(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のソナーに対応する複数個の送信信号を出力する送信機群と、
前記複数個のソナーに対応する複数個の受信信号を取得する受信機群と、
前記複数個の送信信号に対応する複数個の参照信号を取得して、前記複数個の参照信号の各々と前記複数個の受信信号の各々との相互相関演算を実行する相関器群と、
前記相互相関演算の結果に基づき、前記複数個の受信信号における直接波信号及び間接波信号を抽出する反射波信号抽出部と、
前記直接波信号及び前記間接波信号を用いて障害物の位置を検知する障害物検知部と、
前記障害物検知部による検知結果を示す信号を出力する出力部と、を備え、
前記送信機群は、前記複数個の送信信号の各々の周波数を掃引することにより、前記周波数を基準固有振動周波数に対する高周波数帯域又は低周波数帯域にて所定のパターンに基づき時間的に増加又は減少させるものであり、
前記複数個の送信信号における重畳周波数帯域の幅は、前記複数個の送信信号の各々における掃引周波数帯域の幅に対する半分以下の値に設定されている
ことを特徴とする障害物検知装置。
【請求項２】
前記受信機群は、前記複数個の受信信号の各々について、ローパスフィルタを用いてノイズレベルを検出するものであり、
前記受信機群は、前記複数個の受信信号の各々について、前記ノイズレベルに応じたクリッピングレベルにより２値化するものであり、
前記相関器群は、前記受信機群により２値化された前記複数個の受信信号を前記相互相関演算に用いるものである
ことを特徴とする請求項１記載の障害物検知装置。
【請求項３】
前記複数個の参照信号の各々は、前記掃引周波数帯域よりも広い周波数帯域に亘る周波数成分を含むものであることを特徴とする請求項１記載の障害物検知装置。
【請求項４】
前記掃引周波数帯域は、前記基準固有振動周波数を含むデッドバンドを回避した周波数帯域に設定されるものであることを特徴とする請求項１記載の障害物検知装置。
【請求項５】
前記複数個のソナーの各々について、印加電圧波形の包絡線波形における括れ部を検出する括れ部検出部と、
前記複数個のソナーの各々について、前記括れ部における前記印加電圧波形の周波数を検出することにより固有振動周波数を検出する固有振動周波数検出部と、
前記固有振動周波数を用いて前記デッドバンドを設定するデッドバンド設定部と、
を備えることを特徴とする請求項４記載の障害物検知装置。
【請求項６】
前記デッドバンド設定部は、前記基準固有振動周波数に対する個々の前記固有振動周波数の差分値を算出して、前記差分値のうちの最大値に対応する前記固有振動周波数に基づき前記デッドバンドをシフトすることを特徴とする請求項５記載の障害物検知装置。
【請求項７】
前記デッドバンド設定部は、前記基準固有振動周波数に対する個々の前記固有振動周波数の差分値を算出して、前記差分値のうちの最大値に対応する前記固有振動周波数に基づき前記デッドバンドを縮小することを特徴とする請求項５記載の障害物検知装置。
【請求項８】
前記複数個のソナーの各々について、残響時間区間にて印加電圧が収束する周波数を検出することにより固有振動周波数を検出する固有振動周波数検出部と、
前記固有振動周波数を用いて前記デッドバンドを設定するデッドバンド設定部と、
を備えることを特徴とする請求項４記載の障害物検知装置。
【請求項９】
前記デッドバンド設定部は、前記基準固有振動周波数に対する個々の前記固有振動周波数の差分値を算出して、前記差分値のうちの最大値に対応する前記固有振動周波数に基づき前記デッドバンドをシフトすることを特徴とする請求項８記載の障害物検知装置。
【請求項１０】
前記デッドバンド設定部は、前記基準固有振動周波数に対する個々の前記固有振動周波数の差分値を算出して、前記差分値のうちの最大値に対応する前記固有振動周波数に基づき前記デッドバンドを縮小することを特徴とする請求項８記載の障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の前端部に設けられた複数個のソナーを用いて、当該車両に対する前方の領域（以下「前方領域」という。）における障害物等の物体（以下単に「障害物」という。）を検知する装置が開発されている。また、車両の後端部に設けられた複数個のソナーを用いて、当該車両に対する後方の領域（以下「後方領域」という。）における障害物を検知する装置が開発されている。すなわち、障害物検知装置が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１９−６６３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以下、個々のソナーにおいて送信機によりソナー素子に入力される信号を「送信信号」ということがある。また、個々のソナーにおいてソナー素子により受信機に出力された信号を「受信信号」ということがある。受信信号は、個々のソナーにより受信された超音波に対応する成分（以下「反射波信号」ということがある。）を含み得るものである。また、受信信号は、反射波信号と異なる成分（以下「非反射波信号」ということがある。）を含み得るものである。【０００５】
特許文献１には、送信信号を符号化する技術が開示されている。より具体的には、送信信号の周波数を掃引することにより送信信号を符号化する技術が開示されている。また、特許文献１には、受信信号と送信信号に対応する信号（以下「参照信号」ということがある。）との相互相関演算を実行することにより、受信信号と参照信号との類似度に基づき反射波信号と非反射波信号とを判別する技術が開示されている。【０００６】
複数個のソナーによる駆動周期を短縮する観点又は個々のソナーによる検知距離を延長する観点から、複数個のソナーを同時に又は略同時に駆動するのが好適である。この場合、複数個のソナーにおける混信の発生を抑制する観点から、ソナー毎に異なる方法により送信信号を符号化するのが好適である。この点について、特許文献１記載の符号化方法は、周波数掃引のパターンをソナー毎に異ならしめるものである（例えば、特許文献１の図２及び図３参照。）。【０００７】
ここで、特許文献１記載の符号化方法は、送信信号の周波数を掃引するとき、個々のソナーにおける共振周波数に跨るように掃引するものである（例えば、特許文献１の図２及び図３参照。）。これにより、以下のような問題が生ずる。【０００８】
すなわち、個々のソナーにおいては、ソナー素子の駆動が終了したとき、ソナー素子が固有振動周波数と同等の周波数にて振動しようとする。これにより、いわゆる「残響」が発生する。個々のソナー素子における固有振動周波数は、個々のソナーにおける共振周波数に対応している。受信信号は、残響に対応する成分（以下「残響信号」ということがある。）を含み得るものである。【０００９】
したがって、送信信号の周波数が共振周波数に跨るように掃引されることにより、非反射波信号に含まれる残響信号に対して送信信号が相関を有するものとなる。これにより、非反射波信号に含まれる残響信号に対して参照信号も相関を有するものとなる。この結果、残響信号を含む非反射波信号が反射波信号であると誤判別される問題が生ずる。【００１０】
また、反射波信号は、いわゆる「直接波」に対応する成分（以下「直接波信号」ということがある。）を含み得るものである。また、反射波信号は、いわゆる「間接波」に対応する成分（以下「間接波信号」ということがある。）を含み得るものである。障害物検知装置による検知精度を向上する観点から、直接波信号と間接波信号とを判別することが求められる。【００１１】
ここで、特許文献１に記載も示唆もされていないものの、特許文献１記載の相互相関演算と同様の相互相関演算を実行することにより、受信信号と参照信号との類似度に基づき直接波信号と間接波信号とを判別することが考えられる。しかしながら、この場合、反射波信号と非反射波信号との誤判別が生ずる原理と同様の原理により、直接波信号と間接波信号との誤判別が生ずる。【００１２】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数個のソナーを同時に又は略同時に駆動することができる障害物検知装置において、直接波信号と間接波信号とを精度良く判別することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の障害物検知装置は、複数個のソナーに対応する複数個の送信信号を出力する送信機群と、複数個のソナーに対応する複数個の受信信号を取得する受信機群と、複数個の送信信号に対応する複数個の参照信号を取得して、複数個の参照信号の各々と複数個の受信信号の各々との相互相関演算を実行する相関器群と、相互相関演算の結果に基づき、複数個の受信信号における直接波信号及び間接波信号を抽出する反射波信号抽出部と、直接波信号及び間接波信号を用いて障害物の位置を検知する障害物検知部と、障害物検知部による検知結果を示す信号を出力する出力部と、を備え、送信機群は、複数個の送信信号の各々の周波数を掃引することにより、周波数を基準固有振動周波数に対する高周波数帯域又は低周波数帯域にて所定のパターンに基づき時間的に増加又は減少させるものであり、複数個の送信信号における重畳周波数帯域の幅は、複数個の送信信号の各々における掃引周波数帯域の幅に対する半分以下の値に設定されているものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上記のように構成したので、複数個のソナーを同時に又は略同時に駆動することができる障害物検知装置において、直接波信号と間接波信号とを精度良く判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムの要部を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る障害物検知システムに含まれるソナー群の要部を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る障害物検知システムに含まれるソナー群における受信機群の要部を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る障害物検知システムに含まれるソナー群における相関器群の要部を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１に係る障害物検知システムにおける第１ＥＣＵの要部を示すとともに、実施の形態１に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムにおける第２ＥＣＵの要部を示すブロック図である。
【図６Ａ】実施の形態１に係る障害物検知システムに含まれるソナー群により送信される超音波の例を示す説明図である。
【図６Ｂ】実施の形態１に係る障害物検知システムに含まれるソナー群により受信される超音波の例を示す説明図である。
【図７】周波数に対する利得を示す特性図において、掃引周波数帯域の例を示す説明図である。
【図８】時間に対する周波数を示す特性図において、掃引周波数帯域の例を示す説明図である。
【図９】周波数に対する利得を示す特性図において、掃引周波数帯域の他の例を示す説明図である。
【図１０】時間に対する周波数を示す特性図において、掃引周波数帯域の他の例を示す説明図である。
【図１１】図１１Ａは、ノイズレベルとクリッピングレベルとの対応関係の例を示す説明図である。図１１Ｂは、ノイズレベルとクリッピングレベルとの対応関係の他の例を示す説明図である。図１１Ｃは、ノイズレベルとクリッピングレベルとの対応関係の他の例を示す説明図である。図１１Ｄは、ノイズレベルとクリッピングレベルとの対応関係の他の例を示す説明図である。
【図１２Ａ】実施の形態１に係る障害物検知システムにおける第１ＥＣＵのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１２Ｂ】実施の形態１に係る障害物検知システムにおける第１ＥＣＵの他のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１３Ａ】実施の形態１に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムにおける第２ＥＣＵのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１３Ｂ】実施の形態１に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムにおける第２ＥＣＵの他のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１４Ａ】実施の形態１に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムの動作を示すフローチャートである。
【図１４Ｂ】実施の形態１に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムの動作を示すフローチャートである。
【図１５Ａ】送信機群による周波数掃引のパターンの例を示す特性図である。
【図１５Ｂ】送信機群による周波数掃引のパターンの例を示す特性図である。
【図１５Ｃ】送信機群による周波数掃引のパターンの例を示す特性図である。
【図１６】時間に対する周波数を示す特性図において、掃引周波数帯域及び参照周波数帯域の例を示す説明図である。
【図１７】実施の形態２に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムの要部を示すブロック図である。
【図１８】実施の形態２に係る障害物検知システムにおける第１ＥＣＵの要部を示すとともに、実施の形態２に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムにおける第２ＥＣＵの要部を示すブロック図である。
【図１９】図１９Ａは、駆動電流波形の包絡線波形の例を示す説明図である。図１９Ｂは、印加電圧波形の包絡線波形の例を示す説明図である。
【図２０】図２０Ａは、シフト前におけるデッドバンドの例を示す説明図である。図２０Ｂは、シフト後におけるデッドバンドの例を示す説明図である。
【図２１】図２１Ａは、縮小前におけるデッドバンドの例を示す説明図である。図２１Ｂは、縮小後におけるデッドバンドの例を示す説明図である。
【図２２Ａ】実施の形態２に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムの動作を示すフローチャートである。
【図２２Ｂ】実施の形態２に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムの動作を示すフローチャートである。
【図２３】実施の形態３に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムの要部を示すブロック図である。
【図２４】実施の形態３に係る障害物検知システムにおける第１ＥＣＵの要部を示すとともに、実施の形態３に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムにおける第２ＥＣＵの要部を示すブロック図である。
【図２５】図２５Ａは、駆動電流波形の包絡線波形の例を示す説明図である。図２５Ｂは、印加電圧波形の包絡線波形の例を示す説明図である。
【図２６Ａ】実施の形態３に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムの動作を示すフローチャートである。
【図２６Ｂ】実施の形態３に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムの動作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】
【００１６】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムの要部を示すブロック図である。図２は、実施の形態１に係る障害物検知システムに含まれるソナー群の要部を示すブロック図である。図３は、実施の形態１に係る障害物検知システムに含まれるソナー群における受信機群の要部を示すブロック図である。図４は、実施の形態１に係る障害物検知システムに含まれるソナー群における相関器群の要部を示すブロック図である。図５は、実施の形態１に係る障害物検知システムにおける第１ＥＣＵの要部を示すとともに、実施の形態１に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムにおける第２ＥＣＵの要部を示すブロック図である。図１〜図５を参照して、実施の形態１に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムについて説明する。
【００１８】
図１に示す如く、車両１は、複数個のソナー２を有している。より具体的には、車両１は、４個のソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４を有している。複数個のソナー２により、ソナー群３が構成されている。車両１は、第１電子制御ユニット（以下「第１ＥＣＵ」と記載する。）４を有している。車両１は、第２電子制御ユニット（以下「第２ＥＣＵ」と記載する。）５を有している。ソナー群３及び第１ＥＣＵ４により、障害物検知システム２００の要部が構成されている。障害物検知システム２００及び第２ＥＣＵ５により、衝突回避システム３００の要部が構成されている。なお、第１ＥＣＵ４及び第２ＥＣＵ５は、互いに一体に構成されているものであっても良い。すなわち、第１ＥＣＵ４及び第２ＥＣＵ５は、同一のＥＣＵにより構成されているものであっても良い。
【００１９】
図２に示す如く、複数個のソナー２は、複数個の送信機１１をそれぞれ有している。複数個のソナー２は、複数個のソナー素子１２をそれぞれ有している。複数個のソナー２は、複数個の受信機１３をそれぞれ有している。複数個のソナー２は、複数個の相関器１４をそれぞれ有している。
【００２０】
より具体的には、４個のソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４が４個の送信機１１＿１，１１＿２，１１＿３，１１＿４をそれぞれ有している。また、４個のソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４が４個のソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４をそれぞれ有している。また、４個のソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４が４個の受信機１３＿１，１３＿２，１３＿３，１３＿４をそれぞれ有している。また、４個のソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４が４個の相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４をそれぞれ有している。
【００２１】
複数個の送信機１１により、送信機群２１が構成されている。複数個のソナー素子１２により、ソナー素子群２２が構成されている。複数個の受信機１３により、受信機群２３が構成されている。複数個の相関器１４により、相関器群２４が構成されている。
【００２２】
図３に示す如く、複数個の受信機１３は、複数個の増幅器３１をそれぞれ有している。複数個の受信機１３は、複数個のアナログデジタル変換器（以下「ＡＤ変換器」と記載する。）３２をそれぞれ有している。複数個の受信機１３は、複数個のローパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」と記載する。）３３をそれぞれ有している。複数個の受信機１３は、複数個のクリッパ３４をそれぞれ有している。
【００２３】
より具体的には、４個の受信機１３＿１，１３＿２，１３＿３，１３＿４が４個の増幅器３１＿１，３１＿２，３１＿３，３１＿４をそれぞれ有している。また、４個の受信機１３＿１，１３＿２，１３＿３，１３＿４が４個のＡＤ変換器３２＿１，３２＿２，３２＿３，３２＿４をそれぞれ有している。また、４個の受信機１３＿１，１３＿２，１３＿３，１３＿４が４個のＬＰＦ３３＿１，３３＿２，３３＿３，３３＿４をそれぞれ有している。また、４個の受信機１３＿１，１３＿２，１３＿３，１３＿４が４個のクリッパ３４＿１，３４＿２，３４＿３，３４＿４をそれぞれ有している。
【００２４】
図４に示す如く、複数個の相関器１４は、複数個の第１相関器４１をそれぞれ有している。複数個の相関器１４は、複数個の第２相関器４２をそれぞれ有している。複数個の相関器１４は、複数個の第３相関器４３をそれぞれ有している。複数個の相関器１４は、複数個の第４相関器４４をそれぞれ有している。
【００２５】
より具体的には、４個の相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４が４個の第１相関器４１＿１，４１＿２，４１＿３，４１＿４をそれぞれ有している。また、４個の相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４が４個の第２相関器４２＿１，４２＿２，４２＿３，４２＿４をそれぞれ有している。また、４個の相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４が４個の第３相関器４３＿１，４３＿２，４３＿３，４３＿４をそれぞれ有している。また、４個の相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４が４個の第４相関器４４＿１，４４＿２，４４＿３，４４＿４をそれぞれ有している。
【００２６】
図５に示す如く、第１ＥＣＵ４は、掃引周波数帯域設定部５１、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３及び出力部５４を有している。第２ＥＣＵ５は、衝突回避制御部６１を有している。送信機群２１、受信機群２３、相関器群２４、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３及び出力部５４により、障害物検知装置１００の要部が構成されている。
【００２７】
ソナー群３は、例えば、車両１の前端部に設けられている（図６Ａ及び図６Ｂ参照）。
【００２８】
この場合、ソナー２＿１は、ソナー素子１２＿１が駆動されることにより、前方領域に超音波ＴＷ＿１を送信するものである。ソナー２＿２は、ソナー素子１２＿２が駆動されることにより、前方領域に超音波ＴＷ＿２を送信するものである。ソナー２＿３は、ソナー素子１２＿３が駆動されることにより、前方領域に超音波ＴＷ＿３を送信するものである。ソナー２＿４は、ソナー素子１２＿４が駆動されることにより、前方領域に超音波ＴＷ＿４を送信するものである。以下、ソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４により送信される超音波（すなわちソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４により送信された超音波）ＴＷ＿１，ＴＷ＿２，ＴＷ＿３，ＴＷ＿４を「送信波」ということがある。
【００２９】
また、この場合、ソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４は、前方領域における障害物により反射された超音波（以下「反射波」ということがある。）ＲＷ＿１，ＲＷ＿２，ＲＷ＿３，ＲＷ＿４をそれぞれ受信するものである。以下、ソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４により受信される超音波（すなわちソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４により受信された超音波）ＲＷ＿１，ＲＷ＿２，ＲＷ＿３，ＲＷ＿４を「受信波」ということがある。
【００３０】
送信機１１＿１は、駆動用の信号ＴＳ＿１をソナー素子１２＿１に出力するものである（図２参照）。このとき、送信機１１＿１は、信号ＴＳ＿１の周波数Ｆ１＿１を掃引することにより、周波数Ｆ１＿１を時間的に次第に増加又は減少させる。すなわち、信号ＴＳ＿１は、チャープ信号により構成されている。周波数Ｆ１＿１が掃引される周波数帯域ＳＢ１＿１は、掃引周波数帯域設定部５１により設定される（図５参照）。
【００３１】
送信機１１＿２は、駆動用の信号ＴＳ＿２をソナー素子１２＿２に出力するものである（図２参照）。このとき、送信機１１＿２は、信号ＴＳ＿２の周波数Ｆ１＿２を掃引することにより、周波数Ｆ１＿２を時間的に次第に増加又は減少させる。すなわち、信号ＴＳ＿２は、チャープ信号により構成されている。周波数Ｆ１＿２が掃引される周波数帯域ＳＢ１＿２は、掃引周波数帯域設定部５１により設定される（図５参照）。
【００３２】
送信機１１＿３は、駆動用の信号ＴＳ＿３をソナー素子１２＿３に出力するものである（図２参照）。このとき、送信機１１＿３は、信号ＴＳ＿３の周波数Ｆ１＿３を掃引することにより、周波数Ｆ１＿３を時間的に次第に増加又は減少させる。すなわち、信号ＴＳ＿３は、チャープ信号により構成されている。周波数Ｆ１＿３が掃引される周波数帯域ＳＢ１＿３は、掃引周波数帯域設定部５１により設定される（図５参照）。
【００３３】
送信機１１＿４は、駆動用の信号ＴＳ＿４をソナー素子１２＿４に出力するものである（図２参照）。このとき、送信機１１＿４は、信号ＴＳ＿４の周波数Ｆ１＿４を掃引することにより、周波数Ｆ１＿４を時間的に次第に増加又は減少させる。すなわち、信号ＴＳ＿４は、チャープ信号により構成されている。周波数Ｆ１＿４が掃引される周波数帯域ＳＢ１＿４は、掃引周波数帯域設定部５１により設定される（図５参照）。
【００３４】
送信機１１＿１，１１＿２，１１＿３，１１＿４は、信号ＴＳ＿１，ＴＳ＿２，ＴＳ＿３，ＴＳ４を同時に又は略同時に出力するようになっている。これにより、ソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４が同時に又は略同時に駆動される。以下、信号ＴＳ＿１，ＴＳ＿２，ＴＳ＿３，ＴＳ＿４を「送信信号」という。
【００３５】
掃引周波数帯域設定部５１は、送信機１１＿１により周波数Ｆ１＿１が掃引される周波数帯域ＳＢ１＿１、送信機１１＿２により周波数Ｆ１＿２が掃引される周波数帯域ＳＢ１＿２、送信機１１＿３により周波数Ｆ１＿３が掃引される周波数帯域ＳＢ１＿３、及び送信機１１＿４により周波数Ｆ１＿４が掃引される周波数帯域ＳＢ１＿４を設定するものである。以下、周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４を「掃引周波数帯域」という。
【００３６】
ここで、ソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４は、固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４をそれぞれ有している。ソナー２＿１における利得Ｇは、固有振動周波数Ｆ０＿１にて最大となる。ソナー２＿２における利得Ｇは、固有振動周波数Ｆ０＿２にて最大となる。ソナー２＿３における利得Ｇは、固有振動周波数Ｆ０＿３にて最大となる。ソナー２＿４における利得Ｇは、固有振動周波数Ｆ０＿４にて最大となる。
【００３７】
個々の掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４は、固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４の基準値（以下「基準固有振動周波数」という。）Ｆ０＿０に比して高い周波数帯域（以下「高周波数帯域」という。）ＨＢ内の周波数帯域に設定される。または、個々の掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４は、基準固有振動周波数Ｆ０＿０に比して低い周波数帯域（以下「低周波数帯域」という。）ＬＢ内の周波数帯域に設定される。
【００３８】
より具体的には、個々の掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４は、基準固有振動周波数Ｆ０＿０を含む周波数帯域（以下「デッドバンド」という。）ＤＢを回避した周波数帯域に設定される。デッドバンドＤＢは、例えば、掃引周波数帯域ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３間の周波数帯域に設定されている。
【００３９】
図７は、周波数に対する利得Ｇを示す特性図において、掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４の例を示すものである。図８は、時間に対する周波数Ｆ１＿１，Ｆ１＿２，Ｆ１＿３，Ｆ１＿４を示す特性図において、掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４の例を示すものである。
【００４０】
図７及び図８に示す例においては、低周波数帯域ＬＢ内の掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２が互いに非重畳に配置されている。また、高周波数帯域ＨＢ内の掃引周波数帯域ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４が互いに非重畳に配置されている。図中αは、個々の掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４の幅を示している。
【００４１】
図９は、周波数に対する利得Ｇを示す特性図において、掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４の他の例を示すものである。図１０は、時間に対する周波数Ｆ１＿１，Ｆ１＿２，Ｆ１＿３，Ｆ１＿４を示す特性図において、掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４の他の例を示すものである。
【００４２】
図９及び図１０に示す例においては、低周波数帯域ＬＢ内の周波数帯域ＳＢ２＿１にて、掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２が互いに部分的に重畳している。また、高周波数帯域ＨＢ内の周波数帯域ＳＢ２＿２にて、掃引周波数帯域ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４が互いに部分的に重畳している。以下、周波数帯域ＳＢ２＿１，ＳＢ２＿２を「重畳周波数帯域」という。図中αは、個々の掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４の幅を示している。図中βは、個々の重畳周波数帯域ＳＢ２＿１，ＳＢ２＿２の幅を示している。
【００４３】
ここで、幅βは、幅αに対する半分以下の値に設定されている。すなわち、幅βは、以下の式（１）に示す条件を満たす値に設定されている。
【００４４】
β≦（α／２）    （１）
【００４５】
なお、掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２が互いに非重畳に配置されているということは、重畳周波数帯域ＳＢ２＿１の幅βが０に設定されているとみなすことができる。また、掃引周波数帯域ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４が互いに非重畳に配置されているということは、重畳周波数帯域ＳＢ２＿２の幅βが０に設定されているとみなすことができる。すなわち、図７及び図８に示す例においても、幅βが上記式（１）に示す条件を満たす値に設定されているといえる。
【００４６】
掃引周波数帯域設定部５１は、周波数Ｆ１＿１に対応する信号（すなわち送信信号ＴＳ＿１に対応する信号）ＲＳ１＿１を相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４の各々に出力するものである。掃引周波数帯域設定部５１は、周波数Ｆ１＿２に対応する信号（すなわち送信信号ＴＳ＿２に対応する信号）ＲＳ１＿２を相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４の各々に出力するものである。掃引周波数帯域設定部５１は、周波数Ｆ１＿３に対応する信号（すなわち送信信号ＴＳ＿３に対応する信号）ＲＳ１＿３を相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４の各々に出力するものである。掃引周波数帯域設定部５１は、周波数Ｆ１＿４に対応する信号（すなわち送信信号ＴＳ＿４に対応する信号）ＲＳ１＿４を相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４の各々に出力するものである。以下、信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４を「参照信号」という。
【００４７】
受信機１３＿１は、ソナー素子１２＿１により出力された信号ＲＳ２＿１を取得するものである。増幅器３１＿１は、当該取得された信号ＲＳ２＿１を増幅するものである。ＡＤ変換器３２＿１は、当該増幅された信号ＲＳ２＿１をアナログ信号からデジタル信号に変換するものである。ＬＰＦ３３＿１は、当該変換された信号ＲＳ２＿１に対する低域通過処理をすることにより、ノイズレベルＮＬを検出するものである。クリッパ３４＿１は、当該検出されたノイズレベルＮＬに応じたクリッピングレベルＣＬを設定するものである。当該設定されたクリッピングレベルＣＬにより信号ＲＳ２＿１が２値化される。
【００４８】
受信機１３＿２は、ソナー素子１２＿２により出力された信号ＲＳ２＿２を取得するものである。増幅器３１＿２は、当該取得された信号ＲＳ２＿２を増幅するものである。ＡＤ変換器３２＿２は、当該増幅された信号ＲＳ２＿２をアナログ信号からデジタル信号に変換するものである。ＬＰＦ３３＿２は、当該変換された信号ＲＳ２＿２に対する低域通過処理をすることにより、ノイズレベルＮＬを検出するものである。クリッパ３４＿２は、当該検出されたノイズレベルＮＬに応じたクリッピングレベルＣＬを設定するものである。当該設定されたクリッピングレベルＣＬにより信号ＲＳ２＿２が２値化される。
【００４９】
受信機１３＿３は、ソナー素子１２＿３により出力された信号ＲＳ２＿３を取得するものである。増幅器３１＿３は、当該取得された信号ＲＳ２＿３を増幅するものである。ＡＤ変換器３２＿３は、当該増幅された信号ＲＳ２＿３をアナログ信号からデジタル信号に変換するものである。ＬＰＦ３３＿３は、当該変換された信号ＲＳ２＿３に対する低域通過処理をすることにより、ノイズレベルＮＬを検出するものである。クリッパ３４＿３は、当該検出されたノイズレベルＮＬに応じたクリッピングレベルＣＬを設定するものである。当該設定されたクリッピングレベルＣＬにより信号ＲＳ２＿３が２値化される。
【００５０】
受信機１３＿４は、ソナー素子１２＿４により出力された信号ＲＳ２＿４を取得するものである。増幅器３１＿４は、当該取得された信号ＲＳ２＿４を増幅するものである。ＡＤ変換器３２＿４は、当該増幅された信号ＲＳ２＿４をアナログ信号からデジタル信号に変換するものである。ＬＰＦ３３＿４は、当該変換された信号ＲＳ２＿４に対する低域通過処理をすることにより、ノイズレベルＮＬを検出するものである。クリッパ３４＿４は、当該検出されたノイズレベルＮＬに応じたクリッピングレベルＣＬを設定するものである。当該設定されたクリッピングレベルＣＬにより信号ＲＳ２＿４が２値化される。
【００５１】
ここで、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ及び図１１Ｄの各々は、ノイズレベルＮＬとクリッピングレベルＣＬとの対応関係の例を示している。クリッピングレベルＣＬの単位は、ビット数である。クリッパ３４＿１，３４＿２，３４＿３，３４＿４の各々は、例えば、図１１Ａに示す対応関係、図１１Ｂに示す対応関係、図１１Ｃに示す対応関係、又は図１１Ｄに示す対応関係を示すテーブルＴを有している。クリッパ３４＿１，３４＿２，３４＿３，３４＿４の各々は、テーブルＴに基づき、ノイズレベルＮＬに応じたクリッピングレベルＣＬを設定する。図中Ｘは、２以上の所定の整数値を示している。
【００５２】
受信機１３＿１は、例えば、ＡＤ変換器３２＿１によるＡＤ変換後の信号ＲＳ２＿１又はクリッパ３４＿１による２値化後の信号ＲＳ２＿１を反射波信号抽出部５２に出力するものである。また、受信機１３＿１は、クリッパ３４＿１による２値化後の信号ＲＳ２＿１を相関器１４＿１に出力するものである。
【００５３】
受信機１３＿２は、例えば、ＡＤ変換器３２＿２によるＡＤ変換後の信号ＲＳ２＿２又はクリッパ３４＿２による２値化後の信号ＲＳ２＿２を反射波信号抽出部５２に出力するものである。また、受信機１３＿２は、クリッパ３４＿２による２値化後の信号ＲＳ２＿２を相関器１４＿２に出力するものである。
【００５４】
受信機１３＿３は、例えば、ＡＤ変換器３２＿３によるＡＤ変換後の信号ＲＳ２＿３又はクリッパ３４＿３による２値化後の信号ＲＳ２＿３を反射波信号抽出部５２に出力するものである。また、受信機１３＿３は、クリッパ３４＿３による２値化後の信号ＲＳ２＿３を相関器１４＿３に出力するものである。
【００５５】
受信機１３＿４は、例えば、ＡＤ変換器３２＿４によるＡＤ変換後の信号ＲＳ２＿４又はクリッパ３４＿４による２値化後の信号ＲＳ２＿４を反射波信号抽出部５２に出力するものである。また、受信機１３＿４は、クリッパ３４＿４による２値化後の信号ＲＳ２＿４を相関器１４＿４に出力するものである。
【００５６】
以下、信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４を「受信信号」という。
【００５７】
相関器１４＿１は、掃引周波数帯域設定部５１により出力された参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４を取得するものである。相関器１４＿１は、受信機１３＿１により出力された受信信号ＲＳ２＿１を取得するものである。相関器１４＿１は、当該取得された参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４の各々と当該取得された受信信号ＲＳ２＿１との相互相関演算を実行するものである。これにより、参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４の各々と受信信号ＲＳ２＿１との類似度ＤＳが算出される。
【００５８】
すなわち、第１相関器４１＿１が参照信号ＲＳ１＿１と受信信号ＲＳ２＿１との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿１＿１が算出される。また、第２相関器４２＿１が参照信号ＲＳ１＿２と受信信号ＲＳ２＿１との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿２＿１が算出される。また、第３相関器４３＿１が参照信号ＲＳ１＿３と受信信号ＲＳ２＿１との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿３＿１が算出される。また、第４相関器４４＿１が参照信号ＲＳ１＿４と受信信号ＲＳ２＿１との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿４＿１が算出される。相関器１４＿１は、当該算出された類似度ＤＳ＿１＿１，ＤＳ＿２＿１，ＤＳ＿３＿１，ＤＳ＿４＿１を反射波信号抽出部５２に出力するものである。
【００５９】
相関器１４＿２は、掃引周波数帯域設定部５１により出力された参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４を取得するものである。相関器１４＿２は、受信機１３＿２により出力された受信信号ＲＳ２＿２を取得するものである。相関器１４＿２は、当該取得された参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４の各々と当該取得された受信信号ＲＳ２＿２との相互相関演算を実行するものである。これにより、参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４の各々と受信信号ＲＳ２＿２との類似度ＤＳが算出される。
【００６０】
すなわち、第１相関器４１＿２が参照信号ＲＳ１＿１と受信信号ＲＳ２＿２との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿１＿２が算出される。また、第２相関器４２＿２が参照信号ＲＳ１＿２と受信信号ＲＳ２＿２との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿２＿２が算出される。また、第３相関器４３＿２が参照信号ＲＳ１＿３と受信信号ＲＳ２＿２との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿３＿２が算出される。また、第４相関器４４＿２が参照信号ＲＳ１＿４と受信信号ＲＳ２＿２との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿４＿２が算出される。相関器１４＿２は、当該算出された類似度ＤＳ＿１＿２，ＤＳ＿２＿２，ＤＳ＿３＿２，ＤＳ＿４＿２を反射波信号抽出部５２に出力するものである。
【００６１】
相関器１４＿３は、掃引周波数帯域設定部５１により出力された参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４を取得するものである。相関器１４＿３は、受信機１３＿３により出力された受信信号ＲＳ２＿３を取得するものである。相関器１４＿３は、当該取得された参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４の各々と当該取得された受信信号ＲＳ２＿３との相互相関演算を実行するものである。これにより、参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４の各々と受信信号ＲＳ２＿３との類似度ＤＳが算出される。
【００６２】
すなわち、第１相関器４１＿３が参照信号ＲＳ１＿１と受信信号ＲＳ２＿３との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿１＿３が算出される。また、第２相関器４２＿３が参照信号ＲＳ１＿２と受信信号ＲＳ２＿３との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿２＿３が算出される。また、第３相関器４３＿３が参照信号ＲＳ１＿３と受信信号ＲＳ２＿３との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿３＿３が算出される。また、第４相関器４４＿３が参照信号ＲＳ１＿４と受信信号ＲＳ２＿３との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿４＿３が算出される。相関器１４＿３は、当該算出された類似度ＤＳ＿１＿３，ＤＳ＿２＿３，ＤＳ＿３＿３，ＤＳ＿４＿３を反射波信号抽出部５２に出力するものである。
【００６３】
相関器１４＿４は、掃引周波数帯域設定部５１により出力された参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４を取得するものである。相関器１４＿４は、受信機１３＿４により出力された受信信号ＲＳ２＿４を取得するものである。相関器１４＿４は、当該取得された参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４の各々と当該取得された受信信号ＲＳ２＿４との相互相関演算を実行するものである。これにより、参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４の各々と受信信号ＲＳ２＿４との類似度ＤＳが算出される。
【００６４】
すなわち、第１相関器４１＿４が参照信号ＲＳ１＿１と受信信号ＲＳ２＿４との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿１＿４が算出される。また、第２相関器４２＿４が参照信号ＲＳ１＿２と受信信号ＲＳ２＿４との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿２＿４が算出される。また、第３相関器４３＿４が参照信号ＲＳ１＿３と受信信号ＲＳ２＿４との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿３＿４が算出される。また、第４相関器４４＿４が参照信号ＲＳ１＿４と受信信号ＲＳ２＿４との相互相関演算を実行することにより、類似度ＤＳ＿４＿４が算出される。相関器１４＿４は、当該算出された類似度ＤＳ＿１＿４，ＤＳ＿２＿４，ＤＳ＿３＿４，ＤＳ＿４＿４を反射波信号抽出部５２に出力するものである。
【００６５】
反射波信号抽出部５２は、受信機１３＿１，１３＿２，１３＿３，１３＿４により出力された受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４を取得するものである。反射波信号抽出部５２は、相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４により出力された類似度ＤＳを取得するものである。反射波信号抽出部５２は、当該取得された類似度ＤＳを用いて、当該取得された受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４における直接波信号及び間接波信号を抽出するものである。反射波信号抽出部５２は、当該抽出された直接波信号及び間接波信号を障害物検知部５３に出力するものである。
【００６６】
すなわち、反射波信号抽出部５２は、受信信号ＲＳ２＿１について、類似度ＤＳ＿１＿１，ＤＳ＿２＿１，ＤＳ＿３＿１，ＤＳ＿４＿１の各々を所定の閾値ＤＳｔｈと比較する。類似度ＤＳ＿１＿１が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿１による送信及びソナー２＿１による受信に係る直接波信号が受信信号ＲＳ２＿１に含まれていると判別する。また、類似度ＤＳ＿２＿１が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿２による送信及びソナー２＿１による受信に係る間接波信号が受信信号ＲＳ２＿１に含まれていると判別する。また、類似度ＤＳ＿３＿１が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿３による送信及びソナー２＿１による受信に係る間接波信号が受信信号ＲＳ２＿１に含まれていると判別する。また、類似度ＤＳ＿４＿１が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿４による送信及びソナー２＿１による受信に係る間接波信号が受信信号ＲＳ２＿１に含まれていると判別する。反射波信号抽出部５２は、当該判別された直接波信号及び間接波信号を受信信号ＲＳ２＿１から抽出する。
【００６７】
また、反射波信号抽出部５２は、受信信号ＲＳ２＿２について、類似度ＤＳ＿１＿２，ＤＳ＿２＿２，ＤＳ＿３＿２，ＤＳ＿４＿２の各々を閾値ＤＳｔｈと比較する。類似度ＤＳ＿１＿２が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿１による送信及びソナー２＿２による受信に係る間接波信号が受信信号ＲＳ２＿２に含まれていると判別する。また、類似度ＤＳ＿２＿２が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿２による送信及びソナー２＿２による受信に係る直接波信号が受信信号ＲＳ２＿２に含まれていると判別する。また、類似度ＤＳ＿３＿２が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿３による送信及びソナー２＿２による受信に係る間接波信号が受信信号ＲＳ２＿２に含まれていると判別する。また、類似度ＤＳ＿４＿２が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿４による送信及びソナー２＿２による受信に係る間接波信号が受信信号ＲＳ２＿２に含まれていると判別する。反射波信号抽出部５２は、当該判別された直接波信号及び間接波信号を受信信号ＲＳ２＿２から抽出する。
【００６８】
また、反射波信号抽出部５２は、受信信号ＲＳ２＿３について、類似度ＤＳ＿１＿３，ＤＳ＿２＿３，ＤＳ＿３＿３，ＤＳ＿４＿３の各々を閾値ＤＳｔｈと比較する。類似度ＤＳ＿１＿３が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿１による送信及びソナー２＿３による受信に係る間接波信号が受信信号ＲＳ２＿３に含まれていると判別する。また、類似度ＤＳ＿２＿３が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿２による送信及びソナー２＿３による受信に係る間接波信号が受信信号ＲＳ２＿３に含まれていると判別する。また、類似度ＤＳ＿３＿３が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿３による送信及びソナー２＿３による受信に係る直接波信号が受信信号ＲＳ２＿３に含まれていると判別する。また、類似度ＤＳ＿４＿３が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿４による送信及びソナー２＿３による受信に係る間接波信号が受信信号ＲＳ２＿３に含まれていると判別する。反射波信号抽出部５２は、当該判別された直接波信号及び間接波信号を受信信号ＲＳ２＿３から抽出する。
【００６９】
また、反射波信号抽出部５２は、受信信号ＲＳ２＿４について、類似度ＤＳ＿１＿４，ＤＳ＿２＿４，ＤＳ＿３＿４，ＤＳ＿４＿４の各々を閾値ＤＳｔｈと比較する。類似度ＤＳ＿１＿４が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿１による送信及びソナー２＿４による受信に係る間接波信号が受信信号ＲＳ２＿４に含まれていると判別する。また、類似度ＤＳ＿２＿４が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿２による送信及びソナー２＿４による受信に係る間接波信号が受信信号ＲＳ２＿４に含まれていると判別する。また、類似度ＤＳ＿３＿４が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿３による送信及びソナー２＿４による受信に係る間接波信号が受信信号ＲＳ２＿４に含まれていると判別する。また、類似度ＤＳ＿４＿４が閾値ＤＳｔｈ以上である場合、反射波信号抽出部５２は、ソナー２＿４による送信及びソナー２＿４による受信に係る直接波信号が受信信号ＲＳ２＿４に含まれていると判別する。反射波信号抽出部５２は、当該判別された直接波信号及び間接波信号を受信信号ＲＳ２＿４から抽出する。
【００７０】
障害物検知部５３は、反射波信号抽出部５２により出力された直接波信号及び間接波信号を取得するものである。障害物検知部５３は、当該取得された直接波信号及び間接波信号を用いて、車両１に対する障害物の位置を検知するものである。
【００７１】
ここで、障害物の位置の検知には、公知の種々の技術を用いることができる。例えば、障害物検知部５３は、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）法により、個々の反射波信号に対応する測距値を算出する。次いで、障害物検知部５３は、当該算出された測距値を用いて、いわゆる「２円交点法」又は「開口合成法」により、超音波が反射された個々の地点の位置を示す座標値を算出する。これにより、障害物の位置が検知される。
【００７２】
出力部５４は、障害物検知部５３による検知結果を示す信号（以下「検知結果信号」という。）を衝突回避制御部６１に出力するものである。衝突回避制御部６１は、当該出力された検知結果信号を取得するものである。衝突回避制御部６１は、当該取得された検知結果信号を用いて、車両１と障害物との衝突を回避するための制御を実行するものである。
【００７３】
ここで、車両１と障害物との衝突を回避するための制御には、公知の種々の技術を用いることができる。例えば、衝突回避制御部６１は、検知結果信号を用いて、車両１が障害物と衝突する確率を判定する。衝突回避制御部６１は、当該判定された確率が所定値以上である場合、車両１のブレーキ等を操作する制御を実行することにより、車両１を減速又は停止させる。すなわち、衝突回避制御部６１は、ＡＥＢＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ  Ｂｒａｋｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）に係る制御を実行する。または、衝突回避制御部６１は、当該判定された確率が所定値以上である場合、障害物に対する注意喚起用の音声を車両１内のスピーカに出力させる制御、又は障害物に対する注意喚起用の画像を車両１内のディスプレイに表示させる制御などを実行する。
【００７４】
以下、掃引周波数帯域設定部５１により実行される処理を総称して「掃引周波数帯域設定処理」ということがある。すなわち、掃引周波数帯域設定処理は、送信機１１＿１，１１＿２，１１＿３，１１＿４における掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿４，ＳＢ１＿４を設定する処理、及び参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４を相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４に出力する処理などを含むものである。
【００７５】
また、送信機群２１により実行される処理を総称して「送信処理」ということがある。すなわち、送信処理は、送信信号ＴＳ＿１，ＴＳ＿２，ＴＳ＿３，ＴＳ＿４をソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４に出力する処理、及び周波数Ｆ１＿１，Ｆ１＿２，Ｆ１＿３，Ｆ１＿４を掃引する処理などを含むものである。
【００７６】
また、受信機群２３により実行される処理を総称して「受信処理」ということがある。すなわち、受信処理は、受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４を取得する処理、受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４に対するＡＤ変換を実行する処理、受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４におけるノイズレベルＮＬを検出する処理、及び受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４を２値化する処理などを含むものである。また、受信処理は、ＡＤ変換後の受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４又は２値化後の受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４を反射波信号抽出部５２に出力する処理、及び２値化後の受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４を相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４に出力する処理などを含むものである。
【００７７】
また、相関器群２４により実行される処理を総称して「相関処理」ということがある。すなわち、相関処理は、参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４の各々と受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４の各々との相互相関演算をする処理などを含むものである。
【００７８】
また、反射波信号抽出部５２により実行される処理を総称して「反射波信号抽出処理」ということがある。すなわち、反射波信号抽出処理は、受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４における直接波信号及び間接波信号を抽出する処理などを含むものである。
【００７９】
また、障害物検知部５３により実行される処理を総称して「障害物検知処理」ということがある。すなわち、障害物検知処理は、ＴＯＦ法により測距値を算出する処理、及び２円交点法又は開口合成法により座標値を算出する処理などを含むものである。
【００８０】
また、出力部５４により実行される処理を総称して「出力処理」ということがある。すなわち、出力処理は、検知結果信号を衝突回避制御部６１に出力する処理などを含むものである。
【００８１】
また、衝突回避制御部６１により実行される処理及び制御を総称して「衝突回避制御」ということがある。すなわち、衝突回避制御は、車両１が障害物と衝突する確率を判定する処理などを含むものである。また、衝突回避制御は、車両１のブレーキ等を操作する制御、注意喚起用の音声をスピーカに出力させる制御、又は注意喚起用の画像をディスプレイに表示させる制御などを含むものである。
【００８２】
次に、図１２を参照して、第１ＥＣＵ４の要部のハードウェア構成について説明する。
【００８３】
図１２Ａに示す如く、第１ＥＣＵ４は、プロセッサ７１及びメモリ７２を有している。メモリ７２には、掃引周波数帯域設定部５１、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３及び出力部５４の機能を実現するためのプログラムが記憶されている。かかるプログラムをプロセッサ７１が読み出して実行することにより、掃引周波数帯域設定部５１、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３及び出力部５４の機能が実現される。
【００８４】
または、図１２Ｂに示す如く、第１ＥＣＵ４は、処理回路７３を有している。この場合、掃引周波数帯域設定部５１、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３及び出力部５４の機能が専用の処理回路７３により実現される。
【００８５】
または、第１ＥＣＵ４は、プロセッサ７１、メモリ７２及び処理回路７３を有している（不図示）。この場合、掃引周波数帯域設定部５１、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３及び出力部５４の機能のうちの一部の機能がプロセッサ７１及びメモリ７２により実現されるとともに、残余の機能が専用の処理回路７３により実現される。
【００８６】
プロセッサ７１は、１個又は複数個のプロセッサにより構成されている。個々のプロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いたものである。
【００８７】
メモリ７２は、１個又は複数個の不揮発性メモリにより構成されている。または、メモリ７２は、１個又は複数個の不揮発性メモリ及び１個又は複数個の揮発性メモリにより構成されている。すなわち、メモリ７２は、１個又は複数個のメモリにより構成されている。個々のメモリは、例えば、半導体メモリ又は磁気ディスクを用いたものである。より具体的には、個々の揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を用いたものである。また、個々の不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ソリッドステートドライブ又はハードディスクドライブを用いたものである。
【００８８】
処理回路７３は、１個又は複数個のデジタル回路により構成されている。または、処理回路７３は、１個又は複数個のデジタル回路及び１個又は複数個のアナログ回路により構成されている。すなわち、処理回路７３は、１個又は複数個の処理回路により構成されている。個々の処理回路は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  ａ  Ｃｈｉｐ）又はシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を用いたものである。
【００８９】
次に、図１３を参照して、第２ＥＣＵ５の要部のハードウェア構成について説明する。
【００９０】
図１３Ａに示す如く、第２ＥＣＵ５は、プロセッサ８１及びメモリ８２を有している。メモリ８２には、衝突回避制御部６１の機能を実現するためのプログラムが記憶されている。かかるプログラムをプロセッサ８１が読み出して実行することにより、衝突回避制御部６１の機能が実現される。
【００９１】
または、図１３Ｂに示す如く、第２ＥＣＵ５は、処理回路８３を有している。この場合、衝突回避制御部６１の機能が専用の処理回路８３により実現される。
【００９２】
または、第２ＥＣＵ５は、プロセッサ８１、メモリ８２及び処理回路８３を有している（不図示）。この場合、衝突回避制御部６１の機能のうちの一部の機能がプロセッサ８１及びメモリ８２により実現されるとともに、残余の機能が専用の処理回路８３により実現される。
【００９３】
プロセッサ８１は、１個又は複数個のプロセッサにより構成されている。個々のプロセッサは、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又はＤＳＰを用いたものである。
【００９４】
メモリ８２は、１個又は複数個の不揮発性メモリにより構成されている。または、メモリ８２は、１個又は複数個の不揮発性メモリ及び１個又は複数個の揮発性メモリにより構成されている。すなわち、メモリ８２は、１個又は複数個のメモリにより構成されている。個々のメモリは、例えば、半導体メモリ又は磁気ディスクを用いたものである。より具体的には、個々の揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭを用いたものである。また、個々の不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ソリッドステートドライブ又はハードディスクドライブを用いたものである。
【００９５】
処理回路８３は、１個又は複数個のデジタル回路により構成されている。または、処理回路８３は、１個又は複数個のデジタル回路及び１個又は複数個のアナログ回路により構成されている。すなわち、処理回路８３は、１個又は複数個の処理回路により構成されている。個々の処理回路は、例えば、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、ＦＰＧＡ、ＳｏＣ又はシステムＬＳＩを用いたものである。
【００９６】
次に、図１４のフローチャートを参照して、衝突回避システム３００の動作について、掃引周波数帯域設定部５１、送信機群２１、受信機群２３、相関器群２４、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３、出力部５４及び衝突回避制御部６１の動作を中心に説明する。
【００９７】
所定の開始条件が満たされているとき、ステップＳＴ１の処理が開始される。例えば、車両１が所定速度（例えば３０キロメートル毎時）以下の速度にて走行中であるという条件が満たされているとき、ステップＳＴ１の処理が開始される。
【００９８】
まず、掃引周波数帯域設定部５１が掃引周波数帯域設定処理を実行する（ステップＳＴ１）。次いで、送信機群２１が送信処理を実行する（ステップＳＴ２）。次いで、受信機群２３が受信処理を実行する（ステップＳＴ３）。次いで、相関器群２４が相関処理を実行する（ステップＳＴ４）。次いで、反射波信号抽出部５２が反射波信号抽出処理を実行する（ステップＳＴ５）。次いで、障害物検知部５３が障害物検知処理を実行する（ステップＳＴ６）。次いで、出力部５４が出力処理を実行する（ステップＳＴ７）。次いで、衝突回避制御部６１が衝突回避制御を実行する（ステップＳＴ８）。
【００９９】
次に、障害物検知システム２００の効果について説明する。
【０１００】
第一に、送信機群２１は、個々の周波数Ｆ１＿１，Ｆ１＿２，Ｆ１＿３，Ｆ１＿４を掃引することにより、個々の送信信号ＴＳ＿１，ＴＳ＿２，ＴＳ＿３，ＴＳ＿３を符号化するものである。
【０１０１】
このとき、送信機群２１は、基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する高周波数帯域ＨＢ又は低周波数帯域ＬＢにて個々の周波数Ｆ１＿１，Ｆ１＿２，Ｆ１＿３，Ｆ１＿４を掃引するものである。換言すれば、送信機群２１は、基準固有振動周波数Ｆ０＿０を回避した周波数帯域にて個々の周波数Ｆ１＿１，Ｆ１＿２，Ｆ１＿３，Ｆ１＿４を掃引するものである。また、このとき、個々の重畳周波数帯域ＳＢ２＿１，ＳＢ２＿２の幅βは、個々の掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４の幅αに対する半分以下の値に設定されている。
【０１０２】
かかる符号化により、複数個のソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４を同時に又は略同時に駆動することができる。これにより、複数個のソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４を順次駆動する方式に比して、複数個のソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４による駆動周期の短縮を図ることができる。または、個々のソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４による検知距離の延長を図ることができる。
【０１０３】
また、かかる符号化により、個々の送信信号ＴＳ＿１，ＴＳ＿２，ＴＳ＿３，ＴＳ＿３について、残響信号に対する相関が高くなるのを回避することができる。換言すれば、個々の送信信号ＴＳ＿１，ＴＳ＿２，ＴＳ＿３，ＴＳ＿３について、残響信号に対する相関を低くすることができる。したがって、相関器群２４において、残響信号により個々の類似度ＤＳが高くなるのを回避することができる。この結果、反射波信号抽出部５２において、直接波信号と間接波信号とを精度良く判別することができる。また、幅βが幅αに対する半分以下の値に設定されていることにより、直接波信号と間接波信号との判別精度を更に向上することができる。
【０１０４】
第二に、受信機群２３は、ノイズレベルＮＬに応じたクリッピングレベルＣＬにて個々の受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４を２値化するものである。相関器群２４は、２値化後の受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４を相互相関演算に用いるものである。２値化後の受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４を用いることにより、相関器群２４における演算量を低減することができる。
【０１０５】
また、仮に受信機群２３が一定のクリッピングレベルＣＬにて個々の受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４を２値化するものである場合、これらの受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４に含まれるノイズにより相互相関演算の精度が低下する可能性がある。これに対して、ノイズレベルＮＬに応じたクリッピングレベルＣＬにて個々の受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿３を２値化することにより、かかる精度の低下が発生するのを抑制することができる。
【０１０６】
次に、障害物検知システム２００の変形例について説明する。
【０１０７】
ソナー群３は、車両１の前端部に代えて車両１の後端部に設けられているものであっても良い。この場合、ソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４は、後方領域に送信波ＴＷ＿１，ＴＷ＿２，ＴＷ＿３，ＴＷ＿４を送信するものであっても良い。また、この場合、ソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４は、後方領域における障害物による反射波ＲＷ＿１，ＲＷ＿２，ＲＷ＿３，ＲＷ＿４を受信するものであっても良い。
【０１０８】
また、ソナー群３は、車両１の前端部及び車両１の後端部の各々に設けられているものであっても良い。この場合、車両１の前端部に設けられたソナー群３に含まれるソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４は、前方領域に送信波ＴＷ＿１，ＴＷ＿２，ＴＷ＿３，ＴＷ＿４を送信するとともに、前方領域における障害物による反射波ＲＷ＿１，ＲＷ＿２，ＲＷ＿３，ＲＷ＿４を受信するものであっても良い。また、車両１の後端部に設けられたソナー群３に含まれるソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４は、後方領域に送信波ＴＷ＿１，ＴＷ＿２，ＴＷ＿３，ＴＷ＿４を送信するとともに、後方領域における障害物による反射波ＲＷ＿１，ＲＷ＿２，ＲＷ＿３，ＲＷ＿４を受信するものであっても良い。
【０１０９】
また、ソナー群３に含まれるソナー２の個数は、４個に限定されるものではない。ソナー群３は、２個以上のソナー２を含むものであれば良い。例えば、ソナー群３は、６個のソナー２を含むものであっても良い。
【０１１０】
次に、障害物検知システム２００の他の変形例について説明する。
【０１１１】
掃引周波数帯域設定部５１は、掃引周波数帯域設定処理を実行する毎に、ソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４と周波数Ｆ１＿１，Ｆ１＿２，Ｆ１＿３，Ｆ１＿４との対応関係を変更するものであっても良い。すなわち、掃引周波数帯域設定部５１は、掃引周波数帯域設定処理を実行する毎に、ソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４と掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４との対応関係を変更するものであっても良い。
【０１１２】
次に、図１５を参照して、障害物検知システム２００の他の変形例について説明する。
【０１１３】
送信機群２１は、低周波数帯域ＬＢにて、所定のパターンに基づき周波数Ｆ１＿１，Ｆ１＿２を掃引するものであれば良い。また、送信機群２１は、高周波数帯域ＨＢにて、所定のパターンに基づき周波数Ｆ１＿３，Ｆ１＿４を掃引するものであれば良い。
【０１１４】
すなわち、低周波数帯域ＬＢにおける周波数Ｆ１＿１，Ｆ１＿２の掃引パターンは、図８及び図１０に示すパターンに限定されるものではない。例えば、送信機１１＿１，１１＿２は、図１５における（Ａ）〜（Ｐ）のうちのいずれかに示すパターンに基づき、周波数Ｆ１＿１を増加、減少又は増加及び減少させるとともに、周波数Ｆ１＿２を増加、減少又は増加及び減少させるものであっても良い。または、送信機１１＿１，１１＿２は、これらのパターンを組み合わせてなるパターンに基づき、周波数Ｆ１＿１を増加、減少又は増加及び減少させるとともに、周波数Ｆ１＿２を増加、減少又は増加及び減少させるものであっても良い。
【０１１５】
また、高周波数帯域ＨＢにおける周波数Ｆ１＿３，Ｆ１＿４の掃引パターンは、図８及び図１０に示すパターンに限定されるものではない。例えば、送信機１１＿３，１１＿４は、図１５における（Ａ）〜（Ｐ）のうちのいずれかに示すパターンと同様のパターンに基づき、周波数Ｆ１＿３を増加、減少又は増加及び減少させるとともに、周波数Ｆ１＿４を増加、減少又は増加及び減少させるものであっても良い。または、送信機１１＿３，１１＿４は、これらのパターンを組み合わせてなるパターンに基づき、周波数Ｆ１＿３を増加、減少又は増加及び減少させるとともに、周波数Ｆ１＿４を増加、減少又は増加及び減少させるものであっても良い。
【０１１６】
このとき、個々の周波数Ｆ１＿１，Ｆ１＿２，Ｆ１＿３，Ｆ１＿４の増加は、如何なる傾きによるものであっても良い。また、個々の周波数Ｆ１＿１，Ｆ１＿２，Ｆ１＿３，Ｆ１＿４の減少は、如何なる傾きによるものであっても良い。
【０１１７】
また、個々の周波数Ｆ１＿１，Ｆ１＿２，Ｆ１＿３，Ｆ１＿４の増加は、線形の増加であっても良く、又は非線形の増加であっても良い。また、個々の周波数Ｆ１＿１，Ｆ１＿２，Ｆ１＿３，Ｆ１＿４の減少は、線形の減少であっても良く、又は非線形の減少であっても良い。
【０１１８】
次に、障害物検知システム２００の他の変形例について説明する。
【０１１９】
テーブルＴが示す対応関係は、図１１に示す例に限定されるものではない。テーブルＴにおいては、ノイズレベルＮＬが大きくなるにつれて次第にクリッピングレベルＣＬが大きくなるものであれば良い。すなわち、テーブルＴにおけるノイズレベルＮＬに対するクリッピングレベルＣＬの上昇は、線形の上昇であっても良く、又は非線形の上昇であっても良い。また、テーブルＴにおけるノイズレベルＮＬに対するクリッピングレベルＣＬの上昇は、その上昇率が変化するものであっても良い。
【０１２０】
次に、障害物検知システム２００の他の変形例について説明する。
【０１２１】
受信機群２３は、ＬＰＦ３３＿１，３３＿２，３３＿３，３３＿４及びクリッパ３４＿１，３４＿２，３４＿３，３４＿４を有しないものであっても良い。これにより、例えば、ＡＤ変換器３２＿１，３２＿２，３２＿３，３２＿４によるＡＤ変換後の受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４が相関器群２４における相互相関演算に用いられるものであっても良い。すなわち、２値化されていない受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４が相関器群２４における相互相関演算に用いられるものであっても良い。ただし、上記のとおり、相関器群２４における演算量を低減する観点から、２値化された受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４を用いるのが好適である。
【０１２２】
他方、掃引周波数帯域設定部５１は、２値化された参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４を相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４に出力するものであっても良い。すなわち、２値化された参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４が相関器群２４における相互相関演算に用いられるものであっても良い。これにより、相関器群２４における演算量を更に低減することができる。
【０１２３】
すなわち、相関器群２４における演算量を低減する観点から、参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４を２値化するとともに、受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４を２値化するのが好適である。ただし、個々の相関器１４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４が十分に高い演算能力を有するものである場合、参照信号ＲＳ１＿１，ＲＳ１＿２，ＲＳ１＿３，ＲＳ１＿４及び受信信号ＲＳ２＿１，ＲＳ２＿２，ＲＳ２＿３，ＲＳ２＿４のうちの少なくとも一方が２値化されないものであっても良い。
【０１２４】
次に、図１６を参照して、障害物検知システム２００の他の変形例について説明する。
【０１２５】
相関器群２４における相互相関演算は、時間領域における各信号の波形に基づくものであっても良い。または、相関器群２４における相互相関演算は、周波数領域における各信号の波形（すなわち周波数スペクトル）に基づくものであっても良い。
【０１２６】
ここで、車両１及び障害物のうちの少なくとも一方が移動中である場合、ドップラーシフトにより、送信波ＴＷ＿１の周波数Ｆ１＿１に対して受信波ＲＷ＿１の周波数が変化することがある。同様に、送信波ＴＷ＿２の周波数Ｆ１＿２に対して受信波ＲＷ＿２の周波数が変化することがある。また、送信波ＴＷ＿３の周波数Ｆ１＿３に対して受信波ＲＷ＿３の周波数が変化することがある。また、送信波ＴＷ＿４の周波数Ｆ１＿４に対して受信波ＲＷ＿４の周波数が変化することがある。
【０１２７】
相関器群２４における相互相関演算が周波数スペクトルに基づくものである場合、かかる周波数の変化に対応する観点から、参照信号ＲＳ１＿１は、掃引周波数帯域ＳＢ１＿１よりも広い周波数帯域ＲＢ＿１に亘る周波数成分を含む信号を用いるのが好適である。同様に、参照信号ＲＳ１＿２は、掃引周波数帯域ＳＢ１＿２よりも広い周波数帯域ＲＢ＿２に亘る周波数成分を含む信号を用いるのが好適である。また、参照信号ＲＳ１＿３は、掃引周波数帯域ＳＢ１＿３よりも広い周波数帯域ＲＢ＿３に亘る周波数成分を含む信号を用いるのが好適である。また、参照信号ＲＳ１＿４は、掃引周波数帯域ＳＢ１＿４よりも広い周波数帯域ＲＢ＿４に亘る周波数成分を含む信号を用いるのが好適である。
【０１２８】
以下、周波数帯域ＲＢ＿１，ＲＢ＿２，ＲＢ＿３，ＲＢ＿４を「参照周波数帯域」という。図１６は、掃引周波数帯域ＳＢ１＿１及び参照周波数帯域ＲＢ＿１の例を示している。図１６に示す例においては、参照周波数帯域ＲＢ＿１が掃引周波数帯域ＳＢ１＿１よりも広い周波数帯域に設定されている。
【０１２９】
以上のように、障害物検知装置１００は、複数個のソナー２に対応する複数個の送信信号ＴＳを出力する送信機群２１と、複数個のソナー２に対応する複数個の受信信号ＲＳ２を取得する受信機群２３と、複数個の送信信号ＴＳに対応する複数個の参照信号ＲＳ１を取得して、複数個の参照信号ＲＳ１の各々と複数個の受信信号ＲＳ２の各々との相互相関演算を実行する相関器群２４と、相互相関演算の結果に基づき、複数個の受信信号ＲＳ２における直接波信号及び間接波信号を抽出する反射波信号抽出部５２と、直接波信号及び間接波信号を用いて障害物の位置を検知する障害物検知部５３と、障害物検知部５３による検知結果を示す信号（検知結果信号）を出力する出力部５４と、を備え、送信機群２１は、複数個の送信信号ＴＳの各々の周波数Ｆ１を掃引することにより、周波数Ｆ１を基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する高周波数帯域ＨＢ又は低周波数帯域ＬＢにて所定のパターンに基づき時間的に増加又は減少させるものであり、複数個の送信信号ＴＳにおける重畳周波数帯域ＳＢ２の幅βは、複数個の送信信号ＴＳの各々における掃引周波数帯域ＳＢ１の幅αに対する半分以下の値に設定されている。これにより、複数個のソナー２を同時に又は略同時に駆動することができる。また、直接波信号と間接波信号とを精度良く判別することができる。
【０１３０】
また、受信機群２３は、複数個の受信信号ＲＳ２の各々について、ローパスフィルタ３３を用いてノイズレベルＮＬを検出するものであり、受信機群２３は、複数個の受信信号ＲＳ２の各々について、ノイズレベルＮＬに応じたクリッピングレベルＣＬにより２値化するものであり、相関器群２４は、受信機群２３により２値化された複数個の受信信号ＲＳ２を相互相関演算に用いるものである。これにより、相関器群２４における演算量を低減することができる。
【０１３１】
また、複数個の参照信号ＲＳ１の各々は、掃引周波数帯域ＳＢ１よりも広い周波数帯域（参照周波数帯域）ＲＢに亘る周波数成分を含むものである。これにより、車両１又は障害物の移動によるドップラーシフトに対応することができる。
【０１３２】
実施の形態２．
図１７は、実施の形態２に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムの要部を示すブロック図である。図１８は、実施の形態２に係る障害物検知システムにおける第１ＥＣＵの要部を示すとともに、実施の形態２に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムにおける第２ＥＣＵの要部を示すブロック図である。図１７及び図１８を参照して、実施の形態２に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムについて説明する。
【０１３３】
なお、図１７において、図１に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、図１８において、図５に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。
【０１３４】
実施の形態１にて説明したとおり、ソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４は、固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４をそれぞれ有している。ソナー２＿１における利得Ｇは、固有振動周波数Ｆ０＿１にて最大となる。ソナー２＿２における利得Ｇは、固有振動周波数Ｆ０＿２にて最大となる。ソナー２＿３における利得Ｇは、固有振動周波数Ｆ０＿３にて最大となる。ソナー２＿４における利得Ｇは、固有振動周波数Ｆ０＿４にて最大となる。すなわち、個々のソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４は、周波数に対する利得Ｇを示す特性（以下「周波数−利得特性」という。）を有している（図７参照）。
【０１３５】
ここで、複数個のソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４における周波数−利得特性は、個体差に基づくばらつきを有するものである。したがって、複数個の固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４も、個体差に基づくばらつきを有するものである。また、個々のソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４における周波数−利得特性は、温度に応じて変動するものである。したがって、個々の固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４も、温度に応じて変動するものである。
【０１３６】
仮にデッドバンドＤＢが固定されている場合、例えば、上記ばらつき又は上記変動により固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４のうちの１個以上の固有振動周波数Ｆ０がデッドバンドＤＢ外に配置されることがある。これにより、掃引周波数帯域ＳＢ１＿２又は掃引周波数帯域ＳＢ１＿３がデッドバンドＤＢ外の固有振動周波数Ｆ０を含む周波数帯域に設定されることがある。この結果、受信信号ＲＳ２＿２又は受信信号ＲＳ２＿３について、直接波信号と間接波信号との判別精度が低下する可能性がある。
【０１３７】
また、仮にデッドバンドＤＢが固定されている場合、デッドバンドＤＢが固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４に対して過度に広い周波数帯域となることがある。これにより、個々の掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ１＿４における利得Ｇが小さくなる。この結果、個々のソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４による超音波の送信パワーが低下する可能性がある。
【０１３８】
すなわち、デッドバンドＤＢは、固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４に応じて適切な周波数帯域に設定されるのが好適である。そこで、障害物検知システム２００ａは、固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４を検出する機能、及び当該検出された固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４に応じたデッドバンドＤＢを設定する機能などを有するものである。以下、これらの機能を中心に説明する。
【０１３９】
図１７に示す如く、車両１は、ソナー群３、第１ＥＣＵ４ａ及び第２ＥＣＵ５を有している。ソナー群３及び第１ＥＣＵ４ａにより、障害物検知システム２００ａの要部が構成されている。障害物検知システム２００ａ及び第２ＥＣＵ５により、衝突回避システム３００ａの要部が構成されている。
【０１４０】
図１８に示す如く、第１ＥＣＵ４ａは、掃引周波数帯域設定部５１、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３及び出力部５４を有している。また、第２ＥＣＵ５は、衝突回避制御部６１を有している。これに加えて、第１ＥＣＵ４ａは、印加電圧取得部９１、括れ部検出部９２、固有振動周波数検出部９３及びデッドバンド設定部９４を有している。送信機群２１、受信機群２３、相関器群２４、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３、出力部５４、括れ部検出部９２、固有振動周波数検出部９３及びデッドバンド設定部９４により、障害物検知装置１００ａの要部が構成されている。
【０１４１】
印加電圧取得部９１は、送信機群２１を用いて、定電流によるチャープ信号（以下「駆動信号」という。）をソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４の各々に供給する制御を実行するものである。このとき、送信機１１＿１，１１＿２，１１＿３，１１＿４の各々は、駆動信号の周波数を掃引することにより、当該周波数を時間的に増加又は減少させる。駆動信号の周波数が掃引される周波数帯域（以下「駆動周波数帯域」という。）は、基準固有振動周波数Ｆ０＿０を含み、かつ、所定の幅を有する周波数帯域に設定される。駆動周波数帯域の幅は、例えば、デッドバンドＤＢの幅γの初期値γ＿０よりも大きい値に設定される。
【０１４２】
このとき、印加電圧取得部９１は、ソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４の各々における端子間の電圧（以下「印間電圧」という。）Ｖを取得するものである。印加電圧取得部９１は、当該取得された印加電圧Ｖを括れ部検出部９２に出力するものである。
【０１４３】
図１９Ａは、時間に対する駆動信号の電流（以下「駆動電流」という。）Ｉを示す波形（以下「駆動電流波形」という。）の包絡線波形ＥＷ１の例を示している。また、図１９Ｂは、時間に対する印加電圧Ｖを示す波形（以下「印加電圧波形」という。）の包絡線波形ＥＷ２の例を示している。図中ＤＩは、駆動信号が供給されることによりソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４の各々が駆動される時間区間（以下「駆動時間区間」という。）を示している。これに対して、図中ＲＩは、ソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４の各々が残響により振動する時間区間（以下「残響時間区間」という。）を示している。
【０１４４】
駆動信号の周波数が基準固有振動周波数Ｆ０＿０に跨るように掃引されることにより、包絡線波形ＥＷ２は、駆動時間区間ＤＩにおける括れ部Ｎを有するものとなる。括れ部Ｎにおける印加電圧波形の周波数は、対応するソナー素子１２における固有振動周波数Ｆ０に対応している。これは、個々のソナー素子１２が有する特性に基づくものである。より具体的には、これは、個々のソナー素子１２のインピーダンスが固有振動周波数Ｆ０にて極小値となる特性に基づくものである。
【０１４５】
括れ部検出部９２は、印加電圧取得部９１により出力された印加電圧Ｖを取得するものである。固有振動周波数検出部９３は、ソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４の各々について、当該取得された印加電圧Ｖを用いて、包絡線波形ＥＷ２の括れ部Ｎを検出するものである。固有振動周波数検出部９３は、ソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４の各々について、当該検出された括れ部Ｎにおける印加電圧波形の周波数を検出することにより、固有振動周波数Ｆ０を検出するものである。
【０１４６】
デッドバンド設定部９４は、固有振動周波数検出部９３により検出された固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４に基づき、デッドバンドＤＢを設定するものである。以下、デッドバンド設定部９４によるデッドバンドＤＢの設定方法の具体例について、二つ説明する。
【０１４７】
〈デッドバンドＤＢの設定方法の第１具体例〉
第１具体例は、デッドバンドＤＢをシフトするものである。
【０１４８】
まず、デッドバンド設定部９４は、基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する固有振動周波数Ｆ０＿１の差分値ΔＦ０＿１、基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する固有振動周波数Ｆ０＿２の差分値ΔＦ０＿２、基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する固有振動周波数Ｆ０＿３の差分値ΔＦ０＿３、及び基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する固有振動周波数Ｆ０＿４の差分値ΔＦ０＿４を算出する。
【０１４９】
次いで、デッドバンド設定部９４は、当該算出された差分値ΔＦ０＿１，ΔＦ０＿２，ΔＦ０＿３，ΔＦ０＿４のうちの最大値ΔＦ０＿ｍａｘを選択する。デッドバンド設定部９４は、当該選択された最大値ΔＦ０＿ｍａｘに対応する固有振動周波数Ｆ０に基づき、デッドバンドＤＢをシフトする。すなわち、デッドバンド設定部９４は、デッドバンドＤＢの中心部の値が最大値ΔＦ０＿ｍａｘに対応する固有振動周波数Ｆ０と同等の値となるようにデッドバンドＤＢをシフトする。
【０１５０】
図２０Ａは、シフト前におけるデッドバンドＤＢの例を示している。また、図２０Ｂは、シフト後におけるデッドバンドＤＢの例を示している。
【０１５１】
いま、図２０Ａに示す固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４が検出されて、差分値ΔＦ０＿１，ΔＦ０＿２，ΔＦ０＿３，ΔＦ０＿４が算出されたものとする。この場合、当該算出された差分値ΔＦ０＿１，ΔＦ０＿２，ΔＦ０＿３，ΔＦ０＿４のうちの差分値ΔＦ０＿１が最大値ΔＦ０＿ｍａｘとなる。
【０１５２】
この場合、デッドバンド設定部９４は、デッドバンドＤＢの中心部の値が固有振動周波数Ｆ０＿１と同等の値となるようにデッドバンドＤＢをシフトする。これにより、図２０Ｂに示すデッドバンドＤＢが設定される。すなわち、シフト後におけるデッドバンドＤＢの中心部は、固有振動周波数Ｆ０＿１に対応している。また、シフト後におけるデッドバンドＤＢの幅γは、シフト前におけるデッドバンドＤＢの幅γと同等である。
【０１５３】
〈デッドバンドＤＢの設定方法の第２具体例〉
第２具体例は、デッドバンドＤＢを縮小するものである。
【０１５４】
まず、デッドバンド設定部９４は、基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する固有振動周波数Ｆ０＿１の差分値ΔＦ０＿１、基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する固有振動周波数Ｆ０＿２の差分値ΔＦ０＿２、基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する固有振動周波数Ｆ０＿３の差分値ΔＦ０＿３、及び基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する固有振動周波数Ｆ０＿４の差分値ΔＦ０＿４を算出する。
【０１５５】
次いで、デッドバンド設定部９４は、当該算出された差分値ΔＦ０＿１，ΔＦ０＿２，ΔＦ０＿３，ΔＦ０＿４のうちの負の最大値ΔＦ０＿ｍａｘ＿１を選択する。また、デッドバンド設定部９４は、当該算出された差分値ΔＦ０＿１，ΔＦ０＿２，ΔＦ０＿３，ΔＦ０＿４のうちの正の最大値ΔＦ０＿ｍａｘ＿２を選択する。デッドバンド設定部９４は、デッドバンドＤＢの下端部の値が負の最大値ΔＦ０＿ｍａｘ＿１に対応する固有振動周波数Ｆ０と同等の値となり、かつ、デッドバンドＤＢの上端部の値が正の最大値ΔＦ０＿ｍａｘ＿２に対応する固有振動周波数Ｆ０と同等の値となるようにデッドバンドＤＢを縮小する。これにより、最大値ΔＦ０＿ｍａｘ＿１，ΔＦ０＿ｍａｘ＿２に応じたデッドバンドＤＢが設定される。
【０１５６】
図２１Ａは、縮小前におけるデッドバンドＤＢの例を示している。また、図２１Ｂは、縮小後におけるデッドバンドＤＢの例を示している。
【０１５７】
いま、図２１Ａに示す固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４が検出されて、差分値ΔＦ０＿１，ΔＦ０＿２，ΔＦ０＿３，ΔＦ０＿４が算出されたものとする。この場合、当該算出された差分値ΔＦ０＿１，ΔＦ０＿２，ΔＦ０＿３，ΔＦ０＿４のうちの差分値ΔＦ０＿１が負の最大値ΔＦ０＿ｍａｘ＿１となる。また、当該算出された差分値ΔＦ０＿１，ΔＦ０＿２，ΔＦ０＿３，ΔＦ０＿４のうちの差分値ΔＦ０＿２が正の最大値ΔＦ０＿ｍａｘ＿２となる。
【０１５８】
この場合、デッドバンド設定部９４は、デッドバンドＤＢの下端部の値が固有振動周波数Ｆ０＿１と同等の値となり、かつ、デッドバンドＤＢの上端部の値が固有振動周波数Ｆ０＿２と同等の値となるようにデッドバンドＤＢを縮小する。これにより、図２１Ｂに示すデッドバンドＤＢが設定される。すなわち、縮小後におけるデッドバンドＤＢの下端部は、固有振動周波数Ｆ０＿１に対応している。また、縮小後におけるデッドバンドＤＢの上端部は、固有振動周波数Ｆ０＿２に対応している。また、縮小後におけるデッドバンドＤＢの幅γ＿２は、縮小前におけるデッドバンドＤＢの幅γ＿１よりも小さい。
【０１５９】
実施の形態１にて説明したとおり、掃引周波数帯域設定部５１は、掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ＿４を設定するものである。このとき、掃引周波数帯域設定部５１は、掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ＿４をデッドバンド設定部９４により設定されたデッドバンドＤＢを回避した周波数帯域に設定するようになっている。例えば、掃引周波数帯域設定部５１は、デッドバンド設定部９４によるデッドバンドＤＢのシフト又は縮小に応じて、掃引周波数帯域ＳＢ１＿１，ＳＢ１＿２，ＳＢ１＿３，ＳＢ＿４をシフトするようになっている。
【０１６０】
第１ＥＣＵ４ａのハードウェア構成は、実施の形態１にて図１２を参照して説明したものと同様である。このため、図示及び説明を省略する。すなわち、掃引周波数帯域設定部５１、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３、出力部５４、印加電圧取得部９１、括れ部検出部９２、固有振動周波数検出部９３及びデッドバンド設定部９４の各々の機能は、プロセッサ７１及びメモリ７２により実現されるものであっても良く、又は専用の処理回路７３により実現されるものであっても良い。
【０１６１】
以下、印加電圧取得部９１により実行される制御及び処理を総称して「印加電圧取得処理」ということがある。すなわち、印加電圧取得処理は、ソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４の各々に駆動信号を供給する制御などを含むものである。また、印加電圧取得処理は、ソナー素子１２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４の各々における印加電圧Ｖを取得する処理などを含むものである。
【０１６２】
また、括れ部検出部９２により実行される処理を総称して「括れ部検出処理」ということがある。すなわち、括れ部検出処理は、ソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４の各々について、包絡線波形ＥＷ２の括れ部Ｎを検出する処理などを含むものである。
【０１６３】
また、固有振動周波数検出部９３により実行される処理を総称して「固有振動周波数検出処理」ということがある。すなわち、固有振動周波数検出処理は、ソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４の各々について、括れ部Ｎにおける印加電圧波形の周波数を検出することにより、固有振動周波数Ｆ０を検出する処理などを含むものである。
【０１６４】
また、デッドバンド設定部９４により実行される処理を総称して「デッドバンド設定処理」ということがある。すなわち、デッドバンド設定処理は、差分値ΔＦ０＿１，ΔＦ０＿２，ΔＦ０＿３，ΔＦ０＿４を算出する処理、最大値ΔＦ０＿ｍａｘを選択する処理、及び最大値ΔＦ０＿ｍａｘに対応する固有振動周波数Ｆ０に基づきデッドバンドＤＢをシフトする処理などを含むものである。または、デッドバンド設定処理は、差分値ΔＦ０＿１，ΔＦ０＿２，ΔＦ０＿３，ΔＦ０＿４を算出する処理、最大値ΔＦ０＿ｍａｘ＿１，ΔＦ０＿ｍａｘ＿２を選択する処理、及び最大値ΔＦ０＿ｍａｘ＿１，ΔＦ０＿ｍａｘ＿２に対応する固有振動周波数Ｆ０に基づきデッドバンドＤＢを縮小する処理などを含むものである。
【０１６５】
次に、図２２のフローチャートを参照して、衝突回避システム３００ａの動作について、印加電圧取得部９１、括れ部検出部９２、固有振動周波数検出部９３、デッドバンド設定部９４、掃引周波数帯域設定部５１、送信機群２１、受信機群２３、相関器群２４、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３、出力部５４及び衝突回避制御部６１の動作を中心に説明する。なお、図２２において、図１４に示すステップと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。
【０１６６】
まず、印加電圧取得部９１が印加電圧取得処理を実行する（ステップＳＴ１１）。次いで、括れ部検出部９２が括れ部検出処理を実行する（ステップＳＴ１２）。次いで、固有振動周波数検出部９３が固有振動周波数検出処理を実行する（ステップＳＴ１３）。次いで、デッドバンド設定部９４がデッドバンド設定処理を実行する（ステップＳＴ１４）。次いで、ステップＳＴ１〜ＳＴ８の処理が実行される。
【０１６７】
なお、デッドバンド設定部９４は、デッドバンド設定処理の実行要否を判定するものであっても良い。デッドバンド設定部９４は、デッドバンド設定処理の実行が要であると判定された場合にのみ、デッドバンド設定処理を実行するものであっても良い。例えば、デッドバンド設定部９４は、最大値ΔＦ０＿ｍａｘの大きさ｜ΔＦ＿ｍａｘ｜が所定値以上である場合にのみ、デッドバンドＤＢをシフトするものであっても良い。または、例えば、デッドバンド設定部９４は、最大値ΔＦ０＿ｍａｘ＿１の大きさ｜ΔＦ０＿ｍａｘ＿１｜が所定値以下であり、かつ、最大値ΔＦ０＿ｍａｘ＿２の大きさ｜ΔＦ０＿ｍａｘ＿２｜が所定値以下である場合にのみ、デッドバンドＤＢを縮小するものであっても良い。
【０１６８】
また、障害物検知システム２００ａは、実施の形態１にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。
【０１６９】
以上のように、障害物検知装置１００ａにおいて、掃引周波数帯域ＳＢ１は、基準固有振動周波数Ｆ０＿０を含むデッドバンドＤＢを回避した周波数帯域に設定されるものである。これにより、固有振動周波数Ｆ０のばらつき及び変動に対応することができる。
【０１７０】
また、障害物検知装置１００ａは、複数個のソナー２の各々について、印加電圧波形の包絡線波形ＥＷ２における括れ部Ｎを検出する括れ部検出部９２と、複数個のソナー２の各々について、括れ部Ｎにおける印加電圧波形の周波数を検出することにより固有振動周波数Ｆ０を検出する固有振動周波数検出部９３と、固有振動周波数Ｆ０を用いてデッドバンドＤＢを設定するデッドバンド設定部９４と、を備える。括れ部Ｎにおける印加電圧波形の周波数を検出することにより、固有振動周波数Ｆ０を精度良く検出することができる。
【０１７１】
また、デッドバンド設定部９４は、基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する個々の固有振動周波数Ｆ０の差分値ΔＦ０を算出して、差分値ΔＦ０のうちの最大値ΔＦ０＿ｍａｘに対応する固有振動周波数Ｆ０に基づきデッドバンドＤＢをシフトする。これにより、個々の固有振動周波数Ｆ０がデッドバンドＤＢ外に配置されるのを回避することができる。
【０１７２】
また、デッドバンド設定部９４は、基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する個々の固有振動周波数Ｆ０の差分値ΔＦ０を算出して、差分値ΔＦ０のうちの最大値ΔＦ０＿ｍａｘ＿１，ΔＦ０＿ｍａｘ＿２に対応する固有振動周波数Ｆ０に基づきデッドバンドＤＢを縮小する。これにより、個々の掃引周波数帯域ＳＢ１における利得Ｇが小さくなるのを回避することができる。この結果、個々のソナー２による超音波の送信パワーを向上することができる。
【０１７３】
実施の形態３．
図２３は、実施の形態３に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムの要部を示すブロック図である。図２４は、実施の形態３に係る障害物検知システムにおける第１ＥＣＵの要部を示すとともに、実施の形態３に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムにおける第２ＥＣＵの要部を示すブロック図である。図２３及び図２４を参照して、実施の形態３に係る障害物検知システムを含む衝突回避システムについて説明する。
【０１７４】
なお、図２３において、図１７に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、図２４において、図１８に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。
【０１７５】
図２３に示す如く、車両１は、ソナー群３、第１ＥＣＵ４ｂ及び第２ＥＣＵ５を有している。ソナー群３及び第１ＥＣＵ４ｂにより、障害物検知システム２００ｂの要部が構成されている。障害物検知システム２００ｂ及び第２ＥＣＵ５により、衝突回避システム３００ｂの要部が構成されている。
【０１７６】
図２４に示す如く、第１ＥＣＵ４ｂは、掃引周波数帯域設定部５１、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３及び出力部５４を有している。また、第２ＥＣＵ５は、衝突回避制御部６１を有している。これに加えて、第１ＥＣＵ４ｂは、印加電圧取得部９１、固有振動周波数検出部９３ａ及びデッドバンド設定部９４を有している。送信機群２１、受信機群２３、相関器群２４、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３、出力部５４、固有振動周波数検出部９３ａ及びデッドバンド設定部９４により、障害物検知装置１００ｂの要部が構成されている。
【０１７７】
固有振動周波数検出部９３ａは、固有振動周波数検出部９３による検出方法と異なる検出方法により固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４を検出するものである。すなわち、固有振動周波数検出部９３ａは、固有振動周波数検出部９３により実行される固有振動周波数検出処理と異なる固有振動周波数検出処理を実行するものである。
【０１７８】
図２５Ａは、駆動電流波形の包絡線波形ＥＷ１の例を示している。また、図２５Ｂは、印加電圧波形の包絡線波形ＥＷ２の例を示している。図２５に示す包絡線波形ＥＷ１，ＥＷ２は、図１９に示す包絡線波形ＥＷ１，ＥＷ２と同様のものである。
【０１７９】
上記のとおり、個々のソナー２においては、ソナー素子１２の駆動が終了したとき、ソナー素子１２が固有振動周波数Ｆ０と同等の周波数にて振動しようとする。すなわち、残響が発生する。このとき、残響時間区間ＲＩにおいて、印加電圧Ｖの周波数は、固有振動周波数Ｆ０と同等の値に収束する。このため、包絡線波形ＥＷ２においては、収束部Ｃが形成される。これは、個々のソナー素子１２が有する特性によるものである。
【０１８０】
そこで、固有振動周波数検出部９３ａは、印加電圧取得部９１により出力された印加電圧Ｖを取得する。固有振動周波数検出部９３ａは、ソナー２＿１，２＿２，２＿３，２＿４の各々について、当該取得された印加電圧Ｖを用いて、残響時間区間ＲＩにて印加電圧Ｖが収束する周波数を検出する。これにより、固有振動周波数Ｆ０＿１，Ｆ０＿２，Ｆ０＿３，Ｆ０＿４が検出される。
【０１８１】
第１ＥＣＵ４ｂのハードウェア構成は、実施の形態１にて図１２を参照して説明したものと同様である。このため、図示及び説明を省略する。すなわち、掃引周波数帯域設定部５１、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３、出力部５４、印加電圧取得部９１、固有振動周波数検出部９３ａ及びデッドバンド設定部９４の各々の機能は、プロセッサ７１及びメモリ７２により実現されるものであっても良く、又は専用の処理回路７３により実現されるものであっても良い。
【０１８２】
次に、図２６のフローチャートを参照して、衝突回避システム３００ｂの動作について、印加電圧取得部９１、固有振動周波数検出部９３ａ、デッドバンド設定部９４、掃引周波数帯域設定部５１、送信機群２１、受信機群２３、相関器群２４、反射波信号抽出部５２、障害物検知部５３、出力部５４及び衝突回避制御部６１の動作を中心に説明する。なお、図２６において、図２２に示すステップと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。
【０１８３】
まず、ステップＳＴ１１の処理が実行される。次いで、固有振動周波数検出部９３ａが固有振動周波数検出処理を実行する（ステップＳＴ１３ａ）。次いで、ステップＳＴ１４の処理が実行される。次いで、ステップＳＴ１〜ＳＴ８の処理が実行される。
【０１８４】
なお、障害物検知システム２００ｂは、実施の形態１にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。また、障害物検知システム２００ｂは、実施の形態２にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。
【０１８５】
以上のように、障害物検知装置１００ｂにおいて、掃引周波数帯域ＳＢ１は、基準固有振動周波数Ｆ０＿０を含むデッドバンドＤＢを回避した周波数帯域に設定されるものである。これにより、固有振動周波数Ｆ０のばらつき及び変動に対応することができる。
【０１８６】
また、障害物検知装置１００ｂは、複数個のソナー２の各々について、残響時間区間ＲＩにて印加電圧Ｖが収束する周波数を検出することにより固有振動周波数Ｆ０を検出する固有振動周波数検出部９３ａと、固有振動周波数Ｆ０を用いてデッドバンドＤＢを設定するデッドバンド設定部９４と、を備える。残響時間区間ＲＩにて印加電圧Ｖが収束する周波数を検出することにより、固有振動周波数Ｆ０を容易に検出することができる。
【０１８７】
また、デッドバンド設定部９４は、基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する個々の固有振動周波数Ｆ０の差分値ΔＦ０を算出して、差分値ΔＦ０のうちの最大値ΔＦ０＿ｍａｘに対応する固有振動周波数Ｆ０に基づきデッドバンドＤＢをシフトする。これにより、個々の固有振動周波数Ｆ０がデッドバンドＤＢ外に配置されるのを回避することができる。
【０１８８】
また、デッドバンド設定部９４は、基準固有振動周波数Ｆ０＿０に対する個々の固有振動周波数Ｆ０の差分値ΔＦ０を算出して、差分値ΔＦ０のうちの最大値ΔＦ０＿ｍａｘ＿１，ΔＦ０＿ｍａｘ＿２に対応する固有振動周波数Ｆ０に基づきデッドバンドＤＢを縮小する。これにより、個々の掃引周波数帯域ＳＢ１における利得Ｇが小さくなるのを回避することができる。この結果、個々のソナー２による超音波の送信パワーを向上することができる。
【０１８９】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１９０】
本発明の障害物検知装置は、例えば、衝突回避システムに用いることができる。
【符号の説明】
【０１９１】
１  車両、２  ソナー、３  ソナー群、４，４ａ，４ｂ  第１電子制御ユニット（第１ＥＣＵ）、５  第２電子制御ユニット（第２ＥＣＵ）、１１  送信機、１２  ソナー素子、１３  受信機、１４  相関器、２１  送信機群、２２  ソナー素子群、２３  受信機群、２４  相関器群、３１  増幅器、３２  アナログデジタル変換器（ＡＤ変換器）、３３  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、３４  クリッパ、４１  第１相関器、４２  第２相関器、４３  第３相関器、４４  第４相関器、５１  掃引周波数帯域設定部、５２  反射波信号抽出部、５３  障害物検知部、５４  出力部、６１  衝突回避制御部、７１  プロセッサ、７２  メモリ、７３  処理回路、８１  プロセッサ、８２  メモリ、８３  処理回路、９１  印加電圧取得部、９２  括れ部検出部、９３，９３ａ  固有振動周波数検出部、９４  デッドバンド設定部、１００，１００ａ，１００ｂ  障害物検知装置、２００，２００ａ，２００ｂ  障害物検知システム、３００，３００ａ，３００ｂ  衝突回避システム。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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