特許ウォッチ

公開番号2025050362
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023159116
出願日2023-09-22
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 15/04 20060101AFI20250327BHJP(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、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、受信信号から超音波の送信時間の経過と振幅の変化とを示す振幅信号を生成する振幅信号生成部6と、物体の存在の有無を判定するための所定の閾値である判定閾値を設定する閾値設定部7と、振幅信号および判定閾値に基づいて、物体の存在の有無を判定する物体判定部8と、を有する超音波センサ2を備える。閾値設定部は、振幅信号の送信時間の領域を、振幅信号における振幅の変動量が大きい側の第1領域と振幅の変動量が小さい側の第2領域とに区分けする境界BDを設定し、第1閾値を第1領域における振幅信号の大きさに基づいて設定するとともに、第2閾値を第2領域における振幅信号の大きさに基づいて設定する。
【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、
送信信号に応じた前記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、前記受信信号から前記超音波の送信時間の経過と振幅の変化とを示す振幅信号を生成する振幅信号生成部（６）と、前記物体の存在の有無を判定するための所定の閾値である判定閾値を設定する閾値設定部（７）と、前記振幅信号および前記判定閾値に基づいて、前記物体の存在の有無を判定する物体判定部（８）と、を有する超音波センサ（２）を備え、
前記閾値設定部は、前記振幅信号の前記送信時間の領域を、前記振幅信号における振幅の変動量が大きい側の第１領域と振幅の変動量が小さい側の第２領域とに区分けする境界（Ｂ）を設定し、前記第１領域の前記判定閾値である第１閾値を、前記第１領域における前記振幅信号の振幅の大きさに基づいて設定するとともに、前記第２領域の前記判定閾値である第２閾値を、前記第２領域における前記振幅信号の振幅の大きさに基づいて設定する物体検知装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記閾値設定部は、前記第１閾値および前記第２閾値のうちの少なくとも一方を、前記受信部が前記反射波を受信する度に設定する請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項３】
前記閾値設定部は、前記振幅信号に対して所定時間幅毎の平均値を求める平滑化処理によって平滑後信号を求め、求めた前記平滑後信号の変動量に基づいて前記境界を設定する請求項２に記載の物体検知装置。
【請求項４】
前記閾値設定部は、前記超音波センサの姿勢および前記送信部が送信する前記超音波の指向性に基づいて前記境界を設定する請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項５】
前記閾値設定部は、前記第１閾値を、前記第１領域の前記振幅信号の大きさおよび所定の第１係数を用いて求めるとともに、前記第２閾値を、前記第２領域の前記振幅信号の大きさおよび前記第１係数とは異なる第２係数を用いて求め、
前記第２係数は、前記第２閾値が前記第２領域の前記振幅信号の平均値の大きさより大きくなる大きさで設定され、
前記第１係数は、前記第１閾値が前記第１領域の前記振幅信号の平均値の大きさより大きくなる値で設定されるとともに、前記第１閾値と前記第１領域における前記振幅信号の大きさとの差が、前記第２閾値と前記第２領域における前記振幅信号の大きさとの差より大きくなる大きさで設定されている請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項６】
前記超音波センサは、走行路の路面を走行する移動体に設けられ、
前記閾値設定部は、前記振幅信号の領域を、前記振幅信号における前記超音波センサから前記路面までの距離が近い側の領域が前記第１領域であって、前記振幅信号における前記超音波センサから前記路面までの距離が遠い側の領域が前記第２領域となるように前記境界を設定する請求項５に記載の物体検知装置。
【請求項７】
前記超音波センサは、前記超音波が伝搬する周囲温度の情報を取得する温度取得部（６）を有し、
前記閾値設定部は、前記周囲温度が所定の判定温度以上である場合、前記第２閾値を前記第２領域における前記振幅信号の大きさに基づいて設定し、前記周囲温度が前記判定温度より低い場合、前記第２閾値を、前記周囲温度が前記判定温度以上である場合に設定する前記第２閾値より大きくなる大きさで設定する請求項６に記載の物体検知装置。
【請求項８】
前記閾値設定部は、前記第２閾値と前記第２領域における前記振幅信号の大きさとの差が前記第１閾値と前記第１領域における前記振幅信号の大きさとの差に近づくように前記第２閾値を設定する請求項７に記載の物体検知装置。
【請求項９】
前記超音波センサは、前記路面の傾斜の情報を取得する傾斜情報取得部（６）を有し、
前記閾値設定部は、前記路面が下方に傾斜している場合、前記路面が上方に傾斜している場合に比較して前記第１領域を大きく設定するとともに、前記第２領域を小さく設定し、前記路面が上方に傾斜している場合、前記路面が下方に傾斜している場合に比較して前記第２領域を小さく設定するとともに、前記第２領域を大きく設定する請求項６に記載の物体検知装置。
【請求項１０】
前記閾値設定部は、前記路面が下方に傾斜している場合、前記振幅信号の全領域を前記第１領域に設定し、前記路面が上方に傾斜している場合、前記振幅信号の全領域を前記第２領域に設定する請求項９に記載の物体検知装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、送受波部から探査波を送受信するとともに、受信する探査波の反射波に含まれる路面反射のノイズを除去して探査波の照射範囲に存在する物体を検知する物体検知装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この物体検知装置は、受信回路部が出力する信号に対してローパスフィルタ部が信号処理した信号および基準設定部が出力する暗ノイズレベルの基準値に基づいて、物体の有無を判定するための物体判定閾値を算出する。そして、この物体検知装置は、受信回路部からの出力のピーク値がこの物体判定閾値を超えたと判定すると、探査波の照射範囲に物体が有ると判定する。このように、ローパスフィルタ部が信号処理した信号および基準値に基づいて算出される物体判定閾値を用いて物体の有無を判定することで、特許文献１に記載の物体検知装置は、物体の有無を判定する際の路面反射のノイズの影響を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－５９７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の物体検知装置では、物体の有無を判定する際に用いられる物体判定閾値は、受信回路部が出力する信号に基づく出力信号に対して一定の暗ノイズレベルの基準値が加算されて算出される。
【０００５】
しかしながら、路面反射のノイズと暗ノイズとでは、ノイズの変動量が異なる。このため、出力信号に一定の基準値を加算して物体の有無を判定するための判定閾値を設定すると、判定閾値を路面反射のノイズおよび暗ノイズそれぞれの変動量に応じて設定することができない。
【０００６】
例えば、出力信号に、変動量が互いに異なる２つのノイズが存在する場合、ノイズの変動量が大きい側に対応させて判定閾値を設定すると、ノイズの変動量が小さい側に判定閾値を対応させることが難しい。また、ノイズの変動量が小さい側に対応させて判定閾値を設定すると、ノイズの変動量が大きい側に判定閾値を対応させることが難しい。このため、出力信号に一定の基準値を加算して設定した判定閾値に基づいて物体の有無を判定すると、物体検知装置は、物体の誤検知または物体の未検知をする虞がある。
【０００７】
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】
【０００８】
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、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、受信信号から超音波の送信時間の経過と振幅の変化とを示す振幅信号を生成する振幅信号生成部（６）と、物体の存在の有無を判定するための所定の閾値である判定閾値を設定する閾値設定部（７）と、振幅信号および判定閾値に基づいて、物体の存在の有無を判定する物体判定部（８）と、を有する超音波センサ（２）を備え、
閾値設定部は、振幅信号の送信時間の領域を、振幅信号における振幅の変動量が大きい側の第１領域と振幅の変動量が小さい側の第２領域とに区分けする境界（Ｂ）を設定し、第１領域の判定閾値である第１閾値を、第１領域における振幅信号の振幅の大きさに基づいて設定するとともに、第２領域の判定閾値である第２閾値を、第２領域における振幅信号の振幅の大きさに基づいて設定する。
【０００９】
振幅信号に発生するノイズには、互いの変動量が異なる２つのノイズが、超音波センサからの距離が異なる位置に存在する場合がある。このため、第１閾値を第１領域の振幅信号の振幅の大きさに基づいて設定するとともに、第２閾値を第２領域の振幅信号の振幅の大きさに基づいて設定することで、判定閾値を第１領域および第２領域それぞれの領域のノイズの変動量に対応させることができる。したがって、物体の誤検知または物体の未検知を抑制することができ、物体検知装置における物体の検知精度を向上させることができる。
【００１０】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許