WO2019012746A1

WO2019012746A1 - 移動体検知システム及びその制御方法

Info

Publication number: WO2019012746A1
Application number: PCT/JP2018/012234
Authority: WO
Inventors: 高橋　昌義; 健太郎大久保; 秋山　仁
Original assignee: 株式会社日立製作所
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2019-01-17

Abstract

第１及び第２のレーダ群の各レーダに、送信波を走行路に向けて照射する送信アンテナと、送信アンテナの偏波方向と同じの偏波方向を有し、送信波が走行路を走行する移動体において反射してなる反射波を受信する受信アンテナとをそれぞれ設け、第１のレーダ群の各レーダの偏波方向をそれぞれ異なる方向とすると共に、第２のレーダ群の各レーダの偏波方向をそれぞれ異なる方向とし、第１のレーダ群の各レーダが送信波を走行路に向けて照射している時間帯と、第２のレーダ群の各レーダが送信波を走行路に向けて照射している時間帯とが重ならないように、第１のレーダ群の各レーダと、第２のレーダ群の各レーダとを交互に動作させるようにした。

Description

移動体検知システム及びその制御方法

　本発明は、移動体検知システム及びその制御方法に関し、例えば、交通システムに適用して好適なものである。

　近年、自動車や鉄道などの移動体を用いた交通システムの分野では、移動体の速度や障害物までの距離などをミリ波レーダやレーザレーダ等の高精度かつ信頼性の高いレーダによって計測し、計測結果を移動体の運行管理や自動制御、又は、障害物の監視に利用する取り組みが注目されている。

　このようなレーダを用いて移動体の制御又は監視を実現する交通システムにおいては、以下の２つの要件の両立が求められる。

　１つ目の要件は、レーダの検知結果が正しいことの検証の確立である。そのための方法の１つとして、２つのレーダ（レーダ群）を検知領域が重なるように設置してこれら２つのレーダで移動体を検知し、双方のレーダの検知結果が同一であることを比較検証することで、レーダが正しく移動体を検知できたことを確認する方法がある。この方法では、２つのレーダ（レーダ群）が同時刻に移動体を検知することが必須となる。

　また２つ目の要件は、制御又は監視対象の移動体の位置を常に検知できるようにすることである。このためには、レーダで検知可能な領域間の死角又は検知漏れ領域をなくすことが要求される。この要求を満たすために、複数のレーダを、その検知領域が順次重なるように移動体の移動路に沿って設置し、又は、それらのレーダの検知領域を順次近接させて移動体の移動路に沿って設置する必要がある。

　なお第１の要件に関連して、例えば特許文献１には、複数のレーダの偏波面を互いに異なる角度に設置することにより、複数のレーダ間での干渉を抑制する発明が開示されている。ここで、「レーダ間の干渉」とは、あるレーダの送信波又はその反射波が別のレーダの受信部で受信されることを指す。レーダ間の干渉は、検知精度の劣化や誤検知を発生させることがある。

　また第２の要件に関連して、例えば特許文献２には、複数のレーダそれぞれの電波の送受信のタイミングをずらす制御を行うことにより、複数のレーダの間での干渉を抑制する発明が開示されている。

特開２０１３－２１３７６１号公報特開２０１１－２３２０５５号公報

　レーダを用いて移動体の制御又は監視を実現する交通システムにおいて、検知結果が正しいことの検証の確立と、対象物の位置を常に検知するという２つの要件を満たすことは、レーダは互いに干渉するというレーダの特性上困難であるという問題がある。

　このため、このような２つの要件を同時に満たす交通システムを構築できれば、レーダ間の干渉に起因する移動体の検知精度の劣化や誤検知の発生を防止でき、これにより信頼性高く移動体を検知し得る移動体検知システムを実現し得るものと考えられる。

　本発明は以上の点を考慮してなされたもので、信頼性高く移動体を検知し得る移動体検知システム及びその制御方法を提案しようとするものである。

　かかる課題を解決するため本発明においては、走行路を移動する移動体を検知する移動体検知システムにおいて、それぞれ多重化された複数のレーダを有し、走行路に沿って順次交互に複数設置された第１及び第２のレーダ群と、第１及び第２のレーダ群のレーダを駆動制御する制御装置とを備え、第１及び第２のレーダ群の各レーダは、電磁波でなる送信波を走行路に向けて照射する送信アンテナと、送信アンテナの偏波方向と同じの偏波方向を有し、送信波が走行路を走行する移動体において反射してなる反射波を受信する受信アンテナとをそれぞれ有し、第１のレーダ群の各レーダは、それぞれ互いに異なる偏波方向を有し、第２のレーダ群の各レーダも、それぞれ互いに異なる偏波方向を有し、制御装置は、第１のレーダ群の各レーダが送信波を走行路に向けて照射している時間帯と、第２のレーダ群の各レーダが送信波を走行路に向けて照射している時間帯とが重ならないように、第１のレーダ群の各レーダと、第２のレーダ群の各レーダとを交互に動作させるようにした。

　また本発明においては、走行路を移動する移動体を検知する移動体検知システムの制御方法において、移動体検知システムは、それぞれ多重化された複数のレーダを有し、走行路に沿って順次交互に複数設置された第１及び第２のレーダ群と、第１及び第２のレーダ群のレーダを駆動制御する制御装置とを有し、第１及び第２のレーダ群の各レーダは、電磁波でなる送信波を走行路に向けて照射する送信アンテナと、送信アンテナの偏波方向と同じの偏波方向を有し、送信波が走行路を走行する移動体において反射してなる反射波を受信する受信アンテナとをそれぞれ有し、第１のレーダ群の各レーダは、それぞれ互いに異なる偏波方向を有し、第２のレーダ群の各レーダも、それぞれ互いに異なる偏波方向を有し、制御装置が、第１のレーダ群の各レーダを動作させる第1のステップと、制御装置が、第１のレーダ群の各レーダが送信波を走行路に向けて照射している時間帯と、第２のレーダ群の各レーダが送信波を走行路に向けて照射している時間帯とが重ならないように、第２のレーダ群の各レーダを動作させる第２のステップと、制御装置が、第１のレーダ群の各レーダが送信波を走行路に向けて照射している時間帯と、第２のレーダ群の各レーダが送信波を走行路に向けて照射している時間帯とが重ならないように、第１のレーダ群の各レーダを動作させる第３のステップと、第２のステップ及び第３のステップを繰り返す第４のステップとを設けるようにした。

　本発明によれば、信頼性高く移動体を検知し得る移動体検知システム及びその制御方法を実現できる。

本実施の形態による移動体検知システムの全体構成を概念的に示す概念図である。本実施の形態による移動体検知システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態によるレーダのタイミングチャートである。本実施の形態によるレーダの偏波角の説明に供する図である。本実施の形態による移動体検知システムのタイミングチャートである。本実施の形態による走行路内物体検知処理の処理手順を示すフローチャートである。他の実施の形態による移動体検知システムの全体構成を概念的に示す概念図である。他の実施の形態による移動体検知システムの全体構成を概念的に示す概念図である。他の実施の形態による移動体検知システムの全体構成を概念的に示す概念図である。

　以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）本実施の形態による移動体検知システムの構成
　図１において、１は全体として本実施の形態による移動体検知システムを示す。この移動体検知システム１は、移動体２が走行する走行路３の片側に、当該走行路３に沿って順次交互に設置された第１のレーダ群４及び第２のレーダ群５と、これら第１及び第２のレーダ群４，５を駆動制御するシステム制御装置８とを備える。

　第１のレーダ群４は、電磁波でなる送信波１５Ａ（図２）の照射範囲６Ａ，６Ｂが重複するように設置された第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂを備えて構成されており、これら第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂによって移動体２の検知を２重に行い得るようになされている。同様に第２のレーダ群５は、送信波１５Ａの照射範囲７Ａ，７Ｂが重複するように設置された第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂを備えて構成されており、これら第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂによって移動体２の検知を２重に行い得るようになされている。

　また、第１及び第２のレーダ群４，５の第１及び第２のレーダ４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂは、それぞれ走行路３を走行する移動体２に対して斜め前方向から送信波１５Ａを照射（移動体２の走行方向の反対方向から斜めに送信波１５Ａを照射）するように、かつ第１のレーダ群４により移動体２を検知可能な走行路３上の範囲Ｅ１と、第２のレーダ群５により移動体２を検知可能な走行路３上の範囲Ｅ２とが順次接するように設置されている。

　この際、隣接する第１及び第２のレーダ群４，５の設置間隔は、走行路３の全範囲に亘って第１及び第２のレーダ群４，５のいずれか一方によって移動体２を連続的に検知できるように、第１及び第２のレーダ群４，５の測定可能距離範囲（例えば100ｍ）内に選定される。

　一方で、第１及び第２のレーダ群４，５の設置間隔は、第２のレーダ群５を介して隣接する第１のレーダ群４同士や、第１のレーダ群４を介して隣接する第２のレーダ群５同士での信号干渉を回避すべく、第２のレーダ群５を介して隣接する第１のレーダ群４同士や、第１のレーダ群４を介して隣接する第２のレーダ群５同士が第１及び第２のレーダ群４，５の測定可能距離範囲内に位置しないようにも選定される。

　図２は、第１のレーダ群４の第１のレーダ４Ａの概略構成を示す。この図２からも明らかなように、第１のレーダ群４の第１のレーダ４Ａは、通信部２６、レーダ制御部２４、送信回路２２、送信アンテナ１５、受信アンテナ１６、受信回路２３及びデータ処理部２５を備えて構成される。

　通信部２６は、システム制御装置８と通信線２１を介して接続された通信装置である。この通信部２６には、図３（Ａ）に示すように、システム制御装置８から一定周期Ｔ１のパルスＰがシステム指令として通信線２１を介して与えられる。そして、このシステム指令（パルスＰ）は、通信部２６からレーダ制御部２４に転送される。

　レーダ制御部２４は、かかるシステム指令に基づいて送信回路２２及び受信回路２３を制御する制御装置である。実際上、レーダ制御部２４は、図３（Ｂ）に示すように、システム指令として与えられたパルスＰの立ち下がりのタイミングから所定期間ｔ１の間に周波数がＦ１から所定のＦ２まで線形状に上昇し、その後、周波数がＦ１に立ち下がる送信波１５Ａを所定期間ｔ１の間のみ発射するよう送信回路２２を制御する。

　かくして送信回路２２は、レーダ制御部２４の制御のもとに送信アンテナ１５を駆動することにより、上述のような周波数特性を有する送信波１５Ａを送信アンテナ１５から走行路３に向けて照射させる。

　一方、送信アンテナ１５から発射されたこの送信波１５Ａは、この後、移動体２において反射し、反射波１６Ａとして受信アンテナ１６に受信される。そして受信アンテナ１６は、受信した反射波１６Ａの周波数に応じた信号レベルの受信信号を受信回路２３に送信する。

　受信回路２３は、レーダ制御部２４の制御のもとに、システム指令として与えられたパルスＰの立ち下がりのタイミングから上述の期間ｔ１の間だけ（つまり送信アンテナ１５から送信波１５Ａが発射されている期間だけ）、受信アンテナ１６から出力される受信信号に対してアナログ／ディジタル変換処理等の所定の受信処理を施し、かくして得られた受信データをレーダ制御部２４を介してデータ処理部２５に送信する。

　データ処理部２５は、図３（Ｃ）に示すように、かかる受信データを受領すると（期間ｔ１）、受領した受信データに基づいて所定のデータ処理演算を実行することにより移動体２の位置や速度などを算出し（期間ｔ２）、算出結果を測定データとして通信部２６を介してシステム制御装置８に送信する（期間ｔ３）。

　このように第１のレーダ４Ａは、システム制御装置８の制御のもとに、移動体２の位置を周期Ｔ１毎に測定し、その測定結果を測定データとしてシステム制御装置８に送信する。

　なお、第１のレーダ群４の第２のレーダ４Ｂや、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂも第１のレーダ群４の第１のレーダ４Ａと同様に構成されており、それぞれシステム制御装置８から与えられるシステム指令に基づいて上述のように取得した測定結果（測定データ）を通信線２１を介してシステム制御装置８に送信する。

　システム制御装置８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等の情報処理資源を備えたコンピュータ装置である。システム制御装置８は、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂからの測定データの値を比較し、その差分が所定の範囲内である場合に、これら第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂが正常に動作していると判断して、これらの測定データを用いて移動体２の位置情報を必要に応じて更新する。

　同様に、システム制御装置８は、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂからの測定データの値を比較し、その差分が所定の範囲内である場合に、これら第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂが正常に動作していると判断して、これらの測定データを用いて移動体２の位置情報を必要に応じて更新する。

　なお本実施の形態の場合、第１及び第２のレーダ群４，５の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂとして、ミリ波レーダが用いられている。ミリ波レーダを用いた移動体２の検知方式としては、計測対象の速度検知が可能なドップラ式や、計測対象の速度及び距離の検知が可能な定在波方式や、送信出力が低くても距離の検知が可能なＦＭ－ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式などが知られている。

　これらの方式では、送信アンテナ１５及び受信アンテナ１６として、通常、偏波方向が水平方向や垂直方向などの一方向である直線偏波アンテナが用いられており、本実施の形態においても送信アンテナ１５及び受信アンテナ１６として直線偏波アンテナが適用されている。

　図４（Ａ）は、このような第１及び第２のレーダ群４，５の第１及び第２のレーダ４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂの送信アンテナ１５及び受信アンテナ１６を図２の右側から見た様子を示す。図４（Ａ）では、これら送信アンテナ１５及び受信アンテナ１６の偏波方向をそれぞれ矢印ａ及び矢印ｂで示している。

　この図４（Ａ）に示すように、受信アンテナ１６の偏波方向（矢印ｂ）は、送信アンテナ１５の偏波方向（矢印ａ）と同一方向に設定されている。このように送信アンテナ１５偏波方向と、受信アンテナ１６の偏波方向とを同一方向に揃えることにより、反射波１６Ａの偏波方向と、受信アンテナ１６の偏波方向とを同じ方向とすることができ、これにより反射波１６Ａに対する受信アンテナ１６の受信感度を最大にすることができる。

　なお図４（Ａ）では、送信アンテナ１５及び受信アンテナ１６を同一平面上に左右に並べて設置した場合を例示しているが、偏波方向を同一方向とするのであれば、送信アンテナ１５及び受信アンテナ１６を異なる高さ位置に設置するようにしてもよい。

　ここで、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂ同士や、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂ同士は、上述のように同じ場所に設置されて同一のタイミングで動作するようシステム制御装置８により制御される。

　しかしながら、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂを同じ場所に設置して同一のタイミングで動作させた場合、レーダ間の干渉が発生する。具体的には、第１のレーダ４Ａから照射された送信波１５Ａが移動体２で反射され、その反射波１６Ａが第２のレーダ４Ｂで受信されることで干渉が発生する。また第２のレーダ４Ｂから照射された送信波１５Ａが移動体２で反射され、その反射波１６Ａが第１のレーダ４Ａで受信されることで干渉が発生する。第２のレーダ群５についても同様にレーダ間の干渉が発生する。

　そこで本移動体検知システム１では、このようなレーダ間の干渉を抑制するため、第１及び第２のレーダ群４，５のいずれにおいても、第１のレーダ４Ａ，５Ａの偏波方向と、第２のレーダ４Ｂ，５Ｂの偏波方向とが同一方向とならないように、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂと、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂとをそれぞれ異なる方向に傾けて設置する。

　具体的には、反射波１６Ａの偏波方向が受信アンテナ１６の偏波方向と直交する場合に、レーダ間の干渉の抑制効果を最大にすることができるため、本移動体検知システム１においては、第１のレーダ４Ａ，５Ａを、図４（Ｂ）のように偏波方向が水平方向１９に対して反時計回りに45°回転した状態に傾けた状態に設置し、第２のレーダ４Ｂ，５Ｂを、図４（Ｃ）のように偏波方向が水平方向１９に対して時計回りに45°回転した状態に傾けた状態に設置する。なお、以下においては、偏波方向が水平方向１９に対して反時計回りに傾いた状態の偏波角をプラスで表わし、偏波方向が水平方向１９に対して時計回りに傾いた状態の偏波角をマイナスで表わすものとする。

　ただし第１のレーダ４Ａ，５Ａの偏波方向と、第２のレーダ４Ｂ，５Ｂの偏波方向とが直交するのであれば、これら第１のレーダ４Ａ，５Ａ及び第２のレーダ４Ｂ，５Ｂが水平方向１９となす角（以下、これを偏波角と呼ぶ）が±45°以外の角度であってもよい。

　また第１のレーダ４Ａ，５Ａの偏波角と、第２のレーダ４Ｂ，５Ｂの偏波角との差分が０°又は180°以外であれば、レーダ間の干渉の抑制効果がある程度期待できるため、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂの偏波角と、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂの偏波角との関係は、第１のレーダ４Ａ，５Ａの偏波方向と、第２のレーダ４Ｂ，５Ｂの偏波方向とが直交する場合に限定されない。例えば、第１のレーダ４Ａ，５Ａの偏波角が＋30°、第２のレーダ４Ｂ，５Ｂの偏波角が－30°となるようにこれら第１及び第２のレーダ４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂを設置するようにしてもよい。さらに本実施の形態で第１のレーダ群４や第２のレーダ群５を設置した場所に、それぞれ異なる偏波角となるようレーダを３つ以上設置するようにしてもよい。

　ところで、上述のように第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂの偏波角と、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂの偏波角とを決定したとしても、第１及び第２のレーダ群４，５間の干渉の問題は解決しない。具体的には、第１のレーダ群４の第１のレーダ４Ａ及び第２のレーダ４Ｂの送信波１５Ａが移動体２で反射され、その反射波１６Ａが第２のレーダ群５の第１のレーダ５Ａ及び第２のレーダ５Ｂに入射することによりレーダ間の干渉が発生する。また第２のレーダ群５の第１のレーダ５Ａ及び第２のレーダ５Ｂから照射された送信波１５Ａが移動体２で反射され、その反射波１６Ａが第１のレーダ群４の第１のレーダ４Ａ及び第２のレーダ４Ｂに入射することによりレーダ間の干渉が発生する。

　そこで本移動体検知システム１では、このような第１及び第２のレーダ群４，５間におけるレーダの干渉を抑制するために、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂが送信波１５Ａを走行路３に向けて照射している時間帯と、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂが送信波１５Ａを走行路３に向けて照射している時間帯とが時間軸上で重ならないように、これら第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂと、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂとの動作タイミングをシステム制御装置８が制御する。

　図３との対応部分に添え字「Ａ」又は「Ｂ」を付して示す図５は、このように制御された第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂ、並びに、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂの動作タイミングを示す。図５では、第１のレーダ群４に関する箇所については添え字「Ａ」を付し、第２のレーダ群５に関する箇所については添え字「Ｂ」を付している。

　この図５からも明らかなように、システム制御装置８は、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂに対しては、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂにシステム指令としてのパルスＰ_Ａを送信するタイミングとは異なるタイミングでシステム指令としてのパルスＰ_Ｂを送信する。

　実際上、システム制御装置８は、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂと、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂとが送信波１５Ａを走行路３に向けて照射している期間ｔ１_Ａ，ｔ１_Ｂ（時間帯）が時間軸上で重ならないように、第１のレーダ群４及び第２のレーダ群５に対してシステム指令としてのパルスＰ_Ａ，Ｐ_Ｂを交互に送信する。このことで、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂと、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂとの間の干渉を抑制することができる。

　ここで第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂにシステム指令としてのパルスＰ_Ａを送信するタイミングと、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂにシステム指令としてのパルスＰ_Ｂを送信するタイミングとを、これらパルスＰ_Ａ，Ｐ_Ｂの送信周期である周期Ｔ１の半周期だけずらすことで、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂと、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂとがそれぞれ送信波１５Ａを走行路３に向けて照射する間隔を最大とすることができる。このことで、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂと、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂとの間の干渉を最大限に抑制することができる。

　なお第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂや、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂが送信波１５Ａを走行路３に向けて照射している期間ｔ１（図３）は、上述の周期Ｔ１の半分よりも十分に小さい期間（例えば1/10～1/5程度）であるため、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂや、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂが送信波１５Ａを走行路３に向けて照射する時間間隔である周期Ｔ１をレーダ間の干渉を抑制するために長くする必要がない。このため、本移動体検知システム１は、適切な時間間隔で移動体２を検知できる。

（２）走行路内物体検知処理
　次に走行路３内の移動体２を検知するために、第１のレーダ４Ａ，５Ａ及び第２のレーダ４Ｂ，５Ｂのレーダ制御部２４により実行される走行路内物体検知処理について図６を用いて説明する。説明を簡単にするため第１のレーダ４Ａについて説明するが、第１のレーダ５Ａ及び第２のレーダ４Ｂ，５Ｂについても同様とする。

　この走行路内物体検知処理は、システム指令としてのパルスＰをレーダ制御部２４が検出するとレーダ制御部２４により開始される。そしてレーダ制御部２４は、まず、かかるパルスＰの立ち下がりのタイミングで図５について上述した周波数特性を有する送信波１５Ａを送信アンテナ１５から発射させるように送信回路２２を制御する（Ｓ１１）。

　続いて、レーダ制御部２４は、かかるパルスＰの立ち下がりのタイミングから上述の期間ｔ１の間だけ、反射波１６Ａを受信した受信アンテナ１６から出力される受信信号を受信データに変換するよう受信回路２３を制御すると共に（Ｓ１２）、受信回路２３から出力される当該受信処理の処理結果を測定データとしてデータ処理部２５に転送する（Ｓ１３）。

　この後、レーダ制御部２４は、送信回路２２を制御し始めてからかかる期間ｔ１が経過するのを待ち受け（Ｓ１４）、やがて送信回路２２を制御し始めてからかかる期間ｔ１が経過すると、この走行路内物体検知処理を終了する。

（３）本実施の形態の効果
　以上のように本実施の形態の移動体検知システム１では、第１及び第２のレーダ群４，５について、第１のレーダ４Ａ，５Ａ及び第２のレーダ４Ｂ，５Ｂの偏波方向が平行とならないようにこれら第１のレーダ４Ａ，５Ａ及び第２のレーダ４Ｂ，５Ｂを設置するようにしているため、第１及び第２のレーダ群４，５内部における第１のレーダ４Ａ，５Ａ及び第２のレーダ４Ｂ，５Ｂ間の干渉を抑制することができる。

　また本移動体検知システム１では、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂが走行路３に向けて送信波１５Ａを照射する時間帯と、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂが走行路３に向けて送信波１５Ａを照射する時間帯とが時間軸上で重ならないように、これら第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂと、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂとを交互に動作させるようにしているため、第１及び第２のレーダ群４，５間の干渉も抑制することができる。

　従って、本実施の形態によれば、レーダ間の干渉に起因する移動体２の検知精度の劣化や誤検知の発生を未然かつ有効に防止することができ、かくして信頼性高く移動体２を検知し得る移動体検知システムを実現できる。

（４）他の実施の形態
　なお上述の実施の形態においては、第１のレーダ群４及び第２のレーダ群５を走行路３の片側にのみ設置するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１及び第２のレーダ群４，５を走行路３の上側や下側に設置するようにしてもよい。

　例えば、地下鉄の場合には、トンネルの天井に第１及び第２のレーダ群４，５を設置することにより、トンネル内の横方向の空間を別の用途に使用することが可能となる。また跨座式モノレールの場合には、レールの下部に第１及び第２のレーダ群４，５を設置することにより、レール横の限られた空間を別の用途に使用することが可能となる。

　なお第１及び第２のレーダ群４，５を走行路３の上側や下側に設置するようにした場合においても、上述の実施形態と同様に、第１及び第２のレーダ群４，５の第１及び第２のレーダ４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂは、それぞれ走行路３に対して斜め方向に送信波１５Ａを照射するように、かつ第１のレーダ群４により移動体２を検知可能な走行路３上の範囲Ｅ１と、第２のレーダ群５により移動体２を検知可能な走行路３上の範囲Ｅ２とが順次接する又は一部で重なるように設置されている。なお第１及び第２のレーダ群４，５の第１及び第２のレーダ４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂは、照射方向が走行路３に対して移動体２の進行方向に対向するように設置されることで、範囲Ｅ１，Ｅ２に進入した移動体２をいち早く検知することができる。

　また上述の実施の形態においては、第１及び第２のレーダ群４，５の第１のレーダ４Ａ，５Ａ及び第２のレーダ４Ｂ，５Ｂを走行路３の片側に設置するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、図１との対応部分に同一符号を付した図７に示すように、第１及び第２のレーダ群４，５の第１のレーダ４Ａ，５Ａを走行路３の横方向の一方側に当該走行路３に沿って設置し、第１及び第２のレーダ群４，５の第２のレーダ４Ｂ，５Ｂを走行路３の横方向の他方側に当該走行路３に沿って配置するようにしてもよい。

　なおこの場合には、第１及び第２のレーダ群４，５の第１のレーダ４Ａ，５Ａ及び第２のレーダ４Ｂ，５Ｂが同一の移動体２を同時に検出することができるように、対をなすレーダ同士（第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂや、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂ）をそれぞれ走行路３を介して当該走行路３と直交する方向に並ぶように設置する必要がある。

　さらに上述の実施の形態においては、本発明を一車線の走行路３を走行する移動体２の検知に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図１との対応部分に同一符号を付した図８に示すように、２つ以上の車線（例えば、上り車線及び下り車線）が平行して設けられている場合に、これらの走行路３Ａ，３Ｂを走行する移動体２の検知にも適用することができる。

　なおこの場合には、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂからそれぞれ照射された送信波１５Ａの照射範囲６Ａ，６Ｂと、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂからそれぞれ照射された送信波１５Ａの照射範囲７Ａ，７Ｂとが重なる範囲５２が出現する可能性があるものの、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂが送信波１５Ａを走行路３Ａ，３Ｂに向けて照射している時間帯と、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂが送信波１５Ａを走行路３Ａ，３Ｂに向けて照射している時間帯とが時間軸上で重ならないような制御が行われるため、レーダ間の干渉は発生しない。従って、このようにしても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

　さらに上述の実施の形態においては、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂ、並びに、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂを、いずれも送信波１５Ａの照射方向が走行路３に対して所定角度傾くように設置する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図１との対応部分に同一符号を付した図９に示すように第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂ、並びに、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂを、いずれも送信波１５Ａの照射方向が走行路３に直交するように設置してもよい。このようにしても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

　なおこの場合には、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂからそれぞれ照射された送信波１５Ａの照射範囲６Ａ，６Ｂと、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂからそれぞれ照射された送信波１５Ａの照射範囲７Ａ，７Ｂとが重なるものの、第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂが走行路３Ａ，３Ｂに向けて送信波１５Ａを照射する時間帯と、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂが走行路３Ａ，３Ｂに向けて送信波１５Ａを照射する時間帯とが時間軸上で重ならないような制御が行われるため、レーダ間の干渉は発生しない。よって、このようにしても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

　加えて、このように第１のレーダ群４の第１及び第２のレーダ４Ａ，４Ｂ、並びに、第２のレーダ群５の第１及び第２のレーダ５Ａ，５Ｂを設置することによって、すべての送信波１５Ａの照射方向が走行路３に直交するため、移動体２の移動方向に関わらず安定して移動体２を検知できるという効果も得ることができる。

　さらに上述の実施の形態においては、第１及び第２のレーダ群４，５の第１及び第２のレーダ４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂを、第１のレーダ群４により移動体２を検知可能な走行路３上の範囲Ｅ１と、第２のレーダ群５により移動体２を検知可能な走行路３上の範囲Ｅ２とが順次接するように設置するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１のレーダ群４により移動体２を検知可能な走行路３上の範囲Ｅ１の一部と、第２のレーダ群５により移動体２を検知可能な走行路３上の範囲Ｅ２の一部とが順次重なるように第１及び第２のレーダ群４，５の第１及び第２のレーダ４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂを設置するようにしてもよい。このようにしても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

　さらに上述の実施の形態においては、走行路３を走行する移動体２に対して斜め前方向から送信波１５Ａを照射し得るように設置する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、走行路３を走行する移動体２に対して当該移動体２に対して斜め後ろ側から送信波１５Ａを照射（移動体２の走行方向と同じ方向から斜めに送信波１５Ａを照射）するように第１及び第２のレーダ群４，５の第１及び第２のレーダ４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂを設置してもよい。このようにしても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

　１……移動体検知システム、２……移動体、３……走行路、４……第１のレーダ群、４Ａ，５Ａ……第１のレーダ、４Ｂ，５Ｂ……第２のレーダ、５……第２のレーダ群、６Ａ，６Ｂ，７Ａ，７Ｂ……照射範囲、８……システム制御装置、１５……送信アンテナ、１６……受信アンテナ、１７，１８……偏波方向、１９……水平方向、２１……通信線、２２……送信回路、２３……受信回路、２４……レーダ制御部、２５……データ処理部、２６……通信部。

Claims

　走行路を移動する移動体を検知する移動体検知システムにおいて、
　それぞれ多重化された複数のレーダを有し、前記走行路に沿って順次交互に複数設置された第１及び第２のレーダ群と、
　前記第１及び第２のレーダ群の前記レーダを駆動制御する制御装置と
　を備え、
　前記第１及び第２のレーダ群の各前記レーダは、
　電磁波でなる送信波を前記走行路に向けて照射する送信アンテナと、
　前記送信アンテナの偏波方向と同じの偏波方向を有し、前記送信波が前記走行路を走行する移動体において反射してなる反射波を受信する受信アンテナと
　をそれぞれ有し、
　前記第１のレーダ群の各前記レーダは、それぞれ互いに異なる前記偏波方向を有し、
　前記第２のレーダ群の各前記レーダも、それぞれ互いに異なる前記偏波方向を有し、
　前記制御装置は、
　前記前記第１のレーダ群の各前記レーダが前記送信波を前記走行路に向けて照射している時間帯と、前記第２のレーダ群の各前記レーダが前記送信波を前記走行路に向けて照射している時間帯とが重ならないように、前記第１のレーダ群の各前記レーダと、前記第２のレーダ群の各前記レーダとを交互に動作させる
　ことを特徴とする移動体検知システム。
　前記第１及び第２のレーダ群の各前記レーダは、前記走行路を走行する前記移動体に対して斜め方向から前記送信波を照射するように、かつ、前記第１のレーダ群の各前記レーダにより前記移動体を検知可能な前記走行路上の範囲と前記第２のレーダ群の各前記レーダにより前記移動体を検知可能な前記走行路上の範囲とが順次接し又は一部が順次重なるように設置された
　ことを特徴とする請求項１に記載の移動体検知システム。
　前記第１及び第２のレーダ群の各前記レーダが前記走行路の片側に設置された
　ことを特徴とする請求項２に記載の移動体検知システム。
　前記第１及び第２のレーダ群の各前記レーダが前記走行路の上側又は下側に設置された
　ことを特徴とする請求項２に記載の移動体検知システム。
　前記第１及び第２のレーダ群の各前記レーダは、前記走行路３を走行する前記移動体に対して斜め前方向から前記送信波を照射する
　ことを特徴とする請求項３又は４に記載の移動体検知システム。
　前記第１及び第２のレーダ群の各前記レーダは、
　一部が前記走行路の一方側に設置されると共に、残りが前記走行路の他方側に設置され、
　前記第１のレーダ群内の対をなす各前記レーダ同士、及び、前記第２のレーダ群内の対をなす各前記レーダ同士がそれぞれ前記走行路を介して当該走行路と直交する方向に並ぶように設置された
　ことを特徴とする請求項１に記載の移動体検知システム。
　前記第１のレーダ群及び前記第２のレーダ群と、他の前記第１のレーダ群及び他の前記第２のレーダ群とを所定の距離を離して設置する
　ことを特徴とする請求項１に記載の移動体検知システム。
　走行路を移動する移動体を検知する移動体検知システムの制御方法において、
　前記移動体検知システムは、
　それぞれ多重化された複数のレーダを有し、前記走行路に沿って順次交互に複数設置された第１及び第２のレーダ群と、
　前記第１及び第２のレーダ群の前記レーダを駆動制御する制御装置と
　を有し、
　前記第１及び第２のレーダ群の各前記レーダは、
　電磁波でなる送信波を前記走行路に向けて照射する送信アンテナと、
　前記送信アンテナの偏波方向と同じの偏波方向を有し、前記送信波が前記走行路を走行する移動体において反射してなる反射波を受信する受信アンテナと
　をそれぞれ有し、
　前記第１のレーダ群の各前記レーダは、それぞれ互いに異なる前記偏波方向を有し、
　前記第２のレーダ群の各前記レーダも、それぞれ互いに異なる前記偏波方向を有し、
　前記制御装置が、前記第１のレーダ群の各前記レーダを動作させる第1のステップと、
　前記制御装置が、前記前記第１のレーダ群の各前記レーダが前記送信波を前記走行路に向けて照射している時間帯と、前記第２のレーダ群の各前記レーダが前記送信波を前記走行路に向けて照射している時間帯とが重ならないように、前記第２のレーダ群の各前記レーダを動作させる第２のステップと、
　前記制御装置が、前記前記第１のレーダ群の各前記レーダが前記送信波を前記走行路に向けて照射している時間帯と、前記第２のレーダ群の各前記レーダが前記送信波を前記走行路に向けて照射している時間帯とが重ならないように、前記第１のレーダ群の各前記レーダを動作させる第３のステップと、
　前記第２のステップ及び前記第３のステップを繰り返す第４のステップと
　を備えることを特徴とする移動体検知システムの制御方法。