(57)【要約】  空間を常時伝播している少なくとも１種類の電磁波を受信する受信モジュール３Ａ、３Ｂと、同様の電磁波でこれと相異なる電磁波を送受信する複数の送受信モジュール４Ａ、４Ｂと、各モジュールからの受信信号をそれぞれ処理して、物体の有無およびその移動方向を検出する検出制御部５と、がケースＣ内に収納され、検出制御部５は、受信モジュールからの受信信号に基づいて物体の有無を検出する第１の検出制御を行い、および送受信モジュールからの送受信信号に基づいて前記検出された物体の移動方向を検出する第２の検出制御を行う。
2011043377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間を常時伝播している少なくとも１種類の電磁波を受信する受信モジュールと、
空間を常時伝播している電磁波であって前記電磁波と相異なる電磁波を送受信する複数の送受信モジュールと、
各モジュールからの受信信号をそれぞれ処理して、物体の有無およびその移動方向を検出する検出制御部と、がケース内に収納され、
前記検出制御部は、前記受信モジュールからの受信信号に基づいて物体の有無を検出する第１の検出制御を行い、および前記送受信モジュールからの送受信信号に基づいて前記検出された物体の移動方向を検出する第２の検出制御を行う、
物体検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記受信モジュールが受信する電磁波が複数のＧＰＳ衛星から発信される電波であり、
前記受信モジュールはシールド体に収納されており、
前記シールド体は、天頂付近のＧＰＳ衛星の電波のみを通過させて受信モジュールに受信させ、それよりも低い仰角のＧＰＳ衛星の電波が前記シールド体により物理的に遮蔽して受信モジュールによる受信を阻止する開口部を有し、
前記検出制御部は、物体が前記天頂付近のＧＰＳ衛星の受信電波を遮蔽することにより当該物体の有無を検出する第１の検出制御を行う、物体検出装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記検出制御部は、前記天頂付近のＧＰＳ衛星の電波を受信した各信号強度が高い所定数の上位の受信信号について、物体による受信電波の遮蔽前後にわたる受信信号強度の変化に基づいて、当該物体の有無を検出する第１の検出制御を行う、物体検出装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記検出制御部は、物体による受信電波の遮蔽前後にわたる、前記天頂付近のＧＰＳ衛星の捕捉数に基づいて、当該物体の有無を検出する第１の検出制御を行う、物体検出装置。
【請求項５】
請求項２において、
前記検出制御部は、物体による受信電波の遮蔽前後にわたる、前記天頂付近のＧＰＳ衛星からの各受信信号の信号強度を検出して、その総和が所定レベルを超えているか否かに基づいて、当該物体の有無を検出する第１の検出制御を行う、物体検出装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記受信モジュールが受信する電磁波が、携帯電話用または放送用の受信電波を含む無線伝送用の電波であり、
前記検出制御部は、物体による受信電波の遮蔽前後にわたる、前記受信モジュールで受信された時系列の受信信号の信号強度の変化に基づいて、物体の有無を検出する第１の検出制御を行う、物体検出装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記検出制御部は、前記物体による受信電波の遮蔽前後にわたる、前記時系列の受信信号強度の差分および受信信号強度の平均を演算する解析部と、この受信信号強度の差分値および受信信号強度の平均値とそれぞれの所定基準値との比較に基づいて物体の有無を判定する判定部とを有する、物体検出装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記送受信モジュールが送受信する電磁波が極超短波であり、
前記送受信モジュールは、物体の移動方向である第１の方向に向けて送信して物体による反射波を受信し、および第１の方向と逆の第２の方向に向けて送信して物体による反射波を受信する、少なくとも２つの送受信モジュールを有し、
前記検出制御部は、前記送信された送信波が当該物体で反射した受信波を当該どの方向に移動する物体から受信したか否かに基づいて、物体の移動方向を検出する第２の検出制御を行う、物体検出装置。
【請求項９】
請求項１において、さらに、
前記検出制御部から得られた検出結果を外部に通信するための有線または無線の通信ユニットを備えている、物体検出装置。
【請求項１０】
複数のＧＰＳ衛星から発信される電波を受信するＧＰＳ受信モジュールと、物体による受信電波の遮蔽により物体の有無を検出する検出制御部とを備えた物体検出装置であって、
前記ＧＰＳ受信モジュールはシールド体に収納されており、
前記シールド体は、天頂付近のＧＰＳ衛星の電波のみを通過させてＧＰＳ受信モジュールに受信させ、それよりも低い仰角のＧＰＳ衛星の電波が前記シールド体により物理的に遮蔽してＧＰＳ受信モジュールによる受信を阻止する開口部を有し、
前記検出制御部は、物体が前記天頂付近のＧＰＳ衛星の受信電波を遮蔽することにより当該物体の有無を検出する、物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は、日本国で２００９年１０月９日に出願した特願２００９−２３５２１６の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、複数種類の相異なる電磁波を利用して、車両などの物体の有無およびその移動方向を検出する物体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来から、物体の有無を検出する物体検出装置では、一般的な赤外線センサ、超音波センサおよび光電センサなどのほかに、駐車車両のような物体（金属体）の有無を検出するセンサとして、ループコイルを用いた磁界センサ（例えば、特許文献１）などが知られている。【０００４】
また、物体の移動方向を検出するために、例えば上記の赤外線センサ、超音波センサおよび光電センサなどを、移動方向に沿って複数配置して、順次、物体を検出することによってその移動方向を検出することも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０５０１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の装置では、赤外線センサや超音波センサの場合、周辺温度の影響やセンサの汚れなどにより物体の有無を誤検出するおそれがある。また、特許文献１のような磁界センサの場合、センサの埋設工事を伴うので設置のための費用が高コストになる。また、設置場所によっては上記のようなセンサを使用できないという問題もあった。【０００７】
さらに、従来装置で物体の移動方向の判別を行う場合には、移動方向に沿って複数のセンサを配置する必要があり、構成が複雑になるとともに、装置が大型化し、その設置も面倒になる。【０００８】
本発明は、前記の問題点を解決して、簡単な構成で、物体の有無およびその移動方向の検出処理を正確かつ容易に行うことができる物体検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の一構成に係る物体検出装置は、空間を常時伝播している少なくとも１種類の電磁波を受信する受信モジュールと、空間を常時伝播している電磁波であって前記電磁波と相異なる電磁波を送受信する複数の送受信モジュールと、各モジュールからの受信信号をそれぞれ処理して、物体の有無およびその移動方向を検出する検出制御部と、がケース内に収納され、前記検出制御部は、前記受信モジュールからの受信信号に基づいて物体の有無を検出する第１の検出制御を行い、および前記送受信モジュールからの送受信信号に基づいて前記検出された物体の移動方向を検出する第２の検出制御を行うものである。【００１０】
この構成によれば、空間を常時伝播している複数種類の電磁波についての受信モジュールと送受信モジュールを収納した単一の装置で、物体の有無およびその移動方向を検出するので、簡単な構成で、複数種類の相異なる電磁波を利用して物体の有無およびその移動方向の検出処理を正確かつ容易に行うことができる。【００１１】
好ましくは、前記受信モジュールが受信する電磁波が複数のＧＰＳ衛星から発信される電波であり、前記受信モジュールはシールド体に収納されており、前記シールド体は、天頂付近のＧＰＳ衛星の電波のみを通過させて受信モジュールに受信させ、それよりも低い仰角のＧＰＳ衛星の電波が前記シールド体により物理的に遮蔽して受信モジュールによる受信を阻止する開口部を有し、前記検出制御部は、物体が前記天頂付近のＧＰＳ衛星の受信電波を遮蔽することにより当該物体の有無を検出する第１の検出制御を行う。この場合、前記検出制御部は、当該物体の有無を検出する第１の検出制御を、前記天頂付近のＧＰＳ衛星の電波を受信した各信号強度が高い所定数の上位の受信信号について、物体による受信電波の遮蔽前後にわたる受信信号強度の変化に基づいて行ってもよく、物体による受信電波の遮蔽前後にわたる、前記天頂付近のＧＰＳ衛星の捕捉数に基づいて行ってもよく、また、物体による受信電波の遮蔽前後にわたる、前記天頂付近のＧＰＳ衛星からの各受信信号の信号強度を検出して、その総和が所定レベルを超えているか否かに基づいて行ってもよい。したがって、より簡単な構成で、物体の有無の検出処理を正確かつ容易に行うことができる。【００１２】
好ましくは、前記受信モジュールが受信する電磁波が、携帯電話用または放送用の受信電波を含む無線伝送用の電波であり、前記検出制御部は、物体による受信電波の遮蔽前後にわたる、前記受信モジュールで受信された時系列の受信信号の信号強度の変化に基づいて、物体の有無を検出する第１の検出制御を行う。また、好ましくは、前記検出制御部は、前記物体による受信電波の遮蔽前後にわたる、前記時系列の受信信号強度の差分および受信信号強度の平均を演算する解析部と、この受信信号強度の差分値および受信信号強度の平均値とそれぞれの所定基準値との比較に基づいて物体の有無を判定する判定部とを有する。したがって、より簡単な構成で、物体の有無の検出処理を正確かつ容易に行うことができる。【００１３】
好ましくは、前記送受信モジュールが送受信する電磁波が極超短波であり、前記送受信モジュールは、物体の移動方向である第１の方向に向けて送信して物体による反射波を受信し、および第１の方向と逆の第２の方向に向けて送信して物体による反射波を受信する、少なくとも２つの送受信モジュールを有し、前記検出制御部は、前記送信された送信波が当該物体で反射した受信波を当該どの方向に移動する物体から受信したか否かに基づいて、物体の移動方向を検出する第２の検出制御を行う。したがって、より簡単な構成で、物体の移動方向の検出処理を正確かつ容易に行うことができる。【００１４】
好ましくは、前記検出制御部から得られた検出結果を外部に通信するための有線または無線の通信ユニットを備えている。したがって、容易に検出結果を外部に通信することができる。【００１５】
本発明の他の構成に係る物体移動体検出装置は、複数のＧＰＳ衛星から発信される電波を受信するＧＰＳ受信モジュールと、物体による受信電波の遮蔽により物体の有無を検出するものであって、前記ＧＰＳ受信モジュールはシールド体に収納されており、前記シールド体は、天頂付近のＧＰＳ衛星の電波のみを通過させてＧＰＳ受信モジュールに受信させ、それよりも低い仰角のＧＰＳ衛星の電波が前記シールド体により物理的に遮蔽してＧＰＳ受信モジュールによる受信を阻止する開口部を有し、前記検出制御部は、物体が前記天頂付近のＧＰＳ衛星の受信電波を遮蔽することにより当該物体の有無を検出する。【００１６】
この構成によれば、開口部付きシールド体で物理的に低い仰角のＧＰＳ衛星の電波を遮蔽（マスク）することにより、物体が天頂付近のＧＰＳ衛星の電波のみを遮蔽することで当該物体の有無を検出するので、低い仰角のＧＰＳ衛星の電波を物理的にシールドするという簡単な構成により、安定した物体の有無の検出処理を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の物体検出装置は、空間を常時伝播している複数種類の電磁波についての受信モジュールと送受信モジュールを収納した単一の装置で、物体の有無およびその移動方向を検出するので、簡単な構成で、複数種類の相異なる電磁波を利用して物体の有無およびその移動方向の検出処理を正確かつ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付のクレーム（請求の範囲）によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品符号は同一部分を示す。
【図１】本発明の一実施形態に係る物体検出装置を示す概略側面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は図１の物体検出装置の設置状態および送受信モジュールの動作を示す側面図である。
【図３】図１の物体検出装置の構成を示すブロック図である。
【図４】物体の有無を検出するＧＰＳ受信モジュールの設置状態を示す側面図である。
【図５】ＧＰＳ受信モジュールのシールド構造を示す斜視図である。
【図６】ＧＰＳ受信モジュールからの受信信号を検出する検出制御部の動作を示すフローチャートである。
【図７】ＧＰＳ受信モジュールからの受信信号を検出する検出制御部の他例の動作を示すフローチャートである。
【図８】（Ａ）、（Ｃ）はＧＰＳ衛星の捕捉状態、（Ｂ）、（Ｄ）は受信されたＧＰＳ衛星の受信電波信号強度を示す特性図である。
【図９】物体の有無を検出する電波モジュールのシールド構造を示す概略斜視図である。
【図１０】電波モジュールにより時系列で検出された受信信号における各信号強度の一例を示すタイムチャートである。
【図１１】携帯電話用の受信電波を利用したもので、（Ａ）は駐車車両なし、（Ｂ）は駐車車両ありの検出状態を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る物体検出装置１を示す概略側面図である。この物体検出装置１は、例えば駐車場内の車路における交通管制に使用されるものであり、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、一方通行の車路Ｒに設置されて、車両（物体）Ｍの有無およびその移動方向を検出する。この物体検出装置１により、一方通行の正しい移動方向に対して逆走行する車両Ｍを検出すると、正走行の車両Ｍとの衝突事故を防止するため、該車両Ｍの逆走行を阻止するように車路Ｒの途中で図示しないゲートなどが下ろされる。
【００２０】
図３は、本発明の一実施形態に係る物体検出装置１を示す概略構成図である。本装置１は、電源部２、ＧＰＳ／電波受信モジュール３Ａ、３Ｂのうち少なくともどちらか１つ、送受信モジュール４Ａ、４Ｂ、および検出制御部（制御ユニット）５を備えており、制御ユニット５は、解析部６、判定部７、出入力部８を備えている。電源部２は内部電源であるが、外部電源からの配線による電源供給でもよい。出入力部８で制御信号が各モジュールに出力され、各モジュールからデータが入力される。その他に、検出結果を外部に通信するための、ＺｉｇＢｅｅ（家電向けの短距離無線通信規格）９などを用いた無線方式および／またはＧＰＩＢ（General Purpose Interface Bus）１０などを用いた有線（Ｗｉｒｅ）方式の通信ユニットを有する。
【００２１】
図１のように、本装置１は、上記の各部がケースＣ内に収納されて、このケースＣは、車両などの重量物が載っても破損しない程度の堅牢性をもち、扁平な外形を有している。ケースＣの上部は、ＧＰＳ／電波受信モジュール３Ａ、３Ｂによる電波受信が可能で耐衝撃性の高いポリカーボネート樹脂や強化ガラスなどで作製されている。
【００２２】
ＧＰＳ／電波受信モジュール３Ａ、３Ｂは、ＧＰＳ受信モジュール３Ａと電波受信モジュール３Ｂのうち少なくとも１つを含むものであり、車両Ｍの有無を検出するために、少なくとも１つの電磁波を受信する。ＧＰＳ受信モジュール３Ａは、複数のＧＰＳ衛星により地上へ常時発信されている電波を受信するものであり、これらの電波の受信が可能な屋外用に主として設置される。前記電波受信モジュール３Ｂは、空間を常時伝播している無線伝送用の電波を受信するものであり、屋内外で使用可能で主として屋内用に設置される。
【００２３】
複数、例えば２組の送受信モジュール４Ａ、４Ｂは、ＧＰＳ／電波受信モジュール３Ａ、３Ｂで検出した車両Ｍが移動する前後方向の移動方向を検出するために、同様に空間を常時伝播している電磁波であって前記ＧＰＳ／電波受信モジュール３Ａ、３Ｂで受信する電磁波とは相異なる電磁波を使用して送受信する。これらの電磁波は、受信した受信信号の信号レベル（強度）等を測定したり、該測定データを使用等することが一般に可能である電磁波であり、また容易に利用することができるものである。
【００２４】
すなわち、本装置１は、複数種類の相異なる電磁波についてのＧＰＳ／電波受信モジュール３Ａ、３Ｂと送受信モジュール４Ａ、４Ｂとを複合させて、１台に収納したものである。制御ユニット５の解析部６および判定部７は、各モジュールごとにそれぞれの機能に応じた別個の解析および判定を行う。
【００２５】
図４は、本装置１におけるＧＰＳ受信モジュール３Ａの設置状態を示す側面図である。ＧＰＳ受信モジュール３Ａは、ＧＰＳ衛星が発信する電波を受信するアンテナ１１と、アンテナ１１からの受信信号を公知の信号処理技術により検出する受信器１２とを有し、これらが基板Ｋ上に搭載されている。アンテナ１１で受信された受信信号は一定の時間間隔で、つまり時系列で測定され、Ａ／Ｄ変換されて検出制御部（制御ユニット）５（図３）に入力する。前記の信号処理技術は、例えば特開平３−１５６３９５号公報などに開示されている。基板Ｋ上に搭載されたＧＰＳ受信モジュール２は、シールド体１３によりその周囲が覆われている。
【００２６】
図５に示すように、例えばシールドボックスのようなシールド体１３は、鉄製の枠体１４からなるボックス部１５と、ボックス部１５の上面を覆う開口部１６付き蓋部１７とを有しており、収納されたアンテナ１１が天頂付近のＧＰＳ衛星と対向するように蓋部１７のほぼ中央に所定大きさの開口部１６が設けられている。蓋部１７の開口部１６以外のシールド体１３の全面は例えば銅箔テープのようなシールド部材１８で覆われている。
【００２７】
シールド部材１８はＧＰＳ衛星の電波を遮蔽するので、アンテナ１１は、開口部１６からの電波のみを受信し、つまり、図４の天頂付近の仰角ａのＧＰＳ衛星Ｇ１の電波のみを受信し、それ以外の仰角ａよりも低い仰角ｂのＧＰＳ衛星Ｇ２の電波はシールド体１３により物理的に遮蔽される。前記仰角は、例えば４０°以上が好ましいが、電波受信が可能であれば、４０°未満でもよい。
【００２８】
図３の検出制御部（制御ユニット）５の出入力部８は、ＧＰＳ受信モジュール３Ａから受信信号（データ）が入力され、制御信号がＧＰＳ受信モジュール３Ａに出力される。解析部６は、例えば１秒間、天頂付近のＧＰＳ衛星の電波を受信した各受信信号のうち信号強度が所定のレベルを超えて高く、かつその変動が少ない受信信号の信号強度の上位にあるものを所定数ランキングする。判定部７は、今回の時間ｔｉに受信された受信信号について、前記ランキングされた上位レベルの例えば３位までの受信信号強度の平均値を、前回の時間ｔｉ−１に受信された受信信号の当該平均値と比較して、車両Ｍが移動して駐車したときのように、車両Ｍが受信電波を遮蔽した結果その両者の平均値差分が所定の基準値以上大きい場合に「駐車車両有り」と判定し、車両Ｍが受信電波を遮蔽することなく所定の基準値未満に小さい場合には「駐車車両なし」と判定する。
【００２９】
以下、図６のフローチャートを用いて、ＧＰＳ受信モジュール３Ａからの受信信号を検出する検出制御部５の動作について説明する。まず、アンテナ１１からの受信信号は、検出制御部５の入出力部８を介して解析部６で解析処理される（ステップＳ１）。そして、捕捉している天頂付近のＧＰＳ衛星からの受信信号強度が強く、変動の少ないものがランキングされる（ステップＳ２）。次に判定部７では、ランキングされた上位３位の受信信号強度の平均値を前回取得した当該平均値と比較する（ステップＳ３）。この平均値差分が所定の基準値以上の場合には、駐車車両（移動体）Ｍ有りと判定される（ステップＳ４）。平均値差分が所定の基準未満の場合には、駐車車両（移動体）Ｍなしと判定されて（ステップＳ５）、ステップＰ２に戻る。
【００３０】
ＧＰＳ受信モジュール３Ａからの受信信号を検出する検出制御部５の他例の動作について説明する。この他例では、検出制御部５は、車両Ｍによる受信電波の遮蔽前後にわたる、天頂付近のＧＰＳ衛星の捕捉数に基づいて、車両Ｍの有無を検出する。検出制御部５は、解析部６により、出入力部８から入力されたデータから、車両Ｍによる受信電波の遮蔽前後にわたる前記天頂付近のＧＰＳ衛星の捕捉数を解析し、判定部７により、解析された捕捉数に基づいて、車両Ｍによる受信電波の遮蔽前後にわたって天頂付近のＧＰＳ衛星の捕捉数の増減があったか否かおよびその数が所定数以上であるか否かによって、車両Ｍの有無を判定する。
【００３１】
すなわち、図７のフローチャートにおいて、まず、アンテナ１１からの受信信号は、検出制御部５の出入力部８を介して解析部６で解析処理される（ステップＰ１）。そして、捕捉している天頂付近のＧＰＳ衛星の数が０個（Ｎｏ  Ｆｉｘ）か、１〜２個（２Ｄ）か、３個以上（３Ｄ）かが出力される（ステップＰ２）。この出力は逐次、所定タイミングごとに記憶され、次のタイミングのＧＰＳ衛星の捕捉数が記憶されて、判定部７に入力される（ステップＰ３）。次のタイミングの捕捉数が所定数以上の場合には、ＧＰＳ衛星の電波が遮蔽されておらず、判定部７では当該駐車スペース内に駐車車両（移動体）Ｍがないと判定されて（ステップＰ６）、ステップＰ２に戻る。
【００３２】
ステップＰ３で、次のタイミングの捕捉数が所定数未満の場合には（ステップＰ３）、判定部７では捕捉数が減少したか否かが判定される（ステップＰ４）。捕捉数が減少した場合、例えば３個から１〜２個、１〜２個から０個になった場合には、車両ＭによりＧＰＳ衛星の受信電波が遮蔽されており、駐車スペース内に車両が駐車されたと判定されて、駐車車両（移動体）有り信号が出力される（ステップＰ５）。この場合、捕捉数の減少だけでなく、後述する捕捉されたＧＰＳ衛星の受信信号における所定タイミングごとの受信信号強度の変化を検出することで、両者を併せて車両Ｍの有無を判定することができる。ステップＰ４で捕捉数が減少しない場合には駐車車両（移動体）Ｍなしと判定され（ステップＰ６）、ステップＰ２に戻る。
【００３３】
図８（Ａ）は、駐車車両なし時（遮蔽前）におけるＧＰＳ衛星の捕捉状態、図８（Ｂ）はそのときの各衛星の受信信号の信号強度を示す。図８（Ｃ）は駐車車両有り時（遮蔽後）におけるＧＰＳ衛星の捕捉状態、図８（Ｄ）はそのときの各衛星の受信電波信号強度を示す。図８（Ｂ）、（Ｄ）における横軸は受信された衛星を示し、縦軸は各衛星の受信信号の信号強度を示す。図８（Ａ）では２４個以上のＧＰＳ衛星のうちこの例では７個の衛星が捕捉されているが、図８（Ｃ）では捕捉数が０になっている。
【００３４】
ＧＰＳ受信モジュール３Ａからの受信信号を検出する検出制御部５のさらに他例の動作について説明する。この例では、検出制御部５は、車両Ｍによる受信電波の遮蔽前後にわたる、天頂付近のＧＰＳ衛星からの各受信信号の信号強度を検出して、その総和が所定レベルを超えているか否かに基づいて車両Ｍの有無を検出する。
【００３５】
車両Ｍによる電波遮蔽前の図８（Ｂ）では捕捉状態（斜線部）と通信可状態の衛星が混在して表示されているが、電波遮蔽後の図８（Ｄ）では通信可状態の衛星のみが表示される。例えば受信されたＧＰＳ衛星Ｇ７においては、図８（Ｂ）のように捕捉状態のときの受信信号強度は、図８（Ｄ）のように通信可状態のときの受信信号強度よりも大きくなっている。
【００３６】
検出制御部５は、解析部６により、受信されたＧＰＳ衛星からの各受信信号の信号強度を図示しない積分器で演算し、その総和の積分値（面積）が、所定の積分値レベルを超えているとき、判定部７により、各受信信号の信号強度がその全体で見て高いため駐車車両Ｍによる遮蔽がない「駐車車両なし」と判定し、所定の積分値レベル以下のとき「駐車車両有り」と判定して、車両Ｍの有無を検出する。図８（Ｂ）、（Ｄ）からわかるように、図８（Ｂ）の電波遮蔽前における捕捉状態（斜線部）および通信可状態の衛星からの受信信号強度の総和の積分値（面積）は、図８（Ｄ）の電波遮蔽後における通信可状態の衛星からの受信信号強度の総和の積分値（面積）と比較して大きくなっている。
【００３７】
つぎに、図１のＧＰＳ／電波受信モジュールのうち、電波受信モジュール３Ｂは、主として屋内用で、例えば携帯電話用の８００ＭＨｚ帯の受信電波を利用して車両Ｍの有無を検出するパッシブセンサで、図９に示すように、携帯電話／基地局が発信する電波を受信するホイップアンテナや受信専用の内蔵アンテナのようなアンテナ２１と、アンテナ２１からの受信信号を検出する受信器２２とを備えている。例えば、アンテナ（アンテナパターン）２１と受信器（ＩＣチップ）２２とが基板Ｋ上に搭載され、一対のシールド板２３、２３がアンテナ２１の延びる方向と直交する方向に離間した状態で基板Ｋの両側縁に立設されている。このシールド板２３はアンテナ２１による側方からの電波の受信を遮蔽するもので、アンテナ２１の指向性を高めるために設けているが、受信状態が良好な場合などその必要性に応じて、省略してもよい。なお、受信電波は、空間を常時伝播している無線伝送用の電波であれば使用することができ、携帯電話用だけでなく、ＰＨＳ用、テレビ放送用およびラジオ放送用のものなどを使用できる。
【００３８】
図３の検出制御部（制御ユニット）５の出入力部８では、電波受信モジュール３Ｂの受信器２２から受信信号（データ）が入力され、制御信号が電波受信モジュール２へ出力される。解析部６は、出入力部８より入力されたデータから、例えば車両Ｍによる受信電波の遮蔽前後にわたる、時系列の受信信号強度の差分および受信信号強度平均を演算して解析する。判定部７は、この受信信号強度の差分値および受信信号強度の平均値とそれぞれの所定基準値との比較に基づいて車両Ｍの有無を判定する。
【００３９】
すなわち、前記解析部６は、受信信号強度の差分および受信信号強度の平均を演算する演算器および演算結果を記憶するメモリを有し（図示せず）、複数の時系列の受信信号のデータについて、まず、時間ｔｉ−１に受信された受信信号強度のＲｉ−１と、次の時間ｔｉに受信された受信信号強度のＲｉとの変化の差分値Ｒｉ／Ｒｉ−１を演算する。判定部７は、この差分値とその所定基準値とを比較することにより、受信信号強度に急激な変化があったか否かを判定する。
【００４０】
また、解析部６は、複数の受信信号強度の平均を求めるため、例えば５個のデータによる相加（移動）平均（図１０）を演算し、受信信号強度の平均値およびその推移を時系列的に検出する。判定部７は、これら複数の受信信号強度の差分値と、受信信号強度の平均値およびその推移とに基づいて、駐車車両Ｍの有無を判定する。例えば、受信信号強度に急激な変化があっても受信信号強度の平均値が所定基準値以上に高く推移する場合には、前記急激な変化は一時的なものとされて、「駐車車両なし」と判定される。
【００４１】
図１０は、時系列で検出された受信信号における各信号強度の一例を示す。図示αは、受信信号強度の下落（入力信号の下落）の差分値が大きいが、相加（移動）平均による受信信号強度の平均値が所定基準値以上に高く推移しているので、この急激な変化は一時的なものであるから、この差分の変化はキャンセルされ「駐車車両なし」と判定される。図示βは、受信信号強度の下落の差分が大きく、かつ相加（移動）平均による受信信号強度の平均値が所定基準値未満に低く推移するので、「駐車車両有り」と判定される。図示γは、受信信号強度の上昇の差分値が大きく、かつ相加（移動）平均による受信信号強度の平均値が所定基準値以上に高く推移するので、駐車車両の出庫によって再び「駐車車両なし」と判定される。
【００４２】
図１１は、例えば約８８０ＭＨｚの携帯電話用の電波を使用したもので、（Ａ）は駐車車両なし、（Ｂ）は駐車車両ありの受信信号強度のスペクトラムデータを示す。受信信号強度は（Ａ）の方が（Ｂ）よりも高くなっており、駐車車両Ｍの遮蔽による受信電波信号の値と所定基準値との比較に基づいて、駐車車両Ｍの有無を判定することができる。前記基準値は、物体検出装置１が設置された電波受信環境に応じて所定の値に設定される。
【００４３】
図３の２つの送受信モジュール（電波ソナーセンサ）４Ａ、４Ｂは、極超短波の例えば２０ＧＨｚ帯の電波を車路Ｒの前後方向に向けて約１秒間それぞれ送信し、車両Ｍからの反射波を受信する（図２）。解析部６は、ＧＰＳ／電波受信モジュール３Ａ、３Ｂにおける車両有りの検出後、送受信モジュール４Ａ、４Ｂから前記１秒間それぞれ送信された電波の車両Ｍからの反射波を受信することによって、ドップラー効果、送信波と反射波の位相差、振幅などにより、車両Ｍの接近／離脱方向を検出する。判定部７は、物体検出装置１の前後方向のうち予め記憶された一方通行の正しい移動方向と比較して、車両Ｍの移動方向が正走行方向か逆走行方向であるかを判定する。
【００４４】
判定部７で判定された車両の移動方向の判定結果を出力する走行方向ＯＫ・ＮＧ信号は、出入力部８から出力され、Ｉ／Ｆを介してＺｉｇＢｅｅ９などの無線またはＧＰＩＢ（General Purpose Interface Bus）１０などの有線（Ｗｉｒｅ）により、車両の移動を阻止するゲートの管理装置に通信される。車両Ｍが逆走行で走行方向ＮＧ信号が通信されると、ゲートが下ろされて該車両Ｍの逆走行が阻止される。
【００４５】
図２において、（Ａ）で車両Ｍが物体検出装置１に接近した後、（Ｂ）で車両Ｍが装置１にさしかかってその通過中に、ＧＰＳ／電波受信モジュール３Ａ、３Ｂが車両Ｍを検出した直後に、検出制御部５は送受信モジュール４Ａ、４Ｂに電波発信の指示をする。（Ｃ）で車両Ｍが物体検出装置１を通過するタイミングで、送受信モジュール４Ａ、４Ｂからそれぞれ車路Ｒの前後方向（図では左右方向）に車両Ｍに向けて送信波ｔを発信する。（Ｄ）で車両Ｍが物体検出装置１から離脱して行くとき、車両Ｍからの反射波ｒを受信する。この例では、送受信モジュール４Ｂは、車両Ｍからの反射波ｒを例えば送信波ｔとの位相差をもって離脱方向（右方向）からのみ受信する。送受信モジュール４Ａは、離脱する車両Ｍが存在しないので、反射波を受信しない。したがって、車両Ｍは右方向へ移動している、すなわち、一方通行路を逆走していることを検出できる。また、送信波ｔと反射波ｒの位相差がない場合には、車両Ｍは移動しておらず物体検出装置１上の近傍で停止していることを検出できる。
【００４６】
こうして、本発明では、空間を常時伝播している複数種類の相異なる電磁波を利用し、車両Ｍの有無およびその移動方向を検出する構成を複合させることにより、単一の物体検出装置１だけで、容易にその上方を通過する車両Ｍの停止、移動、および移動方向の状態を検出することができる。
【００４７】
なお、この実施形態では、車両の有無および移動方向を検出する物体検出装置１を、駐車場内の一方通行の車路における車両の交通管制に使用しているが、一方通行の道路における車両の逆走行防止として、一般道路や高速道路などに使用してもよい。また、この物体検出装置１を屋内外の駐車場での駐車車両の有無検出に適用し、駐車車両の鎖錠管理などに使用してもよい。さらに、駐車場以外の不法駐車や無断駐車場所での駐車車両の有無検出に適用してもよい。
【００４８】
なお、この実施形態では、物体検出装置１を車両の物体に適用しているが、これに何ら限定されるものではなく、電波を遮蔽し得る大きさの金属体の物体に適用可能である。
【００４９】
なお、この実施形態では、物体検出装置１を車両などの物体の有無およびその移動方向の検出に使用しているが、例えばＧＰＳ衛星からの電波を利用して物体の有無の検出にのみ使用してもよい。
【００５０】
以上のとおり図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、添付の請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
【符号の説明】
【００５１】
１：物体検出装置
２：電源部
３Ａ：ＧＰＳモジュール
３Ｂ：電波モジュール
４Ａ、４Ｂ：送受信モジュール
５：検出制御部（制御ユニット）
６：解析部
７：判定部
８：出入力部
Ｃ：ケース
Ｍ：物体（車両）
Ｒ：車路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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