KR101609916B1 - 레이더 장치 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체 - Google Patents

레이더 장치 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

레이더 장치 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 있어서, 검지 대상을 고정밀도로 검지하는 것을 목적으로 한다. 스캔 범위 내의 물체를 검지하는 레이더 장치에 있어서, 송신파에 대한 반사파에 기초하여 스캔 범위 내의 물체를 검지하여 물체의 검지 결과를 출력하고, 속도가 있는 값 미만인 물체를 검지 대상 이외의 물체라고 판단하고, 검지 결과가, 일정 시간 내에 스캔 범위에서 검지된 검지 대상 이외의 물체를 포함하면, 검지 대상 이외의 물체를 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁히도록 구성한다.

Description

레이더 장치 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체{RADAR APPARATUS AND COMPUTER-READABLE STORAGE MEDIUM HAVING STORED THEREIN A PROGRAM}
본 발명은, 레이더 장치 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 관한 것이다.
물체 등을 검지하는 주사형의 레이더 장치는, 감시 시스템 등에서 사용된다. 예를 들어, FM-CW(Frequency Modulated-Continuous Wave) 레이더 장치 등의 전파 레이더 장치(또는, 밀리미터파 레이더 장치)는 송신파의 주파수를 주기적으로 변화시켜 끊임없이 계속해서 송신한다. 검지 대상으로부터의 반사파가 수신될 때에는 송신파의 주파수가 변화하고 있으므로, 송신파와 수신되는 반사파의 주파수의 차를 측정해서 반사파의 시간의 지연을 측정함으로써, FM-CW 레이더 장치로부터 검지 대상까지의 거리와, 검지 대상의 이동 속도를 검지할 수 있다. 이로 인해, FM-CW 레이더 장치를 예를 들어 교통 감시 시스템으로 사용하고, FM-CW 레이더 장치가 감시하는 도로의 각 차선을 주행하는 차량의 대수 및 속도를 검지함으로써, 도로의 각 차선의 혼잡 정도를 파악하거나, 혼잡 정도에 따라서 신호기를 제어하거나, 차선 상에 존재하는 쓰레기 등의 장해물을 검지하여 주의를 촉구하는 표시를 행하거나 할 수 있다.
FM-CW 레이더 장치는, 주파수의 상승 구간의 송신파와 반사파와의 차분과, 주파수의 하강 구간의 송신파와 반사파와의 차분을 페어링함으로써, 검지 대상을 검지한다. 예를 들어, 일정 시간에 정해진 수의 페어의 검지 결과를 정해진 포맷으로 외부에 출력한다. 이로 인해, 페어링의 결과, 페어의 수가 매우 많아지면, 검지 대상의 데이터를 비교적 높은 전송 속도로 전송하는 것이 바람직하다. 그러나, 고속으로 데이터 전송 가능한 레이더 장치를 개발하는 것은, 개발 기간 및 개발 비용이 증가하고, 비교적 저렴한 레이더 장치를 작성하는 것은 어렵다.
한편, 검지 대상의 데이터의 전송 속도가 비교적 낮은 경우에는, 일정 시간에 검지할 수 있는 검지 대상의 수(즉, 페어의 수)가 한정되어 버린다. 이로 인해, 예를 들어 차량 탑재용의 레이더 장치와 같은, 비교적 저렴하지만 데이터의 전송 속도가 비교적 낮은 레이더 장치를 사용한 경우, 개발 기간 및 개발 비용의 증가는 억제되지만, 검지할 수 있는 검지 대상의 수가 한정되어 버린다.
따라서, 검지 결과에 예를 들어 검지순 등의 우선 순위를 부여하여, 우선 순위가 높은 검지 결과로부터 출력하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 검지 결과에 우선 순위를 부여해도, 레이더 장치의 데이터의 전송 속도에 관계없이, 검지할 수 있는 검지 대상의 수에 한계가 있는 것에는 변함없다.
일본 특허 공개 제2010-231604호 공보 일본 특허 공개 평9-190593호 공보
종래의 레이더 장치에서는, 검지할 수 있는 검지 대상의 수가 한정되므로, 검지 대상을 고정밀도로 검지하는 것은 어렵다.
따라서, 1개의 측면에서는, 본 발명은, 검지 대상을 고정밀도로 검지 가능한 레이더 장치 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 스캔 범위 내의 물체를 검지하는 레이더 장치로서, 송신파에 대한 반사파에 기초하여 상기 스캔 범위 내의 물체를 검지하고, 상기 물체의 검지 결과를 출력하는 검지 수단과, 상기 검지 결과가, 일정 시간 내에 상기 스캔 범위에서 검지된 검지 대상 이외의 물체를 포함하면, 상기 검지 대상 이외의 물체를 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁히는 조정 수단을 구비하고, 상기 조정 수단은, 속도가 제1값 미만인 물체를 상기 검지 대상 이외의 물체라고 판단하는 레이더 장치가 제공된다.
검지 대상을 고정밀도로 검지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 있어서의 레이더 장치의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 있어서의 레이더 장치의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 컴퓨터의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 4는 CPU의 동작의 일례를 설명하는 흐름도이다.
도 5는 스캔 범위를 좁히는 조정의 일례를 설명하는 도면이다.
도 6은 스캔 범위를 좁히는 조정의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 7은 CPU의 동작의 다른 예를 설명하는 흐름도이다.
도 8은 스캔 범위를 좁히는 조정의 일례를 설명하는 도면이다.
도 9는 CPU의 동작의 또 다른 예를 설명하는 흐름도이다.
도 10은 스캔 범위를 좁히는 조정의 일례를 설명하는 도면이다.
도 11은 정체가 없는 상태에 있어서의 교통 감시 시스템의 신호 제어를 설명하는 도면이다.
도 12는 정체가 발생한 상태에 있어서의 교통 감시 시스템의 신호 제어를 설명하는 도면이다.
개시된 레이더 장치 및 프로그램에서는, 스캔 범위에서 검지 대상 이외의 물체를 검지하면, 그 물체를 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁힌다. 이에 의해, 예를 들어 일정 시간에 출력 가능한 검지 결과의 수가 일정해도, 좁혀진 스캔 범위에서 검지 대상이 검지되는 확률이 올라간다.
이하에, 개시된 레이더 장치 및 프로그램의 각 실시예를 도면과 함께 설명한다.
<실시예>
도 1은, 일 실시예에 있어서의 레이더 장치의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 1에 도시하는 레이더 장치(1-1)는, 안테나부(2-1), 송신부(3), 신호 생성부(4), 수신부(5), 데이터 처리부(6), 회전 제어부(7-1) 및 회전부(8)를 갖는다. 레이더 장치(1-1)는, 예를 들어 FM-CW 레이더 장치 등의 전파 레이더 장치의 일례이다.
신호 생성부(4)로부터의 송신 신호는 송신부(3) 내의 디지털ㆍ아날로그 변환기(이하, 「DAC(Digita1-to-Analog Converter)부라고도 함)에 의해 아날로그 신호로 변환된다. 안테나부(2-1)는 아날로그 신호의 송신파를 검지 대상(도시하지 않음)을 포함하는 스캔 범위(또는, 주사 영역)에 대하여 송신하고, 검지 대상 등으로부터의 반사파를 수신한다. 검지 대상은 물체의 일례이다. 안테나부(2-1)에서 수신된 반사파는 수신부(5) 내의 아날로그/디지털 변환부(이하, 「ADC(Analog-to-Digital Converter)부」라고 함)에 의해 디지털 신호로 변환되고 나서 데이터 처리부(6)에 입력된다. 또한, DAC는 송신부(3)에 대하여 외부 접속되어 있어도 좋고, ADC는 수신부(5)에 대하여 외부 접속되어 있어도 좋다.
데이터 처리부(6)는 수신부(5)로부터의 디지털 신호에 기초하여 스캔 범위 내의 물체를 검지하고, 물체의 검지 결과를 출력하는 검지 기능을 갖는다. 데이터 처리부(6)로부터 출력되는 물체의 검지 결과는, 예를 들어 외부 장치(도시하지 않음)에 출력 가능하다. 또한, 데이터 처리부(6)는 일정 시간 내에 스캔 범위에서 검지 대상 이외의 물체를 검지하면, 그 물체를 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁히는 조정 기능을 갖는다. 이 조정 기능은, 속도가 제1값 미만, 또한, 가속도가 제2값 미만인 물체를 검지 대상 이외의 물체라고 판단한다. 스캔 범위를 좁히는 경우에는, 조정 기능은 회전 제어부(7-1)를 제어함으로써, 안테나부(2-1)가 설치된 회전부(8)를 기계적으로 회전시켜 주지의 방법에 의해 스캔 범위를 좁힌다. 조정 기능은, 일정 시간 경과 후에 좁혀진 스캔 범위를, 좁혀지기 전의 원래의 스캔 범위로 복귀하도록 회전 제어부(7-1)를 제어한다.
도 2는, 일 실시예에 있어서의 레이더 장치의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 2 중, 도 1과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다. 도 2에 도시하는 레이더 장치(1-2)에는 회전부(8)는 설치되어 있지 않고, 또한, 회전 제어부(7-1) 대신에 안테나 제어부(7-2)가 설치되어 있고, 기계적으로 스캔 범위가 가변인 안테나부(2-1) 대신에 전자적으로 스캔 범위가 가변인 전자 스캔 방식의 안테나부(2-2)가 설치되어 있다. 레이더 장치(1-2)는, 예를 들어 FM-CW 레이더 장치 등의 전파 레이더 장치의 일례이다.
스캔 범위를 좁히는 경우에는, 데이터 처리부(6)의 조정 기능은 안테나 제어부(7-2)를 제어함으로써, 주지의 방법에 의해 전자적으로 안테나부(2-2)의 스캔 범위를 좁힌다. 조정 기능은, 일정 시간 경과 후에 좁혀진 스캔 범위를, 좁혀지기 전의 원래의 스캔 범위로 복귀하도록 안테나 제어부(7-2)를 제어한다.
도 1 및 도 2에 도시하는 안테나부(2-1, 2-2), 송신부(3), 신호 생성부(4), 수신부(5) 및 데이터 처리부(6)는 송신파에 대한 반사파에 기초하여 스캔 범위 내의 물체를 검지하고, 그 물체의 검지 결과를 출력하는 검지 수단의 일례이다. 도 1에 도시하는 회전 제어부(7-1) 및 회전부(8)는 검지 수단의 검지 결과가, 일정 시간 내에 스캔 범위에서 검지된 검지 대상 이외의 물체를 포함하면, 그 검지 대상 이외의 물체를 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁히는 조정 수단의 일례이다. 또한, 도 2에 도시하는 안테나 제어부(7-2) 및 안테나부(2-2)는 검지 수단의 검지 결과가, 일정 시간 내에 스캔 범위에서 검지된 검지 대상 이외의 물체를 포함하면, 그 검지 대상 이외의 물체를 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁히는 조정 수단의 일례이다.
도 3은, 컴퓨터의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 3에 도시하는 컴퓨터(60)는 프로세서의 일례인 CPU(Central Processing Unit)(61), 기억부(62) 및 외부 장치(도시하지 않음)와의 인터페이스를 제공하는 인터페이스 수단의 일례인 인터페이스(I/F)부(63)가 버스(64)로 접속된 구성을 갖는다. 또한, CPU(61), 기억부(62) 및 I/F부(63)의 접속은 버스(64)를 사용한 버스 접속에 한정되는 것은 아니다.
CPU(61)는 프로그램을 실행함으로써 데이터 처리부(6)의 기능을 실현할 수 있다. 기억부(62)는 CPU(61)가 실행하는 프로그램, CPU(61)가 실행하는 프로그램이나 연산 등에서 사용하는 데이터, 연산 등의 중간 데이터, 검지 대상의 데이터 등을 포함하는 각종 데이터를 저장하는 기억 수단의 일례이다. 프로그램은 CPU(61)에 적어도 데이터 처리부(6)의 처리를 실행시키는 것이면 좋고, 데이터 처리부(6)의 처리 외에, 신호 생성부(4)의 처리를 실행시키는 것이어도, 회전 제어부(7-1) 또는 안테나 제어부(7-2)의 처리를 실행시키는 것이어도 좋다. 즉, 프로그램은 CPU(61)에 데이터 처리부(6), 신호 생성부(4) 및 회전 제어부(7-1) 또는 안테나 제어부(7-2)의 처리를 실행시키는 것이어도 좋다.
기억부(62)는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로 형성 가능하다. 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체는 반도체 기억 장치(또는, 메모리)라도 좋다. 또한, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체가 자기 기록 매체, 광기록 매체, 광자기 기록 매체 등의 경우, 기억부(62)는 로드된 기록 매체에 대하여 정보의 판독 기입을 행하는 리더ㆍ라이터로 형성 가능하다. I/F부(63)는 외부 장치와 유선 또는 무선으로 통신 가능하다.
도 4는, CPU(61)의 동작의 일례를 설명하는 흐름도이다. 이 예에서는, 검지 대상은 차량이며, 검지 대상으로부터 비교적 긴 시간 이동하지 않는(혹은, 이동하지 않는) 구조물을 제외하기 위한 처리에 대해서 설명한다. 도 4에 도시하는 처리에서 산출되는 데이터는, 예를 들어 도 3에 도시하는 기억부(62)에 저장되어도 좋다. 이하의 설명에서는 설명의 편의상, 레이더 장치(1)란, 레이더 장치(1-1) 또는 레이더 장치(1-2)를 의미하고, 안테나부(2)란, 안테나부(2-1) 또는 안테나부(2-2)를 의미하는 것으로 한다.
도 4에 있어서, 스텝 S1에서는, 검지 대상을 일정 시간 측정하는 처리를 개시한다. 스텝 S2에서는, 안테나부(2)로부터 송신한 송신파에 대한 수신파를, 안테나부(2) 및 수신부(5)를 통해 수신한다. 스텝 S3에서는, 주지의 방법에 의해 검지 대상을 검지하고, 검지 대상의 속도와 가속도를 산출함과 함께, 속도 및 가속도가 제로인 검지 대상이 존재하는지 여부를 판정한다. 레이더 장치(1)가 예를 들어 FM-CW 레이더 장치인 경우, 주파수의 상승 구간의 송신파와 반사파와의 차분과, 주파수의 하강 구간의 송신파와 반사파와의 차분을 페어링함으로써, 검지 대상을 검지할 수 있다. 검지 대상의 측정 데이터는 레이더 장치(1)로부터 검지 대상까지의 거리, 레이더 장치(1)의 스캔 범위의 예를 들어 중심으로부터 검지 대상의 위치까지의 각도, 검지 대상의 속도, 검지 대상으로부터 얻어지는 반사파의 강도 등의 파라미터를 포함한다. 검지 대상의 속도가 양의 값인지 음의 값인지에 기초하여, 검지 대상의 이동 방향을 검지할 수 있으므로, 상기 파라미터에는 검지 대상의 속도 및 가속도도 포함된다.
스텝 S3의 판정 결과가 "아니오"이면, 스텝 S4에서는, 레이더 장치(1)의 스캔 범위 내에 구조물이 존재할 가능성은 없다고 판단하고, 처리는 스텝 S5로 진행한다. 스텝 S5에서는, 스캔 범위의 변경은 불필요라고 판단하고, 처리는 스텝 S1로 복귀한다.
한편, 스텝 S3의 판단 결과가 "예"이면, 스텝 S6에서는, 레이더 장치(1)의 스캔 범위 내에 구조물이 존재할 가능성이 있다고 판단한다. 스텝 S7에서는, 구조물로 추측되는 검지 대상의 방향을, 수신파의 각도 정보로부터 특정한다. 스텝 S8에서는, 구조물로 추측되는 검지 대상의 방향으로부터 수신파를 연속적으로 수신하고 있는지 여부를 판정하고, 판정 결과가 "아니오"이면 처리는 스텝 S9로 진행한다. 스텝 S9에서는, 검지 대상은 구조물이 아니라고 판단하고, 처리는 상기의 스텝 S5로 진행한다.
스텝 S8의 판정 결과가 "예"이면, 스텝 S10에서는, 검지 대상이 구조물이라고 판단하고, 처리는 스텝 S11로 진행한다. 스텝 S11에서는, 수신파로부터 특정한 방향을 스캔 범위로부터 제외한다. 즉, 스텝 S11에서는, 일정 시간 내에 스캔 범위에서 검지 대상 이외의 물체의 일례인 구조물을 검지하면, 그 구조물을 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁히는 조정을 행한다. 스텝 S12에서는, 일정 시간 경과 후에, 좁혀진 스캔 범위를 좁혀지기 전의 원래의 스캔 범위로 복귀하고, 처리는 스텝 S1로 복귀한다.
도 5는, 스캔 범위를 좁히는 조정의 일례를 설명하는 도면이다. 도 5에 나타내는 예에서는, 레이더 장치(1)가 스캔하고 있는 도로(40) 중, 좌측의 차선이 파선으로 둘러싸인 공사 구간(41)을 갖는다. 공사 구간(41)은 비교적 긴 시간(즉, 공사 기간 동안) 이동하지 않는 구조물의 일례인 주차 중의 트랙, 표식 등을 포함한다. 한편, 우측의 차선에서는, 차량(71-1, 71-2)이 주행하고 있다. 도 5의 우측의 파선의 직사각형 내에 나타내는 바와 같이, 레이더 장치(1)의 스캔 범위(51)를 공사 구간(41)을 검지하지 않도록 스캔 범위(52)에 좁힘으로써, 1측정 주기 내에 검지 가능한 상한의 개수를 초과하지 않고, ○ 표시로 나타내는 바와 같이 검지 대상인 차량(71-1, 71-2)을 확실하게 검지할 수 있다.
도 6은, 스캔 범위를 좁히는 조정의 다른 예를 설명하는 도면이다. 도 6 중, 도 5와 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다. 도 6에 나타내는 예에서는, 레이더 장치(1)가 스캔하고 있는 도로(40) 중, 우측의 차선에서는 차량(71-1, 71-2)이 주행하고 있고, 좌측의 차선에서는 차량(81-1, 81-2)이 주행하고 있다. 또한, 도로(40)의 좌측에, 이동하지 않는 구조물의 일례인 빌딩(45-1)이 설치되고, 도로(40)의 우측에, 이동하지 않는 구조물의 일례인 표식(45-2)이 설치되어 있다. 도 6 중, (a)는 레이더 장치(1)의 스캔 범위(51)를 좁히지 않은 비교예를 나타내고, (b)는 레이더 장치(1)의 스캔 범위(51)를 좁히는 실시예를 나타낸다.
도 6 중, (a)의 비교예의 경우, 우측의 파선의 직사각형 내에 ● 표시로 나타내는 바와 같이, 빌딩(45-1) 및 표식(45-2)의 복수의 점이 검지 대상으로서 검지되므로, 1측정 주기 내에 검지 가능한 상한의 개수를 초과한 분의 파선의 동그라미 표시로 나타내는 차량(71-2, 81-1)은 검지 대상으로서 검지되지 않는다. 이로 인해, 예를 들어 도로(40)의 양측의 차선을 주행하는 차량(71-1, 71-2, 81-1, 81-2)이 검지 대상인 경우, 차량(71-1, 81-2)만이 검지되고, 차량(71-2, 81-1)은 검지되지 않으므로, 검지 대상(71-1, 71-2, 81-1, 81-2)을 확실하게 검지할 수는 없다.
이에 대해, 도 6 중, (b)의 실시예의 경우, 레이더 장치(1)의 스캔 범위(51)를 빌딩(45-1) 및 표식(45-2)을 검지하지 않도록 스캔 범위(52)에 좁힘으로써, 1측정 주기 내에 검지 가능한 상한의 개수를 초과하지 않고 우측의 파선의 직사각형 내에 ○ 표시로 나타내는 바와 같이 검지 대상인 차량(71-1, 71-2, 81-1, 81-2)을 확실하게 검지할 수 있다.
이와 같이, 도 4의 처리의 예에서는, 스캔 범위에서 검지 대상 이외의 물체를, 검지 대상의 속도와 가속도에 기초하여 검지한다.
도 7은, CPU(61)의 동작의 다른 예를 설명하는 흐름도이다. 이 예에서는, 검지 대상은 차량이며, 검지 대상으로부터 이동 속도가 늦은 차량은 정체에 포함된다고 판단하여 제외하기 위한 처리에 대해서 설명한다. 도 7 중, 도 4와 동일 스텝에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다. 도 7에 도시하는 처리에서 산출되는 데이터는, 예를 들어 도 3에 도시하는 기억부(62)에 저장되어도 좋다.
도 7에 있어서, 스텝 S13에서는, 주지의 방법에 의해 검지 대상인 차량을 검지하고, 검지 대상의 속도와 가속도를 산출함과 함께, 속도 및 일정 이하인 차량이 복수 존재하는지 여부를 판정한다. 레이더 장치(1)가 예를 들어 FM-CW 레이더 장치인 경우, 검지 대상의 측정 데이터는 검지 대상의 속도를 포함하므로, 검지 대상의 속도는 도 4의 스텝 S3과 마찬가지로 산출할 수 있다.
스텝 S13의 판정 결과가 "아니오"이면, 스텝 S14에서는, 레이더 장치(1)의 스캔 범위 내에, 속도가 일정 속도 이하인 일정수 이상의 복수의 차량의 차열로 형성된 정체가 존재할 가능성은 없다고 판단하고, 처리는 스텝 S5로 진행한다. 한편, 스텝 S13의 판단 결과가 "예"이면, 스텝 S16에서는, 레이더 장치(1)의 스캔 범위 내에 정체가 존재할 가능성이 있다고 판단한다. 스텝 S17에서는, 정체로 추측되는 차열의 방향을, 수신파의 각도 정보로부터 특정한다. 스텝 S18에서는, 정체로 추측되는 차열의 방향으로부터 수신파를 연속적으로 수신하고 있는지 여부를 판정하고, 판정 결과가 "아니오"이면 처리는 스텝 S19로 진행한다. 스텝 S19에서는, 검지 차량은 정체를 형성하고 있지 않다고 판단하고, 처리는 상기의 스텝 S5로 진행한다.
스텝 S18의 판정 결과가 "예"이면, 스텝 S20에서는, 검지 차량이 정체를 형성하고 있다고 판단하고, 처리는 스텝 S21로 진행한다. 스텝 S21에서는, 수신파로부터 특정한 방향을 스캔 범위로부터 제외한다. 즉, 스텝 S21에서는, 일정 시간 내에 스캔 범위에서 검지 대상 이외의 물체의 일례인 정체를 형성하는 차량을 검지하면, 그 정체를 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁히는 조정을 행한다. 스텝 S22에서는, 일정 시간 경과 후에, 좁혀진 스캔 범위를 좁혀지기 전의 원래의 스캔 범위로 복귀하고, 처리는 스텝 S1로 복귀한다.
도 8은, 스캔 범위를 좁히는 조정의 일례를 설명하는 도면이다. 도 8 중, 도 6과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다. 도 8에 나타내는 예에서는, 레이더 장치(1)가 스캔하고 있는 도로(40) 중, 좌측의 차선에서 차량(81-1 내지 81-N)(N은 2 이상의 자연수)에서 정체 구간(810)이 발생하고 있다. 한편, 우측의 차선에서는, 차량(71-1, 71-2)이 주행하고 있고, 정체는 발생하고 있지 않다. 도 8 중, (a)는 레이더 장치(1)의 스캔 범위(51)를 좁히지 않은 비교예를 나타내고, (b)는 레이더 장치(1)의 스캔 범위(51)를 좁히는 실시예를 나타낸다.
도 8 중, (a)의 비교예의 경우, 우측의 파선의 직사각형 내에 ● 표시로 나타내는 바와 같이, 정체(810)를 형성하는 차량(81-1 내지 81-N) 중 적어도 일부가 검지 대상으로서 검지되므로, 1측정 주기 내에 검지 가능한 상한의 개수를 초과한 분의 파선의 동그라미 표시로 나타내는 차량(71-2)은 검지 대상으로서 검지되지 않는다. 이로 인해, 예를 들어 도로(40)의 양측의 차선을 주행하는 차량(71-1, 71-2, 81-1 내지 81-N)이 검지 대상인 경우, 차량(71-1)과 정체(810)를 형성하는 차량(81-1 내지 81-N) 중 적어도 일부만이 검지되고, 차량(71-2)은 검지되지 않으므로, 검지 대상(71-1, 71-2)을 확실하게 검지할 수는 없다.
이에 대해, 도 8 중, (b)의 실시예의 경우, 레이더 장치(1)의 스캔 범위(51)를 정체(810)를 형성하는 차량(81-1 내지 81-N)을 검지하지 않도록 스캔 범위(52)에 좁힘으로써, 1측정 주기 내에 검지 가능한 상한의 개수를 초과하지 않고 우측의 파선의 직사각형 내에 ○ 표시로 나타내는 바와 같이 검지 대상인 차량(71-1, 71-2)을 확실하게 검지할 수 있다.
이와 같이, 도 7의 처리의 예에서는, 스캔 범위에서 검지 대상 이외의 물체를, 검지 대상의 속도에 기초하여 검지한다.
도 9는, CPU(61)의 동작의 다른 예를 설명하는 흐름도이다. 이 예에서는, 검지 대상은 차량이며, 어떤 진행 방향으로 이동하는 검지 대상에 대해, 진행 방향이 반대의 차량을 검지 대상으로부터 제외하기 위한 처리에 대해서 설명한다. 도 9 중, 도 4와 동일 스텝에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다. 도 9에 도시하는 처리에서 산출되는 데이터는, 예를 들어 도 3에 도시하는 기억부(62)에 저장되어도 좋다.
도 9에 있어서, 스텝 S23에서는, 주지의 방법에 의해 검지 대상인 차량을 검지하고, 검지 대상의 이동 방향을 산출함과 함께, 진행 방향이 레이더 장치(1)를 향하는 방향과는 반대, 즉, 진행 방향이 레이더 장치(1)로부터 멀어지는 방향인 차량이 존재하는지 여부를 판정한다. 레이더 장치(1)가 예를 들어 FM-CW 레이더 장치인 경우, 검지 대상의 측정 데이터는 검지 대상의 속도를 포함하므로, 검지 대상의 속도를 도 4의 스텝 S3과 마찬가지로 산출하고, 속도가 양의 값인지 음의 값인지에 기초하여 이동 방향을 산출할 수 있다.
스텝 S23의 판정 결과가 "아니오"이면, 스텝 S24에서는, 레이더 장치(1)의 스캔 범위 내에, 진행 방향이 반대의 차열이 존재할 가능성은 없다고 판단하고, 처리는 스텝 S5로 진행한다. 처리는 스텝 S4로 진행한다. 한편, 스텝 S23의 판단 결과가 "예"이면, 스텝 S26에서는, 레이더 장치(1)의 스캔 범위 내에, 진행 방향이 반대의 차량이 존재할 가능성이 있다고 판단한다. 스텝 S27에서는, 진행 방향이 반대로 추측되는 차량의 방향을, 수신파의 각도 정보로부터 특정한다. 스텝 S28에서는, 진행 방향이 반대로 추측되는 차량의 방향으로부터 수신파를 연속적으로 수신하고 있는지 여부를 판정하고, 판정 결과가 "아니오"이면 처리는 스텝 S29로 진행한다. 스텝 S29에서는, 차량의 진행 방향은 반대가 아니라고 판단하고, 처리는 상기의 스텝 S5로 진행한다.
스텝 S28의 판정 결과가 "예"이면, 스텝 S30에서는, 검지 차량의 진행 방향이 반대라고 판단하고, 처리는 스텝 S31로 진행한다. 스텝 S31에서는, 수신파로부터 특정한 방향을 스캔 범위로부터 제외한다. 즉, 스텝 S31에서는, 일정 시간 내에 스캔 범위에서 검지 대상 이외의 물체의 일례인 진행 방향이 반대의 차량을 검지하면, 진행 방향이 반대의 그 차량을 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁히는 조정을 행한다. 스텝 S32에서는, 일정 시간 경과 후에, 좁혀진 스캔 범위를 좁혀지기 전의 원래의 스캔 범위로 복귀하고, 처리는 스텝 S1로 복귀한다. 또한, 스텝 S32는, 일정 시간의 경과라고 하는 제1 조건 외에, 시간대, 선로의 전환 정보 등의 제2 조건에 기초하여, 좁혀진 스캔 범위를 좁혀지기 전의 원래의 스캔 범위로 복귀하는 타이밍을 결정해도 좋다.
도 10은, 스캔 범위를 좁히는 조정의 일례를 설명하는 도면이다. 도 10에 나타내는 예에서는, 레이더 장치(1)가 스캔하고 있는 선로(901 내지 903) 상을 주행하는 차량(91 내지 93) 중, 차량(91)은 레이더 장치(1)로부터 멀어지는 방향(도 10 중, 상측 방향)으로 이동하고, 차량(92, 93)은 레이더 장치(1)를 향하는 방향(도 10 중, 하측 방향)으로 이동하고 있다. 도 10의 우측의 파선의 직사각형 내에 나타내는 바와 같이, 레이더 장치(1)의 스캔 범위(51)를 레이더 장치(1)로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 차량(91)을 검지하지 않도록 스캔 범위(52)에 좁힘으로써, 1측정 주기 내에 검지 가능한 상한의 개수를 초과하지 않고, ○ 표시로 나타내는 바와 같이 검지 대상인 차량(92, 93)을 확실하게 검지할 수 있다.
이와 같이, 도 9의 처리의 예에서는, 스캔 범위에서 검지 대상 이외의 물체를, 검지 대상의 이동 방향에 기초하여 검지한다.
다음에, 상기 실시예에 있어서의 레이더 장치를 사용한 시스템에 대해서, 도 11 및 도 12와 함께 설명한다. 도 11은 정체가 없는 상태에 있어서의 교통 감시 시스템의 신호 제어를 설명하는 도면이며, 도 12는 정체가 발생한 상태에 있어서의 교통 감시 시스템의 신호 제어를 설명하는 도면이다. 상위 장치(601, 602)는 레이더 장치(1)에 대한 외부 장치의 일례이다.
도 11 및 도 12에 있어서, 레이더 장치(1)는 교차점 I2의 근방에 설치되고, 교차점 I3의 방향을 향하는 스캔 범위에서 차선 L1, L2를 스캔한다. 차선 L1에 대해서는, 교차점 I1에는 신호기 G11, 교차점 I2에는 신호기 G12, 교차점 I3에는 신호기 G13이 설치되어 있다. 한편, 차선 L2에 대해서는, 교차점 I1에는 신호기 G21, 교차점 I2에는 신호기 G22, 교차점 I3에는 신호기 G23이 설치되어 있다. 상위 장치(601)는 레이더 장치(1) 및 차선 L1에 대하여 설치된 신호기 G11, G12, G13과 접속되어 있다. 상위 장치(602)는 레이더 장치(1) 및 차선 L2에 대하여 설치된 신호기 G21, G22, G23과 접속되어 있다. 상위 장치(601, 602)는 컴퓨터에 의해 형성 가능하고, 서로 접속되어 있어도 좋다. 단일의 컴퓨터에서 상위 장치(601, 602)의 기능을 실현해도 좋은 것은 물론이다.
도 11에 도시하는 정체가 없는 상태에서는, 차선 L1에서는 차량(81-1)이 교차점 I3에 접근하고 있고, 차량(81-2)이 교차점 I2를 통과하는 부분이다. 한편, 차선 L2에서는 차량(71-1, 71-2)이 교차점 I2에 접근하고 있다. 이 예에서는, 레이더 장치(1)는 차선 L1, L2에 정체는 없다고 판단하므로, 스캔 범위를 좁히는 일은 없다. 상위 장치(601)는 레이더 장치(1)로부터의 검지 결과로부터 차선 L1에 차량(81-1, 81-2)이 존재한다고 판단하면, 교차점 I3의 신호기 G13을 차량(81-1, 81-2)이 교차점 I3을 통과할 때까지의 소정 시간에 제어한다. 또한, 상위 장치(601)는 레이더 장치(1)로부터의 검지 결과로부터 차선 L1에 차량이 존재하지 않는다고 판단하면, 교차점 I3의 신호기 G13을 즉시 청색→황색→적색으로 제어한다. 한편, 상위 장치(602)는 레이더 장치(1)로부터의 검지 결과로부터 차선 L2에 차량(71-1, 71-2)이 존재한다고 판단하면, 교차점 I1의 신호기 G21을 차량(71-1, 71-2)이 교차점 I1을 통과할 때까지의 소정 시간에 제어한다. 또한, 상위 장치(602)는 레이더 장치(1)로부터의 검지 결과로부터 차선 L2에 차량이 존재하지 않는다고 판단하면, 교차점 I1의 신호기 G21을 즉시 청색→황색→적색으로 제어한다. 또한, 상위 장치(601, 602)는 교차점 I1의 신호기 G21 및 교차점 I3의 신호기 G13의 제어 타이밍에 기초하여, 교차점 I2의 신호기 G12, G22를 제어해도 좋다.
도 12에 도시하는 정체가 발생한 상태에서는, 차선 L1에서는 차량(81-1)이 교차점 I3에 접근하고 있고, 차열의 최후미의 차량(81-N)이 교차점 I2에 접근하고 있다. 한편, 차선 L2에서는 차량(71-1, 71-2)이 교차점 I2에 접근하고 있다. 이 예에서는, 레이더 장치(1)는 차선 L2의 검지 결과로부터 차선 L1에 정체가 존재한다고 판단하고, 스캔 범위를 차선 L2만을 스캔하도록 좁힌다. 상위 장치(601)는 레이더 장치(1)로부터의 검지 결과로부터 차선 L1에서 정체가 발생하고 있다고 판단하면, 교차점 I3의 신호기 G13의 적색→청색(또는, 청색→황색→적색)으로의 전환 주기를 일정하게 제어하고, 예를 들어 레이더 장치(1)의 검지 결과에 따른 전환 주기의 제어를 행하지 않도록 한다. 한편, 상위 장치(602)는 레이더 장치(1)로부터의 검지 결과로부터 차선 L2에 차량(71-1, 71-2)이 존재한다고 판단하면, 교차점 I1의 신호기 G21을 차량(71-1, 71-2)이 교차점 I1을 통과할 때까지의 소정 시간에 제어한다. 또한, 상위 장치(602)는 레이더 장치(1)로부터의 검지 결과로부터 차선 L2에 차량이 존재하지 않는다고 판단하면, 교차점 I1의 신호기 G21을 즉시 청색→황색→적색으로 제어한다. 또한, 상위 장치(601, 602)는 교차점 I1의 신호기 G21 및 교차점 I3의 신호기 G13의 제어 타이밍에 기초하여, 교차점 I2의 신호기 G12, G22를 제어해도 좋다.
레이더 장치가 스캔하고 있는 차선에 신호기가 설치되어 있는 경우, 레이더 장치로는 차선에서 속도가 제로에 가까운 복수의 차량이 적색 신호에서 정지하고 있는 것인지, 혹은, 정체 때문에 정지하고 있는 것인지를 판단하는 것은 어렵다. 이와 같은 경우, 예를 들어 속도가 제로에 가까운 차량의 수가 일정수 이상이면 정체라고 판단하고, 일정수 미만이면 신호 대기라고 판단해도 좋다. 또한, 레이더 장치가 신호기를 제어하는 상위 장치에 접속되어 있는 경우, 상위 장치가 신호기의 전환 타이밍에 기초하여 레이더 장치로부터의 검지 결과(차량의 수, 차량의 속도 및 가속도 등)를 해석함으로써, 정체와 신호 대기의 판별을 행하도록 해도 좋다.
상기 실시예에 따르면, 레이더 장치가 스캔 범위에서 검지 대상 이외의 물체를 검지하면, 그 물체를 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁힌다. 이에 의해, 레이더 장치가 예를 들어 일정 시간에 출력 가능한 검지 결과의 수가 일정해도, 좁혀진 스캔 범위에서 검지 대상이 검지되는 확률이 올라가고, 검지 대상을 고정밀도로 검지할 수 있다. 또한, 스캔 범위 내의 환경 변화 등에 따라서 검지 대상 이외의 물체를 검지하지 않도록 스캔 범위를 동적으로 좁힐 수 있다. 스캔 범위 내의 환경 변화가 예를 들어 도로 공사, 정체 등과 같이 일시적인 것인 경우에는, 도로 공사 완료 후, 정체 해소 후 등에는 좁힌 스캔 범위를 좁히기 전의 원래의 스캔 범위로 복귀함으로써, 레이더 장치가 원래 의도되어 있는 스캔 범위를 스캔할 수 있다.
이상의 실시예를 포함하는 실시 형태에 관해, 또한 이하의 부기를 개시한다.
(부기 1)
스캔 범위 내의 물체를 검지하는 레이더 장치로서,
송신파에 대한 반사파에 기초하여 상기 스캔 범위 내의 물체를 검지하고, 상기 물체의 검지 결과를 출력하는 검지 수단과,
상기 검지 결과가, 일정 시간 내에 상기 스캔 범위에서 검지된 검지 대상 이외의 물체를 포함하면, 상기 검지 대상 이외의 물체를 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁히는 조정 수단
을 구비하고,
상기 조정 수단은, 속도가 제1값 미만인 물체를 상기 검지 대상 이외의 물체라고 판단하는 것을 특징으로 하는, 레이더 장치.
(부기 2)
상기 조정 수단은, 임의 시간 경과 후에, 좁혀진 스캔 범위를 좁혀지기 전의 원래의 스캔 범위로 복귀하는 것을 특징으로 하는, 부기 1에 기재된 레이더 장치.
(부기 3)
상기 조정 수단은, 가속도가 제2값 미만인 물체를 상기 검지 대상 이외의 물체라고 판단하는 것을 특징으로 하는, 부기 1 또는 2에 기재된 레이더 장치.
(부기 4)
상기 제1값 및 상기 제2값은 각각 제로인 것을 특징으로 하는, 부기 3에 기재된 레이더 장치.
(부기 5)
상기 조정 수단은, 상기 스캔 범위를 전자적으로 좁히는 것을 특징으로 하는, 부기 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 레이더 장치.
(부기 6)
상기 조정 수단은, 상기 스캔 범위를 기계적으로 좁히는 것을 특징으로 하는, 부기 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 레이더 장치.
(부기 7)
상기 일정 시간은, 물체를 검지하는 1측정 주기인 것을 특징으로 하는, 부기 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 레이더 장치.
(부기 8)
컴퓨터에, 레이더 장치의 안테나부가 수신한 송신파에 대한 반사파의 처리를 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서, 상기 프로그램은,
상기 반사파에 기초하여 스캔 범위 내의 물체를 검지하고, 상기 물체의 검지 결과를 출력하는 검지 수순과,
상기 검지 결과가, 일정 시간 내에 상기 스캔 범위에서 검지된 검지 대상 이외의 물체를 포함하면, 상기 검지 대상 이외의 물체를 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁히는 조정 수순
을 상기 컴퓨터에 실행시키고,
상기 조정 수순은, 속도가 제1값 미만인 물체를 상기 검지 대상 이외의 물체라고 판단하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
(부기 9)
상기 조정 수순은, 일정 시간 경과 후에, 좁혀진 스캔 범위를 좁혀지기 전의 원래의 스캔 범위로 복귀하는 것을 특징으로 하는, 부기 8에 기재된 기록 매체.
(부기 10)
상기 조정 수순은, 가속도가 제2값 미만인 물체를 상기 검지 대상 이외의 물체라고 판단하는 것을 특징으로 하는, 부기 8 또는 9에 기재된 기록 매체.
(부기 11)
상기 제1값 및 상기 제2값은 각각 제로인 것을 특징으로 하는, 부기 10에 기재된 기록 매체.
(부기 12)
상기 조정 수순은, 상기 스캔 범위를 전자적으로 좁히는 것을 특징으로 하는, 부기 8 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 기록 매체.
(부기 13)
상기 조정 수순은, 상기 스캔 범위를 기계적으로 좁히는 것을 특징으로 하는, 부기 8 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 기록 매체.
(부기 14)
상기 일정 시간은, 상기 레이더 장치가 물체를 검지하는 1측정 주기인 것을 특징으로 하는, 부기 8 내지 13 중 어느 한 항에 기재된 기록 매체.
(부기 15)
상기 검지 대상은 차량이며,
상기 검지 대상 이외의 물체는, 이동하지 않는 구조물 또는, 속도가 일정 속도 이하인 일정수 이상의 복수의 차량의 차열로 형성된 정체인 것을 특징으로 하는, 부기 8 내지 14 중 어느 한 항에 기재된 기록 매체.
이상, 개시된 레이더 장치 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체를 실시예에 의해 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 개량이 가능한 것은 물론이다.
1-1, 1-2 : 레이더 장치
2-1, 2-2 : 안테나부
3 : 송신부
4 : 신호 생성부
5 : 수신부
6 : 데이터 처리부
7-1 : 회전 제어부
7-2 : 안테나 제어부
8 : 회전부
60 : 컴퓨터
61 : CPU
62 : 기억부
63 : I/F부
64 : 버스

Claims (6)

  1. 스캔 범위 내의 물체를 검지하는 레이더 장치로서,
    송신파에 대한 반사파에 기초하여 상기 스캔 범위 내의 물체를 검지하고, 상기 물체의 검지 결과를 출력하는 검지 수단과,
    상기 검지 결과가, 일정 시간 내에 상기 스캔 범위에서 검지된 검지 대상 이외의 물체를 포함하면, 상기 검지 대상 이외의 물체를 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁히는 조정 수단
    을 구비하고,
    상기 조정 수단은, 속도가 제1값 미만인 것이 연속적으로 검지되는 물체를 상기 검지 대상 이외의 물체라고 판단하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조정 수단은, 임의 시간 경과 후에, 좁혀진 스캔 범위를 좁혀지기 전의 원래의 스캔 범위로 복귀하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조정 수단은, 가속도가 제2값 미만인 물체를 상기 검지 대상 이외의 물체라고 판단하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조정 수단은, 상기 스캔 범위를 전자적으로 좁히는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조정 수단은, 상기 스캔 범위를 기계적으로 좁히는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  6. 컴퓨터에, 레이더 장치의 안테나부가 수신한 송신파에 대한 반사파의 처리를 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서, 상기 프로그램은,
    상기 반사파에 기초하여 스캔 범위 내의 물체를 검지하고, 상기 물체의 검지 결과를 출력하는 검지 수순과,
    상기 검지 결과가, 일정 시간 내에 상기 스캔 범위에서 검지된 검지 대상 이외의 물체를 포함하면, 상기 검지 대상 이외의 물체를 검지하지 않도록 스캔 범위를 좁히는 조정 수순
    을 상기 컴퓨터에 실행시키고,
    상기 조정 수순은, 속도가 제1값 미만인 것이 연속적으로 검지되는 물체를 상기 검지 대상 이외의 물체라고 판단하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
KR1020140021403A 2013-03-29 2014-02-24 레이더 장치 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체 KR101609916B1 (ko)

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