JP2017003347A - 物体検知装置及び物体検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナのサイズが小さくても高精度に物体を検知できる物体検知装置及び物体検知方法を提供する。【解決手段】物体検知装置１００は、物体２に向けて電波を照射し、その反射波を受信するレーダセンサ４と、このレーダセンサから物体までの距離と反射波の強度を取得して物体の有無を検知する制御装置５とを備える。前記制御装置は、物体の検知判定範囲よりも広いピーク探査範囲で物体の有無を検知し、物体を検知した場合に反射波の強度が最大の距離を検出し、この距離が物体の検知判定範囲内の所定の距離閾値以下のときに物体有りと判定する。広いピーク探査範囲で物体の有無を検知するので、指向性が広い小さなアンテナを用いることができ、反射波の強度が最大になる距離が検知判定範囲内のときに物体有りと判定するので物体を高精度に検知できる。【選択図】図１

Description

本発明は、物体に向けて電波を照射し、その反射波を受信することにより物体の有無を検知する物体検知装置及び物体検知方法に関し、例えば駐車場における車室内の車両の有無を検知する在車検知装置に適用されるものである。

在車検知装置としては、例えば特許文献１に開示されているような、車室にループコイルを埋設して車両の有無を検知するループコイル式センサが知られている。しかし、地中にループコイルを埋設する必要があるため、施工工事に多大な時間と費用を要し、建物物件等の駐車場では設置が難しいこともある。

一方、例えば特許文献２に開示されている、赤外線センサや超音波センサを用いるものは、車両の無断出庫を阻止するフラップ板取付部等にセンサユニットを設置することができる。よって、施工工事の短縮と費用削減を図れるが、これらのセンサは環境による影響、例えば太陽光、雨、風、雪、屋内多重反射等の影響を受け易い。
そこで、例えば特許文献３には、設置が容易でありながら環境による影響を受け難い、レーダシステム（ミリ波レーダ）を用いるものが提案されている。

特開２００６−７２４３７号公報 特開２００７−２０７２０６号公報 特開２０１４−２０３３４０号公報

ところで、レーダを用いる物体検知装置を駐車場における車両の検知等に使用する場合には、隣接する車室内の車両や通路を通過中の車両を誤検知しないように、アンテナの指向性を絞る必要がある。しかしながら、指向性を絞るためにはアンテナサイズを大きくしなければならず、タイヤ止めに内蔵したり天井に設置したりする際に支障をきたす虞がある。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、アンテナのサイズが小さくても高精度に物体を検知できる物体検知装置及び物体検知方法を提供することにある。

本発明の物体検知装置は、物体に向けて電波を照射し、その反射波を受信するレーダセンサと、このレーダセンサから物体までの距離と反射波の強度を取得して物体の有無を検知する制御装置とを備え、前記制御装置は、物体の検知判定範囲よりも広いピーク探査範囲で物体の有無を検知し、物体を検知した場合に反射波の強度が最大の距離を検出し、この距離が物体の検知判定範囲内の所定の距離閾値以下のときに物体有りと判定する、ことを特徴とする。

また、本発明の物体検知方法は、物体に向けて電波を照射し、その反射波を受信することにより物体の有無を検知する方法であって、物体までの距離と反射波の強度を取得し、物体の検知判定範囲よりも広いピーク探査範囲で物体の有無を検知し、物体を検知した場合に反射波の強度が最大となる距離を検出し、この距離が物体の検知判定範囲内の所定の距離閾値以下のときに物体有りと判定する、ことを特徴とする。

本発明によれば、物体の検知判定範囲よりも広いピーク探査範囲で物体の有無を検知するので、指向性が広い小さなアンテナを用いることができる。また、反射波の強度が最大になる距離が、検知判定範囲内の所定の距離閾値以下のときに物体有りと判定するので、検知判定範囲外の物体は検知せず、検知判定範囲内の物体を高精度に検知できる。しかも、ピーク探査範囲に存在する物体により、検知判定範囲内に反射波の二次高調波や三次高調波等が発生しても、反射波の強度が最大になる物体までの距離は所定の距離閾値以上になるので、これらの影響で誤検知あるいは誤判定するのを抑制できる。

よって、駐車場の在車検知装置に適用する場合に、容易にタイヤ止めに内蔵したり天井に設置したりできる。また、隣接する車室内の車両や通路を通過する車両を誤検知するのを抑制して、車室内の車両を高精度に検知できる。

本発明の実施形態に係る物体検知装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る物体検知方法のアルゴリズムを示すフローチャートである。 レーダセンサの送信波と受信波から距離を算出する手法について説明するための波形図である。 本発明の物体検知装置を駐車場の在車検知に用いる例について説明するための平面図である。 図４の側面図である。 本発明の物体検知方法を駐車場の在車検知に用いる場合のアルゴリズムを示すフローチャートである。 図６の在車検知方法において、反射波の強度閾値と物体検知装置からの距離との関係を示す波形図である。 反射波の強度と物体検知装置からの距離との関係で決まる在車判定範囲を示す図である。 本発明の物体検知方法を駐車場の在車検知に用いる場合に、干渉波の影響とその低減について説明するための波形図である。 本発明の物体検知方法を駐車場の在車検知に用いる場合に、干渉波を低減する具体的な他の方法について説明するための波形図である。 本発明の物体検知装置を駐車場の在車検知に用いる場合の他の概略構成を示すブロック図である。 図１１の物体検知装置における筐体内反射の影響について説明するための波形図である。 本発明の物体検知方法を駐車場の在車検知に用いる場合に、筐体内反射の影響を低減する方法について説明するための波形図である。 本発明の物体検知方法を駐車場の在車検知に用いる場合の他のアルゴリズムを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、物体検知装置１００は、送信アンテナ１から検知対象の物体２に向けて電波を照射し、その反射波を受信アンテナ３で受信するレーダセンサ４と、このレーダセンサ４から出力されたＩＦ（Intermediate Frequency）信号から、物体２までの距離と反射波の強度を取得して物体２の有無を検知する制御装置（ＣＰＵ）５とを備えている。ここで、アンテナ１，３には、指向性が広い小さなアンテナを用いることができる。

制御装置５は、レーダセンサ４から出力されたＩＦ信号をアナログ／デジタルするＡ／Ｄコンバータ６と、このＡ／Ｄコンバータ６から出力されるデジタル信号を処理すると共に、レーダセンサ４に制御信号を出力して制御する処理部７を含んでいる。この制御装置５は、上位インターフェース回路（上位Ｉ／Ｆ）８を介して、上位装置や上位機器（図示せず）に接続される。制御装置５と上位装置や上位機器との間は、有線または無線でデータの授受が可能になっている。そして、レーダセンサ４、制御装置５及び上位インターフェース回路８に、商用電源やバッテリ等の電源９から動作電圧が供給される。

次に、上記のような構成において、図２のフローチャートにより物体検知方法を説明する。まず、物体２の検知判定範囲よりも広いピーク探査範囲で物体２の有無を検知するために、制御装置５でレーダセンサ４を制御し、送信アンテナ１から物体２に向けて電波を照射する。物体２が存在すると電波は物体２で反射し、その反射波が受信アンテナ３で受信される。この時の遅延時間から反射点の距離と反射波の強度を含むＩＦ信号が得られる。このＩＦ信号を制御装置５内のＡ／Ｄコンバータ６でデジタル化し、処理部７に入力して信号処理することで、ピーク探査範囲内の物体２の有無を検知する（ステップＳ１）。処理部７では、デジタル化したＩＦ信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）解析する。

レーダセンサ４は、本例ではＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated-Continuous Wave）方式であり、図３に実線で示すように時間の経過とともに周波数が変化する電波を送信し、破線で示す受信波を受信したときの送信波との周波数差Δｆ１，Δｆ２から距離を算出する。Δｆ１で示すように送信波と受信波の周波数差が小さい場合は、反射波が到達するまでの時間ｔ１も小さく、Δｆ２で示すように送信波と受信波の周波数差が大きい場合は、反射波が到達するまでの時間ｔ２も大きい。送信波と受信波の周波数差は、下式で表すことができる。

送信波−受信波＝ビート信号（周波数）
送信アンテナ１から放射された電波が物体２で反射して受信アンテナ３に到達するまでの距離をＲ、光速をｃとしたときに、到達時間τ（秒）は「τ＝２Ｒ／ｃ」となる。
このように、近い物体２から得られるビート信号の周波数は低く、遠い物体２から得られるビート信号の周波数は高く観測されるため、得られたビート信号をＦＦＴ解析等の手法で周波数分析すれば、その距離が求められる。

そして、ピーク探査範囲内に物体２が有るか判定し（ステップＳ２）、有ると判定された場合には処理部７により反射波の強度が最大の距離を検出する（ステップＳ３）。一方、無いと判定された場合には上位インターフェース回路８を介して上位装置へ通知する（ステップＳ４）。

次のステップＳ５では、処理部７で反射波の強度が最大の距離が所定の距離閾値以下か否かを判定する。ここで、所定の距離閾値は、物体２の検知判定範囲内で検出したい所定の距離を設定する。反射波の強度が最大の距離がこの距離閾値以下でなければ、処理部７で物体無しと判定し（ステップＳ６）、距離閾値以下の場合には、処理部７で所定の強度閾値以上か否かを判定する（ステップＳ７）。この強度閾値は、検知対象の物体２の反射強度を考慮して設定する。所定の強度閾値以上でなければ、処理部７で物体無しと判定し（ステップＳ６）、所定の強度閾値以上であれば物体有りと判定する（ステップＳ８）。そして、これらステップＳ６，Ｓ８の判定結果を上位装置や上位機器に通知する。

このように、反射波の強度が最大となる距離に対して、所定の距離閾値以下か否かを判定することで、広いピーク探査範囲内の反射点を除外して、検知判定範囲内の反射点かどうかを見極めることができる。また、反射波の最大強度に対して、所定の強度閾値以上か否かを判定することで、検知判定範囲内の弱い反射波、例えば二次高調波や三次高調波等の影響を除去して、物体の有無を見極めることができる。

従って、本実施形態によれば、物体２の検知判定範囲よりも広いピーク探査範囲で物体２の有無を検知するので、指向性が広い小さなアンテナ１，３を用いることができる。また、検知判定範囲外の物体２は検知せず、検知判定範囲内の物体を高精度に検知できる。更に、ピーク探査範囲に存在する物体により、検知判定範囲内に強度の弱い反射波が生成されても、その影響で誤判定するのを抑制できる。

［適用例１］
図４及び図５はそれぞれ、上述した物体検知装置を駐車場の在車検知に適用した場合の平面図と側面図である。ここでは、物体検知装置１００を車室１１０内の端部付近の路面に設置されるタイヤ止め１２０に内蔵した例を示している。タイヤ止め１２０は、金属製の筐体で形成され、車両１３０が入庫する面に物体検知装置１００から電波を放射するための窓１２０ａを有している。窓１２０ａには樹脂等の板状部材が嵌め込まれ、電波を透過するようになっており、この窓１２０ａに対応する位置に送信アンテナ１と受信アンテナ３を設けている。アンテナ１，３は、指向性が広い小さなアンテナであるので、窓１２０ａは小さくて済み、タイヤ止め１２０の強度低下も少なくできる。

次に、在車検知アルゴリズムについて、図６のフローチャートにより説明する。まず、制御装置５でレーダセンサ４を制御し、送信アンテナ１から車室１１０内に向けて電波を照射する。電波の照射範囲は、一点鎖線１４１，１４２で挟まれた扇状に広がる領域で示しており、通路や隣接車室１１１、あるいは車室１１０の両側の車両にも到達する。電波は駐車場の路面や車両１３０で反射し、その反射波を受信アンテナ３で受信する。この時の遅延時間から反射点の距離と反射波の強度をＩＦ信号として得る。ＩＦ信号を制御装置５内のＡ／Ｄコンバータ６でデジタル化し、処理部７に入力して処理することで、車両１３０までの距離と反射波の強度を取得する（ステップＳ１１）。

次のステップＳ１２では、予め設定した回数、ここではＮ回電波を送信したか否かを処理部７で判定し、Ｎ回送信していなければカウント値をプラス１（Ｎ＝Ｎ＋１）して（ステップＳ１３）、ステップＳ１１の距離と反射波の強度の取得をＮ回まで繰り返す。

ステップＳ１２でＮ回電波を送信したと判定されると、処理部７で距離と強度の平均値をそれぞれ算出する（ステップＳ１４）。平均値の算出は、取得した距離と強度をそれぞれ加算した後、Ｎで割れば良いが、各々の最大値と最小値を削除し、残りの平均値を算出して車両１３０の有無を判定することで、通路を移動する車両等による影響を抑制して、より高精度な判定が可能となる。
なお、ステップＳ１２〜Ｓ１４を省略し、車両１３０までの距離と反射波の強度を１回（Ｎ＝１）だけ取得するようにしても良いのはもちろんである。

次に、上記距離の平均値が第１の距離閾値Ｌ１以下か否かを処理部７で判定する（ステップＳ１５）。ここで、第１の距離閾値Ｌ１とは、ピーク探査範囲１４０を設定する距離であり、このピーク探査範囲１４０内で車両１３０の有無を検知する。ステップＳ１５で距離の平均値が第１の距離閾値Ｌ１以下ではないと判定された場合には、処理部７で空車と判定する（ステップＳ１６）。第１の距離閾値Ｌ１以下であると判定された場合には、処理部７で反射波の最大強度の距離を検出する（ステップＳ１７）。

続いて、反射波の最大強度の距離が第２の距離閾値Ｌ２以下か否かを判定する（ステップＳ１８）。ここで、第２の距離閾値Ｌ２は、車両１３０の検知判定範囲である車室１１０内の検出したい所定の距離である。第２の距離閾値Ｌ２は、例えば車両１３０が車室１１０に入庫した場合に、これを確実に検知できる扇状の検知判定範囲１５０を設定できる距離にする。最大強度の距離が第２の距離閾値Ｌ２以下でない場合は、処理部７で空車と判定し（ステップＳ１６）、第２の距離閾値Ｌ２以下であると判定された場合には、処理部７で所定の強度閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１９）。

この強度閾値は、車室１１０内の車両１３０からの反射強度を考慮して設定する。所定の強度閾値以上でない場合は、処理部７で空車と判定し（ステップＳ１６）、所定の強度閾値以上の場合は、処理部７で在車と判定する（ステップＳ２０）。そして、上記ステップＳ１６，Ｓ２０の判定結果を上位装置である駐車場の管理装置に通知する（ステップＳ２１）。

図７は、図６の在車検知方法において、反射波の強度閾値と物体検知装置１００からの距離との関係を示す波形図である。一点鎖線で囲んだ領域はピーク探査範囲１４０に対応し、二点鎖線で囲んだ領域が検知判定範囲１５０に対応する。車室１１０内に車両１３０が在車している場合には、ピーク探査範囲１４０から得られた反射波に、物体検知装置１００から離れるに従って小さくなる複数のピークが生成される。これらのピークは、車両１３０による反射波に加えて、例えば路面からの反射波、二次高調波及び三次高調波等が重畳されることで生成される。

このようにピーク探査範囲１４０と検知判定範囲（＝在車の判定範囲）１５０を分けるのは、ピーク探査範囲１４０にある不要ピーク成分Ｐ１，Ｐ２で在車と判定しないようにするためである。これらの不要ピーク成分Ｐ１，Ｐ２は、例えば車室１１０の前の通路を車両が横切った場合に生成され、これらにより在車と判定しないようにしている。図７では、反射波の強度ピークＰ３が、検知判定範囲１５０の第２の距離閾値Ｌ２以下に存在する。また、この反射波の強度ピークＰ３は、所定の強度閾値Ｐｔｈ以上である。よって、在車と判定することになる。

図８は、反射強度と物体検知装置１００からの距離との関係で決まる在車判定範囲を示している。物体検知装置１００からの距離が第２の距離閾値Ｌ２よりも近くに反射強度が最大となる距離が存在し、且つ反射強度が所定の強度閾値Ｐｔｈよりも高い、右上がりのハッチングを付した領域内の場合に在車と判定する。
在車判定範囲は、車両１３０の停車時には車体の床下の反射を受信するため、車体毎に検出される距離が異なるので、これを考慮して設定すると良い。

反射波の強度が最大となる距離に対して、第２の距離閾値Ｌ２を用いて判定することで、隣接する車室１１１内、車室１１０の両側の車室、及び通路の反射点を除外して、車室１１０内の反射点かどうかを見極めることができる。また、反射波の最大強度に対して、所定の強度閾値を用いて判定することで、自車室１１０における検知判定範囲１５０内の弱い反射波のピークの影響を除去して、車両１３０の有無を見極めることができる。

上述したように、検知判定範囲１５０よりも広いピーク探査範囲１４０で車両１３０の在車を検知するので、指向性が広い小さなアンテナ１，３を用いることができる。よって、容易にタイヤ止め１２０に内蔵したり天井に設置したりできる。また、反射波の強度が最大になる距離が、検知判定範囲１５０内の第２の距離閾値Ｌ２以下のときに在車と判定するので、検知判定範囲１５０外の車両は検知せず、検知判定範囲１５０内の車両１３０を高精度に検知できる。しかも、ピーク探査範囲１４０に存在する車両により、検知判定範囲１５０内に反射波の二次高調波や三次高調波等が発生しても、反射波の強度が最大になる距離は第２の距離閾値Ｌ２以上になるので、これらの影響で誤検知や誤判定するのを抑制できる。

［第２の適用例］
通常、駐車場内には車室毎、あるいは複数の車室毎に１台の物体検知装置（在車検知装置）が設置されている。このような場合、照射する電波の方向が対向する車室の電波が互いに混信（干渉）して誤検知する可能性がある。例えば図４において、車室１１０内の物体検知装置１００から照射された電波を、車室１１１内の物体検知装置が受信して誤検知する、あるいは車室１１１内の物体検知装置から照射された電波を、車室１１０内の物体検知装置１００が受信して誤検知する可能性がある。また、車載レーダ等の他のレーダと混信（干渉）する可能性もある。特に、送信波に対して時間のずれが小さい干渉波を受けると、干渉波と受信波との識別ができず誤検出する。

図９は、本発明の物体検知方法を駐車場の在車検知に用いる場合に、干渉波の影響とその低減について説明するための波形図である。図９（ａ）は、送信波、受信波及び干渉波の３つの状態を示し、図９（ｂ）は、図９（ａ）のそれぞれの状態に対応するＩＦ信号を示している。ＦＭ−ＣＷ方式において、通常は電波の送信期間Δｎと非送信期間（待機時間）ΔＮを交互に繰り返すようになっており、送信期間Δｎには電波の周波数を徐々に高くしていく。

図９（ａ）の期間Ｔａに示すように、干渉が無く、送信波に対して所定時間の遅延を持って受信波が得られると、図９（ｂ）に示すように反射点に応じたＩＦ信号Ｓａが得られる。これに対し、期間Ｔｂに示すように、送信波に対して時間差を持って干渉波が入力されると（受信波とほぼ同じタイミングの干渉がある場合）、車両が存在しなくても破線で示すようなＩＦ信号Ｓｂが得られる。このため、受信波とほぼ同じタイミングの干渉波は誤検知の要因となる。しかも、電波を送信しない期間ΔＮが固定値であるので、干渉するタイミングが維持され、繰り返し干渉することになる。

期間Ｔｃに示すように、送信波に対して大きな時間差を持って干渉波が入力されると、干渉によるＩＦ信号Ｓｃは周波数が大きくずれる。この場合には、ＩＦ信号の周波数はＦＦＴ解析の際に距離に変換されるので、在車検知アルゴリズムの対象距離でなければ無視できる。

なお、一定周波数の干渉波を受けた場合、周波数の変化が逆方向の干渉波を受けた場合、及び周波数変化の傾きが異なる干渉波を受けた場合には、干渉波のビート信号は一瞬しか干渉しないため、ＦＦＴ解析では問題にならない。

図９（ｃ）は、本発明の物体検知方法を駐車場の在車検知に用いる場合に、ＦＭ−ＣＷ干渉波を低減する方法について説明するための波形図である。本第２の適用例では、混信が発生しないように、電波の非送信期間（待機時間）ΔＮをランダムに可変（ΔＮ＋α）する。ここで、αは任意の時間である。このように、対向する車室の物体検知装置から照射される電波と干渉するタイミングを意図的にずらすことで、干渉によるＩＦ信号の周波数を大きくずらしている。これによって、期間Ｔｂ，Ｔｃの干渉波が大きくずれ、在車検知アルゴリズムの対象距離でなければ無視できる。

図１０（ａ）は、干渉波を低減する具体的な他の方法を示しており、複数回（ここでは４回）の待機時間ΔＮをずらした測定を組み合わせることで対向する車室の物体検知装置からの干渉波、あるいは車載レーダ等の他のレーダとの干渉の影響を除去する。すなわち、制御装置５は、レーダセンサ４を制御して、車両１３０に向けて複数回電波を照射し、車両１３０までの距離と反射波の強度をそれぞれ取得する。この際、駐車場内の電波が干渉する可能性のある物体検出装置は、電波を送信してから次に送信するまでの待機時間ΔＮが異なるようにする。そして、取得した距離と反射波の強度のそれぞれの最大値と最小値を削除し、残りの平均値を算出して車両１３０の有無を判定する。

図１０（ａ）では、実線で示す送信波と破線で示す受信波に対して、一点鎖線で示すような干渉波が重畳されている。しかし、電波を送信してから次に送信するまでの待機時間ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３のタイミングが徐々に大きくなっている。この場合、検出されるピークは、図１０（ｂ）に示すように、干渉波の近距離ピーク、車両の反射ピーク、車両の反射ピーク、及び干渉波の遠距離ピークとなる。よって、最大値と最小値を削除した値の平均をピークの距離とすることで、干渉波の影響を除去できる。また、待機時間ΔＮを可変することで、たとえ一時的に干渉しても繰り返し干渉することはなく、一時的な干渉は最大値と最小値を削除することで除去できる。

［第３の適用例］
図１１は、本発明の物体検知装置を駐車場の在車検知に用いる場合の他の概略構成を示すブロック図である。本物体検知装置１００の構成は、基本的には図１と同様であるので、同一部分に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。この物体検知装置１００は、筐体（金属筐体）１０、例えばタイヤ止め１２０に内蔵している。この筐体１０には電波を放射するための窓１０ａが設けられ、この窓１０ａを介して電波を放射し、車両からの反射波を受信するようになっている。窓１０ａには樹脂等の板状部材が嵌め込まれ、電波を透過するようになっている。

上記構成において、レーダセンサ４は、受信アンテナ３から車両の反射と路面の反射波ＲＦ１だけでなく、筐体１０の内面反射によって生ずる反射波ＲＦ２を受け、これらの反射波ＲＦ１，ＲＦ２が重畳されたＩＦ信号を出力する。このため、反射波ＲＦ２の影響で検知精度の低下を生ずる可能性がある。

図１２（ａ）は、図１１の物体検知装置１００において車室が空車状態のＩＦ信号の波形図である。物体検知装置１００は、筐体内反射で生じる反射波ＲＦ２、すなわち送信アンテナ１から放射された電波が金属筐体１０、あるいは窓１０ａに嵌め込まれた板状部材により反射し、これを受信アンテナ３で受信した状態を示している。このように、車室が空車状態でも筐体内反射で生じる反射波ＲＦ２を受信するので、在車状態のＩＦ信号は車両と路面からの反射波ＲＦ１に加えて、筐体内反射で生じる反射波ＲＦ２が重畳された波形となる。

図１２（ｂ）は、筐体内反射と在車判定の反射強度との関係を示している。筐体内反射の影響による誤検知や誤判定を抑制するためには、反射強度の強度閾値Ｐｔｈを筐体内反射による反射波ＲＦ２のピークよりも大きく設定しなければならない。このようにすると、車両からの反射が強度閾値Ｐｔｈより小さいときには誤検知あるいは誤判定する虞がある。また、量産品の個体差により、筐体内反射の強度にはばらつきがあるため、正確な検知を行うためには強度閾値を個々に調整しなければならず、調整作業に時間と費用がかかる。

そこで、本第３の適用例では、制御装置５で車両が無いと判定したときの反射波（筐体内反射で生じる反射波ＲＦ２）の強度を基準値として記憶し、車両の有無を判定する際に、取得した反射波ＲＦ１の強度から、記憶した基準値を減算するようにしている。すなわち、図１３（ａ）に示すような筐体内反射の波形を基準値として制御装置５に記憶し、図１３（ｂ）に示す受信したＩＦ信号との差分を取ることで、図１３（ｃ）に示すように筐体内反射の影響を打ち消して低減することができる。

これによって、図１３（ｄ）に示すように筐体内反射の強度が低くなり、強度閾値Ｐｔｈを下げて設定できる。この結果、筐体内反射の影響を抑制し、右上がりのハッチングを付した在車と判定する領域を広くできる。
従って、上記のような構成によれば、筐体内反射の影響による誤検知を抑制できるだけでなく、図１３（ａ）に示した筐体内反射の基準波形は個々の装置で生成するので、量産品の個体差の影響を小さくすることができ、強度閾値Ｐｔｈを固定化できる。

［第４の適用例］
図１４は、本発明の物体検知方法を駐車場の在車検知に用いる場合の他のアルゴリズムを示すフローチャートである。本第４の適用例は、上述した第１乃至第３の適用例を組み合わせている。まず、制御装置５でレーダセンサ４を制御し、送信アンテナ１から車室１１０内に向けて電波を照射する。電波の照射範囲は、通路や隣接車室、あるいは車室の両側の車両にも到達するピーク探査範囲である。電波は駐車場の路面や車両１３０で反射し、その反射波を受信アンテナ３で受信する。この時の遅延時間から反射点の距離と反射波の強度をＩＦ信号として得る。ＩＦ信号を制御装置５内のＡ／Ｄコンバータ６でデジタル化し、処理部７に入力して処理することで、車両１３０までの距離と反射波の強度を取得する（ステップＳ３１）。

次のステップＳ３２では、電波の待機時間ΔＮをランダムに可変（ΔＮ＋α）することで、干渉対策を行う。そして、予め設定した回数、ここではＮ回電波を送信したか否かを処理部７で判定し（ステップＳ３３）、Ｎ回送信していなければカウント値をプラス１（Ｎ＝Ｎ＋１）して（ステップＳ３４）、ステップＳ３１の距離と反射波の強度の取得をＮ回まで繰り返す。

ステップＳ３３でＮ回電波を送信したと判定されると、処理部７で距離と強度の平均値をそれぞれ算出する（ステップＳ３５）。各々の最大値と最小値を削除し、残りの平均値を算出することで、通路を移動する車両等による影響を抑制する。

続くステップＳ３６では、車両が無いと判定したときの反射波の強度を基準値として記憶しておき、車両の有無を判定する際に、取得した反射波の強度から、記憶した基準値を減算することで、筐体内反射を除去する。そして、干渉対策と筐体内反射の影響を除去した状態で在車の有無を判定する（ステップＳ３７）。在車の有無の判定は、例えば図６のフローチャートにおけるステップＳ１５〜Ｓ２０を実行すれば良い。

ステップＳ３７で在車と判定されると、在車検知動作が終了か否か判定され（ステップＳ３８）、終了と判定されるまで上述した動作を繰り返す。
一方、ステップＳ３７で空車と判定されると、一定時間が経過したか否かが判定され（ステップＳ３９）、経過していなければステップＳ３８に移動し、終了と判定されるまで上述した動作を繰り返す。そして、一定時間経過したと判定されると、筐体内環境を更新し（ステップＳ４０）、終了と判定されるまで上述した動作を繰り返す。

上記のような構成によれば、干渉対策と筐体内反射による影響抑制の両方を組み合わせることで、より高精度に車両を検知できる。また、一定時間経過したときに筐体内環境を更新するので、経時変化や車両の乗り上げによるタイヤ止め（金属筐体）の歪みに起因する筐体内反射の変化にも対応できる。加えて、量産品の個体差により強度閾値を個々に調整する必要もないので、調整作業に要する時間と費用を削減できる。

なお、上記第４の適用例では、物体検知装置の第１乃至第３の適用例を全て組み合わせた場合について説明したが、駐車場の周辺環境などで要求される特性や費用等に応じて幾つかの適用例を適宜組み合わせても良い。
また、上記各適用例では、タイヤ止めに内蔵する例を示したが、車室内や車室周辺に設けても良く、天井等に設置することもできる。
更に、物体検知装置として、駐車場の在車検知に適用する例を示したが、列車の在線検知等、他の様々な物体の検知にも適用できるのはもちろんである。距離情報と強度情報に加えて速度情報を取得し、速度情報も考慮した判定を行っても良い。

以上の実施形態で説明された構成や動作手順等については、本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものに過ぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

１…送信アンテナ、２…物体、３…受信アンテナ、４…レーダセンサ、５…制御装置、６…Ａ／Ｄコンバータ、７…処理部、８…上位インターフェース回路、９…電源、１０…筐体、１０ａ…窓、１００…物体検知装置、１１０…車室、１１１…隣接車室、１２０…タイヤ止め、１３０…車両、１４０…ピーク探査範囲、１５０…検知判定範囲

Claims (8)

1. 物体に向けて電波を照射し、その反射波を受信するレーダセンサと、このレーダセンサから物体までの距離と反射波の強度を取得して物体の有無を検知する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、物体の検知判定範囲よりも広いピーク探査範囲で物体の有無を検知し、物体を検知した場合に反射波の強度が最大の距離を検出し、この距離が物体の検知判定範囲内の所定の距離閾値以下のときに物体有りと判定する、ことを特徴とする物体検知装置。
2. 前記制御装置は、前記反射波の強度が最大の距離が、前記物体の検知判定範囲内の所定の距離閾値以下で、且つ反射波が所定の強度閾値以上のときに物体有りと判定する、請求項１に記載の物体検知装置。
3. 前記制御装置は、前記レーダセンサを制御して、検知する物体に向けて複数回電波を照射させ、物体までの距離と反射波の強度をそれぞれ取得し、最大値と最小値を削除し、残りの平均値を算出して物体の有無を判定する、請求項１または２に記載の物体検知装置。
4. 前記制御装置は、前記レーダセンサを制御して、検知する物体に向けて異なる時間間隔で複数回電波を照射させ、物体までの距離と反射波の強度をそれぞれ取得し、最大値と最小値を削除し、残りの平均値を算出して物体の有無を判定する、請求項１または２に記載の物体検知装置。
5. 前記制御装置は、物体が無いと判定したときの反射波の強度を基準値として記憶し、物体の有無を判定する際に、取得した反射波の強度から、記憶した基準値を減算する、請求項１乃至４いずれか１項に記載の物体検知装置。
6. 前記検知する物体は車両であり、前記物体の検知判定範囲は駐車場の車室であり、前記ピーク探査範囲は通路及び隣接車室内の車両による反射波を受信可能な範囲であり、前記制御装置は、駐車場における車室内の車両の有無を検知する、請求項１乃至５いずれか１項に記載の物体検知装置。
7. 物体に向けて電波を照射し、その反射波を受信することにより物体の有無を検知する方法であって、
   物体までの距離と反射波の強度を取得し、
   物体の検知判定範囲よりも広いピーク探査範囲で物体の有無を検知し、
   物体を検知した場合に反射波の強度が最大となる距離を検出し、
   この距離が物体の検知判定範囲内の所定の距離閾値以下のときに物体有りと判定する、ことを特徴とする物体検知方法。
8. 前記反射波の強度が最大となる距離が、前記物体の検知判定範囲内の所定の距離閾値以下で、且つ反射波が所定の強度閾値以上のときに物体有りと判定する、請求項７に記載の物体検知方法。