知閾値は、直前のステップ１２０で取得したすべての検知情報中の最大振幅のうち、一番大きいものでもよいし、一番小さいものでもよい。あるいは、判定対象の報知閾値は、直前のステップ１２０で取得したすべての検知情報中の最大振幅の平均値でもよい。つまり、判定対象の報知閾値は、直前のステップ１２０で取得したすべての検知情報中の最大振幅に応じた代表的な量であればよい。
【００８９】
制御ＥＣＵ４は、判定対象の最大振幅が報知閾値Ｉｂより大きい場合、ステップ１６０に進む。制御ＥＣＵ４は、判定対象の最大振幅が報知閾値Ｉｂと同じか報知閾値Ｉｂより小さい場合、ステップ１６０をバイパスして、障害物に関する報知を乗員に行うことなく、今回の送受信処理を終了する。
【００９０】
ステップ１６０では、障害物を乗員に報知するために、報知制御を行う。具体的には、ステップ１５０で報知を行うと判定した原因となった最大振幅を実現した反射波の検知距離に応じた態様（例えば、検知距離に応じた警報音の発生周期、検知距離に応じた警報音の音圧）で、報知装置５による音または画像での報知を行わせる。ステップ１６０の後、今回の報知処理を終了する。
【００９１】
以上説明した通り、制御ＥＣＵ４は、マイクロホン１１が受信した物体からの反射波の振幅の経時変化において、振幅が最大値になった後の立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きいか否かを、ステップ１３０、１４０で判定する。そして制御ＥＣＵ４は、立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きいと判定したことに基づいて、当該物体を報知対象に含める。すなわち、制御ＥＣＵ４は、報知装置５に当該物体を報知させる。
【００９２】
また制御ＥＣＵ４は、立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きくないと判定したことに基づいて、当該物体を報知対象から除外する。すなわち、制御ＥＣＵ４は、報知装置５が当該物体を報知することを禁止する。
【００９３】
これは、上述の通り、立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きい場合は、当該物体が低い段差でなく、車両が回避すべき壁等の障害物である可能性が高いからである。このようにすることで、車両が回避する必要のない低い段差について乗員に報知してしまう可能性を低減することができる。
【００９４】
つまり、制御ＥＣＵ４は、物体からの反射波の振幅の経時変化において、立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きいと判定したことに基づいて、当該物体を回避すべき物体として扱う処理を行う。物体を回避すべき物体として扱う処理は、本実施形態では、当該物体についての報知を報知装置５に行わせる処理である。
【００９５】
また、制御ＥＣＵ４は、物体からの反射波の振幅の経時変化において、立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて小さいと判定したことに基づいて、当該物体を低い段差として扱う処理を行う。物体を低い段差として扱う処理は、本実施形態では、当該物体を報知対象から除外する処理である。
【００９６】
このように、車両用物体検出装置は、立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きいことに基づいて、物体を報知対象から除外すことで、当該物体を回避すべき物体として扱う。したがって、物体検出装置は、反射波の振幅の経時変化における極大値以外の、立ち下がり部の特徴に基づいて、車両が回避すべき壁等の物体と車両が回避する必要のない段差部とを区別することができる。したがって、壁等の物体と段差部とを正しく区別することができる可能性が向上する。
【００９７】
超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌは一般的に、体格と指向性がトレードオフの関係にある。したがって、車両の見栄えを向上し、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌの搭載容易性を高めるため、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌの体格を小さく構成する場合がある。しかし、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌの体格が小さくなると、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌの指向性が広くなる。そのため、壁などの報知したい障害物だけでなく、報知する必要のない低い段差も報知してしまう可能性が高くなってしまう。
【００９８】
この問題に対し、特開２０１４−２１５２８３号公報に記載の技術では、複数の超音波センサが高さ違いに搭載される。そして、各超音波センサで得られる振幅の比較により、物体が低い段差か否か判定される。しかし、このような技術を、本願の中央右超音波センサ１ＲＣと中央左超音波センサ１ＬＣに適用すると、超音波センサ１ＲＣ、１ＬＣの配置が車両の左右方向中央に関して左右非対称となり、車両の見栄えが低下する。
【００９９】
これに対し、本実施形態の方法は、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌの位置を制限することがない。したがって、本実施形態の方法が原因で車両の見栄えが低下することはない。
【０１００】
また、特開２０１４−０５８２４７号公報に記載の技術では、物体の検出頻度に応じて物体が低い段差か否か判定される。しかし、この方法では、駐車スペースの側方通過時のように検出回数が多くないと精度が低下してしまう。これに対し、本実施形態の方法では、物体の検出回数の低下による精度低下は、特開２０１４−０５８２４７号公報ほど顕著ではない。
【０１０１】
（第２実施形態）
次に第２実施形態について説明する。本実施形態の車両用物体検出装置のハードウェア構成は、第１実施形態と同じである。本実施形態の車両用物体検出装置が第１実施形態の車両用物体検出装置と異なる点は、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌの制御部１４が実行する処理の内容と、制御ＥＣＵ４が実行する段差検出の内容である。
【０１０２】
具体的には、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌの制御部１４は、図８の処理に代えて図１４の処理を実行する。また、制御ＥＣＵ４は、ステップ１３０の段差検出において、図７の処理に代えて図１５の処理を実行する。
【０１０３】
図１４の処理は、図８の処理に対して、ステップ２１５をステップ２１６に置き換え、ステップ２３５をステップ２３６、２３８に置き換えた点が異なる。図８と図１４の処理で同じステップ番号が付された処理は、別言しない限り同じである。
【０１０４】
超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌの制御部１４は、ステップ２０５で送信命令を受信したと判定するとステップ２１６に進む。ステップ２１６では、同じ超音波センサに属する送信回路１２に送信指示信号を２回連続で出力する。２回目の送信指示信号の出力タイミングは、１回目の送信指示信号の出力タイミングから、所定の遅延時間だけ遅れている。この遅延時間は、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌの送信回路１２がマイクロホン１１に出力する１個のパルス信号の持続時間と同じか、あるいはそれよりも長い時間としてあらかじめ定められる。この遅延時間は、例えば、１個のパルス信号の持続時間の２倍よりも短い。また、この遅延時間は、１個のパルス信号の持続時間の１．５倍よりも短いと更に好ましい。
【０１０５】
別の観点では、送信波７１の送信が終了してから基準間隔以内に送信波７２が送信され始める。この基準間隔は、例えば１個のパルス信号の持続時間より短いと更に好ましい。また、この基準間隔は、例えば１個のパルス信号の持続時間の１／２より短いと更に好ましい。なお、１個のパルス信号の持続時間は、送信波７１の持続時間と同じであり、かつ、送信波７２の持続時間と同じである。
【０１０６】
これにより、当該送信回路１２は、パルス信号を２回連続で生成し、同じ超音波センサに属するマイクロホン１１に当該パルス信号を２回連続で出力する。当該マイクロホン１１は、これらのパルス信号により駆動させられて、図１６に示すように、送信波を２回連続で送信する。
【０１０７】
図１６中の実線７１は、１回目の送信波の包絡線であり、当該送信波の振幅の経時変化を表している。図１６中の実線７２は、２回目の送信波の包絡線であり、当該送信波の振幅の経時変化を表している。図１６の例では、遅延時間Ｔｄは１個のパルス信号の持続時間と同じである。２回目の送信波７２は、追加送信波に対応する。
【０１０８】
このように送信波が２回連続で送出されることで、図１７に示すように、１回目の送信波が物体に当たって反射することで生じた反射波７３、および２回目の送信波が物体に当たって反射することで生じた反射波７４が生じる。これら反射波７３、７４は、送信指示信号を受けた超音波センサにおいて、直接波として受信され、受信指示信号を受けた超音波センサにおいて、間接波として受信される。
【０１０９】
図１７では、各反射波７３、７４の包絡線が、すなわち、反射波７３、７４の振幅の経時変化が、実線で示されている。
【０１１０】
図１７の例では、送信波７１、７２が当たる物体は、低い段差ではなく、車両が回避すべき壁等である。そのため、図１７の例では、反射波７３、７４の両方が受信されるオーバーラップ期間Ｔｗが存在する。これに対し、送信波７１、７２が当たる物体が低い段差である場合は、反射波７３、７４の両方が受信されるオーバーラップ期間Ｔｗが存在しない。このようになるのは、壁等からの反射波の方が、低い段差からの反射波に比べて、立ち下がり部の振幅が大きくなって尾部の持続時間が長くなるからである。
【０１１１】
これら反射波７３、７４を受信する超音波センサでは、オーバーラップ期間Ｔｗがある場合、反射波７３、７４の合成波が受信される。図１７ではオーバーラップ期間Ｔｗにおける合成波を一点鎖線７５で表している。オーバーラップ期間Ｔｗより前の期間における合成波は反射波７３と同じである。オーバーラップ期間Ｔｗより前の期間における合成波は反射波７４と同じである。
【０１１２】
オーバーラップ期間Ｔｗにおける合成波７５の振幅は、反射波７３の振幅と反射波７４の振幅の和であるとは限らない。これは、反射波７３の位相と反射波７４の位相が必ずしも一致しないからである。しかし、オーバーラップ期間Ｔｗにおいて、合成波７５の振幅が反射波７３の振幅よりも大きくなることが殆どである。また、オーバーラップ期間Ｔｗは、反射波７３の立ち下がり部と期間が重なる。
【０１１３】
制御部１４は、ステップ２２０、２２５、２３０、２３２、２３６、２３８では、この合成波を反射波として取り扱う。制御部１４は、ステップ２３２で最大振幅を算出した後、ステップ２３６で、反射波の振幅の２つの極大値７６、７７の比を算出する。ここで、２つの極大値は、上記合成波の振幅の経時変化における最大の極大値７６と２番目に大きい極大値７７であってもよい。あるいは、２つの極大値は、上記合成波の振幅の経時変化において所定の参照値よりも大きい極大値のうち、最も早く発生する極大値７６と、２番目に早く発生する極大値７７であってもよい。
【０１１４】
後者の場合、参照値は、既定値Ｉａと同じであってもよいし、既定値Ｉａより小さくてもよい。前者の場合に、２番目に大きい極大値７７を参照値とみなすこともできる。つまり、２つの極大値は、上記合成波の振幅の経時変化において、参照値以上となる２つの極大値である。
【０１１５】
これら２つの極大値７６、７７は、それぞれ、反射波７３、７４の極大値と同じである。したがって、この極大値の比が１に近いと、２つの反射波７３、７４が同じ物体からの反射波である可能性が高い。２つの反射波７３、７４が異なる物体からの反射波である場合、オーバーラップ期間Ｔｗの有無と反射波７３を出した物体の形状との間の相関は低い。反射波７４は、追加反射波に対応する。
【０１１６】
制御部１４は、ステップ２３６に続いてステップ２３８で、反射波の経時変化における振幅の極小値と極大値の比を算出する。ここで使用する極小値は、上述の２つの極大値７６、７７の間の期間における合成波の振幅のうち、最も小さい極小値７８である。また、ここで使用する極大値は、上述の極大値７６であってもよいし、極大値７７であってもよいし、極大値７６、７７に基づく値（例えば両者の平均値）であってもよい。
【０１１７】
この極小値と極大値の比が大きいと、すなわち、極小値が大きいと、オーバーラップ期間Ｔｗが存在する可能性が高い。これは、オーバーラップ期間Ｔｗがない場合、極小値はゼロになるはずだからである。
【０１１８】
続くステップ２４０で制御部１４が制御ＥＣＵ４に送信する検知情報には、第１実施形態と同様、直前のステップ２３０で算出した検知距離、および、直前のステップ２３２で算出した最大振幅が含まれる。さらにこの検知情報には、直前のステップ２３６で算出した２つの極大値の比、および、直前のステップ２３８で算出した極小値と極大値の比が含まれる。
【０１１９】
次に、制御ＥＣＵ４が実行するステップ１３０の段差検出について説明する。制御ＥＣＵ４は、段差検出において、まずステップ１３５で、直前のステップ１２０で取得した検知情報のうち１つを検出対象として抽出する。検出対象として抽出する検知情報は、どれでもよい。例えば、直接波の検知情報を間接波の検知情報より優先して抽出してもよい。あるいは、逆に間接波の検知情報を直接波の検知情報より優先して抽出してもよい。
【０１２０】
さらにステップ１３５では、検出対象の検知情報から２つの極大値の比の情報を読み出す。そして、読み出した比が１を含む所定範囲内（例えば０．９以上１．１以下）であるか否か判定する。読み出した比が当該所定範囲内であれば、ステップ１３６に進み、当該所定範囲内でないなら、ステップ１３７に進む。
【０１２１】
ステップ１３６では、検出対象の検知情報から極小値と極大値の比の情報を読み出す。そして、読み出した比が判定値より大きいか否かを判定する。判定値はゼロでもよいし、ゼロより大きくてもよい。例えば、判定値は、最大振幅の１／１０以下であってもよい。読み出した比が判定値より大きい場合、ステップ１３７に進む。読み出した比が判定値と同じか判定より小さい場合、ステップ１３８に進む。
【０１２２】
ステップ１３７では段差カウントをゼロにリセットし、その後段差検出を終了する。ステップ１３８では、当該段差カウントの値を１だけ増加させ、その後段差検出を終了する。
【０１２３】
このように、制御ＥＣＵ４は、２つの極大値の比が所定範囲内であり、かつ、極小値と極大値の比が判定値以下である場合、段差カウントを増加させる。
【０１２４】
極小値と極大値の比が判定値以下である場合に段差カウントを増加させるのは、上述の通り、オーバーラップ期間Ｔｗが発生していない可能性が高く、それゆえ、回避の必要がない低い段差部から反射波７３が来ている可能性が高いからである。
【０１２５】
また、２つの極大値の比が所定範囲内である場合に限り段差カウントを増加させるのは、
２つの極大値の比が所定範囲を外れている場合、２つの反射波７３、７４が異なる物体からの反射波である可能性が高いからである。上述の通り、２つの反射波７３、７４が異なる物体からの反射波である場合、オーバーラップ期間Ｔｗの有無と反射波７３を出した物体の形状との間の相関は低い。
【０１２６】
段差カウントの用いられ方は、第１実施形態と同じである。このように、車両用物体検出装置は、反射波７３の立ち下がり部の振幅が所定基準を超えて大きいことに基づいて、物体を回避すべき物体として扱う。したがって、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２７】
しかも、壁から反射波７３、７４が出た場合の反射波７３の立ち下がり部と反射波７４とが同時に発生する期間がある。これにより、その期間における合成波７５の振幅が反射波７３よりも大きくなる可能性が高い。したがって、反射波７３の立ち下がり部の振幅の検出が容易になる。
【０１２８】
（第３実施形態）
次に第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、ステップ１３０の段差検出の処理内容が変更されている。具体的には、制御ＥＣＵ４は、ステップ１３０の段差検出処理においては、直前のステップ１２０で直接波の検知情報と２つの間接波の検知情報をすべて取得した場合、図１８に示す処理を実行する。
【０１２９】
制御ＥＣＵ４は、図１８の処理において、まずステップ３１０で、直前のステップ１２０で取得した直接波の検知情報に含まれる時間幅Ｔ１を読み出す。そして読み出した時間幅Ｔ１に対応する送信波の時間幅Ｔ２を算出する。時間幅Ｔ１に対応する送信波の時間幅Ｔ２を算出する方法については、第１実施形態のステップ１３１と同じである。
【０１３０】
続いて制御ＥＣＵ４は、ステップ３１２で、当該時間幅Ｔ１が基準長よりも長いか否かを判定する。ここで、基準長は、比較対象の時間幅Ｔ１に対応する時間幅Ｔ２に、一定値Ｔ３を加算した結果の値である。そして、制御ＥＣＵ４は、当該時間幅Ｔ１が基準長Ｔ２＋Ｔ３よりも大きいか、あるいは大きくないかを判定する。大きい場合、ステップ３１５に進み、大きくない場合、ステップ３１８に進む。
【０１３１】
ステップ３１５では、当該段差カウントの値を１だけ減少させる。ただし、段差カウントをゼロより小さくしないようにするため、段差カウントがゼロの場合はそのままゼロに維持する。すなわち、段差カウントがゼロより大きい場合にのみ、段差カウントを１だけ減少させる。ステップ３１５の後、ステップ３２０に進む。ステップ３１８では、当該段差カウントの値を１だけ増加させ、その後ステップ３２０に進む。
【０１３２】
制御ＥＣＵ４は、ステップ３２０で、直前のステップ１２０で取得した２つの間接波のうち１番目の検知情報に含まれる時間幅Ｔ１を読み出す。そして読み出した時間幅Ｔ１に対応する送信波の時間幅Ｔ２を算出する。時間幅Ｔ１に対応する送信波の時間幅Ｔ２を算出する方法については、第１実施形態のステップ１３１と同じである。
【０１３３】
続いて制御ＥＣＵ４は、ステップ３２２で、当該時間幅Ｔ１が基準長よりも長いか否かを判定する。ここで、基準長は、比較対象の時間幅Ｔ１に対応する時間幅Ｔ２に、一定値Ｔ３を加算した結果の値である。そして、制御ＥＣＵ４は、当該時間幅Ｔ１が基準長Ｔ２＋Ｔ３よりも大きいか、あるいは大きくないかを判定する。大きい場合、ステップ３２５に進み、大きくない場合、ステップ３２８に進む。
【０１３４】
ステップ３２５では、当該段差カウントの値を１だけ減少させる。ただし、段差カウントをゼロより小さくしないようにするため、段差カウントがゼロの場合はそのままゼロに維持する。すなわち、段差カウントがゼロより大きい場合にのみ、段差カウントを１だけ減少させる。ステップ３２５の後、ステップ３３０に進む。ステップ３２８では、当該段差カウントの値を１だけ増加させ、その後ステップ３３０に進む。
【０１３５】
制御ＥＣＵ４は、ステップ３３０で、直前のステップ１２０で取得した２つの間接波のうち２番目の検知情報に含まれる時間幅Ｔ１を読み出す。そして読み出した時間幅Ｔ１に対応する送信波の時間幅Ｔ２を算出する。時間幅Ｔ１に対応する送信波の時間幅Ｔ２を算出する方法については、第１実施形態のステップ１３１と同じである。
【０１３６】
続いて制御ＥＣＵ４は、ステップ３３２で、当該時間幅Ｔ１が基準長よりも長いか否かを判定する。ここで、基準長は、比較対象の時間幅Ｔ１に対応する時間幅Ｔ２に、一定値Ｔ３を加算した結果の値である。そして、制御ＥＣＵ４は、当該時間幅Ｔ１が基準長Ｔ２＋Ｔ３よりも大きいか、あるいは大きくないかを判定する。大きい場合、ステップ３３５に進み、大きくない場合、ステップ３３８に進む。
【０１３７】
ステップ３３５では、当該段差カウントの値を１だけ減少させる。ただし、段差カウントをゼロより小さくしないようにするため、段差カウントがゼロの場合はそのままゼロに維持する。すなわち、段差カウントがゼロより大きい場合にのみ、段差カウントを１だけ減少させる。ステップ３３５の後、ステップ３４０に進む。ステップ３３８では、当該段差カウントの値を１だけ増加させ、その後ステップ３４０に進む。
【０１３８】
ステップ３４０では、今回のステップ１３０の開始時点から段差カウントが３増加したか否かを判定する。段差カウントが３増加した場合、ステップ３４５に進み、３増加していない場合、ステップ３４５をバイパスして今回の段差検出を終了する。ステップ３４５では、段差カウントの値を１だけ増加させ、その後、今回の段差検出を終了する。
【０１３９】
段差カウントが３増加したということは、今回のステップ１３０において、ステップ３１８、３２８、３３８がすべて実行されたということである。このような場合は、反射波を出した物体が低い段差である可能性が極めて高いので、段差カウントを、単純な個々の検知情報に基づくカウントの和よりも更に増加させる。このようにすることで、反射波を出した物体が低い段差である可能性が極めて高い場合に、迅速に低い段差に対応した作動を実行することができる。
【０１４０】
このように、本実施形態では、制御ＥＣＵ４は、複数のマイクロホン１１の各々に対応する立ち下がり部の振幅が、対応する所定基準を超えて大きいか否かを判定する。
【０１４１】
グループＧ１送受信処理においては、右超音波センサ１Ｒ、中央右超音波センサ１ＲＣ、中央左超音波センサ１ＬＣのマイクロホン１１が、ここでいう複数のマイクロホン１１である。また、グループＧ２送受信処理においては、中央右超音波センサ１ＲＣ、中央左超音波センサ１ＬＣ、左超音波センサ１Ｌのマイクロホン１１が、ここでいう複数のマイクロホン１１である。
【０１４２】
また、「対応する立ち下がり部」とは、当該マイクロホン１１が受波した反射の振幅の経時変化における立ち下がり部である。また、「対応する所定基準」とは、複数の所定基準のうち、当該マイクロホン１１に対応する所定基準である。本実施形態では、「対応する所定基準」は、どのマイクロホン１１においてもＴ１＞Ｔ２＋Ｔ３となっている。しかし、「対応する所定基準」は、マイクロホン１１毎に異なっていてもよい。
【０１４３】
また、制御ＥＣＵ４は、対応する立ち下がり部の振幅が、対応する所定基準を超えて大きい場合、対応する増加値だけ段差カウントを増大させる。また制御ＥＣＵ４は、対応する立ち下がり部の振幅が、対応する所定基準を超えて大きくない場合、対応する減少値だけ段差カウントを減少させる。
【０１４４】
ここで、「対応する増加値」とは、複数の増加値のうち、当該マイクロホン１１に対応する増加値である。本実施形態では、「対応する増加値」は、どのマイクロホン１１においても１となっている。しかし、「対応する増加値」は、マイクロホン１１毎に異なっていてもよい。また、「対応する減少値」とは、複数の減少値のうち、当該マイクロホン１１に対応する減少値である。本実施形態では、「対応する減少値」は、どのマイクロホン１１においても１となっている。しかし、「対応する減少値」は、マイクロホン１１毎に異なっていてもよい。
【０１４５】
なお、上記第１、第２、第３実施形態において、制御ＥＣＵ４は、ステップ１３０、１４０を実行することで判定部として機能し、ステップ１４２、１４６、１５０、１６０を実行することで処理部として機能する。
【０１４６】
（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本発明は、上記各実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。
【０１４７】
（変形例１）
制御ＥＣＵ４は、上記第１実施形態における図７の段差検出と、上記第２実施形態における図１５の段差検出を、両方実行してもよい。この場合、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌの制御部１４は、第１実施形態の段差検出に必要な情報と第２実施形態の段差検出に必要な情報の両方を、検知情報に含めて制御ＥＣＵ４に送信する。
【０１４８】
そして、制御ＥＣＵ４は、同じ検知情報について、図７の段差検出で段差カウントを増加させ、かつ、第２実施形態の図１５の段差検出で段差カウントを増加させた場合に、段差カウントの値を２増加した状態から１だけ減少させる。これにより、図７と図８の段差検出全体としては、図７のステップ１３２で否定判定となり、図１５のステップ１３６で否定判定となった場合に限り、段差カウントが１だけ増加することになる。
【０１４９】
また、制御ＥＣＵ４は、図７の段差検出と図１５の段差検出の少なくとも一方で段差カウントをリセットした場合、図７と図８の段差検出全体としても段差カウントをゼロにリセットする。このようにすることで、段差の検出精度がより向上する。
【０１５０】
（変形例２）
上記実施形態では、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌのマイクロホン１１は、すべて同じ高さに配置されている。しかし、超音波センサ１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌのマイクロホン１１が互いに違う高さに配置されていても、本開示における低い段差部の検出方法は有効である。
【０１５１】
（変形例３）
上記実施形態のステップ１４０で用いられる比較値はゼロでもよい。
【０１５２】
（変形例４）
上記実施形態では、物体を回避すべき物体として扱う処理として、当該物体を報知対象とする処理が例示されている。しかし、当該物体を回避すべき物体として扱う処理としては、他にも、当該物体の情報を、回避すべき物体である旨のフラグを付けて、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体に記録する処理であってもよい。
【０１５３】
また、上記実施形態では、物体を低い段差部として扱う処理として、当該物体を報知対象から除外する処理が例示されている。しかし、当該物体を低い段差として扱う処理としては、他にも、当該物体の情報を、段差である旨のフラグを付けて、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体に記録する処理であってもよい。この場合、段差である旨のフラグは、回避すべき物体である旨のフラグとは異なる値を有している。
【０１５４】
（変形例５）
上記実施形態の物体検出装置は、送信波、反射波が超音波である。しかし、物体検出装置は、送信波、反射波としてミリ波を用いてもよい。
【０１５５】
（変形例６）
制御ＥＣＵ４は、ステップ１３３では、現在の段差カウントの値によらず、段差カウントをゼロにリセットしてもよい。例えば、現在の段差カウントの値が３の場合に、段差カウントをゼロにリセットしてもよい。
【符号の説明】
【０１５６】
１Ｒ、１ＲＣ、１ＬＣ、１Ｌ      超音波センサ
１１                            マイクロホン
１４                            制御部
４                              制御ＥＣＵ
５                              報知装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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