(57)【要約】【課題】精度よく受信時刻を推定することが可能な受信時刻推定装置を提供する。【解決手段】所定時間を１回の送信機会として送信される波を受信する場合に、その波の受信を開始した時刻を、推定受信時刻として推定する受信時刻推定装置２０であって、受信した波の波高値が、予め定められた値である第１閾値を超えた時刻である第１時刻を取得する第１取得手段と、第１時刻の後であって、かつ、波の波高値が増加してピーク値に達するまでの期間内である所定タイミングで、波の波高値である第２波高値とそれに対応付けられる第２時刻とを取得する第２取得手段と、第１閾値と、第２波高値と、第１時刻と、第２時刻とに基づいて、波の波高値がゼロから変化する時刻を推定受信時刻として算出する受信時刻推定手段と、を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定時間を１回の送信機会として送信される波を受信する場合に、その波の受信を開始した時刻を、推定受信時刻として推定する受信時刻推定装置（２０）であって、
受信した波の波高値が、予め定められた値である第１閾値を超えた時刻である第１時刻を取得する第１取得手段と、
前記第１時刻の後であって、かつ、前記波の波高値が増加してピーク値に達するまでの期間内である所定タイミングで、前記波の波高値である第２波高値とそれに対応付けられる第２時刻とを取得する第２取得手段と、
前記第１閾値と、前記第２波高値と、前記第１時刻と、前記第２時刻とに基づいて、前記波の波高値がゼロから変化する時刻を前記推定受信時刻として算出する受信時刻推定手段と、を備える受信時刻推定装置。
【請求項２】
前記第２波高値は、予め定められた値である第２閾値であり、
前記第２時刻は、前記波の波高値が前記第２閾値を超えた時刻であり、
前記受信時刻推定手段は、前記第１閾値及び前記第２閾値と、取得した前記第１時刻及び前記第２時刻とに基づいて前記推定受信時刻を算出する、請求項１に記載の受信時刻推定装置。
【請求項３】
前記第２取得手段は、前記第１時刻から所定時間経過後の第２時刻に前記第２波高値を取得し、
前記受信時刻推定手段は、前記第１閾値と、前記第２波高値と、前記第１時刻と、前記所定時間とに基づいて前記受信時刻を算出する、請求項１に記載の受信時刻推定装置。
【請求項４】
前記第２取得手段は、前記波の波高値を複数回取得し、複数回取得した波高値のうち、最大の波高値を前記第２波高値とする、請求項３に記載の受信時刻推定装置。
【請求項５】
前記第２取得手段は、波高値の増加率が一定であることを条件に、前記第２波高値を取得する、請求項４に記載の受信時刻推定装置。
【請求項６】
前記波は、送信された探査波が物体により反射された反射波であり、
前記第２取得手段は、前記反射波の波高値が最大である値のピーク値を、前記第２波高値として取得し、かつ、前記探査波の送信開始から送信終了までの時間である送信時間を前記第２時刻として取得し、
前記受信時刻推定手段は、前記第１閾値と、前記ピーク値と、前記第１時刻と、前記送信時間とに基づいて、前記推定受信時刻を算出する、請求項１に記載の受信時刻推定装置。
【請求項７】
前記第１閾値と、前記第２波高値と、前記第１時刻と、前記第２時刻とに基づいて、前記波の波形を推定する波形推定手段をさらに備え、
前記第２取得手段は、前記第１時刻から所定時間経過ごとに、前記第２波高値と、第２時刻とを複数回取得し、
前記受信時刻推定手段は、前記推定された波形に基づいて前記推定受信時刻を算出する、請求項１に記載の受信時刻推定装置。
【請求項８】
前記波形推定手段は、前記波形を関数により近似する、請求項７に記載の受信時刻推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定時間を１回の送信機会として送信される波を受信し、受信した波の受信開始時刻を検出する受信時刻推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定時間を１回の送信機会として送信される波を受信し、受信した波の受信開始時刻を用いた処理を行う装置として、超音波センサ等の測距センサを用いた物体検知装置がある。物体検知装置では、超音波等の探査波を物体へと照射し、物体により反射された探査波である反射波を受信する。そして、受信を開始した時刻に基づいて測距センサと物体との位置を算出する。このとき、反射波の検知閾値を設け、反射波の波高値が検知閾値を超えた時刻を受信時刻とし、受信時刻から探査波の送信時刻を減算して得た伝播時間を用いて、検出対象である物体との距離を求めている。一般的には反射波形にノイズが含まれるため、そのノイズにより受信時刻の誤判定を行わないように、検知閾値は設定されている。すなわち、検知閾値を下げれば、ノイズが検知閾値を超える割合が増加し、その結果として、物体が存在しない場合においても、物体が存在するものと誤検知するおそれが高まる。
【０００３】
一方、検知閾値を上げれば、ノイズが検知閾値を超える割合は低下するものの、反射波の受信開始から波高値が検知閾値を超えるまでに時間を要し、伝播時間は長く計測されることとなる。その結果として、物体との距離の算出結果と、実際の距離との乖離が生ずる。このとき、位置の検出対象となる物体との距離が近いほど、その距離に対する誤差の割合が大きくなる。
【０００４】
ところで、超音波センサを用いた物体検知装置としては、特許文献１に記載の物体検知装置がある。特許文献１に記載の物体検知装置は、立ち上がり閾値とピーク閾値とを用いており、反射波の波高値が、立ち上がり閾値を超えた後にピーク閾値を超えた場合に、立ち上がり閾値を超える時刻を受信時刻としている。そして、その受信時刻に基づいて、車両と物体との距離を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５０５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の物体検知装置では、反射波の波高値が第１閾値を超えたのみでは、受信開始時刻を決定しないため、耐ノイズ性能を向上させることはできる。しかしながら、検出対象の物体の材質や形状等によっては、反射波の受信が開始されてから反射波の波高値が第１波高値を超えるまでに、時間を要することがある。この場合には、反射波の波高値が第１閾値を超えた時点を反射波の受信時刻と推定すれば、実際の受信時刻と乖離が生ずる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、精度よく受信時刻を推定することが可能な受信時刻推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、所定時間を１回の送信機会として送信される波を受信する場合に、その波の受信を開始した時刻を、推定受信時刻として推定する受信時刻推定装置であって、受信した波の波高値が、予め定められた値である第１閾値を超えた時刻である第１時刻を取得する第１取得手段と、第１時刻の後であって、かつ、波の波高値が増加してピーク値に達するまでの期間内である所定タイミングで、波の波高値である第２波高値とそれに対応付けられる第２時刻とを取得する第２取得手段と、第１閾値と、第２波高値と、第１時刻と、第２時刻とに基づいて、波の波高値がゼロから変化する時刻を推定受信時刻として算出する受信時刻推定手段と、を備える。
【０００９】
所定時間を１回の送信機会として送信される波を受信した場合、受信した波の波形は、一般的には、三角形に近似することができる。そして、近似した三角形における高さがゼロである頂点は、波高値がゼロである点に相当し、波の受信を開始した時刻であると推定できる。この点、上記構成により、波形における２点のパラメータを取得すれば、その２点のパラメータを用いて波高値がゼロとなる点を推定受信時刻として算出している。ゆえに、推定受信時刻をより実際の受信時刻に近い時刻とすることができる。
【００１０】
加えて、第１閾値を超えた時刻である第１時刻ではなく、第１時刻よりも前の時刻を推定受信時刻としているため、第１閾値をノイズの影響を受けない程度の高い値に設定することができる。ゆえに、耐ノイズ性能を担保しつつ、精度よく推定受信時刻を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る物体検知装置の概要を示す図である。
【図２】物体検知装置が搭載された車両の上面図である。
【図３】（ａ）が探査波の波形を示す図であり、（ｂ）が反射波の波形を示す図である。
【図４】第１実施形態における推定受信時刻の算出方法を示す図である。
【図５】第１実施形態の処理を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態における推定受信時刻の算出方法を示す図である。
【図７】第２実施形態の処理を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態における推定受信時刻の算出方法を示す図である。
【図９】第３実施形態の処理を示すフローチャートである。
【図１０】第４実施形態における推定受信時刻の算出方法を示す図である。
【図１１】第４実施形態の処理を示すフローチャートである。
【図１２】第５実施形態における推定受信時刻の算出方法を示す図である。
【図１３】第５実施形態の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
以下、受信時刻推定装置を物体検知装置として具体化した第１実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る物体検知装置の構成を示している。物体検知装置は、車両に搭載され、車両の周囲に存在する、他の車両や道路構造物等の物体と車両との距離を算出する装置であり、測距センサ１０と、測距センサ１０を制御するＥＣＵ２０とを含んで構成されている。
【００１４】
測距センサ１０は、例えば超音波センサであり、２０〜１００ｋＨｚの超音波を探査波として送信する機能と、物体に到達して反射された探査波を反射波として受信する機能とを有している。ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、各種メモリ、Ａ／Ｄ変換器等を備えるマイコン等を含んで構成されている。ＥＣＵ２０が備えるＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムにより、センサ制御部２１としての機能と、距離算出部２２としての機能と、車両制御部２３としての機能とを実現する。
【００１５】
センサ制御部２１は、測距センサ１０への制御信号の送信、及び、測距センサ１０が受信した反射波の波高値の取得を行う。このとき、測距センサ１０は、ＥＣＵ２０からの指示に基づき、所定間隔おき（例えば数ミリ秒おき）に、所定時間を１回の送信機会として、繰り返し探査波を送信する。距離算出部２２は、測距センサ１０が受信した反射波により、車両と物体との距離を算出する。車両制御部２３は、測距センサ１０が算出した車両周囲の物体との距離に基づいて、操舵角制御や加減速制御等の、車両の挙動に対する制御を行ったり、運転者に対して警報音により物体の接近を報知したりする。
【００１６】
図２は、物体検知装置が搭載された車両３０の上面図である。測距センサ１０は、例えば、車両３０の前後にそれぞれ４つずつ、また、車両３０の左右の側面にそれぞれ２つずつ、所定の間隔を開けて取り付けられている。各測距センサ１０は、例えば、車両３０の前後に設けられたバンパーの所定高さ（地面から４５〜６０ｃｍ程度）に取り付けられている。探査波は、測距センサ１０から放射状に車両３０の周囲へと送信され、その一部が周囲の物体に到達する。物体へと到達した探査波は反射波として測距センサ１０へと反射される。なお、図２に示した測距センサ１０の車両３０に対する取り付け位置は、一例に過ぎず、種々の変更が可能である。
【００１７】
図３は、探査波と、反射波の波形を示している。なお、本明細書中では、２０〜１００ｋＨｚの周波数で振動する波の各頂点を結んだ形状を波形と定義する。
【００１８】
探査波は、送信開始時刻Ｔｓに送信が開始され、一定の送信時間Ｔｂの間、送信が継続される。このとき、探査波の波高値Ｈは、送信開始時刻Ｔｓから増加が開始され、波高値Ｈが最大値となった後、所定時間その波高値Ｈが維持される。波高値Ｈが最大値となった後、所定時間経過後に波高値Ｈの減衰が開始され、送信開始時刻Ｔｓから送信時間Ｔｂが経過した時刻に、波高値Ｈはゼロとなる。
【００１９】
探査波は、測距センサ１０と物体との距離に応じた時間が経過した後に、物体へと到達する。物体へと到達した探査波は、物体により反射されて反射波となり、測距センサ１０と物体との距離に応じた時間が経過した後に、測距センサ１０へ到達する。このとき、反射波の受信開始時刻Ｔｘから、探査波の送信時間Ｔｂと等しい時間が経過した後に、ピーク値をとる。そして、探査波の送信開始時刻Ｔｓと反射波の受信開始時刻Ｔｘとの差を距離に変換することにより、測距センサ１０と物体との間の距離を求める。このとき、反射波の受信開始時刻Ｔｘから探査波の送信開始時刻Ｔｓを減算した値を２で除算し、音速を乗算すれば、測距センサ１０と物体との距離を算出することができる。
【００２０】
ところで、図４に示すように、反射波の波高値Ｈは、受信開始時刻Ｔｘにおいて上昇を開始し、波高値Ｈの時間変化率は時間経過とともに増加する。続いて、波高値Ｈの時間変化率がほぼ一定となり、波高値Ｈは直線的に上昇する。そして、ピーク値近傍では、波高値Ｈの時間変化率が時間経過とともに減少し、時間変化率がゼロとなった時点でピーク値に到達する。したがって、反射波のピーク値に至るまでの形状は、波高値Ｈが直線的に上昇する部分を長辺の一部とする、三角形に類似した形状であるということができる。
【００２１】
ここで、波高値Ｈが直線的に増加する範囲（直線部分）の波高値Ｈである第１波高値Ｈ１と、直線部分の波高値Ｈであり、且つ、第１波高値Ｈ１よりも大きい波高値Ｈである第２波高値Ｈ２とを設定する。また、第１波高値Ｈ１となる時刻を第１時刻Ｔ１とし、第２波高値Ｈ２となる時刻を第２時刻Ｔ２とする。加えて、時刻をＸ軸とし、波高値ＨをＹ軸とし、反射波の波形をＸ−Ｙ座標系より表し、共通の頂点の座標（Ｔ０，０）を定める。このとき、座標（Ｔ０，０）と座標（Ｔ１，Ｈ１）と座標（Ｔ１，０）とを頂点とする第１の直角三角形と、座標（Ｔ０，０）と座標（Ｔ２，Ｈ２）と座標（Ｔ２，０）とを頂点とする第２の直角三角形とを、波形に対して描くことができる。第１の直角三角形と第２の直角三角形とは、相似形である。そして、頂点の座標は、波高値Ｈがゼロとなる点であり、そのＸ座標は、反射波の受信を開始したと推定できる推定受信時刻Ｔ０である。
【００２２】
そのため、第１波高値Ｈ１、第２波高値Ｈ２、第１時刻Ｔ１及び第２時刻Ｔ２の値を得ることができれば、直角三角形の直角を挟む２辺の長さの比が等しくなることを利用し、次式（１）により推定受信時刻Ｔ０を算出することができる。
（Ｔ１−Ｔ０）：Ｈ１＝（Ｔ２−Ｔ０）：Ｈ２・・・（１）
【００２３】
そこで、本実施形態では、反射波の立ち上がりの波形が三角形と近似できる部分を含むと仮定して、推定受信時刻Ｔ０を算出する。すなわち、波高値Ｈに対して、第１閾値Ｈｔｈ１と、第１閾値Ｈｔｈ１よりも大きい値である第２閾値Ｈｔｈ２とを設定し、波高値Ｈが第１閾値Ｈｔｈ１を超えた時刻を第１時刻Ｔ１として取得し、波高値Ｈが第２閾値Ｈｔｈ２を超えた時刻を第２時刻Ｔ２として取得する。そして、第１閾値Ｈｔｈ１と、第２閾値Ｈｔｈ２と、第１時刻Ｔ１と、第２時刻Ｔ２とを用いて、推定受信時刻Ｔ０を算出する。
【００２４】
このとき、第１閾値Ｈｔｈ１は、一般的なノイズの波高値よりも高い値であり、第２閾値Ｈｔｈ２は、探査範囲内の物体から反射された反射波の波高値として実験的に得られた値である。これら第１閾値Ｈｔｈ１及び第２閾値Ｈｔｈ２は予め設定されており、ＥＣＵ２０のメモリに記憶されている。なお、波高値Ｈは、一制御周期において、周波数の逆数よりも長い時間計測され、一制御周期における最大値を波高値Ｈとして取得する。
【００２５】
すなわち、上式（１）に対して、第１波高値Ｈ１として第１閾値Ｈｔｈ１を用い、第２波高値Ｈ２として第２閾値Ｈｔｈ２を用いた次式（２）により、推定受信時刻Ｔ０を算出する。
（Ｔ１−Ｔ０）：Ｈｔｈ１＝（Ｔ２−Ｔ０）：Ｈｔｈ２・・・（２）
【００２６】
図５は、本実施形態に係る距離算出処理を示すフローチャートである。まず、探査波の送信の開始とともに、計時を開始し（Ｓ１０１）、反射波の波高値Ｈが第１閾値Ｈｔｈ１以上となったか否かを判定する（Ｓ１０２）。反射波の波高値Ｈが第１閾値Ｈｔｈ１未満であれば（Ｓ１０２：ＮＯ）、時間を加算する（Ｓ１０３）。このＳ１０２及びＳ１０３の処理は、反射波の波高値Ｈが第１閾値Ｈｔｈ１以上となるまで継続される。一方、反射波の波高値Ｈが第１閾値Ｈｔｈ１以上であると判定されれば（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２０が第１取得手段として機能し、その時刻を第１時刻Ｔ１として取得する（Ｓ１０４）。
【００２７】
続いて、反射波の波高値Ｈが第２閾値Ｈｔｈ２以上となったか否かを判定する（Ｓ１０５）。反射波の波高値Ｈが第２閾値Ｈｔｈ２未満であれば（Ｓ１０５：ＮＯ）、時間を加算する（Ｓ１０６）。一方、反射波の波高値Ｈが第２閾値Ｈｔｈ２以上であると判定されれば（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２０が第２取得手段として機能し、その時刻を第２時刻Ｔ２として取得する（Ｓ１０７）。
【００２８】
そして、取得した第１時刻Ｔ１及び第２時刻Ｔ２と、予め定められた値である第１閾値Ｈｔｈ１及び第２閾値Ｈｔｈ２とを用いて、上式（２）により、推定受信時刻Ｔ０を算出する（Ｓ１０８）。このとき、ＥＣＵ２０は、受信時刻推定手段として機能する。最後に、算出した推定受信時刻Ｔ０を用いて、測距センサ１０と物体との距離を算出し（Ｓ１０９）、一連の処理を終了する。
【００２９】
なお、本実施形態では、探査波の送信開始時に計時を開始しているため、推定受信時刻Ｔ０により測距センサ１０と物体との距離を求めることができるが、探査波の送信開始以前から計時を行い、推定受信時刻Ｔ０から探査波の送信開始時刻Ｔｓを減算した値により、測距センサ１０と物体との距離を求めてもよい。
【００３０】
また、算出した推定受信時刻Ｔ０と、実際の受信開始時刻Ｔｘとの間には、一定のオフセットが生ずるため、算出した推定受信時刻Ｔ０をオフセットにより補正してもよい。
【００３１】
上記構成により、本実施形態に係る物体検知装置は、以下の効果を奏する。
【００３２】
・第１閾値Ｈｔｈ１の値をノイズの影響を受けない値に設定し、波高値Ｈが第１閾値Ｈｔｈ１となった時刻に反射波の受信を開始したと判定する場合、実際の受信開始時刻Ｔｘとの乖離が大きくなり、その結果として、距離の検出精度が低下する。この検出精度の低下による影響は、測距センサ１０と物体との距離が小さいほど顕著となる。すなわち、距離の算出をより精度よく行うことが求められる近距離の物体について、距離の算出誤差が大きくなる。
【００３３】
この点、本実施形態では、反射波の波形を三角形として近似し、第１閾値Ｈｔｈ１及び第２閾値Ｈｔｈ２と、第１時刻Ｔ１及び第２時刻Ｔ２とを用いることにより、波高値Ｈがゼロである時刻を推定受信時刻Ｔ０として推定している。そのため、受信開始時刻Ｔｘと推定受信時刻Ｔ０との乖離が小さくなり、より正確に、測距センサ１０と物体との距離を求めることができる。
【００３４】
＜第２実施形態＞
本実施形態に係る物体検知装置は、第１実施形態に係る物体検知装置と全体構成は共通しており、推定受信時刻Ｔ０を求める処理が一部異なっている。
【００３５】
図６は、本実施形態における推定受信時刻Ｔ０を算出する原理を示している。本実施形態では、第１実施形態と同様に第１閾値Ｈｔｈ１は用いるものの、第２閾値Ｈｔｈ２は用いておらず、波高値Ｈが第１閾値Ｈｔｈ１を超えた第１時刻Ｔ１から所定時間ΔＴ経過後に、第２波高値Ｈ２を取得する。そして、第１閾値Ｈｔｈ１と、第２波高値Ｈ２と、第１時刻Ｔ１と、所定時間ΔＴとを上式（１）に対して用いた次式（３）により、推定受信時刻Ｔ０を算出する。
（Ｔ１−Ｔ０）：Ｈｔｈ１＝（Ｔ１＋ΔＴ−Ｔ０）：Ｈ２・・・（３）
【００３６】
図７は、本実施形態に係る距離算出処理を示すフローチャートである。まず、Ｓ２０１〜Ｓ２０４において、第１実施形態のＳ１０１〜Ｓ１０４に係る処理と同様の処理が行われ、第１時刻Ｔ１を取得する。続いて、第１時刻Ｔ１から、所定時間ΔＴが経過したか否かを判定する（Ｓ２０５）。第１時刻Ｔ１から、所定時間ΔＴが経過していなければ（Ｓ２０５：ＮＯ）、時間を加算する（Ｓ２０６）。一方、第１時刻Ｔ１から、所定時間ΔＴが経過したと判定すれば（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２０が第２取得手段として機能し、その時刻における波高値Ｈを第２波高値Ｈ２として取得する（Ｓ２０７）。
【００３７】
そして、取得した第１時刻Ｔ１及び第２波高値Ｈ２と、予め定められた値である第１閾値Ｈｔｈ１及び所定時間ΔＴとを用いて、上式（３）により、推定受信時刻Ｔ０を算出する（Ｓ２０８）。このとき、ＥＣＵ２０は、受信時刻推定手段として機能する。最後に、算出した推定受信時刻Ｔ０を用いて、測距センサ１０と物体との距離を算出し（Ｓ２０９）、一連の処理を終了する。
【００３８】
上記構成により、本実施形態に係る物体検知装置は、第１実施形態に係る物体検知装置が奏する効果に加えて以下の効果を奏する。
【００３９】
・第１閾値Ｈｔｈ１に加えて第２閾値Ｈｔｈ２をも用いる場合、探査波を反射した物体の材質等によっては、反射波の波高値Ｈは低くなり、反射波の波高値Ｈのピーク値が第２閾値Ｈｔｈ２よりも低くなることもありえる。この点、本実施形態では、第２閾値Ｈｔｈ２を設けず第１時刻Ｔ１から所定時間ΔＴの経過後の第２波高値Ｈ２を用いているため、反射波の波高値Ｈが第１閾値Ｈｔｈ１を超えれば、推定受信時刻Ｔ０を算出することができる。
【００４０】
＜第３実施形態＞
本実施形態に係る物体検知装置は、第１実施形態に係る物体検知装置と全体構成は共通しており、推定受信時刻Ｔ０を求める処理が一部異なっている。
【００４１】
図８は、本実施形態における推定受信時刻Ｔ０を算出する原理を示している。本実施形態では、第１実施形態と同様に第１閾値Ｈｔｈ１は用いるものの、第２閾値Ｈｔｈ２は用いず、波高値Ｈが最大となったときの値であるピーク値Ｈｐを取得する。そして、推定受信時刻Ｔ０から、波高値Ｈがピーク値Ｈｐとなるまでの時間が探査波の送信時間Ｔｂと等しいことを利用して、推定受信時刻Ｔ０を算出する。すなわち、第１閾値Ｈｔｈ１と、ピーク値Ｈｐと、第１時刻Ｔ１と、送信時間Ｔｂとを上式（１）に対して用いた次式（４）により、推定受信時刻Ｔ０を算出する。
（Ｔ１−Ｔ０）：Ｈｔｈ１＝Ｔｂ：Ｈｐ・・・（４）
【００４２】
図９は、本実施形態に係る距離算出処理を示すフローチャートである。まず、Ｓ３０１〜Ｓ３０４において、第１実施形態と同様の処理が行われ、第１時刻Ｔ１を取得する。
【００４３】
続いて、波高値Ｈがピークとなったか否かを判定する（Ｓ３０５）。Ｓ３０５の判定は、制御周期ごとに波高値Ｈを取得して保持しておき、その波高値Ｈと前制御周期における波高値Ｈとを比較する。このとき、波高値Ｈが前制御周期の波高値Ｈよりも大きければ、ピーク値Ｈｐでないと判定し（Ｓ３０５：ＮＯ）、次の制御周期において、再びＳ３０５の判定を行う。一方、波高値Ｈがピークであると判定されれば（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２０が第２取得手段として機能し、その制御周期の前制御周期の波高値Ｈをピーク値Ｈｐとして取得する（Ｓ３０６）。
【００４４】
そして、取得した第１時刻Ｔ１及びピーク値Ｈｐと、予め定められた値である第１閾値Ｈｔｈ１及び送信時間Ｔｂとを用いて、上式（４）により推定受信時刻Ｔ０を算出する（Ｓ３０７）。このとき、ＥＣＵ２０は、受信時刻推定手段として機能する。最後に、算出した推定受信時刻Ｔ０を用いて、測距センサ１０と物体との距離を算出し（Ｓ３０８）、一連の処理を終了する。
【００４５】
上記構成により、本実施形態に係る物体検知装置は、第１実施形態に係る物体検知装置が奏する効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００４６】
・第１閾値Ｈｔｈ１に加えて第２閾値Ｈｔｈ２をも用いる場合、探査波を反射した物体の材質等によっては、反射波の波高値Ｈは低くなり、反射波の波高値Ｈのピーク値Ｈｐが第２閾値Ｈｔｈ２よりも低くなることもありえる。この点、本実施形態では、第２閾値Ｈｔｈ２を設けずピーク値Ｈｐを用いているため、反射波の波高値Ｈが第１閾値Ｈｔｈ１を超えれば、推定受信時刻Ｔ０を算出することができる。
【００４７】
＜第４実施形態＞
本実施形態に係る物体検知装置は、第１実施形態に係る物体検知装置と全体構成は共通しており、推定受信時刻Ｔ０を求める処理が一部異なっている。
【００４８】
図１０は、本実施形態における推定受信時刻Ｔ０を算出する原理を示している。本実施形態では、第１実施形態と同様に、第１閾値Ｈｔｈ１を用いるものの、第２閾値Ｈｔｈ２は用いず、所定時間ΔＴごとに波高値Ｈを取得する処理を行う。波高値Ｈを取得する処理は、直線と近似できる区間、すなわち、波高値Ｈの増加率が一定である区間について行われ、その区間における最も高い波高値Ｈを用いて、推定受信時刻Ｔ０を算出する。図１０では、第１時刻Ｔ１において波高値Ｈが第１閾値Ｈｔｈ１を超えてから、所定時間ΔＴが経過するごとに、第２〜５波高値Ｈ２〜Ｈ５をそれぞれ取得する例を示しており、第５波高値Ｈ５を取得した際の時刻は、第１時刻Ｔ１に４ΔＴを加算した時刻となる。このとき、第４波高値Ｈ４は直線と近似できる区間であり、第５波高値Ｈ５は、直線と近似できる区間外である。そのため、第４波高値Ｈ４と、第４波高値Ｈ４を取得した時刻とを、推定受信時刻Ｔ０の算出に用いる。
【００４９】
そして、取得した第１時刻Ｔ１と、第ｎ波高値Ｈｎと、所定時間ΔＴとを上式（１）に対して用いた次式（５）により、推定受信時刻Ｔ０を算出する。
（Ｔ１−Ｔ０）：Ｈｔｈ１＝（Ｔ１＋（ｎ−１）ΔＴ−Ｔ０）：Ｈｎ・・・（５）
【００５０】
図１１は、本実施形態に係る距離算出処理を示すフローチャートである。まず、Ｓ４０１〜Ｓ４０４において、第１実施形態と同様の処理が行われ、第１時刻Ｔ１を取得する。
【００５１】
続いて、波高値Ｈの取得回数ｎの加算を開始し（Ｓ４０５）、第１時刻Ｔ１から所定時間ΔＴのｎ倍の時間が経過したか否かを判定する（Ｓ４０６）。第１時刻Ｔ１から、所定時間ΔＴのｎ倍の時間が経過していなければ（Ｓ４０６：ＮＯ）、時間を加算する（Ｓ４０７）。一方、第１時刻Ｔ１から、所定時間ΔＴのｎ倍の時間が経過したと判定すれば（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、その時刻における波高値Ｈである第（ｎ＋１）波高値Ｈ（ｎ＋１）を取得する（Ｓ４０８）。このとき、ＥＣＵ２０は第２取得手段として機能する。
【００５２】
続いて、取得した波高値Ｈが第２波高値Ｈ２であるか否かの判定をする（Ｓ４０９）。ここでは、第１閾値Ｈｔｈ１及び第２波高値Ｈ２のみでは、波高値Ｈの増加率が一定である区間であるか否かの判定を行うことができないため、Ｓ４０９の処理が行われる。
【００５３】
第２波高値Ｈ２であると判定されれば（Ｓ４０９：ＹＥＳ）、取得回数ｎを加算し（Ｓ４１０）、第３波高値Ｈ３を取得する処理へと移行する。一方、第２波高値Ｈ２でないと判定されれば（Ｓ４０９：ＮＯ）、第（ｎ＋１）波高値Ｈ（ｎ＋１）と第ｎ波高値Ｈｎとの差であるの第（ｎ＋１）増加率ΔＨ（ｎ＋１）を算出する（Ｓ４１１）。そして、第（ｎ＋１）増加率ΔＨ（ｎ＋１）と第ｎ増加率ΔＨｎとの差が、ゼロに近似できる値であるか否かを判定する（Ｓ４１２）。
【００５４】
第（ｎ＋１）増加率ΔＨ（ｎ＋１）と第ｎ増加率ΔＨｎとの差が、ゼロに近似できる値である場合には（Ｓ４１２：ＹＥＳ）、波高値Ｈの増加率は一定であるため、取得回数ｎを加算し（Ｓ４１０）、さらに所定時間ΔＴ後の波高値Ｈを取得する。一方、第（ｎ＋１）増加率ΔＨ（ｎ＋１）と第ｎ増加率ΔＨｎとの差が、ゼロに近似できる値でなければ（Ｓ４１２：ＮＯ）、第（ｎ＋１）波高値Ｈ（ｎ＋１）を取得した時点で、波高値Ｈの増加率が時間経過とともに減少している区間であるため、第ｎ波高値Ｈｎを用いて、上式（５）により、推定受信時刻Ｔ０を算出する（Ｓ４１３）。このとき、ＥＣＵ２０は、受信時刻推定手段として機能する。最後に、算出した推定受信時刻Ｔ０を用いて、測距センサ１０と物体との距離を算出し（Ｓ４１４）、一連の処理を終了する。
【００５５】
上記構成により、本実施形態に係る物体検知装置は、第２実施形態に準ずる効果を奏する。
【００５６】
＜第５実施形態＞
本実施形態に係る物体検知装置は、第１実施形態に係る物体検知装置と全体構成は共通しており、推定受信時刻Ｔ０を求める処理が一部異なっている。
【００５７】
図１２は、本実施形態における推定受信時刻Ｔ０を算出する原理を示している。本実施形態では、第４実施形態と同様に、第１閾値Ｈｔｈ１を用いたうえで、所定時間ΔＴごとに波高値Ｈを取得する処理を行う。加えて、波高値Ｈを取得する処理は、ピーク値近傍まで行われる。
【００５８】
そして、第１閾値Ｈｔｈ１、所定時間ΔＴ、及び、得られた第１時刻Ｔ１、第２〜第（ｎ＋１）波高値Ｈ２〜Ｈ（ｎ＋１）により、時刻Ｔの関数である関数ｆ（Ｔ）を求める。そして、関数ｆ（Ｔ）に推定受信時刻Ｔ０を代入した値がゼロとなることを用いて、推定受信時刻Ｔ０を求める。
【００５９】
図１３は、本実施形態に係る処理を示すフローチャートである。Ｓ５０１〜Ｓ５０８において、第４実施形態のＳ４０１〜Ｓ４０８の処理と同様の処理が行われ、第１時刻Ｔ１及び、第２〜第（ｎ＋１）波高値Ｈ２〜Ｈ（ｎ＋１）を取得する。このとき、ＥＣＵ２０は、第１取得手段及び第２取得手段として機能する。続いて、第（ｎ＋１）波高値Ｈ（ｎ＋１）がピーク値であるか否かの判定が、第３実施形態のＳ３０５と同様の処理によりなされる（Ｓ５０９）。
【００６０】
第（ｎ＋１）波高値Ｈ（ｎ＋１）がピーク値でないと判定されれば、取得回数ｎを加算し（Ｓ５１０）、さらに所定時間ΔＴ後の波高値Ｈを取得する。一方、第（ｎ＋１）波高値Ｈ（ｎ＋１）がピーク値であると判定されれば、第１〜第（ｎ＋１）波高値Ｈ１〜Ｈ（ｎ＋１）と第１時刻Ｔ１と所定時間ΔＴとを用いて、関数ｆ（Ｔ）を求める（Ｓ５１２）。このとき、ＥＣＵ２０は、波形推定手段として機能する。そして、関数ｆ（Ｔ０）がゼロであることを利用し、推定受信時刻Ｔ０を算出する（Ｓ５１２）。このとき、ＥＣＵ２０は、受信時刻推定手段として機能する。最後に、算出した推定受信時刻Ｔ０を用いて、測距センサ１０と物体との距離を算出し（Ｓ５１３）、一連の処理を終了する。
【００６１】
なお、関数ｆ（Ｔ）は、反射波の形状を近似できる関数であればよく、多項式関数、平方根関数、正弦関数などにより近似することができる。
【００６２】
また、ピーク値近傍までの波高値Ｈを用いて関数ｆ（Ｔ）を求めるものとしたが、直線と近似できる区間の傾きを複数の波高値Ｈを用いて近似してもよい。この場合には、関数ｆ（Ｔ）は一次関数となる。
【００６３】
上記構成により、本実施形態に係る物体検知装置は、上記各実施形態に準ずる効果を奏する。
【００６４】
＜変形例＞
・上記各実施形態では、受信時刻推定装置を物体検知装置として具体化した例を示しているが、受信時刻推定装置は物体検知装置以外にも用いることができる。例えば、他の装置から送信された電波等の波を受信し、その受信時刻に基づいた処理を行う装置に適用することもできる。
【００６５】
・上記各実施形態では、探査波として超音波を用いるものを例示したが、超音波以外の波、例えば、音波、電波等を探査波として用いることもできる。
【００６６】
・上記各実施形態では、物体検知装置が車両３０に搭載されるものとしたが、搭載対象は、車両以外の移動体、例えば、飛行機、船、ロボット等であってもよい。また、固定物に搭載するものとし、固定物と固定物周辺の物体との距離を測定するために用いてもよい。加えて、人が身に付ける、または持ち歩くものとしてもよく、人に対して周囲の物体の接近を知らせるものとして用いることもできる。
【００６７】
・上記第３実施形態では、第１時刻Ｔ１とピーク値Ｈｐとを取得して推定受信時刻Ｔ０を算出しているが、処理を以下のように一部変更してもよい。すなわち、ピーク値Ｈｐを取得するとともに、ピーク値Ｈｐを取得した時刻であるピーク時刻Ｔｐを取得する。そして、受信開始時刻Ｔｘからピーク時刻Ｔｐまでの時間が送信時間Ｔｂと等しいことを利用して、次式（６）により推定受信時刻Ｔ０を算出する。換言すると、ＥＣＵ２０が、ピーク時刻Ｔｐを取得するピーク時刻取得手段と、送信時間Ｔｂと取得したピーク時刻Ｔｐとに基づいて推定受信時刻Ｔ０を算出する受信時刻推定手段と、を備えるとものとなる。なお、この場合には、第１閾値Ｈｔｈ１を超えることを条件として、ピーク値Ｈｐ及びピーク時刻Ｔｐを取得する処理を開始するものとすればよく、第１時刻Ｔ１は取得されなくてもよい。
Ｔ０＝Ｈｐ−Ｔｂ・・・（６）
【符号の説明】
【００６８】
２０…ＥＣＵ。
【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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