JP2020126008A - レーダ装置およびレーダ装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車種判別性能が高いレーダ装置を提供すること。【解決手段】電波により車両を検出するレーダ装置において、電波を送信する送信アンテナ（第１送信アンテナ１４−１〜第２受信アンテナ１４−２）と、送信アンテナによって送信され、車両によって反射された電波を受信する受信アンテナ（第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４）と、受信アンテナから出力される電気信号に基づいて、車両を構成する少なくとも１つの反射点に対応するレスポンスデータを検出する検出手段（検出部２１ｂ）と、検出手段によって検出されたレスポンスデータの分布状態から車両の種類を特定する特定手段（処理部２１ｃ）と、特定手段による特定結果を出力する出力手段（通信部２１ｄ）と、を有することを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、レーダ装置およびレーダ装置の制御方法に関するものである。

特許文献１には、路側の２地点に超音波センサをそれぞれ配置し、超音波センサの受信信号のレベル変化から、対象となる車両の２地点の通過タイミングのずれおよび通過時間を検出し、通過タイミングのずれおよび２地点の通過時間の検出結果と、２地点の超音波センサの設置間隔とに基づく車長検出により、対象となる車両の大型／小型の車種を識別する技術が開示されている。

特開２００３−２１７０７７号公報

しかしながら、特許文献１に示す技術では、二車線を１つの超音波センサで検出する場合、超音波センサに近い側の車線を大型車両が通過し、遠い側の車線を大型車両が通過した場合、遠い側の車線の大型車両が近い側の車線の大型車両の陰になることから、大型車両の軌跡が分断され、大型車両に分類できなくなる場合があるという問題点がある。

本発明は、車種判別性能が高いレーダ装置およびレーダ装置の制御方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、電波により車両を検出するレーダ装置において、電波を送信する送信アンテナと、前記送信アンテナによって送信され、前記車両によって反射された電波を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナから出力される電気信号に基づいて、前記車両を構成する少なくとも１つの反射点に対応するレスポンスデータを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記レスポンスデータの分布状態から前記車両の種類を特定する特定手段と、前記特定手段による特定結果を出力する出力手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、車種判別性能が高いレーダ装置を提供することができる。

また、本発明は、前記特定手段は、前記レスポンスデータの所定の領域内における密度を検出し、前記密度と閾値とを比較することで、前記車両の種類を特定することを特徴とする。
このような構成によれば、簡易な構成によって、車種判別を確実に行うことができる。

また、本発明は、前記特定手段は、前記レスポンスデータの所定の領域内における標準偏差を検出し、前記標準偏差と閾値とを比較することで、前記車両の種類を特定することを特徴とする。
このような構成によれば、簡易な構成によって、車種判別を確実に行うことができる。

また、本発明は、前記特定手段は、前記レスポンスデータの強度を距離によって規格化し、規格化して得た値と閾値とを比較することで、前記車両の種類を特定することを特徴とする。
このような構成によれば、車両の位置によらず、車種判別を確実に行うことができる。

また、本発明は、前記検出手段によって検出された前記レスポンスデータをクラスタリングするクラスタリング手段と、前記クラスタリング手段によってクラスタリングされた前記レスポンスデータの動きをトラッキングするトラッキング手段と、を有し、前記トラッキング手段は、前記特定手段によって大型車両と特定された前記車両が前方を移動し、他の前記車両が後方を重複するように移動する場合において、後方を移動する前記車両が前方を移動する前記車両によって遮蔽されるときには、遮蔽前後の物標を同一の物標として認識する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、大型車両の後方を他の車両が通過する場合でも、車種判別を行うことができる。

また、本発明は、電波により車両を検出するレーダ装置の制御方法において、電波を送信アンテナから送信する送信ステップと、前記送信アンテナによって送信され、前記車両によって反射された電波を受信アンテナによって受信する受信ステップと、前記受信アンテナから出力される電気信号に基づいて、前記車両を構成する少なくとも１つの反射点に対応するレスポンスデータを検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて検出された前記レスポンスデータの分布状態から前記車両の種類を特定する特定ステップと、前記特定ステップにおける特定結果を出力する出力ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、車種判別性能が高いレーダ装置を提供することができる。

本発明によれば、車種判別性能が高いレーダ装置およびレーダ装置の制御方法を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係るレーダシステムの構成例を示す図である。 図２に示すレーダシステムの詳細な構成例を示す図である。 図２に示すレーダ装置の詳細な構成例を示すブロック図である。 従来技術の動作を説明するための図である。 本発明の実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（Ａ）実施形態の構成の説明
図１は、本発明の実施形態に係るレーダシステムの構成例を示す図である。この図に示すように、本発明の実施形態に係るレーダシステム１は、例えば、高速道路または一般道等の道路Ｒの路側に配置され、道路Ｒを走行する車両Ｃを検出し、その種類（大型車両または小型車両）を識別する。なお、路側ではなく、道路Ｒに架橋された構造物の上に設置するようにしてもよい。

図２は、レーダシステム１の詳細な構成例を示す図である。この図２に示すように、レーダシステム１は、台座部３０、ポール３１、固定部材３２、および、レーダ装置３３を有している。

台座部３０は、例えば、コンクリートまたは金属等によって構成され、台座部３０の下側の一部が路側内に埋設されて構成され、ポール３１を固定する機能を有する。ポール３１は、例えば、金属部材によって構成され、下方の一部が台座部３０内に導入されて固定される。固定部材３２は、レーダ装置３３をポール３１に所定の俯角を有するように固定する。レーダ装置３３は、道路Ｒに向けて電波を照射し、車両Ｃによって反射された反射波を受信して解析することで、車両Ｃを検出する。

図３は、図２に示すレーダ装置３３の詳細な構成例を示す図である。図３に示すように、レーダシステム１は、局部発振部１０、送信部１１、受信部１５、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換部２０、および、制御・処理部２１を主要な構成要素としている。

ここで、局部発振部１０は、所定の周波数のＣＷ（Continuous Wave）信号を生成して、送信部１１と受信部１５に供給する。

送信部１１は、変調部１２、アンテナ切換部１３、および、第１送信アンテナ１４−１〜第２送信アンテナ１４−２を有し、局部発振部１０から供給されるＣＷ信号を、変調部１２によってパルス変調し、アンテナ切換部１３を介して第１送信アンテナ１４−１〜第２送信アンテナ１４−２のいずれかから物標に向けて送信する。

送信部１１の変調部１２は、制御・処理部２１によって制御され、局部発振部１０から供給されるＣＷ信号をパルス変調して出力する。アンテナ切換部１３は、制御・処理部２１の制御に応じて送信アンテナを選択する。第１送信アンテナ１４−１〜第２送信アンテナ１４−２は、水平方向に並べて配置され、アンテナ切換部１３によって選択された場合には、変調部１２から供給されるパルス信号を、物標に向けて送信する。

制御・処理部２１は、変調部１２、アンテナ切換部１３、増幅部１８、および、アンテナ切換部１７を制御するとともに、Ａ／Ｄ変換部２０から供給されるデジタル信号に対して演算処理を実行することで、物標を検出する。

図４は、図２に示す制御・処理部２１の詳細な構成例を示すブロック図である。図４に示すように、制御・処理部２１は、制御部２１ａ、処理部２１ｃ、検出部２１ｂ、および、通信部２１ｄを有している。ここで、制御部２１ａは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等によって構成され、ＲＯＭおよびＲＡＭに記憶されているデータに基づいて装置の各部を制御する。検出部２１ｂは、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等によって構成され、Ａ／Ｄ変換部２０から供給されるデジタル信号に対する処理を実行し、物標を検出する。処理部２１ｃは、例えば、ＤＳＰ等によって構成され、検出部によって検出された物標に対してクラスタリング処理、トラッキング処理、および、車両の種類（サイズ）判別処理等を実行し、処理結果を出力する。通信部２１ｄは、処理部２１ｃによる処理結果を、外部の装置に対して通知する。

図３に戻る。受信部１５は、第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４、アンテナ切換部１７、増幅部１８、および、復調部１９を有し、第１送信アンテナ１４−１〜第２送信アンテナ１４−２から送信され、物標によって反射された反射波を受信して復調処理を施した後、Ａ／Ｄ変換部２０に出力する。

受信部１５の第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４は、水平方向に並べて配置され、物標によって反射された反射波を受信してアンテナ切換部１７に供給する。

アンテナ切換部１７は、制御・処理部２１によって制御され、第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４のいずれかを選択し、受信信号を増幅部１８に供給する。

増幅部１８は、制御・処理部２１の制御部２１ａによって利得が制御され、アンテナ切換部１７から供給される受信信号を所定の利得で増幅して復調部１９に出力する。復調部１９は、増幅部１８から供給される受信信号を、局部発振部１０から供給されるＣＷ信号を用いて復調して出力する。

Ａ／Ｄ変換部２０は、復調部１９から供給される受信信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して制御・処理部２１に供給する。

（Ｂ）第１実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の実施形態の動作を説明する。以下では、従来技術の動作について説明した後、本発明の実施形態の動作について説明する。

図５は、従来技術の動作を説明するための図である。図５の横軸は経過時間［ｍｓｅｃ］を示し、縦軸はレーダ装置３３からの距離［ｍ］を示している。

図５において、曲線Ｃ１〜Ｃ５は、車両を検出し、クラスタリング処理およびトラッキング処理を実行して得た軌跡を示している。より詳細には、曲線Ｃ１は、レーダ装置３３に近い側の車線を通過する大型車両の軌跡を示している。また、曲線Ｃ２は、レーダ装置３３に近い側の車線を通過する小型車両の軌跡を示している。さらに、曲線Ｃ３〜Ｃ５は、レーダ装置３３から遠い側の車線を通過する大型車両の軌跡を示している。なお、曲線Ｃ３〜Ｃ５が分断されているのは、近い側の車線を通過する大型車両の影響でトラッキング処理によって追従できなかったためである。

従来技術では、クラスタリング処理によって車両を特定し、特定した車両をトラッキング処理によって追跡し、図５に示すような軌跡を特定する。そして、軌跡の本数から通過した車両の台数を特定するとともに、クラスタリング処理によって得られた信号の種類から車両の種類（大型車両／小型車両）を特定していた。

しかしながら、このような方法では、図５に示すように、近い側の車線を大型車両が通過している際に、遠い側の車線を車両が通過すると、近い側の車線を通過する大型車両の陰となって、遠い側の車線を通過する車両の軌跡が曲線Ｃ３〜Ｃ５のように分断されてしまう。このような場合には、１本の軌跡にならないことから、車両のサイズが軌跡の長さで判断できない場合があった。

そこで、本発明の第１実施形態では、レーダ装置３３においてクラスタリング処理およびトラッキング処理が実行される前のレスポンスデータの分布（より詳細には、第１実施形態ではレスポンスデータの密度）に基づいて、車両の種類を判定する。なお、レスポスデータとは、例えば、物標を構成する複数の反射点によって反射され、レーダ装置３３によって検出されたデータをいう。

図６は、小型車のレスポンスデータの分布状態を示す図である。図６の横軸はレーダ装置３３からの距離を示し、縦軸はレスポンスデータの個数を示す。また、図７は、大型車のレスポンスデータの分布状態を示す図である。図７の横軸はレーダ装置３３からの距離を示し、縦軸はレスポンスデータの個数を示す。図６および図７の比較から、大型車では、小型車に比較すると、有効反射面積が広いことから、レスポンスデータの分布が広く（横方向の幅が広い）、また、レスポンスデータの個数も多い。

そこで、本発明の第１実施形態では、レスポンスデータの所定のエリアあたりの個数（密度）を検出し、レスポンスデータの密度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定することで、車両の種類を判定する。

より詳細には、レーダ装置３３の制御・処理部２１は、変調部１２を制御して、局部発振部１０から出力されるＣＷ信号をパルス変調させ、第１送信アンテナ１４−１〜第２送信アンテナ１４−２から交互にパルス信号として送信させる。

第１送信アンテナ１４−１〜第２送信アンテナ１４−２から送信されたパルス信号は、道路Ｒを通過する車両Ｃによって反射され、その一部は第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４によって受信される。ここで、車両Ｃが大型車両の場合には、小型車両に比較すると有効反射面積が広いので、より多くの反射点から反射波が発生する。

第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４は反射波を受信し、アンテナ切換部１７に供給する。アンテナ切換部１７は、第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４のいずれか１つから出力される受信信号を選択して、増幅部１８に供給する。増幅部１８は、第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４のいずれかから供給される受信信号を所定の利得で増幅して出力する。

復調部１９は、増幅部１８から供給される受信信号に対して、局部発振部１０から供給されるＣＷ信号を用いて復調して出力する。

Ａ／Ｄ変換部２０は、復調部１９から供給される受信信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して制御・処理部２１に供給する。

制御・処理部２１では、検出部２１ｂが、物標（この例では車両）の反射点によって反射された反射波に対応するレスポンスデータを検出する。なお、このようにして検出されたレスポンスデータは、処理部２１ｃによってクラスタリング処理が施されて物標が特定され、また、トラッキング処理が施されて移動する物標が追跡される。

処理部２１ｃは、クラスタリング処理によって特定された物標が所定の領域内に存在する場合には、制御部２１ａに対して、アンテナ系列を用いてパルス信号を所定の回数送信するように要求する。なお、アンテナ系列とは送信アンテナと受信アンテナの組み合わせをいい、第１送信アンテナ１４−１と第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４のとの組み合わせにより４つのアンテナ系列が形成され、第２送信アンテナ１４−２と第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４のとの組み合わせにより４つのアンテナ系列が形成される。

制御部２１ａは、第１送信アンテナ１４−１によってパルス信号を送信し、第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４によってそれぞれ受信する動作を繰り返し実行させ、第２送信アンテナ１４−２によってパルス信号を送信し、第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４によってそれぞれ受信する動作を繰り返し実行させる。なお、第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４によって受信される反射波は、第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４が配置される面の法線方向と、物標との間の角度に応じて位相が変化するので、位相を検出することで物標の位相角を検出することができる。

物標によって反射された反射波は、第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４によって受信され、増幅部１８で増幅され、復調部１９で復調された後、Ａ／Ｄ変換部２０でデジタル信号に変換され、制御・処理部２１に供給される。

制御・処理部２１では、前述したように、検出部２１ｂが反射波に対するレスポンスデータを検出する。処理部２１ｃは、検出されたレスポンスデータの所定のエリア内における個数を示す密度Ｄを計算する。例えば、１平方メートルの面積を有する所定のエリアのレスポンスデータの個数を密度Ｄとして算出する。

処理部２１ｃは、密度Ｄと所定の閾値Ｔｈ１を比較する。この結果、密度Ｄが所定の閾値Ｔｈ１よりも大きい場合には、検出した物標が大型車両であると判定し、それ以外は小型車両であると判定する。すなわち、大型車両の方が小型車両に比較して、有効反射面積が広いことから、図６および図７に示すように、大型車両の方がレスポンスデータの密度が高い。このため、大型車両と小型車両を区別するための適切な閾値Ｔｈ１を、例えば、実測によって求め、この閾値Ｔｈ１と密度Ｄを比較することで、大型車両と小型車両とを弁別することができる。

図８は、図５に対応するレスポンスデータの密度をグラデーションとして示す図である。なお、図８において、グラデーションの濃淡は、図９（Ａ）の左側に示すレスポンスデータの密度が高い状態を、図９（Ａ）の右側に示す濃い濃度として示す。また、図９（Ｂ）の左側に示すレスポンスデータの密度が低い状態を、図９（Ｂ）の右側に示す薄い濃度として示す。図８に示すように、大型車両と小型車両を比較すると、大型車両の方が線分の幅が広くなっており、これは、図６および図７に示す、分布図の幅に対応している。また、密度に対応する濃度も小型車両よりも大型車両の方が濃くなっている。さらに、遠い側の車線よりも近い側の車線の方が濃度が高くなっている。

処理部２１ｃによる判定結果は、通信部２１ｄを介して、例えば、図示しないセンター装置に対して通知される。センター装置では、レーダシステム１からの情報を参照することで、道路Ｒの交通状況を知ることができる。

つぎに、図１０を参照して、本発明の第１実施形態において実行される処理の一例について説明する。図１０に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。

ステップＳ１０では、制御・処理部２１の制御部２１ａは、変調部１２を制御して局部発振部１０から供給されるＣＷ信号をパルス変調させ、パルス信号を第１送信アンテナ１４−１〜第２送信アンテナ１４−２から送信させる。

ステップＳ１１では、制御部２１ａは、ステップＳ１０で送信され、物標で反射された反射波を受信する。より詳細には、制御部２１ａは、第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４のいずれかによって受信され、増幅部１８によって増幅され、復調部１９によって復調され、Ａ／Ｄ変換部２０によってデジタル信号に変換された受信信号を入力する。

ステップＳ１２では、制御部２１ａは、ステップＳ１１で受信した反射波に対応するレスポンスデータを参照し、物標が所定の領域内に存在するか否かを判定し、所定の領域内に存在すると判定した場合（ステップＳ１２：Ｙ）にはステップＳ１３に進み、それ以外の場合（ステップＳ１２：Ｎ）にはステップＳ１０に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返す。例えば、道路Ｒの遠い側の車線に設定された所定の面積を有するエリア内に物標が存在する場合には、Ｙと判定してステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、制御部２１ａは、処理回数をカウントする変数ｉに初期値として“１”を設定する。

ステップＳ１４では、制御部２１ａは、変調部１２を制御して局部発振部１０から供給されるＣＷ信号をパルス変調させ、アンテナ切換部１３を制御してパルス信号を第１送信アンテナ１４−１〜第２送信アンテナ１４−２から順次送信させる。

ステップＳ１５では、制御部２１ａは、ステップＳ１４で送信され、物標で反射された反射波を、アンテナ切換部１７を制御することで第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４によって順次受信させる。

ステップＳ１６では、検出部２１ｂは、ステップＳ１５で受信した受信信号からレスポンスデータを取得する。より詳細には、物標の反射点によって反射された反射波を受信し、当該反射波に対応するレスポンスデータを取得する。

ステップＳ１７では、制御部２１ａは、処理回数をカウントする変数ｉの値を１だけインクリメントする。

ステップＳ１８では、制御部２１ａは、変数ｉの値と所定の値Ｎ（例えば、車種の判定に十分な個数のレスポンスデータが得られる回数）とを比較し、ｉ＜Ｎを満たす場合（ステップＳ１８：Ｙ）にはステップＳ１４に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返し、それ以外の場合（ステップＳ１８：Ｎ）には１９に進む。

ステップＳ１９では、処理部２１ｃは、ステップＳ１６で取得したレスポンスデータの密度Ｄを検出する。例えば、道路Ｒの遠い側の車線に設定された所定の面積を有するエリア内で検出したレスポンスデータの密度Ｄを計算する。

ステップＳ２０では、処理部２１ｃは、ステップＳ１９で計算したレスポンスデータの密度Ｄと所定の閾値Ｔｈ１とを比較し、Ｄ＞Ｔｈ１の場合（ステップＳ２０：Ｙ）にはステップＳ２１に進み、それ以外の場合（ステップＳ２０：Ｎ）にはステップＳ２２に進む。例えば、密度Ｄが所定の閾値Ｔｈ１（例えば、１０個／平方メートル）の場合にはＹと判定してステップＳ２１に進む。なお、閾値Ｔｈ１については、例えば、実測等によって最適な値を求めることができる。

ステップＳ２１では、処理部２１ｃは、所定の領域内に存在する物標は大型車両と判定する。

ステップＳ２２では、処理部２１ｃは、所定の領域内に存在する物標は小型車両と判定する。

ステップＳ２３では、処理部２１ｃは、通信部２１ｄを介して検出結果を出力する。このようにして出力された検出結果は、例えば、図示しないセンター装置に送信される。センター装置では、レーダシステム１によって検出された情報に基づいて、交通状況を知ることができる。

なお、図１０に示す処理では、一カ所のエリア内のレスポンスデータを計算して車両の種類を判定するようにしたが、複数のエリア内（例えば、遠い側の車線および近い側の車線のそれぞれに設けた二カ所のエリア内）のレスポンスデータを計算して車両の種類を判定するようにしてもよい。その場合、図１０に示す処理を、エリア毎に実行することで実現できる。

（Ｃ）第２実施形態の構成の説明
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の構成は、第１実施形態と同様であるので、その構成の説明は省略する。

（Ｄ）第２実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第２実施形態の動作について説明する。図１１は、本発明の第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図１１において、図１０と対応する部分には同一の符号を付してあるのでその説明は省略する。図１１は、図１０と比較すると、ステップＳ１９〜ステップＳ２０の処理がステップＳ３０〜ステップＳ３１に置換されている。これら以外は、図１０と同様であるので、以下では、主にステップＳ３０〜ステップＳ３１について説明する。

ステップＳ３０では、処理部２１ｃは、レスポンスデータの標準偏差σを計算する。より詳細には、以下の式（１）によってレスポンスデータの標準偏差σを計算する。なお、ｎはレスポンスデータの個数を示し、ｒｉはそれぞれのレスポンスデータの所定のエリアの中心からの距離を示し、ｒ_ａｖは、ｒの平均値を示す。

・・・（１）

なお、標準偏差σの値は、図６に示す小型車両の場合には小さい値となり、図７に示す大型車両の場合には大きい値となる。

ステップＳ３１では、処理部２１ｃは、ステップＳ３０で計算したレスポンスデータの標準偏差σと所定の閾値Ｔｈ２とを比較し、σ＞Ｔｈ２の場合（ステップＳ３１：Ｙ）にはステップＳ２１に進み、それ以外の場合（ステップＳ３０：Ｎ）にはステップＳ２２に進む。例えば、標準偏差σが所定の閾値Ｔｈ２（例えば、０．６）よりも大きい場合にはＹと判定してステップＳ２１に進む。

ステップＳ２１では、処理部２１ｃは、所定の領域内に存在する物標は大型車両と判定し、また、ステップＳ２２では、処理部２１ｃは、所定の領域内に存在する物標は小型車両と判定する。そして、ステップＳ２３では、処理部２１ｃは、通信部２１ｄを介して検出結果を出力する。

以上に説明したように、図１１に示すフローチャートの処理によれば、標準偏差に基づいて車両の種類を判別することができる。

（Ｄ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、前述した実施形態では、図１に示すように、路側帯にレーダ装置３３を配置するようにしたが、例えば、道路に架橋される構造物の上に配置するようにしてもよい。あるいは、レーダ装置３３を単体で配置するのではなく、交通標識等と併せて配置するようにしてもよい。

また、図３に示す構成では、第１送信アンテナ１４−１〜第２送信アンテナ１４−２からはパルス信号を送信するようにしたが、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）を用いるようにしてもよい。

また、図３に示す実施形態では、アンテナ切換部５２によって第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４からの出力を択一的に選択するようにしたが、第１受信アンテナ１６−１〜第４受信アンテナ１６−４のそれぞれに対して増幅部１８、復調部１９、および、Ａ／Ｄ変換部２０を設け、Ａ／Ｄ変換部２０の出力を選択部によって選択して制御・処理部２１に供給するようにしてもよい。もちろん、増幅部１８または復調部１９の後段に選択部を設け、選択部によって増幅部１８または復調部１９の出力を選択するようにしてもよい。

また、図３に示す実施形態では、２つの送信アンテナと４つの受信アンテナを設けるようにしたが、１つの送信アンテナと複数の受信アンテナを設けるようにしてもよい。また、３つ以上の送信アンテナと１または複数の受信アンテナを設けるようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、大型車両と小型車両の２種類の判別を行うようにしたが、３種類以上の判別を行うようにしてもよい。例えば、閾値を２種類用いることで、大型車両と小型車両の他に、自動二輪車や自転車等を検出するようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、レスポンスデータの密度または標準偏差を用いて車両の種類を判定するようにしたが、例えば、受信強度を用いるようにしてもよい。より詳細には、反射波の受信強度は、車両の種類が大きいほど大きくなるとともに、車両が近いほど大きくなる。そこで、受信強度Ｓｉを物標までの距離Ｌによって規格化した値（例えば、Ｓｉ／Ｌ）を用いることで、距離の影響を受けることなく、車両の種類を判定することができる。なお、図３に示す構成例では、利得が一定の増幅部１８を用いるようにしているが、出力信号レベルを一定にする利得可変増幅部を用いるようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、レスポンスデータのみを参照して判断するようにしたが、クラスタリング処理およびトラッキング処理によって得られた情報も参照して判定するようにしてもよい。例えば、図５の例では、曲線Ｃ３〜Ｃ５は分断されているが、これらが全て大型車両である場合には、トラッキング処理によって同じ車両の軌跡として判断し、１台の大型車両が通過したと判定するようにしてもよい。すなわち、大型車両が前方を移動し、他の車両が後方を重複するように移動する場合において、後方を移動する車両が前方を移動する車両によって遮蔽されているときには、遮蔽前後の車両を同一の車両と判定するようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２は、予め設定するようにしたが、例えば、これらの閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を学習処理によって最適化するようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、クラスタリング処理およびトラッキング処理を実行する前に、レスポンスデータから車両の種類を判定するようにしたが、クラスタリング処理を実行した後に車両の種類を判定するようにしたり、あるいは、クラスタリング処理およびトラッキング処理の後に車両の種類を判定したりするようにしてもよい。

また、図１０および図１１に示すフローチャートの処理は一例であって、本発明がこれらフローチャートの処理に限定されるものではないことはいうまでもない。

１ レーダシステム
１０ 局部発振部
１１ 送信部
１２ 変調部
１３ アンテナ切換部
１４−１〜１４−２ 第１送信アンテナ〜第２送信アンテナ
１５ 受信部
１６−１〜１６−４ 第１受信アンテナ〜第４受信アンテナ
１７ アンテナ切換部
１８ 増幅部
１９ 復調部
２０ Ａ／Ｄ変換部
２１ 制御・処理部
２１ａ 制御部
２１ｂ 検出部
２１ｃ 処理部
２１ｄ 通信部
３０ 台座部
３１ ポール
３２ 固定部材
３３ レーダ装置

Claims (6)

1. 電波により車両を検出するレーダ装置において、
   電波を送信する送信アンテナと、
   前記送信アンテナによって送信され、前記車両によって反射された電波を受信する受信アンテナと、
   前記受信アンテナから出力される電気信号に基づいて、前記車両を構成する少なくとも１つの反射点に対応するレスポンスデータを検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された前記レスポンスデータの分布状態から前記車両の種類を特定する特定手段と、
   前記特定手段による特定結果を出力する出力手段と、
   を有することを特徴とするレーダ装置。
2. 前記特定手段は、前記レスポンスデータの所定の領域内における密度を検出し、前記密度と閾値とを比較することで、前記車両の種類を特定することを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
3. 前記特定手段は、前記レスポンスデータの所定の領域内における標準偏差を検出し、前記標準偏差と閾値とを比較することで、前記車両の種類を特定することを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
4. 前記特定手段は、前記レスポンスデータの強度を距離によって規格化し、規格化して得た値と閾値とを比較することで、前記車両の種類を特定することを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
5. 前記検出手段によって検出された前記レスポンスデータをクラスタリングするクラスタリング手段と、
   前記クラスタリング手段によってクラスタリングされた前記レスポンスデータの動きをトラッキングするトラッキング手段と、を有し、
   前記トラッキング手段は、前記特定手段によって大型車両と特定された前記車両が前方を移動し、他の前記車両が後方を重複するように移動する場合において、後方を移動する前記車両が前方を移動する前記車両によって遮蔽されるときには、遮蔽前後の物標を同一の物標として認識する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
6. 電波により車両を検出するレーダ装置の制御方法において、
   電波を送信アンテナから送信する送信ステップと、
   前記送信アンテナによって送信され、前記車両によって反射された電波を受信アンテナによって受信する受信ステップと、
   前記受信アンテナから出力される電気信号に基づいて、前記車両を構成する少なくとも１つの反射点に対応するレスポンスデータを検出する検出ステップと、
   前記検出ステップにおいて検出された前記レスポンスデータの分布状態から前記車両の種類を特定する特定ステップと、
   前記特定ステップにおける特定結果を出力する出力ステップと、
   を有することを特徴とするレーダ装置の制御方法。