JP6267531B2 - Radio wave sensor and detection method - Google Patents
Radio wave sensor and detection method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6267531B2 JP6267531B2 JP2014023059A JP2014023059A JP6267531B2 JP 6267531 B2 JP6267531 B2 JP 6267531B2 JP 2014023059 A JP2014023059 A JP 2014023059A JP 2014023059 A JP2014023059 A JP 2014023059A JP 6267531 B2 JP6267531 B2 JP 6267531B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radio wave
- frequency
- target
- area
- frequency distribution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、電波センサおよび検知方法に関し、特に、電波を用いて対象物を検出する電波センサおよび検知方法に関する。 The present invention relates to a radio wave sensor and a detection method, and more particularly to a radio wave sensor and a detection method for detecting an object using radio waves.
特開2012−247215号公報(特許文献1)には、車両に搭載され、当該車両の周囲に存在する物体の種別を識別する物体識別装置が開示されている。物体識別装置は、自車両の周囲に音波または電磁波を照射して当該音波または当該電磁波の反射波を検出することによって得られた、反射強度および自車両周囲の物体までの距離の情報を含む物体情報と、画像処理によって得られた物体の高さの情報とを取得する。物体識別装置は、物体の高さおよび物体までの距離に応じて反射強度を補正する。そして、物体識別装置は、補正後の反射強度に応じて物体の種別を識別する。 Japanese Patent Laying-Open No. 2012-247215 (Patent Document 1) discloses an object identification device that is mounted on a vehicle and identifies the type of an object that exists around the vehicle. The object identification device is an object including information on a reflection intensity and a distance to an object around the vehicle obtained by irradiating the vehicle with a sound wave or an electromagnetic wave and detecting the sound wave or a reflected wave of the electromagnetic wave. Information and information on the height of the object obtained by image processing are acquired. The object identification device corrects the reflection intensity according to the height of the object and the distance to the object. Then, the object identification device identifies the type of the object according to the corrected reflection intensity.
しかしながら、特許文献1に記載の物体識別装置では、音波または電磁波の照射処理および検出処理と、画像処理とを用いて物体の種別を識別するため、装置の構成が複雑になり、かつコストがかかるという問題がある。 However, in the object identification device described in Patent Document 1, since the type of an object is identified by using sound wave or electromagnetic wave irradiation processing and detection processing, and image processing, the configuration of the device becomes complicated and expensive. There is a problem.
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、簡易かつ低コストな構成で、横断歩道における対象物を精度よく検知することが可能な電波センサおよび検知方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a radio wave sensor and a detection method capable of accurately detecting an object on a pedestrian crossing with a simple and low-cost configuration. It is to be.
(1)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電波センサは、横断歩道の開始部分のエリアであって、上記横断歩道の全部を含まないエリアである第1エリアに照射範囲を制限して電波を第1アンテナから送信可能な送信部と、上記第1エリアからの電波を受信する受信部と、上記受信部によって受信された電波に基づいて上記第1エリアにおける対象物を検出する検出部とを備える。 (1) In order to solve the above-described problem, a radio wave sensor according to an aspect of the present invention is an irradiation range in a first area which is an area of a start portion of a pedestrian crossing and does not include the entire pedestrian crossing. A transmission unit capable of transmitting radio waves from the first antenna, a reception unit receiving radio waves from the first area, and an object in the first area based on the radio waves received by the reception unit. A detection unit for detecting.
(13)また、この発明の他の局面に係わる電波センサは、横断歩道の一部または全部を含むエリアである対象エリアへ電波を送信する送信部と、上記対象エリアからの電波を受信する受信部と、所定の電波の周波数成分と上記受信部によって受信された電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号、または上記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する分析部と、上記分析部によって作成された上記周波数分布情報に基づいて、上記対象エリアにおける対象物を検出する検出部とを備える。 (13) A radio wave sensor according to another aspect of the present invention includes a transmission unit that transmits radio waves to a target area that is an area including a part or all of a pedestrian crossing, and reception that receives radio waves from the target area. Section, a difference signal having a frequency component of a difference between a frequency component of a predetermined radio wave and a frequency component of a received radio wave received by the receiver, or a frequency distribution that is information on a frequency distribution of the received radio wave An analysis unit that creates information, and a detection unit that detects an object in the target area based on the frequency distribution information created by the analysis unit.
(14)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる検知方法は、電波センサにおける検知方法であって、横断歩道の開始部分のエリアであって、上記横断歩道の全部を含まないエリアである第1エリアに照射範囲を制限して電波を第1アンテナから送信するステップと、上記第1エリアからの電波を受信するステップと、受信した電波に基づいて上記第1エリアにおける対象物を検出するステップとを含む。 (14) In order to solve the above-described problem, a detection method according to an aspect of the present invention is a detection method in a radio wave sensor, which is an area at the start of a pedestrian crossing, and does not include the entire pedestrian crossing. A step of transmitting a radio wave from a first antenna while limiting an irradiation range to a first area, which is an area, a step of receiving a radio wave from the first area, and an object in the first area based on the received radio wave Detecting.
(15)また、この発明の他の局面に係わる検知方法は、電波センサにおける検知方法であって、横断歩道の一部または全部を含むエリアである対象エリアへ電波を送信するステップと、上記対象エリアからの電波を受信するステップと、所定の電波の周波数成分と受信した電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号、または上記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成するステップと、作成した上記周波数分布情報に基づいて、上記対象エリアにおける対象物を検出するステップとを含む。 (15) Further, a detection method according to another aspect of the present invention is a detection method in a radio wave sensor, the step of transmitting radio waves to a target area which is an area including a part or all of a pedestrian crossing, and the target This is information regarding the frequency distribution of the difference signal having the frequency component of the difference between the frequency component of the predetermined radio wave and the frequency component of the received radio wave that is the received radio wave, or the received radio wave. Creating frequency distribution information; and detecting an object in the target area based on the created frequency distribution information.
本発明は、このような特徴的な処理部を備える電波センサとして実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することができる。また、電波センサの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現したり、電波センサを備えるシステムとして実現したりすることができる。 The present invention can be realized not only as a radio wave sensor having such a characteristic processing unit, but also as a program for causing a computer to execute such characteristic processing steps. Further, it can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes part or all of the radio wave sensor, or as a system including the radio wave sensor.
本発明によれば、簡易かつ低コストな構成で、横断歩道における対象物を精度よく検知することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect an object on a pedestrian crossing with a simple and low-cost configuration.
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。 First, the contents of the embodiment of the present invention will be listed and described.
(1)本発明の実施の形態に係る電波センサは、横断歩道の開始部分のエリアであって、上記横断歩道の全部を含まないエリアである第1エリアに照射範囲を制限して電波を第1アンテナから送信可能な送信部と、上記第1エリアからの電波を受信する受信部と、上記受信部によって受信された電波に基づいて上記第1エリアにおける対象物を検出する検出部とを備える。 (1) The radio wave sensor according to the embodiment of the present invention limits the irradiation range to a first area which is an area of a start portion of a pedestrian crossing and does not include the entire pedestrian crossing, A transmission unit capable of transmitting from one antenna; a reception unit that receives radio waves from the first area; and a detection unit that detects an object in the first area based on the radio waves received by the reception unit. .
このように、たとえば、車両が位置する可能性が低い第1エリアに照射範囲を制限して電波を第1アンテナから送信する構成により、受信部により受信される電波に車両からの電波が含まれる可能性を低くすることができるので、車両からの電波および人間からの電波を同時に受信することにより対象物を精度よく検出することが困難となってしまう状況を回避することができる。したがって、横断歩道における対象物としてたとえば人間を精度よく検出することができる。 As described above, for example, the radio wave received from the vehicle is included in the radio wave received by the receiving unit by limiting the irradiation range to the first area where the vehicle is unlikely to be located and transmitting the radio wave from the first antenna. Since the possibility can be reduced, it is possible to avoid a situation in which it is difficult to accurately detect an object by simultaneously receiving a radio wave from a vehicle and a radio wave from a human. Accordingly, it is possible to accurately detect, for example, a human being as an object on the pedestrian crossing.
また、たとえば、第1エリアにおいて横断歩道を渡ろうとする人間を対象物として検出することができるので、当該人間が第1エリア外へ移動して、当該人間を検出することができなくなった後においても、移動後の当該人間が横断歩道のうち横断歩道の開始部分と異なるエリアに位置することを推定することができる。 Further, for example, since a person who wants to cross a pedestrian crossing in the first area can be detected as an object, after the person moves out of the first area and can no longer detect the person In addition, it can be estimated that the person after movement is located in a different area from the starting part of the pedestrian crossing.
また、画像処理を行うことなく対象物を検知することができるので、電波センサを低コストかつ簡易な構成にすることができる。 In addition, since the object can be detected without performing image processing, the radio wave sensor can be configured at low cost and with a simple configuration.
(2)好ましくは、上記送信部は、さらに、上記横断歩道のうち、上記第1エリアよりも上記電波センサから離れた部分を含む第2エリアに照射範囲を制限して電波を第2アンテナから送信可能であり、上記受信部は、さらに、上記第2エリアからの電波を受信し、上記検出部は、さらに、上記受信部によって受信された上記第2エリアからの電波に基づいて上記第2エリアにおける対象物を検出する。 (2) Preferably, the transmission unit further restricts an irradiation range to a second area including a portion of the pedestrian crossing farther from the radio wave sensor than the first area, and transmits radio waves from the second antenna. The receiving unit further receives radio waves from the second area, and the detection unit further receives the second radio wave based on the radio waves from the second area received by the receiving unit. Detect objects in the area.
このように、第1エリアに加えて第2エリアに照射範囲を制限して電波を第2アンテナから送信し、第2エリアにおける対象物を検出する構成により、たとえば、車両および人間が位置し得る横断歩道である第2エリアにおける車両および人間の存在状況をさらに把握することができる。 As described above, the configuration in which the irradiation range is limited to the second area in addition to the first area, the radio wave is transmitted from the second antenna, and the object in the second area is detected, for example, a vehicle and a human can be located. It is possible to further grasp the vehicle and human presence status in the second area which is a pedestrian crossing.
また、たとえば、第2エリアにおいて人間および車両が混在する場合において、第2エリアにおける対象物を精度よく検出することが困難であるときにおいても、第1エリアにおける対象物の検出結果に基づいて第2エリアにおける対象物の検出精度を高めることができる。 Further, for example, when humans and vehicles are mixed in the second area, even when it is difficult to accurately detect the object in the second area, the second area is based on the detection result of the object in the first area. The detection accuracy of the object in the two areas can be increased.
(3)より好ましくは、上記送信部は、上記第1アンテナからの電波の送信と上記第2アンテナからの電波の送信とを時間的に切り替える。 (3) More preferably, the transmission unit temporally switches between transmission of radio waves from the first antenna and transmission of radio waves from the second antenna.
このように、第1アンテナから電波が送信されている期間と第2アンテナから電波が送信されている期間とを分離する構成により、第1アンテナから送信される電波および第2アンテナから送信される電波間の干渉を防ぐことができるので、干渉による受信特性の劣化を簡易な処理で回避することができる。 In this way, the radio wave transmitted from the first antenna and the second antenna are transmitted by the configuration in which the period during which the radio wave is transmitted from the first antenna and the period during which the radio wave is transmitted from the second antenna are separated. Since interference between radio waves can be prevented, deterioration of reception characteristics due to interference can be avoided with simple processing.
(4)好ましくは、上記電波センサは、さらに、所定の電波の周波数成分と上記受信部によって受信された電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号、または上記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する分析部を備え、上記検出部は、上記分析部によって作成された上記周波数分布情報に基づいて上記対象物を検出する。 (4) Preferably, the radio wave sensor further includes a differential signal having a frequency component that is a difference between a frequency component of a predetermined radio wave and a frequency component of a received radio wave received by the receiving unit, or the received radio wave. And an analysis unit that creates frequency distribution information, which is information relating to the frequency distribution, and the detection unit detects the object based on the frequency distribution information created by the analysis unit.
このように、対象物における各表面部分の電波センサに対する相対速度の成分のうち、電波センサに対して近づくかまたは遠ざかる方向に沿った成分である検出対象速度の分布についての情報である周波数分布情報を用いる構成により、周波数分布情報の内容は横断歩道における対象物に応じて異なることから、横断歩道における対象物を精度よく検出することができる。 Thus, frequency distribution information that is information about the distribution of the detection target velocity that is a component along the direction of approaching or moving away from the radio wave sensor among the components of the relative velocity of each surface portion of the target object with respect to the radio wave sensor. Since the content of the frequency distribution information varies depending on the object at the pedestrian crossing, the object at the pedestrian crossing can be detected with high accuracy.
(5)より好ましくは、上記検出部は、周波数および強度によって規定される基準範囲と上記周波数分布情報における上記周波数分布との関係に基づいて上記対象物として人間を検出する。 (5) More preferably, the detection unit detects a person as the object based on a relationship between a reference range defined by a frequency and intensity and the frequency distribution in the frequency distribution information.
このように、基準範囲を用いて横断歩道における人間を検出する構成により、基準範囲と周波数分布との関係に基づいて横断歩道における人間を簡易かつ精度よく検出することができる。 As described above, with the configuration in which the person in the pedestrian crossing is detected using the reference range, the person in the pedestrian crossing can be easily and accurately detected based on the relationship between the reference range and the frequency distribution.
(6)より好ましくは、上記検出部は、上記周波数分布における各周波数成分の強度と所定のしきい値との大小関係に基づいて、上記周波数分布の一部または全部である対象波形を取得し、取得した上記対象波形が上記基準範囲に継続して含まれる場合、上記対象物として人間を検出する。 (6) More preferably, the detection unit acquires a target waveform that is a part or all of the frequency distribution based on a magnitude relationship between the intensity of each frequency component in the frequency distribution and a predetermined threshold value. When the acquired target waveform is continuously included in the reference range, a human is detected as the target.
横断歩道における人間からの反射波による対象波形は基準範囲に含まれる場合が多い。このため、横断歩道における人間をより精度よく検出することができる。 The target waveform due to the reflected wave from a human at a pedestrian crossing is often included in the reference range. For this reason, it is possible to detect a person at the pedestrian crossing more accurately.
(7)より好ましくは、上記検出部は、上記対象波形が上記基準範囲に含まれ、かつ上記対象波形のピークの周波数軸方向の変動が継続して所定値未満である場合、上記対象波形が上記基準範囲に含まれ、かつ上記ピークの強度軸方向の変動が継続して所定値未満である場合、または上記対象波形が上記基準範囲に含まれ、上記ピークの周波数軸方向の変動が継続して所定値未満であり、かつ上記ピークの強度軸方向の変動が継続して所定値未満である場合のいずれか1つにおいて、上記対象物として人間を検出する。 (7) More preferably, when the target waveform is included in the reference range and the variation in the frequency axis direction of the peak of the target waveform is continuously less than a predetermined value, the detection unit is When the fluctuation in the intensity axis direction of the peak continues to be less than a predetermined value within the reference range, or the target waveform is included in the reference range, and the fluctuation in the frequency axis direction of the peak continues. The human is detected as the object in any one of the cases where the fluctuation is less than the predetermined value and the fluctuation of the peak in the intensity axis direction is continuously lower than the predetermined value.
横断歩道における人間からの反射波による対象波形のピークの周波数軸方向の変動および強度軸方向の変動の少なくとも一方は小さい場合が多い。このため、横断歩道における人間をさらに精度よく検出することができる。 In many cases, at least one of the fluctuation in the frequency axis direction and the fluctuation in the intensity axis direction of the peak of the target waveform due to the reflected wave from the human at the pedestrian crossing is small. For this reason, it is possible to detect a person at the pedestrian crossing more accurately.
(8)より好ましくは、上記検出部は、周波数および強度によって規定される基準範囲と上記周波数分布情報における上記周波数分布との関係に基づいて上記対象物として車両を検出する。 (8) More preferably, the detection unit detects the vehicle as the object based on a relationship between a reference range defined by frequency and intensity and the frequency distribution in the frequency distribution information.
このように、基準範囲を用いて横断歩道における車両を検出する構成により、基準範囲と周波数分布との関係に基づいて横断歩道における車両を簡易かつ精度よく検出することができる。 As described above, with the configuration in which the vehicle in the pedestrian crossing is detected using the reference range, the vehicle in the pedestrian crossing can be easily and accurately detected based on the relationship between the reference range and the frequency distribution.
(9)より好ましくは、上記検出部は、上記周波数分布における各周波数成分の強度と所定のしきい値との大小関係に基づいて、上記周波数分布の一部または全部である対象波形を取得し、取得した上記対象波形の少なくとも一部が上記基準範囲に継続して含まれない場合、上記対象物として車両を検出する。 (9) More preferably, the detection unit acquires a target waveform that is a part or all of the frequency distribution based on a magnitude relationship between the intensity of each frequency component in the frequency distribution and a predetermined threshold value. When at least a part of the acquired target waveform is not continuously included in the reference range, a vehicle is detected as the target object.
横断歩道における車両からの反射波による対象波形の少なくとも一部は基準範囲に含まれない場合が多い。このため、横断歩道における車両をより精度よく検出することができる。 In many cases, at least a part of the target waveform due to the reflected wave from the vehicle at the pedestrian crossing is not included in the reference range. For this reason, the vehicle in a pedestrian crossing can be detected more accurately.
(10)より好ましくは、上記検出部は、上記対象波形が上記基準範囲に含まれ、かつ上記対象波形のピークの周波数軸方向の変動が継続して所定値以上である場合、上記対象波形が上記基準範囲に含まれ、かつ上記ピークの強度軸方向の変動が継続して所定値以上である場合、または上記対象波形が上記基準範囲に含まれ、上記ピークの周波数軸方向の変動が継続して所定値以上であり、かつ上記ピークの強度軸方向の変動が継続して所定値以上である場合のいずれか1つにおいて、上記対象物として車両を検出する。 (10) More preferably, when the target waveform is included in the reference range and the fluctuation in the frequency axis direction of the peak of the target waveform is continuously greater than or equal to a predetermined value, the detection unit is When the fluctuation in the intensity axis direction of the peak is continuously greater than or equal to a predetermined value or included in the reference range, or the target waveform is included in the reference range, and the fluctuation in the frequency axis direction of the peak continues. The vehicle is detected as the object in any one of the cases where the fluctuation is greater than or equal to a predetermined value and the fluctuation of the peak in the intensity axis direction is continuously greater than or equal to the predetermined value.
横断歩道における車両からの反射波による対象波形のピークの周波数軸方向の変動および強度軸方向の変動の少なくとも一方は大きい場合が多い。このため、横断歩道における車両をさらに精度よく検出することができる。 In many cases, at least one of the fluctuation in the frequency axis direction and the fluctuation in the intensity axis direction of the peak of the target waveform due to the reflected wave from the vehicle at the pedestrian crossing is large. For this reason, the vehicle in a pedestrian crossing can be detected still more accurately.
(11)より好ましくは、上記検出部は、上記周波数分布における各周波数成分の強度と所定のしきい値との大小関係に基づいて、上記周波数分布の一部または全部である対象波形を取得し、取得した上記対象波形に含まれるピークの数に基づいて上記対象物を検出する。 (11) More preferably, the detection unit acquires a target waveform that is a part or all of the frequency distribution based on a magnitude relationship between the intensity of each frequency component in the frequency distribution and a predetermined threshold value. The target is detected based on the number of peaks included in the acquired target waveform.
横断歩道における車両からの反射波による対象波形に含まれるピークの数は多い場合が多く、また、横断歩道における人間からの反射波による対象波形に含まれるピークの数は少ない場合が多い。このため、対象波形に含まれるピークの数に基づいて対象物をより精度よく検出することができる。 In many cases, the number of peaks included in the target waveform due to the reflected wave from the vehicle at the pedestrian crossing is large, and the number of peaks included in the target waveform due to the reflected wave from the human at the pedestrian crossing is often small. For this reason, an object can be detected more accurately based on the number of peaks included in the object waveform.
(12)好ましくは、上記第1アンテナの指向性の方向は、上記横断歩道の横断方向に沿っている。 (12) Preferably, the direction of directivity of the first antenna is along the crossing direction of the pedestrian crossing.
このような構成により、対象物の種類ごとに対象物の検出処理に適した検出対象速度を取得することができるので、対象物をより正確に検出することができる。 With such a configuration, the detection target speed suitable for the target detection process can be acquired for each type of the target, so that the target can be detected more accurately.
(13)本発明の実施の形態に係る電波センサは、横断歩道の一部または全部を含むエリアである対象エリアへ電波を送信する送信部と、上記対象エリアからの電波を受信する受信部と、所定の電波の周波数成分と上記受信部によって受信された電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号、または上記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する分析部と、上記分析部によって作成された上記周波数分布情報に基づいて、上記対象エリアにおける対象物を検出する検出部とを備える。 (13) The radio wave sensor according to the embodiment of the present invention includes a transmission unit that transmits radio waves to a target area that is an area including a part or all of a pedestrian crossing, and a reception unit that receives radio waves from the target area. A difference signal having a frequency component that is a difference between a frequency component of a predetermined radio wave and a frequency component of a received radio wave that is a radio wave received by the receiving unit, or frequency distribution information that is information on a frequency distribution of the received radio wave. An analysis unit to be created and a detection unit to detect an object in the target area based on the frequency distribution information created by the analysis unit.
このように、対象物における各表面部分の検出対象速度の分布についての情報である周波数分布情報を用いる構成により、周波数分布情報の内容は横断歩道における対象物に応じて異なることから、横断歩道における対象物を精度よく検出することができる。 As described above, the frequency distribution information, which is information about the distribution of the detection target speed on each surface portion of the target object, differs depending on the target object in the pedestrian crossing. The object can be detected with high accuracy.
また、画像処理を行うことなく対象物を検知することができるので、電波センサを低コストかつ簡易な構成にすることができる。 In addition, since the object can be detected without performing image processing, the radio wave sensor can be configured at low cost and with a simple configuration.
(14)本発明の実施の形態に係る検知方法は、電波センサにおける検知方法であって、横断歩道の開始部分のエリアであって、上記横断歩道の全部を含まないエリアである第1エリアに照射範囲を制限して電波を第1アンテナから送信するステップと、上記第1エリアからの電波を受信するステップと、受信した電波に基づいて上記第1エリアにおける対象物を検出するステップとを含む。 (14) A detection method according to an embodiment of the present invention is a detection method in a radio wave sensor, and is a first area that is an area of a start portion of a pedestrian crossing and does not include the entire pedestrian crossing. Transmitting a radio wave from the first antenna while limiting an irradiation range; receiving a radio wave from the first area; and detecting an object in the first area based on the received radio wave. .
このように、たとえば、車両が位置する可能性が低い第1エリアに照射範囲を制限して電波を第1アンテナから送信する構成により、受信部により受信される電波に車両からの電波が含まれる可能性を低くすることができるので、車両からの電波および人間からの電波を同時に受信することにより対象物を精度よく検出することが困難となってしまう状況を回避することができる。したがって、横断歩道における対象物としてたとえば人間を精度よく検出することができる。 As described above, for example, the radio wave received from the vehicle is included in the radio wave received by the receiving unit by limiting the irradiation range to the first area where the vehicle is unlikely to be located and transmitting the radio wave from the first antenna. Since the possibility can be reduced, it is possible to avoid a situation in which it is difficult to accurately detect an object by simultaneously receiving a radio wave from a vehicle and a radio wave from a human. Accordingly, it is possible to accurately detect, for example, a human being as an object on the pedestrian crossing.
また、たとえば、第1エリアにおいて横断歩道を渡ろうとする人間を対象物として検出することができるので、当該人間が第1エリア外へ移動して、当該人間を検出することができなくなった後においても、移動後の当該人間が横断歩道のうち横断歩道の開始部分と異なるエリアに位置することを推定することができる。 Further, for example, since a person who wants to cross a pedestrian crossing in the first area can be detected as an object, after the person moves out of the first area and can no longer detect the person In addition, it can be estimated that the person after movement is located in a different area from the starting part of the pedestrian crossing.
また、画像処理を行うことなく対象物を検知することができるので、電波センサを低コストかつ簡易な構成にすることができる。 In addition, since the object can be detected without performing image processing, the radio wave sensor can be configured at low cost and with a simple configuration.
(15)本発明の実施の形態に係る検知方法は、電波センサにおける検知方法であって、横断歩道の一部または全部を含むエリアである対象エリアへ電波を送信するステップと、上記対象エリアからの電波を受信するステップと、所定の電波の周波数成分と受信した電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号、または上記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成するステップと、作成した上記周波数分布情報に基づいて、上記対象エリアにおける対象物を検出するステップとを含む。 (15) A detection method according to an embodiment of the present invention is a detection method in a radio wave sensor, the step of transmitting radio waves to a target area that is an area including a part or all of a pedestrian crossing, and from the target area A frequency distribution that is a difference signal having a frequency component that is a difference between a frequency component of a predetermined radio wave and a frequency component of a received radio wave that is a received radio wave, or information on a frequency distribution of the received radio wave A step of creating information, and a step of detecting an object in the target area based on the created frequency distribution information.
このように、対象物における各表面部分の検出対象速度の分布についての情報である周波数分布情報を用いる構成により、周波数分布情報の内容は横断歩道における対象物に応じて異なることから、横断歩道における対象物を精度よく検出することができる。 As described above, the frequency distribution information, which is information about the distribution of the detection target speed on each surface portion of the target object, differs depending on the target object in the pedestrian crossing. The object can be detected with high accuracy.
また、画像処理を行うことなく対象物を検知することができるので、電波センサを低コストかつ簡易な構成にすることができる。 In addition, since the object can be detected without performing image processing, the radio wave sensor can be configured at low cost and with a simple configuration.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated. Moreover, you may combine arbitrarily at least one part of embodiment described below.
<第1の実施の形態>
[構成および基本動作]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る信号制御システムの構成を示す図である。
<First Embodiment>
[Configuration and basic operation]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a signal control system according to the first embodiment of the present invention.
図1を参照して、信号制御システム201は、電波センサ101と、信号制御装置151と、歩行者用信号灯器161とを備える。信号制御システム201における信号制御装置151および歩行者用信号灯器161は、交通信号機を構成し、たとえば交差点CS1の近傍に設置される。
With reference to FIG. 1, the
電波センサ101は、対象エリアA1において移動する対象物Tgtを検知する動体検知センサとして機能する。ここで、対象エリアA1は、たとえば、電波センサ101の設置者であるセンサ設置者が設定するエリアである。
The
具体的には、図1に示すように、センサ設置者は、たとえば、道路Rd1を隔てて設置された歩道Pv1,Pv2の間に位置する横断歩道PC1を移動する歩行者Tgt2および自動車Tgt1を対象物Tgtとする場合、横断歩道PC1の全部を含むエリアを対象エリアA1として設定する。なお、センサ設置者は、たとえば、横断歩道PC1の一部を含むエリアを対象エリアA1として設定してもよい。また、センサ設置者は、たとえば、電波センサ101が自動車に取り付けられる場合において、当該自動車の前方に位置する歩行者Tgt2および自動車Tgt1を対象物Tgtとするとき、当該自動車の前方の所定範囲を対象エリアA1として設定する。
Specifically, as shown in FIG. 1, the sensor installer targets, for example, a pedestrian Tgt2 and a car Tgt1 moving on a pedestrian crossing PC1 located between the sidewalks Pv1 and Pv2 installed across the road Rd1. In the case of the object Tgt, an area including the entire pedestrian crossing PC1 is set as the target area A1. For example, the sensor installer may set an area including a part of the pedestrian crossing PC1 as the target area A1. In addition, for example, when the
電波センサ101は、たとえば交差点CS1へ延びる道路Rd1付近に設置されている。具体的には、電波センサ101は、たとえば道路Rd1付近に設置された支柱P1に固定されている。
The
歩行者用信号灯器161および信号制御装置151は、たとえば支柱P1に固定されている。電波センサ101および信号制御装置151は、たとえば図示しない信号線で接続されている。信号制御装置151および歩行者用信号灯器161は、たとえば図示しない信号線で接続されている。なお、電波センサ101は、道路Rd1上に設置されてもよいし、自動車に搭載されてもよい。
The
電波センサ101は、対象エリアA1における対象物Tgtを検出し、検出した対象物Tgtの種類を判別する。より詳細には、電波センサ101は、たとえば信号制御装置151の制御に従って、横断歩道PC1を含む対象エリアA1へ電波を送信する。対象物Tgtは、具体的には、自動車Tgt1および歩行者Tgt2等である。対象物Tgtは、たとえば対象エリアA1内において移動しており、電波センサ101から送信される電波を反射する。
The
電波センサ101は、たとえば対象物Tgtにより反射された電波に基づいて対象エリアA1における対象物Tgtを検出し、検出した対象物Tgtの種類を判別する。より詳細には、電波センサ101は、たとえば対象物Tgtの種類として車両および人間を判別する。電波センサ101は、判別結果を信号制御装置151へ送信する。
For example, the
歩行者用信号灯器161は、信号制御装置151の制御に従って、たとえば横断歩道PC1を横断する歩行者Tgt2に対して「すすめ」または「とまれ」を点灯して表示する。
Under the control of the
信号制御装置151は、電波センサ101から判別結果を受信すると、受信した判別結果に基づいて歩行者用信号灯器161を制御する。
When the
たとえば、信号制御装置151は、歩行者用信号灯器161において「すすめ」を点灯する残り時間が少ない場合、対象物Tgtの種類に応じた処理を行う。具体的には、信号制御装置151は、たとえば、電波センサ101から受信した判別結果が対象物Tgtの種類が人間であることを示すとき、残り時間の延長を行う。なお、信号制御装置151は、たとえば、「すすめ」を点灯する残り時間が少ない旨を歩行者Tgt2に音声で通知してもよい。また、信号制御装置151は、たとえば、判別結果が対象物Tgtの種類が車両であることを示すとき、残り時間の延長を行わない。
For example, the
また、信号制御装置151は、たとえば、歩行者用信号灯器161において「とまれ」を点灯している場合において、判別結果が対象物Tgtの種類が人間であることを示すとき、危険である旨を歩行者Tgt2に音声で警告する。
In addition, the
なお、信号制御装置151は、電波センサ101から受信する判別結果に基づいて自動車Tgt1に対してサービスを提供してもよい。具体的には、信号制御装置151は、判別結果が対象物Tgtの種類が人間であることを示すとき、たとえば、横断歩道PC1における歩行者Tgt2に注意すべき旨の警告を自動車Tgt1に与える。
Note that the
[電波センサの構成]
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る信号制御システムにおける電波センサの構成を示す図である。
[Configuration of radio wave sensor]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the radio wave sensor in the signal control system according to the first embodiment of the present invention.
図2を参照して、電波センサ101は、送信アンテナ1と、受信アンテナ6と、電波処理部11と、信号処理部14と、初期値設定部17とを備える。信号処理部14は、検出部41と、FFT(Fast Fourier Transform)処理部(分析部)43とを含む。なお、送信アンテナ1および受信アンテナ6は、電波センサ101の外部に設けられてもよい。
With reference to FIG. 2, the
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサにおける電波処理部の構成を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a radio wave processing unit in the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention.
図3を参照して、電波処理部11は、送信波処理部(送信部)21と、受信波処理部(受信部)22とを含む。送信波処理部21は、ミリ波生成部23と、方向性結合器24と、パワーアンプ25とを含む。ミリ波生成部23は、電圧発生部26と、電圧制御発振器27とを含む。受信波処理部22は、ローノイズアンプ28と、差分信号生成部29と、A/Dコンバータ(ADC)30とを含む。
Referring to FIG. 3, radio
図4は、本発明の第1の実施の形態に係る受信波処理部における差分信号生成部の構成を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a differential signal generation unit in the reception wave processing unit according to the first embodiment of the present invention.
図4を参照して、差分信号生成部29は、ミキサ31と、IF(Intermediate Frequency)アンプ32と、ローパスフィルタ33とを含む。
Referring to FIG. 4, difference
図2〜図4を参照して、初期値設定部17は、歩行者範囲Rgpの反射強度軸方向の上限値および下限値、ならびに周波数軸方向の上限値および下限値を保持する。なお、歩行者範囲Rgpの詳細については後述する。
2 to 4, initial
送信波処理部21は、対象エリアA1へ電波を送信アンテナ1経由で送信する。具体的には、送信波処理部21におけるミリ波生成部23は、たとえば24GHz帯の周波数を有する電波すなわちミリ波を生成し、生成したミリ波を方向性結合器24へ出力する。なお、ミリ波生成部23は、たとえば60GHz帯、76GHz帯または79GHz帯の周波数を有する電波を生成してもよい。また、ミリ波生成部23は、たとえばミリ波帯より周波数の低いマイクロ波帯の周波数を有する電波を生成してもよいし、また、ミリ波帯より周波数の高いテラヘルツ帯の周波数を有する電波を生成してもよい。
The transmission
より詳細には、ミリ波生成部23における電圧発生部26は、たとえば、定電圧を生成し、生成した定電圧を電圧制御発振器27へ出力する。電圧制御発振器27は、具体的にはVCO(Voltage−controlled oscillator)であり、電圧発生部26から受ける定電圧に応じた周波数を有するミリ波帯の送信波を生成し、生成した送信波を方向性結合器24へ出力する。
More specifically, the
方向性結合器24は、ミリ波生成部23から受ける送信波をパワーアンプ25および受信波処理部22へ分配する。パワーアンプ25は、方向性結合器24から受ける送信波を増幅し、送信アンテナ1へ出力する。
The
送信アンテナ1は、パワーアンプ25から受ける送信波を対象エリアA1へ送信する。送信アンテナ1は、図1に示すように、たとえば送信波の指向性の方向Dirが横断歩道PC1の横断方向に沿うように設置される。ここで、送信波の指向性の方向Dirは、たとえば電波センサ101から対象エリアA1の中心Ctrへの方向である。
The transmission antenna 1 transmits the transmission wave received from the
好ましくは、送信アンテナ1は、たとえば、横断歩道PC1面に対して送信波の指向性の方向Dirを当該面の法線方向に射影した方向と、歩行者Tgt2が対象エリアA1における横断歩道PC1を移動する方向vmすなわち方向vm2とが平行または反平行になるように設置される。 Preferably, for example, the transmitting antenna 1 has a direction in which the direction Dir of the transmission wave is projected onto the plane of the pedestrian crossing PC1 in the normal direction of the plane, and the pedestrian Tgt2 sets the pedestrian crossing PC1 in the target area A1 The moving direction vm, that is, the direction vm2 is set to be parallel or antiparallel.
図5は、本発明の第1の実施の形態に係る送信アンテナ、受信アンテナおよび対象物の配置の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the arrangement of the transmission antenna, the reception antenna, and the object according to the first embodiment of the present invention.
図5を参照して、受信波処理部22は、対象エリアA1からの電波を受信アンテナ6経由で受信する。具体的には、受信波処理部22は、対象エリアA1からのミリ波すなわち反射波を受信アンテナ6経由で受信する。ここで、受信アンテナ6は、たとえば、対象エリアA1における対象物Tgtが送信アンテナ1から送信される送信波T1(t)を反射することにより生成される反射波R1(t)を受信可能な構成であればよい。
Referring to FIG. 5, received
具体的には、受信アンテナ6は、送信アンテナ1と同じアンテナであってもよいし、異なるアンテナであってもよい。なお、送信アンテナ1および受信アンテナ6が別々のアンテナである場合、受信アンテナ6は、送信アンテナ1から離れた位置に配置されてもよいが、電波センサ101の構成を簡易にするために送信アンテナ1の近傍に配置されることが好ましい。
Specifically, the
より詳細には、受信アンテナ6が受信する反射波には、たとえば、対象エリアA1内に位置する対象物Tgtの表面の一部である表面部分Piが送信アンテナ1により送信された送信波を反射することによって発生する部分反射波が含まれる。
More specifically, the reflected wave received by the receiving
ここで、電波センサ101に対して近づくかまたは遠ざかる方向に沿った表面部分Piの移動速度を検出対象速度vdiと定義する。言い換えると、電波センサ101に対して近づくかまたは遠ざかる方向に沿った受信アンテナ6に対する表面部分Piの相対速度の成分が検出対象速度vdiである。
Here, the moving speed of the surface portion Pi along the direction approaching or moving away from the
たとえば、受信アンテナ6に対する表面部分Piの相対速度を部分速度vpiと定義すると、検出対象速度vdiは、表面部分Piから受信アンテナ6への方向の単位ベクトルndiと部分速度vpiとの内積で表される。なお、電波センサ101は、たとえば支柱P1等の地面に対して動かないものに固定されていてもよいし、地面に対して動くものに固定されていてもよい。たとえば電波センサ101が支柱P1に固定されている場合、受信アンテナ6および対象エリアA1は地面に対して固定されるので、部分速度vpiは、表面部分Piの地面に対する相対速度でもある。
For example, if the relative velocity of the surface portion Pi with respect to the receiving
対象物Tgtは、形状を維持する剛体であってもよいし、形状を変える非剛体であってもよい。具体的には、対象物Tgtが自動車Tgt1である場合、対象物Tgtは剛体であり、また、対象物Tgtが歩行者Tgt2である場合、対象物Tgtは非剛体である。 The target object Tgt may be a rigid body that maintains its shape, or may be a non-rigid body that changes its shape. Specifically, when the target object Tgt is the automobile Tgt1, the target object Tgt is a rigid body, and when the target object Tgt is the pedestrian Tgt2, the target object Tgt is a non-rigid body.
受信アンテナ6が受信する対象物Tgtにおける表面部分Piからの部分反射波の周波数f1riは、送信波の周波数f1に対して、表面部分Piに対応する検出対象速度vdiに応じてシフトする。また、部分反射波の振幅は、表面部分Piの反射断面積σiに応じた振幅となる。
The frequency f1ri of the partially reflected wave from the surface portion Pi in the object Tgt received by the receiving
より詳細には、送信波T1(t)が以下の式(1)により表される場合において、たとえば受信アンテナ6が送信アンテナ1の近傍に配置されているとき、部分反射波R1i(t)は、四分一 浩二、外2名、”拡大するミリ波技術の応用”、[online]、[平成26年1月24日検索]、インターネット〈URL:http://www.spc.co.jp/spc/pdf/giho21_09.pdf〉(非特許文献1)、または稲葉 敬之、桐本 哲郎、”車載用ミリ波レーダ”、自動車技術、2010年2月、第64巻、第2号、P.74−79(非特許文献2)に示すように以下の式(2)により表される。
ここで、φ1は初期位相である。Aは送信波の振幅である。Liは受信アンテナ6および表面部分Pi間の距離である。cは光速である。aiはたとえば振幅A、送信アンテナ1および受信アンテナ6のアンテナゲイン、送信波の波長、距離Liならびに反射断面積σi等により定まる値である。
Here, φ1 is an initial phase. A is the amplitude of the transmitted wave. Li is the distance between the receiving
部分反射波R1i(t)の周波数f1riは、式(2)に示すように、送信波T1(t)の周波数f1に対して、f1×(2×vdi/c)を加えた周波数となる。具体的には、表面部分Piが受信アンテナ6へ近づく方向へ移動するとき、vdiが正となるので周波数f1riは周波数f1より高くなり、また、表面部分Piが受信アンテナ6から遠ざかる方向へ移動するとき、vdiが負となるので周波数f1riは周波数f1より低くなる。
The frequency f1ri of the partially reflected wave R1i (t) is a frequency obtained by adding f1 × (2 × vdi / c) to the frequency f1 of the transmission wave T1 (t) as shown in the equation (2). Specifically, when the surface portion Pi moves in the direction approaching the receiving
全対象物、具体的には自動車Tgt1および歩行者Tgt2からのドップラー反射波R1d(t)は、以下の式(3)により表される。
ここで、Jは全対象物における表面部分Piの数である。また、受信アンテナ6が受信する反射波R1(t)には、一般に、ドップラー反射波R1d(t)、および対象物Tgt以外の部分からの非ドップラー反射波R1nd(t)が含まれる。したがって、反射波R1(t)は、ドップラー反射波R1d(t)および非ドップラー反射波R1nd(t)の重ね合わせとなり、以下の式(4)により表される。
ここで、対象物Tgt以外の部分の検出対象速度がゼロである状況、すなわち非ドップラー反射波R1nd(t)の周波数が送信波T1(t)の周波数f1と同じである状況を想定する。 Here, a situation is assumed in which the detection target speed of the part other than the object Tgt is zero, that is, a situation where the frequency of the non-Doppler reflected wave R1nd (t) is the same as the frequency f1 of the transmission wave T1 (t).
再び図2〜図4を参照して、受信波処理部22におけるローノイズアンプ28は、受信アンテナ6が受信した反射波R1(t)を増幅し、差分信号生成部29へ出力する。
2 to 4 again, the
差分信号生成部29は、所定の電波、具体的には方向性結合器24から受ける送信波T1(t)と、ローノイズアンプ28から受ける反射波R1(t)とを乗算し、差分信号および和周波信号を生成する。差分信号生成部29は、生成した差分信号および和周波信号のうち差分信号をA/Dコンバータ30へ出力する。
The difference
より詳細には、差分信号生成部29におけるミキサ31は、送信波T1(t)と反射波R1(t)とを乗算し、送信波T1(t)の周波数成分と反射波R1(t)の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号および両周波数成分の和の周波数成分を有する和周波信号を生成する。
More specifically, the mixer 31 in the differential
ミキサ31において、送信波T1(t)と反射波R1(t)に含まれる部分反射波R1i(t)とから生成される部分差分信号B1i(t)は、以下の式(5)により表される。
ここで、K1iは部分差分信号の振幅である。−4π×f1×Li/cが遅延位相θ1iである。2×f1×vdi/cがドップラー周波数f1diである。また、ドップラー反射波R1d(t)に基づくドップラー差分信号B1d(t)は、以下の式(6)により表される。
ここで、Jは、式(3)の場合と同様に、全対象物における表面部分Piの数である。また、非ドップラー反射波R1nd(t)に基づく差分信号は、非ドップラー反射波R1nd(t)の周波数が送信波T1(t)の周波数f1と同じであるため、直流成分DC1となる。したがって、反射波R1(t)に基づく差分信号B1(t)は、以下の式(7)により表される。
IFアンプ32は、たとえば低周波数帯から中間周波数帯にかけて大きな増幅率を有するアンプであり、ミキサ31において生成された差分信号B1(t)および和周波信号のうち差分信号B1(t)を大きな増幅率で増幅し、増幅した差分信号B1(t)をローパスフィルタ33へ出力する。 The IF amplifier 32 is an amplifier having a large amplification factor from, for example, a low frequency band to an intermediate frequency band, and greatly amplifies the difference signal B1 (t) among the difference signal B1 (t) and the sum frequency signal generated in the mixer 31. The signal is amplified at a rate, and the amplified differential signal B1 (t) is output to the low-pass filter 33.
ローパスフィルタ33は、IFアンプ32において増幅された差分信号B1(t)の周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分、たとえば1kHz以上の成分を減衰させる。 The low-pass filter 33 attenuates a component having a predetermined frequency or higher, for example, a component having a frequency of 1 kHz or higher, among the frequency components of the differential signal B1 (t) amplified by the IF amplifier 32.
A/Dコンバータ30は、たとえば所定のサンプリング周波数を用いて差分信号B1(t)のサンプリング処理を行う。より詳細には、A/Dコンバータ30は、差分信号生成部29から受ける差分信号B1(t)を、たとえば所定のサンプリング周波数を用いてmビット(mは2以上の自然数)のデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を信号処理部14へ出力する。
The A /
信号処理部14は、受信波処理部22から受けるデジタル信号を処理する。より詳細には、信号処理部14におけるFFT処理部43は、A/Dコンバータ30から受けるデジタル信号に基づいて、差分信号B1(t)の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する。
The
具体的には、FFT処理部43は、たとえば、A/Dコンバータ30から受けるデジタル信号を所定の観測時間Tobs、具体的には100ミリ秒蓄積する。蓄積されたデジタル信号は、観測時間Tobsに含まれる各サンプリングタイミングtsにおける差分信号B1(ts)の振幅、すなわち時間スペクトルを示す。
Specifically, the
FFT処理部43は、時間スペクトルを高速フーリエ変換し、観測時間Tobsにおける差分信号B1(t)の周波数スペクトルに関する情報を周波数分布情報として作成する。以下、当該周波数スペクトルをドップラースペクトルDS1とも称する。具体的には、ドップラースペクトルDS1は、観測時間Tobsにおける差分信号B1(t)に含まれる各周波数成分の振幅を示す。また、周波数分布情報は、たとえばドップラースペクトルDS1の各ポイントを示す座標データである。
The
より詳細には、ドップラースペクトルDS1の横軸はたとえばドップラー周波数f1dである。ここで、式(5)に基づいてドップラー周波数f1dから検出対象速度vdをc×f1d/2/f1として算出することが可能である。なお、ドップラースペクトルDS1では、ドップラー周波数f1dが正の値を有するので、検出対象速度vdは正の値を有する。言い換えると、ドップラー周波数f1dから検出対象速度vdの大きさを算出することが可能である。したがって、ドップラースペクトルDS1の横軸を検出対象速度vdの大きさに変換することが可能である。 More specifically, the horizontal axis of the Doppler spectrum DS1 is, for example, the Doppler frequency f1d. Here, it is possible to calculate the detection target speed vd as c × f1d / 2 / f1 from the Doppler frequency f1d based on the equation (5). In the Doppler spectrum DS1, since the Doppler frequency f1d has a positive value, the detection target speed vd has a positive value. In other words, the magnitude of the detection target speed vd can be calculated from the Doppler frequency f1d. Therefore, it is possible to convert the horizontal axis of the Doppler spectrum DS1 into the magnitude of the detection target speed vd.
また、ドップラースペクトルDS1の縦軸は、たとえば受信波処理部22が対象エリアA1から受信アンテナ6経由で受信する反射波の強度すなわち反射強度Irである。
The vertical axis of the Doppler spectrum DS1 is, for example, the intensity of the reflected wave that the reception
また、ドップラースペクトルDS1は、対象物Tgtにおける各表面部分の検出対象速度vdiの分布を示す。言い換えると、ドップラースペクトルDS1において、たとえばドップラー周波数f1dkにおける反射強度Irkは、ドップラー周波数f1dkに応じた検出対象速度を有する各表面部分からの反射波を重ね合わせた場合の強度である。 Further, the Doppler spectrum DS1 shows the distribution of the detection target velocity vdi of each surface portion of the target Tgt. In other words, in the Doppler spectrum DS1, for example, the reflection intensity Irk at the Doppler frequency f1dk is the intensity when the reflected waves from the respective surface portions having the detection target speed corresponding to the Doppler frequency f1dk are superimposed.
FFT処理部43が高速フーリエ変換処理の対象とする時間スペクトルは離散的なデータであるので、ドップラースペクトルDS1は、離散的なデータにより構成される。以下、ドップラースペクトルDS1を構成する離散的なデータをDS信号Sf[n]とも称する。なお、FFT処理部43は、たとえば、連続的な時間スペクトルを高速フーリエ変換処理の対象としてもよい。
Since the time spectrum targeted by the
DS信号Sf[n]は、たとえばインデックスnを有する配列である。インデックスnは、たとえばゼロから(nmax−1)までの整数である。nmaxは、たとえばDS信号Sf[n]の長さである。DS信号Sf[n]のデータ間隔dfすなわちドップラースペクトルの分解能は、たとえば観測時間Tobsの逆数程度である。また、インデックスnに対応する周波数は、たとえばdf×nである。したがって、DS信号Sf[n]は、たとえば周波数(df×n)における反射強度Irを示す。 The DS signal Sf [n] is an array having an index n, for example. The index n is an integer from zero to (nmax−1), for example. nmax is, for example, the length of the DS signal Sf [n]. The data interval df of the DS signal Sf [n], that is, the resolution of the Doppler spectrum is, for example, about the reciprocal of the observation time Tobs. The frequency corresponding to the index n is, for example, df × n. Therefore, the DS signal Sf [n] indicates, for example, the reflection intensity Ir at the frequency (df × n).
FFT処理部43は、作成したドップラースペクトルDS1に関する情報すなわち周波数分布情報を検出部41へ出力する。
The
(歩行者のドップラースペクトルの特徴)
図6は、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサにおけるFFT処理部が生成する歩行者のドップラースペクトルの一例を示す図である。
(Characteristics of pedestrian Doppler spectrum)
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a pedestrian Doppler spectrum generated by the FFT processing unit in the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention.
図6には、たとえば、対象エリアA1において対象物Tgtである歩行者Tgt2、具体的には1または複数の歩いている人間および1または複数の走行中の自転車が、図1に示す横断歩道PC1の横断方向に沿って移動している場合のドップラースペクトルDS1mが示される。横軸は、ドップラー周波数f1dすなわち検出対象速度vdの大きさを示し、縦軸は、反射強度Irを示す。 In FIG. 6, for example, a pedestrian Tgt2, which is the object Tgt in the target area A1, specifically, one or a plurality of walking humans and one or a plurality of traveling bicycles are shown as a crosswalk PC1 shown in FIG. The Doppler spectrum DS1m when moving along the transverse direction is shown. The horizontal axis represents the Doppler frequency f1d, that is, the magnitude of the detection target velocity vd, and the vertical axis represents the reflection intensity Ir.
歩行者Tgt2は、たとえば、横断歩道PC1の横断方向すなわち送信波の指向性の方向Dirに沿ってほぼ一定の速度で移動するため、歩行者Tgt2の検出対象速度vdの大きさすなわち|vd|は、継続して一定の範囲に含まれる。ここで、|vd|は、検出対象速度vdの絶対値を表す。 For example, the pedestrian Tgt2 moves at a substantially constant speed along the crossing direction of the pedestrian crossing PC1, that is, the direction Dir of the transmission wave directivity. Therefore, the magnitude of the detection target speed vd of the pedestrian Tgt2, ie , Continuously included in a certain range. Here, | vd | represents the absolute value of the detection target speed vd.
具体的には、歩行者Tgt2の|vd|すなわちドップラー周波数f1dは、たとえば、ドップラースペクトルDS1mにおける周波数軸方向、具体的にはドップラー周波数f1d軸方向における50Hz以上かつ700Hz以下の範囲に継続して含まれる。ここで、50Hzおよび700Hzのドップラー周波数f1dは、たとえば、1.1キロメートル毎時および15キロメートル毎時の|vd|にそれぞれ相当する。 Specifically, | vd | of the pedestrian Tgt2, that is, the Doppler frequency f1d, is continuously included in the frequency axis direction in the Doppler spectrum DS1m, specifically, in the range of 50 Hz or more and 700 Hz or less in the Doppler frequency f1d axis direction. It is. Here, the Doppler frequencies f1d of 50 Hz and 700 Hz correspond to, for example, | vd | at 1.1 kilometers per hour and 15 kilometers per hour, respectively.
また、たとえば、歩行者Tgt2の反射断面積は、自動車Tgt1の反射断面積と比べて小さいので、歩行者Tgt2の反射強度Irは、一定のレベル以下になる場合が多い。具体的には、歩行者Tgt2の反射強度Irは、たとえば、−90dBm以上かつ−60dBm以下の範囲に継続して含まれる。 Further, for example, since the cross sectional area of reflection of the pedestrian Tgt2 is smaller than that of the automobile Tgt1, the reflection intensity Ir of the pedestrian Tgt2 is often below a certain level. Specifically, the reflection intensity Ir of the pedestrian Tgt2 is continuously included in a range of −90 dBm or more and −60 dBm or less, for example.
以下、図6に示すように、ドップラー周波数f1dが50Hz以上かつ700Hz以下を満たし、かつ反射強度Irが−90dBm以上かつ−60dBm以下を満たす範囲を基準範囲すなわち歩行者範囲Rgpと定義する。 Hereinafter, as shown in FIG. 6, a range in which the Doppler frequency f1d satisfies 50 Hz to 700 Hz and the reflection intensity Ir satisfies −90 dBm to −60 dBm is defined as a reference range, that is, a pedestrian range Rgp.
なお、歩行者範囲Rgpは、上記範囲に限定されるものではない。たとえば、電波センサ101が用いる送信波T1(t)の周波数に応じて、歩行者範囲Rgpの周波数軸方向の下限値および上限値を適宜設定してもよい。また、たとえば、電波センサ101の位置および向き、ならびに電波センサ101の送信特性および受信特性等に応じて、歩行者範囲Rgpの反射強度軸方向、具体的には反射強度Ir軸方向の下限値および上限値を適宜設定してもよい。
Note that the pedestrian range Rgp is not limited to the above range. For example, the lower limit value and the upper limit value in the frequency axis direction of the pedestrian range Rgp may be appropriately set according to the frequency of the transmission wave T1 (t) used by the
[対象波形の定義]
図7は、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサにおけるFFT処理部が生成するドップラースペクトルの一例を模式的に示す図である。
[Definition of target waveform]
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating an example of a Doppler spectrum generated by the FFT processing unit in the radio wave sensor according to the first embodiment of the invention.
図7を参照して、ドップラースペクトルを構成するDS信号Sf[n]において、所定のしきい値Tha、具体的には歩行者範囲Rgpの反射強度軸方向の下限値である−90dBm以上の反射強度Irを有し、かつ連続するDS信号Sf[n]を対象波形Wと定義する。 Referring to FIG. 7, in DS signal Sf [n] constituting the Doppler spectrum, reflection of −90 dBm or more, which is a predetermined threshold Tha, specifically, a lower limit value in the direction of the reflection intensity axis of pedestrian range Rgp. A continuous DS signal Sf [n] having an intensity Ir is defined as a target waveform W.
また、しきい値Thaと対象波形Wとの2つの交点NL,NUにおけるドップラー周波数f1dのうち、低周波側の交点NLにおけるドップラー周波数f1dを下限周波数fLと定義する。また、高周波側の交点NUにおけるドップラー周波数f1dを上限周波数fUと定義する。 Of the Doppler frequencies f1d at the two intersections NL and NU between the threshold value Tha and the target waveform W, the Doppler frequency f1d at the intersection NL on the low frequency side is defined as the lower limit frequency fL. Further, the Doppler frequency f1d at the intersection NU on the high frequency side is defined as the upper limit frequency fU.
言い換えると、下限周波数fL以上かつ上限周波数fU以下の周波数範囲におけるDS信号Sf[n]が対象波形Wである。 In other words, the DS signal Sf [n] in the frequency range not lower than the lower limit frequency fL and not higher than the upper limit frequency fU is the target waveform W.
たとえば、図7に示す対象波形Wには2つのピークが含まれる。なお、対象波形Wには、1つのピークが含まれてもよいし、3つ以上のピークが含まれてもよい。 For example, the target waveform W shown in FIG. 7 includes two peaks. Note that the target waveform W may include one peak, or may include three or more peaks.
対象波形Wに含まれるピークのうち、反射強度Irが最大のピークをメインピークMpと定義する。また、対象波形Wに含まれるピークのうち、メインピークMp以外のピークをサブピークSpと定義する。また、メインピークMpの反射強度Irを対象波形強度と定義する。以下、下限周波数fL、上限周波数fUおよび対象波形強度を対象波形Wの波形特性とも称する。 Of the peaks included in the target waveform W, a peak having the maximum reflection intensity Ir is defined as a main peak Mp. Further, of the peaks included in the target waveform W, peaks other than the main peak Mp are defined as sub-peaks Sp. Further, the reflection intensity Ir of the main peak Mp is defined as the target waveform intensity. Hereinafter, the lower limit frequency fL, the upper limit frequency fU, and the target waveform intensity are also referred to as waveform characteristics of the target waveform W.
対象波形Wの波形特性が以下の所定条件すなわち波形包含条件を満たす場合、対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれると定義する。 When the waveform characteristic of the target waveform W satisfies the following predetermined condition, that is, the waveform inclusion condition, it is defined that the target waveform W is included in the pedestrian range Rgp.
すなわち、下限周波数fLが歩行者範囲Rgpの周波数軸方向の下限値以上であり、上限周波数fUが歩行者範囲Rgpの周波数軸方向の上限値以下であり、かつ対象波形強度が歩行者範囲Rgpの反射強度軸方向の上限値以下である場合、対象波形Wの波形特性が波形包含条件を満たし、図7に示すように、対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれる。 That is, the lower limit frequency fL is equal to or higher than the lower limit value in the frequency axis direction of the pedestrian range Rgp, the upper limit frequency fU is equal to or lower than the upper limit value in the frequency axis direction of the pedestrian range Rgp, and the target waveform strength is the pedestrian range Rgp. When it is below the upper limit in the reflection intensity axis direction, the waveform characteristics of the target waveform W satisfy the waveform inclusion condition, and the target waveform W is included in the pedestrian range Rgp as shown in FIG.
再び図6を参照して、ドップラースペクトルDS1mには、ドップラー周波数が60〜70Hz、100〜130Hzおよび410〜475Hzにおいて、それぞれWm1、Wm2およびWm3の3つの対象波形が含まれる。 Referring to FIG. 6 again, Doppler spectrum DS1m includes three target waveforms Wm1, Wm2, and Wm3 at Doppler frequencies of 60 to 70 Hz, 100 to 130 Hz, and 410 to 475 Hz, respectively.
対象波形Wm1〜Wm3の波形特性は波形包含条件を満たすので、対象波形Wm1〜Wm3は、歩行者範囲Rgpに含まれる。対象波形Wm1,Wm3には、1つのメインピークMpがそれぞれ含まれる。また、対象波形Wm2には、1つのメインピークMpおよび1つのサブピークSp1が含まれる。 Since the waveform characteristics of the target waveforms Wm1 to Wm3 satisfy the waveform inclusion condition, the target waveforms Wm1 to Wm3 are included in the pedestrian range Rgp. Each of the target waveforms Wm1 and Wm3 includes one main peak Mp. Further, the target waveform Wm2 includes one main peak Mp and one sub peak Sp1.
上述したように、歩行者Tgt2は、たとえば、横断歩道PC1の横断方向に沿ってほぼ一定の速度で移動するため、ある一定の時間において、歩行者Tgt2による対象波形Wの波形特性は波形包含条件を継続して満たす場合が多い。すなわち、歩行者Tgt2による対象波形Wは、継続して歩行者範囲Rgpに含まれる場合が多い。 As described above, for example, since the pedestrian Tgt2 moves at a substantially constant speed along the crossing direction of the pedestrian crossing PC1, the waveform characteristic of the target waveform W by the pedestrian Tgt2 is determined as a waveform inclusion condition at a certain time. In many cases. That is, the target waveform W by the pedestrian Tgt2 is often continuously included in the pedestrian range Rgp.
(自動車のドップラースペクトルの特徴)
図8は、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサにおけるFFT処理部が生成する自動車のドップラースペクトルの一例を示す図である。
(Characteristics of automobile Doppler spectrum)
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a Doppler spectrum of an automobile generated by the FFT processing unit in the radio wave sensor according to the first embodiment of the invention.
図8には、たとえば、対象エリアA1において対象物Tgtである自動車Tgt1が移動している場合のドップラースペクトルDS1cが示される。横軸は、ドップラー周波数f1dすなわち|vd|を示し、縦軸は、反射強度Irを示す。なお、図8に示す横軸および縦軸のスケールは、図6に示す横軸および縦軸のスケールとそれぞれ同じである。 FIG. 8 shows, for example, the Doppler spectrum DS1c when the automobile Tgt1, which is the object Tgt, is moving in the target area A1. The horizontal axis represents the Doppler frequency f1d, that is, | vd |, and the vertical axis represents the reflection intensity Ir. Note that the horizontal and vertical scales shown in FIG. 8 are the same as the horizontal and vertical scales shown in FIG. 6, respectively.
ドップラースペクトルDS1cにおいて、ドップラー周波数が10〜60Hz、110〜520Hzおよび590〜620Hzにおいて、それぞれWc1、Wc2およびWc3の3つの対象波形が含まれる。対象波形Wc1,Wc3には、1つのメインピークMpがそれぞれ含まれる。また、対象波形Wc2には、1つのメインピークMpと9つのサブピークSp1〜Sp9とが含まれる。 In the Doppler spectrum DS1c, when the Doppler frequencies are 10 to 60 Hz, 110 to 520 Hz, and 590 to 620 Hz, three target waveforms of Wc1, Wc2, and Wc3 are included, respectively. Each of the target waveforms Wc1 and Wc3 includes one main peak Mp. The target waveform Wc2 includes one main peak Mp and nine sub-peaks Sp1 to Sp9.
また、対象波形Wc1,Wc2の波形特性は波形包含条件を満たさないので、対象波形Wc1,Wc2の少なくとも一部は、歩行者範囲Rgpに含まれない。また、対象波形Wc3の波形特性は波形包含条件を満たすので、対象波形Wc3は、歩行者範囲Rgpに含まれる。 Further, since the waveform characteristics of the target waveforms Wc1 and Wc2 do not satisfy the waveform inclusion condition, at least a part of the target waveforms Wc1 and Wc2 is not included in the pedestrian range Rgp. Moreover, since the waveform characteristic of the target waveform Wc3 satisfies the waveform inclusion condition, the target waveform Wc3 is included in the pedestrian range Rgp.
図9は、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサに対する自動車の検出対象速度の変化の一例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a change in the detection target speed of the automobile with respect to the radio wave sensor according to the first embodiment of the invention.
図9を参照して、たとえば、自動車Tgt1が一定の速度vc2で横断歩道PC1を直角に横切る場合、電波センサ101に対する自動車Tgt1の検出対象速度vdが自動車Tgt1の位置に応じて変化する。具体的には、自動車Tgt1が移動することにより位置をPosc1、Posc2およびPosc3に変える際、検出対象速度vdは、それぞれvcd1、ゼロおよびvcd3と変化する。
Referring to FIG. 9, for example, when automobile Tgt1 crosses pedestrian crossing PC1 at a right angle at a constant speed vc2, the detection target speed vd of automobile Tgt1 with respect to
したがって、自動車Tgt1が位置をPosc1からPosc2へ変える際、自動車Tgt1による対象波形は高周波側から低周波側へ移動する。その後、自動車Tgt1が位置をPosc2からPosc3へ変える際、自動車Tgt1による対象波形は、低周波側から高周波側へ移動する。 Therefore, when the automobile Tgt1 changes its position from Posc1 to Posc2, the target waveform by the automobile Tgt1 moves from the high frequency side to the low frequency side. Thereafter, when the position of the automobile Tgt1 changes from Posc2 to Posc3, the target waveform of the automobile Tgt1 moves from the low frequency side to the high frequency side.
すなわち、ドップラースペクトルDC1における自動車Tgt1による対象波形は、時間と共に高周波側から低周波側へ移動し、その後低周波側から高周波側へ移動する。なお、自動車Tgt1によるドップラースペクトルDC1を観測する場合において、時間と共に高周波側から低周波側へ移動する対象波形だけ観測されたり、時間と共に低周波側から高周波側へ移動する対象波形だけ観測されたりするときもある。 That is, the target waveform of the automobile Tgt1 in the Doppler spectrum DC1 moves from the high frequency side to the low frequency side with time, and then moves from the low frequency side to the high frequency side. When observing the Doppler spectrum DC1 by the automobile Tgt1, only the target waveform moving from the high frequency side to the low frequency side with time is observed, or only the target waveform moving from the low frequency side to the high frequency side with time is observed. Sometimes.
より詳細には、たとえば、自動車Tgt1が電波センサ101の送信波の指向性の方向Dirの先に位置するPosc2の近傍を移動する場合、電波センサ101に対する自動車Tgt1の|vd|がほぼゼロであるため、図8に示す対象波形Wc1のように下限周波数fLが歩行者範囲Rgpの周波数軸方向の下限値より低周波側に観測される。
More specifically, for example, when the automobile Tgt1 moves in the vicinity of Posc2 positioned ahead of the direction Dir of the transmission wave of the
また、自動車Tgt1の反射断面積は歩行者Tgt2の反射断面積より大きいため、図8に示す対象波形Wc2のように対象波形強度が歩行者範囲Rgpの反射強度軸方向の上限値より大きくなることが多い。 Further, since the reflection sectional area of the automobile Tgt1 is larger than the reflection sectional area of the pedestrian Tgt2, the target waveform intensity is larger than the upper limit value in the reflection intensity axis direction of the pedestrian range Rgp as in the target waveform Wc2 shown in FIG. There are many.
また、たとえば、トラック等の全長の長い自動車Tgt1では自動車Tgt1の前部の表面部分PfがPosc2に位置する場合において、自動車Tgt1の後部の表面部分PrがPosc1に位置するときがある。このとき、表面部分Pfに対応する|vd|がゼロであるのに対して、表面部分Prに対応する|vd|が|vd1|になるので、ドップラースペクトルDC1における周波数軸方向において、ゼロから2×f1×|vd1|/cにわたる幅の広い対象波形が観測される。具体的には、たとえば図8に示す対象波形Wc2のような幅が広い対象波形である。また、自動車Tgt1では、各表面部分の反射断面積が大きく異なる場合が多い。このため、たとえば図8に示す対象波形Wc2のように、自動車Tgt1による対象波形に含まれるピークの数が多くなる場合が多い。 Further, for example, in a long-length automobile Tgt1 such as a truck, when the front surface portion Pf of the automobile Tgt1 is located at Posc2, the rear surface portion Pr of the automobile Tgt1 may be located at Posc1. At this time, | vd | corresponding to the surface portion Pf is zero, whereas | vd | corresponding to the surface portion Pr becomes | vd1 |, so that zero to 2 in the frequency axis direction in the Doppler spectrum DC1. A wide target waveform over xf1 × | vd1 | / c is observed. Specifically, it is a wide target waveform such as a target waveform Wc2 shown in FIG. Further, in the automobile Tgt1, the reflection cross-sectional areas of the respective surface portions are often greatly different. For this reason, for example, like the target waveform Wc2 shown in FIG. 8, the number of peaks included in the target waveform by the automobile Tgt1 often increases.
また、図9に示すような、自動車Tgt1が一定の速度vc2で横断歩道PC1を直角に横切る場合と異なり、たとえば、交差点CS1において自動車Tgt1が右折または左折を行うことにより横断歩道PC1を斜めに横切る場合、電波センサ101に対する自動車Tgt1の|vd|が大きくなる。このため、自動車の対象波形の上限周波数fUが歩行者範囲Rgpの周波数軸方向の上限値より高周波側に観測されることがある。
Further, unlike the case where the automobile Tgt1 crosses the pedestrian crossing PC1 at a right angle at a constant speed vc2 as shown in FIG. 9, for example, the automobile Tgt1 crosses the pedestrian crossing PC1 diagonally by making a right turn or a left turn at the intersection CS1. In this case, | vd | of the automobile Tgt1 with respect to the
以上をまとめると、自動車Tgt1による対象波形の波形特性は、波形包含条件を瞬間的にまたは継続して満たさない場合が多い。言い換えると、自動車Tgt1による対象波形の少なくとも一部は、瞬間的にまたは継続して歩行者範囲Rgpに含まれない場合が多い。また、自動車Tgt1による対象波形には、歩行者Tgt2による対象波形と比べて、より多数のピークが含まれる場合が多い。 In summary, the waveform characteristics of the target waveform by the automobile Tgt1 often do not satisfy the waveform inclusion condition instantaneously or continuously. In other words, at least a part of the target waveform by the automobile Tgt1 is often not included in the pedestrian range Rgp instantaneously or continuously. In addition, the target waveform of the automobile Tgt1 often includes more peaks than the target waveform of the pedestrian Tgt2.
また、ドップラースペクトルDC1において、自動車Tgt1による対象波形のピークの周波数軸方向の変動は、歩行者Tgt2による対象波形の周波数軸方向の変動と比べて大きい場合が多い。 Further, in the Doppler spectrum DC1, the variation in the frequency axis direction of the peak of the target waveform due to the automobile Tgt1 is often larger than the variation in the frequency axis direction of the target waveform due to the pedestrian Tgt2.
具体的には、たとえば、自動車Tgt1による対象波形のメインピークMpのドップラー周波数fMpの増分の大きさは、歩行者Tgt2による対象波形のメインピークMpのドップラー周波数fMpの増分の大きさと比べて大きい場合が多い。 Specifically, for example, when the magnitude of the Doppler frequency fMp of the main peak Mp of the target waveform by the automobile Tgt1 is larger than the magnitude of the Doppler frequency fMp of the main peak Mp of the target waveform by the pedestrian Tgt2. There are many.
また、ドップラースペクトルDC1において、自動車Tgt1による対象波形のピークの反射強度軸方向の変動は、歩行者Tgt2による対象波形のピークの反射強度軸方向の変動と比べて大きい場合が多い。 Further, in the Doppler spectrum DC1, the fluctuation in the reflection intensity axis direction of the peak of the target waveform due to the automobile Tgt1 is often larger than the fluctuation in the reflection intensity axis direction of the peak of the target waveform due to the pedestrian Tgt2.
具体的には、たとえば、自動車Tgt1による対象波形の対象波形強度の増分の大きさは、歩行者Tgt2による対象波形のピークの対象波形強度の増分の大きさと比べて大きい場合が多い。 Specifically, for example, the increment of the target waveform intensity of the target waveform by the automobile Tgt1 is often larger than the increment of the target waveform intensity of the peak of the target waveform by the pedestrian Tgt2.
より詳細には、自動車Tgt1による対象波形では、当該対象波形が歩行者範囲Rgpに含まれる場合においても、当該対象波形のピークの周波数軸方向の変動が所定の周波数変化許容値Qf以上、および当該ピークの反射強度軸方向の変動が所定の強度変化許容値Qi以上の少なくとも一方を満たす場合が多い。 More specifically, in the target waveform by the automobile Tgt1, even when the target waveform is included in the pedestrian range Rgp, the fluctuation in the frequency axis direction of the peak of the target waveform is greater than or equal to a predetermined frequency change allowable value Qf, and In many cases, the fluctuation in the peak reflection intensity axis direction satisfies at least one of a predetermined intensity change allowable value Qi or more.
一方、歩行者Tgt2による対象波形では、当該対象波形が歩行者範囲Rgpに含まれ、当該対象波形のピークの周波数軸方向の変動が継続して周波数変化許容値Qf未満であり、かつ当該ピークの反射強度軸方向の変動が継続して強度変化許容値Qi未満である場合が多い。 On the other hand, in the target waveform by the pedestrian Tgt2, the target waveform is included in the pedestrian range Rgp, the fluctuation in the frequency axis direction of the peak of the target waveform is continuously less than the frequency change allowable value Qf, and the peak In many cases, the variation in the reflection intensity axis direction is continuously less than the intensity change allowable value Qi.
これは、歩行者Tgt2は横断歩道PC1の横断方向に沿ってほぼ一定の速度で移動するのに対して、自動車Tgt1は、|vd|を大きく変化させながら横断歩道PC1を横切るためである。 This is because the pedestrian Tgt2 moves at a substantially constant speed along the crossing direction of the pedestrian crossing PC1, whereas the automobile Tgt1 crosses the pedestrian crossing PC1 while greatly changing | vd |.
[歩行者範囲Rgpに基づく対象物の検出処理]
図10は、本発明の第1の実施の形態に係る信号処理部における検出部の構成を示す図である。
[Object detection processing based on pedestrian range Rgp]
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a detection unit in the signal processing unit according to the first embodiment of the present invention.
図10を参照して、検出部41は、スペクトル解析部51と、バッファ52と、カウンタ53と、種類確定部54とを含む。スペクトル解析部51は、対象波形取得部55と、波形包含条件判定部56と、ピーク変動取得部57とを含む。カウンタ53は、カウント結果としてカウント値Cntを出力する。
Referring to FIG. 10,
検出部41は、たとえば、FFT処理部43によって作成されたドップラースペクトルDS1に関する情報に基づいて対象物Tgtを検出する。具体的には、検出部41は、ドップラー周波数f1dおよび反射強度Irによって規定される歩行者範囲RgpとドップラースペクトルDS1との関係に基づいて対象物Tgtとして人間または車両を検出する、言い換えると、対象エリアA1において対象物Tgtとして人間または車両のいずれが存在するかを判断する。
The
より詳細には、検出部41におけるバッファ52は、ドップラースペクトルDS1に関する情報を保持する。バッファ52に保持されたドップラースペクトルDS1の内容は、たとえば、100ミリ秒ごとにFFT処理部43から受けるドップラースペクトルDS1の内容に更新される。
More specifically, the
スペクトル解析部51は、たとえば、バッファ52に保持されたドップラースペクトルDS1の内容が更新されるたびに、更新された内容のドップラースペクトルDS1を解析する。
For example, whenever the content of the Doppler spectrum DS1 held in the
より詳細には、スペクトル解析部51における対象波形取得部55は、たとえば初期値設定部17が保持する歩行者範囲Rgpの反射強度軸方向の下限値、具体的には−90dBmをしきい値Thaとして設定する。
More specifically, the target
そして、対象波形取得部55は、ドップラースペクトルDS1における各周波数成分の反射強度Irとしきい値Thaとの大小関係に基づいて、ドップラースペクトルDS1の一部または全部である対象波形Wを取得する。
Then, the target
具体的には、対象波形取得部55は、バッファ52に保持されたドップラースペクトルDS1を構成するDS信号Sf[n]において、しきい値Tha以上の反射強度Irを有し、かつ連続するDS信号Sf[n]を対象波形Wとして取得する。なお、対象波形取得部55は、たとえば、1つの対象波形Wを取得してもよいし、複数の対象波形Wを取得してもよい。
Specifically, the target
対象波形取得部55は、取得した対象波形Wを波形包含条件判定部56およびピーク変動取得部57へ出力する。
The target
また、対象波形取得部55は、たとえば、ドップラースペクトルDS1において、しきい値Tha以上の反射強度Irを有するDS信号Sf[n]がないために対象波形Wを取得できない場合、リセット通知をピーク変動取得部57へ出力するとともに、カウンタ53のカウント値Cntをゼロにリセットする。
For example, in the Doppler spectrum DS1, when the target waveform W cannot be acquired because there is no DS signal Sf [n] having a reflection intensity Ir equal to or higher than the threshold value Tha in the Doppler spectrum DS1, the target
波形包含条件判定部56は、対象波形取得部55から対象波形Wを受けると、受けた対象波形Wが、初期値設定部17が保持する歩行者範囲Rgpの反射強度軸方向の上限値および下限値、ならびに周波数軸方向の上限値および下限値により定まる歩行者範囲Rgp、に含まれるか否かを判定する。
When the waveform inclusion
また、波形包含条件判定部56は、たとえば、対象波形取得部55から複数の対象波形Wを受ける場合、受けた複数の対象波形Wのすべてが歩行者範囲Rgpに含まれるか否かを判定する。
For example, when receiving a plurality of target waveforms W from the target
具体的には、波形包含条件判定部56は、たとえば、対象波形Wの下限周波数fL、上限周波数fUおよび対象波形強度すなわち波形特性を取得し、歩行者範囲Rgpに基づいて、取得した波形特性が波形包含条件を満たすか否かを判定する。
Specifically, the waveform inclusion
波形包含条件判定部56は、たとえば、対象波形Wの波形特性が波形包含条件を満たすと判定する場合、対象波形Wの波形特性が波形包含条件を満たす旨を示す条件適合通知をピーク変動取得部57へ出力する。
For example, when the waveform inclusion
一方、波形包含条件判定部56は、たとえば、対象波形Wの波形特性が波形包含条件を満たさないと判定する場合、すなわち取得した対象波形Wの少なくとも一部が歩行者範囲Rgpに含まれない場合、カウンタ53のカウント値Cntをデクリメントする。
On the other hand, for example, when the waveform inclusion
ピーク変動取得部57は、対象波形取得部55から対象波形Wを受けると、受けた対象波形Wのピークの周波数軸方向の変動Vfおよび当該ピークの反射強度軸方向の変動Viを取得する。
When receiving the target waveform W from the target
具体的には、ピーク変動取得部57は、たとえば、対象波形Wに含まれるメインピークMpを特定し、特定したメインピークMpの反射強度Irすなわち対象波形強度、およびメインピークMpのドップラー周波数fMpを取得する。ピーク変動取得部57は、たとえば、取得した対象波形強度およびドップラー周波数fMpを保存する。
Specifically, for example, the peak
そして、ピーク変動取得部57は、たとえば、波形包含条件判定部56から受ける条件適合通知が、対象波形取得部55からリセット通知を受けてから最初の条件適合通知である場合、ゼロを変動VfおよびViとして取得する。
For example, when the condition conformance notification received from the waveform inclusion
また、ピーク変動取得部57は、たとえば、波形包含条件判定部56から受ける条件適合通知が、対象波形取得部55からリセット通知を受けてから2回目以降の条件適合通知である場合、以下の処理を行う。
For example, when the condition conformance notification received from the waveform inclusion
すなわち、ピーク変動取得部57は、たとえば、前回条件適合通知を受けたときに保存したドップラー周波数fMpと今回取得したドップラー周波数fMpとの差の絶対値すなわち増分の大きさを変動Vfとして取得する。同様に、ピーク変動取得部57は、たとえば、前回条件適合通知を受けたときに保存した対象波形強度と今回取得した対象波形強度との差の絶対値すなわち増分の大きさを変動Viとして取得する。
That is, for example, the peak
ピーク変動取得部57は、たとえば、取得した変動Vfが周波数変化許容値Qf未満であり、かつ変動Viが強度変化許容値Qi未満である場合、カウンタ53のカウント値Cntをインクリメントする。
For example, the peak
一方、ピーク変動取得部57は、たとえば、取得した変動Vfが周波数変化許容値Qf以上であるか、または変動Viが強度変化許容値Qi以上である場合、カウンタ53のカウント値Cntをデクリメントする。
On the other hand, the peak
種類確定部54は、カウンタ53のカウント値Cntを監視し、カウント値Cntに基づいて対象物Tgtの種類を確定する。
The
具体的には、たとえば、対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、変動Vfが周波数変化許容値Qf未満であり、かつ変動Viが強度変化許容値Qi未満である状態が継続することにより、カウンタ53のカウント値Cntが、たとえば正の値を有する所定のしきい値Thmより大きくなる。この場合、種類確定部54は、対象物Tgtの種類を人間と確定し、確定結果を信号制御装置151へ送信する。
Specifically, for example, the state in which the target waveform W is included in the pedestrian range Rgp, the variation Vf is less than the frequency change allowable value Qf, and the variation Vi is less than the intensity change allowable value Qi continues. The count value Cnt of the
また、たとえば、対象波形Wの少なくとも一部が歩行者範囲Rgpに継続して含まれないことにより、カウンタ53のカウント値Cntがたとえば負の値を有する所定のしきい値Thcより小さくなる。あるいは、対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、変動Vfが周波数変化許容値Qf以上であり、かつ変動Viが強度変化許容値Qi以上である状態が継続することにより、カウンタ53のカウント値Cntがたとえば負の値を有する所定のしきい値Thcより小さくなる。これらの場合、種類確定部54は、対象物Tgtの種類を車両と確定し、確定結果を信号制御装置151へ送信する。
Further, for example, at least a part of the target waveform W is not continuously included in the pedestrian range Rgp, so that the count value Cnt of the
なお、種類確定部54は、対象波形Wの少なくとも一部が歩行者範囲Rgpに継続して含まれない場合に、対象物Tgtの種類を車両と確定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。種類確定部54は、たとえば、対象波形Wの少なくとも一部が歩行者範囲Rgpに含まれなくなったタイミングにおいて、対象物Tgtの種類を車両と確定する構成であってもよい。具体的には、種類確定部54は、たとえば、カウンタ53のカウント値Cntがデクリメントされたタイミングにおいて、対象物Tgtの種類を車両と確定してもよい。
The
また、ピーク変動取得部57は、メインピークMpの変動に基づいてカウンタ53のカウント値Cntのインクリメントまたはデクリメントを行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。ピーク変動取得部57は、たとえば、対象波形WのメインピークMpの変動、およびサブピークSpの変動を総合的に判断し、総合的に判断した結果に基づいてカウンタ53のカウント値Cntのインクリメントまたはデクリメントを行う構成であってもよい。
Further, although the peak
また、ピーク変動取得部57は、連続して作成されたドップラースペクトルにおいて、対象波形Wのピーク周波数の増分の大きさを対象波形Wのピークの周波数軸方向の変動として取得する構成であるとしたが、これに限定するものではない。ピーク変動取得部57は、たとえば、連続して作成されたドップラースペクトルにおいて、対象波形Wのピーク周波数の増加割合を対象波形Wのピークの周波数軸方向の変動として取得する構成であってもよい。
Further, the peak
また、ピーク変動取得部57は、連続して作成されたドップラースペクトルにおいて、対象波形Wの反射強度Irの増分の大きさを対象波形Wのピークの反射強度軸方向の変動として取得する構成であるとしたが、これに限定するものではない。ピーク変動取得部57は、たとえば、連続して作成されたドップラースペクトルにおいて、対象波形Wの反射強度Irの増加割合を対象波形Wのピークの反射強度軸方向の変動として取得する構成であってもよい。
In addition, the peak
また、本発明の第1の実施の形態に係る検出部41は、対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、対象波形Wのピークの周波数軸方向の変動が継続して周波数変化許容値Qf未満であり、かつ当該ピークの反射強度軸方向の変動が継続して強度変化許容値Qi未満である場合、対象物Tgtとして人間を検出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。検出部41は、たとえば、対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、かつ対象波形Wのピークの周波数軸方向の変動が継続して所定値未満である場合、または対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、かつ対象波形Wのピークの反射強度軸方向の変動が継続して所定値未満である場合のいずれか一方において、対象物Tgtとして人間を検出する構成であってもよい。
In addition, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る検出部41は、対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、対象波形Wのピークの周波数軸方向の変動が継続して周波数変化許容値Qf以上であり、かつ当該ピークの反射強度軸方向の変動が継続して強度変化許容値Qi以上である場合、対象物Tgtとして車両を検出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。検出部41は、たとえば、対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、かつ対象波形Wのピークの周波数軸方向の変動が継続して所定値以上である場合、または対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、かつ対象波形Wのピークの反射強度軸方向の変動が継続して所定値以上である場合のいずれか一方において、対象物Tgtとして車両を検出する構成であってもよい。
In addition, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る検出部41は、歩行者範囲RgpとドップラースペクトルDS1との関係に基づいて対象物Tgtとして人間および車両を検出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。検出部41は、たとえば、歩行者範囲RgpとドップラースペクトルDS1との関係に基づいて対象物Tgtとして人間および車両のいずれか一方を検出可能な構成であってもよい。
Further, the
[ピークの数に基づく対象物の検出処理]
図11は、本発明の第1の実施の形態に係る信号処理部における検出部の変形例の構成を示す図である。
[Object detection processing based on the number of peaks]
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a modification of the detection unit in the signal processing unit according to the first embodiment of the present invention.
図11を参照して、検出部41の変形例である検出部44は、ピーク数カウント部46と、比較部47と、種類確定部48と、バッファ52と、対象波形取得部55とを含む。バッファ52および対象波形取得部55の動作は、図10に示すバッファ52および対象波形取得部55とそれぞれ同様である。
Referring to FIG. 11, detection unit 44, which is a modification of
検出部44は、対象波形Wに含まれるピークの数に基づいて対象物Tgt、具体的には車両または歩行者を検出する、言い換えると、対象エリアA1において対象物Tgtとして人間または車両のいずれが存在するかを判断する。 The detection unit 44 detects the target Tgt, specifically a vehicle or a pedestrian, based on the number of peaks included in the target waveform W. In other words, either the human or the vehicle is the target Tgt in the target area A1. Determine if it exists.
より詳細には、検出部44におけるバッファ52は、ドップラースペクトルDS1を保持する。対象波形取得部55は、たとえば初期値設定部17が保持する歩行者範囲Rgpの反射強度軸方向の下限値、具体的には−90dBmをしきい値Thaとして設定する。
More specifically, the
そして、対象波形取得部55は、バッファ52に保持されたドップラースペクトルDS1を構成するDS信号Sf[n]において、しきい値Tha以上の反射強度Irを有し、かつ連続するDS信号Sf[n]を対象波形Wとして取得し、取得した対象波形Wをピーク数カウント部46へ出力する。
Then, the target
ピーク数カウント部46は、対象波形取得部55から対象波形Wを受けると、受けた対象波形Wに含まれるピークの数を算出する。具体的には、ピーク数カウント部46は、たとえば、図6に示すドップラースペクトルDS1mにおける対象波形Wm1,Wm2,Wm3を対象波形取得部55から受けると、受けた対象波形Wm1,Wm2,Wm3のそれぞれに1個,2個,1個のピークが含まれると判断する。
When receiving the target waveform W from the target
また、ピーク数カウント部46は、たとえば、図8に示すドップラースペクトルDS1cにおける対象波形Wc1,Wc2,Wc3を対象波形取得部55から受けると、受けた対象波形Wc1,Wc2,Wc3のそれぞれに1個,10個,1個のピークが含まれると判断する。ピーク数カウント部46は、算出したピークの数を比較部47へ出力する。
For example, when receiving the target waveforms Wc1, Wc2, Wc3 in the Doppler spectrum DS1c shown in FIG. 8 from the target
比較部47は、ピーク数カウント部46からピークの数を受けると、受けたピークの数と所定のしきい値Thpとを比較する。より詳細には、比較部47は、たとえば、ピーク数カウント部46から受けるピークの数がしきい値Thpより小さい場合、ピーク数不足通知を種類確定部48へ出力する。また、比較部47は、たとえば、ピーク数カウント部46から受けるピークの数がしきい値Thp以上である場合、ピーク数充足通知を種類確定部48へ出力する。 When the comparison unit 47 receives the number of peaks from the peak number counting unit 46, the comparison unit 47 compares the number of received peaks with a predetermined threshold value Thp. More specifically, for example, when the number of peaks received from peak number counting unit 46 is smaller than threshold value Thp, comparing unit 47 outputs a peak number shortage notification to type determining unit 48. For example, when the number of peaks received from peak number counting unit 46 is equal to or greater than threshold value Thp, comparing unit 47 outputs a peak number satisfaction notification to type determining unit 48.
たとえば、図6に示す歩行者Tgt2による対象波形Wm1,Wm2,Wm3に含まれるピークの数は、それぞれ1個,2個,1個と少ないため、各ピークの数がしきい値Thpより小さくなり、比較部47は、ピーク数不足通知を種類確定部48へ出力する。また、図8に示す自動車Tgt1による対象波形Wc1,Wc2,Wc3のうち、対象波形Wc2に含まれるピークの数は10個と多いため、対象波形Wc2に含まれるピークの数がしきい値Thp以上となり、比較部47は、ピーク数充足通知を種類確定部48へ出力する。 For example, since the number of peaks included in the target waveforms Wm1, Wm2, and Wm3 by the pedestrian Tgt2 shown in FIG. 6 is as small as 1, 2, and 1, respectively, the number of each peak becomes smaller than the threshold Thp. The comparison unit 47 outputs a peak number shortage notification to the type determination unit 48. In addition, among the target waveforms Wc1, Wc2, and Wc3 by the automobile Tgt1 shown in FIG. 8, the number of peaks included in the target waveform Wc2 is as large as ten, so the number of peaks included in the target waveform Wc2 is equal to or greater than the threshold Thp. Thus, the comparison unit 47 outputs a peak number satisfaction notification to the type determination unit 48.
種類確定部48は、比較部47におけるピークの数としきい値Thpとの比較結果に基づいて対象物Tgtの種類を確定する。具体的には、種類確定部48は、たとえば、対象波形Wに含まれるピークの数がしきい値Thpより小さい旨を示すピーク数不足通知を比較部47から受けると、対象物Tgtの種類を人間と確定し、確定結果を信号制御装置151へ送信する。また、種類確定部48は、たとえば、対象波形Wに含まれるピークの数がしきい値Thp以上である旨を示すピーク数充足通知を比較部47から受けると、対象物Tgtの種類を車両と確定し、確定結果を信号制御装置151へ送信する。
The type determination unit 48 determines the type of the target Tgt based on the comparison result between the number of peaks in the comparison unit 47 and the threshold value Thp. Specifically, for example, when the type determination unit 48 receives a peak number shortage notification indicating that the number of peaks included in the target waveform W is smaller than the threshold value Thp from the comparison unit 47, the type determination unit 48 determines the type of the target Tgt. The person is confirmed, and the result of confirmation is transmitted to the
なお、比較部47は、ピーク数カウント部46から受けるピークの数と1種類のしきい値Thpとを比較する構成であるとしたが、これに限定するものではない。比較部47は、たとえば、ピーク数カウント部46から受けるピークの数と2種類以上のしきい値とを比較する構成であってもよい。具体的には、比較部47は、たとえば、ピークの数が所定のしきい値Thpc以上である場合、ピーク数充足通知を種類確定部48へ出力し、また、ピークの数がしきい値Thpcより小さい所定のしきい値Thpm以下である場合、ピーク数不足通知を種類確定部48へ出力してもよい。 The comparison unit 47 is configured to compare the number of peaks received from the peak number counting unit 46 with one type of threshold value Thp, but is not limited thereto. For example, the comparison unit 47 may be configured to compare the number of peaks received from the peak number counting unit 46 with two or more types of threshold values. Specifically, for example, when the number of peaks is equal to or greater than a predetermined threshold value Thpc, the comparison unit 47 outputs a peak number satisfaction notification to the type determination unit 48, and the number of peaks is equal to the threshold value Thpc. If it is equal to or smaller than a smaller predetermined threshold value Thpm, a notification of insufficient peak number may be output to the type determining unit 48.
また、ピーク数カウント部46は、対象波形Wに含まれるピークの数を算出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。ピーク数カウント部46は、たとえば、対象波形Wに含まれるサブピークの数を算出する構成であってもよい。 In addition, although the peak number counting unit 46 is configured to calculate the number of peaks included in the target waveform W, it is not limited to this. The peak number counting unit 46 may be configured to calculate the number of sub-peaks included in the target waveform W, for example.
[動作]
図12は、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサが対象エリアにおける対象物を検出する際の動作手順を定めたフローチャートである。信号制御システム201における電波センサ101は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるCPU等の演算処理部は、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。この装置のプログラムは、外部からインストールすることができる。この装置のプログラムは、記録媒体に格納された状態で流通する。
[Operation]
FIG. 12 is a flowchart defining an operation procedure when the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention detects an object in the target area. The
図12を参照して、まず、電波センサ101は、横断歩道PC1の一部または全部を含むエリアである対象エリアA1へ送信波T1(t)を送信する(ステップS2)。
Referring to FIG. 12, first,
次に、電波センサ101は、対象エリアA1から反射波R1(t)を受信する(ステップS4)。
Next, the
次に、電波センサ101は、受信した電波である反射波R1(t)と送信波T1(t)との差分信号B1(t)を生成し、生成した差分信号B1(t)を高速フーリエ変換処理することにより、差分信号B1(t)の周波数分布であるドップラースペクトルDS1に関する情報すなわち周波数分布情報を作成する(ステップS6)。
Next, the
次に、電波センサ101は、作成したドップラースペクトルDS1に関する情報に基づいて対象エリアA1における対象物Tgtを検出する(ステップS8)。
Next, the
図13は、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサにおける検出部が対象エリアにおける対象物を検出する際の動作手順を定めたフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart defining an operation procedure when the detection unit in the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention detects an object in the target area.
図13は、図12のステップS8において、検出部41による対象エリアA1における対象物Tgtの検出動作の詳細を示している。
FIG. 13 shows details of the operation of detecting the object Tgt in the target area A1 by the
電波センサ101では、たとえば、観測時間Tobsが1つの観測サイクルであり、1つの観測サイクルの間に送信した送信波T1(t)に対する反射波R1(t)に基づいてドップラースペクトルDS1が作成される。電波センサ101における検出部41は、たとえば、ドップラースペクトルDS1が作成されるごとに、作成されたドップラースペクトルDS1を解析し、解析結果に基づいて対象物Tgtを検出する。
In the
まず、検出部41における対象波形取得部55は、たとえば、バッファ52におけるドップラースペクトルDS1の内容が更新されると、更新されたドップラースペクトルDS1において、しきい値Tha以上の反射強度Irを有し、かつ連続するDS信号Sf[n]を対象波形Wとして取得する(ステップS102)。
First, the target
次に、対象波形取得部55は、たとえば、対象波形Wを取得できない場合(ステップS102でNO)、カウンタ53のカウント値Cntをゼロにリセットし、バッファ52の内容が更新されるまで待機する(ステップS104)。
Next, for example, when the target waveform W cannot be acquired (NO in step S102), the target
一方、波形包含条件判定部56は、対象波形取得部55により対象波形Wが取得された場合(ステップS102でYES)、当該対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれるか否かを判定する(ステップS106)。
On the other hand, when the target waveform W is acquired by the target waveform acquisition unit 55 (YES in step S102), the waveform inclusion
次に、ピーク変動取得部57は、波形包含条件判定部56により対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれると判定された場合(ステップS106でYES)、対象波形Wのピークの周波数軸方向の変動Vfおよび当該ピークの反射強度軸方向の変動Viを取得する(ステップS108)。
Next, when the waveform inclusion
次に、ピーク変動取得部57は、取得した変動Vfが周波数変化許容値Qf未満であり、かつ変動Viが強度変化許容値Qi未満である場合(ステップS112でYES)、カウンタ53のカウント値Cntをインクリメントする(ステップS114)。
Next, when the obtained variation Vf is less than the frequency change allowable value Qf and the variation Vi is less than the intensity change allowable value Qi (YES in step S112), the peak
一方、ピーク変動取得部57は、取得した変動Vfが周波数変化許容値Qf以上であるか、または変動Viが強度変化許容値Qi以上である場合(ステップS112でNO)、カウンタ53のカウント値Cntをデクリメントする(ステップS116)。
On the other hand, when the obtained variation Vf is equal to or greater than the frequency change allowable value Qf or the variation Vi is equal to or greater than the intensity change allowable value Qi (NO in step S112), the peak
また、ピーク変動取得部57は、波形包含条件判定部56により対象波形Wの少なくとも一部が歩行者範囲Rgpに含まれないと判定された場合(ステップS106でNO)、カウンタ53のカウント値Cntをデクリメントする(ステップS116)。
Further, the peak
次に、種類確定部54は、カウンタ53のカウント値Cntがしきい値Thmより大きい場合(ステップS118でYES)、対象物の種類を人間と確定する(ステップS120)。
Next, when the count value Cnt of the
また、種類確定部54は、カウンタ53のカウント値Cntがしきい値Thcより小さい場合(ステップS118でNOおよびステップS122でYES)、対象物Tgtの種類を車両と確定する(ステップS124)。
If the count value Cnt of the
また、種類確定部54は、カウンタ53のカウント値がしきい値Thm以下かつしきい値Thc以上である場合(ステップS118でNOおよびステップS122でNO)、対象物Tgtの種類の確定処理を保留する(ステップS126)。
If the count value of
なお、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサでは、送信波および反射波から生成される差分信号に基づいてドップラースペクトルを作成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。電波センサは、たとえば、送信波と異なる所定の電波の周波数成分と反射波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号を生成し、生成した差分信号に基づいて中間周波数帯の周波数スペクトルIFFSを作成する構成であってもよい。また、電波センサは、たとえば、ミリ波帯の周波数スペクトルMWFSを反射波から直接作成する構成であってもよい。 In the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention, the Doppler spectrum is created based on the difference signal generated from the transmitted wave and the reflected wave. However, the present invention is not limited to this. . The radio wave sensor generates, for example, a differential signal having a frequency component that is a difference between a frequency component of a predetermined radio wave different from the transmission wave and a frequency component of the reflected wave, and a frequency spectrum IFFS in an intermediate frequency band based on the generated differential signal. It may be configured to create. Further, the radio wave sensor may be configured to directly create a millimeter-wave band frequency spectrum MWFS from reflected waves, for example.
周波数スペクトルIFFSまたはMWFSでは、非ドップラー反射波に基づく差分信号が直流成分にならないため、電波センサに近づく対象物Tgtからのドップラー反射波の振幅が当該差分信号の周波数fndより高周波領域に位置し、また、電波センサから遠ざかる対象物Tgtからのドップラー反射波の振幅が周波数fndより低周波領域に位置する。 In the frequency spectrum IFFS or MWFS, since the differential signal based on the non-Doppler reflected wave does not become a DC component, the amplitude of the Doppler reflected wave from the object Tgt approaching the radio wave sensor is located in a higher frequency region than the frequency fnd of the differential signal, Further, the amplitude of the Doppler reflected wave from the object Tgt moving away from the radio wave sensor is located in a lower frequency region than the frequency fnd.
したがって、電波センサは、周波数スペクトルIFFSまたはMWFSにおいて、たとえば、周波数fndに対して高周波領域および低周波領域における歩行者範囲Rgpと対象波形とに基づいて対象エリアA1における対象物Tgtを検知する。 Therefore, the radio wave sensor detects the object Tgt in the target area A1 in the frequency spectrum IFFS or MWFS, for example, based on the pedestrian range Rgp and the target waveform in the high frequency region and the low frequency region with respect to the frequency fnd.
ところで、特許文献1に記載の物体識別装置では、音波または電磁波の照射処理および検出処理と、画像処理とを用いて物体の種別を識別するため、装置の構成が複雑になり、かつコストがかかるという問題がある。 By the way, in the object identification device described in Patent Document 1, the type of the object is identified using the irradiation processing and detection processing of sound waves or electromagnetic waves and the image processing, so that the configuration of the device is complicated and expensive. There is a problem.
これに対して、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサでは、送信波処理部21は、横断歩道PC1の一部または全部を含むエリアである対象エリアA1へ電波を送信する。受信波処理部22は、対象エリアA1からの電波を受信する。FFT処理部43は、送信波の周波数成分と受信波処理部22によって受信された電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号B1(t)の周波数分布すなわちドップラースペクトルDS1に関する情報である周波数分布情報を作成する。そして、検出部41は、FFT処理部43によって作成された周波数分布情報に基づいて、対象エリアA1における対象物Tgtを検出する。
On the other hand, in the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention, the transmission
このように、対象物Tgtにおける各表面部分の検出対象速度の分布についての情報である周波数分布情報を用いる構成により、周波数分布情報の内容は横断歩道PC1における対象物Tgtに応じて異なることから、横断歩道PC1における対象物Tgtを精度よく検出することができる。 As described above, the frequency distribution information varies depending on the object Tgt in the pedestrian crossing PC1 due to the configuration using the frequency distribution information that is information about the distribution of the detection target speed of each surface portion in the object Tgt. The object Tgt in the pedestrian crossing PC1 can be detected with high accuracy.
また、画像処理を行うことなく対象物Tgtを検知することができるので、電波センサ101を低コストかつ簡易な構成にすることができる。
In addition, since the object Tgt can be detected without performing image processing, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサでは、検出部41は、ドップラー周波数f1dおよび反射強度Irによって規定される基準範囲すなわち歩行者範囲Rgpと周波数分布情報におけるドップラースペクトルDS1との関係に基づいて対象物Tgtとして人間を検出する。
Further, in the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention, the
このように、歩行者範囲Rgpを用いて横断歩道PC1における人間を検出する構成により、歩行者範囲RgpとドップラースペクトルDS1との関係に基づいて横断歩道PC1における人間を簡易かつ精度よく検出することができる。 As described above, with the configuration in which the human in the pedestrian crossing PC1 is detected using the pedestrian range Rgp, the human in the pedestrian crossing PC1 can be detected easily and accurately based on the relationship between the pedestrian range Rgp and the Doppler spectrum DS1. it can.
また、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサでは、検出部41は、ドップラースペクトルDS1における各周波数成分の反射強度Irと所定のしきい値Thaとの大小関係に基づいて、ドップラースペクトルDS1の一部または全部である対象波形Wを取得する。そして、検出部41は、取得した対象波形Wが歩行者範囲Rgpに継続して含まれる場合、対象物Tgtとして人間を検出する。
Further, in the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention, the
横断歩道PC1における人間からの反射波による対象波形Wは歩行者範囲Rgpに含まれる場合が多い。このため、横断歩道PC1における人間をより精度よく検出することができる。 In many cases, the target waveform W due to the reflected wave from the human at the pedestrian crossing PC1 is included in the pedestrian range Rgp. For this reason, the person in the pedestrian crossing PC1 can be detected more accurately.
また、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサでは、検出部41は、対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、かつ対象波形Wのピークの周波数軸方向の変動が継続して所定値未満である場合、対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、かつ当該ピークの反射強度軸方向の変動が継続して所定値未満である場合、または対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、当該ピークの周波数軸方向の変動が継続して周波数変化許容値Qf未満であり、かつ当該ピークの反射強度軸方向の変動が継続して強度変化許容値Qi未満である場合のいずれか1つにおいて、対象物Tgtとして人間を検出する。
In the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention, the
横断歩道PC1における人間からの反射波による対象波形Wのピークの周波数軸方向の変動および反射強度軸方向の変動の少なくとも一方は小さい場合が多い。このため、横断歩道PC1における人間をさらに精度よく検出することができる。 In many cases, at least one of the fluctuation in the frequency axis direction and the fluctuation in the reflection intensity axis direction of the peak of the target waveform W due to the reflected wave from the human at the pedestrian crossing PC1 is small. For this reason, the person in the pedestrian crossing PC1 can be detected with higher accuracy.
また、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサでは、検出部41は、ドップラー周波数f1dおよび反射強度Irによって規定される基準範囲すなわち歩行者範囲Rgpと周波数分布情報におけるドップラースペクトルDS1との関係に基づいて対象物Tgtとして車両を検出する。
Further, in the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention, the
このように、歩行者範囲Rgpを用いて横断歩道PC1における車両を検出する構成により、歩行者範囲RgpとドップラースペクトルDS1との関係に基づいて横断歩道PC1における車両を簡易かつ精度よく検出することができる。 In this way, by detecting the vehicle in the pedestrian crossing PC1 using the pedestrian range Rgp, the vehicle in the pedestrian crossing PC1 can be detected easily and accurately based on the relationship between the pedestrian range Rgp and the Doppler spectrum DS1. it can.
また、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサでは、検出部41は、ドップラースペクトルDS1における各周波数成分の反射強度Irと所定のしきい値Thaとの大小関係に基づいて、ドップラースペクトルDS1の一部または全部である対象波形Wを取得する。そして、検出部41は、取得した対象波形Wの少なくとも一部が歩行者範囲Rgpに継続して含まれない場合、対象物Tgtとして車両を検出する。
Further, in the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention, the
横断歩道PC1における車両からの反射波による対象波形Wの少なくとも一部は歩行者範囲Rgpに含まれない場合が多い。このため、横断歩道PC1における車両をより精度よく検出することができる。 In many cases, at least a part of the target waveform W due to the reflected wave from the vehicle at the pedestrian crossing PC1 is not included in the pedestrian range Rgp. For this reason, the vehicle in the pedestrian crossing PC1 can be detected more accurately.
また、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサでは、検出部41は、対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、かつ対象波形Wのピークの周波数軸方向の変動が継続して所定値以上である場合、対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、かつ当該ピークの反射強度軸方向の変動が継続して所定値以上である場合、または対象波形Wが歩行者範囲Rgpに含まれ、当該ピークの周波数軸方向の変動が継続して周波数変化許容値Qf以上であり、かつ当該ピークの反射強度軸方向の変動が継続して強度変化許容値Qi以上である場合のいずれか1つにおいて、対象物Tgtとして車両を検出する。
In the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention, the
横断歩道PC1における車両からの反射波による対象波形Wのピークの周波数軸方向の変動および強度軸方向の変動の少なくとも一方は大きい場合が多い。このため、横断歩道PC1における車両をさらに精度よく検出することができる。 In many cases, at least one of the fluctuation in the frequency axis direction and the fluctuation in the intensity axis direction of the peak of the target waveform W due to the reflected wave from the vehicle at the pedestrian crossing PC1 is large. For this reason, the vehicle in the pedestrian crossing PC1 can be detected with higher accuracy.
また、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサでは、検出部41は、ドップラースペクトルDS1における各周波数成分の反射強度Irと所定のしきい値Thaとの大小関係に基づいて、ドップラースペクトルDS1の一部または全部である対象波形Wを取得する。そして、検出部41は、取得した対象波形Wに含まれるピークの数に基づいて対象物Tgtを検出する。
Further, in the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention, the
横断歩道PC1における車両からの反射波による対象波形Wに含まれるピークの数は多い場合が多く、また、横断歩道PC1における人間からの反射波による対象波形Wに含まれるピークの数は少ない場合が多い。このため、対象波形Wに含まれるピークの数に基づいて対象物をより精度よく検出することができる。 The number of peaks included in the target waveform W due to the reflected wave from the vehicle at the pedestrian crossing PC1 is often large, and the number of peaks included in the target waveform W due to the reflected wave from the human at the pedestrian crossing PC1 is small. Many. For this reason, an object can be detected more accurately based on the number of peaks included in the object waveform W.
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第2の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係る電波センサと比べて、横断歩道の特定部分に電波の照射範囲を制限するアンテナを含む電波センサに関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係る電波センサと同様である。
<Second Embodiment>
The present embodiment relates to a radio wave sensor including an antenna that restricts an irradiation range of radio waves to a specific part of a pedestrian crossing as compared with the radio wave sensor according to the first embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the radio wave sensor according to the first embodiment.
[課題]
(歩行者および自動車が混在する場合におけるドップラースペクトル)
図14は、本発明の第1の実施の形態に係る電波センサにおけるFFT処理部が生成する、歩行者および自動車が混在する場合におけるドップラースペクトルの一例を示す図である。
[Task]
(Doppler spectrum when pedestrians and cars are mixed)
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a Doppler spectrum generated by the FFT processing unit in the radio wave sensor according to the first embodiment of the present invention when pedestrians and automobiles are mixed.
図14には、たとえば、図1に示すように、対象エリアA1において対象物Tgtとして自動車Tgt1および歩行者Tgt2が混在している場合のドップラースペクトルDS1hが示される。横軸は、ドップラー周波数f1dすなわち|vd|を示し、縦軸は、反射強度Irを示す。 FIG. 14 shows, for example, a Doppler spectrum DS1h in the case where an automobile Tgt1 and a pedestrian Tgt2 are mixed as the target object Tgt in the target area A1, as shown in FIG. The horizontal axis represents the Doppler frequency f1d, that is, | vd |, and the vertical axis represents the reflection intensity Ir.
たとえば図6および図8に示すように、歩行者Tgt2による対象波形Wは、自動車Tgt1による対象波形Wと比べて、対象波形強度が小さくかつ対象波形Wの幅が狭い場合が多い。したがって、図14に示すドップラースペクトルDS1hのように、対象エリアA1において自動車Tgt1および歩行者Tgt2が混在するために歩行者Tgt2による対象波形Wおよび自動車Tgt1による対象波形Wが重なる場合、対象物Tgtとして歩行者Tgt2を検出することが困難になることがある。 For example, as shown in FIGS. 6 and 8, the target waveform W by the pedestrian Tgt2 often has a smaller target waveform intensity and a narrower target waveform W than the target waveform W by the automobile Tgt1. Therefore, when the target waveform W by the pedestrian Tgt2 and the target waveform W by the car Tgt1 overlap because the automobile Tgt1 and the pedestrian Tgt2 coexist in the target area A1 as in the Doppler spectrum DS1h shown in FIG. It may be difficult to detect the pedestrian Tgt2.
そこで、本発明の第2の実施の形態に係る電波センサでは、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。 Therefore, the radio wave sensor according to the second embodiment of the present invention solves such a problem by the following configuration and operation.
[信号制御システムの構成]
図15は、本発明の第2の実施の形態に係る信号制御システムの構成を示す図である。図15は、電波センサ102が設置された交差点CS1付近を上から見た図である。
[Signal control system configuration]
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a signal control system according to the second embodiment of the present invention. FIG. 15 is a top view of the vicinity of the intersection CS1 where the
図16は、図15に示す信号制御システムを道路から交差点方向へ見た状態を示す図である。 FIG. 16 is a diagram illustrating a state in which the signal control system illustrated in FIG. 15 is viewed from the road toward the intersection.
図15および図16を参照して、信号制御システム202は、電波センサ102と、信号制御装置151と、歩行者用信号灯器161とを備える。電波センサ102は、本体部111と、遠方用送信アンテナ2と、遠方用受信アンテナ7と、直近用送信アンテナ3と、直近用受信アンテナ8とを含む。本体部111と直近用送信アンテナ3および直近用受信アンテナ8とは、たとえば図示しない信号線で接続されている。また、遠方用送信アンテナ2および遠方用受信アンテナ7は、たとえば本体部111の直接取り付けられている。
Referring to FIGS. 15 and 16,
信号制御装置151および歩行者用信号灯器161の動作は、本発明の第1の実施の形態に係る信号制御装置151および歩行者用信号灯器161とそれぞれ同様である。
The operations of the
電波センサ102は、直近対象エリアAn1および遠方対象エリアAf1の少なくともいずれか一方において移動する対象物Tgtを検知する動体検知センサとして機能する。ここで、直近対象エリアAn1および遠方対象エリアAf1は、たとえば、電波センサ102のセンサ設置者が設定するエリアである。
The
センサ設置者は、たとえば、横断歩道PC1を渡ろうとする歩行者Tgt2および横断歩道PC1を渡り終えた歩行者Tgt2を対象物Tgtとする場合、横断歩道PC1の開始部分のエリアであって、横断歩道PC1の全部を含まないエリアを直近対象エリアAn1として設定する。直近対象エリアAn1は、たとえば横断歩道PC1を渡ろうとする歩行者Tgt2が位置する待機ゾーンでもある。 For example, when the sensor installer sets the pedestrian Tgt2 who has crossed the pedestrian crossing PC1 and the pedestrian Tgt2 who has crossed the pedestrian crossing PC1 as the target object Tgt, An area not including the entire PC1 is set as the nearest target area An1. The nearest target area An1 is also a standby zone where a pedestrian Tgt2 who wants to cross the pedestrian crossing PC1 is located, for example.
具体的には、センサ設置者は、たとえば図15に示すように、横断歩道PC1の開始部分のエリアとして、道路Rd1に対して電波センサ102側の歩道Pv1の一部と横断歩道PC1の歩道Pv1側の一部とを含むエリアを直近対象エリアAn1として設定する。
Specifically, as shown in FIG. 15, for example, the sensor installer sets a part of the sidewalk Pv1 on the
また、センサ設置者は、たとえば、横断歩道PC1のうち、直近対象エリアAn1以外のエリアを移動する歩行者Tgt2および自動車Tgt1を対象物Tgtとする場合、横断歩道PC1のうち、直近対象エリアAn1よりも電波センサ102から離れた部分を含むエリアを遠方対象エリアAf1として設定する。
In addition, for example, when the pedestrian Tgt2 and the automobile Tgt1 moving in an area other than the nearest target area An1 in the pedestrian crossing PC1 are used as the target object Tgt, the sensor installer is selected from the nearest target area An1 in the pedestrian crossing PC1. Also, an area including a part away from the
具体的には、センサ設置者は、たとえば図15に示すように、横断歩道PC1のうち、直近対象エリアAn1に対して歩道Pv1の反対側の部分を含むエリアを遠方対象エリアAf1として設定する。 Specifically, as shown in FIG. 15, for example, the sensor installer sets an area including a portion on the opposite side of the sidewalk Pv1 with respect to the nearest target area An1 as the far target area Af1 in the pedestrian crossing PC1.
なお、センサ設置者は、たとえば、直近対象エリアAn1の一部と重なるように遠方対象エリアAf1を設定してもよいし、直近対象エリアAn1を含むように遠方対象エリアAf1を設定してもよい。 For example, the sensor installer may set the far target area Af1 so as to overlap a part of the nearest target area An1, or may set the far target area Af1 so as to include the nearest target area An1. .
[電波センサの構成]
図17は、本発明の第2の実施の形態に係る電波センサの構成を示す図である。
[Configuration of radio wave sensor]
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a radio wave sensor according to the second embodiment of the present invention.
図17を参照して、電波センサ102は、図2に示す第1の実施の形態に係る電波センサ101と比べて、送信アンテナ1、受信アンテナ6および信号処理部14の代わりに、遠方用送信アンテナ2、直近用送信アンテナ3、遠方用受信アンテナ7、直近用受信アンテナ8および信号処理部15を備え、さらに、電波処理部12を備える。信号処理部15は、信号処理部14と比べて、さらに、直近エリア検出部42を含む。なお、遠方用送信アンテナ2、直近用送信アンテナ3、遠方用受信アンテナ7および直近用受信アンテナ8は、電波センサ102の外部に設けられてもよい。また、信号処理部15は、検出部41の代わりに検出部44を含む構成であってもよい。
Referring to FIG. 17,
電波処理部11の動作は、図3に示す電波処理部11と同様である。信号処理部15における検出部41およびFFT処理部43の動作は、図2に示す信号処理部14における検出部41およびFFT処理部43とそれぞれ同様である。
The operation of the radio
図18は、本発明の第2の実施の形態に係る電波センサにおける電波処理部の構成を示す図である。 FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a radio wave processing unit in the radio wave sensor according to the second embodiment of the present invention.
図18を参照して、電波処理部12は、送信波処理部(送信部)81と、受信波処理部(受信部)34とを含む。送信波処理部81は、ミリ波生成部83と、方向性結合器84と、パワーアンプ85とを含む。ミリ波生成部83は、電圧発生部86と、電圧制御発振器87とを含む。受信波処理部34は、移相器35と、A/Dコンバータ36,90と、差分信号生成部37,89と、ローノイズアンプ88とを含む。
Referring to FIG. 18, radio
送信波処理部81におけるミリ波生成部83、方向性結合器84およびパワーアンプ85の動作は、図3に示す送信波処理部21におけるミリ波生成部23、方向性結合器24およびパワーアンプ25とそれぞれ同様である。ミリ波生成部83における電圧発生部86および電圧制御発振器87の動作は、図3に示すミリ波生成部23における電圧発生部26および電圧制御発振器27とそれぞれ同様である。
The operations of the
受信波処理部34におけるローノイズアンプ88、差分信号生成部37,89およびA/Dコンバータ36,90の動作は、図3に示す受信波処理部22におけるローノイズアンプ28、差分信号生成部29およびA/Dコンバータ30とそれぞれ同様である。
The operations of the
図15〜図19を参照して、直近用送信アンテナ3および直近用受信アンテナ8は、直近対象エリアAn1において移動する歩行者Tgt2の移動方向を取得するために、たとえば図15および図16に示すように、直近対象エリアAn1に対して横断歩道PC1の反対側、すなわち直近対象エリアAn1に対して歩道Pv2の反対側に設置される。
Referring to FIGS. 15 to 19, the nearest transmitting antenna 3 and the
これにより、直近対象エリアAn1において、横断歩道PC1を渡ろうとする歩行者Tgt2および横断歩道PC1を渡り終えた歩行者Tgt2を、歩行者Tgt2の検出対象速度vdの向きすなわち検出対象速度vdの符号に基づいて識別することができる。 As a result, in the immediate target area An1, the pedestrian Tgt2 who wants to cross the pedestrian crossing PC1 and the pedestrian Tgt2 who has crossed the pedestrian crossing PC1 are set to the direction of the detection target speed vd of the pedestrian Tgt2, that is, the sign of the detection target speed vd. Can be identified based on.
より詳細には、たとえば、歩行者Tgt2が横断歩道PC1から歩道Pv1へ向かって移動する場合、歩行者Tgt2の直近用送信アンテナ3および直近用受信アンテナ8に対する検出対象速度vdは正の値を有する。この場合、直近用受信アンテナ8が受信する歩行者Tgt2からの反射波の周波数は、直近用送信アンテナ3が送信する送信波の周波数より高くなる。
More specifically, for example, when the pedestrian Tgt2 moves from the pedestrian crossing PC1 toward the sidewalk Pv1, the detection target speed vd of the pedestrian Tgt2 for the nearest transmitting antenna 3 and the
一方、たとえば、歩行者Tgt2が歩道Pv1から横断歩道PC1へ向かって移動する場合、歩行者Tgt2の直近用送信アンテナ3および直近用受信アンテナ8に対する検出対象速度vdは負の値を有する。この場合、直近用受信アンテナ8が受信する歩行者Tgt2からの反射波の周波数は、直近用送信アンテナ3が送信する送信波の周波数より低くなる。
On the other hand, for example, when the pedestrian Tgt2 moves from the sidewalk Pv1 toward the pedestrian crossing PC1, the detection target speed vd for the nearest transmitting antenna 3 and the
すなわち、送信波の周波数に対する反射波の周波数の高低に基づいて、歩行者Tgt2が移動する方向を認識することができる。 That is, the direction in which the pedestrian Tgt2 moves can be recognized based on the frequency of the reflected wave with respect to the frequency of the transmitted wave.
電波処理部12における送信波処理部81は、直近対象エリアAn1に照射範囲を制限して電波を直近用送信アンテナ3から送信可能である。具体的には、たとえば、送信波処理部81が出力する電波の送信電力、および直近用送信アンテナ3の指向性等の送信特性を設定することにより、直近用送信アンテナ3から送信される電波の照射範囲が直近対象エリアAn1に制限される。送信波処理部81および直近用送信アンテナ3は、たとえば24GHz帯の周波数を有するミリ波帯の電波を直近対象エリアAn1へ送信する。
The transmission
直近用送信アンテナ3は、図15に示すように、たとえば送信波の指向性の方向Dirnが横断歩道PC1の横断方向に沿うように設置される。ここで、直近用送信アンテナ3から送信される送信波の指向性の方向Dirnは、たとえば直近用送信アンテナ3から直近対象エリアAn1の中心Ctrnへの方向である。 As shown in FIG. 15, the nearest transmitting antenna 3 is installed such that the direction Dirn of the transmission wave is along the transverse direction of the pedestrian crossing PC1. Here, the directivity direction Dirn of the transmission wave transmitted from the nearest transmission antenna 3 is, for example, the direction from the nearest transmission antenna 3 to the center Ctrn of the nearest target area An1.
好ましくは、直近用送信アンテナ3は、たとえば、横断歩道PC1面に対して送信波の指向性の方向Dirnを当該面の法線方向に射影した方向と、歩行者Tgt2が対象エリアA1における横断歩道PC1を移動する方向vm3とが平行または反平行になるように設置される。ここで、方向vm3は、たとえば図1に示す歩行者Tgt2が対象エリアA1における横断歩道PC1を移動する方向vmに相当する。 Preferably, the nearest transmitting antenna 3 is, for example, a direction in which the direction Dirn of the transmission wave is projected onto the plane of the pedestrian crossing PC1 in the normal direction of the plane, and the pedestrian Tgt2 is a pedestrian crossing in the target area A1. It is installed so that the direction vm3 in which the PC 1 moves is parallel or antiparallel. Here, the direction vm3 corresponds to the direction vm in which the pedestrian Tgt2 shown in FIG. 1 moves on the pedestrian crossing PC1 in the target area A1, for example.
電波処理部12における受信波処理部34は、直近対象エリアAn1からの電波を直近用受信アンテナ8経由で受信する。受信波処理部34は、たとえば、送信波処理部81により生成された電波を用いて、受信した電波を直交復調する。
The received
より詳細には、受信波処理部34におけるローノイズアンプ88は、直近用受信アンテナ8により受信された反射波を増幅し、差分信号生成部89,37へ出力する。
More specifically, the
差分信号生成部89は、送信波処理部81により生成される送信波の周波数成分とローノイズアンプ88から受ける反射波の周波数成分との差の周波数成分を有するI(In−phase)成分の差分信号Bi1(t)を生成し、生成した差分信号Bi1(t)をA/Dコンバータ90へ出力する。
The difference
A/Dコンバータ90は、たとえば、差分信号生成部89が出力する差分信号Bi1(t)のサンプリング処理を行うことによりデジタル信号を生成し、生成したデジタル信号を信号処理部15へ出力する。
The A /
移相器35は、たとえば、送信波処理部81により生成される送信波の位相をπ/2ずらし、位相をずらした送信波を差分信号生成部37へ出力する。
For example, the
差分信号生成部37は、位相がπ/2ずれた送信波の周波数成分とローノイズアンプ88から受ける反射波の周波数成分との差の周波数成分を有するQ(Quadrature)成分の差分信号Bq1(t)を生成し、生成した差分信号Bq1(t)をA/Dコンバータ36へ出力する。
The difference
A/Dコンバータ36は、A/Dコンバータ90と同様に、たとえば、差分信号生成部37が出力する差分信号Bq1(t)のサンプリング処理を行うことによりデジタル信号を生成し、生成したデジタル信号を信号処理部15へ出力する。
As with the A /
再び図3および図17を参照して、電波処理部11における送信波処理部21は、遠方対象エリアAf1に照射範囲を制限して電波を遠方用送信アンテナ2から送信可能である。具体的には、たとえば、送信波処理部21が出力する電波の送信電力、および遠方用送信アンテナ2の指向性等の送信特性を設定することにより、遠方用送信アンテナ2から送信される電波の照射範囲が遠方対象エリアAf1に制限される。送信波処理部21および遠方用送信アンテナ2は、たとえば直近用送信アンテナ3から送信される電波と同じ周波数すなわち24GHz帯の周波数を有するミリ波帯の電波を遠方対象エリアAf1へ送信する。なお、送信波処理部21および遠方用送信アンテナ2は、たとえば直近用送信アンテナ3から送信される電波と異なる周波数を有する電波を遠方対象エリアAf1へ送信してもよい。
Referring to FIGS. 3 and 17 again, the transmission
遠方用送信アンテナ2は、図15に示すように、たとえば送信波の指向性の方向Dirfが横断歩道PC1の横断方向に沿うように設置される。ここで、遠方用送信アンテナ2から送信される送信波の指向性の方向Dirfは、たとえば遠方用送信アンテナ2から遠方対象エリアAf1の中心Ctrfへの方向である。 As shown in FIG. 15, the far-field transmission antenna 2 is installed such that the direction Dirf of the transmission wave is along the transverse direction of the pedestrian crossing PC1. Here, the directivity direction Dirf of the transmission wave transmitted from the far transmission antenna 2 is, for example, the direction from the far transmission antenna 2 to the center Ctrf of the far target area Af1.
好ましくは、遠方用送信アンテナ2は、たとえば、横断歩道PC1面に対して送信波の指向性の方向Dirfを当該面の法線方向に射影した方向と、歩行者Tgt2が対象エリアA1における横断歩道PC1を移動する方向vm4とが平行または反平行になるように設置される。ここで、方向vm4は、たとえば図1に示す歩行者Tgt2が対象エリアA1における横断歩道PC1を移動する方向vmに相当する。 Preferably, the distant transmitting antenna 2 is, for example, a direction in which the direction Dirf of the transmission wave is projected onto the surface of the pedestrian crossing PC1 in the normal direction of the surface, and the pedestrian Tgt2 is a pedestrian crossing in the target area A1. It is installed so that the direction vm4 in which the PC 1 moves is parallel or antiparallel. Here, the direction vm4 corresponds to the direction vm in which the pedestrian Tgt2 shown in FIG. 1 moves on the pedestrian crossing PC1 in the target area A1, for example.
電波処理部11における受信波処理部22は、遠方対象エリアAf1からの電波を遠方用受信アンテナ7経由で受信する。受信波処理部22は、送信波処理部21により送信される電波の周波数成分と受信した電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号B1(t)を生成する。そして、受信波処理部22は、生成した差分信号B1(t)のサンプリング処理を行うことによりデジタル信号を生成し、生成したデジタル信号を信号処理部15へ出力する。
The received
信号処理部15は、電波処理部11および電波処理部12から受けるデジタル信号を処理する。より詳細には、信号処理部15におけるFFT処理部43は、たとえば、電波処理部11から受けるデジタル信号を所定の観測時間Tobs、具体的には100ミリ秒蓄積する。
The
そして、FFT処理部43は、蓄積したデジタル信号に基づいて、差分信号B1(t)の周波数分布であるドップラースペクトルDS1に関する情報である周波数分布情報をたとえば100ミリ秒ごとに作成し、作成した周波数分布情報を検出部41へ出力する。
Then, the
検出部41は、たとえば、電波処理部11および遠方用受信アンテナ7によって受信された遠方対象エリアAf1からの電波に基づいて、遠方対象エリアAf1における対象物Tgtを検出する。より詳細には、検出部41は、FFT処理部43によって作成された周波数分布情報に基づいて対象物Tgtを検出する。
The
具体的には、検出部41は、ドップラー周波数f1dおよび反射強度Irによって規定される歩行者範囲RgpとドップラースペクトルDS1との関係に基づいて対象物Tgtの種類を車両または人間と確定し、確定結果を信号制御装置151へ送信する。
Specifically, the
また、FFT処理部43は、電波処理部12から受けるデジタル信号を所定の観測時間Tobs、具体的には100ミリ秒蓄積する。そして、FFT処理部43は、蓄積したデジタル信号に基づいて、差分信号Bi1(t),Bq1(t)のそれぞれの周波数分布であるドップラースペクトルDS1i,DS1qに関する情報すなわち周波数分布情報をたとえば100ミリ秒ごとに作成する。FFT処理部43は、作成した周波数分布情報を直近エリア検出部42へ出力する。
The
[歩行者範囲Rgpに基づく直近対象エリアにおける対象物の検出処理]
図19は、本発明の第2の実施の形態に係る信号処理部における直近エリア検出部の構成を示す図である。
[Object detection processing in the nearest target area based on the pedestrian range Rgp]
FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of the nearest area detection unit in the signal processing unit according to the second embodiment of the present invention.
図19を参照して、直近エリア検出部42は、スペクトル解析部61と、I成分バッファ62と、カウンタ63と、種類確定部64と、Q成分バッファ68と、移動方向判定部69と、総合判断部70とを含む。スペクトル解析部61は、対象波形取得部65と、波形包含条件判定部66と、ピーク変動取得部67とを含む。
Referring to FIG. 19, the nearest
スペクトル解析部61、カウンタ63および種類確定部64の動作は、図10に示す検出部41におけるスペクトル解析部51、カウンタ53および種類確定部54とそれぞれ同様である。スペクトル解析部61における対象波形取得部65、波形包含条件判定部66およびピーク変動取得部67の動作は、スペクトル解析部51における対象波形取得部55、波形包含条件判定部56およびピーク変動取得部57とそれぞれ同様である。
The operations of the
直近エリア検出部42は、たとえば、電波処理部12および直近用受信アンテナ8によって受信された直近対象エリアAn1からの電波に基づいて、直近対象エリアAn1における対象物Tgtを検出する。より詳細には、直近エリア検出部42は、FFT処理部43によって作成された周波数分布情報に基づいて対象物Tgtを検出する。具体的には、直近エリア検出部42は、ドップラー周波数f1dおよび反射強度Irによって規定される歩行者範囲RgpとドップラースペクトルDS1との関係に基づいて対象物Tgtとして人間または車両のいずれが存在するかを判断する。
The nearest
具体的には、直近エリア検出部42は、歩行者範囲RgpとドップラースペクトルDS1iまたはDS1qとの関係に基づいて対象物Tgtとして人間を検出するとともに、ドップラースペクトルDS1iおよびDS1qに基づいて対象物Tgtすなわち歩行者Tgt2の移動方向を検出する。直近エリア検出部42は、上記検出結果に基づいて、横断歩道PC1を渡ろうとする歩行者Tgtが直近対象エリアAn1に位置するか否かを総合的に判断する。
Specifically, the nearest
より詳細には、直近エリア検出部42におけるI成分バッファ62は、差分信号Bi1(t)に基づいて作成されたドップラースペクトルDS1iに関する情報を保持する。I成分バッファ62に保持されるドップラースペクトルDS1iの内容は、たとえば、100ミリ秒ごとにFFT処理部43から受けるドップラースペクトルDS1iの内容に更新される。
More specifically, the
Q成分バッファ68は、I成分バッファ62と同様に、差分信号Bq1(t)に基づいて作成されたドップラースペクトルDS1qに関する情報を保持する。Q成分バッファ68に保持されるドップラースペクトルDS1qの内容は、たとえば、100ミリ秒ごとにFFT処理部43から受けるドップラースペクトルDS1qの内容に更新される。
Similarly to the
スペクトル解析部61は、たとえば、I成分バッファ62に保持されたドップラースペクトルDS1iの内容が更新されるたびに、更新された内容のドップラースペクトルDS1iを解析し、解析結果に基づいてカウンタ63のカウント値Cntのリセット、インクリメントまたはデクリメントを行う。
For example, every time the content of the Doppler spectrum DS1i held in the
スペクトル解析部61は、たとえば、ドップラースペクトルDS1iの代わりにドップラースペクトルDS1qを解析し、解析結果に基づいてカウンタ63のカウント値Cntのリセット、インクリメントまたはデクリメントを行ってもよい。
For example, the
種類確定部64は、カウンタ63のカウント値Cntを監視し、たとえばカウント値Cntがしきい値Thmより大きくなると対象物Tgtの種類を人間と確定し、確定結果を総合判断部70へ出力する。また、種類確定部64は、たとえばカウント値Cntがしきい値Thcより小さくなると対象物Tgtの種類を車両と確定し、確定結果を総合判断部70へ出力する。
The
移動方向判定部69は、ドップラースペクトルDS1iおよびDS1qに基づいて対象物Tgtすなわち直近対象エリアAn1に位置する歩行者Tgt2の移動方向を検出する、すなわち判定する。より詳細には、移動方向判定部69は、たとえば、対象波形取得部65が取得する対象波形Wごとに、対応の対象物Tgtの移動方向を判定する。
The movement
具体的には、移動方向判定部69は、たとえば、対象波形取得部65からドップラースペクトルDS1iに基づく対象波形Wを取得する。そして、移動方向判定部69は、たとえば取得した対象波形Wの対象波形強度すなわちI成分強度、およびメインピークMpのドップラー周波数fMpを取得する。
Specifically, the movement
そして、移動方向判定部69は、たとえば、Q成分バッファ68に保持されたドップラースペクトルDS1qを参照し、取得したドップラー周波数fMpに基づいて、ドップラースペクトルDS1qにおけるドップラー周波数fMpの反射強度IrすなわちQ成分強度を取得する。
Then, the moving
移動方向判定部69は、たとえば、I成分強度の符号およびQ成分強度の符号の関係に基づいて、上記対象波形Wに対応する対象物Tgtの移動方向を判定する。移動方向判定部69は、判定結果を総合判断部70へ出力する。
For example, the moving
総合判断部70は、種類確定部64から受ける対象物Tgtの種類の確定結果、および移動方向判定部69から受ける対象物Tgtの移動方向の判定結果に基づいて、横断歩道PC1を渡ろうとする歩行者Tgtが直近対象エリアAn1に位置するか否かを総合的に判断する。
Based on the determination result of the type of the target Tgt received from the
具体的には、総合判断部70は、たとえば、種類確定部64から対象物Tgtの種類が人間である旨を示す確定結果を受け、かつ移動方向判定部69から対象物Tgtすなわち歩行者Tgt2の移動方向が図15に示す歩道Pv1から横断歩道PC1への方向である旨を示す判定結果を受けると、以下の判断を行う。すなわち、総合判断部70は、横断歩道PC1を渡ろうとする歩行者Tgtが直近対象エリアAn1に位置すると判断する。
Specifically, the
また、総合判断部70は、たとえば、種類確定部64から対象物Tgtの種類が人間である旨を示す確定結果を受け、かつ移動方向判定部69から対象物Tgtすなわち歩行者Tgt2の移動方向が図15に示す横断歩道PC1から歩道Pv1への方向である旨を示す判定結果を受けると、以下の判断を行う。すなわち、総合判断部70は、横断歩道PC1を渡り終えた歩行者Tgt2が直近対象エリアAn1に位置すると判断する。総合判断部70は、判断結果を信号制御装置151へ送信する。
For example, the
[ピークの数に基づく直近対象エリアにおける対象物の検出処理]
図20は、本発明の第2の実施の形態に係る信号処理部における直近エリア検出部の変形例の構成を示す図である。
[Object detection processing in the nearest target area based on the number of peaks]
FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of a modified example of the nearest area detection unit in the signal processing unit according to the second embodiment of the present invention.
図20を参照して、直近エリア検出部42の変形例である直近エリア検出部45は、I成分バッファ62と、対象波形取得部65と、Q成分バッファ68と、移動方向判定部69と、総合判断部70と、ピーク数カウント部71と、比較部72と、種類確定部73とを含む。
Referring to FIG. 20, a nearest
I成分バッファ62、対象波形取得部65、Q成分バッファ68、移動方向判定部69および総合判断部70の動作は、図19に示す直近エリア検出部42におけるI成分バッファ62、対象波形取得部65、Q成分バッファ68、移動方向判定部69および総合判断部70とそれぞれ同様である。ピーク数カウント部71、比較部72および種類確定部73の動作は、図11に示す検出部44におけるピーク数カウント部46、比較部47および種類確定部48とそれぞれ同様である。
The operations of the
直近エリア検出部45は、対象波形Wに含まれるピークの数に基づいて直近対象エリアAn1における対象物Tgt、具体的には車両または歩行者を検出する。言い換えると、直近エリア検出部45は、対象波形Wに含まれるピーク数に基づいて直近対象エリアAn1における対象物Tgtとして人間または車両のいずれが存在するかを判断する。
The nearest
より詳細には、直近エリア検出部45における対象波形取得部65は、たとえば初期値設定部17が保持する歩行者範囲Rgpの反射強度軸方向の下限値、具体的には−90dBmをしきい値Thaとして設定する。
More specifically, the target
そして、対象波形取得部65は、設定したしきい値Thaを用いて、I成分バッファ62に保持されたドップラースペクトルDS1iから対象波形Wを取得し、取得した対象波形Wをピーク数カウント部71へ出力する。
Then, the target
ピーク数カウント部71は、対象波形取得部65から対象波形Wを受けると、受けた対象波形Wに含まれるピークの数を算出し、算出したピークの数を比較部72へ出力する。
When receiving the target waveform W from the target
比較部72は、ピーク数カウント部71からピークの数を受けると、たとえば、受けたピークの数がしきい値Thpより小さい場合、ピーク数不足通知を種類確定部73へ出力する。また、比較部72は、たとえば、当該ピークの数がしきい値Thp以上である場合、ピーク数充足通知を種類確定部73へ出力する。
When the
種類確定部73は、たとえば、対象波形Wに含まれるピークの数がしきい値Thpより小さい旨を示すピーク数不足通知を比較部72から受けると、対象物Tgtの種類を人間と確定し、確定結果を総合判断部70へ出力する。また、種類確定部73は、たとえば、対象波形Wに含まれるピークの数がしきい値Thp以上である旨を示すピーク数充足通知を比較部72から受けると、対象物Tgtの種類を車両と確定し、確定結果を総合判断部70へ出力する。
For example, when the
移動方向判定部69は、ドップラースペクトルDS1iおよびDS1qに基づいて対象物Tgtすなわち直近対象エリアAn1に位置する歩行者Tgt2の移動方向を判定し、判定結果を総合判断部70へ出力する。
The movement
総合判断部70は、種類確定部73から受ける対象物Tgtの種類の確定結果、および移動方向判定部69から受ける対象物Tgtの移動方向の判定結果に基づいて、横断歩道PC1を渡ろうとする歩行者Tgtが直近対象エリアAn1に位置するか否かを総合的に判断し、判断結果を信号制御装置151へ送信する。
Based on the determination result of the type of the target Tgt received from the
[動作]
図21は、本発明の第2の実施の形態に係る電波センサが直近対象エリアにおける対象物を検出する際の動作手順を定めたフローチャートである。
[Operation]
FIG. 21 is a flowchart defining an operation procedure when the radio wave sensor according to the second embodiment of the present invention detects an object in the nearest target area.
図21を参照して、まず、電波センサ102は、横断歩道PC1の開始部分であって、横断歩道PC1の全部を含まないエリアである直近対象エリアAn1に照射範囲を制限して送信波T1(t)を直近用送信アンテナ3から送信する(ステップS202)。
Referring to FIG. 21, first, the
次に、電波センサ102は、直近対象エリアAn1から反射波R1(t)を直近用受信アンテナ8経由で受信する(ステップS204)。
Next, the
次に、電波センサ102は、送信波T1(t)および位相がπ/2ずれた送信波と反射波R1(t)との差分信号Bi1(t),Bq1(t)をそれぞれ生成し、生成した差分信号Bi1(t),Bq1(t)を高速フーリエ変換処理することにより、差分信号Bi1(t),Bq1(t)のそれぞれの周波数分布であるドップラースペクトルDS1i,DS1qに関する情報すなわち周波数分布情報を作成する(ステップS206)。
Next, the
次に、電波センサ102は、たとえば、作成したドップラースペクトルDS1i,DS1qに関する情報に基づいて直近対象エリアAn1における対象物Tgtを検出する(ステップS208)。
Next, the
図22は、本発明の第2の実施の形態に係る電波センサが遠方対象エリアにおける対象物を検出する際の動作手順を定めたフローチャートである。 FIG. 22 is a flowchart defining an operation procedure when the radio wave sensor according to the second embodiment of the present invention detects an object in a distant object area.
図22を参照して、まず、電波センサ102は、横断歩道PC1のうち、直近対象エリアAn1よりも電波センサ102から離れた部分を含む遠方対象エリアAf1に照射範囲を制限して送信波T1(t)を遠方用送信アンテナ2から送信する(ステップS302)。
Referring to FIG. 22, first, the
次に、電波センサ102は、遠方対象エリアAf1から反射波R1(t)を遠方用受信アンテナ7経由で受信する(ステップS304)。
Next, the
次に、電波センサ102は、送信波T1(t)と反射波R1(t)との差分信号B1(t)を生成し、生成した差分信号B1(t)を高速フーリエ変換処理することにより、差分信号B1(t)の周波数分布であるドップラースペクトルDS1に関する情報すなわち周波数分布情報を作成する(ステップS306)。
Next, the
次に、電波センサ102は、たとえば、作成したドップラースペクトルDS1に関する情報に基づいて遠方対象エリアAf1における対象物Tgtを検出する(ステップS308)。
Next, the
[電波センサ102の変形例]
電波センサ102では、直近対象エリアAn1および遠方対象エリアAf1へ電波が同時に送信され、かつ直近対象エリアAn1および遠方対象エリアAf1からの電波を同時に受信する。
[Modification of Radio Wave Sensor 102]
The
このため、電波処理部11および遠方用送信アンテナ2によって送信される電波が、直近用受信アンテナ8および電波処理部12における受信処理にノイズとして影響を与えてしまう場合がある。また、電波処理部12および直近用送信アンテナ3によって送信される電波が、遠方用受信アンテナ7および電波処理部11における受信処理にノイズとして影響を与えてしまう場合がある。
For this reason, the radio wave transmitted by the radio
したがって、電波処理部11、遠方用送信アンテナ2および遠方用受信アンテナ7と電波処理部12、直近用送信アンテナ3および直近用受信アンテナ8との間において電波の漏えいが発生しないように十分にシールドする必要があるため、設計コストおよび生産コスト等が上昇してしまう。そこで、電波センサ102の変形例では、以下のような構成により、このような課題を解決する。
Therefore, the radio
図23は、本発明の第2の実施の形態に係る電波センサの構成を示す図である。 FIG. 23 is a diagram showing a configuration of a radio wave sensor according to the second embodiment of the present invention.
図23を参照して、図17に示す電波センサ102の変形例である電波センサ103は、電波センサ102と比べて、電波処理部11および信号処理部15の代わりに、信号処理部16を備え、さらに、アンテナ切替部(送信部)20およびスイッチ切替部38を備える。信号処理部16は、検出部41と、直近エリア検出部42と、FFT処理部43とを含む。なお、遠方用送信アンテナ2、直近用送信アンテナ3、遠方用受信アンテナ7および直近用受信アンテナ8は、電波センサ103の外部に設けられてもよい。また、信号処理部16は、検出部41の代わりに検出部44を含む構成であってもよい。また、信号処理部16は、直近エリア検出部42の代わりに直近エリア検出部45を含む構成であってもよい。
Referring to FIG. 23,
遠方用送信アンテナ2、直近用送信アンテナ3、遠方用受信アンテナ7、直近用受信アンテナ8、電波処理部12、検出部41および直近エリア検出部42の動作は、図17に示す電波センサ102における遠方用送信アンテナ2、直近用送信アンテナ3、遠方用受信アンテナ7、直近用受信アンテナ8、電波処理部12、検出部41および直近エリア検出部42とそれぞれ同様である。
The operations of the far-field transmitting antenna 2, the nearest transmitting antenna 3, the far-side receiving antenna 7, the
電波センサ103におけるスイッチ切替部38は、所定時間たとえば100ミリ秒ごとにスイッチ切替信号、具体的にはハイレベルおよびローレベルの信号をアンテナ切替部20および信号処理部16へ出力する。
The
アンテナ切替部20は、直近用送信アンテナ3からの電波の送信と遠方用送信アンテナ2からの電波の送信とを時間的に切り替える。具体的には、アンテナ切替部20は、スイッチ切替部38から受けるスイッチ切替信号に基づいて、たとえば100ミリ秒ごとに直近用送信アンテナ3からの電波の送信と遠方用送信アンテナ2からの電波の送信とを切り替える。
The
より詳細には、アンテナ切替部20は、たとえば、スイッチ切替部38からローレベルのスイッチ切替信号を受けている期間(以下、直近期間とも称する)、電波処理部12における送信波処理部81と直近用送信アンテナ3とを電気的に接続し、かつ電波処理部12における受信波処理部34と直近用受信アンテナ8とを電気的に接続する。
More specifically, for example, the
また、アンテナ切替部20は、たとえば、スイッチ切替部38からハイレベルのスイッチ切替信号を受けている期間(以下、遠方期間とも称する)、電波処理部12における送信波処理部81と遠方用送信アンテナ2とを電気的に接続し、かつ電波処理部12における受信波処理部34と遠方用受信アンテナ7とを電気的に接続する。
Further, the
すなわち、電波処理部12における送信波処理部81は、直近期間において直近対象エリアAn1に照射範囲を制限して電波を直近用送信アンテナ3から送信する。また、電波処理部12における受信波処理部34は、直近期間において直近対象エリアAn1からの電波を直近用受信アンテナ8経由で受信する。
That is, the transmission
受信波処理部34は、直近期間において、送信波処理部81により生成された電波を用いて、受信した電波を直交復調し、差分信号Bi1(t),Bq1(t)を生成する。受信波処理部34は、生成した差分信号Bi1(t),Bq1(t)のサンプリング処理を行うことによりデジタル信号を生成し、生成したデジタル信号を信号処理部16へ出力する。
The reception
また、電波処理部12における送信波処理部81は、遠方期間において遠方対象エリアAf1に照射範囲を制限して電波を遠方用送信アンテナ2から送信する。また、電波処理部12における受信波処理部34は、遠方期間において遠方対象エリアAf1からの電波を遠方用受信アンテナ7経由で受信する。
In addition, the transmission
受信波処理部34は、遠方期間において、送信波処理部81により生成された電波の周波数成分と受信した電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号B1(t)を生成する。そして、受信波処理部34は、生成した差分信号B1(t)のサンプリング処理を行うことによりデジタル信号を生成し、生成したデジタル信号を信号処理部16へ出力する。
The reception
信号処理部16は、直近用受信アンテナ8によって受信された直近対象エリアAn1からの電波の処理と、遠方用受信アンテナ7によって受信された遠方対象エリアAf1からの電波の処理とを時間的に切り替える。
The
具体的には、信号処理部16は、たとえば、スイッチ切替部38から受けるスイッチ切替信号に基づいて直近期間および遠方期間を認識する。信号処理部16におけるFFT処理部43は、たとえば、直近期間において、電波処理部12から受けるデジタル信号を所定の観測時間Tobs、具体的には100ミリ秒蓄積する。そして、FFT処理部43は、蓄積したデジタル信号に基づいてドップラースペクトルDS1i,DS1qに関する情報を作成する。
Specifically, the
また、FFT処理部43は、たとえば、遠方期間において、たとえば、電波処理部12から受けるデジタル信号を所定の観測時間Tobs、具体的には100ミリ秒蓄積し、蓄積したデジタル信号に基づいてドップラースペクトルDS1に関する情報を作成する。
Further, the
すなわち、FFT処理部43は、たとえば、ドップラースペクトルDS1i,DS1qに関する情報とドップラースペクトルDS1に関する情報とを100ミリ秒ごとに交互に作成する。FFT処理部43は、たとえば、作成したドップラースペクトルDS1i,DS1qに関する情報を直近エリア検出部42へ200ミリ秒ごとに出力する。また、FFT処理部43は、たとえば、作成したドップラースペクトルDS1に関する情報を検出部41へたとえば200ミリ秒ごとに出力する。
That is, the
直近エリア検出部42は、たとえばFFT処理部43から200ミリ秒ごとに受けるドップラースペクトルDS1i,DS1qに関する情報に基づいて対象物Tgtを検出する。また、検出部41は、たとえばFFT処理部43から200ミリ秒ごとに受けるドップラースペクトルDS1に関する情報に基づいて対象物Tgtを検出する。
The nearest
なお、本発明の第2の実施の形態に係る信号制御システムでは、直近用送信アンテナ3および直近用受信アンテナ8を直近対象エリアAn1に対して横断歩道PC1の反対側、すなわち直近対象エリアAn1に対して歩道Pv2の反対側に設置する構成であるとしたが、これに限定するものではない。信号制御システム202では、たとえば、直近用送信アンテナ3および直近用受信アンテナ8を直近対象エリアAn1に対して横断歩道PC1側、すなわち直近対象エリアAn1に対して歩道Pv2側に設置する構成であってもよい。このような構成においても、送信波の周波数に対する反射波の周波数の高低に基づいて、直近対象エリアAn1において歩行者Tgt2が移動する方向を認識することができる。
In the signal control system according to the second embodiment of the present invention, the nearest transmitting antenna 3 and the
また、信号制御システム202では、たとえば、直近用送信アンテナ3および直近用受信アンテナ8を直近対象エリアAn1の上方に設置する構成であってもよい。このような構成では、直近対象エリアAn1において歩行者Tgt2が移動する方向を認識することが困難となる場合があるが、直近対象エリアAn1において移動する歩行者Tgt2を検出することができる。
Further, the
以上のように、本発明の第2の実施の形態に係る電波センサでは、電波処理部12における送信波処理部81は、横断歩道PC1の開始部分のエリアであって、横断歩道PC1の全部を含まないエリアである直近対象エリアAn1に照射範囲を制限して電波を直近用送信アンテナ3から送信可能である。電波処理部12における受信波処理部34は、直近対象エリアAn1からの電波を受信する。そして、直近エリア検出部42は、電波処理部12における受信波処理部34によって受信された電波に基づいて、直近対象エリアAn1における対象物Tgtを検出する。
As described above, in the radio wave sensor according to the second embodiment of the present invention, the transmission
このように、たとえば、車両が位置する可能性が低い直近対象エリアAn1に照射範囲を制限して電波を直近用送信アンテナ3から送信する構成により、受信波処理部34により受信される電波に車両からの電波が含まれる可能性を低くすることができるので、車両からの電波および人間からの電波を同時に受信することにより対象物Tgtを精度よく検出することが困難となってしまう状況を回避することができる。したがって、横断歩道PC1における対象物Tgtとしてたとえば人間を精度よく検出することができる。 As described above, for example, the configuration is such that the radio wave is transmitted from the nearest transmission antenna 3 by limiting the irradiation range to the nearest target area An1 where the possibility that the vehicle is located is low. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the target Tgt can be accurately detected by receiving the radio wave from the vehicle and the radio wave from the human at the same time. be able to. Accordingly, it is possible to accurately detect, for example, a human being as the object Tgt in the pedestrian crossing PC1.
また、たとえば、直近対象エリアAn1において横断歩道PC1を渡ろうとする人間を対象物Tgtとして検出することができるので、当該人間が直近対象エリアAn1外へ移動して、当該人間を検出することができなくなった後においても、移動後の当該人間が横断歩道PC1のうち横断歩道PC1の開始部分と異なるエリアに位置することを推定することができる。 Further, for example, since a person who wants to cross the pedestrian crossing PC1 in the nearest target area An1 can be detected as the target object Tgt, the person can move outside the nearest target area An1 and can detect the person. Even after it disappears, it can be estimated that the person after the movement is located in an area different from the start portion of the pedestrian crossing PC1 in the pedestrian crossing PC1.
また、画像処理を行うことなく対象物Tgtを検知することができるので、電波センサ102,103を低コストかつ簡易な構成にすることができる。
In addition, since the object Tgt can be detected without performing image processing, the
また、本発明の第2の実施の形態に係る電波センサでは、電波処理部11における送信波処理部21は、横断歩道PC1のうち、直近対象エリアAn1よりも電波センサ102から離れた部分を含む遠方対象エリアAf1に照射範囲を制限して電波を遠方用送信アンテナ2から送信可能である。電波処理部11における受信波処理部22は、遠方対象エリアAf1からの電波を受信する。そして、検出部41は、電波処理部11における受信波処理部22によって受信された遠方対象エリアAf1からの電波に基づいて、遠方対象エリアAf1における対象物Tgtを検出する。
Further, in the radio wave sensor according to the second embodiment of the present invention, the transmission
このように、直近対象エリアAn1に加えて遠方対象エリアAf1に照射範囲を制限して電波を遠方用送信アンテナ2から送信し、遠方対象エリアAf1における対象物Tgtを検出する構成により、たとえば、車両および人間が位置し得る横断歩道PC1である遠方対象エリアAf1における車両および人間の存在状況をさらに把握することができる。 Thus, in addition to the nearest target area An1, the irradiation range is limited to the far target area Af1, the radio wave is transmitted from the far transmitting antenna 2, and the target Tgt in the far target area Af1 is detected. In addition, it is possible to further grasp the presence state of the vehicle and the person in the far target area Af1, which is the pedestrian crossing PC1 where the person can be located.
また、たとえば、遠方対象エリアAf1において人間および車両が混在する場合において、遠方対象エリアAf1における対象物Tgtを精度よく検出することが困難であるときにおいても、直近対象エリアAn1における対象物Tgtの検出結果に基づいて遠方対象エリアAf1における対象物Tgtの検出精度を高めることができる。 Further, for example, when humans and vehicles are mixed in the far target area Af1, even when it is difficult to accurately detect the target object Tgt in the far target area Af1, the detection of the target object Tgt in the nearest target area An1 is performed. Based on the result, the detection accuracy of the target Tgt in the far target area Af1 can be increased.
具体的には、たとえば、遠方対象エリアAf1における車両が遠方対象エリアAf1における人間からの電波の障害物になったり、車両からの電波および人間からの電波を同時に受信したりすることにより遠方対象エリアAf1における人間を一時的に検出できなくなった場合においても、横断歩道PC1を渡ろうとする人間が直近対象エリアAn1に位置していたことを示す検出結果に基づいて、遠方対象エリアAf1に人間が位置することを推定することができる。 Specifically, for example, when the vehicle in the far target area Af1 becomes an obstacle to radio waves from a human in the far target area Af1, or when the radio wave from the vehicle and the radio wave from the human are simultaneously received, Even when the person in Af1 cannot be detected temporarily, the person is located in the far target area Af1 based on the detection result indicating that the person who is going to cross the pedestrian crossing PC1 is located in the nearest target area An1. Can be estimated.
また、本発明の第2の実施の形態に係る電波センサでは、アンテナ切替部20は、直近用送信アンテナ3からの電波の送信と遠方用送信アンテナ2からの電波の送信とを時間的に切り替える。
Further, in the radio wave sensor according to the second embodiment of the present invention, the
このように、直近用送信アンテナ3から電波が送信されている期間と遠方用送信アンテナ2から電波が送信されている期間とを分離する構成により、直近用送信アンテナ3から送信される電波および遠方用送信アンテナ2から送信される電波間の干渉を防ぐことができるので、干渉による受信特性の劣化を簡易な処理で回避することができる。 In this way, by separating the period during which radio waves are transmitted from the nearest transmitting antenna 3 and the period during which radio waves are transmitted from the far transmitting antenna 2, the radio waves transmitted from the nearest transmitting antenna 3 and the far field are transmitted. Since interference between radio waves transmitted from the transmission antenna 2 can be prevented, deterioration of reception characteristics due to interference can be avoided with simple processing.
また、本発明の第2の実施の形態に係る電波センサでは、FFT処理部43は、送信波の周波数成分と受信波処理部22および受信波処理部34によって受信された電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号B1(t)およびBi1(t),Bq1(t)のそれぞれの周波数分布すなわちドップラースペクトルDS1およびDS1i,DS1qに関する情報である周波数分布情報を作成する。そして、検出部41は、FFT処理部43によって作成されたドップラースペクトルDS1に関する情報に基づいて対象物Tgtを検出する。また、直近エリア検出部42は、FFT処理部43によって作成されたドップラースペクトルDS1i,DS1qに関する情報に基づいて対象物Tgtを検出する。
Further, in the radio wave sensor according to the second embodiment of the present invention, the
このように、対象物Tgtにおける各表面部分の検出対象速度の分布についての情報である周波数分布情報を用いる構成により、周波数分布情報の内容は横断歩道PC1における対象物Tgtに応じて異なることから、横断歩道PC1における対象物Tgtを精度よく検出することができる。 As described above, the frequency distribution information varies depending on the object Tgt in the pedestrian crossing PC1 due to the configuration using the frequency distribution information that is information about the distribution of the detection target speed of each surface portion in the object Tgt. The object Tgt in the pedestrian crossing PC1 can be detected with high accuracy.
また、本発明の第2の実施の形態に係る電波センサでは、直近用送信アンテナ3の指向性の方向Dirnは、横断歩道PC1の横断方向に沿っている。 In the radio wave sensor according to the second embodiment of the present invention, the directivity direction Dirn of the nearest transmitting antenna 3 is along the crossing direction of the pedestrian crossing PC1.
このような構成により、対象物Tgtの種類、具体的には自動車Tgt1および歩行者Tgt2ごとに、対象物Tgtの検出処理に適した検出対象速度を取得することができるので、対象物Tgtをより正確に検出することができる。 With such a configuration, the detection target speed suitable for the detection process of the target Tgt can be acquired for each type of the target Tgt, specifically, the automobile Tgt1 and the pedestrian Tgt2. It can be detected accurately.
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。 The above description includes the following features.
[付記1]
電波センサであって、
横断歩道の開始部分のエリアであって、前記横断歩道の全部を含まないエリアである第1エリアに照射範囲を制限して電波を第1アンテナから送信可能な送信部と、
前記第1エリアからの電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された電波に基づいて前記第1エリアにおける対象物を検出する検出部とを備え、
前記第1エリアは、道路に対して前記電波センサ側の歩道の一部と前記横断歩道の前記歩道側の一部とを含むエリアであり、
前記検出部は、前記第1エリアにおける前記対象物として人間を検出し、
前記送信部は、さらに、前記横断歩道のうち、前記第1エリアよりも前記電波センサから離れた部分を含む第2エリアに照射範囲を制限して電波を第2アンテナから送信可能であり、
前記受信部は、さらに、前記第2エリアからの電波を受信し、
前記検出部は、さらに、前記受信部によって受信された前記第2エリアからの電波に基づいて前記第2エリアにおける対象物を検出し、
前記第2エリアは、前記横断歩道のうち、前記第1エリアに対して前記歩道の反対側の部分を含むエリアであり、
前記検出部は、前記第2エリアにおける前記対象物として人間および車両の少なくともいずれか一方を検出する、電波センサ。
[Appendix 1]
A radio wave sensor,
A transmission unit capable of transmitting radio waves from a first antenna by limiting an irradiation range to a first area which is an area of a start part of a pedestrian crossing and does not include the whole of the pedestrian crossing;
A receiver for receiving radio waves from the first area;
A detection unit that detects an object in the first area based on radio waves received by the reception unit;
The first area is an area including a part of a sidewalk on the radio wave sensor side and a part on the sidewalk side of the pedestrian crossing with respect to a road,
The detection unit detects a human as the object in the first area,
The transmitting unit can further transmit a radio wave from a second antenna by limiting an irradiation range to a second area including a portion farther from the radio wave sensor than the first area in the pedestrian crossing,
The receiver further receives radio waves from the second area,
The detection unit further detects an object in the second area based on a radio wave from the second area received by the reception unit,
The second area is an area including a portion of the pedestrian crossing opposite to the sidewalk with respect to the first area,
The detection unit is a radio wave sensor that detects at least one of a human and a vehicle as the object in the second area.
[付記2]
横断歩道の一部または全部を含むエリアである対象エリアへ電波を送信する送信部と、
前記対象エリアからの電波を受信する受信部と、
所定の電波の周波数成分と前記受信部によって受信された電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号、または前記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する分析部と、
前記分析部によって作成された前記周波数分布情報に基づいて対象物を検出する検出部とを備え、
前記分析部は、前記送信部によって送信される電波の周波数成分と前記受信部によって受信される電波の周波数成分との差の周波数成分を有する前記差分信号を生成し、生成した前記差分信号の周波数スペクトルに関する情報を前記周波数分布情報として作成し
前記検出部は、周波数および強度によって規定される歩行者範囲と前記分析部によって作成された前記周波数スペクトルとの関係に基づいて前記対象物として人間および車両の少なくともいずれか一方を検出する、電波センサ。
[Appendix 2]
A transmitter that transmits radio waves to the target area, which is an area that includes part or all of the pedestrian crossing,
A receiving unit for receiving radio waves from the target area;
Creates a difference signal having a frequency component that is a difference between a frequency component of a predetermined radio wave and a frequency component of a received radio wave that is a radio wave received by the receiving unit, or frequency distribution information that is information on a frequency distribution of the received radio wave. An analysis unit to
A detection unit that detects an object based on the frequency distribution information created by the analysis unit;
The analysis unit generates the difference signal having a frequency component that is a difference between the frequency component of the radio wave transmitted by the transmission unit and the frequency component of the radio wave received by the reception unit, and the frequency of the generated difference signal Information relating to a spectrum is created as the frequency distribution information, and the detection unit is a human and a vehicle as the object based on a relationship between a pedestrian range defined by frequency and intensity and the frequency spectrum created by the analysis unit. A radio wave sensor that detects at least one of the above.
1 送信アンテナ
2 遠方用送信アンテナ
3 直近用送信アンテナ
6 受信アンテナ
7 遠方用受信アンテナ
8 直近用受信アンテナ
11,12 電波処理部
14,15,16 信号処理部
17 初期値設定部
20 アンテナ切替部(送信部)
21,81 送信波処理部(送信部)
22,34 受信波処理部(受信部)
23,83 ミリ波生成部
24,84 方向性結合器
25,85 パワーアンプ
26,86 電圧発生部
27,87 電圧制御発振器
28,88 ローノイズアンプ
29,37,89 差分信号生成部
30,36,90 A/Dコンバータ
31 ミキサ
32 IFアンプ
33 ローパスフィルタ
35 移相器
38 スイッチ切替部
41,44 検出部
42,45 直近エリア検出部
43 FFT処理部(分析部)
46,71 ピーク数カウント部
47,72 比較部
48,73 種類確定部
51,61 スペクトル解析部
52 バッファ
53,63 カウンタ
54,64 種類確定部
55,65 対象波形取得部
56,66 波形包含条件判定部
57,67 ピーク変動取得部
62 I成分バッファ
68 Q成分バッファ
69 移動方向判定部
70 総合判断部
101,102,103 電波センサ
151 信号制御装置
161 歩行者用信号灯器
201,202 信号制御システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmitting antenna 2 Far transmitting antenna 3 Nearest transmitting
21, 81 Transmission wave processing unit (transmission unit)
22, 34 Received wave processor (receiver)
23,83
46, 71 Peak
Claims (19)
前記第1エリアからの電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された電波に基づいて前記第1エリアにおける対象物を検出する検出部とを備え、
前記送信部は、さらに、前記横断歩道の一部または全部を含む第2エリアに照射範囲を制限して電波を第2アンテナから送信可能であり、
前記第1エリアは、前記第2エリアと比べて車両が位置する可能性が低いエリアであり、
前記受信部は、さらに、前記第2エリアからの電波を受信し、
前記検出部は、さらに、前記受信部によって受信された前記第2エリアからの電波に基づいて前記第2エリアにおける対象物を検出する、電波センサ。 A transmission unit capable of transmitting radio waves from a first antenna by limiting an irradiation range to a first area which is an area of a start part of a pedestrian crossing and does not include the whole of the pedestrian crossing;
A receiver for receiving radio waves from the first area;
Bei example and a detection unit for detecting an object in the first area based on radio waves received by the receiving unit,
The transmitter may further transmit radio waves from a second antenna by limiting an irradiation range to a second area including a part or all of the pedestrian crossing,
The first area is an area where the vehicle is less likely to be located than the second area,
The receiver further receives radio waves from the second area,
The detection unit is a radio wave sensor further detecting an object in the second area based on radio waves from the second area received by the reception unit .
所定の電波の周波数成分と前記受信部によって受信された電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号、または前記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する分析部を備え、
前記検出部は、前記分析部によって作成された前記周波数分布情報に基づいて前記対象物を検出する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電波センサ。 The radio wave sensor further includes:
Creates a difference signal having a frequency component that is a difference between a frequency component of a predetermined radio wave and a frequency component of a received radio wave that is a radio wave received by the receiving unit, or frequency distribution information that is information on a frequency distribution of the received radio wave. With an analysis unit
The radio wave sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection unit detects the object based on the frequency distribution information created by the analysis unit.
前記対象エリアからの電波を受信する受信部と、
所定の電波の周波数成分と前記受信部によって受信された電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号、または前記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する分析部と、
前記分析部によって作成された前記周波数分布情報に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検出する検出部とを備え、
前記アンテナの指向性の方向は、前記横断歩道の横断方向に沿っており、
前記検出部は、周波数および強度によって規定される基準範囲と前記周波数分布情報における前記周波数分布との関係に基づいて前記対象物として人間を検出し、
前記検出部は、前記周波数分布における各周波数成分の強度と所定のしきい値との大小関係に基づいて、前記周波数分布の一部または全部である対象波形を取得し、取得した前記対象波形が前記基準範囲に継続して含まれる場合、前記対象物として人間を検出する、電波センサ。 A transmission unit that transmits radio waves from the antenna to the target area, which is an area that includes part or all of the pedestrian crossing,
A receiving unit for receiving radio waves from the target area;
Creates a difference signal having a frequency component that is a difference between a frequency component of a predetermined radio wave and a frequency component of a received radio wave that is a radio wave received by the receiving unit, or frequency distribution information that is information on a frequency distribution of the received radio wave. An analysis unit to
Based on the frequency distribution information created by the analysis unit, Bei example and a detection unit for detecting an object in said target area,
The directionality of the antenna is along the crossing direction of the pedestrian crossing,
The detection unit detects a human as the object based on a relationship between a reference range defined by frequency and intensity and the frequency distribution in the frequency distribution information,
The detection unit acquires a target waveform that is a part or all of the frequency distribution based on a magnitude relationship between the intensity of each frequency component in the frequency distribution and a predetermined threshold, and the acquired target waveform is A radio wave sensor that detects a person as the object when continuously included in the reference range .
前記対象エリアからの電波を受信する受信部と、
所定の電波の周波数成分と前記受信部によって受信された電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号、または前記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する分析部と、
前記分析部によって作成された前記周波数分布情報に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検出する検出部とを備え、
前記アンテナの指向性の方向は、前記横断歩道の横断方向に沿っており、
前記検出部は、周波数および強度によって規定される基準範囲と前記周波数分布情報における前記周波数分布との関係に基づいて前記対象物として車両を検出し、
前記検出部は、前記周波数分布における各周波数成分の強度と所定のしきい値との大小関係に基づいて、前記周波数分布の一部または全部である対象波形を取得し、取得した前記対象波形の少なくとも一部が前記基準範囲に継続して含まれない場合、前記対象物として車両を検出する、電波センサ。 A transmission unit that transmits radio waves from the antenna to the target area, which is an area that includes part or all of the pedestrian crossing,
A receiving unit for receiving radio waves from the target area;
Creates a difference signal having a frequency component that is a difference between a frequency component of a predetermined radio wave and a frequency component of a received radio wave that is a radio wave received by the receiving unit, or frequency distribution information that is information on a frequency distribution of the received radio wave. An analysis unit to
Based on the frequency distribution information created by the analysis unit, Bei example and a detection unit for detecting an object in said target area,
The directionality of the antenna is along the crossing direction of the pedestrian crossing,
The detection unit detects a vehicle as the object based on a relationship between a reference range defined by frequency and intensity and the frequency distribution in the frequency distribution information,
The detection unit acquires a target waveform that is a part or all of the frequency distribution based on a magnitude relationship between the intensity of each frequency component in the frequency distribution and a predetermined threshold, and the acquired target waveform A radio wave sensor that detects a vehicle as the object when at least a portion is not continuously included in the reference range .
前記対象エリアからの電波を受信する受信部と、
所定の電波の周波数成分と前記受信部によって受信された電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号、または前記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する分析部と、
前記分析部によって作成された前記周波数分布情報に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検出する検出部とを備え、
前記アンテナの指向性の方向は、前記横断歩道の横断方向に沿っており、
前記検出部は、周波数および強度によって規定される基準範囲と前記周波数分布情報における前記周波数分布との関係に基づいて前記対象物として車両を検出し、
前記検出部は、前記周波数分布の一部または全部である対象波形が前記基準範囲に含まれ、かつ前記対象波形のピークの周波数軸方向の変動が継続して所定値以上である場合、前記対象波形が前記基準範囲に含まれ、かつ前記ピークの強度軸方向の変動が継続して所定値以上である場合、または前記対象波形が前記基準範囲に含まれ、前記ピークの周波数軸方向の変動が継続して所定値以上であり、かつ前記ピークの強度軸方向の変動が継続して所定値以上である場合のいずれか1つにおいて、前記対象物として車両を検出する、電波センサ。 A transmission unit that transmits radio waves from the antenna to the target area, which is an area that includes part or all of the pedestrian crossing,
A receiving unit for receiving radio waves from the target area;
Creates a difference signal having a frequency component that is a difference between a frequency component of a predetermined radio wave and a frequency component of a received radio wave that is a radio wave received by the receiving unit, or frequency distribution information that is information on a frequency distribution of the received radio wave. An analysis unit to
Based on the frequency distribution information created by the analysis unit, Bei example and a detection unit for detecting an object in said target area,
The directionality of the antenna is along the crossing direction of the pedestrian crossing,
The detection unit detects a vehicle as the object based on a relationship between a reference range defined by frequency and intensity and the frequency distribution in the frequency distribution information,
When the target waveform that is a part or all of the frequency distribution is included in the reference range, and the fluctuation in the frequency axis direction of the peak of the target waveform is continuously greater than or equal to a predetermined value, the detection unit When the waveform is included in the reference range and the fluctuation in the intensity axis direction of the peak is continuously greater than or equal to a predetermined value, or the target waveform is included in the reference range and the fluctuation in the frequency axis direction of the peak is A radio wave sensor for detecting a vehicle as the target object in any one of cases where the peak value is continuously greater than or equal to a predetermined value and fluctuations in the intensity axis direction of the peak are continuously greater than or equal to a predetermined value .
横断歩道の開始部分のエリアであって、前記横断歩道の全部を含まないエリアである第1エリアに照射範囲を制限して電波を第1アンテナから送信するステップと、
前記第1エリアからの電波を受信するステップと、
受信した電波に基づいて前記第1エリアにおける対象物を検出するステップと、
前記横断歩道の一部または全部を含む第2エリアに照射範囲を制限して電波を第2アンテナから送信するステップとを含み、
前記第1エリアは、前記第2エリアと比べて車両が位置する可能性が低いエリアであり、
前記検知方法は、さらに、
前記第2エリアからの電波を受信するステップと、
受信した前記第2エリアからの電波に基づいて前記第2エリアにおける対象物を検出するステップとを含む、検知方法。 A detection method in a radio wave sensor,
A radio wave is transmitted from the first antenna by limiting an irradiation range to a first area which is an area of a start portion of a pedestrian crossing and does not include the entire pedestrian crossing;
Receiving radio waves from the first area;
Detecting an object in the first area based on a received radio wave ;
Limiting the irradiation range to a second area including part or all of the pedestrian crossing and transmitting radio waves from the second antenna,
The first area is an area where the vehicle is less likely to be located than the second area,
The detection method further includes:
Receiving radio waves from the second area;
Detecting an object in the second area based on the received radio wave from the second area .
横断歩道の一部または全部を含むエリアである対象エリアへアンテナから電波を送信するステップと、
前記対象エリアからの電波を受信するステップと、
所定の電波の周波数成分と受信した電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号、または前記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成するステップと、
作成した前記周波数分布情報に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検出するステップとを含み、
前記アンテナの指向性の方向は、前記横断歩道の横断方向に沿っており、
前記対象物を検出するステップにおいては、周波数および強度によって規定される基準範囲と前記周波数分布情報における前記周波数分布との関係に基づいて前記対象物として人間を検出し、
前記対象物を検出するステップにおいては、前記周波数分布における各周波数成分の強度と所定のしきい値との大小関係に基づいて、前記周波数分布の一部または全部である対象波形を取得し、取得した前記対象波形が前記基準範囲に継続して含まれる場合、前記対象物として人間を検出する、検知方法。 A detection method in a radio wave sensor,
Transmitting radio waves from the antenna to the target area, which is an area that includes part or all of the pedestrian crossing,
Receiving radio waves from the target area;
Creating a difference signal having a frequency component that is a difference between a frequency component of a predetermined radio wave and a received radio wave that is a received radio wave, or frequency distribution information that is information on a frequency distribution of the received radio wave;
Based on the frequency distribution information created, viewed including the steps of detecting an object in said target area,
The directionality of the antenna is along the crossing direction of the pedestrian crossing,
In the step of detecting the object, a person is detected as the object based on a relationship between a reference range defined by frequency and intensity and the frequency distribution in the frequency distribution information,
In the step of detecting the object, an object waveform that is a part or all of the frequency distribution is acquired based on a magnitude relationship between the intensity of each frequency component in the frequency distribution and a predetermined threshold value, and acquired. A detection method of detecting a human as the target object when the target waveform is continuously included in the reference range .
横断歩道の一部または全部を含むエリアである対象エリアへアンテナから電波を送信するステップと、
前記対象エリアからの電波を受信するステップと、
所定の電波の周波数成分と受信した電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号、または前記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成するステップと、
作成した前記周波数分布情報に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検出するステップとを含み、
前記アンテナの指向性の方向は、前記横断歩道の横断方向に沿っており、
前記対象物を検出するステップにおいては、周波数および強度によって規定される基準範囲と前記周波数分布情報における前記周波数分布との関係に基づいて前記対象物として車両を検出し、
前記対象物を検出するステップにおいては、前記周波数分布における各周波数成分の強度と所定のしきい値との大小関係に基づいて、前記周波数分布の一部または全部である対象波形を取得し、取得した前記対象波形の少なくとも一部が前記基準範囲に継続して含まれない場合、前記対象物として車両を検出する、検知方法。 A detection method in a radio wave sensor,
Transmitting radio waves from the antenna to the target area, which is an area that includes part or all of the pedestrian crossing,
Receiving radio waves from the target area;
Creating a difference signal having a frequency component that is a difference between a frequency component of a predetermined radio wave and a received radio wave that is a received radio wave, or frequency distribution information that is information on a frequency distribution of the received radio wave;
Based on the frequency distribution information created, viewed including the steps of detecting an object in said target area,
The directionality of the antenna is along the crossing direction of the pedestrian crossing,
In the step of detecting the object, a vehicle is detected as the object based on a relationship between a reference range defined by frequency and intensity and the frequency distribution in the frequency distribution information,
In the step of detecting the object, an object waveform that is a part or all of the frequency distribution is acquired based on a magnitude relationship between the intensity of each frequency component in the frequency distribution and a predetermined threshold value, and acquired. A detection method for detecting a vehicle as the object when at least a part of the target waveform is not continuously included in the reference range .
横断歩道の一部または全部を含むエリアである対象エリアへアンテナから電波を送信するステップと、
前記対象エリアからの電波を受信するステップと、
所定の電波の周波数成分と受信した電波である受信電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号、または前記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成するステップと、
作成した前記周波数分布情報に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検出するステップとを含み、
前記アンテナの指向性の方向は、前記横断歩道の横断方向に沿っており、
前記対象物を検出するステップにおいては、周波数および強度によって規定される基準範囲と前記周波数分布情報における前記周波数分布との関係に基づいて前記対象物として車両を検出し、
前記対象物を検出するステップにおいては、前記周波数分布の一部または全部である対象波形が前記基準範囲に含まれ、かつ前記対象波形のピークの周波数軸方向の変動が継続して所定値以上である場合、前記対象波形が前記基準範囲に含まれ、かつ前記ピークの強度軸方向の変動が継続して所定値以上である場合、または前記対象波形が前記基準範囲に含まれ、前記ピークの周波数軸方向の変動が継続して所定値以上であり、かつ前記ピークの強度軸方向の変動が継続して所定値以上である場合のいずれか1つにおいて、前記対象物として車両を検出する、検知方法。
A detection method in a radio wave sensor,
Transmitting radio waves from the antenna to the target area, which is an area that includes part or all of the pedestrian crossing,
Receiving radio waves from the target area;
Creating a difference signal having a frequency component that is a difference between a frequency component of a predetermined radio wave and a received radio wave that is a received radio wave, or frequency distribution information that is information on a frequency distribution of the received radio wave;
Based on the frequency distribution information created, viewed including the steps of detecting an object in said target area,
The directionality of the antenna is along the crossing direction of the pedestrian crossing,
In the step of detecting the object, a vehicle is detected as the object based on a relationship between a reference range defined by frequency and intensity and the frequency distribution in the frequency distribution information,
In the step of detecting the object, a target waveform that is a part or all of the frequency distribution is included in the reference range, and a fluctuation in the frequency axis direction of a peak of the target waveform is continuously greater than or equal to a predetermined value. In some cases, the target waveform is included in the reference range, and the fluctuation of the peak in the intensity axis direction is continuously greater than or equal to a predetermined value, or the target waveform is included in the reference range and the frequency of the peak Detection in which the vehicle is detected as the object in any one of cases where the axial variation is continuously greater than or equal to a predetermined value and the peak intensity variation in the axial direction is continuously greater than or equal to a predetermined value. Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014023059A JP6267531B2 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Radio wave sensor and detection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014023059A JP6267531B2 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Radio wave sensor and detection method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015148578A JP2015148578A (en) | 2015-08-20 |
JP6267531B2 true JP6267531B2 (en) | 2018-01-24 |
Family
ID=53892023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014023059A Expired - Fee Related JP6267531B2 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Radio wave sensor and detection method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6267531B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6641897B2 (en) * | 2015-11-04 | 2020-02-05 | 住友電気工業株式会社 | Radio wave sensor, detection method and detection program |
JP6740594B2 (en) * | 2015-11-06 | 2020-08-19 | 住友電気工業株式会社 | Radio wave sensor and detection program |
JP6717044B2 (en) * | 2016-05-13 | 2020-07-01 | 住友電気工業株式会社 | Sensor system |
JP6971729B2 (en) * | 2017-09-08 | 2021-11-24 | 東芝テック株式会社 | Detection device and detection method |
CN112164232B (en) * | 2020-10-16 | 2023-12-26 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | Control method and device for non-motorized object, electronic equipment and storage medium |
WO2023248889A1 (en) * | 2022-06-20 | 2023-12-28 | 住友電気工業株式会社 | Radio wave sensor |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000338234A (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Japan Radio Co Ltd | Monitoring system |
JP4115638B2 (en) * | 1999-10-19 | 2008-07-09 | 本田技研工業株式会社 | Object recognition device |
JP2011099683A (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Body detector |
JP5678692B2 (en) * | 2011-01-31 | 2015-03-04 | 富士通株式会社 | Radar equipment |
JP6003079B2 (en) * | 2012-02-16 | 2016-10-05 | 富士通株式会社 | Traffic light control system, traffic light control method, and program |
JP2013257210A (en) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Kyosan Electric Mfg Co Ltd | Pedestrian sensor |
-
2014
- 2014-02-10 JP JP2014023059A patent/JP6267531B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015148578A (en) | 2015-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6267531B2 (en) | Radio wave sensor and detection method | |
JP2016109675A (en) | Object detection device, speed detection device and vehicle | |
US9304195B2 (en) | Object detection apparatus and method | |
KR20160075134A (en) | Radar system for the Vehicles | |
JP2015190777A (en) | pedestrian detection device | |
US11467253B2 (en) | Radar device and target detection method | |
JP6283189B2 (en) | Radio wave sensor and detection method | |
JP2022140716A (en) | Electronic apparatus, control method for electronic apparatus, and control program for electronic apparatus | |
JP6410390B2 (en) | Radio wave sensor and detection method | |
JP2007163317A (en) | Radar system | |
JP2016125810A (en) | Radio wave sensor, detection method, and detection program | |
JP2017203736A (en) | Radio wave sensor and detection program | |
JP2018115930A (en) | Radar device and method for detecting target | |
JP6798164B2 (en) | Radio sensor and detection program | |
JP6772524B2 (en) | Radio sensor and detection method | |
JP6370607B2 (en) | Radio wave sensor, detection method and detection program | |
JP2019021120A (en) | Confluence support apparatus and confluence support method | |
JP2014119348A (en) | Preceding object recognition device, vehicle control command device, and program and method for recognizing preceding object | |
JP2013053946A (en) | Rader device | |
JP6740594B2 (en) | Radio wave sensor and detection program | |
JP6219652B2 (en) | Radar apparatus and signal processing method | |
JP6716956B2 (en) | Radio wave sensor and detection program | |
JP6641897B2 (en) | Radio wave sensor, detection method and detection program | |
JP2019184283A (en) | Radio wave sensor and control method | |
WO2021095347A1 (en) | Radio wave sensor installation method, radio wave sensor, and vehicle detection method using radio wave sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161024 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170809 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170822 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171011 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171205 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6267531 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |