JP7172475B2 - 移動体センサ、異常判定方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、移動体センサ、異常判定方法およびコンピュータプログラムに関する。

従来、横断歩道などの路面に送信したレーダの反射波に基づいて歩行者を検出する、路側に設置される歩行者センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、路側に設置された制御装置は、歩行者センサの検出結果を車両に送信することにより、車両に歩行者の存否を知らせる。これにより、車両の安全走行を支援することができる。

特開２０１３－２５７２１０号公報

上述したような歩行者センサに汚れが付着したり、生い茂った街路樹により歩行者センサが遮蔽されたりすることにより、歩行者センサと歩行者センサの検出対象エリアとの間の見通しが確保できない場合には、歩行者を正しく検出することができなくなり、歩行者の検出率が低下してしまう。しかしながら、歩行者センサや歩行者センサに接続された機器が、汚れの付着、街路樹による遮蔽などにより歩行者の検出に異常が生じているか否かを判定することは困難である。
同様の問題は、車両を検出するレーダ式車両センサなどにおいても発生する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、移動体を検出する移動体センサの異常を判定することのできる移動体センサ、異常判定方法およびコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、本発明の一実施態様に係る移動体センサは、道路上に存在する移動体を検出する移動体センサであって、前記道路に向けて送信された電波の当該道路からの反射波に基づいて、前記道路上に設定された複数の監視エリアにおける前記移動体を検出する移動体検出部と、前記複数の監視エリアにおける前記移動体の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定する異常判定部とを備え、前記複数の監視エリアは、前記移動体の進行方向に並んで配置される。

（１１）本発明の他の実施態様に係る異常判定方法は、道路上に存在する移動体を検出する移動体センサの異常を判定する異常判定方法であって、前記道路に向けて送信された電波の当該道路からの反射波に基づいて、前記道路上に設定された複数の監視エリアにおける前記移動体を検出するステップと、前記複数の監視エリアにおける前記移動体の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定するステップとを含み、前記複数の監視エリアは、前記移動体の進行方向に並んで配置される。

（１２）本発明の他の実施態様に係るコンピュータプログラムは、道路上に存在する移動体を検出する移動体センサの異常を判定する異常判定装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、前記道路に向けて送信された電波の当該道路からの反射波に基づいて、前記道路上に設定された複数の監視エリアにおける前記移動体を検出する移動体検出部と、前記複数の監視エリアにおける前記移動体の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定する異常判定部として機能させ、前記複数の監視エリアは、前記移動体の進行方向に並んで配置される。

なお、本発明は、移動体センサの一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、移動体センサを含むシステムとして実現したりすることもできる。

本発明によると、移動体を検出する移動体センサの異常を判定することができる。

本発明の実施の形態に係る移動体センサの設置例について説明するための図である。 移動体センサの構成を示すブロック図である。 移動体検出処理部の詳細な構成を示すブロック図である。 移動体センサに生じる異常について説明するための図である。 移動体センサに生じる異常について説明するための他の図である。 移動体センサに生じた異常を判定するために、道路上に設定される監視エリアについて説明するための図である。 移動体センサによる自身の異常判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図７に示した処理手順による異常判定処理の処理結果の一例を示す図である。 移動体センサに生じた異常を判定するために、道路上に設定される監視エリアについて説明するための図である。

［本願発明の実施形態の概要］
最初に本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
（１）本発明の一実施形態に係る移動体センサは、道路上に存在する移動体を検出する移動体センサであって、前記道路に向けて送信された電波の当該道路からの反射波に基づいて、前記道路上に設定された複数の監視エリアにおける前記移動体を検出する移動体検出部と、前記複数の監視エリアにおける前記移動体の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定する異常判定部とを備え、前記複数の監視エリアは、前記移動体の進行方向に並んで配置される。

この構成によると、移動体の進行方向に並んで配置された複数の監視エリアでの移動体の検出結果を比較することにより、移動体センサの異常が判定される。移動体の進行方向に並んで複数の監視エリアを設定していることにより、移動体センサに異常がなければ、各監視エリアでの移動体の検出結果は、ほぼ等しくなる。しかしながら、移動体センサに汚れが付着したり、街路樹により移動体センサが遮蔽されることにより、監視エリア間で送信される電波または反射波の強度が異なった場合には、各監視エリアでの移動体の検出結果が等しくならない。このため、複数の監視エリアでの移動体の検出結果を比較することにより、移動体センサの異常を判定することができる。

（２）好ましくは、前記移動体検出部は、さらに、前記移動体の検出結果に基づいて、前記監視エリアごとに、所定の監視時間における前記移動体の検出の度合いを示す検出値を算出し、前記異常判定部は、前記複数の監視エリアの前記検出値の比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定する。

この構成によると、所定の監視時間における移動体の検出の度合いを示す検出値に基づいて、移動体センサの異常を判定することができる。

（３）さらに好ましくは、前記検出値は、前記監視時間に対する前記移動体を検出した時間の比である。

移動体が一方向または当該一方向の対向方向を含む両方向に進行している場合には、各監視エリアでの移動体の占有時間はほぼ同じである。このため、上述の比に基づいて、移動体センサの異常を判定することにより、正確に移動体センサの異常を判定することができる。

（４）また、前記検出値は、前記監視時間において検出した前記移動体の数であってもよい。

移動体が一方向または当該一方向の対向方向を含む両方向に進行している場合には、監視時間内の各監視エリアでの移動体の数はほぼ同じである。このため、上述の移動体の数に基づいて、移動体センサの異常を判定することにより、正確に移動体センサの異常を判定することができる。

（５）また、前記異常判定部は、前記複数の監視エリア間での前記検出値の差または比と、所定の閾値との比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定してもよい。

移動体センサに異常が生じ監視エリア間で検出値が異なる場合には、検出値の差の絶対値が閾値よりも大きくなったり、検出値の比が閾値よりも大きくなるか若しくは小さくなる。このため、上述の判定方法によれば、移動体の異常を正確に判定することができる。

（６）また、前記移動体は歩行者であり、前記複数の監視エリアは、横断歩道上であって車道を横切る方向に並んで配置されてもよい。

この構成によると、横断歩道を渡っている途中で引き返す歩行者がいなければ、各監視エリアでの歩行者の検出結果は等しいはずである。しかしながら、移動体センサに汚れが付着したり、街路樹により移動体センサが遮蔽されることにより、監視エリア間で送信される電波または反射波の強度が異なった場合には、各監視エリアでの歩行者の検出結果が等しくならない。このため、複数の監視エリアでの歩行者の検出結果を比較することにより、移動体センサの異常を判定することができる。

（７）各前記監視エリアは、前記横断歩道の端部に設置された前記歩行者の待機エリアを含まないのが好ましい。

待機エリアに存在する歩行者は、横断歩道を渡る場合もあるし、横断歩道を渡らずに歩道を歩く場合もある。このため、監視エリアに待機エリアが含まれると、移動体センサが正常な場合であっても監視エリア間の歩行者の検出結果が等しくならない。この構成によると、監視エリアに待機エリアを含まないようにしているため、移動体センサが正常な場合には、歩行者の検出結果が等しくなり、移動体センサが異常な場合には、歩行者の検出結果が等しくならないようにすることができる。これにより、移動体センサの異常を正確に判定することができる。

（８）各前記監視エリアの幅は、前記横断歩道の幅よりも大きいのが好ましい。

歩行者によっては、横断歩道を多少はみ出して歩く場合もある。監視エリアの幅を横断歩道の幅よりも大きく設定することにより、横断歩道をはみ出して歩く歩行者を検出することができる。これにより、移動体センサが正常な場合には、歩行者の検出結果が等しくなり、移動体センサが異常な場合には、歩行者の検出結果が等しくならないようにすることができる。これにより、移動体センサの異常を正確に判定することができる。

（９）前記監視時間は、前記横断歩道に設置された歩行者用信号機のサイクル長以上の時間であるのが好ましい。

この構成によると、監視時間の中に、必ず、歩行者用信号機の青信号時間が含まれることになる。移動体センサに異常がなければ、当該青信号時間においては、各監視エリアでの歩行者の検出結果は等しいはずである。このため、複数の監視エリアでの歩行者の検出結果を比較することにより、移動体センサの異常を正確に判定することができる。

（１０）各前記監視エリアのサイズは等しいのが好ましい。

この構成によると、各監視エリアのサイズを等しくすることにより、移動体センサが正常動作している場合には、移動体の検出結果は等しいはずである。このため、複数の監視エリアでの歩行者の検出結果を比較することにより、移動体センサの異常を正確に判定することができる。

（１１）本発明の他の実施形態に係る異常判定方法は、道路上に存在する移動体を検出する移動体センサの異常を判定する異常判定方法であって、前記道路に向けて送信された電波の当該道路からの反射波に基づいて、前記道路上に設定された複数の監視エリアにおける前記移動体を検出するステップと、前記複数の監視エリアにおける前記移動体の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定するステップとを含み、前記複数の監視エリアは、前記移動体の進行方向に並んで配置される。

この構成は、上述の移動体センサが備える特徴的な処理部に対応するステップを含む。このため、この構成によると、上述の移動体センサと同様の作用および効果を奏することができる。

（１２）本発明の他の実施形態に係るコンピュータプログラムは、道路上に存在する移動体を検出する移動体センサの異常を判定する異常判定装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、前記道路に向けて送信された電波の当該道路からの反射波に基づいて、前記道路上に設定された複数の監視エリアにおける前記移動体を検出する移動体検出部と、前記複数の監視エリアにおける前記移動体の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定する異常判定部として機能させ、前記複数の監視エリアは、前記移動体の進行方向に並んで配置される。

この構成によると、コンピュータを、上述の移動体センサとして機能させることができる。このため、上述の移動体センサと同様の作用および効果を奏することができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

また、同一の構成要素には同一の符号を付す。それらの機能および名称も同様であるため、それらの説明は適宜省略する。

＜移動体センサの設置例＞
図１は、本発明の実施の形態に係る移動体センサの設置例について説明するための図である。

本実施の形態に係る移動体センサ１は、横断歩道２を歩行する歩行者を検出するためのセンサであり、具体的には、ミリ波などの電波を道路に向けて送信し、その反射波に基づいて、歩行者を検出する。なお、歩行者には、自転車、車いすなど、横断歩道２を横断可能なものが含まれていてもよい。

移動体センサ１は、例えば、歩行者用信号機４の近傍に設置され、横断歩道２を含む検出対象エリア３に対して電波を送信する。なお、検出対象エリア３には、歩行者用信号機４の赤信号で歩行者が待機する領域である待機エリア９が含まれていてもよい。これにより、移動体センサ１は、横断歩道２を歩行する歩行者と、横断歩道２の端部に設置された待機エリア９で待機する歩行者とを検出することが可能となる。

＜移動体センサの構成＞
図２は、移動体センサの構成を示すブロック図である。
移動体センサ１は、移動体検出処理部１０と、ＲＦ（Radio Frequency）回路２０と、送信アンテナ２１と、受信アンテナ２２とを備える。

ＲＦ回路２０は、ミリ波などの送信波を生成し、生成した送信波を、送信アンテナ２１経由で検出対象エリア３に対して送信する。また、ＲＦ回路２０は、送信波の物体での反射波を、受信アンテナ２２経由で受信する。つまり、送信アンテナ２１経由で送信された送信波は道路、歩行者または自動車などの車両で反射され、受信アンテナ２２経由で受信される。

ＲＦ回路２０は、送信波と受信波とを混合することによりアナログのビート信号を生成し、当該ビート信号をデジタル化して移動体検出処理部１０に出力する。

移動体検出処理部１０は、反射波成分を含むビート信号に基づいて、検出対象エリア３に存在する歩行者を検出する。

図３は、移動体検出処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
移動体検出処理部１０は、ビート信号取得部１１と、ノイズ除去部１２と、移動体検出部１３と、異常判定部１４とを備える。

ビート信号取得部１１は、ＲＦ回路２０からデジタル化されたビート信号を取得する。

ノイズ除去部１２は、ビート信号取得部１１が取得したビート信号から、ノイズ成分を除去する。つまり、ノイズ除去部１２は、ビート信号に基づいて、物体からの反射電力が所定の範囲内にあるか否かを判断し、反射電力が所定の範囲外であるビート信号をノイズ成分として除去する。所定の範囲は、例えば、物体が歩行者である場合に想定される反射電力である。これにより、ノイズ除去部１２は、反射電力が所定の範囲よりも小さいビート信号と、反射電力が所定の範囲よりも大きいビート信号とを除去することができる。前者は、例えば、ノイズ成分のビート信号や、道路からの反射波に基づくビート信号である。後者は、例えば、自動車などの金属からの反射波に基づくビート信号である。

移動体検出部１３は、ノイズが除去された後のビート信号に基づいて、検出対象エリア３における歩行者を検出する。歩行者の検出方法は、限定するものではないが、例えば、ＦＭ－ＣＷ方式を用いて検出した物体のサイズや移動速度に基づいて、歩行者を検出してもよい。

異常判定部１４は、移動体検出部１３が検出した歩行者の検出結果に基づいて、移動体センサ１の異常を判定する。なお、異常判定方法については後述する。

＜移動体センサに生じる異常について＞
図４は、移動体センサに生じる異常について説明するための図である。
図４の（Ａ）は、移動体センサ１を正面から見た図であり、図４の（Ｂ）および（Ｃ）は、移動体センサ１を側面から見た図である。なお、図４の（Ｃ）は、移動体センサ１から道路への電波の送信状態を示している。

図４の（Ａ）～（Ｃ）に示すように、例えば、街路樹などの障害物５により、移動体センサ１の下方が遮蔽されたとする。この場合、図４の（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、移動体センサ１から送信される電波のうち、一部の電波が障害物５により遮蔽される。このため、太枠で示される照射範囲６に電波が送信されるはずのところ、遮蔽範囲７には電波が送信されない。よって、図４の（Ｃ）に示すように、移動体センサ１の近傍の遮蔽範囲７において、歩行者が検出されないこととなる。

図５は、移動体センサに生じる異常について説明するための他の図である。
図５の（Ａ）は、移動体センサ１を正面から見た図であり、図５の（Ｂ）および（Ｃ）は、移動体センサ１を側面から見た図である。なお、図５の（Ｃ）は、移動体センサ１から道路への電波の送信状態を示している。

図５の（Ａ）～（Ｃ）に示すように、例えば、街路樹などの障害物５により、移動体センサ１の上方が遮蔽されたとする。この場合、図５の（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、移動体センサ１から送信される電波のうち、一部の電波が障害物５により遮蔽される。このため、太枠で示される照射範囲６に電波が送信されるはずのところ、遮蔽範囲７には電波が送信されない。よって、図５の（Ｃ）に示すように、移動体センサ１から遠方の遮蔽範囲７において、歩行者が検出されないこととなる。

＜移動体センサによる歩行者検出の異常判定方法について＞
図４および図５を参照して説明したように、障害物５により移動体センサ１の一部が遮蔽された場合には、正しい歩行者の検出が困難である。そこで、以下では、このような場合に、歩行者の検出に生じた異常を判定する方法について説明する。

図６は、移動体センサに生じた異常を判定するために、道路上に設定される監視エリアについて説明するための図である。なお、説明の都合上、横断歩道２の長手方向（歩行者が進行し車道を横切る方向）をＹ方向とし、Ｙ方向に直交する方向をＸ方向とする。

図６を参照して、道路上には、横断歩道２を含む検出対象エリア３が設定されている。検出対象エリア３は、さらに、歩道上の待機エリア９を含む。移動体センサ１は、検出対象エリア３内の歩行者を検出することにより、横断歩道２または待機エリア９にいる歩行者を検出する。横断歩道２にいる歩行者は、典型的には横断歩道２を歩いている歩行者であり、待機エリア９にいる歩行者は、典型的には歩行者用信号機４が青信号に変わるまで待機している歩行者である。

車道上には、Ｙ方向に並んで、監視エリア８Ａと監視エリア８Ｂとが設定されている。監視エリア８Ａおよび８ＢのＸ方向およびＹ方向の長さは同じである。また、監視エリア８Ａおよび８Ｂは、Ｘ方向に横断歩道２を含むように配置される。

歩行者は一方の歩道から他方の歩道に向けて横断歩道２を歩行する。このため、途中で歩行者が引き返さない限り、監視エリア８Ａでの歩行者の検出結果（例えば、歩行者の人数または歩行者の占有時間）と、監視エリア８Ｂでの歩行者の検出結果とは、ほぼ等しくなるはずである。

なお、監視エリア８Ａおよび８ＢのＸ方向の長さは、横断歩道２の幅よりも大きい。これは、横断歩道２を少しはみ出して歩行する歩行者を検出するためである。

監視エリア８Ａおよび８ＢのＸ方向の位置および長さは、横断歩道２のＸ方向の位置および長さと同じであってもよい。また、監視エリア８Ａおよび８ＢのＸ方向の長さが、横断歩道２のＸ方向の長さを基準として所定範囲内の長さであってもよい。

なお、監視エリア８Ａおよび監視エリア８Ｂは、異なる領域ではあるが、一部の領域が重なり合っていてもよいし、図６に示すように、重なり合っていなくてもよい。

移動体センサ１の移動体検出部１３は、道路に向けて送信された電波の道路からの反射波に基づいて、監視エリア８Ａおよび監視エリア８Ｂのそれぞれにおける歩行者を検出する。つまり、移動体検出部１３は、ノイズ除去部１２から出力されるビート信号に基づいて、監視エリア８Ａおよび監視エリア８Ｂのそれぞれにおいて、歩行者を検出する。また、移動体検出部１３は、予め定められた監視時間において、歩行者の検出度合いを示す検出値を算出する。検出値は、例えば、以下の式１で定められる歩行者占有率である。
歩行者占有率＝歩行者を検出した時間／監視時間 …（式１）

移動体センサ１の異常判定部１４は、監視エリア８Ａおよび監視エリア８Ｂでの歩行者の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、移動体センサ１の異常を判定する。具体的には、監視エリア８Ａおよび監視エリア８Ｂでの歩行者占有率の差の絶対値が所定の閾値α未満であれば、移動体センサ１は正常動作していると判定し、当該絶対値が閾値α以上であれば、移動体センサ１に異常が発生していると判定する。

これは、上述したように、移動体センサ１が正常動作しているのであれば、監視エリア８Ａおよび８Ｂでの歩行者の検出結果はほぼ一致するはずであり、理想的には上述の絶対値が０であると考えられるからである。一方、図４または図５に示したように移動体センサ１の一部が障害物５で遮蔽された場合には、監視エリア８Ａおよび８Ｂの一方において歩行者の検出性能が低下すると考えられる。このため、上述の絶対値が閾値αよりも大きくなると考えられるからである。

＜移動体センサの処理手順＞
図７は、移動体センサによる自身の異常判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。

図７を参照して、ビート信号取得部１１は、ＲＦ回路２０からデジタル化されたビート信号を取得する（Ｓ１）。

ノイズ除去部１２は、ビート信号取得部１１が取得したビート信号のうち、物体からの反射電力が所定の範囲外であるビート信号を除去することにより、ノイズを除去する（Ｓ２）。

移動体検出部１３は、ノイズが除去された後のビート信号に基づいて、監視エリア８Ａおよび８Ｂのそれぞれのエリアにおける歩行者を検出する（Ｓ３）。

移動体検出部１３は、ステップＳ１の処理を開始してから、所定の監視時間Ｔ秒が経過したか否かを判断する（Ｓ４）。監視時間Ｔ秒が経過していなければ（Ｓ４でＮＯ）、ステップＳ１に遷移し、ステップＳ１～Ｓ３の処理を実行する。

監視時間Ｔ秒が経過していれば（Ｓ４でＹＥＳ）、移動体検出部１３は、監視エリア８Ａおよび８Ｂのそれぞれにおける歩行者占有率を、上述の式１に従い算出する（Ｓ５）。

異常判定部１４は、算出された歩行者占有率に基づいて、監視エリア８Ａおよび監視エリア８Ｂの歩行者占有率の差の絶対値を算出し、絶対値が所定の閾値α未満であるか否かを判断する（Ｓ６）。

当該閾値が閾値α未満の場合には（Ｓ６でＹＥＳ）、異常判定部１４は、移動体センサ１が正常動作していると判定する（Ｓ７）。

当該閾値が閾値α以上の場合には（Ｓ６でＮＯ）、異常判定部１４は、移動体センサ１に異常が発生していると判定する（Ｓ８）。異常の発生を判定した場合には、異常判定部１４は、異常が発生したことを外部に通知してもよい。例えば、異常判定部１４は、移動体センサ１が接続される機器や、上位サーバに対して、異常が発生したことを通知してもよいし、移動体センサ１に設けられたランプを点滅させるようにしてもよい。

移動体センサ１は、所定の終了条件を満たすか否かを判断する（Ｓ９）。例えば、移動体センサ１の電源がオフされた場合に終了条件を満たすと判断してもよい。

所定の終了条件を満たす場合には（Ｓ９でＹＥＳ）、移動体センサ１は、処理を終了し、所定の終了条件を満たさない場合には（Ｓ９でＮＯ）、ステップＳ１以降の処理が繰り返し実行される。

＜異常判定結果の一例＞
図８は、図７に示した処理手順による異常判定処理の処理結果の一例を示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は歩行者占有率を示す。また、実線は監視エリア８Ａにおける歩行者占有率の推移を示し、破線は監視エリア８Ｂにおける歩行者占有率の推移を示す。歩行者占有率は、監視時間Ｔ秒間隔の時刻ｔ１～ｔ７のそれぞれにおいて、算出される。時刻ｔ１～ｔ５における監視エリア８Ａおよび８Ｂの歩行者占有率の差の絶対値は閾値α未満である。このため、時刻ｔ１～ｔ５において、移動体センサ１は正常であると判定される。一方、時刻ｔ６およびｔ７における監視エリア８Ａおよび８Ｂの歩行者占有率の差の絶対値は閾値α以上である。このため、時刻ｔ６およびｔ７において、移動体センサ１は異常であると判定される。

なお、監視時間Ｔ秒は、歩行者用信号機４の１サイクル長以上の時間であることが望ましい。これによると、監視時間Ｔ秒中に、必ず、歩行者用信号機４の青信号時間が含まれることになる。移動体センサ１に異常がなければ、当該青信号時間においては、監視エリア８Ａおよび８Ｂでの歩行者の検出結果は等しいはずである。このため、監視エリア８Ａおよび８Ｂでの歩行者の検出結果を比較することにより、移動体センサ１の異常を正確に判定することができる。

＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、本発明の実施の形態によると、歩行者の進行方向である横断歩道２上の車道を横切る方向に監視エリア８Ａおよび８Ｂが並んで配置され、各監視エリアでの歩行者の検出結果を比較することにより、移動体センサ１の異常が判定される。横断歩道２上の歩行者の進行方向に並んで監視エリア８Ａおよび８Ｂを設定していることにより、移動体センサ１に異常がなければ、各監視エリアでの歩行者の検出結果は、ほぼ等しくなる。しかしながら、移動体センサ１に汚れが付着したり、街路樹により移動体センサ１が遮蔽されることにより、監視エリア間で送信される電波または反射波の強度が異なった場合には、各監視エリアでの歩行者の検出結果が等しくならない。このため、監視エリア８Ａおよび８Ｂでの歩行者の検出結果を比較することにより、移動体センサ１の異常を判定することができる。

なお、本実施の形態では、監視時間における歩行者の検出の度合いとして、監視時間に対する歩行者を検出した時間の比である歩行者占有率を用いて、監視エリア８Ａおよび８Ｂでの歩行者の検出結果を比較している。歩行者が一方向または当該一方向の対向方向を含む両方向に進行している場合には、各監視エリアでの移動体の占有時間はほぼ同じである。このため、上述の比に基づいて、移動体センサの異常を判定することにより、正確に移動体センサ１の異常を判定することができる。

また、監視エリア８Ａおよび８Ｂは、歩行者の待機エリア９を含まないように設定される。待機エリア９に存在する歩行者は、横断歩道２を渡る場合もあるし、横断歩道２を渡らずに歩道を歩く場合もある。このため、監視エリア８Ａおよび８Ｂに待機エリア９が含まれると、移動体センサ１が正常な場合であっても監視エリア間の歩行者の検出結果が等しくならない。しかし、監視エリア８Ａおよび８Ｂに待機エリア９を含まないようにしているため、移動体センサ１が正常な場合には、歩行者の検出結果が等しくなり、移動体センサ１が異常な場合には、歩行者の検出結果が等しくならないようにすることができる。これにより、移動体センサ１の異常を正確に判定することができる。

＜変形例＞
なお、上述の実施の形態では、歩行者を検出する移動体センサ１を例に説明したが、自動車などの車両を検出する移動体センサ１の異常判定にも、実施の形態で説明したのと同様の方法を適用することができる。

図９は、移動体センサに生じた異常を判定するために、道路上に設定される監視エリアについて説明するための図である。なお、説明の都合上、車両の進行方向をＹ方向とし、Ｙ方向に直交する方向をＸ方向とする。

図９を参照して、片側２車線の道路３１Ａおよび道路３１Ｂを跨がるように、監視エリア８Ａおよび監視エリア８Ｂが、Ｙ方向に並べて配置される。道路３１Ｂは、道路３１Ａの対向道路である。

監視エリア８Ａおよび８ＢのＸ方向の位置および長さは同じであり、監視エリア８Ａおよび８ＢのＹ方向の長さは同じである。

また、監視エリア８Ａおよび８Ｂは、Ｘ方向に道路３１Ａおよび３１Ｂを含むように配置される。ただし、監視エリア８Ａおよび８Ｂは、Ｘ方向に道路３１Ａおよび３１Ｂの一方の道路のみを含むように配置されてもよい。
また、監視エリア８Ａおよび８Ｂの間に車線の合流および分岐は無いものとする。

以上のように、監視エリア８Ａおよび８Ｂを配置することにより、所定の監視時間にわたる、監視エリア８Ａおよび８Ｂの車両３２の検出結果は等しくなると考えられる。これは、道路３１Ａ上の車両３２は紙面の下から上に向かって一方向に走行し、車両３２上の車両３２は紙面の上から下に向かって一方向に走行するからである。

このため、移動体検出処理部１０が車両３２を検出するように、ノイズ除去部１２および移動体検出部１３を調整することにより、上述の実施の形態に示したのと同様の方法により、車両３２を検出する移動体センサ１の異常を判定することができる。なお、この場合には、歩行者占有率の代わりに、車両を検出した時間を監視時間で除した車両占有率を用いることとなる。

［付記］
以上、本発明の実施の形態に係る移動体センサ１について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施の形態では、監視エリアの数は２つとしたが、監視エリアが３つ以上存在してもよい。この場合には、例えば、想定され得る２つの監視エリアの組み合わせのいずれかの組み合わせにおいて移動体センサ１の異常が判定された場合に、移動体センサ１に異常が生じていると判定してもよい。

また、移動体検出部１３は、歩行者占有率または車両占有率の代わりに、監視時間において検出された移動体数（歩行者数または車両数）を算出してもよい。移動体が一方向または当該一方向の対向方向を含む両方向に進行している場合には、監視時間内の各監視エリアでの移動体の数はほぼ同じである。このため、上述の移動体の数に基づいて、移動体センサ１の異常を判定することにより、正確に移動体センサ１の異常を判定することができる。

また、異常判定部１４は、監視エリア間での歩行者占有率または車両占有率の差の絶対値と、所定の閾値αとの比較結果に基づいて、移動体センサ１が正常であるか否かを判定したが、当該絶対値の代わりに監視エリア間での歩行者占有率または車両占有率の比を用いてもよい。例えば、異常判定部１４は、監視エリア間で値の大きな占有率を値の小さな占有率で除した比が所定の閾値β未満であれば、移動体センサ１が正常であると判定し、当該比が閾値β以上であれば、移動体センサ１が異常であるとしてもよい。また、異常判定部１４は、監視エリア間で値の小さな占有率を値の大きな占有率で除した比が所定の閾値γ以上であれば、移動体センサ１が正常であると判定し、当該比が閾値γ未満であれば、移動体センサ１が異常であると判定してもよい。

また、異常判定部１４は、監視エリア間での歩行者占有率または車両占有率の差の絶対値が閾値α以上となった場合に、移動体センサ１が異常であると判定したが、例えば、当該絶対値が閾値α以上となることが所定回数以上連続した場合に、移動体センサ１が異常であると判定してもよい。これによると、偶然に上述の絶対値が閾値α以上となった場合に移動体センサ１が異常と判定されるのを防止し、移動体センサ１が正常であるか否かをロバストに判定することができる。

また、移動体センサ１の異常を判定する移動体検出部１３および異常判定部１４の機能が、例えば、移動体センサ１にネットワークを介して接続されたサーバに備えられていてもよい。

また、移動体センサ１が、サーバなどから、歩行者用信号機４の信号情報を取得可能な場合には、各監視エリアにおいて移動体を検出する監視時間Ｔ秒を、歩行者用信号機４が青信号表示を行っている青信号時間、または青信号時間を所定回数繰り返した時間としてもよい。これにより、車両を排除して、青信号で横断歩道２を歩行している歩行者を正確に検出することができる。なお、サーバにおいて、移動体センサ１の異常判定を行う場合には、サーバは、歩行者用信号機４の信号情報を取得することができるため、同様の処理を行うことが可能である。

また、上述の移動体センサ１は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムとして構成されてもよい。ＲＡＭまたはＨＤＤには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、移動体センサ１は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。

さらに、移動体センサ１を構成する構成要素の一部または全部は、システムＬＳＩ（Large Scale Integration）などの半導体装置から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。

さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムをコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体、例えば、ＨＤＤ、ＣＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。

また、本発明は、上記コンピュータプログラムを、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
また、移動体センサ１は、複数のコンピュータにより実現されてもよい。

さらに、上記実施の形態および上記変形例の少なくとも一部を任意に組み合わせるとしてもよい。

今回開示された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、上記した意味ではなく、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。

１ 移動体センサ
２ 横断歩道
３ 検出対象エリア
４ 歩行者用信号機
５ 障害物
６ 照射範囲
７ 遮蔽範囲
８Ａ 監視エリア
８Ｂ 監視エリア
９ 待機エリア
１０ 移動体検出処理部
１１ ビート信号取得部
１２ ノイズ除去部
１３ 移動体検出部
１４ 異常判定部
２０ ＲＦ回路
２１ 送信アンテナ
２２ 受信アンテナ
３１Ａ 道路
３１Ｂ 道路
３２ 車両

Claims (10)

1. 道路上に存在する移動体を検出する移動体センサであって、
   前記道路に向けて送信された電波の当該道路からの反射波に基づいて、前記道路上に設定された複数の監視エリアにおける前記移動体を検出する移動体検出部と、
   前記複数の監視エリアにおける前記移動体の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定する異常判定部とを備え、
   前記複数の監視エリアは、前記移動体の進行方向に並んで配置され、
   前記移動体検出部は、さらに、前記移動体の検出結果に基づいて、前記監視エリアごとに、所定の監視時間における前記移動体の検出の度合いを示す検出値を算出し、
   前記異常判定部は、前記複数の監視エリアの前記検出値の比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定し、
   前記移動体は歩行者であり、
   前記複数の監視エリアは、横断歩道上であって車道を横切る方向に並んで配置され、
   前記所定の監視時間は、前記横断歩道に設置された歩行者用信号機が青信号表示を行っている時間である、
   移動体センサ。
2. 前記検出値は、前記監視時間に対する前記移動体を検出した時間の比である、請求項１に記載の移動体センサ。
3. 前記検出値は、前記監視時間において検出した前記移動体の数である、請求項１に記載の移動体センサ。
4. 前記異常判定部は、前記複数の監視エリア間での前記検出値の差または比と、所定の閾値との比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の移動体センサ。
5. 各前記監視エリアは、前記横断歩道の端部に設置された前記歩行者の待機エリアを含まない、請求項１に記載の移動体センサ。
6. 各前記監視エリアの幅は、前記横断歩道の幅よりも大きい、請求項１または請求項５に記載の移動体センサ。
7. 前記監視時間は、前記横断歩道に設置された歩行者用信号機のサイクル長以上の時間である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の移動体センサ。
8. 各前記監視エリアのサイズは等しい、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の移動体センサ。
9. 道路上に存在する移動体を検出する移動体センサの異常を判定する異常判定方法であって、
   前記道路に向けて送信された電波の当該道路からの反射波に基づいて、前記道路上に設定された複数の監視エリアにおける前記移動体を検出するステップと、
   前記複数の監視エリアにおける前記移動体の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定するステップとを含み、
   前記複数の監視エリアは、前記移動体の進行方向に並んで配置され、
   前記移動体を検出するステップでは、さらに、前記移動体の検出結果に基づいて、前記監視エリアごとに、所定の監視時間における前記移動体の検出の度合いを示す検出値を算出し、
   前記異常を判定するステップでは、前記複数の監視エリアの前記検出値の比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定し、
   前記移動体は歩行者であり、
   前記複数の監視エリアは、横断歩道上であって車道を横切る方向に並んで配置され、
   前記所定の監視時間は、前記横断歩道に設置された歩行者用信号機が青信号表示を行っている時間である、
   異常判定方法。
10. 道路上に存在する移動体を検出する移動体センサの異常を判定する異常判定装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記道路に向けて送信された電波の当該道路からの反射波に基づいて、前記道路上に設定された複数の監視エリアにおける前記移動体を検出する移動体検出部と、
    前記複数の監視エリアにおける前記移動体の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定する異常判定部として機能させ、
    前記複数の監視エリアは、前記移動体の進行方向に並んで配置され、
    前記移動体検出部は、さらに、前記移動体の検出結果に基づいて、前記監視エリアごとに、所定の監視時間における前記移動体の検出の度合いを示す検出値を算出し、
    前記異常判定部は、前記複数の監視エリアの前記検出値の比較結果に基づいて、前記移動体センサの異常を判定し、
    前記移動体は歩行者であり、
    前記複数の監視エリアは、横断歩道上であって車道を横切る方向に並んで配置され、
    前記所定の監視時間は、前記横断歩道に設置された歩行者用信号機が青信号表示を行っている時間である、
    コンピュータプログラム。

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