JP2016085039A - 超音波式物体検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】残響影響時間の伸びを検知出来ない場合であっても、検知物体が近距離領域に存在するか否かを判定することができる超音波式物体検知装置を提供する。【解決手段】検知結果予測部は、過去の検知結果と、例えば車速や加速度といった車両情報に基づいて、次回に検知される物体との距離（予測距離）を予測する。近距離判定部は、予測距離が、検知物体からの反射波が超音波センサに送信波の残響が生じているうちに返ってくる距離の上限値（近距離閾値）以下となっているか否かを判定する。そして、近距離判定部Ｆ５は、その判定結果に基づいて、前回検知した物体（検知物体とする）が近距離領域に存在するか否かを判定する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両で用いられ、超音波を送受信することで物体を検知する超音波式物体検知装置に関する。

超音波式物体検知装置は、超音波センサから超音波を所定の周期（検知周期とする）で定期的に送信させるとともに、超音波の到達範囲に存在する物体（検知物体とする）にて反射された反射波をその超音波センサで受信させる。そして、超音波を送信してから反射波を受信するまでの時間に基づいて検知物体と超音波センサとの距離を特定する。この種の超音波式物体検知装置は、例えば車両において、車両の進行方向に存在する物体を検知するために用いられる。以下では、送信する超音波を送信波という。

送信波を送信した直後の受信波形は、送信波の影響によって信号強度が高い状態（例えば送信波と同じレベル）となっており、時間の経過に伴って徐々に減衰していく。そのような現象は、送信波の残響と呼ばれている。通常、残響が所定の信号強度以上となっている間は、反射波を受信したことを検知することができない。

特許文献１では、送信波の残響があるうちに反射波を受信するほど近い領域（近距離領域とする）に検知物体が存在し、その検知物体からの反射波を受信した場合には、送信による残響波形と反射された波形が加算され、残響波形の継続時間が見かけ上、長くなることが開示されている。

さらに特許文献１では、送信波の送信と同時に受信する受信波信号が収束するまでの基準時間を、検知物体有無の判定に先立って設定している。この基準時間は、近距離領域に検知物体が存在しない場合の残響波形の継続時間（残響影響時間とする）に相当する。そして、検知物体有無の判定では、送信波の送信と同時に受信する受信波信号が収束するまでに要した時間が、基準時間よりも長くなっている場合に、近距離領域に検知物体が存在すると判定している。

特許第３２９６８０４号公報

特許文献１では、検知物体有無の判定時に測定した残響影響時間が、予め定められた残響影響時間（すなわち基準時間）よりも長くなっている場合に、近距離領域に検知物体が存在すると判定している。しかし、近距離領域に物体が存在していても、残響影響時間が長くならない場合がある。例えば、検知物体が、その検知物体からの反射波が残響影響時間内に所定の閾値以下まで収束するほど近くに存在する場合である。

以降では、検知物体からの反射波が残響影響時間内に所定の閾値以下まで収束する距離を最接近距離と称し、近距離領域の中でも、超音波センサと検知物体との距離が最接近距離以下となる領域を、最接近領域と称する。

ここで、検知周期が十分に小さい場合には、検知物体が超音波センサから十分に離れている状態から、超音波センサと検知物体との距離が最接近距離以下となるほど車両が検知物体に近づくまでの間に、残響影響時間の伸びを観測することができる。ここでの残響影響時間の伸びとは、検知物体有無の判定時に測定した残響影響時間が、予め定められた残響影響時間よりも長くなることを指す。

そして、いったん残響影響時間の伸びを検知した場合には、検知物体が近距離領域に存在するという判定結果を保持することで、仮に、その後に残響影響時間の伸びが検知されなくなった場合であっても、検知物体が近距離領域に存在することを認識する構成も考えられる。

しかし、検知物体への車両の接近速度に対して検知周期が相対的に大きい場合、残響影響時間の伸びを検知することなく、超音波センサと検知物体との距離が最接近距離以下となるまで、超音波センサが検知物体に接近してしまう場合がある。そのような場合には、残響影響時間の伸びを検知できていないため、検知物体が近距離領域に存在すると判定することができない。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、残響影響時間の伸びを検知出来ない場合であっても、検知物体が近距離領域に存在するか否かを判定することができる超音波式物体検知装置を提供することにある。

その目的を達成するための本発明は、車両で用いられ、超音波センサ（１）が送信波を送信してから反射波を受信するまでの時間に基づいて、送信波の到達範囲に存在する物体との距離を、所定の検知周期で逐次検知する超音波式物体検知装置であって、検知された物体との距離を記憶する記憶部（２１）と、前回物体との距離を検知してから、次回、物体との距離を検知するまでの車両の移動距離を算出するための車両情報を取得する車両情報取得部（Ｆ１）と、記憶部が記憶している過去の検知結果と車両情報に基づいて、次回に検知する物体との距離を予測する検知距離予測部（Ｆ４）と、検知距離予測部が予測した距離である予測距離が、超音波センサに送信波の残響が生じているうちに物体からの反射波が返ってくる距離の上限値（以降、近距離閾値）以下となっているか否かに基づいて、物体と超音波センサとの距離が近距離閾値以下となる領域である近距離領域に物体が存在するか否かを判定する近距離判定部（Ｆ５）と、を備えることを特徴とする。

以上の構成では、検知結果予測部が、過去の検知結果と車両情報に基づいて、次回に検知される物体との距離（予測距離）を予測する。そして、近距離判定部は、予測距離が近距離以下となっているか否かを判定し、その判定結果に基づいて、前回検知した物体（検知物体とする）が近距離領域に存在するか否かを判定する。

このような構成によれば、検知物体が近距離領域に存在するか否かを判定する上で、残響影響時間の伸びを検知する必要はない。このため、検知物体への車両の接近速度に対して検知周期が相対的に大きく、周期的な検知処理が、残響影響時間の伸びを検知することができないタイミングで行われている場合であっても、検知物体が近距離領域に存在すると判定することができる。すなわち、残響影響時間の伸びを検知出来ない場合であっても、検知物体が近距離領域に存在するか否かを判定することができる。

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

物体検知システム１００の構成図である。 残響影響時間ＴＲについて説明するための概念図である。 本実施形態に係る周辺監視ＥＣＵ２が実行する近距離判定処理についての説明するためのフローチャートである。 第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０に結合している状態を表す概念図である。 第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０に埋没している状態を表す概念図である。 近距離判定部Ｆ５が実施する予測結果採用条件判定処理について説明するためのフローチャートである。 本実施形態の効果を説明するための図である。 変形例３における周辺監視ＥＣＵ２の概略的な構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示す物体検知システム１００は、車両１０に搭載されてあって、超音波センサ１、周辺監視ＥＣＵ２、報知装置３、及び車載センサ群４を備える。超音波センサ１と周辺監視ＥＣＵ２とは、ＬＩＮバス５により相互通信可能に接続されている。また、周辺監視ＥＣＵ２は、周知の車内ＬＡＮ６を介して、報知装置３や車載センサ群４と相互通信可能に接続されている。以降では、物体検知システム１００が搭載された車両１０を自車両と称する。

報知装置３は、周辺監視ＥＣＵ２からの指示に基づいて、超音波センサ１が物体を検知したことをドライバに知らせる役割を担う。この報知装置３は、周知の表示装置や、スピーカ、及び、振動を発生させる振動発生装置（以降、バイブレータ）の少なくとも１つを用いて実現されればよい。

例えば、報知装置３がドライバの視覚を介した報知を実施する場合には、周辺監視ＥＣＵ２からの指示に基づいた画像（テキストを含む）を表示装置に表示することで、物体を検知したことをドライバに知らせればよい。もちろん、ドライバの視覚を介した報知は、ＬＥＤなどのインジケータを用いた態様であってもよい。また、この報知装置３がドライバの聴覚を介した報知を実施する場合には、物体を検知したことを知らせる所定の音声（単なる警告音を含む）を出力する。さらに、報知装置３がドライバの触覚を介した報知を実施する場合には、バイブレータを予め定められた振動パターンで振動させることで、ドライバに対して物体を検知したことを知らせる。なお、バイブレータは、ドライバの座席やハンドルなど、ドライバに接触する部分に設けられていれば良い。

車載センサ群４は、自車両１０の走行に関する種々の状態量を検知するためのセンサの集合である。車載センサ群４には、例えば、車速センサや、加速度センサ、ジャイロセンサ、ＧＮＳＳ受信機、操舵角センサ、シフトポジションセンサなどが含まれる。

車速センサは自車両１０の走行速度を検知し、加速度センサは自車両１０の前後方向に作用する加速度を検知する。なお、ここでの加速度は、車速が増加する方向を正の値で表すものとする。すなわち、加速度が負の場合とは減速している状態を表すものとする。

ＧＮＳＳ受信機は、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）で用いられる衛星からの電波を受信することで、ＧＮＳＳ受信機の現在位置を示す位置情報（緯度及び経度）を取得する。もちろん、ＧＮＳＳ受信機は、ＧＰＳ受信機であってもよい。ジャイロセンサは自車両１０の鉛直軸周りの回転角速度を検知し、操舵角センサはステアリングの切れ角に基づいて操舵角を検知する。シフトポジションセンサはシフトレバーのポジションを検知する。

車載センサ群４が備える各センサが検知した種々の状態量（車両情報とする）は、周辺監視ＥＣＵ２に逐次（例えば１００ミリ秒毎に）出力される。なお、車載センサ群４は、以上で述べたセンサを全て備えている必要はない。また、車載センサ群４が備えるセンサは以上で例示したものに限らない。

超音波センサ１は、図１に示すように、超音波センサ１は、送受信素子１１、送信回路部１２、受信回路部１３、制御部１４を備える。なお、図１には便宜上、超音波センサ１を１つしか示していないが、物体検知システム１００は、複数の超音波センサ１を備えていてもよい。

一例として本実施形態では、自車両１０の前方に存在する物体を検知する超音波センサ１（前方用センサとする）を４つ備え、自車両１０の後方に存在する物体を検知するための超音波センサ１を４つ備えているものとする。前方用センサは、例えばフロンバンパに所望の検知エリアを形成するように配置されていればよい。また、後方用センサは、例えばリアバンパに所望の検知エリアを形成するように配置されていれば良い。何れの超音波センサも、ここで述べる超音波センサ１と同様の構成とする。

送受信素子１１は、超音波を送信するとともに、送信した超音波（以下、送信波）が外部の物体で反射して生じた反射波を受信する。送受信素子１１は、１つの発振素子が送信と受信を兼ねる。

送信回路部１２は、超音波領域の所定周波数の正弦波をパルス変調してパルス信号を生成する。このパルス信号に基づいて、送受信素子１１から超音波を周期的に出力させる。超音波を出力する周期（検知周期とする）は、たとえば、数百ミリ秒である。受信回路部１３は、送受信素子１１に生じる信号（以下、受信信号）を増幅およびＡＤ変換して制御部１４に出力する。

なお、送受信素子１１は、パルス信号の出力を停止した後も、一定時間振動を継続する。このパルス信号停止後の振動が残響である。残響は徐々に減衰していく。この送信波を送信し始めてから残響を減衰して行く過程において、受信回路部１３で受信される受信信号の概念図を図２に示す。

図２に示す残響影響時間ＴＲは、送信波の送信を開始し、その後、受信信号の信号強度（以下、受信信号強度）が最初に強度閾値ＴＨ_Ａを下回るまでの時間を表している。残響影響時間ＴＲは、パルス信号に対応する超音波の出力時間と、残響が強度閾値ＴＨ_Ａ以下に収束するまでに要する時間（残響収束時間）の和である。

残響影響時間ＴＲは、送受信素子１１などのハードウェア要素の他、送信波の出力レベルや強度閾値ＴＨ_Ａなどによって定まる。残響影響時間ＴＲは、残響影響時間ＴＲを計測するための種々の試験や、シミュレーション等によって予め設定されていればよい。なお、図２に示す残響波Ｒ０は、送信波と、送信波による残響のうち、強度閾値ＴＨ_Ａ以上の部分に対応する受信信号を表している。

制御部１４は、送信回路部１２にパルス信号を生成させることを指示する指示信号を出力する。そして、制御部１４は、受信回路部１３から受信信号を取得し、取得した受信信号に基づいて、反射波の検知を行う。

反射波の検知は、送信波を送信後、残響影響時間ＴＲ（図２参照）を経過した時点から可能である。制御部１４は、残響影響時間ＴＲの終了後、受信信号強度が強度閾値ＴＨ_Ａを超えた場合に、物体（検知物体とする）からの反射波を受信したと判定する。そして、送信波を送信してから反射波を受信するまでの飛行時間（ＴＯＦ：Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）の半分に、音速を乗算することで、検知物体までの距離を算出する。

なお、本実施形態では、残響影響時間ＴＲの決定に用いる強度閾値ＴＨ_Ａと、反射波の検知に用いる強度閾値ＴＨ_Ａを同じ値にしているが、これらを互いに異なる値にしてもよい。以下、超音波センサ１の制御部１４が算出した距離を検知距離Ｄとする。

ところで、送信波が、同一物体で多重反射されたり、異なる位置に存在する検知物体で反射されたりした場合には、１つの送信波に対して複数の反射波を検知する場合もある。一回の送信に対して複数の反射波を検知した場合には、制御部１４は、複数の反射波のそれぞれに対して検知距離Ｄを算出する。

以降では、一回の送信に対して複数の時点で検知される反射波のそれぞれを区別する必要がある場合には、送信波を送信してから最初に検知される反射波を第１反射波、その次に検知される反射波を第２反射波と称する。また、単に反射波と記載した場合には、第１反射波を指し、単に検知距離Ｄと記載した場合には、第１反射波に対応する検知距離Ｄを指す。

制御部１４は、検知距離Ｄを含む検知結果データを周辺監視ＥＣＵ２に出力する。ここでの検知結果データは、検知距離Ｄの他、反射波が強度閾値ＴＨ_Ａを超えた時間、反射波が強度閾値ＴＨ_Ａを下回った時間、波高値を含む。波高値は、反射波が強度閾値ＴＨ_Ａを超えてからその強度閾値ＴＨ_Ａを下回るまでの間の最大値である。

また、検知結果データは１回の送信波に対応するものとし、１回の送信に対して複数の反射波を受信した場合には、それぞれの反射波についての上記情報を含むものとする。例えば検知結果データは、各反射波についての情報を、その反射波を検知した順番に並べたデータとすればよい。

以降では、送信波を出力させてから検知結果データを周辺監視ＥＣＵ２に提供するまでの制御部１４による一連の処理を検知処理と称する。検知処理は、例えば周辺監視ＥＣＵ２から、検知処理を実施するように指示する制御信号が入力されている状態において前述の検知周期で周期的に実行されればよい。

周辺監視ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、およびメモリ２１などを備えた公知の回路構成である。ＲＯＭあるいはメモリ２１に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することで、周辺監視ＥＣＵ２は、車両情報取得部Ｆ１、検知結果取得部Ｆ２、報知処理部Ｆ３、検知距離予測部Ｆ４、近距離判定部Ｆ５として機能する。なお、周辺監視ＥＣＵ２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。この周辺監視ＥＣＵ２が請求項に記載の超音波式物体検知装置に相当する。

メモリ２１は、周知の書き換え可能な記憶媒体によって実現すればよい。なお、ＣＰＵが実行するためのプログラムをメモリ２１に保存する場合には、メモリ２１は少なくとも当該プログラムを格納するための不揮発性の記憶領域を備えるものとする。メモリ２１が請求項に記載の記憶部に相当する。

車両情報取得部Ｆ１は、車載センサ群４から車両情報を取得する。車両情報取得部Ｆ１が取得した車両情報は、メモリ２１に格納される。メモリ２１は、他の機能部によっても参照可能となっており、各機能部は必要に応じてメモリ２１に格納されている車両情報を用いた処理を実行することができる。

また、車両情報取得部Ｆ１は、取得した車両情報に基づいて、自車両１０の進行方向を特定する。例えば、自車両１０の進行方向は、シフトポジションセンサの検出結果や、車輪の回転方向で判定すればよい。より具体的には、シフトポジションが、自車両１０が前進する方向に駆動力を伝える前進ポジションとなっている場合には、進行方向は前方であると判定する。また、シフトポジションが、自車両１０が後退する方向に駆動力を伝える後退ポジションとなっている場合には、進行方向は後方であると判定する。

検知結果取得部Ｆ２は、超音波センサ１から入力される検知結果データを逐次取得する。また、検知結果データを、その取得した順番が分かるようにメモリ２１に格納する。例えば検知結果取得部Ｆ２は、検知結果データに、その取得時刻（又は取得順）を示す情報（タイムスタンプ）を付すとともに、検知結果データを時系列順に並べた状態でメモリ２１に格納すればよい。

報知処理部Ｆ３は、超音波センサ１の検知結果に基づき、所定の報知領域内に検知物体が存在しているか否かを判定する。そして、報知領域内に検知物体が存在している場合には、報知領域内に検知物体が存在していることを報知装置３に報知させる。ここでの報知領域は、超音波センサ１の送信波の到達範囲（検知エリアとする）に対して適宜設計されればよい。少なくとも報知領域は、検知エリアのうち、超音波センサ１から後述する近距離閾値Ｄｔｈ１以内となる領域を含むものとする。この報知処理部Ｆ３が実施する処理を報知処理とする。検知距離予測部Ｆ４及び近距離判定部Ｆ５については、図３以降の図を用いて説明する。

なお、周辺監視ＥＣＵ２は、様々な処理を実行する。例えば、車両情報取得部Ｆ１が取得した車両情報に基づいて、車速が所定の作動車速領域となっているか否かを判定する。そして、車速が作動車速領域となっている間は、超音波センサ１に対して検知処理を逐次実施するように指示する制御信号を出力する。作動車速領域は、例えば４０ｋｍ／ｈ以下とする。

上述したように周辺監視ＥＣＵ２は種々の処理を実施する。それらの処理は、周知のタスクスケジューリングアルゴリズムを用いて単一のＣＰＵにおいて行われてもよいし、複数のＣＰＵにおいて並列して行われてもよい。

次に、図３に示すフローチャートを用いて、周辺監視ＥＣＵ２が実施する、近距離判定処理について述べる。この近距離判定処理は、自車両１０の進行方向に存在する検知物体が、残響があるうちに第１反射波Ｒ１を受信するほどの近距離に存在するか否かを判定する処理である。以降では、超音波センサ１にとって、送信波の残響があるうちに検知物体からの第１反射波Ｒ１が返ってくるほど近い領域を近距離領域と称する。近距離領域は、大きくても、超音波センサ１から３０〜５０ｃｍ以内となる領域である。

この近距離判定処理は、自車両１０の進行方向に検知エリアを形成する超音波センサ１からの検知結果データに基づいて行うものとする。これは、自車両１０から相対的に離れていく方向に存在する検知物体については、車両の走行に伴って離れていく可能性が高く、以降で述べる近距離判定処理を実施する有用性は相対的に低いためである。

もちろん、他の態様として、自車両１０の進行方向以外の方向に検知エリアを形成する超音波センサ１を処理の対象としてもよい。また、自車両１０の進行方向に検知エリアを形成する超音波センサ１が複数存在する場合には、それら複数の超音波センサ１のそれぞれの検知結果データに対して下記近距離判定処理を行えばよい。

図３に示す近距離判定処理は、例えば、イグニッションスイッチがオンである間において、検知結果取得部Ｆ２が、当該処理の対象とする超音波センサ１から検知結果データを取得する毎に実行されればよい。

なお、他の態様として、物体検知システム１００が複数の超音波センサ１の検知結果を組み合わせて、自車両１０に対する検知物体の相対位置（距離及び方向）を特定する構成である場合には、この近距離判定処理は、検知されている物体毎に実施してもよい。その場合には、自車両１０の進行方向に検知エリアを形成している全ての超音波センサ１での検知処理が一巡したときに、当該近距離判定処理を実施すれば良い。

ステップＳ１００では検知距離予測部Ｆ４が、予測用情報を取得してステップＳ１１０に移る。ここでの予測用情報とは、次回の検知処理によって検知される検知距離Ｄを予測するために用いる情報である。より具体的には、検知距離予測部Ｆ４は、メモリ２１にアクセスし、前回超音波センサ１から取得した検知結果データと、前回検知処理が行われた時点における車速及び加速度を取得する。

ここで読み出す過去の検知結果データは、前回のものに限らず、複数回過去のものであってもよい。また、ここでは、超音波センサ１が前回送信波を送信してから次回送信波を送信するまでの加速度は一定とみなせるものと想定して、予測用情報として前回超音波センサ１から検知結果データを取得した時点における車速及び加速度を取得する構成としたが、これに限らない。

前回検知処理を実施してから次回検知処理を実施するまで、すなわち、一定時間（ここでは検知周期）の間に自車両１０が移動する距離を算出する方法については周知の方法を援用すればよい。また、その移動距離を算出するための情報もまた、その援用した方法に応じた情報とすればよい。ここで例示する移動距離の算出方法はあくまでも一例である。

例えば、他の態様として、１回の検知周期の間に車両情報が複数回取得されるほど検知周期が長い場合には、複数時点における車速と加速度を取得してもよい。より具体的には、前回検知処理を実施された時点の車速及び加速度、及び、それ以降に取得した車速及び加速度を取得する構成とすればよい。また、その他、前回検知処理が実施された時点における車速及び加速度ではなく、最新の車速及び加速度を取得する構成としてもよい。さらに、車速と加速度に限らず、位置情報や、車輪の回転角度を用いても良い。

ステップＳ１１０では検知距離予測部Ｆ４が、検知周期と、ステップＳ１００で取得した車速及び加速度に基づいて、前回検知処理を実施してから次回実施するまでの自車両１０の移動距離を算出する。例えば、前回検知処理を実施したときの車速に検知周期を乗じた値に、加速度に検知周期の二乗を乗じて２で割った値を加算することで、移動距離Ｄｍを算出する。

そして、前回の検知距離Ｄから移動距離Ｄｍを引くことで、次回の検知処理によって検知される距離を算出する。この検知距離予測部Ｆ４が算出した距離を、予測距離Ｄｅとする。このステップＳ１１０での処理が完了するとステップＳ１２０に移る。

ステップＳ１２０では近距離判定部Ｆ５が、予測距離Ｄｅが所定の近距離閾値Ｄｔｈ１以下となっているか否かを判定する。この近距離閾値Ｄｔｈ１とは、検知物体で反射された反射波（本来の第１反射波）Ｒ１が、残響影響時間ＴＲ内に超音波センサ１まで返ってくる距離である。すなわち、近距離閾値Ｄｔｈ１は、残響影響時間ＴＲの間に超音波が超音波センサ１と検知物体との間を往復する距離の上限値である。したがって、近距離閾値Ｄｔｈ１は、残響影響時間ＴＲに音速を乗じて２で割った距離とする。前述の近距離領域とは、超音波センサ１から近距離閾値Ｄｔｈ１以内となっている領域に相当する。

ここで、第１反射波Ｒ１が残響影響時間ＴＲ内に超音波センサ１まで返ってきた場合の受信信号の概念図を図４及び図５に示す。残響影響時間ＴＲ内に超音波センサ１まで返ってきた場合とは、残響波Ｒ０によって受信信号強度が強度閾値ＴＨ_Ａ以上となっている状態から強度閾値ＴＨ_Ａを下回る前に第１反射波Ｒ１を受信した場合を意味する。

前述したように制御部１４は、残響が収束して、いったん受信信号強度が強度閾値ＴＨ_Ａを下回った後に、強度閾値ＴＨ_Ａを超過する受信信号を検知した場合に反射波を受信したと判断する。したがって、図４や図５に示すように、送信波の出力後、受信信号強度が強度閾値ＴＨ_Ａを下回る前に第１反射波Ｒ１を受信した場合には、本来の第１反射波Ｒ１を検知することが出来ない。

なお、図４は、検知物体からの本来の第１反射波Ｒ１によって、観測される残響影響時間ＴＲｘが予め定められた残響影響時間ＴＲよりも長くなっている場合を表している。このように実際に観測される残響影響時間ＴＲｘが、検知物体からの反射波によって予め定められた残響影響時間ＴＲよりも長くなることを、残響影響時間が伸びる、又は、残響波Ｒ０と第１反射波Ｒ１が結合している、とも表現する。

また、図５は、本来の第１反射波Ｒ１が、残響波Ｒ０に埋没している場合を表している。この図５に示すように本来の第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０に埋没している場合にも、本来の第１反射波Ｒ１は検知されず、本来の第２反射波が第１反射波として観測される。本来の第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０に埋没する場合とは、検知物体からの本来の第１反射波Ｒ１が、残響影響時間ＴＲ内に所定の閾値以下まで収束している場合を指す。

以降では、検知物体からの本来の第１反射波Ｒ１が、残響影響時間ＴＲ内に所定の閾値以下まで収束する距離の上限値を、最接近距離と称する。本実施形態では近距離閾値Ｄｔｈ１を、残響影響時間ＴＲの間に超音波が超音波センサ１と検知物体との間を往復する距離とするが、他の態様としては、最接近距離を近距離閾値Ｄｔｈ１として採用してもよい。最接近距離は種々の試験に基づいて設定すればよい。

図３に戻り、予測距離Ｄｅが近距離閾値Ｄｔｈ１以下である場合には、ステップＳ１２０がＹＥＳとなってステップＳ１３０に移る。一方、予測距離Ｄｅが近距離閾値Ｄｔｈ１よりも大きい場合には、ステップＳ１２０がＮＯとなって、ステップＳ１７０に移る。

ステップＳ１３０では近距離判定部Ｆ５が、近距離領域（すなわち近距離閾値Ｄｔｈ１以内）に、検知物体が存在すると仮に判定して、ステップＳ１４０に移る。なお、この段階では、検知物体が近距離領域に存在するとは断定しない。したがって、近距離領域に検知物体が存在することに伴う処理（例えば報知処理）などを実施しない。このステップＳ１３０での仮判定は、次のステップＳ１４０、Ｓ１５０を経たステップＳ１６０で確定される。このステップＳ１３０が請求項に記載の仮判定部に相当する。

ステップＳ１４０では近距離判定部Ｆ５が、予測結果採用判定処理を実施する。この予測結果採用判定処理では、ステップＳ１４０で行った仮判定を確定させるか否かを判定する。この処理は、検知物体が実際には近距離領域に存在しないにも関わらず、予測距離Ｄｅに基づいて検知物体が近距離領域に存在していると判定してしまう恐れを低減する役割を担う。この予測結果採用判定処理については、図６に示すフローチャートを用いて説明する。このステップＳ１４０が請求項に記載の採用条件判定部に相当する。

この図６に示す予測結果採用判定処理では、現在の自車両１０の走行状況や、超音波センサ１の検知状況が、予め定められた予測結果採用条件を充足しているか否かを判定する。予測結果採用条件は、検知物体が実際に近距離領域に存在している可能性が高い状況であるか否かを判定するための条件である。この予測結果採用条件が充足されている場合、検知物体が実際に近距離領域に存在している状況である可能性が高いことを示唆している。

まず、ステップＳ１４１では、加速度が所定の加速度閾値Ａｔｈ以下となっているか否かを判定する。ここで加速度が加速度閾値Ａｔｈ以下となっている場合には、ステップＳ１４１がＹＥＳとなってステップＳ１４２に移る。一方、加速度が加速度閾値Ａｔｈより大きい場合には、ステップＳ１４１がＮＯとなってステップＳ１４７に移る。

ここで用いる加速度は、例えば車両情報取得部Ｆ１が取得した最新の加速度とすればよい。また、加速度閾値Ａｔｈは、適宜設計されればよく、ここでは０とする。したがって、本実施形態では、加速度が０又は負の値（減速中）となっている場合にステップＳ１４１がＹＥＳと判定する。

ステップＳ１４２では、車速が所定の車速閾値Ｖｔｈ以下となっているか否かを判定する。ここで車速が車速閾値Ｖｔｈ以下となっている場合には、ステップＳ１４２がＹＥＳとなってステップＳ１４３に移る。一方、車速が車速閾値Ｖｔｈより大きい場合には、ステップＳ１４２がＮＯとなってステップＳ１４７に移る。

ここで用いる車速は、例えば車両情報取得部Ｆ１が取得した最新の車速とすればよい。また、車速閾値Ｖｔｈは、適宜設計されればよく、ここでは徐行レベルの値（例えば１０ｋｍ／ｈ）とする。これは、検知物体が少なくとも報知領域に存在している場合には、それに伴う処理（報知処理など）が実施されるため、ドライバ操作又は自動的な車両制御によって、車速が徐行レベルまで抑制されている可能性が高いためである。

上述した加速度閾値Ａｔｈもまた、車速閾値Ｖｔｈと同様の思想に基づいて定めたものである。すなわち、検知物体が近距離領域に存在している場合には、進行方向に存在する検知物体に接近している場合には、減速制御が行われているはずであるという想定に基づいている。

ステップＳ１４３では、超音波センサ１から今回の検知処理による検知結果データを取得してステップＳ１４４に移る。この今回の検知処理による検知結果データとは、予測距離Ｄｅの算出に用いた前回の検知結果データにとっての次の回の検知結果データを指す。

ステップＳ１４４では、今回の検知結果データに基づいて、検知結果データに含まれる第１反射波が多重反射波であるか否かを判定する。ここでの多重反射波とは、超音波センサ１と検知物体との間を複数回往復して受信された反射波である。

例えば、検知物体が近距離領域にある場合には、図４及び図５の説明でも言及したように、本来の第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０に結合又は埋没してしまい、検知されなくなってしまう。代わりに、本来の第１反射波Ｒ１が超音波センサ１などで反射し、さらに、超音波センサ１で反射した第１反射波Ｒ１が物体で再反射して、超音波センサ１に検知される。

この超音波センサ１と検知物体間を２往復した超音波（２回反射波とする）Ｒ２が、処理上は、第１反射波として検知される。なお、検知物体が近距離閾値Ｄｔｈ１よりも遠い位置に存在する場合には、２回反射波は、第２反射波や第３反射波などとして検知される場合もある。

本実施形態において第１反射波が多重反射波であるか否かは、その検知距離Ｄから判定する。より具体的には、第１反射波の検知距離Ｄが近距離閾値Ｄｔｈ１の２倍以下である場合に、観測している第１反射波Ｒ１が、２回反射波（すなわち多重反射波）であると判定する。

第１反射波の検知距離Ｄが近距離閾値Ｄｔｈ１の２倍以下とする理由は次のとおりである。本来の第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０に結合する場合の最大距離は近距離閾値Ｄｔｈ１である。また、原理的に、本来の第１反射波Ｒ１に対して、２回反射波は、超音波センサ１と検知物体間を２往復しているので、その検知距離Ｄは、本来の第１反射波Ｒ１の検知距離の２倍である。したがって、本来の第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０と結合し、観測できている見かけ上の第１反射波が、実際には２回反射波であれば、検知距離Ｄ≦近距離閾値Ｄｔｈ１×２が成立する。

なお、他の態様として、第１反射波の波高値が飽和していない場合に、観測している第１反射波Ｒ１が、２回反射波であると判定してもよい。２回反射波は、本来の第１反射波Ｒ１の２倍の距離を伝播しているとともに、合計３回反射されて超音波センサ１に到達する。このため、２回反射波は、大きく減衰されて、波高値は本来の第１反射波Ｒ１より遥かに小さくなる。すなわち、第１反射波の波高値が飽和していない場合とは、多重反射されて減衰した反射波を受信していることを示唆している。

さらに、他の態様として、第１反射波の検知距離Ｄが近距離閾値Ｄｔｈ１の２倍以下であって、かつ、第１反射波の波高値が飽和していない場合に、観測している第１反射波Ｒ１が、２回反射波であると判定してもよい。なお、ここでは、観測した第１反射波が多重反射波であるか否かを判定するための波高値に対して用いる基準を飽和値とする態様を例示したが、これに限らない。観測した第１反射波が多重反射波であるか否かを判定するための閾値（多重反射閾値とする）を波高値に対して設定してもよい。

そのような態様においては、第１反射波の検知距離Ｄが近距離閾値Ｄｔｈ１の２倍よりも小さく、かつ、その波高値が多重反射閾値よりも小さい場合に、観測した第１反射波が、２回反射波（すなわち多重反射波）であると判定すればよい。その多重反射閾値は、強度閾値ＴＨ_Ａよりも大きく、かつ、飽和レベルよりも小さい値とすればよく、試験によって決定すればよい。

また、以上では観測された第１反射波が２回反射波である場合を例示したが、超音波センサ１と検知物体の間を３往復以上した反射波に対しても、上記条件によって多重反射波であると推定することができる。

ステップＳ１４４で、第１反射波が多重反射波であると判定した場合には、ステップＳ１４４がＹＥＳとなってステップＳ１４５に移る。一方、第１反射波が多重反射波ではないと判定した場合には、ステップＳ１４４がＮＯとなってステップＳ１４７に移る。

ステップＳ１４５では、検知距離差ΔＤが所定の距離差用閾値Ｄｔｈ２以上であるか否かを判定する。検知距離差ΔＤは、今回の検知距離Ｄから前回の検知距離Ｄを引いた値である。仮に、前回の検知処理で観測された第１反射波も、今回の検知処理で観測された第１反射波も、ともに本来の第１反射波Ｒ１である場合、自車両１０は検知物体が存在する方向に進行しているので、前回の検知距離Ｄよりも今回の検知距離Ｄの方が小さくなる。すなわち、まだ本来の第１反射波Ｒ１を検知できている場合には、検知距離差ΔＤは負の値となる。

ところで、今回の検知処理で観測された第１反射波が２回反射波である場合には、検知距離Ｄは、本来の第１反射波Ｒ１による検知距離の２倍に相当する。したがって、仮に、前回の検知処理で残響波Ｒ０に結合する直前の本来の第１反射波Ｒ１を検知してあって、かつ、今回の検知処理で２回反射波を第１反射波として検知した場合には、今回の検知距離Ｄは前回の検知距離Ｄよりも長くなる。

つまり、検知距離差ΔＤが距離差用閾値Ｄｔｈ２以上である場合とは、２回反射波を第１反射波として検知した場合を意味している。なお、距離差用閾値Ｄｔｈ２は試験によって定められればよく、例えば４〜１０ｃｍ程度の任意の設計値とすればよい。また、上記判定条件によれば、本来の第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０と結合又は埋没した結果、観測上の第１反射波が、その超音波センサ１から２番目に近い別の検知物体からの反射波となっている場合にも、同様の作動をする。その場合もやはり、その本来の第１反射波Ｒ１に対応する検知物体が近距離領域に存在することを意味しているため、ステップＳ１３０での仮判定の尤もらしさを高める効果を奏する。

検知距離差ΔＤが所定の距離差用閾値Ｄｔｈ２以上である場合にはステップＳ１４５がＹＥＳとなってステップＳ１４６に移る。一方、検知距離差ΔＤが所定の距離差用閾値Ｄｔｈ２未満である場合にはステップＳ１４５がＮＯとなってステップＳ１４７に移る。

ステップＳ１４６では、予測結果採用条件が充足されていると判定する。そして、その判定結果を内部状態として保持して、図３に示す近距離判定処理のステップＳ１５０に戻る。ステップＳ１４７では、予測結果採用条件が充足されていないと判定する。そして、その判定結果を内部状態として保持して、当該予測結果採用判定処理の呼び出し元（ステップＳ１５０）に戻る。

図３に戻り、ステップＳ１５０以降の近距離判定処理の説明を続ける。上述した予測結果採用判定処理の結果、予測結果採用条件が充足されていると判定された場合にはステップＳ１５０がＹＥＳとなってステップＳ１６０に移る。一方、予測結果採用条件が充足されていないとは判定された場合にはステップＳ１５０がＮＯとなってステップＳ１７０に移る。

ステップＳ１６０では近距離判定部Ｆ５が、ステップＳ１３０での仮判定を確定する。すなわち、検知物体が近距離領域に存在すると判定して本フローを終了する。周辺監視ＥＣＵ２は、このステップＳ１６０での判定に基づいて、報知処理などを実施する。

ステップＳ１７０は、例外処理であって、その処理内容は適宜設計されれば良い。例えばステップＳ１７０では、予測の対象とした回の検知処理で検知される（された）検知距離Ｄをそのまま採用する。言い換えれば、ステップＳ１００からステップＳ１６０の処理は、超音波センサ１が検知する実測値ではなく、前回の実測値から算出される予測値に基づいて、検知物体が近距離領域に存在すると見なすための処理である。

（実施形態の効果）
検知物体が超音波センサ１から近距離閾値Ｄｔｈ１以内（すなわち近距離領域）に存在していると、図４及び図５に示すように第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０と結合又は埋没し、一つの波形として観測されることがある。このような場合、超音波センサ１では、検知物体が近距離領域に存在していることを検知できない。さらには、その検知物体からの多重反射波を第１反射波として検知してしまい、誤った距離を算出してしまう恐れがある。

そのような課題に対し、本実施形態の構成では、前回の検知処理による検知距離Ｄと、自車両１０の移動距離に基づいて、次回の検知処理で検知される距離（予測距離Ｄｅ）を予測する。そして、予測距離Ｄｅが近距離閾値Ｄｔｈ１以下となっているか否かを判定し、その判定結果に基づいて、検知物体が近距離領域に存在するか否かを判定する。

したがって、本実施形態の構成によれば、検知物体が超音波センサ１から近距離閾値Ｄｔｈ１以内（すなわち近距離領域）に存在している場合であっても、検知物体が近距離領域に存在すると判定することができる。

また、本実施形態では、予測距離Ｄｅが近距離閾値Ｄｔｈ１以下である場合に、検知物体が近距離領域に存在すると仮判定し（ステップＳ１３０）、予測結果採用判定処理を実施する（ステップＳ１４０）。そして、予測結果採用判定処理の結果、予測結果採用条件が充足されていると判定した場合に、その仮判定を確定する態様とした。

この予測結果採用条件は、検知物体が近距離領域に存在する状況を示唆する条件であるため、この予測結果採用条件が充足されている場合とは、実際に、検知物体が近距離領域に存在する可能性が高いことを意味する。したがって、以上の構成によれば、より精度よく、検知物体が近距離領域に存在すると判定することができる。

ところで、特許文献１では、観測される残響影響時間ＴＲｘが、本来の残響影響時間ＴＲよりも長いか否かによって、すなわち、観測した残響影響時間ＴＲｘが伸びたか否かによって、検知物体が近距離閾値Ｄｔｈ１以内に存在することを検知する。

また、車速が相対的に小さく、検知周期当りの移動量が、近距離閾値Ｄｔｈ１や第１反射波Ｒ１のパルス幅に対して十分に小さい場合には、検知物体に接近する過程において、第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０と結合するタイミングで検知処理を実施することができる。そのような場合には、残響影響時間の伸びを検知できるため、特許文献１でも検知物体が近距離領域に存在することを検知する。

そして、いったん残響影響時間の伸びを検知した後は、所定時間、検知物体が近距離領域に存在するという検知結果を保持する構成とすれば、本来の第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０に埋没している状態（図５）でも、検知物体が近距離領域に存在すると判定することができる。

しかし、検知周期当りの移動距離が、近距離閾値Ｄｔｈ１や、第１反射波Ｒ１のパルス幅に対して相対的に大きい場合、第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０と結合することによる残響影響時間の伸びを検知できない場合もある。すなわち、検知物体に接近する過程において、第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０と結合するタイミングで、検知処理が実施されないこともある。図７に示すＲ１ａは前回の検知処理で受信した第１反射波を表しており、Ｒ１ｂは、その次の回の検知処理で受信する本来の第１反射波を表している。

そのような場合、残響影響時間の伸びは検知されないため、特許文献１の技術では、検知物体が近距離領域に存在することを検知できない。

一方、本実施形態構成によれば、検知物体が近距離領域に存在するか否かを判定する上で、残響影響時間の伸びを検知する必要はない。このため、検知周期当りの移動距離が、近距離閾値Ｄｔｈ１や、第１反射波Ｒ１のパルス幅に対して相対的に大きい場合であっても、検知物体が近距離領域に存在すると判定することができる。また、その判定結果に応じた報知処理などを実施することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明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＞
前述の実施形態では、予測距離Ｄｅが近距離閾値Ｄｔｈ１以下である場合に、検知物体が近距離領域に存在すると仮判定し（ステップＳ１３０）、その後、ステップＳ１６０でその仮判定を確定する態様としたがこれに限らない。すなわち、ステップＳ１３０において検知物体が近距離領域に存在すると判定してもよい。

＜変形例２＞
また、予測結果採用条件は、適宜設計されれば良い。例えば、上述した実施形態では、加速度が所定の加速度閾値Ａｔｈ以下であることを予測結果採用条件に含ませる態様としたが、これに限らない。すなわち、ステップＳ１４１は省略してもよい。

また、車速が所定の車速閾値Ｖｔｈ以下であることを予測結果採用条件に含ませる態様としたが、これに限らない。すなわち、ステップＳ１４２は省略してもよい。

さらに、上述した実施形態では、観測された第１反射波が多重反射波であることを予測結果採用に含ませる態様としたが、これに限らない。すなわち、ステップＳ１４４は省略してもよい。

また、検知距離差ΔＤが距離差用閾値Ｄｔｈ２以上であることを予測結果採用に含ませる態様としたが、これに限らない。すなわち、ステップＳ１４５は省略してもよい。

そして、以上で例示した条件以外の条件を、予測結果採用条件として設定してもよい。例えば、実際に検知物体がある程度の近距離領域に存在する場合には、本来の第１反射波Ｒ１を検知できている場合にも、２回反射波を第２反射波（又は第３反射波など）として検知していることが期待される。

つまり、前回の検知処理において第１反射波Ｒ１に対応する多重反射波を検知している場合には、検知物体がある程度の近距離領域に存在することを意味する。したがって、前回の検知処理において第１反射波Ｒ１に対応する多重反射波を検知していることを予測結果採用条件に加えてもよい。なお、第２反射波や第３反射波が、第１反射波Ｒ１に対応する多重反射波であるか否かは、それぞれの検知距離が、第１反射波Ｒ１の検知距離Ｄの整数倍となっているか否かなどで判定すればよい。もちろん、検知距離とＴＯＦは一対一に対応するものであるため、検知距離に代わって、ＴＯＦを用いてもよい。また、上述の実施形態において、検知距離に関連するパラメータを、ＴＯＦなど、単位を時間とする概念に置き換えてもよい。

＜変形例３＞
以上では、検知物体が静止物であることを想定して予測距離Ｄｅを算出する態様を例示した。しかしながら、検知物体が移動体である場合もある。検知物体が移動体の場合、自車両１０の車速だけでは、予測距離Ｄｅに含まれる誤差が大きくなってしまう。以降では、検知物体が、移動体である場合にも対応できる態様について例示する。なお、便宜上、以降における検知物体は、自車両１０の進行方向と同じ方向に移動する移動体とする。

この変形例３における周辺監視ＥＣＵ２は、検知物体に対する自車両１０の相対速度を特定する相対速度特定部Ｆ６（図８参照）を備える。検知物体に対する自車両１０の相対速度とは、自車両１０の車速から、自車両１０の進行方向を正とする検知物体の移動速度を減算した値である。したがって、仮に検知物体が静止物である場合には、相対速度とは、自車両１０の車速に相当する。

この相対速度特定部Ｆ６が相対速度を特定する方法は、周知の方法を援用すればよい。例えば、相対速度特定部Ｆ６は、当該検知物体に対する検知距離Ｄの時間変化から相対速度を算出すればよい。具体的には、前々回における検知距離Ｄから前回の検知距離Ｄを引いた値を検知周期で割ることで、相対速度を求めれば良い。

また、例えば、相対速度特定部Ｆ６は、送信波の周波数ｆｓ、第１反射波Ｒ１の周波数ｆｒ、音速Ｖ、自車両１０の車速Ｖｓを用いて、周知のドップラー効果の公式を用いて、相対速度を求めても良い。すなわち、検知物体の移動速度を仮にＶｄとしたときの相対速度Ｖｓ−Ｖｄは、（ｆｒ−ｆｓ）×（Ｖ−Ｖｓ）／ｆｓで求めることができる。なお、送信波の周波数ｆｓは予め定められた値とし、第１反射波Ｒ１の周波数ｆｒは超音波センサ１によって検出される構成とすれば良い。

そして、検知距離予測部Ｆ４は、相対速度特定部Ｆ６が取得した相対速度を、ステップＳ１１０において自車両１０の車速の代わりに用いることによって予測距離Ｄｅを求めることができる。この予測距離Ｄｅは検知周期の間に検知物体が移動する距離が考慮された距離である。

したがって、この変形例３の構成によれば、検知物体が移動体であっても実施形態と同様の効果をそうすることができる。

＜変形例４＞
なお、以上では、自車両１０の進行方向に検知エリアを形成する超音波センサ１を近距離判定処理の対象とする態様を例示した。すなわち、自車両１０の前方に検知エリアを形成する超音波センサ１、又は、後方に検知エリアを形成する超音波センサ１を処理の対象とする例を開示したが、これに限らない。

自車両１０が旋回する場合には、自車両１０の斜め前方、又は自車両１０の斜め後方に検知エリアを形成する超音波センサ１もまた、自車両１０の進行方向に検知エリアを形成する超音波センサ１に該当しうる。

なお、自車両１０の斜め前方に存在する物体を検知するための超音波センサ１は、例えばフロントバンパの左右のコーナー部に備えられていればよい。また、自車両１０の斜め後方に存在する物体を検知するための超音波センサ１は、リアバンパの左右のコーナー部に備えられていれば良い。

＜変形例５＞
また、予測距離Ｄｅに基づいて検知物体が近距離領域に存在すると判定した場合において、さらに、予測距離Ｄｅが最接近距離よりも小さい場合や、残響影響時間の伸びが小さい場合には、検知物体が最接近領域に存在すると判定してもよい。ここでの最接近領域とは、近距離領域の中でも、本来の第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０に埋没するほど近い領域を指す。

図４及び図５を参照すれば分かるように、本来の第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０に結合している状態よりも、本来の第１反射波Ｒ１が残響波Ｒ０に埋没している状況のほうが、検知物体と超音波センサ１との距離が小さい。すなわち、検知物体との距離が最接近距離以下となっている場合には、より当該検知物体に対して注意を払う必要がある。

そこで、この変形例５のように近距離領域の中で最接近領域となっていると判定すれば、その判定結果を、報知処理などでの報知態様の変更などに反映させることができる。例えば、検知物体が最接近領域に存在すると判定した場合には、報知装置３に、検知物体との超音波センサ１との距離が小さいことを、ドライバに対してより強く訴えかけさせればよい。また、周辺監視ＥＣＵ２が自車両１０の走行を制御する機能を備えている場合には、検知物体が最接近領域に存在するか否かの判定結果に基づいて、制動力を強化するなどの制御を実施させてもよい。

１００：物体検知システム、１０：車両、１：超音波センサ、１１：送受信素子、１２：送信回路部、１３：受信回路部、１４：制御部、２：周辺監視ＥＣＵ（超音波式物体検知装置）、３：報知装置、４：車載センサ群、５：ＬＩＮバス、６：車内ＬＡＮ、Ｆ１：車両情報取得部、Ｆ２：検知結果取得部、Ｆ３：報知処理部、Ｆ４：検知距離予測部、Ｆ５：近距離判定部、Ｆ６：相対速度特定部、２１：メモリ（記憶部）、Ｓ１３０ 仮判定部、Ｓ１４０ 採用条件判定部

Claims (7)

1. 車両で用いられ、超音波センサ（１）が送信波を送信してから反射波を受信するまでの時間に基づいて、送信波の到達範囲に存在する物体との距離を、所定の検知周期で逐次検知する超音波式物体検知装置であって、
   検知された前記物体との距離を記憶する記憶部（２１）と、
   前回前記物体との距離を検知してから、次回、前記物体との距離を検知するまでの前記車両の移動距離を算出するための車両情報を取得する車両情報取得部（Ｆ１）と、
   前記記憶部が記憶している過去の検知結果と前記車両情報に基づいて、次回に検知する前記物体との距離を予測する検知距離予測部（Ｆ４）と、
   前記検知距離予測部が予測した距離である予測距離が、前記超音波センサに前記送信波の残響が生じているうちに前記物体からの反射波が返ってくる距離の上限値（以降、近距離閾値）以下となっているか否かに基づいて、前記物体と前記超音波センサとの距離が前記近距離閾値以下となる領域である近距離領域に前記物体が存在するか否かを判定する近距離判定部（Ｆ５）と、を備えることを特徴とする超音波式物体検知装置。
2. 請求項１において、
   前記近距離判定部は、
   前記予測距離が前記近距離閾値以下となっている場合に、前記物体が前記近距離領域に存在すると仮判定する仮判定部（Ｓ１３０）と、
   前記物体が前記近距離領域に実際に存在するか否かを判定するために予め定められた予測結果採用条件が充足されているかを判定する採用条件判定部（Ｓ１４０）と、を備え、
   前記仮判定部が前記近距離領域に前記物体が存在すると仮判定し、かつ、前記採用条件判定部によって前記予測結果採用条件が充足されていると判定された場合に、前記物体が前記近距離領域に存在すると判定することを特徴とする超音波式物体検知装置。
3. 請求項２において、
   前記予測結果採用条件は、前記仮判定部が前記近距離領域に前記物体が存在すると仮判定している状態において送信した前記送信波に対して最初に検知した前記反射波が、前記物体と前記超音波センサとの間を複数回往復した多重反射波であることを条件として含むことを特徴とする超音波式物体検知装置。
4. 請求項１において、
   前記近距離判定部は、前記予測距離が前記近距離閾値以下となっている場合に、前記物体が前記近距離領域に存在すると判定することを特徴とする超音波式物体検知装置。
5. 請求項１から４の何れか１項において、
   前記物体に対する前記車両の相対速度を特定する相対速度特定部（Ｆ６）を備え、
   前記検知距離予測部は、前記相対速度特定部が特定した前記相対速度を用いて、前記予測距離を算出することを特徴とする超音波式物体検知装置。
6. 請求項１から５の何れか１項において、
   前記近距離閾値は、送信波の送信を開始してから、その送信波による残響に相当する受信信号の信号強度が所定の強度閾値を下回るまでの残響影響時間に、音速を乗じて２で割った値に基づいて定まることを特徴とする超音波式物体検知装置。
7. 請求項６において、
   前記近距離判定部は、前記予測距離が、反射波が前記残響影響時間内に前記強度閾値以下まで収束する距離の上限値である最接近距離以下となっている場合には、前記物体と前記超音波センサとの距離が前記最接近距離以下となっていると判定することを特徴とする超音波式物体検知装置。

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