WO2016063524A1

WO2016063524A1 - 障害物検出装置

Info

Publication number: WO2016063524A1
Application number: PCT/JP2015/005293
Authority: WO
Inventors: 充保松浦; 強志安藤; 敬之弘光; 大林　幹生; 宏亘石嶋
Original assignee: 株式会社デンソー; トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2016-04-28
Also published as: JP2016085042A; CN107076841B; US20170299720A1; US10054683B2; CN107076841A; JP6413623B2; DE112015004846T5

Abstract

　障害物検出装置、車両に搭載され、送信波を送信し、超音波を受信する送受信部（１１）と、送信制御部（１４）と、受信波の信号レベルを検出する受信回路部（１３）と、前記送信波を送信した時点と、前記送信波を反射した物体までの距離を逐次算出する距離算出部（１５）と、前記物体までの距離を記憶する記憶部（２２）と、前記物体が障害物であるか否かを判定する障害物判定部（２６）と、前記送信波を送信させる前に、前記受信波の前記信号レベルを観測する受信レベル観測部（１６）と、を備える。前記障害物判定部は、前記受信波の前記信号レベルが所定閾値を超えたこと場合に、所定期間の間、前記物体が前記障害物であるか否かの判定に用いる前記物体までの距離のデータ数である第一判定データ数を、前記受信波の前記信号レベルが前記所定閾値を超えていない場合の第二判定データ数よりも多い増加判定数とする。

Description

障害物検出装置

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１４年１０月２２日に出願された日本特許出願番号２０１４－２１５７２１号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、超音波を送受信して障害物を検出する障害物検出装置に関する。

　超音波を送受信して障害物を検出する障害物検出装置は、超音波センサを備えており、超音波センサが超音波を送信してから、その超音波が物体で反射して生じた反射波を受信するまでの時間差を計測して物体までの距離を算出する。そして、算出した物体までの距離に基づいて、その物体が障害物であるか否かを判定する。

　障害物検出装置の周囲に他装置の超音波センサがあると、混信が生じてしまうことがある。混信とは、他装置の超音波センサが送信した送信波を、自装置の超音波センサが受信してしまうことである。

　他装置の超音波センサが送信した送信波と、自装置の超音波センサが送信した送信波により生じた反射波を区別することは困難である。そのため、混信が生じると、算出する距離に誤差が生じ、その結果、障害物判定の精度が低下する。この精度低下により、障害物に対する注意を車両の運転者に促す警報音を不必要な場合に鳴らしてしまうなど、障害物判定結果に基づいて行う運転支援作動が誤作動してしまう恐れがある。

　特許文献１では、混信を防止するために、赤外線を送受信する赤外線センサをさらに備え、赤外線を用いて超音波の送信タイミングを他の超音波センサと同期させる。

　しかし、混信を避けるために赤外線センサを備えることはコスト増となる。そこで、混信を避けるために、送信波の送信間隔をランダムに変更することも考えられる。送信波を送信してから反射波を受信するまでの時間差は、送信間隔の変動の影響を受けない。これに対して、自装置の超音波センサが送信波を送信する時間をランダムに変更すると、他装置の超音波センサからの送信波を受信するまでの時間差はランダムに変動する。他装置の超音波センサが送信波を送信するタイミングは、自装置の超音波センサが送信波を送信する送信間隔の影響を受けないからである。したがって、送信波の送信間隔をランダムに変更すると、混信を見分けることができる。

　同機種の障害物検出装置同士での混信であれば、他装置の障害物検出装置が備える超音波センサも、同様に、送信間隔をランダムに変更する。自装置の超音波センサが送信間隔を変更しても、他装置の超音波センサも送信間隔を変更し、変更後も送信間隔が一致してしまうと、混信を見分けることができない。

　送信間隔が一致する可能性を低くするためには、できるだけ多くの送信間隔を用意する必要がある。しかし、多数の送信間隔を用意すると、用意する送信間隔が少ない場合に比較して、最も長い送信間隔が長くなる。最も長い送信間隔は、装置の最小処理周期×用意する送信間隔の数よりも短くすることができないからである。そして、その多数の送信間隔からランダムに送信間隔を選択すると、送受信周期が長くなってしまう。

特開２００７－１１４０８１号公報

　本開示は、混信により障害物を誤判定してしまうことを抑制しつつ、コストアップも抑制し、かつ、送受信周期が長くなってしまうことも抑制することができる障害物検出装置を提供することを目的とする。

　本開示の一態様において、障害物検出装置は、車両に搭載され、超音波である送信波を繰り返し送信し、かつ、外部から入力される超音波を受信する送受信部と、前記送受信部から前記送信波を送信させる送信制御部と、前記送受信部が受信する超音波である受信波の信号レベルを検出する受信回路部と、前記送受信部が前記送信波を送信した時点と、前記受信回路部が検出する前記受信波の信号レベルから定まる受信波受信時点との時間差に基づいて、前記送信波を反射した物体までの距離を逐次算出する距離算出部と、前記距離算出部が算出した前記物体までの距離を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記物体までの距離と、今回、前記距離算出部が算出した前記物体までの距離とに基づいて、前記物体が障害物であるか否かを判定する障害物判定部と、前記送信制御部が前記送受信部から前記送信波を送信させる前に、前記受信回路部が検出する前記受信波の前記信号レベルを観測する受信レベル観測部とを備える。前記障害物判定部は、前記受信レベル観測部が観測した前記受信波の前記信号レベルが所定閾値を超えた場合に、所定期間の間、前記物体が前記障害物であるか否かの判定に用いる前記物体までの距離のデータ数である第一判定データ数を、前記受信波の前記信号レベルが前記所定閾値を超えていない場合の第二判定データ数よりも多い増加判定数とする。

　本開示の一態様によれば、送信制御部が送受信部から送信波を送信させる前に、受信回路部が検出する受信波の信号レベルを観測する。送信波の送信前であることから、受信波の信号レベルが高い場合、他装置に備えられている送受信部が送信した送信波を受信している可能性が高い。この時点では、送信波の送信前であるため、他装置の送受信部が送信した送信波を受信しても、距離算出部が算出する物体までの距離に影響はない。しかし、この後、他装置の送受信部が送信波を送信するタイミングがずれていって、自装置の送受信部が送信波を送信した後に、他装置の送受信部が送信波を送信するようになる可能性も十分にある。

　そこで、本開示では、送信波の送信前に受信レベル観測部が観測した受信波の信号レベルが所定閾値を超えた場合に、所定期間の間、第一判定データ数を、受信波の信号レベルが所定閾値を超えていない場合の第二判定データ数よりも多い増加判定数とする。第一判定データ数が多くなるので、混信が生じていても障害物であると判定されにくくなる。よって、混信により障害物を誤判定してしまうことが抑制される。

　なお、自装置の送受信部が送信波を送信した後に、他装置の送受信部が送信波を送信するようになった後では、受信回路部が検出した受信波が、自装置の送受信部が送信した送信波から生じた反射波であるか、他装置の送受信部が送信した送信波であるかを区別することは困難である。しかし、本開示では、自装置の送受信部から送信波を送信させる前に、受信波の信号レベルを観測するので、他装置の送受信部が送信した送信波を自装置の送受信部が受信する可能性があることを精度よく判定できる。そのため、不必要なときにまで、第一判定データ数を増加させてしまうことを抑制できる。

　また、第一判定データ数を増加させるという制御により誤判定を抑制していることから、赤外線センサなどのハードウェアを追加する必要がない。したがって、コストアップも抑制できる。

　また、多数の送信間隔から送信間隔を選択する必要もないので、送受信周期が長くなってしまうことも抑制できる。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態の運転支援システムの構成図であり、図２は、超音波センサが実行する処理を示すフローチャートであり、図３は、ＥＣＵの距離取得部、車速取得部、送信タイミング制御部、障害物判定部が実行する処理を示すフローチャートであり、図４は、図３のステップＳ３６の処理を詳しく示すフローチャートであり、図５は、第２実施形態の運転支援システムの構成図であり、図６は、超音波センサの取り付け位置を例示する図であり、及び、図７は、第２実施形態における１回分の送受信周期の構成を例示する図である。

　＜第１実施形態＞
　以下、本開示の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示す運転支援システム１は、車両に搭載され、超音波センサ１０、ＥＣＵ２０、ブザー３０を備えている。なお、超音波センサ１０とＥＣＵ２０により、障害物検出装置が構成される。

　（超音波センサ１０の構成）
　超音波センサ１０は、車両の前端面、後端面、側面のいずれかに備えられる。超音波センサ１０は、送受信部１１、送信回路部１２、受信回路部１３、送信制御部１４、距離算出部１５、受信レベル観測部１６、通信部１７を備える。

　送受信部１１は、超音波である送信波を発生させ、その送信波を送信するとともに、外部から入ってくる超音波、すなわち受信波を受信する。そして、受信波の大きさを示す信号を受信回路部１３に出力する。

　送信回路部１２は、送信制御部１４から送信指示信号が入力された場合にパルス信号を生成し、そのパルス信号を送受信部１１に出力する。送受信部１１は、このパルス信号により駆動させられて、パルス状の送信波を送信する。

　受信回路部１３は、送受信部１１から入力された受信波の大きさを示す信号に対して、増幅およびＡ／Ｄ変換を行い、増幅およびＡ／Ｄ変換後の信号（以下、受信信号）を、距離算出部１５に出力する。

　送信制御部１４は、ＥＣＵ２０から送信された送信指示信号を通信部１７から取得した場合に、送信指示信号を送信回路部１２に出力する。また、送信指示信号を出力したことを距離算出部１５に通知する。

　距離算出部１５は、送受信部１１が送信波を送信してから、物体検出閾値以上の受信波を受信するまでの時間差から、物体までの距離を算出する。送受信部１１が送信波を送信する時点は、送信制御部１４から、送信指示信号を出力したことの通知を受けた時点とする。物体検出閾値以上の受信波を受信した時点は、送信波を送信した時点の所定時間以降において、最初に、受信信号が物体検出閾値を超えた時点とする。所定時間以降としているのは、送信波を送信した残響が存在している期間を除くためである。この時間差に音速を乗じた値の１／２が物体までの距離である。距離算出部１５が算出した物体までの距離を、以下、検知距離という。

　受信レベル観測部１６は、送信制御部１４が送受信部１１から送信波を送信させる前に、受信信号レベル、すなわち、受信信号の大きさを観測する。そして、受信信号レベルが物体検出閾値以上であって、かつ、受信信号レベルが物体検出閾値を超えている時間が、送信波の送信時間に近似している場合に、混信波を検出したとする。混信波とは、自身の運転支援システム１が備えている超音波センサ１０以外の超音波センサから送信された送信波である。混信波を検出したことは、通信部１７を介してＥＣＵ２０に通知する。

　通信部１７は、距離算出部１５が算出した検知距離や、受信レベル観測部１６が出力した、物体検出閾値以上の受信波を検出したことを示す通知を、ＬＩＮバス５０を介して、ＥＣＵ２０の通信部２１に送信する。また、通信部１７は、ＥＣＵ２０の通信部２１が送信した送信指示信号を受信して、その送信指示信号を送信制御部１４に出力する。

　（ＥＣＵ２０の構成）
　ＥＣＵ２０は、通信部２１、記憶部２２、距離取得部２３、車速取得部２４、送信タイミング制御部２５、障害物判定部２６を備える。このＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどを備えた公知の回路構成である。ＥＣＵ２０は、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することで、距離取得部２３、車速取得部２４、送信タイミング制御部２５、障害物判定部２６として機能する。なお、ＥＣＵ２０が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。

　通信部２１は、通信インターフェースであり、ＬＩＮバス５０を介して、超音波センサ１０と通信する。また、ＥＣＵ２０は、車内ＬＡＮ６０を介して、ブザー３０に吹鳴信号を出力する。記憶部２２は、書き込み可能な記憶部であり、距離取得部２３が取得した検知距離が記憶される。距離取得部２３は、通信部２１およびＬＩＮバス５０を介して、超音波センサ１０の距離算出部１５が算出した検知距離を取得し、取得した検知距離を記憶部２２に記憶する。

　車速取得部２４は、車内ＬＡＮ６０を介して車速を取得する。送信タイミング制御部２５は、超音波センサ１０から送信波を送信させるタイミングを制御するために、送信指示信号を超音波センサ１０に出力する。障害物判定部２６は、超音波センサ１０から取得した今回の検知距離、および、記憶部２２に記憶されている検知距離に基づいて、検知距離に障害物が存在するか否かを判定する。ブザー３０は、障害物判定部２６から吹鳴信号が入力された場合に吹鳴する。

　距離取得部２３、車速取得部２４、送信タイミング制御部２５、障害物判定部２６の処理は、後に図３、４を用いてさらに説明する。

　（超音波センサ１０が行う処理）
　次に、図２を用いて、超音波センサ１０が実行する処理の流れを説明する。超音波センサ１０は、たとえば、通電時、この図２に示す処理を繰り返し実行する。図２において、ステップＳ２、Ｓ１０、Ｓ１２は送信制御部１４が行い、ステップＳ４～Ｓ８は受信レベル観測部１６が行い、ステップＳ１４は受信回路部１３が行い、ステップＳ１６、Ｓ１８は距離算出部１５が行う。

　ステップＳ２では、ＥＣＵ２０の送信タイミング制御部２５が出力した送信指示信号を、通信部１７を介して取得したか否かを判断する。この判断がＮＯであればステップＳ２を繰り返し、ＹＥＳであればステップＳ４に進む。

　ステップＳ４では、受信信号レベルを観測する。ステップＳ６では、予め設定されている観測期間が経過したか否かを判断する。この判断がＮＯであればステップＳ４に戻り、受信信号レベルの観測を継続する。ステップＳ６の判断がＹＥＳであればステップＳ８に進む。

　ステップＳ８では、観測結果をＥＣＵ２０に通知する。観測結果とは、混信波を検出したか否かである。混信波を検出したかどうかは、前述したように、受信信号レベルが物体検出閾値を超えている時間が、送信波の送信時間に近似しているか否かにより決定する。送信波の送信時間をＴ１時間とすると、たとえば、受信信号レベルが物体検出閾値を超えている時間が、Ｔ１時間を基準として定まる一定範囲内である場合に、受信信号レベルが物体検出閾値を超えている時間が、送信波の送信時間に近似しているとする。なお、物体検出閾値は所定閾値に相当する。

　ステップＳ１０では、送受信部１１から送信波を送信させる。すなわち、送信指示信号を送信回路部１２に出力する。送信指示信号が入力されると、送信回路部１２はパルス信号を生成し、そのパルス信号を送受信部１１に出力する。これにより、パルス状の送信波が送受信部１１から送信される。ステップＳ１２では、送信指示信号を出力したことを距離算出部１５に通知する。

　ステップＳ１４では、予め設定された送受信期間の間、受信信号を検出する。この送受信期間の開始時点は送信波を送信した時点である。ステップＳ１６では、送信波を送信した時点と、受信信号の信号レベルが物体検知閾値を超えた時点との時間差を算出し、この時間差に音速を乗じた値の１／２を検知距離として算出する。なお、受信信号レベルが物体検知閾値を超えた時点が受信波受信時点である。ステップＳ１８では、ステップＳ１６で算出した検知距離をＥＣＵ２０に出力する。なお、ステップＳ１８において、ステップＳ８の観測結果の通知を同時に実施してもよい。すなわち、１つの通信フレーム内に観測結果と検知距離とが格納されていてもよい。こうすることで通信時間を短縮できる。

　（ＥＣＵ２０が行う処理）
　次に、図３、図４を用いて、ＥＣＵ２０の距離取得部２３、車速取得部２４、送信タイミング制御部２５、障害物判定部２６が実行する処理を説明する。図３に示す処理は、所定の障害物検出条件が成立している場合に繰り返し実行する。障害物検出条件は、たとえば、車速が一定車速未満であるという条件である。一定車速は、たとえば、３０ｋｍ／ｈである。

　図３において、ステップＳ２０、Ｓ２２は送信タイミング制御部２５が実行する。ステップＳ２０では、送信タイミングになったか否かを判断する。送信タイミングは後述するステップＳ４０で決定している。このステップＳ２０の判断がＮＯであればステップＳ２０を繰り返す。一方、ステップＳ２０の判断がＹＥＳであれば、ステップＳ２２に進む。

　ステップＳ２２では、送信指示信号を、通信部２１、ＬＩＮバス５０を介して、超音波センサ１０に出力する。

　ステップＳ２４～Ｓ３２は障害物判定部２６が実行する。ステップＳ２４では、超音波センサ１０から観測結果を取得する。ステップＳ２６では、超音波センサ１０が混信波を検出したか否かを判断する。この判断は、超音波センサ１０から送信された観測結果から判断する。

　混信波を検出したと判断した場合にはステップＳ２６の判断をＹＥＳとしてステップＳ２８に進む。混信波を検出していないと判断した場合には、ステップＳ２６の判断をＮＯとしてステップＳ３０に進む。

　ステップＳ２８では、観測フラグをＯＮとし、かつ、ＯＮ時間をリセットする。ＯＮ時間をリセットすると、ＯＮ時間は予め設定されている所定期間になる。この所定期間は、大きく設定しすぎると、障害物と判定する時点を遅らせた状態が継続してしまうため、たとえば数秒～２０秒の間であり、超音波センサ１０から送信波を送信させるタイミングの制御方法や想定する混信源によっても異なる。

　一方、ステップＳ２６の判断がＮＯである場合に実行するステップＳ３０では、観測フラグがＯＮである場合に、観測フラグのＯＮ時間を、このステップＳ３０を実行する周期分だけ減算する。観測フラグがＯＦＦであれば、このステップＳ３０では何も実行せず、ステップＳ３２に進む。

　ステップＳ３２では、観測フラグのＯＮ、ＯＦＦを決定する。このステップＳ３２を実行する時点で、観測フラグがＯＮであり、ＯＮ時間が０よりも大きい値であれば観測フラグをＯＮのままとする。一方、ＯＮ時間が０以下になっていれば、観測フラグをＯＦＦにする。また、このステップＳ３２を実行する時点で観測フラグがＯＦＦになっていれば、ＯＦＦのままとする。

　ステップＳ２８またはステップＳ３２を実行した後は、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、超音波センサ１０から検知距離を取得する。そして、取得した検知距離を記憶部２２に記憶する。このステップＳ３４は、距離取得部２３が行う。なお、ステップＳ３４はステップ２４と同時に実施してもよい。すなわち、１つの通信フレーム内に観測結果と検知距離とが格納されていてもよい。こうすることで通信時間を短縮できる。

　続くステップＳ３６では、障害物判定数を決定する。このステップＳ３６の処理は図４に詳しく示す。図４において、ステップＳ５６は車速取得部２４が行う。その他の処理は、障害物判定部２６が行う。

　ステップＳ５０では、観測フラグがＯＮになっているか否かを判断する。この判断がＮＯであればステップＳ５２に進む。ステップＳ５２では、超音波センサ１０が検出した物体、すなわち、超音波センサ１０が出力した検知距離に存在する物体が、障害物であるか否かの判定に用いる検知距離のデータ数である判定データ数を、予め設定されている通常時判定数に決定する。

　ステップＳ５０の判断がＹＥＳであればステップＳ５４に進む。ステップＳ５４では、検知距離が、予め設定された近距離閾値よりも短いか否かを判断する。この判断がＮＯである場合にも、ステップＳ５２に進み、判定データ数を通常時判定数とする。ステップＳ５４の判断がＹＥＳである場合にはステップＳ５６に進む。

　ステップＳ５６では、車速を取得する。続くステップＳ５８では、ステップＳ５６で取得した車速に基づいて、車両が走行中であるか否かを判断する。車両が走行中であると判断した場合（Ｓ５８：ＹＥＳ）には、ステップＳ５２に進み、判定データ数を通常時判定数とする。車両が走行中でないと判断した場合（Ｓ５８：ＹＥＳ）には、ステップＳ６０に進む。

　ステップＳ６０では、判定データ数を通常判定数よりも多い数に設定された増加判定数に決定する。ステップＳ６０またはＳ５２を実行して判定データ数を決定したら図４の処理を終了する。図４の処理を終了したら、図３のステップＳ３８を実行する。

　ステップＳ３８では、今回のステップＳ３４で取得した検知距離、および記憶部２２に記憶されている検知距離、すなわち、過去の検知距離を用いて、検知距離に存在する物体が障害物であるか否かを判定する。検知距離に存在する物体が障害物であるか否かは、具体的には、検知距離と、検知距離閾値と、判定データ数とから定まる障害物判定条件が成立したか否かを判定する。たとえば、連続して検知距離が検知距離閾値以下となっている回数が、判定データ数を超えたことを障害物判定条件とする。障害物判定条件が成立した場合には、障害物を検出したことを車両の運転者に知らせるために、ブザー３０を吹鳴させる。

　なお、検知距離閾値が複数設定されており、検知距離閾値ごとに、判定データ数が設定されていてもよい。たとえば、相対的に短い検知距離閾値に対しては、相対的に小さい判定データ数が設定されていてもよい。これにより、近距離に障害物が存在する場合には判定を迅速に行うことができる。検知距離閾値が複数設定されており、検知距離閾値ごとに判定データ数が設定されている場合、通常時判定数、増加判定数は、検知距離閾値ごとに決定することになる。

　続くステップＳ４０では、次回の送信タイミングを決定する。次回の送信タイミングは、送受信期間が経過してから、待ち時間を経過した時点である。この待ち時間は複数用意されており、複数の待ち時間から、順番に異なる待ち時間を用いて、あるいは、ランダムに選択した待ち時間を用いて、次回の送信タイミングを決定する。

　なお、複数の待ち時間は、最も長い待ち時間を選択しても、送信タイミングがそれほど長くならない程度になっている。たとえば、最も長い待ち時間を１５ｍｓとする。最も長い待ち時間を１５ｍｓとし、最小処理周期が５ｍｓとすれば、用意できる待ち時間の数は最大で３種類である。したがって、本実施形態では、用意する待ち時間の数を、数種類、多くても５種類程度とする。

　（実施形態の効果）
　以上、説明した本実施形態によれば、超音波センサ１０の受信レベル観測部１６は、送信制御部１４が送受信部１１から送信波を送信させる前に、受信回路部１３が検出する受信信号レベルを観測する（Ｓ４、Ｓ６）。

　自身の超音波センサ１０が送信波を送信する前であることから、その送信波が物体で反射して生じた反射波を受信する可能性はない。したがって、受信信号レベルが高い場合、他装置に備えられている超音波センサ１０が送信した送信波を受信している可能性が高い。この時点では、送信波の送信前であるため、他装置に備えられている超音波センサ１０が送信した送信波を受信しても、距離算出部１５が算出する検知距離に影響はない。しかし、この後、他装置の超音波センサ１０が送信波を送信するタイミングがずれていって、自装置の送受信部１１が送信波を送信した後に、他装置の超音波センサ１０が送信波を送信するようになる可能性も十分にある。

　そこで、本実施形態では、送信波の送信前に受信レベル観測部１６が観測した受信信号レベルが物体検出閾値を超えたことに基づいて、観測フラグをＯＮにし、ＯＮ時間をリセットする。ＯＮ時間は所定期間の間、継続する。この観測フラグがＯＮであり、かつ、ステップＳ５４の判断がＹＥＳ、ステップＳ５８の判断がＮＯであれば、判定データ数を、通常時判定数よりも多い増加判定数とする（Ｓ６０）。判定データ数が多くなるので、混信が生じていても障害物であると判定されにくくなる。すなわち、障害物と判定すべき物体が存在しないのに、混信により、障害物が存在すると誤判定してしまうことが抑制される。

　なお、自装置の超音波センサ１０が送信波を送信した後に、他装置の超音波センサ１０が送信波を送信するようになった後では、受信波が、自装置が送信した送信波から生じた反射波であるか、他装置が送信した送信波であるかを区別することは困難である。しかし、本実施形態では、自装置の送受信部１１から送信波を送信させる前に受信信号レベルを観測するので、他装置の超音波センサ１０が送信した送信波を自装置の超音波センサ１０が受信する可能性があることを精度よく判定できる。そのため、不必要なときにまで、判定データ数を増加させてしまうことを抑制できる。

　また、本実施形態では、誤判定を抑制するために、赤外線センサなどのハードウェアを追加していないので、コストアップも抑制できる。

　また、本実施形態では、待ち時間を複数用意して、送信間隔を変更するようにしているが、複数の待ち時間は、最も長い待ち時間を選択しても、送信タイミングがそれほど長くならないようになっている。すなわち、送信タイミングから次の送信タイミングまでの期間である送受信周期が長くなってしまうことも抑制できる。

　また、本実施形態では、観測フラグがＯＮであっても（Ｓ５０：ＹＥＳ）、検知距離が近距離閾値以下であれば（Ｓ５４：ＮＯ）、判定データ数を通常時判定数とする。すなわち、送信波の送信前に混信波を検出しており、その検出時点からＯＮ時間が経過していなくても、検知距離が近距離閾値以下であれば、判定データ数を増加させない。これにより、近距離に物体が存在している場合に、障害物と判定する時点が遅れてしまうことを抑制できる。

　さらに、本実施形態では、観測フラグがＯＮであっても（Ｓ５０：ＹＥＳ）、走行中であれば（Ｓ５８：ＹＥＳ）、判定データ数を通常時判定数とする。そのため、車両が静止しているときと比較して障害物判定を迅速に行う必要がある走行中において、障害物と判定する時点が遅れてしまうことを抑制できる。走行中は混信源との相対的な位置関係が時々刻々と変化するため、静止時と比較すると混信による障害物の誤判定のリスクが低いと考えられるため、障害物判定を迅速に行うことを優先させるのである。

　また、本実施形態では、混信波を検出したか否かの判断において、受信信号レベルが物体検出閾値を超えたか否かに加えて、受信信号レベルが物体検出閾値を超えている時間が、送信波の送信時間に近似しているか否かも判断する（Ｓ８）。これにより、混信ではない原因で超音波センサ１０が受信した超音波に基づいて、混信のための処理である判定データ数を増加させるという処理を行なってしまうことを抑制できる。すなわち、混信ではないのに、判定データ数を増加させてしまうことを抑制できる。

　また、本実施形態では、次回の送信タイミングを逐次変更している。これにより、混信により他装置が送信した送信波を受信したとしても、自装置の送受信部１１が送信波を送信した時点と、混信により他装置が送信した送信波を受信した時点との時間差が変動する可能性が高くなる。特に、増加判定数としている場合には、データ数が多くなっている分、増加判定数の間に時間差が変動する可能性が高くなる。よって、混信により障害物を誤判定してしまうことを、より抑制できる。

　＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

　第２実施形態では、運転支援システム１００は、図５に示すように、４つの超音波センサ１０Ａ～１０Ｄを備える。これら４つの超音波センサ１０Ａ～１０Ｄの構成は、いずれも、第１実施形態の超音波センサ１０と同じである。

　４つの超音波センサ１０Ａ～１０Ｄは、図６に示すように、いずれも、車両Ｃの一方の端面、すなわち、前端面あるいは後端面に備えられる。ここでは、超音波センサ１０Ａ、１０Ｂは、車両Ｃの端面の直線部分に配置され、超音波センサ１０Ｃ、１０Ｄは、それぞれ、車両Ｃのコーナー部に配置されているとする。

　なお、４つの超音波センサ１０が車両Ｃの両端面にそれぞれ備えられていてもよい。４つの超音波センサ１０が車両Ｃの両端面にそれぞれ備えられている場合、一方の端面に備えられている４つの超音波センサ１０に対する制御と、他方の端面に備えられている４つの超音波センサ１０に対する制御は同じである。したがって、説明の便宜上、本実施形態では、４つの超音波センサ１０が車両Ｃの一方の端面に備えられているとする。

　第２実施形態でも、ＥＣＵ２０は、図３の処理を実行する。ただし、以下に説明する部分は、第１実施形態と異なる処理を行う。ステップＳ２０では、送信タイミングとなったか否かを判断する。４つの超音波センサ１０Ａ～１０Ｄを備えている第２実施形態では、それら４つの超音波センサ１０Ａ～１０Ｄを順次用いて超音波の送受信を行う。図７に、第２実施形態における１回分の送受信周期の構成を例示している。図７において、Ｔ_Ａ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_Ｃ、Ｔ_Ｄは、それぞれ、超音波センサ１０Ａ～１０Ｄの送受信期間を示している。

　各送受信期間Ｔ_Ａ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_Ｃ、Ｔ_Ｄは、観測期間Ｔ_Ａ１、Ｔ_Ｂ１、Ｔ_Ｃ１、Ｔ_Ｄ１を期間の最初に含んでおり、その観測期間Ｔ_Ａ１、Ｔ_Ｂ１、Ｔ_Ｃ１、Ｔ_Ｄ１の経過後に送信波を送信する。したがって、各観測期間Ｔ_Ａ１、Ｔ_Ｂ１、Ｔ_Ｃ１、Ｔ_Ｄ１は、どの超音波センサ１０Ａ～１０Ｄも、送信波を送信していない。また、Δｔは待ち時間である。なお、図７に例示した送受信周期の構成とは異なり、超音波センサ１０Ｃ、１０Ｄは同時に超音波を送受信するようにしてもよい。

　第２実施形態におけるステップＳ２０では、図７に例示したような予め設定された送受信周期に従い、各超音波センサ１０Ａ～１０Ｄの送信タイミングを判断する。

　また、ステップＳ２８では混信波を検出した超音波センサ１０に加えて、その超音波センサ１０に隣接する超音波センサ１０についても、観測フラグをＯＮとし、かつ、ＯＮ時間をリセットする。たとえば、超音波センサ１０Ａが混信波を検出した場合、超音波センサ１０Ａに加えて、超音波センサ１０Ｃ、１０Ｂについても、観測フラグをＯＮとし、かつ、ＯＮ時間をリセットする。その他のステップの処理は第１実施形態と同じである。

　（第２実施形態の効果）
　この第２実施形態では、混信波を検出した超音波センサ１０に加えて、その超音波センサ１０に隣接する超音波センサ１０についても、観測フラグをＯＮとし、かつ、ＯＮ時間をリセットする。これにより、混信波を検出した超音波センサ１０に加えて、その超音波センサ１０に隣接する超音波センサ１０についても、ＯＮ時間の間、判定データ数が増加判定数となる。

　混信波を検出した超音波センサ１０に隣接する超音波センサ１０も、今後、混信が生じる可能性が高い。したがって、第２実施形態のようにすれば、混信波を検出した超音波センサ１０に隣接する超音波センサ１０についても、障害物が存在すると誤判定してしまうことが抑制される。

　以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

　＜変形例１＞
　たとえば、第２実施形態のように、車両Ｃの一方の端面に複数の超音波センサ１０Ａ～１０Ｄを備えている場合において、それら複数の超音波センサ１０Ａ～１０Ｄの少なくとも一つが混信波を検出した場合、以下のようにしてもよい。すなわち、それら複数の超音波センサ１０Ａ～１０Ｄの全部に対して、観測フラグをＯＮとし、かつ、ＯＮ時間をリセットしてもよい。これにより、全部の超音波センサ１０Ａ～１０Ｄに対する判定データ数が、ＯＮ時間の間、増加判定数となる。

　＜変形例２＞
　前述の実施形態では、受信信号レベルが物体検出閾値以上であって、かつ、受信信号レベルが物体検出閾値を超えている時間が、送信波の送信時間に近似している場合に、混信波を検出したとしていた。しかし、受信信号レベルが物体検出閾値を超えている期間を条件とせず、受信信号レベルが物体検出閾値以上であれば、混信波を検出したとしてもよい。

　＜変形例３＞
　障害物を検出したと判定した場合に、ブザー３０を吹鳴させることに代えて、あるいは、ブザー３０を吹鳴させることに加えて、車両を減速あるいは停止させる制御を行ってもよい。

　＜変形例４＞
　送信波を送信する超音波センサ１０に隣接する超音波センサ１０が、超音波の受信のみを行なって検知距離を算出するようにしてもよい。たとえば、図６の配置において、超音波センサ１０Ａが送信波を送信した後、超音波センサ１０Ａに加えて、超音波センサ１０Ｃ、１０Ｂが、超音波センサ１０Ａと同じ期間、受信波を受信して検知距離を算出する。この場合、送信波を送信する超音波センサに加えて、受信のみを行う超音波センサ１０も、観測期間の間、受信信号を観測して、観測結果をＥＣＵ２０に通知するようにしてもよい。

　＜変形例５、６＞
　図４のステップＳ５４を省略してもよい（変形例５）。また、ステップＳ５６、Ｓ５８を省略してもよい（変形例６）。

　＜変形例７＞
　前述の実施形態では、超音波センサ１０が距離算出部１５を備えていたが、距離算出部１５をＥＣＵ２０が備えていてもよい。すなわち、検知距離をＥＣＵ２０が算出してもよい。

　検知距離をＥＣＵ２０が算出する場合、超音波センサ１０は、前述の時間差までを算出し、この時間差をＥＣＵ２０に送信する。そして、ＥＣＵ２０が、時間差に音速を乗じた値の１／２を計算して検知距離とする。

　あるいは、時間差もＥＣＵ２０が算出してもよい。この場合、超音波センサ１０は、物体検出閾値以上の反射波を受信したことをＥＣＵ２０に送信する。超音波センサ１０の送受信部１１が送信波を送信した時点は、その超音波センサ１０から送信波を送信したことを取得してもよいし、ＥＣＵ２０が超音波センサ１０に送信指示信号を出力した時点としてもよい。

　ここで、この出願に記載されるフローチャート、あるいは、フローチャートの処理は、複数のセクション（あるいはステップと言及される）から構成され、各セクションは、たとえば、Ｓ２と表現される。さらに、各セクションは、複数のサブセクションに分割されることができる、一方、複数のセクションが合わさって一つのセクションにすることも可能である。さらに、このように構成される各セクションは、デバイス、モジュール、ミーンズとして言及されることができる。

　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims

　車両に搭載され、
　超音波である送信波を繰り返し送信し、かつ、外部から入力される超音波を受信する送受信部（１１）と、
　前記送受信部から前記送信波を送信させる送信制御部（１４）と、
　前記送受信部が受信する超音波である受信波の信号レベルを検出する受信回路部（１３）と、
　前記送受信部が前記送信波を送信した時点と、前記受信回路部が検出する前記受信波の信号レベルから定まる受信波受信時点との時間差に基づいて、前記送信波を反射した物体までの距離を逐次算出する距離算出部（１５）と、
　前記距離算出部が算出した前記物体までの距離を記憶する記憶部（２２）と、
　前記記憶部に記憶された前記物体までの距離と、今回、前記距離算出部が算出した前記物体までの距離とに基づいて、前記物体が障害物であるか否かを判定する障害物判定部（２６）と、
　前記送信制御部が前記送受信部から前記送信波を送信させる前に、前記受信回路部が検出する前記受信波の前記信号レベルを観測する受信レベル観測部（１６）とを備え、
　前記障害物判定部は、前記受信レベル観測部が観測した前記受信波の前記信号レベルが所定閾値を超えた場合に、所定期間の間、前記物体が前記障害物であるか否かの判定に用いる前記物体までの距離のデータ数である第一判定データ数を、前記受信波の前記信号レベルが前記所定閾値を超えていない場合の第二判定データ数よりも多い増加判定数とする障害物検出装置。
　請求項１において、
　前記障害物判定部は、今回、前記距離算出部が算出した前記物体までの距離が、予め設定された近距離閾値以下である場合に、前記第一判定データ数を、前記受信波の前記信号レベルが前記所定閾値を超えていない場合に用いる前記第二判定データ数である通常時判定数とする障害物検出装置。
　請求項１または２において、
　前記車両の車速を取得する車速取得部（２４）をさらに備え、
　前記障害物判定部は、前記車速取得部が取得した前記車速に基づいて前記車両が走行中か否かを判断し、前記車両が走行中であると判断した場合に、前記第一判定データ数を、前記受信波の前記信号レベルが前記所定閾値を超えていない場合に用いる前記第二判定データ数である通常時判定数とする障害物検出装置。
　請求項１～３のいずれか１項において、
　前記障害物判定部は、前記受信レベル観測部が観測した前記受信波の前記信号レベルが前記所定閾値を超えても、前記信号レベルが前記所定閾値を超えている時間間隔が、前記送受信部が送信する前記送信波の送信時間間隔と近似していないと判断した場合に、前記第一判定データ数を、前記受信波の前記信号レベルが前記所定閾値を超えていない場合に用いる前記第二判定データ数である通常時判定数とする障害物検出装置。
　請求項１～４のいずれか１項において、
　前記送信制御部が前記送信波を送信させる送信タイミングを制御し、かつ、前記送信タイミングの周期を逐次変更する送信タイミング制御部（２５）をさらに備える障害物検出装置。
　請求項１～５のいずれか１項において、
　前記送受信部、前記送信制御部、前記受信回路部は、複数の超音波センサ（１０）の各々に備えられ、
　前記受信レベル観測部は、複数の前記超音波センサの前記受信回路部が検出する前記受信波の前記信号レベルをそれぞれ観測し、
　前記障害物判定部は、前記所定閾値を超えた前記信号レベルを検出した一つの前記複数の超音波センサ、および、前記一つの複数の超音波センサに隣接する他の一つの前記複数の超音波センサに対する前記第一判定データ数を、所定期間の間、前記増加判定数とする障害物検出装置。
　請求項６において、
　前記障害物判定部は、前記所定閾値を超えた前記信号レベルを検出した少なくとも一つの前記複数の超音波センサに基づいて定まる前記複数の超音波センサに対する前記第一判定データ数を、所定期間の間、前記増加判定数とする障害物検出装置。
　請求項６において、
　二つ以上の前記複数の超音波センサを、前記車両の一方の端面に備え、
　前記障害物判定部は、前記車両の一方の端面に備えられた前記二つ以上の前記複数の超音波センサの少なくとも一つが前記所定閾値を超えた場合に、前記車両の一方の端面に備えられた全部の前記二つ以上の前記複数の超音波センサに対する前記第一判定データ数を、所定期間の間、前記増加判定数とする障害物検出装置。
　請求項１～８のいずれか１項において、
　前記送受信部が受信する前記超音波は、前記送信波が前記物体で反射して生じた反射波を含む障害物検出装置。