(57)【要約】  検出装置（１００）は、相関ピーク位置を求めるピーク候補検出部（１２５）と、複数の相関ピーク位置から成る相関ピーク集合に対応するドップラーシフト率を算出し、ドップラーシフト率と、移動体の周囲における送信信号の速度とを用いて、移動体の周囲に存在すると想定され、相関ピーク集合に対応する物体と、移動体との相対速度を算出し、相対速度の値が第１干渉範囲の値ではない場合に、相関ピーク集合が物体に対応すると判断する除外部（１２６）とを備える。
2021130818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振幅が大きい強信号を有する強信号時間帯と、振幅が小さい信号を有する時間帯とをそれぞれ複数有する参照信号に対応する、移動体から送信された送信信号が送信された時刻と対応する情報を含む受信信号を記憶している受信部と、
それぞれの前記強信号と、前記受信信号との時間のずれに関する相互相関関数に現れるピークを検出し、前記送信信号に対応しないピークを相関ピークとし、前記相互相関関数の時間軸上の位置であって、前記送信信号に対応するピークの位置に対する前記相関ピークの相対的な位置を相関ピーク位置として求めるピーク候補検出部と、
複数の相関ピーク位置から成る相関ピーク集合と、前記複数の相関ピーク位置にそれぞれ対応する複数の強信号時間帯の間隔とを用いて前記相関ピーク集合に対応するドップラーシフト率を算出し、前記ドップラーシフト率と、前記移動体の周囲における前記送信信号の速度とを用いて、前記移動体の周囲に存在すると想定され、前記相関ピーク集合に対応する物体と、移動体との相対速度を算出し、前記相対速度の値が第１干渉範囲の値ではない場合に、前記相関ピーク集合が前記物体に対応すると判断する除外部と
を備える検出装置。
【請求項２】
前記参照信号は、前記移動体の周囲に存在する存在物体に反射された前記送信信号に対応する反射信号を前記受信信号が含む場合において、前記移動体と、前記存在物体との相対速度が０ではないときに前記反射信号に生じるドップラーシフトに従って前記相関ピーク位置をシフトさせる右側参照信号であって、ｔ１とｔ２とを時間軸上の正の値かつｔ１＜ｔ２としたとき、時刻ｔ１から時刻ｔ２までにおいて振幅が０ではない時間帯があり、それ以外の時刻において振幅が０である右側参照信号と、ｔ０をｔ１よりも小さな値としたとき、ｔ０を通る対称軸であって、前記時間軸に垂直な対象軸に対して線対称に前記右側参照信号を配置した左側参照信号とから成り、
前記除外部は、前記右側参照信号と前記左側参照信号との間隔と、前記右側参照信号に対応する相関ピーク位置と前記左側参照信号に対応する相関ピーク位置との差とを用いて前記ドップラーシフト率を算出する請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記移動体が前記送信信号を送信した時刻と、前記受信部が前記受信信号の記憶を開始する時刻とを同期させる同期部を備える請求項１又は２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記除外部は、前記移動体の速度情報を用いて前記ドップラーシフト率を算出する請求項１から３のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項５】
前記除外部は、前記相対速度を算出せず、前記ドップラーシフト率の値が第２干渉範囲の値ではない場合に、前記相関ピークが前記物体に対応すると判断する請求項１から４のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項６】
前記物体の位置を算出する位置算出部を備え、
前記受信部は、複数の受信信号を記憶しており、
前記除外部は、前記複数の受信信号それぞれについて、前記物体に対応する相関ピークの内、振幅が最大である最大ピークを求め、
前記位置算出部は、前記除外部が求めた複数の最大ピークを用いて前記物体の位置を算出する請求項１から５のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項７】
複数種類の参照信号それぞれに対応する複数種類の送信信号を送信するよう指示する送信部を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項８】
受信部が、振幅が大きい強信号を有する強信号時間帯と、振幅が小さい信号を有する時間帯とをそれぞれ複数有する参照信号に対応する、移動体から送信された送信信号が送信された時刻と対応する情報を含む受信信号を記憶しており、
ピーク候補検出部が、それぞれの前記強信号と、前記受信信号との時間のずれに関する相互相関関数に現れるピークを検出し、前記送信信号に対応しないピークを相関ピークとし、前記相互相関関数の時間軸上の位置であって、前記送信信号に対応するピークの位置に対する前記相関ピークの相対的な位置を相関ピーク位置として求め、
除外部が、複数の相関ピーク位置から成る相関ピーク集合と、前記複数の相関ピーク位置にそれぞれ対応する複数の強信号時間帯の間隔とを用いて前記相関ピーク集合に対応するドップラーシフト率を算出し、前記ドップラーシフト率と、前記移動体の周囲における前記送信信号の速度とを用いて、前記移動体の周囲に存在すると想定され、前記相関ピーク集合に対応する物体と、移動体との相対速度を算出し、前記相対速度の値が第１干渉範囲の値ではない場合に、前記相関ピーク集合が前記物体に対応すると判断する検出方法。
【請求項９】
受信部が、振幅が大きい強信号を有する強信号時間帯と、振幅が小さい信号を有する時間帯とをそれぞれ複数有する参照信号に対応する、移動体から送信された送信信号が送信された時刻と対応する情報を含む受信信号を記憶しているコンピュータに、
それぞれの前記強信号と、前記受信信号との時間のずれに関する相互相関関数に現れるピークを検出させ、前記送信信号に対応しないピークを相関ピークとさせ、前記相互相関関数の時間軸上の位置であって、前記送信信号に対応するピークの位置に対する前記相関ピークの相対的な位置を相関ピーク位置として求めさせ、
複数の相関ピーク位置から成る相関ピーク集合と、前記複数の相関ピーク位置にそれぞれ対応する複数の強信号時間帯の間隔とを用いて前記相関ピーク集合に対応するドップラーシフト率を算出させ、前記ドップラーシフト率と、前記移動体の周囲における前記送信信号の速度とを用いて、前記移動体の周囲に存在すると想定され、前記相関ピーク集合に対応する物体と、移動体との相対速度を算出させ、前記相対速度の値が第１干渉範囲の値ではない場合に、前記相関ピーク集合が前記物体に対応すると判断させる検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置、検出方法、及び、検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波センサを用いて車両の周辺の物体を検出する物体検出装置が知られている。
物体検出装置として、超音波送信機を用いて超音波信号を送信し、超音波受信機を用いて周辺の物体に反射して返ってきた反射波を受信し、受信信号に反射波が存在するか否かを確認することにより車両の周辺の物体を検出し、物体を検出した場合、物体までの距離、相対位置座標、方向、相対速度等を算出するものがある。
物体検出装置が検出した車両周辺の物体の情報は、運転手に対して報知する又は警告する、物体との衝突を避けるように車両を制御する等に利用される。【０００３】
特許文献１には、アップチャープ波とダウンチャープ波とのペアを送信信号として用い、車両から物体までの距離と、物体の速度とを算出する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２１５２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
物体検出装置は、干渉波を受信した場合、これらを物体からの反射波であると誤認識することがある。干渉波は、車両の周辺に存在する他の車両に設置された超音波センサからの送信信号、何らかの妨害信号源からの超音波妨害信号、又は超音波ノイズ等の総称である。そのため、物体検出装置は干渉波と反射波とを識別する必要がある。
特許文献１に記載の技術は、複数の物体が存在し、かつ、複数のアップチャープ波と複数のダウンチャープ波とに対応する反射ピークが現れる場合に、それらのペアリングを誤る（ミスペアリングする）ことを防ぐためのものである。この技術は、具体的には、算出した距離の時間微分値と算出した速度が合致しない場合はミスペアリングであると判定するものである。
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、複数の反射波に対するペアリング方法に関するものであるため、送信信号と異なる特性を有するような干渉波を識別できないという課題がある。また、ペアを決定するために時系列データを用いて距離の時間微分値を算出するため、複数回の送受信が必要であるという課題もある。【０００６】
本発明は、干渉波と反射波とが混在する場合であっても、１組の送信と受信とに基づいて両者を識別することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る検出装置は、
振幅が大きい強信号を有する強信号時間帯と、振幅が小さい信号を有する時間帯とをそれぞれ複数有する参照信号に対応する、移動体から送信された送信信号が送信された時刻と対応する情報を含む受信信号を記憶している受信部と、
それぞれの前記強信号と、前記受信信号との時間のずれに関する相互相関関数に現れるピークを検出し、前記送信信号に対応しないピークを相関ピークとし、前記相互相関関数の時間軸上の位置であって、前記送信信号に対応するピークの位置に対する前記相関ピークの相対的な位置を相関ピーク位置として求めるピーク候補検出部と、
複数の相関ピーク位置から成る相関ピーク集合と、前記複数の相関ピーク位置にそれぞれ対応する複数の強信号時間帯の間隔とを用いて前記相関ピーク集合に対応するドップラーシフト率を算出し、前記ドップラーシフト率と、前記移動体の周囲における前記送信信号の速度とを用いて、前記移動体の周囲に存在すると想定され、前記相関ピーク集合に対応する物体と、移動体との相対速度を算出し、前記相対速度の値が第１干渉範囲の値ではない場合に、前記相関ピーク集合が前記物体に対応すると判断する除外部と
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、検出装置１００は、振幅が大きい強信号を有する強信号時間帯を有する送信信号を用いる。そして、除外部１２６は、相互相関関数に複数の相関ピークが現れる場合であっても、複数の強信号時間帯の間隔に対応した閾値に基づいて、干渉波７と反射波４とを識別することができる。
そのため、本発明によれば、干渉波７と反射波４とが混在する場合であっても、１組の送信と受信とに基づいて両者を識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る検出装置１００を備えた車両１と、車両１の周囲の状況との例を示す図。
【図２】実施の形態１に係る検出装置１００のハードウェア構成図。
【図３】実施の形態１に係る検出装置１００の機能ブロック図。
【図４】実施の形態１に係る物体検出部１２２の機能ブロック図。
【図５】実施の形態１に係る検出装置１００の動作を示すフローチャート。
【図６】実施の形態１に係る物体検出部１２２の検出処理の動作を示すフローチャート。
【図７】実施の形態１の変形例１に係る物体検出部１２２の検出処理の動作を示すフローチャート。
【図８】実施の形態１の変形例２に係る物体検出部１２２の検出処理の動作を示すフローチャート。
【図９】実施の形態２に係る物体検出部１２２ｂの機能ブロック図。
【図１０】実施の形態２に係る検出装置１００の動作を示すフローチャート。
【図１１】実施の形態２に係る物体検出部１２２ｂの検出処理の動作を示すフローチャート。
【図１２】実施の形態３に係る物体検出部１２２ｃの機能ブロック図。
【図１３】実施の形態３に係る検出装置１００の動作を示すフローチャート。
【図１４】実施の形態３に係る物体検出部１２２ｃの検出処理の動作を示すフローチャート。
【図１５】反射波４を含む受信信号に関する相互相関関数を説明する図。
【図１６】干渉波７を含む受信信号に関する相互相関関数を説明する図。
【図１７】マルチキャリア波の例を示す図。
【図１８】ペアパルス波の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、本実施の形態について、図１から図８までと、図１５から図１８までとを参照しながら説明する。
【００１１】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１は、本実施の形態に係る検出装置１００の適用例を示している。
車両１は、送信機１０６及び受信機１０７と、これらを制御する制御装置１０１を有する検出装置１００とを備えている。以下、車両１は、具体例として四輪車とする。しかし、車両１は、四輪車には限定されず、二輪車であっても良く、船舶、潜水艦等の他の移動体であっても良い。
送信機１０６及び受信機１０７は、車両１の外表面に設けられている。制御装置１０１は、車両１の内部に設けられており、車速センサ１０９と通信することができるよう接続された車速ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１１０と接続されている。
【００１２】
制御装置１０１は、送信機１０６に、物体を検出するために用いる参照波を送信波３として送信させる。受信機１０７は、参照波を受信する。参照波は、具体例として超音波である。受信機１０７が受信する参照波であって、物体２に反射せずに受信機１０７に直接到達する参照波を直接波５と呼ぶ。受信機１０７が受信する参照波であって、物体２を反射した参照波であって、直接波５以外の参照波を反射波４と呼ぶ。
図１に示すように車両１の周辺に物体２が存在する場合、送信波３は物体２で反射し、反射波４として車両１に戻る。受信機１０７が受信した反射波４を用いて、検出装置１００は物体２を検出する。
【００１３】
干渉源６は、反射波４と干渉する干渉波７を送信する。干渉波７は、他の車両１に設置された送信機１０６からの参照波、何らかの妨害信号源からの超音波妨害信号、超音波ノイズ等である。本図に示すように、車両１の周辺に干渉源６が存在する場合、干渉源６が発生させた干渉波７を受信機１０７が受信する。このとき、検出装置１００が、受信した信号に含まれる反射波４と干渉波７とを識別できない場合、干渉波７を反射波４と誤る。車両１は、検出装置１００から誤った結果を受信した場合に、警告、制御等を誤ることがある。
なお、送信機１０６と受信機１０７との配置は、図に示す位置に限定されない。受信機１０７は、送信機１０６からの送信波３に対応する反射波４を受信できるエリアに配置されていれば良く、車両１の前方、後方、側方、前側方、後側方、上面、又は下面に配置されていても良い。
【００１４】
図２は、本実施の形態に係る検出装置１００のハードウェア構成例を示している。検出装置１００は、本図に示すように、一般的なコンピュータである。
検出装置１００は、車両１、本図に示す他の構成要素等と、一体化した形態又は分離することができない形態として実装されていても良く、あるいは、取り外しすることができる形態又は分離することができる形態として実装されていても良い。
【００１５】
検出装置１００は、本図に示すように、制御装置１０１、送信アンプ１０５、送信機１０６、受信機１０７、受信アンプ１０８、車速センサ１０９、車速ＥＣＵ１１０、バス１１１、及び、信号線１１２を備える。
【００１６】
制御装置１０１は、バス１１１を介して車速ＥＣＵ１１０と接続されており、信号線１１２を介して送信アンプ１０５及び受信アンプ１０８と接続されている。
送信アンプ１０５と送信機１０６、受信アンプ１０８と受信機１０７、及び、車速ＥＣＵ１１０と車速センサ１０９はそれぞれ、信号線１１２を介して接続されている。
【００１７】
制御装置１０１は、ＥＣＵであり、プロセッサ１１、メモリ１０３、及び、通信インタフェース１０４を備えている。
以下、参照波が超音波であるものとする。
制御装置１０１は、送信機１０６に超音波を送信させるための音響信号を送信し、受信機１０７が受信した音響信号と、車速センサ１０９から受信した速度情報とを用いて、物体検出処理を行う。
以下、送信機１０６が送信する音響信号を送信信号と表記し、受信機１０７が受信した音響信号を受信信号と表記する。
【００１８】
プロセッサ１１は、メモリ１０３に記憶されたプログラム等を読み出し、プログラムを実行するプロセッシング装置である。プロセッシング装置は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）と呼ばれることもある。プロセッサ１１は、具体例としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
【００１９】
メモリ１０３は、プロセッサ１１がプログラムを実行する際の一時データ等を記憶する主記憶装置１２と、プロセッサ１１が実行するプログラム及び閾値等の各種パラメータ等を記憶する補助記憶装置１３とにより構成されている。
主記憶装置１２には、受信機１０７及び受信アンプ１０８から得られる受信信号と、車速センサ１０９及び車速ＥＣＵから得られる車両１の速度を示す速度情報とが、一時的に記憶される。主記憶装置１２は、具体例として、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。
補助記憶装置１３は、検出プログラムと、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）１９と等を記憶しており、具体例として、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。補助記憶装置は、ＮＡＮＤフラッシュ等の可搬記録媒体であっても良い。検出プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されても良い。
【００２０】
通信インタフェース１０４は、プロセッサ１１が生成する送信信号を送信アンプ１０５へ送信し、受信アンプ１０８からの受信信号と、車速ＥＣＵ１１０からの速度情報とを受信する。
通信インタフェース１０４は、アナログデジタル変換器と、デジタルアナログ変換器とを内蔵しており、送信信号をデジタルからアナログへ変換し、受信信号をアナログからデジタルへ変換する。
通信インタフェース１０４は、複数種類の信号を送受信する１つのインタフェースから成っても良いし、必要な個別の機能を有する複数のインタフェースから成っても良い。
【００２１】
検出装置１００のその他の構成要素を説明する。
【００２２】
送信アンプ１０５は、信号線１１２を介して制御装置１０１に接続されており、また信号線１１２を介して送信機１０６に接続されている。送信アンプ１０５は、制御装置１０１から送信される音響信号を増幅し、送信機１０６へ送信する。
【００２３】
送信機１０６は、送信アンプ１０５から受信した信号に基づく音響信号を外部へ送信する。
【００２４】
受信機１０７は、信号線１１２を介して受信アンプ１０８に接続されており、音響信号を受信する。
【００２５】
受信アンプ１０８は、信号線１１２を介して制御装置１０１に接続されており、受信機１０７から受信し音響信号を増幅し、増幅した信号を制御装置１０１へ送信する。
【００２６】
ここで、送信機１０６と送信アンプ１０５とは、一体化した形態又は分離することができない形態として実装されていても良く、あるいは、取り外しすることができる形態又は分離することができる形態として実装されていても良い。
同様に、受信機１０７と受信アンプ１０８とは、一体化した形態又は分離することができない形態として実装されていても良く、あるいは、取り外しすることができる形態又は分離することができる形態として実装されていても良い。
送信アンプ１０５及び送信機１０６と、受信機１０７及び受信アンプ１０８とを異なるハードウェアとして記載しているが、これらは同一のハードウェアであっても良い。
即ち、送信アンプ１０５及び送信機１０６はアンプ内蔵送信用超音波センサであっても良く、受信機１０７及び受信アンプ１０８はアンプ内蔵受信用超音波センサであっても良い。これらの超音波センサは互いに異なる超音波センサであっても良く、送信と受信とを兼用する１個の超音波センサであっても良い。
【００２７】
車速センサ１０９は、信号線１１２を介して車速ＥＣＵ１１０に接続されており、車両１の現在の速度を取得し、車速ＥＣＵ１１０へ取得した速度を送信する。
【００２８】
車速ＥＣＵ１１０は、バス１１１を介して制御装置１０１に接続されており、車速センサ１０９から受信した速度情報を、バス１１１を介して制御装置１０１へ送信する。速度情報の送信は、一定周期ごとに行われる。
【００２９】
車速センサ１０９は、速度の値を算出し、算出した値を速度情報としても良く、車両１の駆動輪回転数に比例したパルス信号を発生させ、発生させたパルス信号を速度情報としても良い。
車速ＥＣＵ１１０は、速度情報としてパルス信号を受信した場合、パルス信号を速度に変換しても良い。
【００３０】
バス１１１は、制御装置１０１とＥＣＵとを接続する通信線である。
車載ネットワークが、バス１１１を用いて構成されている。車載ネットワークにおいて、典型的には、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）プロトコルで規定されるＣＡＮフレームが送受信される。
【００３１】
信号線１１２は、車載ネットワークに属さない、超音波センサ等の機器を接続する通信線である。各機器間における通信の信号が、信号線１１２を介して送受信される。
【００３２】
図３は、制御装置１０１の機能ブロック図の例である。本図を用いて、制御装置１０１の構成を説明する。
検出装置１００は、本図に示すように、通信インタフェース１０４、同期部１２１、物体検出部１２２、送信部１２３、及び、受信部１２４を備えており、送信アンプ１０５、受信アンプ１０８、及び、車速ＥＣＵ１１０と接続されている。
同期部１２１、物体検出部１２２、送信部１２３、及び、受信部１２４の各機能構成要素の機能は、各部の機能を発揮するためのプログラムをプロセッサ１１が実行することにより実現される。
【００３３】
送信部１２３は、送信信号を、通信インタフェース１０４を介して送信アンプ１０５へ伝送する。
【００３４】
受信部１２４は、送信部１２３から参照信号を受信し、受信アンプ１０８から通信インタフェース１０４を介して伝送された受信信号と、参照信号とを、物体検出部１２２へ伝送する。
受信部１２４は、あらかじめメモリ１０３に参照信号を保持しておき、物体検出部１２２が相関処理を実施する際に参照信号を物体検出部１２２へ伝送しても良い。受信部１２４は、参照信号の代わりに参照信号の波形データをメモリ１０３に保持していても良く、参照信号の代わりに参照信号の波形データを物体検出部１２２へ伝送しても良い。
【００３５】
同期部１２１は、送信部１２３と受信部１２４との時間軸を同期させる機能を有しており、送信開始時刻と、記憶開始時刻とを同一にする。送信開始時刻は、送信部１２３が送信信号の送信を開始した時刻である。記憶開始時刻は、受信部１２４が受信信号の記憶を開始した時刻である。
同期部１２１は、移動体が送信信号を送信した時刻と、受信部１２４が受信信号の記憶を開始する時刻とを同期させる。移動体が送信信号を送信した時刻は、送信機１０６が送信信号を送信した時刻である。
【００３６】
車速ＥＣＵ１１０は、速度情報を物体検出部１２２へ伝送する。
【００３７】
物体検出部１２２は、伝送された受信信号と速度情報とを用いて、物体を検出する。
【００３８】
受信部１２４は、受信信号をメモリ１０３に蓄積し、所定の時間分の受信信号を蓄積してから物体検出部１２２へ受信信号を伝送しても良い。受信部１２４が受信信号を物体検出部１２２へ逐次伝送し、物体検出部１２２が相関処理を逐次行っても良い。
また、受信部１２４は、物体検出部１２２が処理を実施しやすいよう受信信号を適宜加工し、加工した受信信号を物体検出部１２２へ伝送しても良い。
所定の時間は、具体例として、周期時間である。周期時間は、ある送信信号の送信を開始した時刻から次の送信信号を送信する時刻までの時間である。受信部１２４は、必要に応じて所定の時間を変更して良い。
【００３９】
受信部１２４は、振幅が大きい強信号を有する強信号時間帯と、振幅が小さい信号を有する時間帯とをそれぞれ複数有する参照信号に対応する、移動体から送信された送信信号が送信された時刻と対応する情報を含む受信信号を記憶している。振幅が小さい信号には、振幅が０である信号が含まれる。移動体から送信された送信信号が送信された時刻と対応する情報は、具体例として、受信信号に含まれている直接波５に対応する信号である。
【００４０】
図４は、物体検出部１２２の機能ブロック図の例である。本図を用いて、物体検出部１２２の構成を説明する。
物体検出部１２２は、本図に示すように、ピーク候補検出部１２５、除外部１２６、距離算出部１２７、及び、速度算出部１２８を備えている。
【００４１】
ピーク候補検出部１２５は、受信部１２４から伝送された受信信号と、参照信号との相関を分析し、相関波形のピーク候補を検出する。ピーク候補検出部１２５は、参照信号の代わりに送信信号を用いて相関を分析しても良い。
ピーク候補検出部１２５は、検出したピーク候補から成るピーク候補集合を生成し、ピーク候補集合を除外部１２６へ伝送する。
【００４２】
ピーク候補検出部１２５は、それぞれの強信号と、受信信号との時間のずれに関する相互相関関数に現れるピークを検出し、送信信号に対応しないピークを相関ピークとする。ピーク候補検出部１２５は、相互相関関数の時間軸上の位置であって、送信信号に対応するピークの位置に対する相関ピークの相対的な位置を相関ピーク位置として求める。
相互相関関数の時間軸は、相互相関関数のラグに対応する軸である。送信信号に対応するピークの位置に対する相関ピークの相対的な位置は、ペアパルスＬ（Ｒ）の送信開始時刻から相関ピークＬ（Ｒ）が現れるまでの時間に対応しており、具体例として、図１５に示す経路長Ｌ（Ｒ）である。
【００４３】
除外部１２６は、ピーク候補検出部１２５から伝送されたピーク候補集合と、メモリ１０３が記憶している閾値とを用いて、干渉波７と反射波４とのいずれに対応するピーク候補であるかを識別する。除外部１２６は、干渉波７によるピーク候補をピーク候補集合から除外する。除外部１２６は、ピーク候補集合から最大ピークを選択し、距離算出部１２７と速度算出部１２８とへ伝送する。最大ピークに対応する時間軸上の位置を最大ピーク位置とする。
最大ピークは、振幅が最大であるピーク候補である。
【００４４】
除外部１２６は、複数の相関ピーク位置から成る相関ピーク集合と、相関ピーク集合に含まれる複数の相関ピーク位置にそれぞれ対応する複数の強信号時間帯の間隔とを用いて相関ピーク集合に対応するドップラーシフト率を算出する。除外部１２６は、ドップラーシフト率と、移動体の周囲における送信信号の速度とを用いて、移動体の周囲に存在すると想定され、相関ピーク集合に含まれる相関ピーク位置に対応する物体と、移動体との相対速度を算出する。この物体を想定物体と呼ぶ。想定物体は、実際に存在しないこともある。除外部１２６は、相対速度の値が第１干渉範囲の値ではない場合に、相関ピーク集合が物体に対応すると判断する。
相関ピーク集合は、具体例として、相関ピーク位置Ｌと相関ピーク位置Ｒとから成る集合である。相関ピーク集合に含まれる複数の相関ピーク位置にそれぞれ対応する複数の強信号時間帯の間隔は、具体例として、参照信号Ｌに対応する時間帯と、参照信号Ｒに対応する時間帯との間隔である。ここで、相関ピーク位置Ｌ（Ｒ）と、参照信号Ｌ（Ｒ）に対応する時間帯とに対応関係がある。
第１干渉範囲は、後述の第１閾値から定まる範囲であり、相対速度が異常であることを示す範囲である。移動体の周囲における送信信号の速度は、実際の値であっても良く、近似値であっても良い。
除外部１２６は、移動体の周囲に実際に物体２が存在するか否かに関わらず、物体２が実際に存在することと、物体２が送信波３を反射したこととを仮定する。除外部１２６は、受信信号を用いて物体２により引き起こされたドップラーシフト率を算出し、算出したドップラーシフト率が異常である場合に物体２が存在しないものとする。
【００４５】
距離算出部１２７は、最大ピークを用いて車両１から物体２までの距離を算出する。物体２は、想定物体を指すこともある。
【００４６】
速度算出部１２８は、最大ピークを用いて相対速度を算出する。算出された相対速度は、距離算出部１２７が算出した距離と合わせて、不図示の後段モジュールへと伝送される。相対速度は、特に断りがなければ、車両１と物体２との相対的な速度である。後段モジュールは、具体例として、車両制御ＥＣＵ、警報装置ＥＣＵ等である。
【００４７】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
検出装置１００の動作手順は、検出方法に相当する。また、検出装置１００の動作を実現するプログラムは、検出プログラムに相当する。
【００４８】
図５は、検出装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。
本図を用いて検出装置１００の動作を説明する。
【００４９】
（ステップＳ１：送信処理）
送信部１２３は、送信機１０６に送信信号を送信させる。送信部１２３は、送信信号として、典型的には、後述するペアパルス波を用いる。
【００５０】
（ステップＳ２：同期処理）
同期部１２１は、送信開始時刻と、記憶開始時刻とを同期する。送信開始時刻は、送信部１２３がステップＳ１の処理を開始した時刻でもある。
同期部１２１は、本ステップの処理を実施するために、メモリ１０３が記憶している送信信号の波形を読み出しても良いし、送信部１２３が逐次作成した送信信号の波形を取得しても良い。
受信部１２４は、同期部１２１の処理が完了した後、受信機１０７が受信した信号を受信信号として受信し、受信信号を物体検出部１２２に伝送する。
また、受信部１２４は、送信部１２３から参照信号を受信し、受信した参照信号を物体検出部１２２に伝送する。
【００５１】
（ステップＳ３：検出処理）
物体検出部１２２は、受信信号を用いて検出処理を実施する。本ステップの処理の詳細は後述する。
【００５２】
（ステップＳ４：伝送処理）
物体検出部１２２は、ステップＳ３で算出した車両１から物体２までの距離ｄＩ，Ｊと、物体２の相対速度ｖＩ，Ｊとを、検出結果として後段モジュールへ伝送する。
【００５３】
なお、ステップＳ１０６においてピーク候補の組が１つも選択されない場合、即ち、基準を満たすピーク候補が存在しない場合、物体検出部１２２は、反射波４に対応する相関ピークは存在しないと判断しても良い。この場合、物体検出部１２２は、物体が検出されなかったこと、又は、距離と、相対速度とが無効値であること等を後段モジュールへと伝送しても良い。
【００５４】
検出装置１００は、本フローチャートに示す処理を、送信間隔を空けて繰り返し実施する。
検出装置１００は、具体例として、送信間隔として周期時間を用いる。
検出装置１００は、本フローチャートの処理を常に等間隔で実施し続けず、車両１の状況に応じて送信間隔を変更しても良い。検出装置１００は、具体例として、停車中、低速走行中、高速走行中等、車両１の速度に応じて送信間隔を変更しても良い。
検出装置１００は、別の具体例として、短い間隔で物体を検出する必要がある場合に送信間隔を短くし、それ以外の場合に送信間隔を長くする等、車両１の周囲の状況に応じて送信間隔を変更しても良い。
検出装置１００は、センシングエリアに応じて間隔を変更しても良く、具体例として、遠距離に位置する物体２をセンシングする場合に送信間隔を広くする。なぜならば検出装置１００は、反射波４を受信する前に次の送信信号の送信が始まることにより、反射波４と送信信号とを対応づけられないことを防ぐ必要があるためである。
ただし、繰り返しの度に送信信号の特性を複数パターンで変化させる場合、検出装置１００は、必ずしも反射波４の受信に要する時間よりも送信間隔を広くする必要はない。センシングエリアは、検出装置１００が物体２を検出するためにセンシングしているエリアである。
なお、検出装置１００が送信信号を送信しない（本フローチャートの処理を実施しない）時間帯が存在しても良い。
【００５５】
図１８は、ペアパルス波の例を示している。本図を用いて、送信部１２３が送信する送信信号を説明する。
本図に示す横軸は時間軸である。ペアパルス波は、本図に示すように、左側の波ｙＬ＝ｘ（−ｔ），（−ｔ２≦ｔ≦−ｔ１）と、右側の波ｙＲ＝ｘ（ｔ），（ｔ１≦ｔ≦ｔ２）とを足し合わせたｙＬ＋ｙＲである。左側の波と、右側の波とは、対称軸に対して線対称である。対称軸は、時間軸の原点を通る軸であって、時間軸に垂直な軸である。以下、特に断りがなければ、各ペアパルス波に言及する際、各ペアパルス波は対称軸に対して線対象になるように配置されているものとする。ｔ１はｙＲの開始時刻を示す記号として、ｔ２はｙＲの終了時刻を示す記号として用いられる。ｔ１とｔ２との値は、固定されておらず、対応するペアパルス波に応じて定まる。
ｙＬをペアパルスＬ、ｙＲをペアパルスＲと呼ぶ。１組のペアパルスＬとペアパルスＲとをペアパルスＬＲと呼ぶ。送信信号における、ペアパルスＬ及びペアパルスＲに対応する信号を、それぞれ参照信号Ｌ及び参照信号Ｒと呼ぶ。
【００５６】
図１５は、本実施の形態で用いる信号の特徴の例を示している。
検出装置１００が用いる信号は、相関ピーク位置Ｌ（Ｒ）がドップラーシフトに従ってシフトする性質を持つ波を用いて作成したペアパルス波である。相関ピーク位置Ｌ（Ｒ）は、受信信号と参照信号Ｌ（Ｒ）との相互相関関数のピーク（相関ピークＬ（Ｒ））に対応する位置であって、時間軸上の位置である。相関ピークＬ（Ｒ）は、特に断りがなければ、反射波４と、参照信号Ｌ（Ｒ）とに対応するピークを示す。
検出装置１００は、ペアパルスＬの送信が終了してからペアパルスＲの送信を開始するまでの間に、必要間隔を空ける。必要間隔は、最小限必要なペアパルス間隔である。ペアパルス間隔は、ペアパルスＬが終了してからペアパルスＲが始まるまでの間隔、即ち、−ｔ１からｔ１までの時間である。検出装置１００は、必要間隔をどのように定めても良い。
検出装置１００は、「ドップラーシフトに従って相関ピーク位置がシフトする性質を持つ波を、対象軸に対して線対称に配置した波であって、ペアパルス間隔が必要間隔以上である波」を用いる。以下、この波を「通常ペアパルス波」と表現する。
以下、送信波３、反射波４、又は、直接波５に言及する場合、特に断りがなければ、１組のペアパルス波を指す。
【００５７】
通常ペアパルス波は、右側参照信号を配置した左側参照信号とから成る。右側参照信号は、移動体の周囲に存在する存在物体に反射された送信信号に対応する反射信号を受信信号が含む場合において、移動体と、存在物体との相対速度が０ではないときに反射信号に生じるドップラーシフトに従って相関ピーク位置をシフトさせる。右側参照信号は、ｔ１とｔ２とを時間軸上の正の値かつｔ１＜ｔ２としたとき、時刻ｔ１から時刻ｔ２までにおいて振幅が０ではない時間帯があり、それ以外の時刻において振幅が０である。左側参照信号は、ｔ０をｔ１よりも小さな値としたとき、ｔ０を通る対称軸であって、時間軸に垂直な対象軸に対して線対称に右側参照信号を配置した信号である。右側参照信号は、参照信号Ｒと同義である。左側参照信号は、参照信号Ｌと同義である
【００５８】
除外部１２６は、右側参照信号と左側参照信号との間隔と、右側参照信号に対応する相関ピーク位置と左側参照信号に対応する相関ピーク位置との差とを用いてドップラーシフト率を算出する。
【００５９】
図１５において、上段は相対速度が０の場合を示しており、下段は相対速度が０でない場合を示している。上段と下段とを比較することによって、通常ペアパルス波の性質を説明する。
図１の状況において、直接波５は物体２で反射せずに受信機１０７に到達するため、相対速度に関係なく直接波５にドップラーシフトは生じない。また、送信機１０６と受信機１０７との距離に応じた時間の分、受信機１０７は、送信機１０６が送信波３を送信した時刻から遅延して直接波５を受信する。なお、図１５では、送信機１０６と受信機１０７との距離が短く、送信機１０６と受信機１０７との距離に応じた遅延がほぼ０となる例を示している。
反射波４には、空気伝搬による振幅の減衰が生じている。さらに、物体２の相対速度が０でない場合、相対速度に従って生じるドップラーシフトにより、反射波４の波形が伸縮する。
ドップラーシフトが生じた場合、相関ピーク位置Ｌと相関ピーク位置Ｒとがシフトする。通常ペアパルス波の波形の対称性により、相関ピーク位置Ｒがシフトする量は相関ピーク位置Ｌがシフトする量と等しく、相関ピーク位置Ｒがシフトする方向は相関ピーク位置Ｌがシフトする方向とは逆である。
検出装置１００は、通常ペアパルス波の性質を利用して、相対速度を算出し、干渉波７及び反射波４を識別する。詳細は後述する。
【００６０】
通常ペアパルス波は、前記の性質を満たすものであればどのような波であっても良く、特定の波に限定されない。
【００６１】
図１７は、通常ペアパルス波の一例として、マルチキャリア波の一種であるｔａｎステップマルチキャリア波を示している。ここで、マルチキャリア波とは、［数１］に示すように、周波数の異なる波（キャリア）を重ね合わせて構成した波である。ここで、ｑはキャリア数、ｆｋは各キャリアの周波数、φｋは各キャリアの初期位相、ａｋは各キャリアの最大振幅を表す。
【００６２】
【数１】
2021130818.tif 000003
【００６３】
図１７に示す関数は、各キャリアｆｋの初期位相φｋをｆｋと１対１で対応させる（φｋ＝２πｆｋＴ０）ことにより、ドップラーシフトに伴い各キャリアがシフトした際に、相関ピークが現れやすい関数である。しかし、検出装置１００は、必ずしもこのように初期位相を設定した関数を用いる必要はない。
図１７では、［数２］に示すマルチキャリアの式において、ｆｋをｋについてのｔａｎ関数を用いた関数に変更した例を示している。ここで、Ｔ０はｆｋとφｋの倍率を表す係数を表す。
【００６４】
【数２】
2021130818.tif 000004
【００６５】
具体例として、ｆｋをｋ＝（ｑ−１）／２とした場合において送信機１０６の共振周波数ｆｍとなるようなｔａｎカーブとすると、［数３］のようになる。［数４］を用いて［数３］を整理すると、［数５］となる。パラメータａを調整することにより、［数５］は通常ペアパルス波の特性を持つ関数となる。ここで、ｆｗは半バンド幅（ｆｗ＝ｆｍ−ｆ０）を表す。
【００６６】
【数３】
2021130818.tif 000005
【００６７】
【数４】
2021130818.tif 000006
【００６８】
【数５】
2021130818.tif 000007
【００６９】
検出装置１００は、具体例として、ｆｋを用いたマルチキャリア波（ｔａｎステップマルチキャリア波と呼ぶ）を作成し、それをある時間幅ｔ１≦ｔ≦ｔ２で切り出した波形を参照信号Ｒとし、参照信号Ｒに対称な波形を参照信号Ｌとして対象軸に対して線対称に並べた通常ペアパルス波を、送信信号として用いる。
【００７０】
検出装置１００は、ｔａｎステップマルチキャリア波以外の波を用いても良く、具体例として、参考文献１に記載のログステップマルチキャリア波の通常ペアパルス波を用いても良い。ログステップマルチキャリア波に対応する数式は、［数２］のｆｋを、［数６］（ｐは帯域幅を表す）に示すようにｋに関する指数関数としたものである。
【００７１】
［参考文献１］
特開２０１５−１７９４２号公報
【００７２】
【数６】
2021130818.tif 000008
【００７３】
検出装置１００は、アップチャープ波とダウンチャープ波との組、ダウンチャープ波とアップチャープ波との組、誤差関数ステップマルチキャリア波（ｅｒｆ関数（ｅｒｒｏｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を用いたｆｋに対応する）、ｔａｎｈステップマルチキャリア波（ｔａｎｈ関数を用いたｆｋに対応する）、１−反比例ステップマルチキャリア波（ａ−ｂ／（ｋ＋ｃ）を用いたｆｋ（ａ，ｂ，ｃはどのような定数であっても良い）に対応する）、調和級数ステップマルチキャリア波（調和級数を用いたｆｋに対応する）、近似調和級数ステップマルチキャリア波（近似調和級数を用いたｆｋに対応する）、等ステップマルチキャリア波（等差数列を用いたｆｋに対応する）、階差等ステップマルチキャリア波（階差数列が等差数列である数列を用いたｆｋに対応する）、又は、階差２次関数ステップマルチキャリア波（階差数列が２次関数である数列を用いたｆｋに対応する）等を用いて生成した通常ペアパルス波を用いても良い。
なお、アップチャープ波とダウンチャープ波との組から作成した通常ペアパルス波は、ペアパルス間隔を０である場合、特許文献１に記載のペアパルス波に相当する。
検出装置１００は、ドップラーシフトに従って相関ピーク位置がシフトする性質を持つ波を用いて生成した通常ペアパルス波を、送信信号として利用できる。
【００７４】
図１６を用いて、通常ペアパルス波を送信信号として用いたとき、干渉波７を受信した場合に起こる現象を説明する。図１６は、説明を簡単にするため、物体２が存在しない状況、即ち、反射波４が存在しない状況を示している。
ここで、直接波５は、反射波４と干渉波７とに関係なく発生する。
【００７５】
図１６は、干渉源６が送信波３の周波数帯域に含まれる周波数により構成されるトーンバースト波（正弦波を一定時間連続して送信した信号）を送信し、受信機１０７がトーンバースト波を干渉波７として受信した場合の例を示している。本図の上段に示すように、相対速度が０である場合、検出装置１００が干渉波７を受信すると、送信波３と干渉波７との帯域が重複しているために、受信信号と参照信号との相互相関関数を求めると、干渉波７に対応する位置に相関ピークが現れる。つまり、相関ピーク位置Ｌと相関ピーク位置Ｒとは、ほぼ一致する。
一方、図１５に示すように、反射波４に対応する相関ピークに関しては、相関ピーク位置Ｌ（Ｒ）がペアパルスＬ（Ｒ）に従っているため、相関ピーク位置Ｌと相関ピーク位置Ｒとは一致しない。
従って、反射波４に対応する相関ピークと干渉波７に対応する相関ピークとは、互いに異なる性質を有する。検出装置１００は、この性質の差異を利用して、干渉波７を除去する。
【００７６】
図１６の下段に示すように、相対速度が０でない場合、即ち、ドップラーシフトが生じて干渉波７が伸縮した場合、相対速度が０の場合と同様に、相関ピーク位置Ｌと相関ピーク位置Ｒとはほぼ一致する。そのため、検出装置１００は、相対速度が０の場合と同様に干渉波７を除去することができる。
【００７７】
干渉波７がチャープ波、符号化信号（例えば、Ｂａｒｋｅｒ符号、Ｇｏｌｄ符号、Ｍ系列で振幅変調、位相変調、あるいは周波数変調したトーンバースト波）等である場合にも、干渉波７に対応する相関ピークであって、図１６に示す性質を持つ相関ピークが現れる。そのため、検出装置１００は、干渉波７がトーンバースト波である場合と同様に干渉波７を除去することができる。
【００７８】
干渉波７が送信波３と周波数帯域の異なるノイズ又は信号である場合、相関ピークが現れない、あるいはほぼ現れない。そのため、検出装置１００は、この場合において、通常の処理（例えば、相関ピーク値が所定の閾値以下である場合はノイズと判定して除去する処理）を実施することにより干渉波７を除去することができる。通常の処理は前述の例に限定されず、検出装置１００は、通常の処理としてどのような処理を選択しても良い。
【００７９】
図６は、本実施の形態に係る物体検出部１２２の検出処理の動作の一例を示すフローチャートである。本図を用いて、物体検出部１２２の動作を説明する。
【００８０】
ピーク候補検出部１２５は、ステップＳ１０１とステップＳ１０２との処理を実施する。
【００８１】
（ステップＳ１０１：相関算出処理）
ピーク候補検出部１２５は、受信信号及び参照信号Ｌの相互相関関数ΦＬと、受信信号及び参照信号Ｒの相互相関関数ΦＲとを算出する。ここで、受信信号をｒ（ｔ）、参照信号をｓ（ｔ）とおくと、相互相関関数Φは［数７］のように表される（τはラグを表す）。［数７］は連続時間に関する相互相関関数である。検出装置１００は、離散時間に関する相互相関関数を扱うこともできる。
【００８２】
【数７】
2021130818.tif 000009
【００８３】
（ステップＳ１０２：ピーク候補検出処理）
ピーク候補検出部１２５は、ステップＳ１０１で算出したΦＬとΦＲとのそれぞれについて、ピーク候補集合｛ＰＬ（ｋＬ）｝と、｛ＰＲ（ｋＲ）｝とを検出する。ピーク候補は、最大ピークの候補である相関ピークを示すものである。
ピーク候補集合は、各々のピーク候補に対する位置（送信開始時刻からの経過時間）と振幅との情報をまとめたデータである。
ピーク候補集合は、具体例として、ピーク候補が３個存在する場合、｛ＰＬ（ｋＬ）｝＝｛ＰＬ（１），ＰＬ（２），ＰＬ（３）｝＝｛（ｐＬ（１），ｍＬ（１）），（ｐＬ（２），ｍＬ（２）），（ｐＬ（３），ｍＬ（３））｝と表記される。ｐＬ（ｋ）（ｋ＝１，２，３）はピーク位置を表し、ｍＬ（ｋ）はピーク振幅を表す。以下、ｐＬ（ｋ）の単位は経過時間を表す単位とする。ｐＲとｍＲとは、それぞれｐＬとｍＬと同様である。
【００８４】
ピーク候補検出部１２５は、どのような方法を用いてピーク候補を検出しても良く、具体例として、ΦＬの絶対値について包絡線を求め（包絡線検波）、包絡線が極大値をとる位置をピーク候補とする方法を用いる。
ピーク候補検出部１２５は、ピーク探索の区間を限定する方法、振幅が閾値以下であるピークを候補から除外する方法、位置の近いピーク候補をまとめる方法、あるいは、前後の極小値からの振幅差又は位置差に基づき候補を除外する方法を用いても良い。
【００８５】
除外部１２６は、ステップＳ１０３からステップＳ１０６までの処理を実施する。除外部１２６は、ステップＳ１０３からステップＳ１０５までの処理は、各（ｋＬ＝ｉ，ｋＲ＝ｊ）の組合せ（ＰＬ（ｉ），ＰＲ（ｊ））に対して実施する。除外部１２６は、具体例に示す数式以外の数式を用いても良い。（ＰＬ（ｉ），ＰＲ（ｊ））の組を、Ｐｉ，ｊと表記する。
除外部１２６は、具体例として、ピーク候補集合の要素が２個ずつである場合、Ｐ１，１，Ｐ１，２，Ｐ２，１，Ｐ２，２の４パターンの処理を実施する。
ただし、除外部１２６は、必ずしも全てのパターンに対して処理を実施する必要はなく、処理を実施する組を適宜選択しても良い。
除外部１２６は、一例として、送信信号として用いる通常ペアパルス波がペアパルスＬ、ペアパルスＲの順に送信されるために反射波４の相関ピーク位置がＬ、Ｒの順になることを利用して、ｐＬ（ｉ）＜ｐＲ（ｊ）を満たす組だけを選択して処理する。除外部１２６は、送信波３又は反射波４のペアパルス間隔に基づき、処理する組をさらに限定しても良い。
【００８６】
（ステップＳ１０３：シフト率算出処理）
除外部１２６は、Ｐｉ，ｊについてドップラーシフト率ρｉ，ｊを算出する。ドップラーシフト率は、ドップラーシフトがない場合を基準とした周波数変化率である。ドップラーシフトがない場合の周波数をｆ、ドップラーシフト後の周波数をｆ’とした場合、ρｉ，ｊ＝ｆ’／ｆである。即ち、反射波４がシフトしない場合にρｉ，ｊ＝１であり、反射波４が低周波数側にシフトした場合にρｉ，ｊ＜１であり、反射波４が高周波数側にシフトした場合にρｉ，ｊ＞１である。
【００８７】
除外部１２６は、どのような方法を用いてドップラーシフト率を算出しても良い。除外部１２６は、除外部１２６が用いる通常ペアパルス波の種類によって、算出方法を変更しても良い。
除外部１２６は、具体例として、前述のログステップマルチキャリア波から成る通常ペアパルス波を送信信号として検出装置１００が用いる場合、ドップラーシフト率を［数８］のように近似的に算出する。ここで、ＴＩは送信波３のペアパルス間隔を表す。即ち、ドップラーシフトがない場合、ｐＲ（ｊ）−ｐＬ（ｉ）＝ＴＩが成り立ち、ρｉ，ｊ＝１である。
【００８８】
【数８】
2021130818.tif 000010
【００８９】
除外部１２６は、具体例として、周波数がｆ１からｆ０まで線形減少するダウンチャープ波と、周波数がｆ０からｆ１まで線形増加するアップチャープ波との組（これらを時間軸原点に対して対称に配置した波形）から成る通常ペアパルス波を送信信号として検出装置１００が用いる場合、ドップラーシフト率を［数９］のように近似的に算出する。ここで、Ｔは周波数がｆ１からｆ０、あるいはｆ０からｆ１まで変化するまでの所要時間（掃引時間）を表す。即ち、ドップラーシフトがない場合、ｐＲ（ｊ）−ｐＬ（ｉ）＝ＴＩが成り立ち、ρｉ，ｊ＝１である。
【００９０】
【数９】
2021130818.tif 000011
【００９１】
（ステップＳ１０４：相対速度算出処理）
除外部１２６は、ステップＳ１０３で算出したρｉ，ｊを用いて、相対速度ｖｉ，ｊを算出する。除外部１２６は、どのような方法を用いて相対速度を算出しても良く、具体例として、相対速度を［数１０］に示すように近似的に算出する。ここで、ｖｓは音速を表す。
除外部１２６は、音速ｖｓとして固定値（例えば３４０ｍ／ｓ）を用いても良い。除外部１２６は、車両１が用いられる環境での平均気温における音速を用いても良い。除外部１２６は、車両１に外気温を測定するための温度センサ（不図示）を設置し、制御装置１０１がバス１１１を介して温度センサが取得した外気温情報を受信し、外気温情報に基づいて音速を適宜補正しても良い。除外部１２６は、外部との通信により外気温情報を受信し、外気温情報に基づいて音速を適宜補正しても良い。
【００９２】
【数１０】
2021130818.tif 000012
【００９３】
（ステップＳ１０５：干渉波判断処理）
除外部１２６は、ステップＳ１０４で算出したｖｉ，ｊが非干渉範囲内である場合、Ｐｉ，ｊが干渉波７に対応しないと判断する。除外部１２６は、それ以外の場合、干渉波７に対応すると判断する。干渉波７に対応しないＰｉ，ｊは、物体２に対応する相関ピークを示している。
非干渉範囲は、除外部１２６が干渉波７に対応しないと判断する範囲であって、第１閾値により定まる範囲である。非干渉範囲ではない範囲を干渉範囲と呼ぶ。
第１閾値は、除外部１２６が干渉波７を検出するために用いる値であり、複数の閾値から構成されても良く、具体例として、下限−３０ｋｍ／ｈ、上限３０ｋｍ／ｈである。第１閾値は、典型的には、本ステップの処理の開始前にメモリ１０３が記憶している。
除外部１２６は、第１閾値として所与の値を用いても良く、センシング対象とする速度の範囲、超音波センサの性能、又は車両１の仕様等に応じて第１閾値を適宜定めても良い。
【００９４】
ここで、図１５を用いて、反射波４に関する相対速度を説明する。
本図に示すように、物体２の相対速度が０の場合、反射波４にドップラーシフトが生じず、相関ピーク位置Ｌと相関ピーク位置Ｒとの差（ｐＲ（ｊ）−ｐＬ（ｉ））は、送信波３のペアパルス間隔に一致する。即ち、経路長Ｌと、経路長Ｒとは一致する。また、物体２の相対速度が０でない場合、反射波４にドップラーシフトが生じ、経路長Ｌと経路長Ｒとの間に、相対速度に従う差が生じる。経路長Ｌ（Ｒ）は、ペアパルスＬ（Ｒ）の送信開始時刻から相関ピークＬ（Ｒ）が現れるまでの時間であり、直接波５と参照信号Ｌ（Ｒ）とに対応する相関ピーク位置から、反射波４と参照信号Ｌ（Ｒ）とに対応するピーク位置までの間に対応する時間でもある。
【００９５】
図１６を用いて、干渉波７に関する相対速度を説明する。
本図に示すように、干渉波７に関しては、物体２の速度に関わらず、相関ピーク位置Ｌと、相関ピーク位置Ｒとがほぼ一致する。そのため、経路長Ｌと経路長Ｒとの差は、送信波３のペアパルス間隔にほぼ一致する。即ち、干渉波７に関しては、送信波３のペアパルス間隔に従う相対速度が発生する。
従って、ペアパルス間隔をある程度広く設定すれば、［数１０］に示す相対速度は非常に大きくなり、第１閾値の範囲を大きく外れた値となる。
【００９６】
そのため、検出装置１００は、ペアパルス間隔に従う相対速度が第１閾値の範囲外になるようなペアパルス間隔を有する送信信号を、干渉波７を外れ値として除去することに活用することができる。
検出装置１００がこのような送信信号を用いる場合、除外部１２６は、第１閾値を用いて、１回の送受信で、干渉波７と反射波４とを識別することができる。
【００９７】
車両１の周囲に複数の物体２が存在する場合、干渉波７が存在するか否かに関わらず、複数の反射波４が存在することがある。
除外部１２６は、物体２＿１からの反射波４に対応するペアパルスＬと、物体２＿２からの反射波４に対応するペアパルスＲを誤ってペアリングした（ミスペアリング）場合、誤った相対速度を算出する。しかし、除外部１２６は、本ステップの処理により、誤った相対速度を除外することができることもある。ミスペアリングにより見かけの相対速度が閾値の範囲外になった場合、除外部１２６は、ミスペアリングしたペアを除去するからである。物体２＿１と物体２＿２とは、複数の物体２を区別するための表記である。
【００９８】
（ステップＳ１０６：ピーク選択処理）
以下、本フローチャートの説明において、Ｐｉ，ｊは、特に断りがなければ、ステップＳ１０５で干渉波７に対応しないと判断されたピーク候補を示す。
除外部１２６は、ステップＳ１０５で干渉波７でないと判断されたＰｉ，ｊの内、最大ピーク、即ち、振幅が最大である組を選択する。最大ピークに対応するピーク候補の組を（ＰＬ（Ｉ），ＰＲ（Ｊ））と表記する。
除外部１２６は、どのように最大ピークを選択しても良く、一例として、Ｐｉ，ｊの内、振幅平均値（ｍＬ（ｉ）＋ｍＲ（ｊ））／２が最大である組を最大ピークとして選択する。
また、除外部１２６は、ノイズピーク等の誤検出を防ぐために、ｍＬ（ｉ）とｍＲ（ｊ）とのいずれかが所定の閾値以下である場合に最大ピークの候補から除外しても良い。除外部１２６は、ｍＬ（ｉ）とｍＲ（ｊ）とのいずれか大きい方の振幅に着目して最大ピークを選択しても良い。
【００９９】
（ステップＳ１０７：距離算出処理）
距離算出部１２７は、（ＰＬ（Ｉ），ＰＲ（Ｊ））を用いて、車両１から物体２までの距離ｄＩ，Ｊを算出する。
距離算出部１２７は、どのように距離ｄＩ，Ｊを算出しても良く、一例として、経路長ｌＩ，Ｊを［数１１］のように算出する。経路長ｌＩ，Ｊは、送信機１０６から物体２までの距離と、物体２から受信機１０７までの距離との和である。
ここで、［数１１］において、送信波３のペアパルスＬＲの中心を時間軸の原点としている。原点をこのようにした場合、経路長Ｌ＝ｐＬ（Ｉ）＋ＴＩ／２、経路長Ｒ＝ｐＲ（Ｊ）−ＴＩ／２と表せるため、経路長Ｌと経路長Ｒとの平均値を算出すると、反射波４のペアパルスＬとペアパルスＲとのそれぞれに対応するドップラーシフトが相殺される。
【０１００】
【数１１】
2021130818.tif 000013
【０１０１】
距離算出部１２７は、経路長ｌＩ，Ｊが概ね送信機１０６から物体２までの距離の２倍であるため、送信機１０６から物体２までの距離を［数１２］のように近似的に算出しても良い。なお、［数１２］において、音速ｖｓを乗ずることで単位を距離の単位に変換している。
【０１０２】
【数１２】
2021130818.tif 000014
【０１０３】
（ステップＳ１０８：速度算出処理）
速度算出部１２８は、（ＰＬ（Ｉ），ＰＲ（Ｊ））を用いて、車両１と物体２との相対速度を算出する。
速度算出部１２８は、どのように相対速度を算出しても良く、一例として、［数８］を用いてドップラーシフト率ρＩ，Ｊを求め、ρＩ，Ｊと［数１０］とを用いて相対速度ｖＩ，Ｊを求める。
【０１０４】
＊＊＊実施の形態１の効果の説明＊＊＊
以上のように、本実施の形態によれば、検出装置１００は、送信信号としてペアパルス波に対応する信号を用いる。そして、除外部１２６は、相互相関関数に複数の相関ピークが現れる場合であっても、ペアパルス間隔に対応した閾値に基づいて、干渉波７と反射波４とを識別することができる。
【０１０５】
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
本変形例において、除外部１２６は、移動体の速度情報を用いてドップラーシフト率を算出する。
図７は、本変形例に係る物体検出部１２２の検出処理の動作の一例を示すフローチャートである。
本図と、図６に示すフローチャートとの差異を説明する。
【０１０６】
（ステップＳ１１０：速度取得処理）
物体検出部１２２は、バス１１１を介して車速ＥＣＵ１１０から車両１の速度情報を取得する。
【０１０７】
（ステップＳ１０４−１：相対速度算出処理）
ステップＳ１０３で算出したドップラーシフト率ρｉ，ｊと、車両１の速度ｖｏとは、［数１３］のように表せる。除外部１２６は、［数１３］をｖｉ，ｊについて解くことにより、ｖｉ，ｊを求める。
なお、［数１０］は、［数１３］を（ｖｓ＾２）≫（ｖ０＾２），ｖｓｖｉ，ｊ≫ｖｏｖｉ，ｊで近似し、ｖｉ，ｊについて解いた場合の式に相当する。
【０１０８】
【数１３】
2021130818.tif 000015
【０１０９】
（ステップＳ１０８−１：速度算出処理）
速度算出部１２８は、車両１の速度を用いて、ステップＳ１０８の処理と同様の処理を実施して相対速度を算出する。
【０１１０】
従って、本変形例によれば、物体検出部１２２は、近似式を用いず、車速ＥＣＵ１１０から取得した車両１の速度情報を用いるため、より精度が高い相対速度を算出することができる。
【０１１１】
＜変形例２＞
本変形例において、除外部１２６は、相対速度を算出せず、ドップラーシフト率の値が第２干渉範囲の値ではない場合に、相関ピークが物体２に対応すると判断する。第２干渉範囲は、後述の第２閾値により定まる範囲であり、ドップラーシフト率が異常であることを示す範囲である。
図８は、本変形例に係る物体検出部１２２の検出処理の動作の一例を示すフローチャートである。
本図と、図６に示すフローチャートとの差異を説明する。
【０１１２】
除外部１２６は、ステップＳ１０４の処理を実施しない。
【０１１３】
（ステップＳ１０５−１：干渉波判断処理）
除外部１２６は、ステップＳ１０４で算出したｖｉ，ｊが第１閾値の範囲内か否かを判定しない。除外部１２６は、ステップＳ１０３で算出したドップラーシフト率ρｉ，ｊが第２閾値により定まる範囲内か否かを判定することにより、相関ピークが干渉波７に対応するか否かを判断する。
第２閾値は、相対速度に関する閾値である第１閾値を、ドップラーシフト率に関する値に変換した閾値であり、具体例として、［数１０］、［数１３］等のｖｉ，ｊへ第１閾値を代入し、ρｉ，ｊについて解いて求めたものである。
特に、除外部１２６が近似算出式を用いる場合、第２閾値を算出する際に車両１の速度情報を用いないため、本ステップの処理の実施前に、第２閾値をメモリ１０３が記憶していても良い。
【０１１４】
従って、本変形例によれば、各Ｐｉ，ｊについて相対速度を算出するステップＳ１０４を省略するため、検出装置１００は処理量を削減することができる。
【０１１５】
＜変形例３＞
検出装置１００は、参照信号Ｌと、参照信号Ｒとを予め量子化してメモリ１０３に記憶しておいても良い。検出装置１００は、参照信号をどのように量子化しても良く、具体例として、＋１，０，−１に３値化する、＋２，＋１，０，−１，−２に５値化する、又は、整数型８ｂｉｔに量子化する。
本変形例において、ピーク候補検出部１２５は、受信信号と量子化された参照信号との相互相関関数を算出する。
本変形例によれば、メモリ１０３に記憶しておく参照信号のサイズを削減することができ、相互相関関数を算出する処理における計算量を削減することができる。
【０１１６】
検出装置１００は、参照信号のみならず、受信信号を量子化しても良い。ピーク候補検出部１２５は、量子化された受信信号と、量子化された参照信号との相互相関関数を算出しても良い。
検出装置１００は、受信信号も量子化することにより、さらに処理量を削減することができる。
【０１１７】
＜変形例４＞
受信部１２４は、直接波５を無視し、送信部１２３が送信波３を送信した送信時刻に、参照信号を受信したとみなしても良い。本変形例において、具体例として、受信部１２４は、受信信号が直接波５に対応するか否かを、送信時刻と、参照波とに基づいて判断し、受信信号から直接波５に対応する信号を削除し、送信時刻を考慮して受信信号に参照信号を足し合わせる。
【０１１８】
＜変形例５＞
本実施の形態では、各機能構成要素をソフトウェアで実現する場合を説明した。しかし、変形例として、各機能構成要素はハードウェアで実現されても良い。
【０１１９】
各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、検出装置１００は、プロセッサ１１に代えて、電子回路１６を備える。あるいは、図示しないが、検出装置１００は、プロセッサ１１、主記憶装置１２、及び補助記憶装置１３に代えて、電子回路１６を備える。電子回路１６は、各機能構成要素（及び主記憶装置１２と補助記憶装置１３）の機能を実現する専用の電子回路である。電子回路を、処理回路と呼ぶこともある。
【０１２０】
電子回路１６は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）が想定される。
【０１２１】
各機能構成要素を１つの電子回路１６で実現してもよいし、各機能構成要素を複数の電子回路１６に分散させて実現しても良い。
【０１２２】
あるいは、一部の各機能構成要素がハードウェアで実現され、他の各機能構成要素がソフトウェアで実現されても良い。
【０１２３】
前述したプロセッサ１１と主記憶装置１２と補助記憶装置１３と電子回路１６とを、総称して「プロセッシングサーキットリー」という。つまり、各機能構成要素の機能は、プロセッシングサーキットリーにより実現される。
【０１２４】
実施の形態２．
本実施の形態において、検出装置１００における物体検出処理と、検出結果の内容とが実施の形態１と異なる。
以下、本実施の形態と、実施の形態１との差異を説明する。
【０１２５】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
検出装置１００は、図示しないが、物体検出部１２２の代わりに物体検出部１２２ｂを備える。
【０１２６】
図９は、物体検出部１２２ｂの機能ブロック図の例を示している。物体検出部１２２ｂは、本図に示すように、除外部１２６を備えておらず、除外部１２６ｂと、結果選択部１２９とを備えている。
【０１２７】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１０は、検出装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。
検出装置１００は、ステップＳ３の代わりにステップＳ３ｂの処理を実施し、ステップＳ４の代わりにステップＳ４ｂの処理を実施する。
【０１２８】
（ステップＳ３ｂ：検出処理）
物体検出部１２２ｂは、受信信号を用いて検出処理を行う。本ステップの処理と、ステップＳ３の処理との差異の詳細は後述する。
【０１２９】
（ステップＳ４ｂ：伝送処理）
物体検出部１２２ｂは、ステップＳ３ｂで選択したＮ組の検出結果の組を後段モジュールへ伝送する。
【０１３０】
図１１は、物体検出部１２２ｂの検出処理の動作の一例を示すフローチャートである。
本図を用いて、物体検出部１２２ｂの動作を説明する。
【０１３１】
ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの処理は、実施の形態１と同じである。
除外部１２６ｂは、ステップＳ１０６の処理を実施せず、ステップＳ１０５で干渉波７に対応しないと判断されたＰｉ，ｊの集合を出力する。
【０１３２】
距離算出部１２７は、各（ｋＬ＝ｉ，ｋＲ＝ｊ）の組合せＰｉ，ｊの内、ステップＳ３ｂで干渉波７に対応しないと判断されたＰｉ，ｊに対して、実施の形態１で示したステップＳ１０７の処理を実施する。
速度算出部１２８は、ステップＳ１０７と同様に、ステップＳ１０８の処理を実施する。
【０１３３】
（ステップＳ１０９：結果選択処理）
結果選択部１２９は、ステップＳ１０７で求めた距離ｄｉ，ｊと、ステップＳ１０８で求めた相対速度ｖｉ，ｊとの検出結果の組（ｄｉ，ｊ，ｖｉ，ｊ）から、Ｎ組（Ｎは整数）を選択する。
結果選択部１２９は、どのように検出結果の組を選択しても良く、一例として、距離が近い順（あるいは遠い順）にＮ組の検出結果の組を選択する。本例は、例えば、車両１の周囲に物体２が複数存在する場合に、近距離（あるいは遠距離）にある物体を優先して検出する場合に有効である。
結果選択部１２９は、他の例として、相対速度が閾値以上（あるいは以下）の物体２を優先して選択する。本例は、例えば、移動物体（あるいは静止物体）を優先して検出する場合に有効である。
結果選択部１２９は、他の例として、距離ｄｉ，ｊの近い組をまとめてグループ化した後、各グループから１組ずつピーク候補を選択する。本例によれば、例えば、車両１の周囲に複数の物体２が存在する場合に、１の物体２からの反射波４の数を削減する。そのため、本例によれば、結果選択部１２９は、できる限り多くの物体２からの反射波４を検出することができる。
結果選択部１２９は、他の例として、距離ｄｉ，ｊの近い組をまとめてグループ化した後、グループ内に含まれる組の相対速度検出結果が閾値以上ばらついている場合（例えば、相対速度の分散が閾値以上である場合）には、そのグループを除外する、あるいは相対速度のばらつきが小さくなるように、再度グループを分割する。本例によれば、距離が近くても速度のばらつきが大きいグループを扱わないため、誤検出が含まれる可能性が高いグループを除外することができる。そのため、本例によれば、結果選択部１２９は、静止物体に対応する反射波４のグループと、移動物体に対応する反射波４のグループとを識別することができる。
【０１３４】
＊＊＊実施の形態２の効果の説明＊＊＊
以上のように、本実施の形態によれば、最大ピークに対応する結果だけでなく、複数の相関ピークに対応する結果を得ることができる。
そのため、本実施の形態によれば、車両１の周囲に複数の物体が存在する場合に、車両１の近くに位置する等の理由により反射強度が強い物体２からの最大ピークのみならず、車両１の遠くに位置する物体２、反射強度の弱い物体２等も併せて検出することができる。
【０１３５】
実施の形態３．
本実施の形態に係る検出装置１００は、複数の受信機１０７を備える。
以下、本実施の形態と、実施の形態１との差異を説明する。
なお、以下、説明を簡単にするために、検出装置１００は、受信機１０７を２個備えているものとする。しかし、検出装置１００は、受信機１０７を３個以上備えても良い。
以下、２個の受信機１０７を区別するために、それぞれ受信機１０７−１、受信機１０７−２と表記する。
【０１３６】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
検出装置１００は、図示しないが、物体検出部１２２の代わりに物体検出部１２２ｃを備える。
【０１３７】
図１２は、物体検出部１２２ｃの機能ブロック図の例である。物体検出部１２２ｃは、ピーク候補検出部１２５と、除外部１２６と、速度算出部１２８とを２個ずつ備え、距離算出部１２７の代わりに位置算出部１３０を備える。
受信部１２４は、複数の受信信号を記憶している。
除外部１２６は、複数の受信信号それぞれについて、物体２に対応する相関ピークの内、振幅が最大である最大ピークを求める。
位置算出部１３０は、除外部１２６が求めた複数の最大ピークを用いて物体２の位置を算出する。
【０１３８】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１３は、検出装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。
検出装置１００は、ステップＳ２の代わりにステップＳ２ｃの処理、ステップＳ３の代わりにステップＳ３ｃの処理、ステップＳ４の代わりにステップＳ４ｃの処理を実施する。
【０１３９】
（ステップＳ２ｃ：同期処理）
受信部１２４は、受信機１０７−１と受信機１０７−２とからの信号を受信信号として受信する。受信部１２４が受信機１０７−１から受信した信号を受信信号Ｒ１とし、受信部１２４が受信機１０７−２から受信した信号を受信信号Ｒ２とする。以下、本実施の形態の説明において、受信信号という表記は、特に断りがなければ、受信信号Ｒ１と受信信号Ｒ２との総称である。
同期部１２１と、受信部１２４とは、全ての受信した受信信号それぞれを用いてステップＳ２の処理を実施する。
【０１４０】
（ステップＳ３ｃ：検出処理）
物体検出部１２２は、全ての受信信号を用いてステップＳ３の処理を実施する。本ステップの処理と、ステップＳ３の処理との差異の詳細は後述する。
【０１４１】
（ステップＳ４ｃ：伝送処理）
物体検出部１２２ｃは、ステップＳ３ｃで算出した相対位置座標（ｘＩ，Ｊ，ｙＩ，Ｊ）と相対速度とを、検出結果として後段モジュールへ伝送する。
なお、位置算出部１３０は、相対位置座標を算出する際に距離ｄＩ，Ｊを算出する。従って、物体検出部１２２ｃは、距離ｄＩ，Ｊを後段モジュールへ伝送しても良い。
また、物体検出部１２２ｃは、後段モジュールの仕様に応じて、距離ｄＩ，Ｊと、相対位置座標と、相対速度との全て、あるいはいずれかを選択して後段モジュールへ伝送しても良い。物体検出部１２２ｃは、ステップＳ１０８ｃで算出した相対速度ｖ１Ｉ，Ｊと相対速度ｖ２Ｉ，Ｊとの内、いずれか一方のみを後段モジュールへ伝送しても良い。
【０１４２】
図１４は、物体検出部１２２ｃの検出処理の動作の一例を示すフローチャートである。
本図を用いて、物体検出部１２２ｃの動作を説明する。
【０１４３】
各ピーク候補検出部１２５は、受信機１０７−１と受信機１０７−２とから得られる２つの受信信号それぞれを用いて、ステップＳ１０１と、ステップＳ１０２との処理を実施する。
各除外部１２６は、ステップＳ１０３からステップＳ１０６までの処理を行う。
ステップＳ１０１からステップＳ１０６までの処理は、実施の形態１のものと同じである。
そのため、各除外部１２６は、それぞれの受信信号に対して最大１個ずつの最大ピークの組（（Ｐ１Ｌ（Ｉ），Ｐ１Ｒ（Ｊ））、（Ｐ２Ｌ（Ｉ），Ｐ２Ｒ（Ｊ）））を選択する。なお、各除外部１２６は、所定の基準を満たすピーク候補の組が存在しない場合、最大ピークの組を選択しない。
各速度算出部１２８は、ステップＳ１０８の代わりにステップＳ１０８ｃの処理を実施する。
【０１４４】
（ステップＳ１０８ｃ：速度算出処理）
各速度算出部１２８は、ステップＳ１０６で選択した（Ｐ１Ｌ（Ｉ），Ｐ１Ｒ（Ｊ））又は（Ｐ２Ｌ（Ｉ），Ｐ２Ｒ（Ｊ））を用いて、相対速度ｖ１Ｉ，Ｊ又はｖ２Ｉ，Ｊを算出する。
各速度算出部１２８は、ステップＳ１０８と同様の処理を実施して相対速度を算出する。
【０１４５】
（ステップＳ１１１：位置算出処理）
位置算出部１３０は、ステップＳ１０６で選択した（Ｐ１Ｌ（Ｉ），Ｐ１Ｒ（Ｊ））及び（Ｐ２Ｌ（Ｉ），Ｐ２Ｒ（Ｊ））を用いて、相対位置座標を算出する。位置算出部１３０は、どのように相対位置座標を算出しても良い。
位置算出部１３０は、一例として、ｌ１Ｉ，Ｊと、ｌ２Ｉ，Ｊとを算出し、ｌ１Ｉ，Ｊ，ｌ２Ｉ，Ｊに音速ｖｓを乗じて経路長の単位を距離の単位に変換する。経路長ｌ１Ｉ，Ｊは、送信機１０６から物体２までの距離と、物体２から受信機１０７−１までの距離との和である。経路長ｌ２Ｉ，Ｊは、送信機１０６から物体２までの距離と、物体２から受信機１０７−２までの距離との和である。
位置算出部１３０は、具体例として、経路長ｌ１Ｉ，Ｊと、経路長ｌ２Ｉ，Ｊとを、ステップＳ１０７において示した方法により算出する。
ここで、メモリ１０３は、本ステップの処理の実施前に、送信機１０６から受信機１０７−１までの距離ｄｓ１と、送信機１０６から受信機１０７−２までの距離ｄｓ２とを記憶しているものとする。
従って、送信機１０６と、受信機１０７−１と、物体２との３点からなる三角形と、送信機１０６と、受信機１０７−２と、物体２との３点からなる三角形とのいずれも、１辺の長さと、他の２辺の長さの和とが既知である。そのため、位置算出部１３０は、それぞれの三角形に対して三辺測量を行うことにより、送信機１０６から物体２までの距離と、受信機１０７−１から物体２までの距離と、受信機１０７−２から物体２までの距離と、物体２の相対位置座標とを求めることができる。
【０１４６】
＊＊＊実施の形態３の効果の説明＊＊＊
以上のように、本実施の形態によれば、検出装置１００が複数個の受信機１０７を備えているため、物体２の相対位置座標を算出することができる。
そのため、本実施の形態によれば、検出装置１００は、車両１の周囲に複数の物体２があり、複数の物体２それぞれと車両１との距離が同じであり、複数の物体２がそれぞれ車両１から見て異なる方向にある場合に、複数の物体２を区別することができる。
【０１４７】
実施の形態４．
本実施の形態に係る検出装置１００は、複数の送信機１０６と、複数の送信部１２３とを備えている。本実施の形態に係る送信部１２３は、特性が互いに異なる複数の送信信号を送信する。
以下、本実施の形態と、実施の形態１との差異を説明する。
なお、以下では説明を簡単にするために、検出装置１００は、送信機１０６を２個備えているものとする。しかし、検出装置１００は、送信機１０６を３個以上備えていても構わない。
以下、２個の送信機１０６を区別するために、それぞれ送信機１０６−１、送信機１０６−２と表記する。
【０１４８】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
検出装置１００は、図示しないが、送信機１０６−１に対応する送信部１２３−１と、送信機１０６−２に対応する送信部１２３−２とを備えても良い。検出装置１００は、１の送信部１２３を備え、各送信機１０６へ互いに異なる送信信号を送信しても良い。
送信部１２３は、複数種類の参照信号それぞれに対応する複数種類の送信信号を送信するよう指示する。
【０１４９】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
本実施の形態の動作を説明する前に、送信機１０６−１と、送信機１０６−２とが送信する信号の種類が同じである場合を説明する。
送信機１０６−１と、送信機１０６−２とが同じ特性を有する送信波３を同時に送信した場合、各々の送信機１０６に対応する反射波４の特性が一致するため、除外部１２６は、いずれの送信機１０６に対応する反射波４であるのか識別することができない。従って、除外部１２６は、一方の送信機１０６に対応した反射波４を検出するために、他方の送信機１０６に対応する反射波４（以下、妨害反射波）を干渉波７として識別する必要があるものの、妨害反射波を干渉波７として識別することができないという課題がある。
なお、送信機１０６−１と、送信機１０６−２とが互いに異なる時刻に送信信号を送信する場合、上記の課題に加えて、他方の送信機１０６からの直接波５（以下、妨害直接波）が干渉波７として作用することがある。物体検出部１２２は、妨害直接波を干渉波７として識別する必要があるものの、妨害直接波を干渉波７として識別することは困難である。
【０１５０】
以下、本実施の形態の動作を説明する。
送信機１０６−１と、送信機１０６−２とが送信する送信信号は、特性が異なる。送信機１０６は、どのような特性を有する通常ペアパルス波を送信しても良い。
一例として、送信機１０６−１は周波数ｆａ≦ｆ≦ｆｂのキャリアから構成されるマルチキャリア波から成る通常ペアパルス波を送信信号として用い、送信機１０６−２は周波数ｆｃ≦ｆ≦ｆｄ（ｆｃ≠ｆａとｆｄ≠ｆｂとの少なくとも一方を満たす）のキャリアから成るマルチキャリア波から成る通常ペアパルス波を送信信号として用いる。
即ち、２種類の送信信号は、周波数帯域が異なる、又は、一部の周波数帯域のみが重複する。そのため、除外部１２６がステップＳ１０１において相互相関関数を算出すると、干渉波７に対応する相関ピークは、現れない、又は、小さい。
従って、除外部１２６は、妨害反射波と、妨害直接波とを、干渉波７として除去することができる。
【０１５１】
別の例として、送信機１０６−１はある符号系列を用いて変調した通常ペアパルス波を送信信号として用い、送信機１０６−２は別の符号系列を用いて変調した通常ペアパルス波を送信信号として用いる。
本例において、２種類の送信信号は互いに無相関となるため、干渉波７に対応する相関ピークは、現れない、又は、小さい。
従って、除外部１２６は、妨害反射波と、妨害直接波とを干渉波７として除去することができる。
【０１５２】
送信機１０６−１と、送信機１０６−２とは、別の例として、ペアパルス間隔が互いに異なる２種類の通常ペアパルス波をそれぞれ送信信号として用いる。
本例において、２種類の送信信号の周波数特性が一致するために相互相関関数を算出すると干渉波７に対応する相関ピークが現れる。しかし、除外部１２６は、ペアパルス間隔が互いに異なるため、ミスペアリングをした場合に、ステップＳ１０４において、ミスペアリングをしていない場合とは異なる相対速度ｖｉ，ｊを算出する。
従って、２種類の送信信号のペアパルス間隔の差が、除外部１２６がステップＳ１０５において干渉範囲に対応すると判断するような差である場合、除外部１２６は、妨害反射波と、妨害直接波とを、干渉波７として除去することができる。
【０１５３】
また、車両１の周囲に、稼働中の検出装置１００を備える複数の車両１が存在する場合であっても、除外部１２６は、前述した方法により、他の複数の車両１からの干渉波７を除去することができる。
【０１５４】
＊＊＊実施の形態４の効果の説明＊＊＊
以上のように、本実施の形態によれば、検出装置１００が複数個の送信機１０６を備える場合に、除外部１２６は干渉波７を除去することができる。
また、本実施の形態によれば、車両１の周囲に、稼働中の複数の検出装置１００が存在する場合に、車両１が備える検出装置１００とは異なる検出装置１００からの送信信号を干渉波７として除去することができる。
【０１５５】
＜変形例６＞
１の送信部１２３が、複数の送信機１０６それぞれに対して、互いに異なる送信信号を送信するよう指示しても良い。
１の送信機１０６が、特性が異なる複数種類の送信信号を送信しても良い。送信機１０６は、複数種類の送信信号を同時に送信しても良く、それぞれの複数種類の送信信号を互いに異なる時刻に送信しても良い。
【０１５６】
＊＊＊他の実施の形態＊＊＊
前述した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。
また、各変形例を、個別に実施しても良いし、変形例同士を組み合わせて実施しても良い。
【０１５７】
また、実施の形態は、実施の形態１から４で示したものに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１５８】
１  車両、２  物体、３  送信波、４  反射波、５  直接波、６  干渉源、７  干渉波、１１  プロセッサ、１２  主記憶装置、１３  補助記憶装置、１６  電子回路、１９  ＯＳ、１００  検出装置、１０１  制御装置、１０３  メモリ、１０４  通信インタフェース、１０５  送信アンプ、１０６  送信機、１０６−１  送信機、１０６−２  送信機、１０７  受信機、１０７−１  受信機、１０７−２  受信機、１０８  受信アンプ、１０９  車速センサ、１１０  車速ＥＣＵ、１１１  バス、１１２  信号線、１２１  同期部、１２２  物体検出部、１２２ｂ  物体検出部、１２２ｃ  物体検出部、１２３  送信部、１２３−１  送信部、１２３−２  送信部、１２４  受信部、１２５  ピーク候補検出部、１２６  除外部、１２６ｂ  除外部、１２７  距離算出部、１２８  速度算出部、１２９  結果選択部、１３０  位置算出部、Ｒ１  受信信号、Ｒ２  受信信号。
【図１】
2021130818.tif 000016
【図２】
2021130818.tif 000017
【図３】
2021130818.tif 000018
【図４】
2021130818.tif 000019
【図５】
2021130818.tif 000020
【図６】
2021130818.tif 000021
【図７】
2021130818.tif 000022
【図８】
2021130818.tif 000023
【図９】
2021130818.tif 000024
【図１０】
2021130818.tif 000025
【図１１】
2021130818.tif 000026
【図１２】
2021130818.tif 000027
【図１３】
2021130818.tif 000028
【図１４】
2021130818.tif 000029
【図１５】
2021130818.tif 000030
【図１６】
2021130818.tif 000031
【図１７】
2021130818.tif 000032
【図１８】
2021130818.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月24日(2020.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振幅が大きい強信号を有する強信号時間帯と、振幅が小さい信号を有する時間帯とをそれぞれ複数有する参照信号に対応する、移動体から送信された送信信号が送信された時刻と対応する情報を含む受信信号を記憶している受信部と、
それぞれの前記強信号と、前記受信信号との時間のずれに関する相互相関関数に現れるピークを検出し、前記送信信号に対応しないピークを相関ピークとし、前記相互相関関数の時間軸上の位置であって、前記送信信号に対応するピークの位置に対する前記相関ピークの相対的な位置を相関ピーク位置として求めるピーク候補検出部と、
複数の相関ピーク位置から成る相関ピーク集合と、前記複数の相関ピーク位置にそれぞれ対応する複数の強信号時間帯の間隔とを用いて前記相関ピーク集合に対応するドップラーシフト率を算出し、前記ドップラーシフト率と、前記移動体の周囲における前記送信信号の速度とを用いて、前記移動体の周囲に存在すると想定され、前記相関ピーク集合に対応する物体と、移動体との相対速度を算出し、前記相対速度の値が第１干渉範囲の値ではない場合に、前記相関ピーク集合が前記物体に対応すると判断する除外部と
を備え、
前記参照信号は、ログステップマルチキャリア波から成る信号と、チャープ信号とのどちらでもない検出装置。
【請求項２】
前記参照信号は、前記移動体の周囲に存在する存在物体に反射された前記送信信号に対応する反射信号を前記受信信号が含む場合において、前記移動体と、前記存在物体との相対速度が０ではないときに前記反射信号に生じるドップラーシフトに従って前記相関ピーク位置をシフトさせる右側参照信号であって、ｔ１とｔ２とを時間軸上の正の値かつｔ１＜ｔ２としたとき、時刻ｔ１から時刻ｔ２までにおいて振幅が０ではない時間帯があり、それ以外の時刻において振幅が０である右側参照信号と、ｔ０をｔ１よりも小さな値としたとき、ｔ０を通る対称軸であって、前記時間軸に垂直な対象軸に対して線対称に前記右側参照信号を配置した左側参照信号とから成り、
前記除外部は、前記右側参照信号と前記左側参照信号との間隔と、前記右側参照信号に対応する相関ピーク位置と前記左側参照信号に対応する相関ピーク位置との差とを用いて前記ドップラーシフト率を算出する請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記移動体が前記送信信号を送信した時刻と、前記受信部が前記受信信号の記憶を開始する時刻とを同期させる同期部を備える請求項１又は２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記除外部は、前記移動体の速度情報を用いて前記ドップラーシフト率を算出する請求項１から３のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項５】
前記除外部は、前記相対速度を算出せず、前記ドップラーシフト率の値が第２干渉範囲の値ではない場合に、前記相関ピークが前記物体に対応すると判断する請求項１から４のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項６】
前記物体の位置を算出する位置算出部を備え、
前記受信部は、複数の受信信号を記憶しており、
前記除外部は、前記複数の受信信号それぞれについて、前記物体に対応する相関ピークの内、振幅が最大である最大ピークを求め、
前記位置算出部は、前記除外部が求めた複数の最大ピークを用いて前記物体の位置を算出する請求項１から５のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項７】
複数種類の参照信号それぞれに対応する複数種類の送信信号を送信するよう指示する送信部を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項８】
受信部が、振幅が大きい強信号を有する強信号時間帯と、振幅が小さい信号を有する時間帯とをそれぞれ複数有する参照信号に対応する、移動体から送信された送信信号が送信された時刻と対応する情報を含む受信信号を記憶しており、
ピーク候補検出部が、それぞれの前記強信号と、前記受信信号との時間のずれに関する相互相関関数に現れるピークを検出し、前記送信信号に対応しないピークを相関ピークとし、前記相互相関関数の時間軸上の位置であって、前記送信信号に対応するピークの位置に対する前記相関ピークの相対的な位置を相関ピーク位置として求め、
除外部が、複数の相関ピーク位置から成る相関ピーク集合と、前記複数の相関ピーク位置にそれぞれ対応する複数の強信号時間帯の間隔とを用いて前記相関ピーク集合に対応するドップラーシフト率を算出し、前記ドップラーシフト率と、前記移動体の周囲における前記送信信号の速度とを用いて、前記移動体の周囲に存在すると想定され、前記相関ピーク集合に対応する物体と、移動体との相対速度を算出し、前記相対速度の値が第１干渉範囲の値ではない場合に、前記相関ピーク集合が前記物体に対応すると判断し、
前記参照信号は、ログステップマルチキャリア波から成る信号と、チャープ信号とのどちらでもない検出方法。
【請求項９】
受信部が、振幅が大きい強信号を有する強信号時間帯と、振幅が小さい信号を有する時間帯とをそれぞれ複数有する参照信号に対応する、移動体から送信された送信信号が送信された時刻と対応する情報を含む受信信号を記憶しているコンピュータに、
それぞれの前記強信号と、前記受信信号との時間のずれに関する相互相関関数に現れるピークを検出させ、前記送信信号に対応しないピークを相関ピークとさせ、前記相互相関関数の時間軸上の位置であって、前記送信信号に対応するピークの位置に対する前記相関ピークの相対的な位置を相関ピーク位置として求めさせ、
複数の相関ピーク位置から成る相関ピーク集合と、前記複数の相関ピーク位置にそれぞれ対応する複数の強信号時間帯の間隔とを用いて前記相関ピーク集合に対応するドップラーシフト率を算出させ、前記ドップラーシフト率と、前記移動体の周囲における前記送信信号の速度とを用いて、前記移動体の周囲に存在すると想定され、前記相関ピーク集合に対応する物体と、移動体との相対速度を算出させ、前記相対速度の値が第１干渉範囲の値ではない場合に、前記相関ピーク集合が前記物体に対応すると判断させ、
前記参照信号は、ログステップマルチキャリア波から成る信号と、チャープ信号とのどちらでもない検出プログラム。
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月28日(2020.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振幅が大きい強信号を有する強信号時間帯と、振幅が小さい信号を有する時間帯とをそれぞれ複数有する参照信号に対応する、移動体から送信された送信信号が送信された時刻と対応する情報を含む受信信号を記憶している受信部と、
それぞれの前記強信号と、前記受信信号との時間のずれに関する相互相関関数に現れるピークを検出し、前記送信信号に対応しないピークを相関ピークとし、前記相互相関関数の時間軸上の位置であって、前記送信信号に対応するピークの位置に対する前記相関ピークの相対的な位置を相関ピーク位置として求めるピーク候補検出部と、
複数の相関ピーク位置から成る相関ピーク集合と、前記複数の相関ピーク位置にそれぞれ対応する複数の強信号時間帯の間隔とを用いて前記相関ピーク集合に対応するドップラーシフト率を算出し、前記ドップラーシフト率と、前記移動体の周囲における前記送信信号の速度とを用いて、前記移動体の周囲に存在すると想定され、前記相関ピーク集合に対応する物体と、移動体との相対速度を算出し、前記相対速度の値が第１干渉範囲の値ではない場合に、前記相関ピーク集合が前記物体に対応すると判断する除外部と
を備え、
前記参照信号と前記送信信号と前記受信信号とは、音響信号である検出装置。
【請求項２】
前記参照信号は、前記移動体の周囲に存在する存在物体に反射された前記送信信号に対応する反射信号を前記受信信号が含む場合において、前記移動体と、前記存在物体との相対速度が０ではないときに前記反射信号に生じるドップラーシフトに従って前記相関ピーク位置をシフトさせる右側参照信号であって、ｔ１とｔ２とを時間軸上の正の値かつｔ１＜ｔ２としたとき、時刻ｔ１から時刻ｔ２までにおいて振幅が０ではない時間帯があり、それ以外の時刻において振幅が０である右側参照信号と、ｔ０をｔ１よりも小さな値としたとき、ｔ０を通る対称軸であって、前記時間軸に垂直な対象軸に対して線対称に前記右側参照信号を配置した左側参照信号とから成り、
前記除外部は、前記右側参照信号と前記左側参照信号との間隔と、前記右側参照信号に対応する相関ピーク位置と前記左側参照信号に対応する相関ピーク位置との差とを用いて前記ドップラーシフト率を算出する請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記移動体が前記送信信号を送信した時刻と、前記受信部が前記受信信号の記憶を開始する時刻とを同期させる同期部を備える請求項１又は２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記除外部は、前記移動体の速度情報を用いて前記ドップラーシフト率を算出する請求項１から３のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項５】
前記除外部は、前記相対速度を算出せず、前記ドップラーシフト率の値が第２干渉範囲の値ではない場合に、前記相関ピークが前記物体に対応すると判断する請求項１から４のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項６】
前記物体の位置を算出する位置算出部を備え、
前記受信部は、複数の受信信号を記憶しており、
前記除外部は、前記複数の受信信号それぞれについて、前記物体に対応する相関ピークの内、振幅が最大である最大ピークを求め、
前記位置算出部は、前記除外部が求めた複数の最大ピークを用いて前記物体の位置を算出する請求項１から５のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項７】
複数種類の参照信号それぞれに対応する複数種類の送信信号を送信するよう指示する送信部を備え、
前記受信部は、複数種類の参照信号を記憶しており、
前記複数種類の送信信号は互いに無相関である請求項１から６のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項８】
受信部が、振幅が大きい強信号を有する強信号時間帯と、振幅が小さい信号を有する時間帯とをそれぞれ複数有する参照信号に対応する、移動体から送信された送信信号が送信された時刻と対応する情報を含む受信信号を記憶しており、
ピーク候補検出部が、それぞれの前記強信号と、前記受信信号との時間のずれに関する相互相関関数に現れるピークを検出し、前記送信信号に対応しないピークを相関ピークとし、前記相互相関関数の時間軸上の位置であって、前記送信信号に対応するピークの位置に対する前記相関ピークの相対的な位置を相関ピーク位置として求め、
除外部が、複数の相関ピーク位置から成る相関ピーク集合と、前記複数の相関ピーク位置にそれぞれ対応する複数の強信号時間帯の間隔とを用いて前記相関ピーク集合に対応するドップラーシフト率を算出し、前記ドップラーシフト率と、前記移動体の周囲における前記送信信号の速度とを用いて、前記移動体の周囲に存在すると想定され、前記相関ピーク集合に対応する物体と、移動体との相対速度を算出し、前記相対速度の値が第１干渉範囲の値ではない場合に、前記相関ピーク集合が前記物体に対応すると判断し、
前記参照信号と前記送信信号と前記受信信号とは、音響信号である検出方法。
【請求項９】
受信部が、振幅が大きい強信号を有する強信号時間帯と、振幅が小さい信号を有する時間帯とをそれぞれ複数有する参照信号に対応する、移動体から送信された送信信号が送信された時刻と対応する情報を含む受信信号を記憶しているコンピュータに、
それぞれの前記強信号と、前記受信信号との時間のずれに関する相互相関関数に現れるピークを検出させ、前記送信信号に対応しないピークを相関ピークとさせ、前記相互相関関数の時間軸上の位置であって、前記送信信号に対応するピークの位置に対する前記相関ピークの相対的な位置を相関ピーク位置として求めさせ、
複数の相関ピーク位置から成る相関ピーク集合と、前記複数の相関ピーク位置にそれぞれ対応する複数の強信号時間帯の間隔とを用いて前記相関ピーク集合に対応するドップラーシフト率を算出させ、前記ドップラーシフト率と、前記移動体の周囲における前記送信信号の速度とを用いて、前記移動体の周囲に存在すると想定され、前記相関ピーク集合に対応する物体と、移動体との相対速度を算出させ、前記相対速度の値が第１干渉範囲の値ではない場合に、前記相関ピーク集合が前記物体に対応すると判断させ、
前記参照信号と前記送信信号と前記受信信号とは、音響信号である検出プログラム。
【国際調査報告】
2021130818.tif 000034
2021130818.tif 000035
2021130818.tif 000036
2021130818.tif 000037