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物体检测装置

2021-03-11 21:07:12

物体检测装置

  技术领域

  本公开涉及物体检测装置。

  背景技术

  以往,在基于雷达的收发检测与物体有关的信息的技术中,作为用于减少起因于不是检测对象的物体的反射而产生的被称为杂波的噪声的处理,已知有CFAR(ConstantFalse Alarm Rate:恒虚警率)处理。CFAR处理概略地说是获取基于与接收波对应的处理对象信号的值(信号电平)和该处理对象信号的值的平均值的差分的差分信号的处理。在利用了这样的CFAR处理的现有技术中,基于差分信号的值与固定阈值的比较来检测作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波。

  专利文献1:日本特开2006-292597号公报

  此处,在上述那样的现有技术中,优选成为作为CFAR处理的结果而获得的差分信号的值的比较对象的固定阈值被设定为检测作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波但不检测到杂波的程度的大小。

  然而,一般而言,杂波的程度不是恒定的,而例如可以根据设置检测对象的物体的地面(路面)的状态等环境而各种变化。因此,在使用固定阈值作为差分信号的值的比较对象的上述那样的现有技术中,根据环境,存在不仅检测到作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波,也会检测到杂波的情况。

  发明内容

  因此,本公开的课题之一在于提供不管环境如何,都能够适当地减少杂波,并且精度良好地检测作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波的物体检测装置。

  作为本公开的一个例子的物体检测装置具备:发送部,发送第一发送波;接收部,接收作为第一发送波的被物体反射而返回来的第一接收波;信号处理部,对与第一接收波对应的第一处理对象信号取样,并获取差分信号,该差分信号是基于与在某个检测定时接收到的第一接收波对应的至少1个样本份的第一处理对象信号的值和与在检测定时的前后存在的规定时长的第一期间以及第二期间的至少一个期间接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的平均值的差分的信号;阈值设定部,基于多个样本份的第一处理对象信号的值的偏差来设定作为与差分信号的值的比较对象的阈值;以及检测部,基于差分信号的值与阈值的比较结果来检测在检测定时的与物体有关的信息。

  根据上述那样的结构,即使在有环境变化的情况下,也能够基于第一处理对象信号的值的偏差,动态地设定例如检测到作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波但不检测到杂波那样的适当的阈值。因此,根据上述那样的结构,不管环境如何,都能够适当地减少杂波,并且精度良好地检测作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波。

  在上述的物体检测装置中,信号处理部根据设定选择性地执行包括CA-CFAR(Cell Averaging Constant False Alarm Rate:单元平均恒虚警率)处理和GO-CFAR(Greatest Of Constant False Alarm Rate:最大选择恒虚警率)处理的多个CFAR处理,在上述CA-CFAR处理中,基于与在检测定时接收到的第一接收波对应的至少1个样本份的第一处理对象信号的值和与在第一期间以及第二期间双方中接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的平均值的差分来获取差分信号,在上述GO-CFAR处理中,基于与在检测定时接收到的第一接收波对应的至少1个样本份的第一处理对象信号的值和与在第一期间接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的平均值以及与在第二期间接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的平均值中任意较大的平均值的差分,来获取差分信号。根据这样的结构,通过分开使用多个CFAR处理,能够提高灵活性。

  在该情况下,当信号处理部执行CA-CFAR处理时,阈值设定部基于作为表示与在第一期间以及第二期间双方接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的偏差的指标的标准偏差,来设定阈值,当信号处理部执行GO-CFAR处理时,阈值设定部基于作为表示与在第一期间接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的偏差的指标的标准偏差、以及作为表示与在第二期间接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的偏差的指标的标准偏差中、与较大的平均值对应的标准偏差,来设定阈值。根据这样的结构,能够根据CFAR处理的种类考虑适当的标准偏差来设定适当的阈值。

  另外,在上述的物体检测装置中,发送部将第一发送波编码为包含规定的识别信息后再发送,信号处理部使用基于表示第一发送波与第一接收波的识别信息的类似度的相关值的相关值信号作为第一处理对象信号,来获取差分信号。根据这样的结构,能够使用相关值信号作为第一处理对象信号,而以容易执行第一发送波与第一接收波的相似与否的判定的形式获取差分信号。

  另外,在上述的物体检测装置中,发送部在发送第一发送波之前发送第二发送波,接收部在接收第一接收波之前接收作为第二发送波的被作为物体的路面反射而返回来的第二接收波,物体检测装置还具备设定值获取部,该设定值获取部基于与和第二接收波对应的第二处理对象信号有关的信息来估计路面的形状,并基于估计结果来获取与路面的形状对应的设定值,信号处理部基于与在检测定时接收到的第一接收波对应的至少1个样本份的第一处理对象信号的值和与在第一期间以及第二期间至少一个期间接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的平均值以及设定值中的任意较大的一方的差分来获取差分信号。根据这样的结构,能够通过始终从第一处理对象信号的值至少减去设定值以上的值,来获取适当地减少了例如与路面的形状对应的杂波的差分信号。

  在该情况下,设定值获取部基于作为与第二处理对象信号有关的信息的、表示第二发送波以及第二接收波是否被编码的编码信息、基于第二处理对象信号的值的移动平均的平均特性、以及预先设定的多个实验式中最良好地近似第二处理对象信号的实验式所表示的信号的值与第二处理对象信号的值的差分的偏差,来估计路面的形状,并基于估计结果来获取设定值。根据这样的结构,能够基于编码信息、平均特性以及偏差这三种信息适当地估计路面的形状,并能够基于估计结果适当地获取设定值。

  另外,在该情况下,设定值获取部利用作为表示编码信息、平均特性、差分的偏差以及路面的形状的对应关系的信息而被预先存储的第一设定信息,来估计路面的形状,利用作为表示路面的形状与设定值的对应关系的信息而被预先存储的第二设定信息,来获取设定值。根据这样的结构,仅通过基于编码信息、平均特性以及偏差这三种信息参照第一设定信息便能够容易地估计路面的形状,并仅通过基于估计结果参照第二设定信息便能够容易地获取设定值。

  另外,在上述的物体检测装置中,发送部以及接收部能够一体地构成为包括能够收发声波的单个振子的收发部。根据这样的结构,能够简化用于收发发送波以及接收波的结构。

  另外,在上述的物体检测装置中,检测部检测到物体为止的距离,作为与物体有关的信息。根据这样的结构,能够检测作为与物体有关的信息之一的到物体为止的距离。

  附图说明

  图1是表示从上方观察具备实施方式所涉及的物体检测系统的车辆时的外观的示例性并且示意性的图。

  图2是表示实施方式所涉及的ECU(电子控制装置)以及物体检测装置的概略的硬件结构的示例性并且示意性的框图。

  图3是用于对实施方式所涉及的物体检测装置为了检测到物体为止的距离而利用的技术的概要进行说明的示例性并且示意性的图。

  图4是表示实施方式所涉及的物体检测装置的详细结构的示例性并且示意性的框图。

  图5是用于对可在实施方式中执行的CA-CFAR(Cell Averaging Constant FalseAlarm Rate)处理以及阈值设定处理的概要进行说明的示例性并且示意性的图。

  图6是用于对可在实施方式中执行的GO-CFAR(Greatest Of Constant FalseAlarm Rate)处理以及阈值设定处理的概要进行说明的示例性并且示意性的图。

  图7是表示成为作为实施方式所涉及的CFAR处理的结果而获得的差分信号的基础的信号的例子的示例性并且示意性的图。

  图8是表示作为实施方式所涉及的CFAR处理的结果而获得的差分信号的例子的示例性并且示意性的图。

  图9是用于对可在实施方式中设定的设定值进行说明的示例性并且示意性的图。

  图10是表示在实施方式中估计路面的形状所利用的路面估计表的数据结构的例子的示例性并且示意性的图。

  图11是表示在实施方式中获取设定值所利用的设定值表的数据结构的例子的示例性并且示意性的图。

  图12是表示实施方式所涉及的物体检测装置为了检测到物体为止的距离而执行的一系列的处理的示例性并且示意性的流程图。

  附图标记说明

  200、201、202、203、204…物体检测装置;210…收发部;211…振子;220…控制部;411…送波器(发送部);421…受波器(接收部);426…CFAR处理部(信号处理部);428…阈值设定部;429…检测部;430…设定值获取部;430a…路面估计表(第一设定信息);430b…设定值表(第二设定信息)

  具体实施方式

  以下,基于附图对本公开的实施方式以及变形例进行说明。以下所记载的实施方式和变形例的结构、以及该结构所带来的作用以及效果只是一个例子,并不限于以下的记载内容。

  <实施方式>

  图1是表示从上方观察具备实施方式所涉及的物体检测系统的车辆1时的外观的示例性并且示意性的图。如以下说明的那样,实施方式所涉及的物体检测系统是通过进行声波(超声波)的收发,并获取该收发的时间差等来检测与存在于周围的包括人的物体(例如后述的图2所示的障碍物O)有关的信息的车上传感器系统。

  如图1所示,物体检测系统具备搭载在包含一对前轮3F和一对后轮3R的四轮车辆1的内部的ECU(电子控制装置)100、以及搭载在车辆1的外部装备的物体检测装置201~204。

  在图1所示的例子中,作为一个例子,物体检测装置201~204在作为车辆1的外部装备的车体2的后端的例如后保险杠中设置于相互不同的位置。

  此外,在实施方式中,物体检测装置201~204具有的硬件结构以及功能分别相同。因此,以下,为了简化,有对物体检测装置201~204进行统称而记载为物体检测装置200的情况。

  另外,在实施方式中,物体检测装置200的设置位置并不限制于图1所示的例子。物体检测装置200可以设置于车体2的前端的例如前保险杠,也可以设置于车体2的侧面,还可以设置于后保险杠、前保险杠以及侧面中的2个以上。另外,在实施方式中,物体检测装置200的个数也并不限制于图1所示的例子。

  图2是表示实施方式所涉及的ECU100以及物体检测装置200的硬件结构的示例性并且示意性的框图。

  如图2所示,ECU100具备与通常的计算机相同的硬件结构。更具体而言,ECU100具备输入输出装置110、存储装置120以及处理器130。

  输入输出装置110是用于实现ECU100与外部(在图1所示的例子中为物体检测装置200)之间的信息的收发的接口。

  存储装置120包括ROM(Read Only Memory:只读存储器)、RAM(Random AccessMemory:随机存取存储器)等这样的主存储装置以及/或者HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive:固态硬盘)等这样的辅助存储装置。

  处理器130负责在ECU100中执行的各种处理。处理器130例如包含CPU(CentralProcessing Unit:中央处理器)等这样的运算装置。处理器130通过读出存储装置120中存储的计算机程序并执行,来实现例如自动驻车等这样的各种功能。

  另一方面,如图2所示,物体检测装置200具备收发部210和控制部220。

  收发部210具有压电元件等振子211,通过该振子211来实现超声波的收发。

  更具体而言,收发部210将根据振子211的振动而产生的超声波作为发送波发送,并接收因被作为该发送波发送的超声波被存在于外部的物体反射并返回来而引起的振子211的振动作为接收波。在图2所示的例子中,例示出设置在路面RS上的障碍物O作为反射来自收发部210的超声波的物体。

  此外,在图2所示的例子中,例示出发送波的发送和接收波的接收双方由具有单个振子211的单个收发部210实现的结构。然而,实施方式的技术当然也能够应用于例如如分别设置有发送波的发送用的第一振子和接收波的接收用的第二振子的结构那样的、发送侧的结构和接收侧的结构分离的结构。

  控制部220具备与通常的计算机相同的硬件结构。更具体而言,控制部220具备输入输出装置221、存储装置222以及处理器223。

  输入输出装置221是用于实现控制部220与外部(在图1所示的例子中为ECU100以及收发部210)之间的信息的收发的接口。

  存储装置222包括ROM、RAM等这样的主存储装置以及/或者HDD、SSD等这样的辅助存储装置。

  处理器223负责在控制部220中执行的各种处理。处理器223例如包含CPU等这样的运算装置。处理器223通过读出存储装置333中存储的计算机程序并执行,来实现各种功能。

  此处,实施方式所涉及的物体检测装置200通过被称为所谓的TOF(Time OfFlight:飞行时间)法的技术检测到物体为止的距离。如以下详细叙述那样,TOF法是考虑发送波被发送(更具体而言开始发送)的定时与接收到接收波(更具体而言开始接收)的定时的差,来计算作为与物体有关的信息的到物体为止的距离的技术。

  图3是用于对实施方式所涉及的物体检测装置200为了检测到物体为止的距离而利用的技术的概要进行说明的示例性并且示意性的图。更具体而言,图3是以曲线图形式示例性并且示意性地示出实施方式所涉及的物体检测装置200收发的超声波的信号电平(例如振幅)随时间变化的图。在图3所示的曲线图中,横轴对应于时间,纵轴对应于物体检测装置200经由收发部210(振子211)收发的信号的信号电平。

  在图3所示的曲线图中,实线L11表示物体检测装置200收发的信号的信号电平,换句话说,表示振子211的振动的程度随时间变化的包络线的一个例子。从该实线L11中能够读出:振子211从定时t0开始被驱动并振动时间Ta,从而在定时t1完成发送波的发送,之后在直至到达定时t2为止的时间Tb期间,由惯性引起的振子211的振动一边衰减一边继续。因此,在图3所示的曲线图中,时间Tb对应于所谓的混响时间。

  实线L11在从发送波的发送开始的定时t0开始经过了时间Tp的定时t4,振子211的振动的程度达到超过由点划线L21表示的规定的阈值Th1(或者以上)的峰值。该阈值Th1是为了识别振子211的振动是由作为被检测对象的物体(例如图2所示的障碍物O)反射而返回来的发送波的接收波的接收引起的、还是由作为被检体对象外的物体(例如图2所示的路面RS)反射而返回来的发送波的接收波的接收引起的而预先设定的值。

  此外,在图3中示出了阈值Th1被设定为不管时间经过都不变化的恒定值的例子,但在实施方式中,阈值Th1也可以被设定为随时间经过而变化的值。

  此处,具有超过阈值Th1(或者以上的)峰值的振动能够视为是由作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波的接收引起的。另一方面,具有阈值Th1以下的(或者小于的)峰值的振动能够视为是由作为被检测对象外的物体反射而返回来的发送波的接收波的接收引起的。

  因此,从实线L11能够读出:在定时t4的振子211的振动是由作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波的接收引起的。

  此外,在实线L11中,在定时t4以后,振子211的振动衰减。因此,定时t4对应于作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波的接收完成的定时,换言之,在定时t1最后发送的发送波作为接收波返回来的定时。

  另外,在实线L11中,作为在定时t4的峰值的开始点的定时t3对应于作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波的接收开始的定时,换言之,在定时t0最初发送的发送波作为接收波返回来的定时。因此,在实线L11中,定时t3与定时t4之间的时间ΔT等于作为发送波的发送时间的时间Ta。

  基于上述,为了通过TOF法求出到检测对象的物体的距离,而需要求出开始发送发送波的定时t0与开始接收接收波的定时t3之间的时间Tf。该时间Tf能够通过从作为定时t0与接收波的信号电平达到超过阈值Th1的峰值的定时t4的差分的时间Tp减去与作为发送波的发送时间的时间Ta相等的时间ΔT来求出。

  开始发送发送波的定时t0能够容易地确定为物体检测装置200开始动作的定时,作为发送波的发送时间的时间Ta通过设定等预先决定。因此,为了通过TOF法求出到检测对象的物体的距离,最终重要的是确定接收波的信号电平达到超过阈值Th1的峰值的定时t4。而且,为了确定该定时t4,重要的是精度良好地检测作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波。

  然而,以往,在基于雷达、声波等这样的波动的收发检测与物体有关的信息的技术中,作为用于减少起因于不是检测对象的物体的反射而产生的被称为杂波的噪声的处理,已知有CFAR(Constant False Alarm Rate)处理。CFAR处理概略地说是获取基于与接收波对应的处理对象信号的值(信号电平)和该处理对象信号的值的平均值的差分的差分信号的处理。在利用了这样的CFAR处理的现有技术中,基于差分信号的值与固定阈值的比较来检测作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波。

  此处,在上述那样的现有技术中,优选成为作为CFAR处理的结果而获得的差分信号的值的比较对象的固定阈值被设定为检测到作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波但不检测到杂波的程度的大小。

  然而,一般而言,杂波的程度不是恒定的,而例如可以根据设置检测对象的物体的路面的状态等环境而各种变化。因此,在使用固定阈值作为差分信号的值的比较对象的上述那样的现有技术中,根据环境,存在不仅检测到作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波,也会检测到杂波的情况。

  因此,实施方式通过如以下那样构成物体检测装置200,来实现不管环境如何,都适当地减少杂波,并且精度良好地检测作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波。

  图4是表示实施方式所涉及的物体检测装置200的详细结构的示例性并且示意性的框图。此外,在图4所示的例子中,发送侧的结构和接收侧的结构分离,但这样的图示的方式只是为了便于说明的方式。因此,在实施方式中,如前述那样,发送波的发送和接收波的接收双方由具有单个振子211的单个收发部210实现。然而,如上所述,实施方式的技术当然也能够应用于发送侧的结构和接收侧的结构分离的结构。

  如图4所示,物体检测装置200具有送波器411、代码生成部412以及载波输出部413、乘法器414、以及放大电路415,作为发送侧的结构。此外,送波器411是“发送部”的一个例子。

  另外,物体检测装置200具有受波器421、放大电路422、滤波处理部423、相关处理部424、包络线处理部425、CFAR处理部426、阈值处理部427、阈值设定部428、检测部429、以及设定值获取部430,作为接收侧的结构。此外,受波器421是“接收部”的一个例子,CFAR处理部426是“信号处理部”的一个例子。

  此外,在实施方式中,图4所示的结构的至少一部分由专用的硬件(模拟电路)实现,剩余的部分可以作为硬件与软件配合的结果,更具体而言,物体检测装置200的处理器223从存储装置222读出计算机程序并执行的结果来实现。另外,在实施方式中,图4所示的各结构可以在物体检测装置200自身的控制部220的控制下进行动作,也可以在外部的ECU100的控制下进行动作。

  首先,简单地对发送侧的结构进行说明。

  送波器411由前述的振子211构成,通过该振子211发送与从放大电路415输出(放大后的)发送信号对应的发送波。

  此处,在实施方式中,送波器411基于以下说明的结构,将发送波编码为包含规定的代码长度的识别信息后再发送。

  代码生成部412生成与应赋予给发送波的识别信息对应的信号,例如与由0或者1的位的连续构成的位串对应的脉冲信号。

  载波输出部413输出作为赋予识别信息的对象的信号的载波。例如,载波输出部413输出规定的频率的正弦波作为载波。

  乘法器414通过将来自代码生成部412的输出与来自载波输出部413的输出相乘,来执行载波的调制以赋予识别信息。此外,调制的方式可以利用相位调制、振幅调制、频率调制等之类的多个方式的单独或者一个以上的组合。而且,乘法器414将赋予有识别信息的调制后的载波作为成为发送波的基础的发送信号,输出至放大电路415。

  放大电路415对从乘法器414输出的发送信号进行放大,并将放大后的发送信号输出至送波器411。

  接下来,简单地对接收侧的结构进行说明。

  受波器421由前述的振子211构成,通过该振子211接收被物体反射的发送波,作为接收波。

  放大电路422对作为与受波器421接收到的接收波对应的信号的接收信号进行放大。

  滤波处理部423对由放大电路422放大后的接收信号实施滤波处理,减少噪声。此外,在实施方式中,滤波处理部423也可以获取与发送信号的频率有关的信息,并对接收信号进一步实施与该发送信号的频率取得匹配那样的频率的修正。

  相关处理部424例如基于从发送侧的结构获取的发送信号、和由滤波处理部423处理后的接收信号,来获取与发送波与接收波的识别信息的类似度对应的相关值。相关值能够基于通常所知的相关函数等获取。

  包络线处理部425求出作为基于由相关处理部424获取到的相关值的信号的相关值信号的波形的包络线,并作为处理对象信号输出至CFAR处理部426。

  CFAR处理部426通过对从包络线处理部425输出的处理对象信号实施CFAR处理,来获取差分信号。如前述那样,CFAR处理概略地说是为了减少处理对象信号所包含的杂波,而获取基于处理对象信号的值(信号电平)和该处理对象信号的值的平均值的差分的差分信号的处理。

  实施方式所涉及的CFAR处理部426通过执行CFAR处理,从而对与接收波对应的处理对象信号取样,获取基于与在某个检测定时接收到的接收波对应的(至少)1个样本份的处理对象信号的值和与在检测定时的前后存在的规定时长的第一期间以及第二期间的至少一个期间接收到的接收波对应的多个样本份的处理对象信号的值的平均值的差分的差分信号。

  此外,作为CFAR处理,可以考虑CA-CFAR(Cell Averaging Constant FalseAlarm Rate)处理、GO-CFAR(Greatest Of Constant False Alarm Rate)处理、SO-CFAR(Smallest Of Constant False Alarm Rate:最小选择恒虚警率)处理等性质不同的多个处理。关于这一点,实施方式所涉及的CFAR处理部426根据设定选择性地执行多个CFAR处理,以至少分开使用CA-CFAR处理和GO-CFAR处理。此外,对于CA-CFAR处理以及GO-CFAR处理的详细,后面详细地进行说明,所以此处省略说明。

  阈值处理部427对由CFAR处理部426获取到的差分信号的值和阈值进行比较,并基于比较结果来判定发送波与接收波的识别信息是否以规定以上的等级类似。

  此处,如前述那样,若使用固定阈值作为差分信号的值的比较对象,则根据环境,存在不仅检测到作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波,也会检测到杂波的情况。

  因此,为了消除上述那样的不良状况,实施方式所涉及的阈值处理部427使用由阈值设定部428根据环境动态地设定的阈值作为与差分信号的值的比较对象。

  即,实施方式所涉及的阈值设定部428考虑作为CFAR处理的对象的处理对象信号的值的偏差,动态地设定与环境对应的适当的阈值。更具体而言,阈值设定部428基于与在上述的检测定时的前后存在的规定时长的第一期间以及第二期间的至少一个期间接收到的接收波对应的多个样本份的处理对象信号的值的偏差,来设定作为与差分信号的值的比较对象的阈值。此外,详细后述,但根据CFAR处理部426执行的CFAR处理的种类按不同的基准计算表示偏差的指标。

  而且,检测部429基于阈值处理部427的处理结果,确定发送波与接收波的识别信息的类似度成为规定以上的等级的定时,即作为通过反射而返回来的发送波的接收波的信号电平达到超过阈值的峰值的定时(例如图2所示的定时t4),并通过TOF法检测到物体为止的距离。

  此处,对在实施方式中所执行的CFAR处理以及阈值设定处理的概要进行说明。如前述那样,实施方式所涉及的CFAR处理部426根据设定选择性地执行多个CFAR处理,以便至少分开使用CA-CFAR处理和GO-CFAR处理。而且,实施方式所涉及的阈值设定部428根据CFAR处理部426执行的CFAR处理的种类按不同的基准计算表示处理对象信号的值的偏差的指标,并基于计算结果,动态地设定与成为杂波的重要因素的路面的状态等环境对应的阈值。

  首先,对CA-CFAR处理以及基于该CA-CFAR处理的阈值设定处理进行说明。

  如下图5所示,CA-CFAR处理是基于与在某个检测定时接收到的接收波对应的1个样本份的处理对象信号的值和与在检测定时的前后存在的第一期间以及第二期间双方中接收到的接收波对应的多个样本份的处理对象信号的值的平均值的差分,来获取差分信号的处理。

  图5是用于对可在实施方式中执行的CA-CFAR处理以及基于该CA-CFAR处理的阈值设定处理的概要进行说明的示例性并且示意性的图。

  如图5所示,在CA-CFAR处理中,首先,以规定的时间间隔对处理对象信号510取样。而且,CFAR处理部426的运算器511计算与在某个检测定时t50之前存在的第一期间T51接收到的接收波对应的N个样本份的处理对象信号的值的总和。另外,CFAR处理部426的运算器512计算与在检测定时t50之后存在的第二期间T52接收到的接收波对应的N个样本份的处理对象信号的值的总和。

  而且,CFAR处理部426的运算器520对运算器511以及512的运算结果进行合计。而且,CFAR处理部426的运算器530将运算器520的运算结果除以第一期间T51中的处理对象信号的样本数N和第二期间T52中的处理对象信号的样本数N的和亦即2N,计算第一期间T51以及第二期间T52双方中的处理对象信号的值的平均值。

  而且,CFAR处理部426的运算器540从在检测定时t50的处理对象信号的值减去作为运算器530的运算结果的平均值,获取差分信号550。

  另一方面,阈值设定部428的运算器560从第一期间T51以及第二期间T52中的2N个样本份的处理对象信号各自的值减去作为运算器530的运算结果的平均值。而且,阈值设定部428的运算器570通过计算运算器560的2N个样本份的运算结果的总和的平方除以2N所得的值的平方根,来计算作为表示第一期间T51以及第二期间T52双方中的处理对象信号的值的偏差的指标的标准偏差。而且,阈值设定部428通过执行对运算器570的运算结果乘以规定的增益等处理,来设定成为与差分信号550的比较对象的阈值580。

  此外,在图5所示的例子中,对于第一期间T51以及第二期间T52而言,可以在检测定时t50的前后没有时间间隙地设定,也可以在检测定时t50的前后隔开数个样本份的时间间隔设定。根据后者的设定,通过忽略紧接着检测定时t50之前以及之后的信息,可以获得更强调在检测定时t50的信息那样的处理结果。

  接下来,对GO-CFAR处理以及基于该GO-CFAR处理的阈值设定处理进行说明。

  如下图6所示,GO-CFAR处理是基于与在某个检测定时接收到的接收波对应的1个样本份的处理对象信号的值和与在存在于检测定时之前的第一期间接收到的接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的平均值以及与在存在于检测定时之后的第二期间接收到的接收波对应的多个样本份的处理对象信号的值的平均值中的任意较大的平均值的差分,来获取差分信号的处理。

  图6是用于对可在实施方式中执行的GO-CFAR处理以及基于该GO-CFAR处理的阈值设定处理的概要进行说明的示例性并且示意性的图。

  如图6所示,在GO-CFAR处理中,也与CA-CFAR处理相同地,首先,以规定的时间间隔对处理对象信号610取样。而且,CFAR处理部426的运算器611计算与在存在于某个检测定时t60之前的第一期间T61接收到的接收波对应的N个样本份的处理对象信号的值的总和。另外,CFAR处理部426的运算器612计算与在存在于某个检测定时t60之后的第二期间T62接收到的接收波对应的N个样本份的处理对象信号的值的总和。

  而且,CFAR处理部426的运算器621将运算器611的运算结果除以第一期间T61中的处理对象信号的样本数N,计算第一期间T61中的处理对象信号的值的平均值。另外,CFAR处理部426的运算器622将运算器612的运算结果除以第二期间T62中的处理对象信号的样本数N,计算第二期间T62中的处理对象信号的值的平均值。

  而且,CFAR处理部426提取作为运算器621的运算结果的平均值、和作为运算器622的运算结果的平均值中的任意较大的平均值630。而且,CFAR处理部426的运算器640从在检测定时t50的处理对象信号的值减去提取出的较大的平均值630,获取差分信号650。

  另一方面,阈值设定部428的运算器661从第一期间T61中的N个样本份的处理对象信号的每一个减去作为运算器621的运算结果的平均值。而且,阈值设定部428的运算器671通过计算将运算器661的N个样本份的运算结果的平方除以N所得的值的平方根,来计算作为表示第一期间T61中的处理对象信号的值的偏差的指标的标准偏差。

  另外,阈值设定部428的运算器662从第二期间T62中的N个样本份的处理对象信号的每一个减去作为运算器622的运算结果的平均值。而且,阈值设定部428的运算器672通过计算将运算器662的N个样本份的运算结果的平方除以N所得的值的平方根,来计算作为表示第二期间T62中的处理对象信号的值的偏差的指标的标准偏差。

  而且,阈值设定部428提取作为运算器661的运算结果的标准偏差、和作为运算器662的运算结果的标准偏差中的、与由CFAR处理部426提取出的较大的平均值630对应的标准偏差。而且,阈值设定部428执行对提取结果乘以规定的增益等处理,将基于与较大的平均值630对应的标准偏差的阈值680设定为差分信号550的比较对象。

  此外,在图6所示的例子中,也与图5所示的例子相同地,对于第一期间T61以及第二期间T62而言,可以在检测定时t60的前后没有时间间隙地设定,也可以在检测定时t60的前后隔开数个样本份的时间间隔设定。

  这样,实施方式所涉及的CFAR处理部426根据设定选择性地执行多个CFAR处理,以至少分开使用CA-CFAR处理和GO-CFAR处理。而且,实施方式所涉及的阈值设定部428根据CFAR处理部426执行的CFAR处理的种类按不同的基准计算表示处理对象信号的值的偏差的指标,并基于计算结果,动态地设定与成为杂波的重要因素的路面的状态等环境对应的阈值。

  此外,在上述的说明中,也对SO-CFAR处理进行提及,但SO-CFAR处理除了提取与第一期间有关的值和与第二期间有关的值中的任意较小的一方这一点以外,与GO-CFAR处理基本相同,所以此处省略进一步的说明。

  以下,更详细地对作为CFAR处理的结果而获得的差分信号进行说明。

  首先,对于成为差分信号的基础的两个信号,示出具体的波形的例子来进行说明。

  图7是表示成为作为实施方式所涉及的CFAR处理的结果而获得的差分信号的基础的信号的例子的示例性并且示意性的图。

  在图7所示的例子中,实线L700示出作为成为差分信号的基础的信号之一的处理对象信号,更具体而言,示出在图5所示的例子中在每个检测定时t50输入到运算器540的+侧的信号以及在图6所示的例子中在每个检测定时t60输入到运算器640的+侧的信号的值(信号电平)的时间变化的例子。

  另外,在图7所示的例子中,点划线L701示出在CA-CFAR处理中与处理对象信号取得差分的对象的信号,更具体而言,示出在图5所示的例子中输入到运算器540的-侧的信号的值的时间变化的例子。而且,双点划线L702示出在GO-CFAR处理中与处理对象信号取得差分的对象的信号,更具体而言,示出在图6所示的例子中输入到运算器640的-侧的信号的值的时间变化的例子。

  在实施方式中,当执行CA-CFAR处理时,通过在各时间中从实线L700所示的信号的值(信号电平)减去点划线L701所示的信号的值,来获取各时间下的差分信号,当执行GO-CFAR处理时,通过在各时间中从实线L700所示的信号的值减去双点划线L702所示的信号的值,来获取差分信号。

  此外,在实施方式中,差分信号的值不会成为负的值,而始终被处理为零以上的值。因此,在实施方式中,例如在点划线L701(双点划线L702也是相同的)所示的值大于实线L700所示的信号的值的区间中,差分信号的值不会被计算为负的值,而计算为零。此外,当然,在实线L700所示的信号的值为点划线L701(双点划线L702也是相同的)所示的值以上的区间中,差分信号的值被计算为零以上的值。

  基于上述那样的计算,在实施方式中,差分信号的值(信号电平)的时间变化例如成为如下图8所示那样的形式。

  图8是表示作为实施方式所涉及的CFAR处理的结果而获得的差分信号的例子的示例性并且示意性的图。

  在图8所示的例子中,实线L801示出差分信号的值的时间变化的例子。如该实线L801所示,差分信号的值在某个时间t80达到峰值P801,在该时间t80的前后的期间T81以及T82中,在小于峰值P801的值域中变动。

  此外,时间t80对应于作为通过CFAR处理减少了杂波的结果而提取的、作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波的信号电平达到峰值的定时(图3所示的定时t4),期间T81以及T82对应于通过CFAR处理而减少的、起因于路面等的反射而产生的杂波。

  此处,在实施方式中,如前述那样,分开使用CA-CFAR处理和GO-CFAR处理至少两个CFAR处理,但在图8中,差分信号的值的变化的例子仅图示出实线L801一个。然而,如以下说明那样,在实施方式中,由于无论是通过CA-CFAR处理还是通过GO-CFAR处理,均获得表示如实线L801那样的时间变化的差分信号,所以在图8中,没有区分地图示出作为GO-CFAR处理的结果而获得的差分信号、和作为CA-CFAR处理的结果而获得的差分信号。

  更具体而言,如图7所示,对于在CA-CFAR处理中成为与处理对象信号(参照实线L700)取得差分的对象的信号(参照点划线L701)的值、和在GO-CFAR处理中成为与处理对象信号(参照实线L700)取得差分的对象的信号(双点划线L702)的值而言,除了有前者小于后者的倾向这一点以外,显示出相互大致相同的时间变化。因此,无论是通过CA-CFAR处理还是通过GO-CFAR处理,都获得显示出大致相同的时间变化的差分信号。

  但是,如上述那样,在GO-CFAR处理中,由于与CA-CFAR处理相比有从处理对象信号的值减去较大的值的倾向,所以作为GO-CFAR处理的结果而获得的差分信号与作为CA-CFAR处理的结果而获得的差分信号相比,值成为零的时间容易变多。

  在图8所示的例子中,如果设定实线L811所示的阈值,则不会检测到与杂波对应的期间T81以及T82,而能够检测与作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波的信号电平到达峰值的定时对应的、差分信号的值到达峰值P801的时间t80。

  此处,如上所述,在杂波的程度没有变化的情况下,即使使用固定阈值作为上述的阈值,也不会产生特别的不良状况。然而,由于杂波的程度不是恒定的,而可以根据环境各种变化,所以根据环境,例如也可能如图8所示的例子那样,期间T81中的杂波的值(信号电平)达到如图8所示的点划线L802那样的、大于实线L811所示的阈值的峰值P802。在这样的情况下,若不变更实线L811所示的阈值,则不仅检测到作为本来的检测对象的峰值P801,也检测到与杂波对应的峰值P802。

  因此,在实施方式中,阈值设定部428如前述那样考虑作为CFAR处理的对象的处理对象信号的值的偏差,动态地设定与环境对应的适当的阈值。由于处理对象信号的值的偏差影响杂波的程度,所以如果考虑该偏差动态地设定(变更)阈值,则可以适当地设定仅检测本来的检测对象,而不检测杂波那样的阈值。

  例如,在图8所示的例子中,阈值设定部428在成为期间T81中的杂波的值达到峰值P802那样的环境的情况下,设定点划线L812所示的阈值,以与该环境对应。由于点划线L812所示的阈值大于峰值P802,所以根据点划线L812所示的阈值,可以不检测杂波,而精度良好地仅检测本来的检测对象。

  然而,如前述那样,某个检测定时的差分信号基于从该检测定时中的处理对象信号的值减去该检测定时的前后的至少一个期间的处理对象信号的值的平均值所得的值来获取。而且,在处理对象信号的值小于平均值的情况下,差分信号的值被计算为零。鉴于此,如果调整用于获取差分信号的计算方法,以使得始终从处理对象信号的值减去如下图9所示那样的具有零以上的大小的设定值以上的值,则能够延长差分信号的值成为零的时间,可以有效地实现杂波的减少。

  图9是用于对可在实施方式中设定的设定值进行说明的示例性并且示意性的图。

  在图9所示的例子中,实线L900示出处理对象信号的值(信号电平)的时间变化的例子。另外,由点划线L901a以及虚线L901b构成的线L901示出在CA-CFAR处理中为了获取差分信号而与处理对象信号取得差分的对象的信号的值的时间变化的例子。另外,由双点划线L902a以及虚线L902b构成的线L902示出在GO-CFAR处理中为了获取差分信号而与处理对象信号取得差分的对象的信号的值的时间变化的例子。另外,实线L903示出用于延长差分信号的值成为零的时间以有效地实现杂波的减少的设定值的例子。

  与前述的例子相同地,在图9所示的例子中,用于获取差分信号的基本的计算方法是从实线L900所示的值减去线L901或者L902所示的值。然而,在实施方式中,为了延长差分信号的值成为零的时间以有效地实现杂波的减少,而基于该设定值调整用于获取差分信号的计算方法,以使得始终从实线L900所示的值减去实线L903所示的设定值以上的值。此外,设定值被设定为小于实线L900所示的值的峰值,但大于在与该峰值相比接近零的较小的值域中变动的周边部分的值。

  即,在图9所示的例子中,在线L901所示的值成为高于实线L903所示的设定值的点划线L901a所示的值的区间中,基于从实线L900所示的值减去点划线L901a所示的值所得的结果来获取基于CA-CFAR处理的差分信号,在线L901所示的值成为实线L903所示的设定值以下的虚线L901b所示的值的区间中,基于从实线L900所示的值减去实线L903所示的值所得的结果来获取基于CA-CFAR处理的差分信号。

  相同地,在图9所示的例子中,在线L902所示的值成为高于实线L903所示的设定值的双点划线L902a所示的值的区间中,基于从实线L900所示的值减去双点划线L902a所示的值所得的结果来获取基于GO-CFAR处理的差分信号,在线L902所示的值成为实线L903所示的设定值以下的虚线L902b所示的值的区间中,基于从实线L900所示的值减去实线L903所示的值所得的结果来获取基于GO-CFAR处理的差分信号。

  此处,在图9所示的例子中,实线L903所示的设定值被图示为固定的值。然而,实线L900所示的值的变动的程度根据路面的形状而不同。即,根据路面的形状,也可能产生如L900所示的值始终高于实线L903所示的设定值那样随时间变化的事态,设定值需要根据路面的形状动态地设定。

  因此,返回到图2,在实施方式中,送波器411在发送上述那样的用于基于TOF法的距离检测的发送波之前,发送用于估计路面的形状的发送波。而且,设定值获取部430基于根据用于估计路面的形状的发送波因反射而返回来并被受波器421接收到的接收波从包络线处理部425输出的处理对象信号来获取设定值。

  此外,用于距离检测的发送波、和用于估计路面的形状的发送波在有无编码等观点上基本是相同的波动,但在以下,存在为了明确区分两者,而根据需要,将用于距离检测的发送波记载为第一发送波,将用于估计路面的形状的发送波记载为第二发送波的情况。另外,存在将作为第一发送波因反射而返回来的结果的接收波记载为第一接收波,将作为第二发送波因反射而返回来的结果的接收波记载为第二接收波的情况。并且,存在将与第一接收波对应的处理对象信号记载为第一处理对象信号,将与第二接收波对应的处理对象信号记载为第二处理对象信号的情况。

  在实施方式中,设定值获取部430通过基于与和第二接收波对应的第二处理对象信号有关的信息并参照路面估计表430a,来估计路面的形状,通过基于估计结果并参照设定值表430b,来获取与路面的形状对应的设定值。此外,路面估计表430a是“第一设定信息”的一个例子,设定值表430b是“第二设定信息”的一个例子。

  更具体而言,设定值获取部430若获取到第二处理对象信号,则确定最良好地近似该第二处理对象信号的实验式。通过计算与预先设定的多个实验式的每一个的一致度等来选择这样的实验式。此外,成为基于实验式的近似的对象的不是第二处理对象信号的整个区间,而是根据物体检测装置200的设置位置以及设置姿势估计出的、接收到作为被路面等这样的检测对象外的物体反射而返回来的第二发送波的第二接收波的一部分的特定的区间。

  而且,设定值获取部430若确定出最良好地近似第二处理对象信号(的时间变化中的一部分的特定的区间)的实验式,则计算表示该实验式所表示的信号的值与第二处理对象信号的值的差分的偏差的指标(例如标准偏差)。另外,设定值获取部430也计算基于第二处理对象信号的值的移动平均的平均特性。

  而且,设定值获取部430除了通过上述的计算而计算出的平均特性以及偏差之外,还将表示第二发送波以及第二接收波是否被编码的编码信息考虑为与第二处理对象信号有关的信息,参照具有如下图10所示那样的数据结构的路面估计表430a,估计路面的形状。此外,编码信息在第二发送波的发送时预先判明。

  图10是表示在实施方式中估计路面的形状所利用的路面估计表430a的数据结构的例子的示例性并且示意性的图。

  如图10所示,在实施方式中,路面估计表430a是表示表示第二发送波以及第二接收波是否被编码的编码信息、基于第二处理对象信号的值的移动平均的平均特性、预先设定的多个实验式中最良好地近似第二处理对象信号(的时间变化中的一部分的特定的区间)的实验式所表示的信号的值与第二处理对象信号的值的差分的偏差、以及路面的形状的对应关系的数据。路面估计表430a作为通过实验等决定的固定的数据而预先存储至设定值获取部430。

  因此,如果确定出在第二发送波的发送时预先判明的编码信息,并确定出根据第二接收波的接收计算出的平均特性以及偏差,则设定值获取部430可以通过基于确定结果并参照路面估计表430a,来估计适当的路面的形状。

  而且,当基于路面估计表430a的路面的形状的估计完成时,设定值获取部430参照具有如下图11所示那样的数据结构的设定值表430b,获取与路面的形状对应的设定值。

  图11是表示在实施方式中获取设定值所利用的设定值表430b的数据结构的例子的示例性并且示意性的图。

  如图11所示,在实施方式中,设定值表430b是表示路面的形状与设定值的对应关系的数据。设定值表430b作为通过实验等决定的固定的数据而预先存储至设定值获取部430。

  因此,如果参照路面估计表430a估计出路面的形状,则设定值获取部430可以通过基于估计结果并进一步参照设定值表430b,来获取适当的设定值。

  返回到图2,设定值获取部430将基于路面估计表430a以及设定值表430b所获取到的设定值输出至CFAR处理部426。由此,可以在CFAR处理部426获取差分信号时考虑设定值,获取有效地减少了杂波的差分信号。

  以下,对在实施方式中执行的处理的流程进行说明。

  图12是表示实施方式所涉及的物体检测装置200为了检测与物体有关的信息而执行的一系列的处理的示例性并且示意性的流程图。

  如图12所示,在实施方式中,首先,在S1201中,送波器411将与由代码生成部412、载波输出部413、乘法器414以及放大电路415生成的发送信号对应的发送波朝向车辆1外发送。在该S1201中发送的发送波是用于估计路面的形状的第二发送波。

  而且,在S1202中,受波器421接收接收波。在该S1202中接收的接收波是作为在S1201中发送的第二发送波被存在于车辆1外的物体反射的结果的第二接收波,与该第二接收波对应的接收信号经过放大电路422的放大、滤波处理部423对噪声的抑制以及相关处理部424对相关值的获取,被输出至包络线处理部425。

  而且,在S1203中,包络线处理部425求出基于由相关处理部424获取的相关值的相关值信号的波形的包络线,并生成与该包络线的值的时间变化对应的处理对象信号。在该S1203中生成的处理对象信号是与在S1202中接收的第二接收波对应的第二处理对象信号。

  而且,在S1204中,设定值获取部430基于在S1203中生成的第二处理对象信号,来获取估计路面的形状所需的信息。如前述那样,估计路面的形状所需的信息是表示第二发送波以及第二接收波是否被编码的编码信息、基于第二处理对象信号的值的移动平均的平均特性、以及预先设定的多个实验式中最良好地近似第二处理对象信号(的时间变化中的一部分的特定的区间)的实验式所表示的信号的值与第二处理对象信号的值的差分的偏差这3种信息。

  而且,在S1205中,设定值获取部430利用路面估计表430a来估计路面的形状。更具体而言,设定值获取部430通过基于在S1203中获取的信息并参照路面估计表430a,来估计与在S1203中获取的信息对应的路面的形状。

  而且,在S1206中,设定值获取部430利用设定值表430b来获取设定值。更具体而言,设定值获取部430通过基于S1205中的估计结果并参照设定值表430b,来获取与路面的形状对应的设定值。此外,在S1206中获取的设定值被输出至CFAR处理部426,利用于后述的S1210中的CFAR处理。

  而且,在S1207中,送波器411将与由代码生成部412、载波输出部413、乘法器414以及放大电路415生成的发送信号对应的发送波朝向车辆1外发送。在该S1207中发送的发送波是用于检测到存在于车辆1外的物体的距离的第一发送波。

  而且,在S1208中,受波器421接收接收波。在该S1208中接收的接收波是作为在S1207中发送的第一发送波被存在于车辆1外的物体反射的结果而接收的第一接收波,与该第一接收波对应的接收信号经过放大电路422的放大、滤波处理部423对噪声的抑制以及相关处理部424对相关值的获取,被输出至包络线处理部425。

  而且,在S1209中,包络线处理部425求出基于由相关处理部424获取的相关值的相关值信号的波形的包络线,并输出与该包络线的值的时间变化对应的处理对象信号。在该S1209中生成的处理对象信号是与在S1208中接收的第一接收波对应的第一处理对象信号。

  而且,在S1210中,CFAR处理部426执行CFAR处理。更具体而言,CFAR处理部426获取基于在S1209中生成的第一处理对象信号的值(信号电平)与该第一处理对象信号的值的平均值的差分的差分信号。但是,在第一处理对象信号的值的平均值低于在S1206中获取的设定值的情况下,与第一处理对象信号的值取得差分的对象不是平均值而为设定值。此外,第一处理对象信号的值的平均值的计算方法根据是执行CA-CFAR处理还是执行GO-CFAR处理还是执行其它CFAR处理而不同,但平均值的计算方法的具体例子已经说明完毕,所以此处省略进一步的说明。

  另一方面,在S1211中,阈值设定部428获取处理对象信号的值的偏差。更具体而言,阈值设定部428根据在S1210中执行的CFAR处理的种类按不同的基准计算作为表示在S1209中生成的第一处理对象信号的值的偏差的指标的标准偏差。此外,如何根据CFAR处理的种类计算标准偏差的具体例子已经说明完毕,所以此处省略进一步的说明。

  而且,在S1212中,阈值设定部428基于在S1211中获取的处理对象信号的值的偏差,来设定成为在S1210中获取的差分信号的值的比较对象的阈值。更具体而言,阈值设定部428通过执行对在S1211中获取的处理对象信号的值的标准偏差乘以规定的增益等处理,来设定阈值。

  而且,在S1213中,阈值处理部427执行对在S1210中获取的差分信号的值和在S1212中所设定的阈值进行比较的阈值处理。

  而且,在S1214中,检测部429基于S1213中的阈值处理的结果来检测到引起发送波的反射的物体的距离。更具体而言,检测部429将作为S1213中的阈值处理的结果而确定的、在S1210中获取的差分信号超过在S1212中所设定的阈值的定时视为作为第一发送波被检测对象的物体反射而返回来的结果的接收波被接收的定时,并利用TOF法检测到物体为止的距离。而且,处理结束。

  如以上说明那样,实施方式所涉及的物体检测装置200具备送波器411、受波器421、CFAR处理部426、阈值设定部428以及检测部429。送波器411发送第一发送波。受波器421接收作为被物体反射而返回来的第一发送波的第一接收波。CFAR处理部426对与第一接收波对应的第一处理对象信号取样,并获取差分信号,该差分信号是基于与在某个检测定时接收到的第一接收波对应的至少1个样本份的第一处理对象信号的值和与在检测定时的前后存在的规定时长的第一期间以及第二期间的至少一个期间接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的平均值的差分的信号。阈值设定部428基于多个样本份的第一处理对象信号的值的偏差来设定作为与差分信号的值的比较对象的阈值。检测部429基于差分信号的值与阈值的比较结果来检测在检测定时的与物体有关的信息。

  根据上述那样的结构,即使在有环境变化的情况下,也能够基于第一处理对象信号的值的偏差,动态地设定例如检测作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波但不检测杂波那样的适当的阈值。因此,根据上述那样的结构,不管环境如何,都能够适当地减少杂波,并且精度良好地检测作为被检测对象的物体反射而返回来的发送波的接收波。

  在实施方式中,CFAR处理部426根据设定选择性地执行包括CA-CFAR处理和GO-CFAR处理的多个CFAR处理。CA-CFAR处理是基于与在上述的检测定时接收到的第一接收波对应的至少1个样本份的第一处理对象信号的值和与在上述的第一期间以及第二期间双方中接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的平均值的差分,来获取差分信号的处理。另外,GO-CFAR处理是基于与在上述的检测定时接收到的第一接收波对应的至少1个样本份的第一处理对象信号的值和与在上述的第一期间接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的平均值以及与在上述的第二期间接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的平均值中的任意较大的平均值的差分,来获取差分信号的处理。根据这样的结构,通过分开使用多个CFAR处理,能够提高灵活性。

  另外,在实施方式中,当CFAR处理部426执行CA-CFAR处理时,阈值设定部428基于作为表示与在上述的第一期间以及第二期间双方中接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的偏差的指标的标准偏差,来设定阈值。另外,当CFAR处理部426执行GO-CFAR处理时,阈值设定部428基于作为表示与在上述的第一期间接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的偏差的指标的标准偏差、以及作为表示与在上述的第二期间接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的偏差的指标的标准偏差中的、与较大的平均值对应的标准偏差,来设定阈值。根据这样的结构,能够根据CFAR处理的种类考虑适当的标准偏差来设定适当的阈值。

  另外,在实施方式中,送波器411将第一发送波编码为包含规定的识别信息后再发送。而且,CFAR处理部426使用基于表示第一发送波与第一接收波的识别信息的类似度的相关值的相关值信号作为第一处理对象信号,来获取差分信号。根据这样的结构,能够使用相关值信号作为第一处理对象信号,以容易执行第一发送波与第一接收波的相似与否的判定的形式获取差分信号。

  并且,在实施方式中,送波器411在发送第一发送波之前发送第二发送波。另外,受波器421在接收第一接收波之前接收作为被作为物体的路面反射而返回来的第二发送波的第二接收波。此处,物体检测装置200还具备设定值获取部430,该设定值获取部430基于与和第二接收波对应的第二处理对象信号有关的信息来估计路面的形状,并基于估计结果来获取与路面的形状对应的设定值。而且,CFAR处理部426基于与在检测定时接收到的第一接收波对应的至少1个样本份的第一处理对象信号的值和与在第一期间以及第二期间的至少一个期间接收到的第一接收波对应的多个样本份的第一处理对象信号的值的平均值以及设定值中的任意较大的一方的差分,来获取差分信号。根据这样的结构,能够通过始终从第一处理对象信号的值至少减去设定值以上的值,来获取适当地减少了例如与路面的形状对应的杂波的差分信号。

  此外,在实施方式中,设定值获取部430基于作为与第二处理对象信号有关的信息的、表示第二发送波以及第二接收波是否被编码的编码信息、基于第二处理对象信号的值的移动平均的平均特性、以及预先设定的多个实验式中最良好地近似第二处理对象信号的实验式所表示的信号的值和第二处理对象信号的值的差分的偏差,来估计路面的形状,并基于估计结果来获取设定值。根据这样的结构,能够基于编码信息、平均特性以及偏差这3种信息适当地估计路面的形状,并能够基于估计结果适当地获取设定值。

  另外,在实施方式中,设定值获取部430利用作为表示编码信息、平均特性、差分的偏差以及路面的形状的对应关系的信息被预先存储的路面估计表430a来估计路面的形状,利用作为表示路面的形状与设定值的对应关系的信息被预先存储的设定值表430b,来获取设定值。根据这样的结构,仅通过基于编码信息、平均特性以及偏差这3种信息并参照路面估计表430a就能够容易地估计路面的形状,并仅通过基于估计结果并参照设定值表430b就能够容易地获取设定值。

  <变形例>

  此外,在上述的实施方式中,本公开的技术应用于通过超声波的收发来检测与物体有关的信息的结构,但本公开的技术也能够应用于通过作为超声波以外的波动的声波、毫米波、电磁波等的收发来检测与物体有关的信息的结构。

  另外,在上述的实施方式中,作为应用本公开的技术的对象,例示出检测到物体为止的距离的物体检测装置,但本公开的技术也能够应用于仅检测物体的有无作为与物体有关的信息的物体检测装置。

  并且,在上述的实施方式中,作为第一设定信息的一个例子的路面估计表430a、和作为第二设定信息的一个例子的设定值表430b构成为不同的数据,但两者也可以构成为单一数据。即,在本公开的技术中,也可以基于表示编码信息、平均特性、偏差、路面的形状以及设定值这5种信息的对应关系的单一数据来执行路面的形状的估计以及设定值的获取。

  以上,对本公开的实施方式以及变形例进行了说明,但上述的实施方式以及变形例只是一个例子,并不意在限定发明的范围。上述的新的实施方式以及变形例能够以各种方式来实施,能够在不脱离发明的主旨的范围内,进行各种省略、置换、变更。上述的实施方式以及变形例包含于发明的范围、主旨,并且包含于权利要求书中记载的发明和其等同的范围。

《物体检测装置.doc》
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