JP6748569B2 - Object detection device - Google Patents
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Description
本発明は、超音波センサを用いて物体を検知する物体検知装置に関する。 The present invention relates to an object detection device that detects an object using an ultrasonic sensor.
従来、超音波センサを移動体に搭載して、移動体の周囲に存在する物体を検知するとともに、その検知結果に基づいて移動体の走行安全性を向上させるための各種制御、例えば運転者に対して報知したり、制動装置を作動させたりすることが行われている。 Conventionally, an ultrasonic sensor is mounted on a moving body to detect an object existing around the moving body, and various controls for improving traveling safety of the moving body based on the detection result, for example, to a driver. In addition, notifications are made and the braking device is operated.
超音波センサによる物体検知は一般に、送受波部で受信した受信波を包絡線検波し、検知閾値を超えたときに移動体の周囲に物体有りと判定することにより行われる(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、超音波送信停止後の残響時間と周波数解析の結果に基づいて、氷結異常、断線異常及び正常のいずれの状態であるかを検出することが開示されている。これにより、異常が生じた場合に氷結と断線とを区別し、より緻密な異常判定を行うことを可能にしている。 The object detection by the ultrasonic sensor is generally performed by performing envelope detection on the received wave received by the wave transmission/reception unit and determining that there is an object around the moving body when the detection threshold is exceeded (for example, Patent Document 1). reference). Patent Document 1 discloses detecting whether the state is an icing abnormality, a disconnection abnormality, or a normal state, based on the reverberation time after the ultrasonic wave transmission is stopped and the result of frequency analysis. As a result, when an abnormality occurs, it is possible to distinguish between icing and disconnection and perform a more precise abnormality determination.
超音波センサにおいて、探査波の送信及び反射波の受信を行う送受波部に水や汚れ等の異物が付着している場合、感度が低下し、物体での反射であるにも関わらず反射波が検知閾値に対して小さくなることがある。かかる場合、検知漏れが発生し、適切な運転支援制御を実施できないことが懸念される。その一方で、検知閾値を低めに設定すると、センサ表面に異物が付着していない場合に、路面反射等によるノイズに基づき物体有りと不要検知してしまい、運転支援制御の不要作動を引き起こすことが懸念される。 In the ultrasonic sensor, when foreign matter such as water or dirt adheres to the wave transmitting/receiving part that transmits the exploration wave and receives the reflected wave, the sensitivity decreases and the reflected wave is reflected even though it is reflected by the object. May be smaller than the detection threshold. In such a case, there is a concern that detection omission may occur and appropriate driving support control may not be performed. On the other hand, if the detection threshold is set to a low value, when foreign matter does not adhere to the sensor surface, it is unnecessary to detect the presence of an object based on noise due to road surface reflection and the like, which may cause unnecessary operation of driving assistance control. I'm worried.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、反射波に基づく物体検知性能の向上と、物体の不要検知の抑制との両立を図ることができる物体検知装置を提供することを一つの目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an object detection device capable of achieving both improvement in object detection performance based on reflected waves and suppression of unnecessary detection of an object. And
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。 The present invention adopts the following means in order to solve the above problems.
本発明は、振動子から超音波を送信し前記振動子の振動に伴い受波信号を生成する超音波センサ(20)を用い、前記超音波センサで受信した反射波に基づいて、移動体(10)の周囲に存在する物体を検知する物体検知装置に関する。第1の構成は、前記振動子から前記超音波が送信された後の残響のうなり状態を検出するうなり検出部と、前記反射波の振幅と検知閾値との比較に基づいて前記物体を検知する物体検知部と、前記うなり検出部による前記うなり状態の検出結果に基づいて前記検知閾値を可変に設定する閾値設定部と、を備えることを特徴とする。 The present invention uses an ultrasonic sensor (20) that transmits an ultrasonic wave from a vibrator and generates a received signal according to the vibration of the vibrator, and based on a reflected wave received by the ultrasonic sensor, a moving body ( The present invention relates to an object detection device for detecting an object existing around 10). The first configuration detects the object based on a beat detection unit that detects a beat state of reverberation after the ultrasonic wave is transmitted from the transducer, and a comparison between an amplitude of the reflected wave and a detection threshold value. An object detection unit and a threshold value setting unit that variably sets the detection threshold value based on a detection result of the beat state by the beat detection unit.
センサ表面(具体的には、探査波の送信及び反射波の受信を行う送受波部)に異物が付着している場合、センサ表面に異物が付着していない正常時との間で残響の振動特性に違いが現れ、残響波形が正常時の状態からずれた場合には、送受波部に付着物が存在していることが推定される。この点に鑑み、上記構成では、残響のうなり状態を検出し、その検出したうなり状態に基づいて、反射波に基づき物体の有無を判定するための検知閾値を可変に設定する構成とした。こうした構成によれば、感度に応じた検知閾値を用いて、反射波に基づく物体検知を行うことができる。その結果、反射波に基づく物体検知性能の向上と、物体の不要検知の抑制との両立を図ることができる。 When foreign matter adheres to the sensor surface (specifically, the transmitting/receiving part that transmits the exploration wave and receives the reflected wave), the reverberation vibration occurs between the sensor surface and the normal time when the foreign matter does not adhere to the sensor surface. If a difference in characteristics appears and the reverberation waveform deviates from the normal state, it is estimated that there is an adhering substance in the transmitting/receiving unit. In view of this point, in the above-described configuration, the reverberation beat state is detected, and the detection threshold for determining the presence or absence of an object based on the reflected wave is variably set based on the detected beat state. With such a configuration, it is possible to detect an object based on a reflected wave by using a detection threshold value according to the sensitivity. As a result, both improvement of the object detection performance based on the reflected wave and suppression of unnecessary detection of the object can be achieved.
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, the same or equivalent portions are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description of the portions having the same reference numeral is cited.
(第1実施形態)
本実施形態の物体検知システムは、移動体としての車両に搭載されている。図1に示す物体検知システムは、車両10に搭載された超音波センサ30の測距結果を用いて、車両10の周囲に存在する物体(例えば、他の車両や道路構造物等)を検知する。
(First embodiment)
The object detection system of this embodiment is mounted on a vehicle as a moving body. The object detection system shown in FIG. 1 detects an object (for example, another vehicle or road structure) existing around the
超音波センサ30は、超音波を探査波として送信し、探査波が周囲の物体で反射した反射波を受信することにより、車両周囲に存在する物体の有無や物体までの距離を検出するセンサである。超音波センサ30は、車両10の運転支援制御(例えば、衝突回避制御等)を実施する運転支援ECU40と通信可能に接続されており、運転支援ECU40からの指令に基づいて物体検知情報を出力する。物体検知情報には、車両10の周囲に存在する物体の位置や距離、方位に関する情報が含まれている。
The
超音波センサ30は、送受波部21と、物体検知装置としての検知ECU20とを備えている。送受波部21は振動子を有し、1個の振動子が送波と受波とを兼用する構成となっている。送受波部21は、例えば車両10の前部及び後部のバンパに配置されている。
The
検知ECU20は、送波部22、受波部23及び制御部24を備えており、これらにより送受波機能を実現する。送波部22は、超音波領域の所定周波数の正弦波をパルス変調することによりパルス信号を生成して送受波部21に出力し、送受波部21から所定の送信周期で振動子を振動させ、探査波として超音波を出力させる。受波部23は、振動子の振動を電気信号に変換し、受波信号として波形処理部25に出力する。
The
制御部24は、運転支援ECU40からの指令に基づいて、送波部22及び受波部23に対して送受波の指令信号を出力するとともに、反射波に基づき認識した物体検知情報を運転支援ECU40に出力する。検知ECU20は、波形処理部25、振幅計測部26及び周波数計測部27を更に備えており、制御部24と共に、物体検知情報を生成する機能を実現する。
The
波形処理部25は、波形処理として、受波信号に対してフィルタ処理及び増幅処理を行い、包絡線検波回路にて包絡線を検波する。振幅計測部26は、受信波(残響及び反射波を含む。)の振幅値を計測する。本実施形態では、振幅値の上限値が定められており、振幅値がその上限値よりも大きい場合には、振幅値が上限値Amaxで固定される。周波数計測部27は、受信波の周波数を計測する。例えば、電圧が正の値から負の値へ変化する点をゼロクロス点とし、そのゼロクロス点間の時間の逆数を周波数とする。
As the waveform processing, the
図2を参照して、超音波センサ30の送波及び受波の一連の流れについて説明する。図2の横軸は時間であり、縦軸は振幅値Aである。図2では包絡線検波した波形で表している。
With reference to FIG. 2, a series of flow of wave transmission and wave reception of the
送波部22は、制御部24からの制御指令に応じて、時刻t10から時刻t11までの間、パルス信号を送受波部21に出力する。これにより、送受波部21の振動子が振動し、所定周波数の超音波が送受波部21から送信される(時刻t10〜t11)。送波終了の時刻t11以降の期間(t11〜t12)では、送信波の残響が生じる。残響は、送波のための振動停止後において振動子の機械的な慣性振動が継続することにより発生する。
The
時刻t10から時刻t11の期間に送信された超音波が、車両周囲に存在する物体で反射し、反射波として送受波部21に受波されると、物体との距離に応じた時刻(図2では時刻t13)で振幅値Aが増大する。制御部24は、このときの反射波の振幅値Aと振幅閾値Athとを比較し、振幅値Aが振幅閾値Athよりも大きいことにより物体有りと判定する。車両10と物体との距離が短いほど、反射波はより早い時刻に現れる。
When the ultrasonic wave transmitted during the period from time t10 to time t11 is reflected by an object existing around the vehicle and received by the wave transmitting/receiving
振幅閾値Athは、受波信号に基づき算出した振幅との比較に用いられる閾値であり、本実施形態では、残響の終了判定、すなわち、受波信号を反射波に基づく信号として取得する際の開始判定に用いる残響閾値Athaと、反射波により物体を検知する物体検知判定に用いる反射波閾値Athbとが設けられている。検知ECU20は、送波終了後に、受信波の振幅値Aと残響閾値Athaとの比較結果に基づいて残響が終了したことを判定する。残響が終了したと判定されると、反射波の読込開始へ移行する。また、反射波の読込開始への移行に伴い、振幅閾値Athは残響閾値Athaから反射波閾値Athbに切り替えられ、反射波閾値Athbを用いて物体検知が行われる。
The amplitude threshold value Ath is a threshold value used for comparison with the amplitude calculated based on the received signal, and in the present embodiment, the end determination of reverberation, that is, the start when the received signal is acquired as a signal based on the reflected wave. A reverberation threshold Atha used for determination and a reflected wave threshold Athb used for object detection determination that detects an object by a reflected wave are provided. The
具体的には、図2に示すように、送波後の振幅値Aが残響閾値Athaを下回ってから所定のディレイ時間Tyが経過した時点で残響が終了したと判定し(時刻t12)、反射波の読み込みを開始する。残響が終了したと判定されると、振幅閾値Athを残響閾値Athaから反射波閾値Athbへ切り替える。当該切り替えに際し、本実施形態では、振幅閾値Athを残響閾値Athaから反射波閾値Athbへ徐々に低下させ、その後、反射波閾値Athbで一定値とする。時刻t12以降では、反射波の振幅値Aと振幅閾値Athとを比較し、反射波の閾値Aが振幅閾値Athを超えたことに基づき物体の検知有りと判定する。なお、反射波閾値Athbが「検知閾値」に相当する。 Specifically, as shown in FIG. 2, it is determined that the reverberation has ended (time t12) when a predetermined delay time Ty elapses after the amplitude value A after the transmission falls below the reverberation threshold Atha (time t12), and the reflection Start loading waves. When it is determined that the reverberation has ended, the amplitude threshold Ath is switched from the reverberation threshold Atha to the reflected wave threshold Athb. At the time of the switching, in the present embodiment, the amplitude threshold value Ath is gradually decreased from the reverberation threshold value Atha to the reflected wave threshold value Athb, and then the reflected wave threshold value Athb is set to a constant value. After time t12, the amplitude value A of the reflected wave is compared with the amplitude threshold value Ath, and it is determined that an object is detected based on the threshold value A of the reflected wave exceeding the amplitude threshold value Ath. The reflected wave threshold Athb corresponds to the “detection threshold”.
残響部分では、周波数が異なる複数の波が干渉して合成波が生成されることにより「うなり」が発生することがある。すなわち、図2に示すように、時刻t11で送波を終了した以降の残響継続期間において、残響の振幅値Aが増減変動することがある。本システムでは、超音波センサ30の正常時に残響でうなりが発生するように、超音波センサ30内のコイルやコンデンサ等の回路構成が設計されている。したがって、超音波センサ30が物体を正常に検知可能な状態であれば、残響波形は図2に示すような増減変動した波形となる。
In the reverberation part, a "beat" may occur due to a plurality of waves having different frequencies interfering with each other to generate a synthetic wave. That is, as shown in FIG. 2, the reverberation amplitude value A may fluctuate in the reverberation continuation period after the transmission is finished at time t11. In this system, the circuit configuration of the coil, the capacitor, and the like in the
ここで、超音波センサ30の送受波部21に水や汚れ等の異物が付着していると、感度が低下することによって、実際には物体の反射波を受信しているにも関わらず、反射波の振幅値Aが振幅閾値Athに対して小さくなることがある。こうした感度低下による検知漏れをなくすために、振幅閾値Athを小さめに設計することも考えられる。しかしながら、振幅閾値Athを小さめに設計すると、送受波部21に付着物がない正常時に、路面反射等によるノイズによって不要な物体を検知してしまうおそれがある。
Here, if foreign matter such as water or dirt adheres to the wave transmission/
超音波センサ30の送受波部21に異物が付着している場合、残響の振動特性に違いが現れ、残響波形が正常時の状態からずれた場合には、送受波部21に異物が付着していると推定できる。本実施形態では、残響のうなり状態に着目し、残響のうなり状態が正常時と異なる場合には、送受波部21に異物の付着ありとみなし、感度低下を補償するべく、物体が検知されやすくなる側に反射波閾値Athbを変更することとしている。
When foreign matter adheres to the wave transmitting/receiving
具体的には、検知ECU20は、図1に示すように、送信波の残響のうなり状態を検出するうなり検出部28と、うなり検出部28による残響のうなり状態の検出結果に基づいて反射波閾値Athbを可変に設定するとともに、振幅閾値Athを設定する閾値設定部29と、を備えている。制御部24は、閾値設定部29で設定した振幅閾値Athを用いて、反射波に基づく物体検知を行っている。以下、うなり検出部28及び閾値設定部29で行う処理について詳しく説明する。
Specifically, as shown in FIG. 1, the
残響にうなりが発生している場合とそうでない場合とでは、残響の振幅値Aが減少傾向にある期間での振幅値Aの傾きが異なる。具体的には、残響でうなりが発生している場合には、図2に示すように、残響の振幅値Aがゼロに向けて単調減少する期間(以下、「振幅立ち下がり期間Td」という。)での振幅値Aの傾きは比較的急峻である。これに対し、残響でうなりが発生していない場合には、図3に示すように、振幅立ち下がり期間Tdでの振幅値Aの傾きは、うなりが発生している場合に比べて緩やかである。この点に着目し、うなり検出部28は、振幅立ち下がり期間Tdでの振幅値Aの傾きに基づいて残響のうなりの有無を検出する。
The slope of the amplitude value A during the period in which the reverberation amplitude value A tends to decrease differs between when the reverberation has a beat and when it does not. Specifically, when a beat occurs in the reverberation, as shown in FIG. 2, a period in which the amplitude value A of the reverberation monotonously decreases toward zero (hereinafter, referred to as “amplitude falling period Td”). The gradient of the amplitude value A in () is relatively steep. On the other hand, when no beat is generated due to reverberation, as shown in FIG. 3, the slope of the amplitude value A in the amplitude falling period Td is gentler than when the beat is generated. .. Focusing on this point, the
具体的には、うなり検出部28は、図1に示すように、傾き算出部28aとうなり判定部28bとを備える。傾き算出部28aは、残響が継続している期間、より具体的には、探査波の送信後に振幅値Aが残響閾値Athaを下回る前の期間において、振幅立ち下がり期間Tdでの振幅値Aの傾きの絶対値(以下、「立ち下がり傾きα」という。)を算出する。なお、立ち下がり傾きαが「振幅傾き」に相当する。
Specifically, the
うなり判定部28bは、傾き算出部28aで算出した立ち下がり傾きαと、うなり判定値αthとを比較する。そして、立ち下がり傾きαがうなり判定値αth以下の場合、つまり、残響が減衰するときの振幅値Aの低下が緩慢である場合には、残響にうなりは発生していないと判定する。一方、立ち下がり傾きαがうなり判定値αthよりも大きい場合、つまり、残響が減衰するときの振幅値Aの低下が急峻である場合には、残響にうなりが発生していると判定する。うなり検出部28は、残響のうなり状態の検出結果を閾値設定部29に出力する。
The
なお、残響にうなりが発生している場合、図2に示すように、残響が継続している期間内において振幅値Aが増減変動することによって、1回の残響期間内で、残響の振幅値Aが減少傾向にある期間が複数回出現する。うなり検出部28は、振幅値Aが減少する毎に振幅値Aの傾きを算出して都度書き替えることにより、最後の振幅立ち下がりApでの振幅値Aの傾きを認識し、これを立ち下がり傾きαとしてうなり判定を行う。
In addition, when the reverberation has a beat, as shown in FIG. 2, the amplitude value A fluctuates in the period during which the reverberation continues, so that the amplitude value of the reverberation within one reverberation period. A period in which A tends to decrease appears multiple times. The
閾値設定部29は、うなり検出部28から残響のうなり状態の検出結果を入力し、残響のうなり状態に応じて、反射波閾値Athbを可変に設定する。本実施形態の超音波センサ30は、送受波部21に異物が付着していない正常時には、残響でうなりが発生するように設計されており、閾値設定部29は、残響のうなり状態が正常時の状態、つまり残響でうなりが発生している場合には、反射波閾値Athbとして第2閾値Ath2を設定する。また、残響でうなりが発生しておらず、残響のうなり状態が正常時と異なる場合には、反射波閾値Athbとして、第2閾値Ath2よりも小さい第1閾値Ath1(Ath1<Ath2)を設定する。
The threshold
また、閾値設定部29は、残響のうなり状態に応じて設定した反射波閾値Athbと、残響閾値Athaとを用いて振幅閾値Athを設定する。本実施形態では、残響でうなりが発生している場合とそうでない場合とでは、残響の最後の振幅立ち下がりApでの傾きが異なる点を考慮し、残響のうなり状態に応じて、振幅閾値を残響閾値Athaから反射波閾値Athbへ徐変させるときの低下率Bを可変に設定する。なお、低下率Bは、振幅閾値Athの単位時間当たりの変化量であり、正の値で示される。つまり、低下率Bが大きいほど、振幅閾値Athを急峻な傾きで低下させることを意味する。
Further, the threshold
本実施形態では、残響のうなり状態に応じてディレイ時間Tyを可変に設定しており、残響にうなりが発生している場合には、ディレイ時間Tyを第2ディレイ時間Ty2とし、うなりが発生していない場合には、第2ディレイ時間Ty2よりも短い第1ディレイ時間Ty1とする。残響にうなりが発生している場合、振幅値Aが増減変動するため、振幅値Aが振幅閾値Athよりも一旦小さくなった後に、再び振幅閾値Athを超えることが考えられる。また、残響にうなりが発生していない場合には、残響が伸びる分、早めに反射波の読み込み開始に移行することが望ましい。したがって、残響のうなり状態に応じてディレイ時間Tyを設定しておくことにより、残響に基づく物体の誤検知を回避しつつ、近距離物体に対する検知性能を確保するようにしている。 In the present embodiment, the delay time Ty is variably set according to the beat state of the reverberation. When the reverberation causes the beat, the delay time Ty is set to the second delay time Ty2 and the beat occurs. If not, the second delay time Ty2 short has first delay time Ty1 than. When the reverberation has a beat, since the amplitude value A fluctuates up and down, it is possible that the amplitude value A once becomes smaller than the amplitude threshold value Ath and then exceeds the amplitude threshold value Ath again. Further, when the reverberation does not have a beat, it is desirable to move to the start of reading the reflected wave earlier as the reverberation extends. Therefore, by setting the delay time Ty according to the beat state of reverberation, the detection performance for short-distance objects is ensured while avoiding erroneous detection of objects due to reverberation.
具体的には、残響でうなりが発生している場合には、図2に一点鎖線で示すように、探査波の送信後の所定期間では、振幅閾値Athを残響閾値Athaとする。その後、振幅値Aが残響閾値Athaを下回ってから第2ディレイ時間Ty2が経過した時点(t12)で、振幅閾値Athを、第2低下率B2で残響閾値Athaから第2閾値Ath2に向けて徐々に小さくし、その後、第2閾値Ath2で一定値にする。第2閾値Ath2としては、路面反射による反射波に基づき物体有りと検知しない程度に高い振幅値が設定してあり、これにより物体の不要検知を抑制するようにしている。 Specifically, when a beat occurs due to reverberation, the amplitude threshold value Ath is set to the reverberation threshold value Atha in a predetermined period after the transmission of the exploration wave, as indicated by a dashed line in FIG. After that, at a time point (t12) after the second delay time Ty2 has passed since the amplitude value A fell below the reverberation threshold value Atha, the amplitude threshold value Ath is gradually changed from the reverberation threshold value Atha toward the second threshold value Ath2 at the second reduction rate B2. To a constant value with the second threshold value Ath2. As the second threshold value Ath2, a high amplitude value is set so that the presence of an object is not detected based on the reflected wave from the road surface reflection, and thereby unnecessary detection of the object is suppressed.
また、残響でうなりが発生していない場合には、図4に一点鎖線で示すように、探査波の送信後の所定期間では、振幅閾値Athを残響閾値Athaとする。その後、振幅値Aが残響閾値Athaを下回ってから第1ディレイ時間Ty1(Ty1<Ty2)が経過した時点(t21)で、振幅閾値Athを、第1低下率B1で残響閾値Athaから第1閾値Ath1(Ath1<Ath2)に向けて徐々に小さくし、その後、第1閾値Ath1で一定値にする。残響でうなりが発生しておらず、送受波部21に付着物が存在していることが想定される状況では、反射波閾値Athbを低めに設定することにより、物体の検知漏れを抑制するようにしている。
When no beat is generated due to reverberation, the amplitude threshold value Ath is set as the reverberation threshold value Atha in a predetermined period after the transmission of the exploration wave, as indicated by a dashed line in FIG. After that, at a time point (t21) after the first delay time Ty1 (Ty1<Ty2) has passed after the amplitude value A falls below the reverberation threshold value Atha, the amplitude threshold value Ath is changed from the reverberation threshold value Atha to the first threshold value at the first reduction rate B1. The value is gradually decreased toward Ath1 (Ath1<Ath2), and then the first threshold value Ath1 is set to a constant value. In a situation where no beat is generated due to reverberation and it is assumed that there is an adhering matter in the wave transmitting/receiving
閾値設定部29は、設定した振幅閾値Athを制御部24に出力する。なお、超音波センサ30の送受波部21からは、送信周期Tcごとに(例えば、数百ミリ秒間隔で)超音波が送信され、振幅閾値Athは送信周期Tcごとに設定される。制御部24は、振幅計測部26から入力した受信波(残響及び反射波)の振幅と、閾値設定部29から入力した振幅閾値Athとの比較により、残響の終了判定及び物体検知を行う。
The
運転支援ECU40は、CPU、各種メモリ等から構成されたマイコンを主体として構成され、超音波センサ30から取得した物体検知情報に基づいて、車両10の運転支援制御を実施する。運転支援制御としては、車両10が物体に接触しないように車両10の運転者に対して警報音による報知を行ったり、あるいは、物体との接触回避のための制動制御やステアリング制御等の各種制御を行ったりする。また、車両10には、外気温度を検出する外気温センサ41が取り付けられている。
The driving
次に、本実施形態の物体検知装置で実行される処理について、図5〜図7のフローチャートを用いて説明する。図5は、反射波閾値Athbの設定処理の処理手順を示し、図6は、振幅閾値Athの設定処理の処理手順を示し、図7は、反射波による物体検知処理の処理手順を示す。これらの処理は、送受波部21から超音波を送信する旨の送信指令が出力された後に、検知ECU20により所定周期毎に実行される。
Next, the processing executed by the object detection device of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 5 shows the processing procedure of the setting processing of the reflected wave threshold Athb, FIG. 6 shows the processing procedure of the setting processing of the amplitude threshold Ath, and FIG. 7 shows the processing procedure of the object detection processing by the reflected wave. These processes are executed by the
図5において、ステップS101では、残響を受波部23で受信する。ステップS102では、その受信した残響の振幅値Aが振幅閾値Athを下回る前の期間で、振幅値Aの立ち下がり傾きαを算出する。
In FIG. 5, in step S 101, the reverberation is received by the
ステップS103では、立ち下がり傾きαがうなり判定値αthよりも大きいか否かを判定する。立ち下がり傾きαがうなり判定値αthよりも大きい場合には、ステップS104へ進み、反射波閾値Athbとして第2閾値Ath2を設定し、これを記憶部に記憶する。 In step S103, it is determined whether the falling slope α is larger than the beat determination value αth. If the falling slope α is larger than the beat determination value αth, the process proceeds to step S104, the second threshold value Ath2 is set as the reflected wave threshold value Athb, and this is stored in the storage unit.
一方、立ち下がり傾きαがうなり判定値αth以下の場合には、ステップS105へ進み、外気温センサ41によって検出された外気温情報に基づいて、外気温度が所定温度以上変化していないか否かを判定する(温度変化判定部)。ここでは、所定の短時間(例えば数分〜数十分)の間に外気温度が所定温度以上の急激な温度変化がなければ肯定判定される。急激な温度変化が生じる状況は、例えば車両10がガレージやトンネル、屋内駐車場等といったような外部と遮断された空間に進入した場合に生じ得る。
On the other hand, when the falling slope α is less than or equal to the beat determination value αth, the process proceeds to step S105, and based on the outside air temperature information detected by the outside
外気温度が所定温度以上変化していない状況であれば、ステップS105で肯定判定されてステップS106へ進み、反射波閾値Athbとして第1閾値Ath1を設定し、これを記憶部に記憶する。一方、外気温度が所定温度以上変化した状況であれば、ステップS104へ進み、反射波閾値Athbとして第2閾値Ath2を設定する。外気温度が急激に大きく変化した状況の場合、残響のうなりが消失した原因は、送受波部21への異物の付着によるものではなく、超音波センサ30内の回路の温度特性によるものと考えられるためである。
If the outside air temperature has not changed by the predetermined temperature or more, an affirmative decision is made in step S105, the operation proceeds to step S106, the first threshold value Ath1 is set as the reflected wave threshold value Athb, and this is stored in the storage unit. On the other hand, if the outside air temperature has changed by the predetermined temperature or more, the process proceeds to step S104, and the second threshold value Ath2 is set as the reflected wave threshold value Athb. In the case where the outside air temperature changes abruptly and largely, the cause of disappearance of the reverberation beat is considered not to be due to the adhesion of foreign matter to the wave transmitting/receiving
次に、振幅閾値Athの設定処理について説明する。図6において、ステップS201では、送信波及び残響を受波部23で受信し、振幅値Aに基づいて残響が終了したか否かを判定する。具体的には、探査波の送信後の振幅値Aが振幅閾値Athを下回ってからディレイ時間Tyが経過したか否かを判定する。ディレイ時間Tyは、残響でうなりが発生していない場合には第1ディレイ時間Ty1とし、残響でうなりが発生している場合には第2ディレイ時間Ty2とする。残響が終了していないと判定された場合には、ステップS202へ進み、振幅閾値Athを残響閾値Athaに設定する。
Next, the setting process of the amplitude threshold Ath will be described. In FIG. 6, in step S201, the transmitted wave and the reverberation are received by the
ステップS201で肯定判定された場合、つまり残響が終了している場合には、ステップS203へ進み、振幅閾値Athが反射波閾値Athbまで低下する前か否かを判定する。振幅閾値Athが反射波閾値Athbよりも高ければ、ステップS203で肯定判定されてステップS204へ進み、振幅閾値Athを低下率Bで徐変させる。具体的には、残響でうなりが発生していない場合には、振幅閾値Athの前回値を第1低下率B1で減少させた値を今回値とし、残響でうなりが発生している場合には、振幅閾値Athの前回値を第2低下率B2で減少させた値を今回値とする。一方、振幅閾値Athが反射波閾値Athbまで低下している場合にはステップS205へ進み、振幅閾値Athを反射波閾値Athbで保持し、本ルーチンを終了する。 If the affirmative determination is made in step S201, that is, if the reverberation has ended, the process proceeds to step S203, and it is determined whether or not the amplitude threshold Ath has decreased to the reflected wave threshold Athb. If the amplitude threshold value Ath is higher than the reflected wave threshold value Athb, an affirmative decision is made in step S203 and the operation proceeds to step S204 to gradually change the amplitude threshold value Ath at the reduction rate B. Specifically, when the beat does not occur in the reverberation, the value obtained by reducing the previous value of the amplitude threshold value Ath by the first reduction rate B1 is set as the current value, and when the beat occurs in the reverberation, The value obtained by reducing the previous value of the amplitude threshold value Ath by the second reduction rate B2 is set as the current value. On the other hand, when the amplitude threshold value Ath has decreased to the reflected wave threshold value Athb, the process proceeds to step S205, the amplitude threshold value Ath is held at the reflected wave threshold value Athb, and this routine is ended.
次に、反射波による物体検知処理について説明する。図7において、ステップS301では、図6のステップS201と同様の処理によって残響が終了したか否かを判定する。残響が終了したと判定されている場合には、ステップS302へ進み、受信波を反射波として読み込む。続くステップS303では、図6で設定した振幅閾値Athを取得し、反射波の振幅値Aと振幅閾値Athとを比較する。反射波の振幅値Aが振幅閾値Ath以下である場合にはステップS304へ進み、物体無しと判定する。一方、反射波の振幅値Aが振幅閾値Athよりも大きい場合にはステップS305へ進み、物体有りと判定する。そして本処理を終了する。 Next, the object detection processing by the reflected wave will be described. 7, in step S301, it is determined whether the reverberation has ended by the same processing as in step S201 of FIG. If it is determined that the reverberation has ended, the process proceeds to step S302, and the received wave is read as a reflected wave. In the following step S303, the amplitude threshold value Ath set in FIG. 6 is acquired, and the amplitude value A of the reflected wave is compared with the amplitude threshold value Ath. If the amplitude value A of the reflected wave is less than or equal to the amplitude threshold value Ath, the process proceeds to step S304 and it is determined that there is no object. On the other hand, when the amplitude value A of the reflected wave is larger than the amplitude threshold value Ath, the process proceeds to step S305 and it is determined that there is an object. Then, this process ends.
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。 According to this embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
残響のうなり状態に基づいて反射波閾値Athbを可変に設定する構成としたため、送受波部21における付着物の有無に応じた反射波閾値Athbを用いて、反射波に基づく物体検知を行うことができる。これにより、反射波に基づく物体検知性能の向上と、物体の不要検知の抑制との両立を図ることができる。
Since the reflected wave threshold Athb is variably set based on the beat state of reverberation, it is possible to perform object detection based on the reflected wave using the reflected wave threshold Athb according to the presence/absence of attached matter in the wave transmitting/receiving
具体的には、うなり検出部28により検出された残響のうなり状態が、送受波部21に付着物がない正常時の状態と異なる場合に、物体が検知されやすくなる側に反射波閾値Athbを変更する構成とした。この構成によれば、送受波部21に付着物がない場合には、反射波閾値Athbを高めに設定するため、路面反射等によるノイズによって不要な物体検知が行われることを抑制することができる。また、送受波部21に付着物がある場合には、反射波閾値Athbを低めに設定するため、感度が低下している状況において物体を精度良く検知することができる。また、付着物の存在によって感度が低下しているため、反射波閾値Athbを低めに設定しても、不要な物体検知については抑制することができる。
Specifically, when the reverberation beat state detected by the
外気温度が所定温度以上変化していないことを条件に、残響のうなり状態の検出結果に基づいて反射波閾値Athbを可変に設定する構成とした。外気温度が所定温度以上変化した状況下では、残響のうなり状態が変化した要因は、送受波部21での付着物の存在ではなく、超音波センサ30内の回路の温度特性によることが考えられる。つまり、外気温度が所定以上変化していない状況で残響のうなり状態が変化した場合には、送受波部21に付着物が存在している蓋然性が高い。この点を考慮して上記構成とすることにより、送受波部21の付着物の有無の判定精度を高めることができる。
The reflected wave threshold value Athb is variably set based on the detection result of the reverberation beat state, provided that the outside air temperature has not changed by a predetermined temperature or more. When the outside air temperature changes by a predetermined temperature or more, it is considered that the reason why the reverberation beat state changes is not the presence of adhered matter in the wave transmitting/receiving
残響のうなり状態に応じて、残響波の振幅の立ち下がり傾きαが異なる点に着目し、立ち下がり傾きαに基づいて、残響のうなり状態を検出する構成とした。この構成によれば、最後の振幅立ち下がりApの期間において振幅値Aの傾きを少なくとも算出すればよいため、少ない処理負荷で残響のうなり状態を検出することができる。 Focusing on the fact that the falling slope α of the amplitude of the reverberation wave varies depending on the reverberation beat state, the reverberation beat state is detected based on the falling slope α. According to this configuration, at least the slope of the amplitude value A needs to be calculated during the last period of the amplitude fall Ap, so that the reverberation beat state can be detected with a small processing load.
残響のうなり状態に応じて、残響が減衰するときの振幅の立ち下がり傾きαが異なる点に着目し、うなり検出部28による残響のうなり状態の検出結果に基づいて、振幅閾値を残響閾値Athaから反射波閾値Athbへ徐変させるときの単位時間当たりの変化量である低下率Bを可変に設定する構成とした。具体的には、残響でうなりが発生していない場合には、残響でうなりが発生している場合に比べて低下率Bを小さくする構成とした。こうした構成によれば、残響の減衰が緩やかな状況では、振幅閾値Athについても緩やかに低下させるため、残響による物体の不要検知を抑制することができる。一方、残響の減衰が急峻な状況では、振幅閾値Athを速やかに低下させるため、車両10から近距離に存在する物体の検知性能の向上を図ることができるとともに、低反射率の物体について精度良く検知することができる。
Focusing on the fact that the falling slope α of the amplitude when the reverberation decays differs depending on the reverberation beat state, the amplitude threshold value is changed from the reverberation threshold value Atha based on the detection result of the reverberation beat state by the
うなり検出部28による残響のうなり状態の検出結果に基づいてディレイ時間Tyを可変に設定する構成とした。具体的には、残響にうなりが発生していない場合に、残響にうなりが発生している場合に比べて、受波信号を反射波として取得開始する時期が早くなるようにディレイ時間Tyを設定する構成とした。こうした構成によれば、残響の振幅が再度大きくなる可能性があるような不安定な状況では、反射波に基づく物体の検知開始を遅らせることができ、逆に、残響が安定して減衰している状況では、反射波に基づく物体の検知開始に早目に移行することができる。これにより、残響が未終了のまま物体の検知を開始することによる不要検知の抑制と、車両10から近距離に存在する物体の検知性能の向上とを両立させることができる。
The delay time Ty is variably set based on the detection result of the reverberation beat state by the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。第1実施形態では、残響波形の立ち下がり部分の傾きの絶対値である立ち下がり傾きαに基づいて、残響のうなり状態を検出する構成とした。これに対し、本実施形態では、残響の振幅値Aが所定以上の変化で増減変動する頻度を検出することにより、残響のうなり状態を検出する。
(Second embodiment)
Next, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment. In the first embodiment, the reverberation beat state is detected based on the falling slope α which is the absolute value of the slope of the falling part of the reverberation waveform. On the other hand, in the present embodiment, the beat state of reverberation is detected by detecting the frequency at which the amplitude value A of reverberation increases or decreases with a change of a predetermined value or more.
図8は、本実施形態の物体検知システムの概略構成図である。なお、図8は、図1と異なる部分を示している。図8において、うなり検出部28は、変動検出部28cとうなり判定部28dとを備える。変動検出部28cは、超音波を送信した後に振幅値Aが振幅閾値Athを下回る前の期間で、残響の振幅値Aが所定値以上の変動量で増減変動した回数(以下、「うなり回数δ」という。)を計測する。例えば図9に示すように、探査波の送信終了後の時刻t31以降の期間において、振幅値Aが変動閾値Dthを下回る極小点Pの出現回数をカウントし、その出現回数をうなり回数δとして設定する。変動閾値Dthは、上限値Amaxよりも小さく、かつ残響閾値Athaよりも大きい値に設定されている。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the object detection system of this embodiment. Note that FIG. 8 shows a portion different from FIG. In FIG. 8, the
うなり判定部28dは、変動検出部28cで検出したうなり回数δと、うなり判定値δthとを比較し、うなり回数δがうなり判定値δth以下の場合には、残響でうなりは発生していないと判定する。一方、うなり回数δがうなり判定値δthよりも大きい場合には、残響でうなりが発生していると判定する。閾値設定部29は、うなり検出部28から残響のうなり状態の検出結果を入力し、うなりの有無に応じて反射波閾値Athbを可変設定する。
The beat determination unit 28d compares the beat count δ detected by the
次に、本実施形態の反射波閾値Athbの設定処理について図10のフローチャートを用いて説明する。この処理は、送受波部21から超音波を送信する旨の送信指令が出力された後に、検知ECU20により所定周期毎に実行される。
Next, the process of setting the reflected wave threshold Athb of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is executed by the
図10において、ステップS401では、残響を受波部23で受信する。ステップS402では、その受信した残響の振幅値Aが残響閾値Athaを下回る前の期間において、残響の振幅値Aに基づいてうなり回数δを算出する。
In FIG. 10, in step S401, the reverberation is received by the
ステップS403では、うなり回数δがうなり判定値δthよりも大きいか否かを判定する。うなり回数δがうなり判定値δthよりも大きい場合には、ステップS404へ進み、反射波閾値Athbとして第1閾値Ath1を設定し、これを記憶部に記憶する。一方、うなり回数δがうなり判定値δth以下の場合には、ステップS405へ進み、外気温センサ41によって検出された外気温情報に基づいて、外気温度が所定温度以上変化したか否かを判定する。
In step S403, it is determined whether or not the beat count δ is larger than the beat determination value δth. If the beat count δ is larger than the beat determination value δth, the process proceeds to step S404, the first threshold value Ath1 is set as the reflected wave threshold value Athb, and this is stored in the storage unit. On the other hand, if the number of beats δ is equal to or less than the beat determination value δth, the process proceeds to step S405, and it is determined whether the outside air temperature has changed by a predetermined temperature or more based on the outside air temperature information detected by the outside
外気温度が所定温度以上変化していない状況であればステップS406へ進み、反射波閾値Athbとして第1閾値Ath1を設定し、これを記憶部に記憶する。一方、外気温度が所定温度以上変化した状況であれば、ステップS404へ進み、反射波閾値Athbとして第2閾値Ath2を設定する。その後、本処理を終了する。図10の処理で設定した反射波閾値Athbは、上記図6に示した振幅閾値Athの設定処理で用いられ、上記図7の物体検知処理により、反射波の振幅値Aと振幅閾値Athとの比較結果に基づいて物体検知が行われる。 If the outside air temperature has not changed by the predetermined temperature or more, the process proceeds to step S406, the first threshold value Ath1 is set as the reflected wave threshold value Athb, and this is stored in the storage unit. On the other hand, if the outside air temperature has changed by the predetermined temperature or more, the process proceeds to step S404, and the second threshold value Ath2 is set as the reflected wave threshold value Athb. After that, this processing ends. The reflected wave threshold value Athb set in the process of FIG. 10 is used in the setting process of the amplitude threshold value Ath shown in FIG. 6, and the amplitude value A of the reflected wave and the amplitude threshold value Ath are calculated by the object detection process of FIG. Object detection is performed based on the comparison result.
以上詳述した第2実施形態によれば、残響のうなり状態に応じて、残響波の振幅が増減変動する頻度が異なる点に着目し、当該頻度を表すうなり回数δに基づいて、残響のうなり状態を検出する構成とした。この構成によれば、残響のうなりを直接検出でき、うなり状態をより精度良く検出することができる。その結果、物体の不要検知の抑制と物体の検知性能向上との両立の観点において、より適した反射波閾値Athbを設定することができる。 According to the second embodiment described in detail above, attention is paid to the fact that the frequency at which the amplitude of the reverberation wave increases and decreases varies depending on the beat state of the reverberation, and the reverberation beat based on the beat number δ representing the frequency. It is configured to detect the state. With this configuration, the reverberation beat can be directly detected, and the beat state can be detected more accurately. As a result, it is possible to set a more suitable reflected wave threshold Athb from the viewpoint of both suppressing unnecessary detection of an object and improving the detection performance of the object.
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。第1実施形態では、立ち下がり傾きαに基づいて残響のうなり状態を検出する構成としたが、本実施形態では、残響の周波数に基づいてうなり状態を検出する。
(Third Embodiment)
Next, the third embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment. In the first embodiment, the reverberation beat state is detected based on the falling slope α, but in the present embodiment, the beat state is detected based on the reverberation frequency.
残響周波数に基づくうなり検出処理について、図11及び図12を用いて説明する。図11は、残響でうなりが発生している場合を表し、図12は、残響でうなりが発生していない場合を表す。図11及び図12中、上段は合成波の振幅値Aの推移を表し、下段は、低周波数成分及び高周波数成分のそれぞれの振幅値Aの推移を表したものである。 The beat detection process based on the reverberation frequency will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 shows a case where beats are generated by reverberation, and FIG. 12 shows a case where beats are not generated by reverberation. In FIG. 11 and FIG. 12, the upper part shows the transition of the amplitude value A of the composite wave, and the lower part shows the transition of the amplitude value A of each of the low frequency component and the high frequency component.
残響のうなりは、周波数が異なる複数の波が干渉して合成波が生成されることにより生じる。残響でうなりが発生している場合には、図11に示すように、低周波数成分と高周波数成分との振幅値Aは経時的にほぼ同じ変化となり、周波数計測部27では、高周波数成分の周波数が計測される。これに対し、残響が低周波数側にシフトしており、周波数計測部27で低周波数成分の振動の周波数が計測されている場合、図12に示すように、残響にうなりは発生しない。この点に着目し、本実施形態では、残響の周波数に基づいてうなり状態を検出することとしている。
The reverberation beat is caused by a plurality of waves having different frequencies interfering with each other to generate a synthetic wave. When the beat is generated due to the reverberation, as shown in FIG. 11, the amplitude values A of the low frequency component and the high frequency component have substantially the same changes over time, and the
図13は、本実施形態の物体検知システムの概略構成図である。なお、図13は、図1と異なる部分を示している。うなり検出部28は、探査波の送信指令の終了後に計測した残響周波数(以下、「残響計測周波数fa」という。)を周波数計測部27から入力し、その入力した残響計測周波数faに基づいて、残響にうなりが発生しているか否かを判定する。本実施形態では、基準温度時(例えば常温時)の残響周波数と駆動周波数との高低の関係を示す周波数情報を予め記憶部に記憶しておき、その周波数情報を用いて残響のうなり状態を検出する。なお、本実施形態では、基準温度において残響でうなりが発生するように超音波センサ30が設計されており、送受波部21に異物が付着していない正常時では、残響周波数として、振幅成分の大きい高周波数成分の周波数(駆動周波数よりも高い周波数)が計測される。基準温度は、通常の車両走行時における環境温度であり、例えば出荷地域等に応じて設定されていてもよい。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of the object detection system of this embodiment. Note that FIG. 13 shows a portion different from FIG. The
具体的には、うなり検出部28は、残響計測周波数faと駆動周波数との関係が、基準温度時の残響周波数と駆動周波数との関係と同じか否かを判定する。両者の関係が基準温度時と同じであれば、残響部分にうなりは発生しているものと判定する。一方、両者の関係が基準温度時と異なっている場合には、残響部分にうなりが発生していないものと判定する。閾値設定部29は、うなり検出部28から残響のうなり状態の検出結果を入力し、うなりの有無に応じて反射波閾値Athbを可変設定する。
Specifically, the
次に、本実施形態の時間閾値Tthの設定処理について図14を用いて説明する。この処理は、送受波部21から超音波を送信する旨の送信指令が出力された後に、検知ECU20により所定周期毎に実行される。
Next, the process of setting the time threshold value Tth according to this embodiment will be described with reference to FIG. This process is executed by the
図14において、ステップS501では、残響を受波部23で受信する。ステップS502では、残響計測周波数faを取得し、ステップS503で、残響計測周波数faと駆動周波数との関係が基準温度時と同じか否かを判定する。残響計測周波数faと駆動周波数との関係が基準温度時と同じ場合、ステップS504へ進み、反射波閾値Athbとして第2閾値Ath2を設定し、これを記憶部に記憶する。一方、残響計測周波数faと駆動周波数との関係が基準温度時と同じでない場合には、ステップS505へ進み、外気温センサ41によって検出された外気温情報に基づいて、外気温度が所定温度以上変化していないか否かを判定する。
In FIG. 14, the reverberation is received by the
外気温度が所定温度以上変化していなければステップS506へ進み、反射波閾値Athbとして第1閾値Ath1を設定し、これを記憶部に記憶する。一方、外気温度が所定温度以上変化した状況であれば、ステップS504へ進み、反射波閾値Athbとして第2閾値Ath2を設定する。その後、本処理を終了する。図14の処理で設定した反射波閾値Athbは、上記図6に示した振幅閾値Athの設定処理で用いられ、上記図7の物体検知処理により、反射波の振幅値Aと振幅閾値Athとの比較結果に基づいて物体検知が行われる。 If the outside air temperature has not changed by the predetermined temperature or more, the process proceeds to step S506, the first threshold value Ath1 is set as the reflected wave threshold value Athb, and this is stored in the storage unit. On the other hand, if the outside air temperature has changed by the predetermined temperature or more, the process proceeds to step S504, and the second threshold value Ath2 is set as the reflected wave threshold value Athb. After that, this processing ends. The reflected wave threshold value Athb set in the process of FIG. 14 is used in the setting process of the amplitude threshold value Ath shown in FIG. 6, and the reflected wave amplitude value A and the amplitude threshold value Ath are calculated by the object detection process of FIG. Object detection is performed based on the comparison result.
以上詳述した第3実施形態によれば、残響のうなり状態に応じて、残響周波数の現れ方が異なる点に着目し、残響周波数に基づいて残響のうなり状態を検出する構成とした。この構成によれば、残響周波数を用いて、残響のうなり状態を比較的簡単に検出することができ、その検出結果を用いて反射波閾値Athbを可変に設定することにより、物体の不要検知の抑制と、物体の検知性能向上との両立を図ることができる。 According to the third embodiment described in detail above, focusing on the fact that the appearance of the reverberation frequency differs depending on the reverberation beat state, the reverberation beat state is detected based on the reverberation frequency. With this configuration, the reverberation frequency can be detected relatively easily using the reverberation frequency, and the reflected wave threshold value Athb can be variably set using the detection result, so that unnecessary detection of an object can be performed. It is possible to achieve both suppression and improvement in object detection performance.
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施されてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented as follows, for example.
・上記実施形態では、超音波センサ30が、正常時に残響でうなりが発生するように設計されている場合について説明したが、正常時に残響でうなりが発生しないように設計されている超音波センサを備えるシステムに適用してもよい。この場合、残響でうなりが発生していない状態から、うなりが発生している状態に変化した場合に、物体が検知されやすくなる側に反射波閾値Athbを変更する。
In the above-described embodiment, the case where the
・上記実施形態では、うなり検出部28によって残響のうなりの有無を検出したが、うなりの強弱の度合いを検出し、その検出結果に基づいて、反射波閾値Athbや低下率B、ディレイ時間Tyを可変に設定する構成としてもよい。具体的には、立ち下がり傾きαに応じて反射波閾値Athbを設定する際に、正常時の立ち下がり傾きαからの乖離量が大きいほど、反射波閾値Athbを、物体が検知されやすくなる側に設定する。あるいは、うなり回数の数に応じて反射波閾値Athbを設定する際に、正常時のうなり回数からの乖離量が大きいほど、反射波閾値Athbを、物体が検知されやすくなる側に設定する。また、反射波閾値Athbを、外気温度やセンサ個体の温度情報に応じて可変に設定してもよい。
In the above-described embodiment, the presence or absence of reverberation beats is detected by the
・上記実施形態では、探査波の送信終了後に振幅値Aが振幅閾値Athを下回ってからの時間とディレイ時間Tyとの比較結果に基づいて、残響が終了したか否かを判定する構成としたが、送信終了からの時間をカウントして閾値と比較することにより、残響が終了したか否かを判定する構成としてもよい。この場合、送信指令終了からの時間の閾値を、残響のうなり状態に基づいて可変に設定する。 In the above-described embodiment, it is configured to determine whether the reverberation has ended, based on the result of comparison between the delay time Ty and the time after the amplitude value A falls below the amplitude threshold Ath after the end of transmission of the exploration wave. However, it may be configured to determine whether or not the reverberation has ended by counting the time from the end of transmission and comparing it with a threshold value. In this case, the threshold value of the time from the end of the transmission command is variably set based on the reverberation beat state.
・上記第3実施形態では、基準温度時の残響周波数と駆動周波数との関係を示す周波数情報を予め定めておき、残響計測周波数faと駆動周波数との関係が基準温度時と同じか否かを判定することによって残響のうなり状態を検出したが、残響の周波数に基づくうなり状態の検出方法はこれに限定されない。例えば、残響が生じている期間内で、駆動周波数に対する残響周波数の高低が変化したか否かを判定し、その判定結果に基づいて残響のうなり状態を検出する構成としてもよい。具体的には、残響が生じている期間内で、残響計測周波数faが駆動周波数よりも高い周波数から低い周波数へ遷移した場合、又は残響計測周波数faが駆動周波数よりも低い周波数から高い周波数へ遷移した場合に、残響でうなりが発生していないものと判定する。また、残響が生じている期間内で、残響計測周波数faが駆動周波数よりも高い状態が継続している場合に、残響でうなりが発生しているものと判定する。 In the third embodiment, frequency information indicating the relationship between the reverberation frequency at the reference temperature and the driving frequency is set in advance, and it is determined whether the relationship between the reverberation measurement frequency fa and the driving frequency is the same as at the reference temperature. Although the beat state of reverberation is detected by the determination, the beat state detection method based on the frequency of the reverberation is not limited to this. For example, the configuration may be such that it is determined whether the level of the reverberation frequency with respect to the drive frequency has changed within the period in which the reverberation occurs, and the beat state of the reverberation is detected based on the determination result. Specifically, when the reverberation measurement frequency fa transitions from a frequency higher than the drive frequency to a lower frequency within the period of reverberation, or when the reverberation measurement frequency fa transitions from a frequency lower than the drive frequency to a higher frequency. In this case, it is determined that no reverberation is generated. In addition, when the reverberation measurement frequency fa continues to be higher than the drive frequency within the reverberation period, it is determined that reverberation causes beat.
・残響のうなり状態につき、複数の検出方法を組み合わせて検出する構成としてもよい。例えば、立ち下がり傾きαとうなり回数δとに基づいて残響のうなり状態を検出する構成や、立ち下がり傾きαと残響周波数とに基づいて残響のうなり状態を検出する構成等が挙げられる。複数の検出方法を組み合わせる構成によれば、残響のうなり状態をより精度良く検出することができる。 A plurality of detection methods may be combined to detect the reverberation beat state. For example, a configuration for detecting the reverberant beat state based on the falling slope α and the beat number δ, a configuration for detecting the reverberant beat state based on the falling slope α and the reverberation frequency, and the like can be given. With the configuration in which a plurality of detection methods are combined, the reverberation beat state can be detected more accurately.
・上記第1実施形態では、振幅値Aが単調減少する期間、つまり振幅立ち下がりApでの立ち下がり傾きαを認識し、これに基づきうなり判定を行う構成としたが、振幅値Aが単調減少する期間よりも前で生じた振幅値Aの増減変動について、振幅の単位時間当たりの減少量を算出し、これに基づきうなり判定を行ってもよい。 In the first embodiment, the amplitude value A monotonically decreases while the amplitude value A monotonically decreases, that is, the beating determination is performed based on the recognition of the falling slope α at the amplitude falling Ap. For the increase/decrease change in the amplitude value A that occurs before the period, the beat determination may be performed based on the decrease amount of the amplitude per unit time.
・上記実施形態では、超音波センサ30の検知ECU20が物体検知装置として機能する場合について説明したが、車両30側のECUが物体検知装置として機能する構成としてもよい。
In the above embodiment, the case where the
・上記実施形態では、車両に搭載された物体検知装置を一例に挙げて説明したが、例えば、鉄道車両、船舶、航空機、ロボット等の移動体に搭載することもできる。 In the above-described embodiment, the object detection device mounted on the vehicle has been described as an example, but the object detection device may be mounted on a moving body such as a railway vehicle, a ship, an aircraft, or a robot.
・上記の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散して実現したり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素で実現したりしてもよい。 -Each component described above is a conceptual one, and is not limited to the above embodiment. For example, the function of one component may be distributed to a plurality of components, or the function of a plurality of components may be realized by one component.
10…車両(移動体)、20…検知ECU(物体検知装置)、21…送受波部、28…うなり検出部、29…閾値設定部、30…超音波センサ、40…運転支援ECU。 10... Vehicle (moving body), 20... Detection ECU (object detection device), 21... Wave transmission/reception unit, 28... Beat detection unit, 29... Threshold setting unit, 30... Ultrasonic sensor, 40... Driving support ECU.
Claims (5)
前記振動子から前記超音波が送信された後の残響のうなり状態を検出するうなり検出部と、
前記反射波の振幅と検知閾値との比較に基づいて前記物体を検知する物体検知部と、
前記うなり検出部による前記うなり状態の検出結果に基づいて前記検知閾値を可変に設定する閾値設定部と、
外気温度が所定温度以上変化していないことを判定する温度変化判定部と、
を備え、
前記閾値設定部は、前記温度変化判定部により外気温度が前記所定温度以上変化していないことが判定されている場合に、前記うなり検出部による前記うなり状態の検出結果に基づいて前記検知閾値を可変に設定する、物体検知装置。 An ultrasonic sensor (30) that transmits ultrasonic waves from a vibrator and generates a received signal in accordance with the vibration of the vibrator is used, and based on the reflected wave received by the ultrasonic sensor, the surroundings of the moving body (10). An object detection device (20) for detecting an object existing in
A beat detection unit that detects a beat state of reverberation after the ultrasonic waves are transmitted from the vibrator,
An object detection unit that detects the object based on a comparison between the amplitude of the reflected wave and a detection threshold,
A threshold setting unit that variably sets the detection threshold based on the detection result of the beat state by the beat detection unit;
A temperature change determination unit that determines that the outside air temperature has not changed by a predetermined temperature or more,
Bei to give a,
The threshold setting unit, when it is determined by the temperature change determination unit that the outside air temperature has not changed by the predetermined temperature or more, the detection threshold based on the detection result of the beat state by the beat detection unit. An object detection device that is variably set .
前記うなり検出部は、前記傾き算出部で算出した振幅傾きに基づいて前記うなり状態を検出する、請求項1又は2に記載の物体検知装置。 A slope calculator that calculates an amplitude slope as a reduction amount per unit time of the amplitude in a period in which the amplitude of the reverberation tends to decrease,
The beat detection unit detects the beat state based on the amplitude gradient calculated by the gradient calculation unit, an object detection apparatus according to claim 1 or 2.
前記うなり検出部は、前記変動検出部で検出した頻度に基づいて前記うなり状態を検出する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の物体検知装置。 A fluctuation detecting unit for detecting a frequency at which the amplitude of the reverberation fluctuates by a predetermined amount or more,
The beat detection unit detects the beat state based on the frequency detected by the fluctuation detecting unit, the object detecting apparatus according to any one of claims 1-3.
前記うなり検出部は、前記周波数計測部で計測した周波数に基づいて前記うなり状態を検出する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の物体検知装置。 A frequency measuring unit for measuring the frequency of the reverberation,
The beat detection unit detects the beat state based on the frequency measured by the frequency measurement unit, the object detecting apparatus according to any one of claims 1-4.
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