(57)【要約】      （修正有）【課題】装置の大型化やコストの増大を抑えつつ、湿度条件による補正を個別に行うことができる障害物検出装置、湿度補正値算出方法、および超音波受波しきい値決定方法を提供する。【解決手段】障害物検出装置１００は、車速センサ３０の出力に基づき計測された車両の移動距離と、移動距離の計測開始地点で超音波素子１０により送信された超音波が障害物に反射され受信されるまでの第１の時間（飛翔時間ｔ１）と、移動距離の計測終了地点で超音波素子１０により送信された超音波が障害物に反射され受信されるまでの第２の時間（飛翔時間ｔ２）と、外気温度センサ５０の検出した車両周囲の外気の温度とに基づいて外気の湿度補正値を算出する。【選択図】図１
2016191614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられ、超音波を発信および受信して当該車両周囲の障害物を検出する超音波センサと、
前記車両の速度を検出する車速センサと、
前記車両周囲の外気の温度を検出する外気温度センサと、
前記車速センサの出力に基づき計測された前記車両の移動距離と、前記移動距離の計測開始地点で前記超音波センサにより送信された超音波が障害物に反射され受信されるまでの第１の時間と、前記移動距離の計測終了地点で前記超音波センサにより送信された超音波が前記障害物に反射され受信されるまでの第２の時間と、前記外気温度センサの検出した車両周囲の外気の温度とに基づいて前記外気の湿度補正値を算出する制御部と、
を有する障害物検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記車速センサの出力に基づき計測された車両の移動距離と、前記移動距離の計測開始地点で前記超音波センサにより送信された超音波が障害物に反射され受信されるまでの第１の時間と、前記移動距離の計測終了地点で前記超音波センサにより送信された超音波が前記障害物に反射され受信されるまでの第２の時間と、前記外気温度センサの検出した車両周囲の外気の温度とに基づいて前記外気の湿度を算出する、
請求項１に記載の障害物検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記移動距離と、前記第１の時間と前記第２の時間との差と、に基づいて得られる前記超音波の速度が、前記外気の温度と前記外気の湿度とに基づいて決定される音速に等しくなるものとして、前記外気の湿度補正値を算出する、
請求項１記載の障害物検出装置。
【請求項４】
前記制御部は、算出された前記湿度補正値を少なくとも用いて、前記超音波センサが超音波を受信したときに障害物と判断する前記超音波の振幅のしきい値を決定する、
請求項１に記載の障害物検出装置。
【請求項５】
前記両のシフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサをさらに有し、
前記シフトポジションセンサが特定の位置にあることが検出されたことを条件に、前記制御部が前記湿度補正値の算出を開始する、
請求項１に記載の障害物検出装置。
【請求項６】
車両に設けられ、当該車両の速度を検出する車速センサの出力に基づき当該車両の移動距離を計測する移動距離計測ステップと、
前記移動距離の計測開始地点で、前記車両に設けられた超音波センサにより送信された超音波が障害物に反射され受信されるまでの第１の時間と、前記移動距離の計測終了地点で前記超音波センサにより送信された超音波が前記障害物に反射され受信されるまでの第２の時間と、前記車両外部に設けられた外気温度センサの検出した車両周囲の外気の温度とに基づいて前記外気の湿度補正値を算出する湿度補正値算出ステップと、
を有する湿度補正値算出方法。
【請求項７】
車両に設けられ、当該車両の速度を検出する車速センサの出力に基づき当該車両の移動距離を計測する移動距離計測ステップと、
前記移動距離の計測開始地点で、前記車両に設けられた超音波センサにより送信された超音波が障害物に反射され受信されるまでの第１の時間と、前記移動距離の計測終了地点で前記超音波センサにより送信された超音波が前記障害物に反射され受信されるまでの第２の時間と、前記車両外部に設けられた外気温度センサの検出した車両周囲の外気の温度とに基づいて前記外気の湿度補正値を算出する湿度補正値算出ステップと、
算出された前記湿度補正値を少なくとも用いて、前記超音波センサが超音波を受信したときに障害物と判断する前記超音波の振幅のしきい値を決定するしきい値決定ステップと、
を有する超音波受波しきい値決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され障害物との距離を検出する障害物検出装置、その湿度補正値算出方法、およびその超音波受波しきい値決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波を送信して障害物により反射した反射波を受信し、その伝搬時間と音速とに基づいて障害物までの距離を取得する障害物検出装置がある。特に、障害物検出装置を車両に搭載し、車両と障害物との衝突や異常接近を防止する技術が普及している。
【０００３】
超音波は空気中を伝搬する際に伝搬距離に応じてエネルギーが減衰する。この減衰は、温度や湿度等の環境条件による影響を受けるため、障害物検出装置が障害物を検出できる範囲は外気の状況に応じて大きく変動する。温度に関しては、例えば車両に搭載された温度センサにより車両周囲の温度を取得することができる。一方、湿度に関しては、一般に車両には湿度センサは設けられていない。
【０００４】
従来、超音波検知装置の校正処理を、追加のセンサ等を用いることなく自動で行うことができ、温度や湿度等の周囲環境の違いにかかわらず演算処理を精度よく行えるようにした超音波検知装置についての提案がある（特許文献１を参照）。特許文献１には、湿度センサを用いることなく湿度を推定して、湿度の変化に対応することも記載されている（段落０００９等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５４２２７４４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に開示された技術は、距離情報の演算処理に使用する超音波の受信信号とノイズと区別するための基準しきい値を、そのときどきの温度と湿度等の環境条件に応じて調整している。このため、特許文献１の技術では、温度による調整と湿度による調整とを個別に行うことを必要としていない。
【０００７】
しかしながら、超音波を用いた障害物の検出または距離の測定を行う様々な方式の中には、環境条件ごとに補正を行うことが望まれるものもある。具体的には、温度条件による補正と湿度条件による補正とを個別に行うことが望まれるものもある。
【０００８】
また、特許文献１に示された、湿度センサを用いることなく湿度を推定する方法は、特許文献１の段落０００９にも示されているように、超音波センサの大型化やコストの増大につながるおそれがある。また、演算の精度および制御装置の処理能力が要求される等の課題を有する。
【０００９】
本発明の目的は、装置の大型化やコストの増大を抑えつつ、湿度による補正を個別に行うことができる障害物検出装置、湿度補正値算出方法、および超音波受波しきい値決定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の障害物検出装置は、車両に設けられ、超音波を発信および受信して当該車両周囲の障害物を検出する超音波センサと、前記車両の速度を検出する車速センサと、前記車両周囲の外気の温度を検出する外気温度センサと、前記車速センサの出力に基づき計測された前記車両の移動距離と、前記移動距離の計測開始地点で前記超音波センサにより送信された超音波が障害物に反射され受信されるまでの第１の時間と、前記移動距離の計測終了地点で前記超音波センサにより送信された超音波が前記障害物に反射され受信されるまでの第２の時間と、前記外気温度センサの検出した車両周囲の外気の温度とに基づいて前記外気の湿度補正値を算出する制御部と、を有する。
【００１１】
本発明の湿度補正値算出方法は、車両に設けられ、当該車両の速度を検出する車速センサの出力に基づき当該車両の移動距離を計測する移動距離計測ステップと、前記移動距離の計測開始地点で、前記車両に設けられた超音波センサにより送信された超音波が障害物に反射され受信されるまでの第１の時間と、前記移動距離の計測終了地点で前記超音波センサにより送信された超音波が前記障害物に反射され受信されるまでの第２の時間と、前記車両外部に設けられた外気温度センサの検出した車両周囲の外気の温度とに基づいて前記外気の湿度補正値を算出する湿度補正値算出ステップと、を有する。
【００１２】
本発明の超音波受波しきい値決定方法は、車両に設けられ、当該車両の速度を検出する車速センサの出力に基づき当該車両の移動距離を計測する移動距離計測ステップと、前記移動距離の計測開始地点で、前記車両に設けられた超音波センサにより送信された超音波が障害物に反射され受信されるまでの第１の時間と、前記移動距離の計測終了地点で前記超音波センサにより送信された超音波が前記障害物に反射され受信されるまでの第２の時間と、前記車両外部に設けられた外気温度センサの検出した車両周囲の外気の温度とに基づいて前記外気の湿度補正値を算出する湿度補正値算出ステップと、算出された前記湿度補正値を少なくとも用いて、前記超音波センサが超音波を受信したときに障害物と判断する前記超音波の振幅のしきい値を決定するしきい値決定ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、装置の大型化やコストの増大を抑えつつ、湿度条件による補正を個別に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】障害物検出装置の構成例を示す図
【図２】湿度検出処理におけるＣＰＵの制御の一例を示すフローチャート
【図３】車両の移動距離と飛翔時間との関係を示す図
【図４】しきい値設定処理について説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態の障害物検出装置１００の構成例を示す図である。
【００１６】
図１に示すように、障害物検出装置１００は、超音波素子１０、制御部２０、車速センサ３０、シフトポジションセンサ４０、外気温度センサ５０を有する。障害物検出装置１００は、例えば乗用車等の車両に取り付けられることが想定されている。
【００１７】
超音波素子１０は、後述する制御部２０の送波部２１が生成する超音波を送信するとともに、障害物等、車両周囲に存在する物体に反射された反射波を受信する。受信された反射波により、例えば超音波素子１０が有する圧電素子等に電力が生じ、超音波素子１０は、その電力の大きさを後述する制御部２０の受波部２２に出力する。従来の超音波素子を含む超音波センサの障害物検出可能距離は１〜２ｍ程度の短距離のものが多いが、本実施の形態の超音波素子１０を有する障害物検出装置１００は、障害物検出可能距離を３ｍ以上に長距離化したものであってもよい。
【００１８】
図１においては、一例として障害物検出装置１００が超音波素子１０を１つのみ有しているように示したが、本発明はこれには限定されず、例えば２つ以上の超音波素子を有していても良い。
【００１９】
制御部２０は、障害物検出装置１００の動作制御を行う。制御部２０は、例えばマイクロコントローラ等により構成される。
【００２０】
図１に示すように、制御部２０は、送波部２１、受波部２２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２３、メモリ２４、通信部２５を有する。
【００２１】
送波部２１は、後述するＣＰＵ２３の制御に基づき、微少周期で超音波素子１０の図示しない圧電素子を振動させて超音波を発生させ、送信させる。
【００２２】
受波部２２は、障害物等により反射された反射波を受信した超音波素子１０の図示しない圧電素子により発生された電圧信号を受信し、ＣＰＵ２３に出力する。
【００２３】
ＣＰＵ２３は、演算処理機能を有し、種々の処理を行う。ＣＰＵ２３の行う処理の詳細については後述する。なお、上述した超音波素子１０、送波部２１、受波部２２、およびＣＰＵ２３が本発明に係る超音波センサに相当する。
【００２４】
メモリ２４は、制御部２０におけるＣＰＵ２３の行う各処理に使用される各種データを格納する。メモリ２４は、ＣＰＵ２３の要求に応じて必要なデータを読み出し、ＣＰＵ２３に出力する。
【００２５】
通信部２５は、後述する車速センサ３０、シフトポジションセンサ４０、外気温度センサ５０等、車両が有する各構成との通信を行う。この通信は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークによるものである。
【００２６】
車速センサ３０は、例えば車両の車輪に接続された車軸に取り付けられ、車輪の回転速度を検出する。車速センサ３０が検出した車輪の回転速度を、上述した制御部２０のＣＰＵ２３が処理することで、車両の速度や移動距離に関する情報を取得することができる。
【００２７】
シフトポジションセンサ４０は、車両のシフトレバーの位置を検出する。シフトポジションセンサ４０は、車両の変速機系、例えばギアボックス等に取り付けられている。
【００２８】
外気温度センサ５０は、車両の車外に露出する箇所の一部、例えばフロントグリル付近等に取り付けられており、車両の外部の気温を検出する。
【００２９】
［ＣＰＵ２３の行う処理］
以下、ＣＰＵ２３の行う処理に詳細について説明する。まず、ＣＰＵ２３は、超音波素子１０により超音波を送信し、反射波を受信することにより、車両とその周囲の障害物を検出する障害物検出処理を行う。この障害物検出処理は、ＣＰＵ２３が送波部２１にて送信される微少周期の送信超音波の送信指示信号を生成して送波部２１に超音波を送信させ、障害物等に反射された超音波を受信した受波部２２から受信超音波の電圧信号（受波信号）を取得し、障害物が存在した場合にその存在を検出する処理である。なお、本実施の形態の障害物検出装置１００では、超音波素子１０が送信する超音波により障害物を検出できる距離は一般的に障害物検出に用いられる短距離（例えば１〜２ｍ程度）であってもよいし、長距離（例えば４〜６ｍ程度で、概ね３ｍ以上でたかだか１０ｍ未満）であってもよい。検出可能距離が長距離化されるほど湿度や温度等の環境条件による超音波の減衰の影響が大きいので、本実施の形態の障害物検出装置１００は、特に、検出可能距離が長距離化されている場合に用いられるのが望ましい。
【００３０】
ＣＰＵ２３は、障害物検出処理により車両の周囲に障害物を検出した場合は、例えば、図示しないブレーキ制御部等を制御し、自動的にブレーキをかけることで車両と障害物との接触を防止する等の対処を行うようにしてもよい。
【００３１】
障害物検出処理において、受波部２２から取得した受信超音波の電圧信号は、障害物等により反射された超音波だけではなく、例えば路面等からの反射波をノイズとして含んでいる。このノイズは障害物等による反射波と比較して強度が低いため、受波部２２から取得した電圧信号のうち、所定のしきい値より小さい値を除去することで、ノイズを除去することができる。このしきい値は、車両周囲の環境、例えば外気の温度や湿度等に応じて適宜好適に設定されることが望ましい。ＣＰＵ２３は、このように外気の温度および湿度に応じて好適にしきい値を設定するしきい値設定処理を行う。
【００３２】
しきい値設定処理を行うにあたって、外気温度は外気温度センサ５０により取得できるため、ＣＰＵ２３は、超音波素子１０を利用して外気の湿度を検出する湿度検出処理を行う必要がある。
【００３３】
このように、ＣＰＵ２３は、障害物検出処理と、この障害物検出処理を精度よく行うためのしきい値設定処理と、しきい値設定処理において使用される外気の湿度を取得するための湿度検出処理と、を行う。
【００３４】
［湿度検出処理］
まず、以下では、湿度検出処理の詳細について説明する。図２は、湿度検出処理におけるＣＰＵ２３の制御の一例を示すフローチャートである。
【００３５】
ステップＳ１００において、ＣＰＵ２３は、シフトポジションセンサ４０の出力結果を参照し、シフトレバーが「Ｒ（リバース）」に入っているか否かを判定する。シフトレバーが「Ｒ」に入っていると判定された場合、フローはステップＳ１０１に進み、そうでない場合ステップＳ１００の処理が繰り返される。
【００３６】
ステップＳ１００は、ＣＰＵ２３が湿度検出処理を開始するか否かを判定するためのステップである。湿度検出処理を開始する契機としてシフトレバーが「Ｒ」に入っているか否かを判定する理由は、以下の通りである。すなわち、例えばシフトレバーが「Ｒ」に入れられ、これから車両がバックする場合には、車両周囲に例えば車庫の壁等の障害物が存在することが想定されるためである。
【００３７】
ステップＳ１０１において、ＣＰＵ２３は、車速センサ３０から車輪の回転速度に関する情報を取得し、この時点での車両の速度Ｖ０を算出する。
【００３８】
ステップＳ１０２において、ＣＰＵ２３は、ステップＳ１０１において算出した車両の現在速度Ｖ０が所定速度（例えば、１ｋｍ／ｈ等）以上であるか否かを判定する。車速Ｖ１が所定速度以上である場合、フローはステップＳ１０３に進み、そうでない場合ステップＳ１０２の処理が繰り返される。
【００３９】
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ２３は、超音波素子１０から超音波を送信させ、反射波を受信して、この時点での送受信に要した時間ｔ１を測定する。超音波が送信されてから障害物に反射されて受信されるまでの時間を、以下では飛翔時間と称する。本ステップＳ１０３にて測定した飛翔時間ｔ１は、本発明に係る第１の時間の一例に相当する。
【００４０】
ステップＳ１０４において、ＣＰＵ２３は、再度車速センサ３０から車輪の回転速度に関する情報を取得し、この時点での車両の速度Ｖ１を算出する。なお、図２ではステップＳ１０３の後にステップＳ１０４の処理を実行するように記載したが、ステップＳ１０３の処理とステップＳ１０４の処理は同時に行われることが望ましい。
【００４１】
ステップＳ１０５において、ＣＰＵ２３は、ステップＳ１０３およびＳ１０４の処理が終了してから所定時間ｔ０が経過したか否かを判定する。所定時間ｔ０は、例えば０．１秒間である。本発明では所定時間ｔ０は０．１秒間には限定されないが、この所定時間ｔ０の間に車両が走行した距離に基づいて後述するように湿度の算出を行うため、車速センサ３０によって移動距離を正確に算出できるだけの長さ、かつ、できるだけ短い時間であることが望ましい。ステップＳ１０３およびＳ１０４の処理が終了してから所定時間ｔ０が経過したと判定された場合、スローはステップＳ１０６に進み、そうでない場合、本ステップＳ１０５の処理が繰り返される。
【００４２】
ステップＳ１０６において、ＣＰＵ２３は、超音波素子１０から超音波を送信させ、この時点（第２の時点）での飛翔時間ｔ２を測定する。本ステップＳ１０６にて測定した飛翔時間ｔ２は、本発明に係る第２の時間の一例に相当する。
【００４３】
ステップＳ１０７において、ＣＰＵ２３は、再度車速センサ３０から車輪の回転速度に関する情報を取得し、この時点での車両の速度Ｖ２を算出する。なお、図２ではステップＳ１０６の後にステップＳ１０７の処理を実行するように記載したが、ステップＳ１０６の処理とステップＳ１０７の処理は同時に行われることが望ましい。
【００４４】
ステップＳ１０８において、ＣＰＵ２３は、ステップＳ１０４において取得した車両の速度Ｖ１と、ステップＳ１０７において取得した速度Ｖ２と、に基づいて、ステップＳ１０３の時点からステップＳ１０７の時点まで、すなわち所定時間ｔ０の間に車両が移動した距離である移動距離Ｌ１を算出する。移動距離Ｌ１は、例えば速度Ｖ１とＶ２の平均値に所定時間ｔ０を積算して算出すればよい。
【００４５】
ステップＳ１０９において、ＣＰＵ２３は、外気温度センサ５０により、車両周囲の外気の温度Ｔに関する情報を取得する。
【００４６】
ステップＳ１１０において、ＣＰＵ２３は、ステップＳ１０３およびステップＳ１０６で取得した飛翔時間ｔ１、ｔ２、およびステップＳ１０９において取得した、飛翔時間ｔ１およびｔ２を測定した時点での車両周囲の外気の温度Ｔに基づいて、移動距離Ｌ２を推定する。
【００４７】
飛翔時間ｔ１およびｔ２を測定した時点での車両周囲の外気の温度Ｔに基づいて、移動距離Ｌ２を推定する方法の詳細について説明する。飛翔時間ｔ１およびｔ２を測定した時点での車両周囲の外気における音速ｃが分かれば、図３に示すように、移動距離Ｌ２を算出することができる。図３は、車両の移動距離と飛翔時間との関係を示す図である。図３に示すように、車両の後ろに壁等の障害物があるとき、車両の超音波素子１０から送信された超音波が、その障害物に反射して受信されるまでの時間が飛翔時間ｔ１あるいはｔ２である。
【００４８】
音速ｃは、媒質、すなわちこの場合車両周辺の外気の温度および湿度に影響を受ける。具体的には、音速ｃは、以下の式（１）で近似される。
【数１】
2016191614.tif 000003
・・・（１）
【００４９】
式（１）において、ｃ０は特定温度・湿度における音速であり、固定値（例えば３３１．４ｍ／ｓ）である。Ｔは温度（℃）である。ａは温度に係る補正係数であり、固定値である。Ｈは湿度（ｇ／ｍ３）である。ｂは湿度に係る補正係数であり、固定値である。これらの補正係数ａおよびｂは、予めメモリ２４等に格納されていればよい。なお、正確には、湿度に係る補正係数ｂには気圧や飽和水蒸気圧等の変数が含まれるため、補正係数ｂは固定値ではないが、本実施の形態では簡便のため、経験的に得た固定値である補正係数ｂを使用して近似している。なお、この補正係数ｂと湿度Ｈとによる湿度補正値ｂＨが本発明の湿度補正値に対応している。
【００５０】
このように温度Ｔおよび湿度Ｈにおける音速ｃが算出されると、飛翔時間がｔ１およびｔ２である場合のその音速ｃでの車両の移動距離Ｌ２は、以下の式（２）で与えられる。
【数２】
2016191614.tif 000004
・・・（２）
【００５１】
式（２）は、飛翔時間ｔ１、ｔ２の時間差と、音速とを積算したものである。図３に示すように、飛翔時間ｔ１、ｔ２は超音波が送信されてから反射され受信されるまでの往復の時間なので、式（２）では車両の移動距離を算出するために１／２されている。
【００５２】
このように飛翔時間ｔ１およびｔ２、そして温度Ｔから算出された移動距離Ｌ２は、車両が所定時間ｔ０の間に車両速度Ｖ１およびＶ２で走行した距離、すなわち移動距離Ｌ１と等しい。このことから、ステップＳ１１１において、ＣＰＵ２３は移動距離Ｌ１およびＬ２から湿度Ｈを算出する。具体的には、式（２）の左辺にＬ１を代入すると湿度Ｈのみが未知数となるため、以下の式（３）のように湿度Ｈを算出することができる。
【数３】
2016191614.tif 000005
・・・（３）
【００５３】
［しきい値設定処理］
ＣＰＵ２３は、ステップＳ１００からＳ１１１までの湿度算出処理において算出した湿度Ｈに基づいて、ステップＳ１１２においてしきい値設定処理を行う。しきい値設定処理では、上述したように、受波部２２から取得した電圧信号からノイズをある程度除去するためのしきい値を設定する処理を行う。
【００５４】
図４は、しきい値設定処理について説明するための図である。図４（ａ）は、受波部２２が取得した電圧信号の一例である。ＣＰＵ２３は、図４（ｂ）に示すように、受波部２２が取得した電圧信号の包絡線成分に相当する電圧値を抽出し、所望の受波感度を満たすしきい値Ｔｈを設定する。
【００５５】
具体的には、しきい値Ｔｈの設定方法は、以下のようにすればよい。例えば予め様々な温度・湿度条件で超音波素子１０の受波感度を計測し、温度および湿度毎に所望の受波感度を得ることができるしきい値を調べてメモリ２４に格納しておく。ＣＰＵ２３は、本ステップＳ１１２のしきい値設定処理において、ステップＳ１０９にて取得した外気の温度Ｔと、ステップＳ１１１において算出した湿度Ｈに基づいて、メモリ２４を参照し、好適なしきい値を設定する。
【００５６】
一般に、外気が低温低湿であれば超音波の減衰が小さく、超音波素子１０の受信する超音波の強度は強くなり、障害物を検出できる範囲の限度距離が長くなる。また、外気が高温多湿であれば減衰が大きく、超音波素子１０の受信する超音波の強度は弱く、障害物を検出できる範囲の限度距離が短くなる。このため、外気が低温低湿の場合には、高温高圧の場合と比較してしきい値を高く設定すればよい。しきい値を好適に設定することにより、受波部２２の受波感度や障害物の検出限度距離を外気の温度や湿度に左右されずに一定に保つことができるようになる。
【００５７】
なお、温度Ｔと湿度Ｈそのものに基づいてしきい値を設定するのではなく、上述した湿度補正値ｂＨに基づいてしきい値を設定するようにしてもよい。すなわち、上述したステップＳ１１１において湿度補正値ｂＨを算出し、これに基づいてしきい値を設定してもよい。この場合、予め湿度毎のしきい値をメモリ２４に格納しておく代わりに、様々な湿度補正値ｂＨに対する超音波素子１０の受波感度を計測し、好適な受波感度を得ることができるしきい値を調べてメモリ２４に格納しておけばよい。
【００５８】
なお、上述したように本実施の形態の障害物検出装置１００では、超音波による障害物の検出距離によらず効果を奏するが、特に長距離（例えば３メートル以上）の検出時に効果が大きい。したがって、しきい値設定処理において、外気が高温多湿である場合にも、検出範囲の限度距離が少なくとも３メートル以上となるようにしきい値を予め調整してもよい。また、反対に外気が低温低湿である場合には、受波感度が良すぎると遠距離の障害物による反射と路面反射等のノイズとを区別できなくなるため、高感度になりすぎないようにしきい値を予め調整しておくことが望ましい。
【００５９】
ステップＳ１１３において、ＣＰＵ２３は、ステップＳ１１３にて設定したしきい値Ｔｈを適用し、以後は超音波素子１０からの受波信号に対して当該しきい値Ｔｈを用いて障害物検出処理を行う。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態の障害物検出装置１００は、車速センサ３０の出力に基づき計測された車両の移動距離と、移動距離の計測開始地点で超音波素子１０により送信された超音波が障害物に反射され受信されるまでの第１の時間（飛翔時間ｔ１）と、移動距離の計測終了地点で超音波素子１０により送信された超音波が障害物に反射され受信されるまでの第２の時間（飛翔時間ｔ２）と、外気温度センサ５０の検出した車両周囲の外気の温度とに基づいて外気の湿度を算出する。
【００６１】
また、本実施の形態の障害物検出装置１００は、車両の移動距離と、飛翔時間ｔ１と飛翔時間ｔ２との差と、に基づいて得られる超音波の速度が、外気の温度と外気の湿度とに基づいて決定される音速に等しくなるものとして、外気の湿度を算出する。
【００６２】
このような構成により、障害物検出装置１００は、センサがないため従来検出することができなかった車両周囲の外気の湿度を、車速センサ３０により取得した車両の移動距離と、２つの異なる場所から測定した障害物までの飛翔時間と音速とから算出した車両の移動距離と、に基づいて算出する。したがって、障害物検出装置１００では、装置の大型化やコストの増大を抑えつつ、温度と湿度とを個別に求めることができる。
【００６３】
また、本実施の形態の障害物検出装置１００は、算出された湿度を少なくとも用いて、超音波素子１０が超音波を受信したときに障害物と判断する超音波の振幅のしきい値を決定する。
【００６４】
このような構成により、障害物検出装置１００は、例えば外気が低温低湿の場合には、高温高圧の場合と比較してしきい値を高く設定するので、受波部２２の受波感度や超音波素子１０が送信する超音波による障害物検出の限度距離を外気の温度や湿度に左右されずに一定に保つことができるようになる。
【００６５】
また、本実施の形態の障害物検出装置１００において、超音波素子１０が送信する超音波により障害物の検出できる距離は、一般的に障害物検出に用いられる短距離（例えば１〜２ｍ程度）であってもよいし、長距離（例えば４〜６ｍ程度で、概ね３ｍ以上でたかだか１０ｍ未満）であってもよい。なお、検出可能距離が長距離化されるほど湿度や温度等の環境条件による超音波の減衰の影響が大きいので、本実施形態の障害物検出装置１００は、特に、検出可能距離が長距離化されている場合に用いられるのが望ましい。
【００６６】
また、本実施の形態の障害物検出装置１００は、車両のシフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ４０をさらに有し、シフトポジションセンサ４０が特定の位置、例えば「Ｒ（リバース）」にあることが検出されたことを条件に、ＣＰＵ２３は湿度の算出を開始する。
【００６７】
なお、上述した実施の形態では、図２に示すステップＳ１００において、シフトレバーが「Ｒ（リバース）」に入っていることを条件にＣＰＵ２３は湿度検出処理を開始していた。しかし、本発明はこれには限定されず、車両の周囲に固定された障害物が存在することが想定されれば、シフトレバーが他の位置に入っていることを条件に湿度検出処理を開始してもよい。また、シフトレバーの位置に応じて湿度検出処理を開始するのではなく、車両の周囲に固定された障害物が存在することが想定される何らかの動作を契機として湿度検出処理を開始するようにしてもよい。
【００６８】
また、上述した実施の形態では、障害物検出装置１００は、湿度Ｈを算出し、その湿度Ｈの値を用いてしきい値設定処理による音波の振幅のしきい値の補正を行ったが、必ずしも湿度Ｈ自体を算出しなくてもよい。少なくとも湿度条件を補正する湿度補正値ｂＨが求められれば良いため、湿度Ｈ自体を算出せずに、湿度補正値ｂＨ全体を１つの値として求めてもよい。他の算出式を用いてもよい。本願においては湿度の算出は湿度補正値の算出の一例として含まれる概念である。
【００６９】
このような構成により、障害物検出装置１００は、センサがないため従来検出することができなかった車両周囲の外気の湿度補正値を、車速センサ３０により取得した車両の移動距離と、２つの異なる場所から測定した障害物までの飛翔時間と音速とから算出した車両の移動距離と、に基づいて算出することができる。したがって、障害物検出装置１００では、装置の大型化やコストの増大を抑えつつ、温度条件による補正と湿度条件による補正とを個別に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、超音波により障害物を検出する障害物検出装置、特に検出距離が長距離（例えば３メートル以上）である障害物検出装置に好適である。
【符号の説明】
【００７１】
１００  障害物検出装置
１０  超音波素子
２０  制御部
２１  送波部
２２  受波部
２３  ＣＰＵ
２４  メモリ
２５  通信部
３０  車速センサ
４０  シフトポジションセンサ
５０  外気温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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