(57)【要約】  障害物検知装置（１００）は、予め定められた周波数以下の周波数の信号波を送受信する測距センサ（１１０）と、前記測距センサ（１１０）が受信した受信波が示す受信信号が存在する範囲を、窓として設定する窓設定部（１５０）と、前記窓設定部（１５０）が設定した前記窓内に存在する前記受信信号について、前記測距センサ（１１０）が送信した送信波が示す送信信号を用いて相関演算を行うことにより、相関波形を取得する相関演算部（１６０）と、前記相関演算部（１６０）が取得した前記相関波形に複数のピークが存在するとき、障害物として人物が存在すると判定する判定部（１７０）と、前記判定部（１７０）が判定した結果を示す判定情報を出力する出力部（１９０）と、を備えた。
2021024309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた周波数以下の周波数の信号波を送受信する測距センサと、
前記測距センサが受信した受信波が示す受信信号が存在する範囲を、窓として設定する窓設定部と、
前記窓設定部が設定した前記窓内に存在する前記受信信号について、前記測距センサが送信した送信波が示す送信信号を用いて相関演算を行うことにより、相関波形を取得する相関演算部と、
前記相関演算部が取得した前記相関波形に複数のピークが存在するとき、障害物として人物が存在すると判定する判定部と、
前記判定部が判定した結果を示す判定情報を出力する出力部と、
を備えたこと
を特徴とする障害物検知装置。
【請求項２】
前記測距センサが送信する前記送信波は、予め定められた自己相関以上の自己相関を有する信号により変調した変調波であること
を特徴とする請求項１記載の障害物検知装置。
【請求項３】
前記測距センサが送信する前記送信波は、位相変調により変調した前記変調波であること
を特徴とする請求項２記載の障害物検知装置。
【請求項４】
前記測距センサが送信する前記送信波は、周波数変調により変調した前記変調波であること
を特徴とする請求項２記載の障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、障害物検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超音波等の信号波を送受信することにより、障害物を検知する技術がある。
例えば、特許文献１には、パルス状の超音波を探査波として空間へ放射し、物体で反射した探査波である反射波を受信し、受信した反射波に予め定められた時間窓を設定して、設定した時間窓内に複数の反射波である林状エコーが存在するか否かにより、探査波を反射させた物体が人物であるか否かを判定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳ８４３２７７０Ｂ２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
超音波等の信号波を送受信することにより、遠方に存在する障害物を検知するためには、送信する送信波のパワー（以下「送信パワー」という。）を大きくする必要がある。
送信パワーは、送信波の振幅と、送信波のパルス幅との積により定義される。したがって、送信波の振幅を大きくしなくても、送信波のパルス幅を広げることにより、送信パワーを大きくすることができる。
しなしながら、例えば、特許文献１に開示された方法等の従来の方法において、遠方に存在する障害物を検知するために送信波のパルス幅を広げると、障害物における複数の位置でそれぞれ反射した送信波である反射波が重なり合ってしまうため、受信した反射波が林状エコーとならない場合がある。【０００５】
この発明は、上述の問題点を解決するためのもので、送信波のパルス幅を広げることにより送信パワーを大きくして、検知した障害物が人物であるか否かを判定できる障害物検知装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る障害物検知装置は、予め定められた周波数以下の周波数の信号波を送受信する測距センサと、測距センサが受信した受信波が存在する範囲を、窓として設定する窓設定部と、窓設定部が設定した窓内に存在する受信波について、測距センサが送信した送信波を用いて相関演算を行うことにより、相関波形を取得する相関演算部と、相関演算部が取得した相関波形に複数のピークが存在するとき、障害物として人物が存在すると判定する判定部と、判定部が判定した結果を示す判定情報を出力する出力部と、を備えた。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、送信波のパルス幅を広げることにより送信パワーを大きくして、検知した障害物が人物であるか否かを判定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１Ａは、従来方法における探査波を送受信したセンサと障害物における反射面との位置関係の一例を示す図である。図１Ｂは、従来方法における送信波及び受信波の経時変化の一例を示す図である。
【図２】図２Ａは、従来方法における探査波を送受信したセンサと障害物における反射面との位置関係の一例を示す図である。図２Ｂは、従来方法における送信波及び受信波の経時変化の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る障害物検知装置の要部の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４Ａは、実施の形態１に係る障害物検知装置における探査波を送受信する測距センサと障害物における反射面との位置関係の一例を示す図である。図４Ｂは、送信信号生成部が生成する送信信号、受信信号取得部が取得する受信信号、障害物検知部が生成する時系列情報、及び、相関演算部が取得する相関波形の一例を示す図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、実施の形態１に係る障害物検知装置を構成するハードウェアのうち測距センサを除く要部のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る障害物検知装置の処理の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１から図６を参照して実施の形態１に係る障害物検知装置１００について説明する。
実施の形態１に係る障害物検知装置１００の構成を説明する前に、まず、従来の一般的な障害物検知方法（以下「従来方法」という。）について説明する。
従来方法は、ソナー又はミリ波レーダ等の方式のセンサから予め定められた周波数の信号波を探査波として送信し、障害物で反射した探査波である反射波を受信波として当該センサにより受信する。
従来方法は、受信した受信波を用いて、障害物の有無を検知すると共に、当該センサから障害物までの距離を算出する。
具体的には、例えば、従来方法は、受信波の振幅の大きさが、予め定められた振幅閾値より大きい場合、当該センサが送信する送信波の到達範囲内に障害物があると判定することにより、障害物の有無を検知する。
更に、従来方法は、送信波を送信してから受信波を受信するまでの期間（以下「伝搬遅延時間」という。）を用いて、当該センサから障害物までの距離を算出する。
【００１１】
具体的には、例えば、従来方法は、次式（１）を用いて、当該センサから障害物までの距離を算出する。
Ｌ＝（Ｖ×Ｔ１）／２  ・・・  式（１）
ここで、Ｌは、当該センサから障害物における反射面までの距離である。また、Ｖは、探査波の伝搬速度である。また、Ｔ１は、伝搬遅延時間である。
【００１２】
複数の障害物が存在する場合、又は、１つの障害物において複数の反射面が存在する場合等、従来方法は、当該センサと、複数の反射面のそれぞれとの間の距離を算出するためには、複数の反射面同士の間の距離が距離分解能より大きい必要がある。換言すれば、複数の反射面のそれぞれで反射した探査波を示す受信信号を、反射面毎に分離して算出できる複数の反射面同士の最小距離差は、距離分解能により決定される。
具体的には、例えば、距離分解能は、次式（２）により表すことができる。
ＬＲ＝（Ｖ×Ｔ２）／２  ・・・  式（２）
ここで、ＬＲは、距離分解能である。また、Ｔ２は、送信波である探査波のパルス幅である。なお、ここで言う送信波である探査波のパルス幅とは、当該センサが送信波である探査波を継続して放射する期間を意味する。
【００１３】
例えば、２つの反射面同士の間の距離（以下「反射面間距離」という。）がＤである障害物において、ユーザが、当該センサと、当該２つの反射面のそれぞれとの間の距離を示す情報を取得したい場合、距離分解能と反射面間距離とは、次式（３）を満たす必要がある。
Ｄ＞ＬＲ  ・・・  式（３）
したがって、当該場合、送信波である探査波のパルス幅は、次式（４）を満たす必要がある。
Ｔ２＜（Ｄ／Ｖ）×２  ・・・  式（４）
【００１４】
図１及び図２を参照して、送信波、受信波、及び反射面間距離の関係について説明する。
図１は、送信波、受信波、及び反射面間距離の関係の一例を示す図である。
特に、図１は、送信波である探査波のパルス幅が式（４）を満たす場合における、送信波、受信波、及び反射面間距離の関係の一例を示す図である。
【００１５】
図１Ａは、従来方法における探査波を送受信したセンサと障害物における反射面との位置関係の一例を示す図である。
図１Ａに示すように、障害物は、反射面間距離がＤである２つの反射面を有するものとして説明する。
図１Ａに示すように、センサから放射された送信波である探査波の一部は、障害物における反射面で反射して、反射した探査波である反射波の一部は、受信波としてセンサにより受信される。
【００１６】
図１Ｂは、従来方法における送信波及び受信波の経時変化の一例を示す図である。図１Ｂにおいて、縦軸は、送信波又は受信波の振幅の大きさを示し、横軸は、送信波が出力された時点を原点とする時間経過を示している。なお、図１Ｂの横軸は、図１Ａに示す障害物における反射面の位置とセンサの位置とを対応させるために、探査波の伝搬速度の逆数を２倍した値により時間を正規化した時間軸により示している。
図１Ｂに示すように、送信波のパルス幅と反射面間距離との関係が式（４）を満たす場合、受信波が２つの期間に分割されるため、従来方法であっても、障害物における反射面が２つ存在することを検知することができる。
【００１７】
図２は、従来方法における送信波、受信波、及び反射面間距離の関係の一例を示す図である。
特に、図２は、送信波である探査波のパルス幅が式（４）を満たさず、式（４）の左辺と右辺とが等しい場合における、送信波、受信波、及び反射面間距離の関係の一例を示す図である。
【００１８】
図２Ａは、従来方法における探査波を送受信したセンサと障害物における反射面との位置関係の一例を示す図である。
図２Ａは、図１Ａと同様であるため説明を省略する。
図２Ｂは、従来方法における送信波及び受信波の経時変化の一例を示す図である。図２Ｂにおける縦軸及び横軸は、図１Ｂにおける縦軸及び横軸と同様であるため説明を省略する。
図２Ｂに示す探査波は、図１Ｂに示す探査波よりパルス幅が広いものである。図２Ｂに示すように探査波のパルス幅を広げることにより探査波の送信パワーが増大し、図１の場合と比較して図２の場合は、より遠方に存在する障害物を検知することが可能になる。
しなしながら、探査波のパルス幅を広げた場合、図２Ｂに示すように、送信波のパルス幅と反射面間距離との関係が式（４）を満たさず、式（４）の左辺と右辺とが等しい場合、受信波は、２つの期間に分割されずに１つ連続した期間になるため、従来方法では、障害物における反射面が２つ存在することを検知することができない場合がある。
【００１９】
なお、送信パワーを大きくする方法は、探査波のパルス幅を広げるだけでなく、探査波の振幅を大きくする方法もあるが、探査波の振幅を大きくするためには、高出力のセンサを用いる必要があり、コストが増大してしまう。また、探査波の振幅を大きくすることにより、探査波を送信する際の過渡的な消費電力が増大するため、電源供給するための機材の電気容量も大きくする必要が生じる。そのため、探査波の振幅を大きくするより、探査波のパルス幅を広げる方が好適である。
【００２０】
図３を参照して、実施の形態１に係る障害物検知装置１００の要部の構成について説明する。
図３は、実施の形態１に係る障害物検知装置１００の要部の構成の一例を示すブロック図である。
障害物検知装置１００は、測距センサ１１０、送信信号生成部１２０、受信信号取得部１３０、障害物検知部１４０、窓設定部１５０、相関演算部１６０、判定部１７０、及び出力部１９０を備える。
【００２１】
測距センサ１１０は、ソナー又はミリ波レーダ等の方式のセンサにより構成され、予め定められた周波数以下の周波数の信号波を送受信する。
送信信号生成部１２０は、測距センサ１１０から信号波である送信波を探査波として放射させるための送信信号を生成し、生成した送信信号をＤ／Ａ変換することにより電気信号に変換して、変換した送信信号を電気信号として測距センサ１１０に出力する。また、送信信号生成部１２０は、例えば、生成した送信信号を相関演算部１６０に出力する。
具体的には、例えば、送信信号生成部１２０は、予め定められた自己相関以上の自己相関を有する信号により変調した変調信号を送信信号として生成する。
より具体的には、例えば、送信信号生成部１２０は、ＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ  Ｎｏｉｓｅ）符号等の自己相関特性を有する送信信号を生成する。
例えば、送信信号生成部１２０は、位相変調により変調した変調信号を送信信号として生成しても良い。また、例えば、送信信号生成部１２０は、位相変調ではなく、周波数変調により変調した変調信号を送信信号として生成しても良い。
【００２２】
測距センサ１１０は、送信信号生成部１２０が生成した送信信号を送信信号生成部１２０から受けて、当該送信信号に対応する信号波である送信波を探査波として放射する。測距センサ１１０が、ソナー方式のセンサにより構成されている場合、探査波は、例えば、超音波等の疎密波である。
測距センサ１１０が放射した探査波の一部は、障害物で反射し、反射した探査波である反射波の一部は、測距センサ１１０により受信波として受信される。
測距センサ１１０は、受信した受信波を電気信号に変換して受信信号取得部１３０に出力する。
受信信号取得部１３０は、測距センサ１１０が出力した、受信波を示す電気信号を受信信号として受けて、Ａ／Ｄ変換することによりデジタル信号に変換して、デジタル信号に変換後の受信信号を取得する。受信信号取得部１３０は、デジタル信号に変換後の当該受信信号を障害物検知部１４０と相関演算部１６０とに出力する。
【００２３】
障害物検知部１４０は、受信信号取得部１３０が出力した受信信号を受けて、当該受信信号を用いて、障害物の有無を検知する。
具体的には、例えば、障害物検知部１４０は、受信信号取得部１３０が取得した受信信号の振幅の大きさが、予め定められた振幅閾値より大きい場合、測距センサ１１０が送信する送信波の到達範囲内に障害物があると判定することにより、障害物の有無を検知する。
更に、障害物検知部１４０は、式（１）を用いて、測距センサ１１０から検知した障害物までの距離を算出する。
障害物検知部１４０が障害物を検知する方法、及び、障害物検知部１４０が測距センサ１１０から検知した障害物までの距離を算出する方法は、従来方法と同様であるため説明を省略する。
【００２４】
障害物検知部１４０は、送信波の到達範囲内に障害物があると判定した場合、例えば、受信信号の振幅の大きさが、予め定められた振幅閾値より大きい期間を１とし、受信信号の振幅の大きさが、予め定められた振幅閾値より小さい期間を０とする２値の時系列情報を生成し、生成した当該時系列情報を窓設定部１５０に出力する。
【００２５】
窓設定部１５０は、障害物検知部１４０が出力した時系列情報を受けて、当該時系列情報が示す値が１である期間を時間窓として設定し、設定した時間窓を示す窓情報を相関演算部１６０に出力する。なお、窓設定部１５０は、窓として時間窓を設定するものとして説明するが、伝搬遅延時間と、測距センサ１１０から障害物の反射点までの距離とは、１対１に線形に対応するため、窓設定部１５０は、窓として距離窓を設定しても良い。
【００２６】
相関演算部１６０は、窓設定部１５０が出力した窓情報、受信信号取得部１３０が出力した受信信号、及び、送信信号生成部１２０が出力した送信信号を受けて、窓情報が示す窓内に存在する受信信号について、送信信号を用いて相関演算を行うことにより、相関波形を取得する。相関演算部１６０は、取得した相関波形を示す相関波形情報を判定部１７０に出力する。
【００２７】
具体的には、例えば、相関演算部１６０は、窓設定部１５０が出力した窓情報を用いて、受信信号取得部１３０が出力した受信信号のうち、窓情報が示す時間窓に対応する期間の受信信号（以下「切出受信信号」という。）を切り出して取得する。相関演算部１６０は、切出受信信号と送信信号とを相互相関演算することにより相関波形を算出する。送信信号は、ＰＮ符号等の自己相関特性を有するため、２個以上の反射面で反射した探査波である反射波に対応する受信信号が、互いに重なりあっている場合であっても、受信信号に含まれる自己相関特性と、送信信号に含まれる自己相関特性とを比較することにより、異なる反射面で反射した探索波である反射波に対応する受信信号を、相関波形として分離することができる。
【００２８】
判定部１７０は、相関演算部１６０が出力した相関波形情報を受けて、当該相関波形情報が示す相関波形に複数のピークが存在するとき、障害物として人物が存在すると判定する。
より具体的には、例えば、判定部１７０は、相関波形について、相関波形が示す値が、予め定められた閾値より連続して大きい区間を抽出し、抽出した当該区間の個数を取得する。判定部１７０は、当該区間の個数が２個以上である場合、障害物検知部１４０が検知した障害物が人物であると判定し、当該区間の個数が１個である場合、障害物検知部１４０が検知した障害物が人物ではなく、静止物等の物体であると判定する。
【００２９】
障害物検知装置１００は、窓設定部１５０が、測距センサ１１０が受信した受信波が示す受信信号が存在する範囲を、窓として設定することにより、受信信号の状態に応じて、判定部１７０が相関波形に複数のピークが存在か否かを判定する範囲を限定することができるため、ノイズ耐性を向上することができる。より具体的には、例えば、障害物が人物である場合、人物の向き又は姿勢等により、センサが送信した探索波を反射する人物における反射面のセンサからの相対距離が変化する。すなわち、障害物が人物である場合、人物の向き又は姿勢等により、反射面間距離が変化する。障害物検知装置１００は、窓設定部１５０が、測距センサ１１０が受信した受信波が示す受信信号が存在する範囲を、反射面間距離に合わせて窓として設定することにより、人物の向き又は姿勢等に応じて、判定部１７０が相関波形に複数のピークが存在か否かを判定する範囲を適切に設定することができるため、ノイズ耐性を向上し、障害物が人物であるか否かの判定を精度よく行うことができる。
【００３０】
出力部１９０は、判定部１７０が判定した結果を示す判定情報を出力する。
具体的には、例えば、出力部１９０は、判定情報を不図示の表示装置に出力する。障害物検知装置１００は、判定情報を表示装置に出力することにより、ユーザに検知した障害物が人物であるか否かを報知することができる。
また、例えば、出力部１９０は、判定情報を不図示の運転支援装置に出力しても良い。障害物検知装置１００が判定情報を運転支援装置に出力することにより、運転支援装置は、出力部１９０が出力した判定情報を受けて、判定情報が示す判定部１７０が判定した結果に基づいて、車両の制動又は走行する方向等を制御する。
出力部１９０が判定情報を出力する出力先は、表示装置又は運転支援装置等に限定されるものではなく、例えば、車両制御装置、駐車支援装置、衝突回避装置、車両側方物体検知装置、又はコーナーセンサ制御装置等であっても良い。
【００３１】
図４を参照して、実施の形態１に係る障害物検知装置１００が放射する探査波、反射面で反射した探査波である反射波、送信信号生成部１２０が生成する送信信号、受信信号取得部１３０が取得する受信信号、障害物検知部１４０が生成する時系列情報、及び、相関演算部１６０が取得する相関波形について説明する。
【００３２】
図４Ａは、実施の形態１に係る障害物検知装置１００における探査波を送受信する測距センサ１１０と障害物における反射面との位置関係の一例を示す図である。
以下、図４Ａに示すように、障害物は、３つの反射面を有するものとして説明する。
図４Ａに示すように、測距センサ１１０から放射された送信波である探査波の一部は、障害物における３つの反射面でそれぞれ反射して、反射した探査波である各反射波の一部は、受信波としてそれぞれセンサにより受信される。
【００３３】
図４Ｂは、送信信号生成部１２０が生成する送信信号、受信信号取得部１３０が取得する受信信号、障害物検知部１４０が生成する時系列情報、及び、相関演算部１６０が取得する相関波形の一例を示す図である。
図４Ｂにおいて、送信信号生成部１２０が生成する送信信号、受信信号取得部１３０が取得する受信信号、及び、相関演算部１６０が取得する相関波形を示す図における縦軸は、送信信号、受信信号、及び相関波形の振幅の大きさを示している。また、図４Ｂにおいて、障害物検知部１４０が生成する時系列情報を示す図における縦軸は、時系列情報が示す２値の値を示している。また、図４Ｂにおいて、送信信号生成部１２０が生成する送信信号、受信信号取得部１３０が取得する受信信号、障害物検知部１４０が生成する時系列情報、及び、相関演算部１６０が取得する相関波形の一例を示す図における横軸は、送信信号が測距センサ１１０に出力された時点を原点とする時間経過を示している。なお、図４Ｂの横軸は、図４Ａに示す障害物における反射面の位置と測距センサ１１０の位置とを対応させるために、探査波の伝搬速度の逆数を２倍した値により時間を正規化した時間軸により示している。
【００３４】
送信信号生成部１２０は、図４Ｂに示すように、送信信号のパルス幅において、パルス幅の途中で一部の位相を反転した自己相関特性を有する送信信号を生成する。
送信信号生成部１２０は、予め定められた自己相関以上の自己相関を有する信号により変調することにより、図４Ｂに示すような変調波送信信号を生成するものとして説明するが、送信信号生成部１２０は、位相変調により変調した変調波送信信号を生成するものであっても、周波数変調により変調した変調波送信信号を生成するものであっても良い。
【００３５】
送信信号がＰＮ符号等による急峻な自己相関特性を有する場合、相関演算部１６０は、第１の反射面で反射した探査波である反射波に対応する第１の受信信号と、第２の反射面で反射した探査波である反射波に対応する第２受信信号とが、時間軸方向に１ビット以上ずれていれば、第１の受信信号と、第２の受信信号とを分離することができる。
ここで、時間軸方向における１ビットの幅（以下「ビット幅」という。）は、図４Ｂに示すように、例えば、位相を反転させたときと、次に位相を反転させるときまでの間の期間のことである。ビット幅は、例えば、人物の胴体で反射された探索波である反射波と、人物の手又は足で反射された探査波である反射波とを分離できる期間、すなわち、数１０ｃｍ（センチメートル）を、超音波等の探査波が往復して伝搬する期間より短い期間であることが望ましい。
受信信号取得部１３０は、測距センサ１１０から、当該自己相関特性を有する複数の信号が重畳された受信信号を受け、図４Ｂに示すような、受信信号を取得する。よち具体的には、例えば、図４Ａに示すように、障害物が３つの反射面を有する場合、受信信号取得部１３０が測距センサ１１０から受ける信号は、３つの当該自己相関特性を有する信号が重畳されたものである。
【００３６】
障害物検知部１４０は、障害物の有無を検知し、障害物が存在する場合、測距センサ１１０から障害物までの距離を算出するのに加えて、図４Ｂに示すような２値の時系列情報を生成する。
窓設定部１５０は、障害物検知部１４０が出力する時系列情報を受けて、時系列情報が示す値が１である期間を時間窓として設定する。
なお、窓設定部１５０が設定する窓は時間窓に限定されるものではなく、例えば、式（１）により算出される距離軸に基づく距離窓であっても良い。
相関演算部１６０は、時間窓を用いて切出受信信号を取得し、切出受信信号と送信信号とを相互相関演算することにより、図４Ｂに示すような相関波形を算出する。
判定部１７０は、相関演算部１６０が算出した相関波形において、ピークの数を取得する。例えば、図４Ｂに示すような相関波形においては、判定部１７０は、相関波形のピークの数として３を取得し、ピークが複数あることから、障害物検知部１４０が検知した障害物が人物であると判定する。
【００３７】
図５Ａ及び図５Ｂを参照して、実施の形態１に係る障害物検知装置１００を構成するハードウェアのうち測距センサ１１０を除く要部のハードウェア構成について説明する。
図５Ａ及び図５Ｂは、実施の形態１に係る障害物検知装置１００を構成するハードウェアのうち測距センサ１１０を除く要部のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００３８】
図５Ａに示す如く、障害物検知装置１００のうち測距センサ１１０を除く要部のハードウェアは、コンピュータにより構成されており、当該コンピュータはプロセッサ２０１及びメモリ２０２を有している。メモリ２０２には、当該コンピュータを送信信号生成部１２０、受信信号取得部１３０、障害物検知部１４０、窓設定部１５０、相関演算部１６０、判定部１７０、及び出力部１９０として機能させるためのプログラムが記憶されている。メモリ２０２に記憶されているプログラムをプロセッサ２０１が読み出して実行することにより、送信信号生成部１２０、受信信号取得部１３０、障害物検知部１４０、窓設定部１５０、相関演算部１６０、判定部１７０、及び出力部１９０が実現される。
【００３９】
また、図５Ｂに示す如く、障害物検知装置１００のうち測距センサ１１０を除く要部のハードウェアは、処理回路２０３により構成されても良い。この場合、送信信号生成部１２０、受信信号取得部１３０、障害物検知部１４０、窓設定部１５０、相関演算部１６０、判定部１７０、及び出力部１９０の機能が処理回路２０３により実現されても良い。
【００４０】
また、障害物検知装置１００のうち測距センサ１１０を除く要部のハードウェアは、プロセッサ２０１、メモリ２０２及び処理回路２０３により構成されても良い（不図示）。この場合、送信信号生成部１２０、受信信号取得部１３０、障害物検知部１４０、窓設定部１５０、相関演算部１６０、判定部１７０、及び出力部１９０の機能のうちの一部の機能がプロセッサ２０１及びメモリ２０２により実現されて、残余の機能が処理回路２０３により実現されるものであっても良い。
【００４１】
また、障害物検知装置１００のうち測距センサ１１０を除く要部のハードウェアは、送信信号生成部１２０が生成する送信信号をＤ／Ａ変換する不図示のＤ／Ａ変換回路、又は、受信信号取得部１３０が測距センサ１１０から受けた受信信号をＡ／Ｄ変換する不図示のＡ／Ｄ変換回路を備えるものであっても良い。
【００４２】
プロセッサ２０１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。
【００４３】
メモリ２０２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、メモリ２０２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、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）、ＳＳＤ、又はＨＤＤなどを用いたものである。
【００４４】
処理回路２０３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。
【００４５】
図６を参照して、実施の形態１に係る障害物検知装置１００の動作について説明する。
図６は、実施の形態１に係る障害物検知装置１００の処理の一例を説明するフローチャートである。
障害物検知装置１００は、例えば、当該フローチャートの処理を繰り返して実行する。
【００４６】
まず、ステップＳＴ６０１にて、送信信号生成部１２０は、送信信号を生成する。
次に、ステップＳＴ６０２にて、測距センサ１１０は、送信波である探査波を放射する。
次に、ステップＳＴ６０３にて、測距センサ１１０は、反射波を受信波として取得する。
次に、ステップＳＴ６０４にて、受信信号取得部１３０は、受信信号を取得する。
次に、ステップＳＴ６０５にて、障害物検知部１４０は、障害物を検知したか否かを判定する。
ステップＳＴ６０５にて、障害物検知部１４０が障害物を検知していないと判定した場合、障害物検知装置１００は、当該フローチャートの処理を終了し、ステップＳＴ６０１の処理に戻って、当該フローチャートの処理を繰り返し実行する。
【００４７】
ステップＳＴ６０５にて、障害物検知部１４０が障害物を検知したと判定した場合、ステップＳＴ６０６にて、障害物検知部１４０は、測距センサ１１０から障害物までの距離を算出する。
ステップＳＴ６０６の後、ステップＳＴ６０７にて、障害物検知部１４０は、２値の時系列情報を生成する。
ステップＳＴ６０７の後、ステップＳＴ６０８にて、窓設定部１５０は、時間窓を設定する。
ステップＳＴ６０８の後、ステップＳＴ６０９にて、相関演算部１６０は、相関波形を取得する。
ステップＳＴ６０９の後、ステップＳＴ６１０にて、判定部１７０は、相関波形に複数のピークが存在するとき、障害物として人物が存在すると判定する。
ステップＳＴ６１０の後、ステップＳＴ６１１にて、出力部１９０は、判定部１７０が判定した判定結果を示す判定情報を出力する。
ステップＳＴ６１１の後、障害物検知装置１００は、当該フローチャートの処理を終了し、ステップＳＴ６０１の処理に戻って、当該フローチャートの処理を繰り返し実行する。
【００４８】
以上のように、障害物検知装置１００は、予め定められた周波数以下の周波数の信号波を送受信する測距センサ１１０と、測距センサ１１０が受信した受信波が示す受信信号が存在する範囲を、窓として設定する窓設定部１５０と、窓設定部１５０が設定した窓内に存在する受信信号について、測距センサ１１０が送信した送信波が示す送信信号を用いて相関演算を行うことにより、相関波形を取得する相関演算部１６０と、相関演算部１６０が取得した相関波形に複数のピークが存在するとき、障害物として人物が存在すると判定する判定部１７０と、判定部１７０が判定した結果を示す判定情報を出力する出力部１９０と、を備えた。
【００４９】
このように構成することで、障害物検知装置１００は、送信波のパルス幅を広げることにより送信パワーを大きくして、検知した障害物が人物であるか否かを判定できる。したがって、障害物検知装置１００は、送信波のパルス幅を広げることにより送信パワーを大きくして、遠方に存在する障害物が人物であるか否かを判定できる。
また、障害物検知装置１００は、測距センサ１１０が予め定められた周波数以下の周波数の信号波を送受信することにより、高い周波数の探査波を送受信する場合と比較して、探査波の大気減衰を低減できるため、より遠方に存在する障害物が人物であるか否かを判定できる。
また、障害物検知装置１００は、測距センサ１１０が予め定められた周波数以下の周波数の信号波を送受信することにより、高い周波数の探査波を送受信する場合と比較して、人物の衣服による探査波の吸音を低減できるため、より遠方に存在する障害物が人物であるか否かを判定できる。
【００５０】
また、障害物検知装置１００は、窓設定部１５０が、測距センサ１１０が受信した受信波が示す受信信号が存在する範囲を、窓として設定することにより、受信信号の状態に応じて、判定部１７０が相関波形に複数のピークが存在か否かを判定する範囲を限定することができるため、ノイズ耐性を向上することができる。したがって、障害物検知装置１００は、窓設定部１５０が、測距センサ１１０が受信した受信波が示す受信信号が存在する範囲を、窓として設定することにより、障害物が人物であるか否かの判定を精度よく行うことができる。
更に、障害物検知装置１００は、障害物が人物であるか否かを判定した結果を、例えば、表示装置に出力することにより、ユーザに障害物が人物であるか否かを報知することができる。
また、障害物検知装置１００は、障害物が人物であるか否かを判定した結果を、例えば、運転支援装置に出力することにより、運転支援装置に精度の高い運転支援を行わせることができる。
【００５１】
また、障害物検知装置１００は、上述の構成において、測距センサ１１０が送信する送信波は、予め定められた自己相関以上の自己相関を有する信号により変調した変調波として構成した。
このように構成することで、障害物検知装置１００は、反射面間の距離が短い場合においても、受信信号が複数の反射面で反射した探索波に対応するものであることを判別できるため、障害物が人物であるか否かを精度よく判定することができる。
【００５２】
また、障害物検知装置１００は、上述の構成において、測距センサ１１０が送信する送信波は、位相変調により変調した変調波として構成した。
このように構成することで、障害物検知装置１００は、反射面間の距離が短い場合においても、受信信号が複数の反射面で反射した探索波に対応するものであることを判別できるため、障害物が人物であるか否かを精度よく判定することができる。
【００５３】
また、障害物検知装置１００は、上述の構成において、測距センサ１１０が送信する送信波は、周波数変調により変調した変調波として構成した。
このように構成することで、障害物検知装置１００は、反射面間の距離が短い場合においても、受信信号が複数の反射面で反射した探索波に対応するものであることを判別できるため、障害物が人物であるか否かを精度よく判定することができる。
【００５４】
なお、この発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは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】
【００５５】
この発明に係る障害物検知装置は、車両等に適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１００  障害物検知装置、１１０  測距センサ、１２０  送信信号生成部、１３０  受信信号取得部、１４０  障害物検知部、１５０  窓設定部、１６０  相関演算部、１７０  判定部、１９０  出力部、２０１  プロセッサ、２０２  メモリ、２０３  処理回路。
【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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【国際調査報告】
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