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公開番号2025040292
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2023147120
出願日2023-09-11
発明の名称物体検知装置
出願人株式会社SOKEN,株式会社デンソー
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類G01S 7/526 20060101AFI20250314BHJP(測定;試験)
要約【課題】物体の検知精度を向上させることができる物体検知装置を提供すること。
【解決手段】
物体検知装置は、送信信号に応じた超音波を送信する送信部40Aと、反射波に応じた受信信号を出力する受信部40Bと、受信信号の振幅信号を生成する振幅信号生成部63と、振幅信号から振幅特徴を検出し、振幅特徴情報を出力する振幅特徴検出部64と、受信信号の位相と送信信号に対応した基準信号の位相との位相差信号を生成する位相差信号生成部61と、位相差信号から位相差特徴を検出し、位相差特徴情報を出力する位相特徴検出部62と、振幅特徴情報および位相差特徴情報に基づいて、物体の存在の有無を判定する物体判定部7と、を備える。物体判定部は、振幅特徴情報から反射波を受信した時間を検出し、位相差特徴情報から反射を受信した時間を含む所定時間範囲の位相差のばらつきを算出し、算出した位相差のばらつきに基づいて物体の存在の有無を判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
超音波の送受信によって物体を検知する物体検知装置であって、
送信信号に応じた超音波を送信する送信部（４０Ａ）と、
前記物体で反射された反射波を受信して、前記反射波に応じた受信信号を出力する受信部（４０Ｂ）と、
前記受信信号の振幅信号を生成する振幅信号生成部（６３）と、
前記振幅信号から時間変化に対する特徴的な振幅を振幅特徴として検出し、前記振幅特徴に関する情報である振幅特徴情報を出力する振幅特徴検出部（６４）と、
前記受信信号の位相と前記送信信号に対応した基準信号の位相との位相差信号を生成する位相差信号生成部（６１）と、
前記位相差信号から時間変化に対する位相差変化を位相差特徴として検出し、前記位相差特徴に関する情報である位相差特徴情報を出力する位相特徴検出部（６２）と、
前記振幅特徴情報および前記位相差特徴情報に基づいて、前記物体の存在の有無を判定する物体判定部（７）と、を備え、
前記物体判定部は、前記振幅特徴情報から前記反射波を受信した時間を検出するとともに、前記位相差特徴情報から前記反射を受信した時間を含む所定時間範囲の位相差のばらつきを算出し、算出した前記位相差のばらつきに基づいて前記物体の存在の有無を判定する物体検知装置。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記物体判定部は、前記所定時間範囲の前記位相差のばらつきを、前記所定時間範囲の位相差の分散、前記所定時間範囲の位相差の標準偏差、前記所定時間範囲の位相差の変化の大きさの積算値、前記所定時間範囲の位相差の最大値と最小値との差、前記所定時間範囲の位相差の平方和のいずれかを求めることで算出する請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項３】
前記所定時間範囲は、前記振幅信号の大きさが極大点となる時点を中心とした所定範囲、前記振幅信号の大きさが所定閾値を超えた時点を始点とした所定範囲、前記振幅信号の時間変化に対する変化量の大きさが所定閾値を超えた時点を始点とした所定範囲のいずれかの範囲である請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項４】
前記物体判定部は、前記反射波が、検知対象である前記物体からの反射波であるか非検知対象物からの反射波であるかを判定するための判定閾値を記憶しており、算出した前記位相差のばらつきが前記判定閾値より小さい場合、前記反射波が、前記物体からの反射波であると判定する請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項５】
前記物体判定部は、前記物体および前記非検知対象物の少なくとも一方を特定するための前記判定閾値を複数記憶しており、前記位相差のばらつきおよび複数の前記判定閾値に基づいて前記物体および前記非検知対象物を特定する請求項４に記載の物体検知装置。
【請求項６】
前記送信信号は、時間経過とともに位相および周波数が変化しない無変調信号である請求項１ないし５のいずれか１つに記載の物体検知装置。
【請求項７】
前記送信信号は、時間経過とともに位相および周波数の少なくともどちらか一方が変化する変調信号である請求項１ないし５のいずれか１つに記載の物体検知装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、物体検知装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、超音波ソナーと、車両周辺の路面を撮像する車載カメラと、撮像画像に基づいて路面状態を判断する路面状態判断部と、車両周辺に存在する障害物を検知する障害物検知部とを備えた車両周辺監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載の車両周辺監視装置は、撮像画像に基づいて路面状態判断部が路面状態を判断し、超音波ソナーの反射波から路面による反射波を取り除くための閾値パターンを路面状態に応じて決定する。これにより、車両周辺監視装置は、超音波ソナーが受信する反射波から比較的反射強度が小さい路面からの反射波を取り除くことができる。
【０００４】
そして、車両周辺監視装置は、超音波ソナーが受信する反射波の強度が閾値パターンの閾値を超える場合、当該反射波に基づいて障害物を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１１－１１２４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、検知する対象が、高さが比較的小さい低背物である場合、低背物によって反射される反射波の反射強度は、小さくなる傾向がある。このため、低背物によって反射される反射波の反射強度は、路面によって反射される反射波の反射強度と同程度となる場合がある。したがって、路面による反射波を取り除くための閾値を用いて物体を検知すると、物体が低背物である場合、この低背物の物体を検知することができない虞がある。
【０００７】
このように、閾値によって物体の存在の有無を判定する方法では、物体の検知精度が低下する虞がある。
【０００８】
本開示は、上記点に鑑みて、物体の検知精度を向上させることができる物体検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の１つの観点によれば、
超音波の送受信によって物体を検知する物体検知装置は、
送信信号に応じた超音波を送信する送信部（４０Ａ）と、
物体で反射された反射波を受信して、反射波に応じた受信信号を出力する受信部（４０Ｂ）と、
受信信号の振幅信号を生成する振幅信号生成部（６３）と、
振幅信号から時間変化に対する特徴的な振幅を振幅特徴として検出し、振幅特徴に関する情報である振幅特徴情報を出力する振幅特徴検出部（６４）と、
受信信号の位相と送信信号に対応した基準信号の位相との位相差信号を生成する位相差信号生成部（６１）と、
位相差信号から時間変化に対する位相差変化を位相差特徴として検出し、位相差特徴に関する情報である位相差特徴情報を出力する位相特徴検出部（６２）と、
振幅特徴情報および位相差特徴情報に基づいて、物体の存在の有無を判定する物体判定部（７）と、を備え、
物体判定部は、振幅特徴情報から反射波を受信した時間を検出するとともに、位相差特徴情報から反射を受信した時間を含む所定時間範囲の位相差のばらつきを算出し、算出した位相差のばらつきに基づいて物体の存在の有無を判定する。
【００１０】
ところで、物体検知装置が反射波を受信する場合、当該反射波は、検知対象である物体からの反射波である場合に加えて、非検知対象物からの反射波に起因する場合がある。そして、発明者らの鋭意検討によれば、反射波が、検知対象である物体からの反射波である場合と非検知対象物からの反射波である場合とで、位相差のばらつきに違いがあることが分かった。
（【００１１】以降は省略されています）

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