(57)【要約】【課題】電波センサの向きのずれを容易に測定することができる電波センサ、ずれ測定方法およびずれ測定プログラムを提供する。【解決手段】電波センサは、電波を送信する送信部と、電波を受信する受信部と、前記受信部により受信された電波に基づいて、物体を検知する検知部と、前記検知部の複数の検知結果に基づいて、前記電波センサの検知可能エリアを算出するエリア算出部と、前記電波センサが保持している検知エリアである基準エリアと前記エリア算出部により算出された前記検知可能エリアとのずれを算出するずれ算出部とを備える。【選択図】図６
2019174201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波センサであって、
電波を送信する送信部と、
電波を受信する受信部と、
前記受信部により受信された電波に基づいて、物体を検知する検知部と、
前記検知部の複数の検知結果に基づいて、前記電波センサの検知可能エリアを算出するエリア算出部と、
前記電波センサが保持している検知エリアである基準エリアと前記エリア算出部により算出された前記検知可能エリアとのずれを算出するずれ算出部とを備える、電波センサ。
【請求項２】
前記ずれ算出部は、前記基準エリアと前記検知可能エリアとの角度のずれに基づいて前記電波センサのパン角のずれを算出する、請求項１に記載の電波センサ。
【請求項３】
前記ずれ算出部は、前記電波センサに対する前記基準エリアおよび前記検知可能エリアの距離の差に基づいて前記電波センサのチルト角のずれを算出する、請求項１または請求項２に記載の電波センサ。
【請求項４】
前記ずれ算出部は、前記検知部によって検知された前記検知可能エリアにおける前記物体の進行方向、および前記基準エリアに基づいて、前記基準エリアと前記検知可能エリアとの前記角度のずれを算出する、請求項２に記載の電波センサ。
【請求項５】
前記送信部は、複数のアンテナ素子を含み、
前記電波センサは、さらに、
前記ずれ算出部により算出された前記ずれに基づいて、前記アンテナ素子から放射される電波間の位相差を調整することにより前記ずれを補正する補正部を備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電波センサ。
【請求項６】
電波センサにおけるずれ測定方法であって、
電波を送信するステップと、
電波を受信するステップと、
受信した電波に基づいて、物体を検知するステップと、
複数の検知結果に基づいて、前記電波センサの検知可能エリアを算出するステップと、
前記電波センサが保持している検知エリアである基準エリアと、算出した前記検知可能エリアとのずれを算出するステップとを含む、ずれ測定方法。
【請求項７】
電波センサにおいて用いられるずれ測定プログラムであって、
コンピュータを、
電波を送信する送信部と、
電波を受信する受信部と、
前記受信部により受信された電波に基づいて、物体を検知する検知部と、
前記検知部の複数の検知結果に基づいて、前記電波センサの検知可能エリアを算出するエリア算出部と、
前記電波センサが保持している検知エリアである基準エリアと前記エリア算出部により算出された前記検知可能エリアとのずれを算出するずれ算出部、
として機能させるための、ずれ測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波センサ、ずれ測定方法およびずれ測定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の衝突予防に用いる車載用のレーダが開発されている。たとえば、特開２００６−３０８５４２号公報（特許文献１）には、以下のような電子走査型ミリ波レーダ装置が開示されている。すなわち、電子走査型ミリ波レーダ装置は、デジタル化したビート信号をフーリエ変換し、これに基づいて所定のピッチ角度でビーム信号を生成する。次に、電子走査型ミリ波レーダ装置は、生成したビーム信号から対象物の方位および距離を検出する。そして、電子走査型ミリ波レーダ装置は、検出した対象物の方位および距離に基づいて、フーリエ変換した各受信アンテナに対応するビート信号において略同じ距離に複数の対象物があるか否かを検出し、ビート信号に対し分離処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０８５４２号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】四分一  浩二、外２名、”拡大するミリ波技術の応用”、島田理化技報、２０１１年、第２１号、Ｐ．３７−４８
【非特許文献２】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３】Ｅｕｇｉｎ  Ｈｙｕｎ、外２名、「Ａ  Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｃｈｅｍｅ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ２Ｄ  Ｒａｎｇｅ−Ｄｏｐｐｌｅｒ  ＦＭＣＷ  Ｒａｄａｒ」、Ｓｅｎｓｒｏｓ、２０１６年、第１６巻、Ｐ．１２４
【非特許文献４】菊間  信良著、「アレーアンテナによる適応信号処理」、初版、株式会社科学技術出版、１９９８年１１月、ｐ．１８１，ｐ．１９４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
たとえば、特許文献１に記載の車載用の電波センサでは、当該電波センサを基準とした相対的な角度および距離に基づいて対象物の検知対象エリアが設定される。
【０００６】
また、道路の上方に設けられ、道路を走行する車両等の物体を検知するための電波センサが知られている。このような電波センサは、対象エリアにおける物体を検知することができるように、向きを調整して設置される。
【０００７】
しかしながら、道路もしくは電波センサを支持する支柱の振動、または強風などの影響により、電波センサの向きがずれて、対象エリアにおける物体の不検知または誤検知が生じる可能性がある。
【０００８】
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、電波センサの向きのずれを容易に測定することができる電波センサ、ずれ測定方法およびずれ測定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（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、電波を送信する送信部と、電波を受信する受信部と、前記受信部により受信された電波に基づいて、物体を検知する検知部と、前記検知部の複数の検知結果に基づいて、前記電波センサの検知可能エリアを算出するエリア算出部と、前記電波センサが保持している検知エリアである基準エリアと前記エリア算出部により算出された前記検知可能エリアとのずれを算出するずれ算出部とを備える。
【００１０】
（６）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ずれ測定方法は、電波センサにおけるずれ測定方法であって、電波を送信するステップと、電波を受信するステップと、受信した電波に基づいて、物体を検知するステップと、複数の検知結果に基づいて、前記電波センサの検知可能エリアを算出するステップと、前記電波センサが保持している検知エリアである基準エリアと、算出した前記検知可能エリアとのずれを算出するステップとを含む。
【００１１】
（７）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ずれ測定プログラムは、電波センサにおいて用いられるずれ測定プログラムであって、コンピュータを、電波を送信する送信部と、電波を受信する受信部と、前記受信部により受信された電波に基づいて、物体を検知する検知部と、前記検知部の複数の検知結果に基づいて、前記電波センサの検知可能エリアを算出するエリア算出部と、前記電波センサが保持している検知エリアである基準エリアと前記エリア算出部により算出された前記検知可能エリアとのずれを算出するずれ算出部、として機能させるためのプログラムである。
【００１２】
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、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。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電波センサの向きのずれを容易に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る電波センサの設置例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る電波センサの設置例において電波センサ上方から見た状態を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る電波センサの構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける送信部および差分信号生成部がそれぞれ生成する送信波および差分信号の各波形の一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける信号処理部による検知結果の一例を示す表である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける制御部の詳細な構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるエリア算出部により算出される検知可能エリアの一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるずれ算出部によるパン角のずれの算出方法を説明するための図（例１）である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるずれ算出部によるパン角のずれの算出方法を説明するための図（例２）である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるずれ算出部によるチルト角の算出方法を説明するための、電波センサの設置例において電波センサの側方から見た図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるずれ算出部によるチルト角のずれの算出方法を説明するための、検知可能エリアを示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態に係る電波センサが自己のずれの算出および補正を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１６】
（１）本発明の実施の形態に係る電波センサは、電波を送信する送信部と、電波を受信する受信部と、前記受信部により受信された電波に基づいて、物体を検知する検知部と、前記検知部の複数の検知結果に基づいて、前記電波センサの検知可能エリアを算出するエリア算出部と、前記電波センサが保持している検知エリアである基準エリアと前記エリア算出部により算出された前記検知可能エリアとのずれを算出するずれ算出部とを備える。
【００１７】
このように、物体の複数の検知結果に基づいて基準エリアと検知可能エリアとのずれを算出する構成により、電波センサの向きのずれを人手により測定することなく、算出結果から当該ずれを認識することができる。したがって、電波センサの向きのずれを容易に測定することができる。
【００１８】
（２）好ましくは、前記ずれ算出部は、前記基準エリアと前記検知可能エリアとの角度のずれに基づいて前記電波センサのパン角のずれを算出する。
【００１９】
このように、基準エリアに対する角度のずれを算出する構成により、簡易な演算処理で電波センサのパン角のずれを測定することができる。
【００２０】
（３）好ましくは、前記ずれ算出部は、前記電波センサに対する前記基準エリアおよび前記検知可能エリアの距離の差に基づいて前記電波センサのチルト角のずれを算出する。
【００２１】
このような構成により、たとえば、電波センサから基準エリアの端部までの距離と、電波センサから検知可能エリアの端部までの距離との差を算出する簡易な演算処理で電波センサのチルト角のずれを測定することができる。
【００２２】
（４）より好ましくは、前記ずれ算出部は、前記検知部によって検知された前記検知可能エリアにおける前記物体の進行方向、および前記基準エリアに基づいて、前記基準エリアと前記検知可能エリアとの前記角度のずれを算出する。
【００２３】
このような構成により、たとえば検知可能エリアが複雑な形状を有している場合であっても、当該検知可能エリアにおける物体の進行方向に基づいて、基準エリアと検知可能エリアとの角度のずれを算出することができる。
【００２４】
（５）好ましくは、前記送信部は、複数のアンテナ素子を含み、前記電波センサは、さらに、前記ずれ算出部により算出された前記ずれに基づいて、前記アンテナ素子から放射される電波間の位相差を調整することにより前記ずれを補正する補正部を備える。
【００２５】
このような構成により、人手を介することなく電波センサの向きのずれを補正して、物体の不検知または誤検知を防ぐことができる。
【００２６】
（６）本発明の実施の形態に係るずれ測定方法は、電波センサにおけるずれ測定方法であって、電波を送信するステップと、電波を受信するステップと、受信した電波に基づいて、物体を検知するステップと、複数の検知結果に基づいて、前記電波センサの検知可能エリアを算出するステップと、前記電波センサが保持している検知エリアである基準エリアと、算出した前記検知可能エリアとのずれを算出するステップとを含む。
【００２７】
このように、物体の複数の検知結果に基づいて基準エリアと検知可能エリアとのずれを算出する方法により、電波センサの向きのずれを人手により測定することなく、算出結果から当該ずれを認識することができる。したがって、電波センサの向きのずれを容易に測定することができる。
【００２８】
（７）本発明の実施の形態に係るずれ測定プログラムは、電波センサにおいて用いられるずれ測定プログラムであって、コンピュータを、電波を送信する送信部と、電波を受信する受信部と、前記受信部により受信された電波に基づいて、物体を検知する検知部と、前記検知部の複数の検知結果に基づいて、前記電波センサの検知可能エリアを算出するエリア算出部と、前記電波センサが保持している検知エリアである基準エリアと前記エリア算出部により算出された前記検知可能エリアとのずれを算出するずれ算出部、として機能させるためのプログラムである。
【００２９】
このように、物体の複数の検知結果に基づいて基準エリアと検知可能エリアとのずれを算出する構成により、電波センサの向きのずれを人手により測定することなく、算出結果から当該ずれを認識することができる。したがって、電波センサの向きのずれを容易に測定することができる。
【００３０】
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。
【００３１】
＜構成および基本動作＞
［電波センサの概要］
図１は、本発明の実施の形態に係る電波センサの設置例を示す図である。
【００３２】
図２は、本発明の実施の形態に係る電波センサの設置例において電波センサを上方から見た状態を示す図である。
【００３３】
図１および図２を参照して、電波センサ１０１は、たとえば、ミリ波等の電波を送信するレーダであり、交差点または直線道路の上方に設けられる。この例では、電波センサ１０１は、道路Ｒｄから高さＨｒの位置に設けられ、直線道路である道路Ｒｄの上流側へ電波を送信する。また、道路Ｒｄは、一般道路である。なお、道路Ｒｄは、高速道路等であってもよい。
【００３４】
電波センサ１０１は、送信した電波が、たとえば予め定められた検知エリアである基準エリアＡｓに到達するように、向きが初期設定されている。基準エリアＡｓは、電波センサ１０１の検知エリアの基準となるエリアであり、たとえば、道路Ｒｄの一部を含み、電波センサ１０１に対して道路Ｒｄの上流側に位置する。電波センサ１０１は、基準エリアＡｓを示す基準エリア情報を保持している。
【００３５】
ここで、センサ座標系を以下のように定義する。すなわち、センサ座標系は、たとえば、Ｘ、ＹおよびＺを成分とする直交座標により表され、かつ電波センサ１０１が原点に位置する座標系である。Ｚ軸の方向は、Ｘ軸およびＹ軸に垂直であり、かつ鉛直上方に向いている。
【００３６】
Ｘ軸の方向は、電波センサ１０１が物体の方位を検出した結果において、電波センサ１０１の基準エリアＡｓ側の真正面から真後ろへの方向、すなわち車両１８１の進行方向である。Ｙ軸の方向は、電波センサ１０１が物体の方位を検出した結果において、電波センサ１０１の真後ろから真正面を見て右側への方向である。
【００３７】
センサ座標系は、図２に示すように、測定対象距離Ｒおよび測定対象方位角θを成分とする極座標で表すことも可能である。
【００３８】
測定対象距離Ｒは、センサ座標系における原点から物体までの距離である。測定対象方位角θは、センサ座標系における物体の方位角である。具体的には、測定対象方位角θは、ＸＹ平面を上方から見た平面視における、原点から物体への方向とＸ軸の反対方向とがなす角度であり、上方から見て反時計回りに増加する。
【００３９】
すなわち、物体が、センサ座標系において電波センサ１０１の真後ろから真正面を見て右側に位置する場合、当該物体の測定対象方位角θはマイナスの値となる。また、物体が、センサ座標系において電波センサ１０１の真後ろから真正面を見て左側に位置する場合、当該物体の測定対象方位角θはプラスの値となる。
【００４０】
測定対象速度ｖｍは、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物体の移動速度である。すなわち、測定対象速度ｖｍは、物体の電波センサ１０１に対する相対速度の成分のうち、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成分である。
【００４１】
電波センサ１０１は、送信した電波が到達することのできるエリアである照射エリアＡ１における物体から反射波を受信して、受信した反射波に基づいて物体の測定対象距離Ｒ、測定対象方位角θおよび測定対象速度ｖｍを検出する。
【００４２】
具体的には、図２に示すように、電波センサ１０１は、たとえば、照射エリアＡ１における道路Ｒｄを速度ｖｃで走行する車両１８１から反射波を受信して、受信した反射波に基づいて車両１８１についての測定対象距離Ｒ１、測定対象方位角θ１および測定対象速度ｖｍ１を検出する。
【００４３】
照射エリアＡ１および基準エリアＡｓは、図１および図２に示すように、電波センサ１０１の向きが初期設定の状態では互いに同じエリアであり、電波センサ１０１を設置した後に当該電波センサ１０１の向きがずれた状態では互いに異なるエリアとなる。
【００４４】
なお、基準エリアＡｓは、予め定められたエリアでなくてもよい。電波センサ１０１は、たとえば、自己の設置時に設定された照射エリアＡ１を基準エリアＡｓとして、当該基準エリアＡｓを示す基準エリア情報を保持してもよい。
【００４５】
［電波センサの構成］
（全体構成）
図３は、本発明の実施の形態に係る電波センサの構成を示す図である。
【００４６】
図３を参照して、電波センサ１０１は、送信部１と、受信部２と、差分信号生成部３と、制御部４と、信号処理部（検知部）５と、クロック生成回路６とを備える。
【００４７】
送信部１は、複数の送信アンテナ素子２１と、複数のパワーアンプ２２と、複数の可変位相器２３と、分配器２４と、スイッチ２５と、方向性結合器２６と、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）２７と、電圧発生部２８とを含む。
【００４８】
差分信号生成部３は、ミキサ３３と、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）アンプ３４と、ローパスフィルタ３５と、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）３６とを含む。
【００４９】
電波センサ１０１は、たとえば、非特許文献１（四分一  浩二、外２名、”拡大するミリ波技術の応用”、島田理化技報、２０１１年、第２１号、Ｐ．３７−４８）および非特許文献２（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）に記載された、ＦＭ−ＣＷ方式を用いて物体を検知するレーダである。
【００５０】
（制御部およびクロック生成回路）
制御部４は、たとえば、自己の電波センサ１０１が物体の検知結果を１回出力する検知期間を設定する。検知期間には、たとえばＳｅｑ１〜ＳｅｑＭのＭ個のシーケンスが含まれる。ここで、Ｍは、２以上の整数である。１つのシーケンスにおいて、１つのパターンの電波または１つのサブパターンの電波が送信部１から送信される。
【００５１】
クロック生成回路６は、たとえばクロック信号を生成し、生成したクロック信号ＣＳを制御部４および差分信号生成部３へ出力する。
【００５２】
制御部４は、たとえば、クロック生成回路６から受けるクロック信号ＣＳの立ち上がりエッジの個数をカウントし、当該エッジをＮｓ個カウントするごとにトリガ信号Ｔｒを生成する。そして、制御部４は、生成したトリガ信号Ｔｒを、送信部１および信号処理部５へ出力する。Ｎｓは、２以上の整数であり、固定値であってもよいし、可変であってもよい。
【００５３】
（送信部）
図４は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける送信部および差分信号生成部がそれぞれ生成する送信波および差分信号の各波形の一例を示す図である。なお、図４において、横軸は時間を示し、縦軸は、紙面の上側から順に、送信電波および受信電波の周波数Ｆｔ，Ｆｒ、差分信号の周波数Ｆｂ、ならびに差分信号の振幅Ａｂを示す。また、送信電波の周波数Ｆｔは実線で表され、受信電波の周波数Ｆｒは破線で表されている。図４では、送信電波に対する受信電波の遅延が示されている。
【００５４】
図３および図４を参照して、送信部１は、所定のパターンの電波を繰り返し送信する。具体的には、送信部１は、たとえば、ＦＭ−ＣＷ方式の変調方式を用いて生成した電波を照射エリアＡ１へ繰り返し送信する。より詳細には、送信部１は、たとえば、図４に示すように、周波数Ｆｔが単位時間あたりで所定量増加するパターンＰｔ１の電波を照射エリアＡ１へ繰り返し送信する。
【００５５】
制御部４は、ＦＭ−ＣＷ方式において用いる送信パラメータを送信部１および信号処理部５へたとえば検知期間ごとに出力する。ここで、送信パラメータには、掃引開始周波数Ｆ２、周波数掃引方向、周波数掃引幅Δｆ、１シーケンスの長さである周期Ｔｔ、掃引時間Ｔｓ、および検知期間の長さＰｍが含まれる。
【００５６】
また、制御部４は、トリガ信号Ｔｒを生成してから掃引時間Ｔｓ経過したタイミングにおいて、送信部１から電波が送信されないガード期間の開始タイミングを示すガード信号ＧＳを生成して送信部１へ出力する。
【００５７】
ガード信号ＧＳは、クロック信号ＣＳと同期している。ガード期間は、たとえば各シーケンスの後部に設けられ、ガード信号ＧＳが出力されてから次のシーケンスの開始タイミングを示すトリガ信号Ｔｒが出力されるまで継続する。なお、ガード期間は、各シーケンスの前部に設けられてもよい。
【００５８】
送信部１における電圧発生部２８は、制御部４からトリガ信号Ｔｒを受けて、送信パラメータとして予め制御部４から受けた掃引開始周波数Ｆ２、周波数掃引方向、周波数掃引幅Δｆおよび掃引時間Ｔｓを用いて、制御部４からガード信号ＧＳを受けるまで、大きさが一定の割合で増加する電圧（以下、ＦＭ変調電圧とも称する。）を生成してＶＣＯ２７へ出力する。
【００５９】
ＶＣＯ２７は、電圧発生部２８から受けるＦＭ変調電圧に応じて、周波数掃引幅がΔｆである２４ＧＨｚ帯の送信波ＲＦｔを生成して方向性結合器２６へ出力する。
【００６０】
方向性結合器２６は、ＶＣＯ２７から受ける送信波ＲＦｔをスイッチ２５および差分信号生成部３へ分配する。
【００６１】
スイッチ２５は、方向性結合器２６に接続された第１端と、分配器２４に接続された第２端とを有する。スイッチ２５は、制御部４からトリガ信号Ｔｒを受けて、オン状態へ遷移し、第１端および第２端を電気的に接続する。一方、スイッチ２５は、制御部４からガード信号ＧＳを受けて、オフ状態へ遷移し、第１端および第２端を電気的に絶縁する。これにより、ＶＣＯ２７が出力する送信波ＲＦｔは、ガード期間において分配器２４へ伝送されず、かつガード期間と異なる期間において分配器２４へ伝送される。
【００６２】
分配器２４は、スイッチ２５から送信波ＲＦｔを受けて、受けた送信波ＲＦｔを複数の可変位相器２３へ分配する。
【００６３】
可変位相器２３は、分配器２４から分配された送信波ＲＦｔを受けて、制御部４の制御に従って、受けた送信波ＲＦｔの位相を移相し、移相後の送信波ＲＦｔを対応のパワーアンプ２２へ出力する。
【００６４】
パワーアンプ２２は、可変位相器２３から受ける送信波ＲＦｔを増幅し、増幅後の送信波ＲＦｔを送信アンテナ素子２１経由で照射エリアＡ１へ送信する。
【００６５】
（受信部および差分信号生成部）
受信部２は、照射エリアＡ１からの電波を受信する。より詳細には、受信部２は、たとえば水平方向に並んだＱ個のアンテナ素子を含むアレイアンテナを有し、各アンテナ素子において受信した電波に相当する受信波ＲＦｒを差分信号生成部３へ出力する。Ｑは、２以上の整数である。
【００６６】
差分信号生成部３は、送信部１によって送信される電波の周波数成分と受信部２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差分信号Ｂａ１を生成する。
【００６７】
より詳細には、差分信号生成部３におけるミキサ３３は、送信部１から受ける送信波ＲＦｔと受信部２から受ける受信波ＲＦｒとの差の周波数成分を有するアナログの差分信号Ｂａ１を生成する。
【００６８】
差分信号Ｂａ１の周波数Ｆｂおよび振幅Ａｂの時間変化は、図４に示される。ミキサ３３は、生成した差分信号Ｂａ１をＩＦアンプ３４へ出力する。
【００６９】
ＩＦアンプ３４は、ミキサ３３から受ける差分信号Ｂａ１を増幅し、ローパスフィルタ３５へ出力する。
【００７０】
ローパスフィルタ３５は、ＩＦアンプ３４において増幅された差分信号Ｂａ１の周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させる。
【００７１】
Ａ／Ｄコンバータ３６は、たとえばクロック信号ＣＳの周期Ｔｃで差分信号Ｂａ１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３６は、クロック生成回路６から受けるクロック信号ＣＳの立ち上がりエッジのタイミングに従って、ローパスフィルタ３５を通過した差分信号Ｂａ１をサンプリング周期Ｔｃごとにｑビット（ｑは２以上の整数）のデジタルの差分信号Ｂｄ１に変換する。
【００７２】
図４では、シーケンスＳｅｑ１，Ｓｅｑ２における各サンプリングタイミングが白丸で示されている。各シーケンスにおけるサンプリングタイミングには、たとえばサンプリング順を示す１〜１２のサンプリング番号が割り当てられている。Ａ／Ｄコンバータ３６は、変換後の差分信号Ｂｄ１を信号処理部５へ出力する。
【００７３】
（信号処理部）
信号処理部５は、たとえば、受信部２によって受信された電波に基づいて、照射エリアＡ１における物体を検知する。詳細には、信号処理部５は、たとえば、受信部２によって受信された電波に基づいて、測定対象方位角θ、測定対象距離Ｒおよび測定対象速度ｖｍを検出する。
【００７４】
より詳細には、信号処理部５は、制御部４からトリガ信号Ｔｒを受けて、掃引時間Ｔｓの間、差分信号生成部３から受ける各差分信号を所定のサンプリング周期ごとにサンプリングすることで、アンテナ素子ごとの差分信号の時間スペクトルを生成する。
【００７５】
この結果、信号処理部５には、掃引時間Ｔｓの満了時において、Ｑ個のアンテナ素子にそれぞれ対応するＱセットの時間スペクトルが蓄積される。
【００７６】
信号処理部５は、制御部４から新たなトリガ信号Ｔｒを受けるごとにＱセットの時間スペクトルを蓄積する。
【００７７】
この結果、信号処理部５には、検知期間の満了時において、Ｑセットの時間スペクトルがＭセット蓄積される。
【００７８】
以下、ｍ番目の掃引時間Ｔｓにおいて、ｑ番目のアンテナ素子によって受信された受信信号に基づく差分信号の時間スペクトルを、時間スペクトルＴＳ（ｍ，ｑ）と定義する。ここで、ｍは、１からＭまでの整数である。ｑは、１からＱまでの整数である。
【００７９】
信号処理部５は、たとえば、時間スペクトルＴＳ（１，１）をＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理することにより、周波数スペクトルＦＳ（１，１）を生成する。
【００８０】
周波数スペクトルＦＳ（１，１）の縦軸および横軸は、それぞれ振幅および周波数である。また、横軸は、たとえば、非特許文献３（Ｅｕｇｉｎ  Ｈｙｕｎ、外２名、「Ａ  Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｃｈｅｍｅ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ２Ｄ  Ｒａｎｇｅ−Ｄｏｐｐｌｅｒ  ＦＭＣＷ  Ｒａｄａｒ」、Ｓｅｎｓｒｏｓ、２０１６年、第１６巻、Ｐ．１２４）に記載の方法に従って、測定対象距離Ｒに換算することが可能である。
【００８１】
信号処理部５は、たとえば、照射エリアＡ１において物体が存在しない場合において検出された周波数スペクトルであるダークスペクトルを有している。より詳細には、信号処理部５は、たとえば、目標距離Ｄｃとダークスペクトルとの対応関係を示すダーク情報を保持する。
【００８２】
信号処理部５は、目標情報を制御部４から受けて、受けた目標情報の示す目標距離Ｄｃに対応するダークスペクトルをダーク情報から取得し、周波数スペクトルＦＳ（１，１）から、取得したダークスペクトルを差し引くことにより、処理済周波数スペクトルＦＳ（１，１）を生成する。
【００８３】
信号処理部５は、生成した処理済周波数スペクトルＦＳ（１，１）において、所定のしきい値以上の振幅を有するピークを検出するピーク検出処理を行う。そして、信号処理部５は、検出したピークごとに、測定対象距離Ｒ、測定対象方位角θおよび測定対象速度ｖｍを算出する。より詳細には、信号処理部５は、検出したピークの周波数を換算することにより測定対象距離Ｒを算出する。
【００８４】
また、信号処理部５は、たとえば、非特許文献４（菊間  信良著、「アレーアンテナによる適応信号処理」、初版、株式会社科学技術出版、１９９８年１１月、ｐ．１８１，ｐ．１９４）に記載のＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ  ＳＩｇｎａｌ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法、Ｃａｐｏｎ法またはビームフォーミング法に従って、時間スペクトルＴＳ（１，１）〜（１，Ｑ）に基づいて、検出したピークに対応する測定対象方位角θを算出する。
【００８５】
また、信号処理部５は、たとえば、非特許文献３に記載の方法に従って、時間スペクトルＴＳ（１，１）〜（Ｍ，１）に基づいて、検出したピークに対応する測定対象速度ｖｍを算出する。
【００８６】
信号処理部５は、検出したピークごとに測定対象距離Ｒ、測定対象方位角θおよび測定対象速度ｖｍを示す検知結果情報を制御部４へ出力する。
【００８７】
図５は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける信号処理部による検知結果の一例を示す表である。
【００８８】
図５を参照して、信号処理部５は、ある検知期間において物体１、２、３、・・・を検知した場合、物体１、２、３、・・・の各々の測定対象距離Ｒ、測定対象方位角θおよび測定対象速度ｖｍを示す検知結果情報を制御部４へ出力する。
【００８９】
なお、信号処理部５は、生成した周波数スペクトルに基づいてＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）を算出する構成であってもよい。たとえば、信号処理部５は、検知した物体ごとにＳ／Ｎ比を算出し、各物体の測定対象距離Ｒ、測定対象方位角θ、測定対象速度ｖｍおよびＳ／Ｎ比を示す検知結果情報を制御部４へ出力する。
【００９０】
［制御部の詳細な構成］
図６は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける制御部の詳細な構成を示す図である。
【００９１】
図６を参照して、制御部４は、取得部５１と、エリア算出部５２と、ずれ算出部５３と、ずれ補正部５４と、通知部５５と、記憶部５６とを含む。
【００９２】
（検知可能エリアの算出）
取得部５１は、信号処理部５から出力された検知結果情報を受けて、当該検知結果情報を記憶部５６に保存する。
【００９３】
エリア算出部５２は、記憶部５６に保存されている複数の検知結果情報に基づいて、電波センサ１０１の検知可能エリアＡｐを算出する。検知可能エリアＡｐは、たとえば、照射エリアＡ１における道路Ｒｄの領域である。
【００９４】
図７は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるエリア算出部により算出される検知可能エリアの一例を示す図である。
【００９５】
図７を参照して、エリア算出部５２は、信号処理部５により検知された１または複数の各物体の位置を示す点Ｐをセンサ座標系上にプロットする。より詳細には、エリア算出部５２は、たとえば、複数の検知期間を含む所定時間が経過するたびに、当該所定時間において検知された複数の物体の位置をそれぞれ示す複数の点Ｐをプロットする。なお、エリア算出部５２は、所定時間において同一の物体が複数回検知された場合、当該物体の位置を示す複数の点Ｐをプロットする。
【００９６】
そして、エリア算出部５２は、各点Ｐで規定される領域を検知可能エリアＡｐとして算出し、算出した検知可能エリアＡｐを示す検知可能エリア情報をずれ算出部５３へ出力する。
【００９７】
たとえば、エリア算出部５２は、単位面積当たりの点Ｐの数または密度が所定の閾値以上のエリアを検知可能エリアＡｐとして算出する。図７に示す例では、電波センサ１０１からの距離が０ｍ〜３００ｍのエリアに検知可能エリアＡｐが含まれている。
【００９８】
なお、エリア算出部５２は、プロットした点Ｐが収まる最小のエリアを検知可能エリアＡｐとして算出してもよい。  
【００９９】
また、エリア算出部５２は、記憶部５６に保存された複数の検知結果情報に基づいて、たとえば検知された物体の数を車線ごとにカウントし、カウント数が所定値以上となった車線における各物体の位置を示す点Ｐをプロットし、各点Ｐで規定される領域を検知可能エリアＡｐとして算出してもよい。この場合、エリア算出部５２は、たとえば、検知可能エリアＡｐを算出した後、カウント数をゼロにリセットして、新たに検知された物体の数をカウントする。
【０１００】
また、エリア算出部５２は、記憶部５６に保存されている検知結果情報が各物体に対応するＳ／Ｎ比を示す場合、たとえば、検知された複数の物体のうち、対応するＳ／Ｎ比が所定のしきい値以上である１または複数の各物体の位置を示す点Ｐをセンサ座標系上にプロットすることにより、検知可能エリアＡｐを算出してもよい。
【０１０１】
また、エリア算出部５２は、検知された各物体の走行軌跡Ｐａに基づいて検知可能エリアＡｐを算出してもよい。より詳細には、エリア算出部５２は、たとえば、記憶部５６に保存されている複数の検知結果情報に基づいて、検知された物体ごとに、測定対象距離Ｒ、測定対象方位角θおよび測定対象速度ｖｍの組を複数取得し、取得した複数の組に基づいて走行軌跡Ｐａを算出する。
【０１０２】
そして、エリア算出部５２は、算出した各物体の走行軌跡Ｐａの延びる方向を確認することにより、たとえば、照射エリアＡ１のうち、自己の電波センサ１０１から離れる方向へ走行する物体が存在する領域を除いた領域を検知可能エリアＡｐとして算出する。
【０１０３】
（ずれの算出）
（ａ）パン角の算出
再び図６を参照して、記憶部５６には、基準エリアＡｓを示す基準エリア情報が保存されている。
【０１０４】
ずれ算出部５３は、記憶部５６に保存されている基準エリア情報、およびエリア算出部５２から受けた検知可能エリア情報に基づいて、基準エリアＡｓと検知可能エリアＡｐとの角度のずれを算出する。そして、ずれ算出部５３は、算出した角度のずれに基づいて、電波センサ１０１のパン角のずれを算出し、算出したパン角のずれを示すパン角情報をずれ補正部５４へ出力する。なお、ずれ算出部５３は、算出した角度のずれを電波センサ１０１のパン角のずれとして算出してもよいし、算出した角度のずれと異なる値を電波センサ１０１のパン角のずれとして算出してもよい。
【０１０５】
図８は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるずれ算出部によるパン角のずれの算出方法を説明するための図（例１）である。
【０１０６】
図８を参照して、ここでは、図８の上側に示すように、照射エリアＡ１が基準エリアＡｓに対して右斜め方向に傾いているとする。この場合、照射エリアＡ１に含まれ、かつ検知対象の物体が検知されたエリアである検知可能エリアＡｐは、図８においてハッチングが付されたエリアとなる。
【０１０７】
検知可能エリアＡｐと、照射エリアＡ１における検知可能エリアＡｐ以外のエリアとの境界線ＢＬ１は、図８の下側に示すように、基準エリアＡｓの縦方向に延びる境界線、すなわちＸ軸に沿って延びる境界線ＢＬ２に対して左斜め方向に傾く。
【０１０８】
ずれ算出部５３は、たとえば、基準エリアＡｓと検知可能エリアＡｐとの角度のずれ、すなわち境界線ＢＬ１と境界線ＢＬ２とのなす角度αを算出することにより、電波センサ１０１のパン角のずれである角度αを算出する。
【０１０９】
図９は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるずれ算出部によるパン角のずれの算出方法を説明するための図（例２）である。
【０１１０】
図９を参照して、ここでは、図９の上側に示すように、照射エリアＡ１が基準エリアＡｓに対して左斜め方向に傾いているとする。この場合、照射エリアＡ１に含まれ、かつ検知対象の物体が検知されたエリアである検知可能エリアＡｐは、図９においてハッチングが付されたエリアとなる。
【０１１１】
検知可能エリアＡｐと、照射エリアＡ１における検知可能エリアＡｐ以外のエリアとの境界線ＢＬ１は、図９の下側に示すように、基準エリアＡｓの縦方向に延びる境界線、すなわちＸ軸に沿って延びる境界線ＢＬ２に対して右斜め方向に傾く。
【０１１２】
ずれ算出部５３は、たとえば、基準エリアＡｓと検知可能エリアＡｐとの角度のずれ、すなわち境界線ＢＬ１と境界線ＢＬ２とのなす角度βを算出することにより、電波センサ１０１のパン角のずれである角度βを算出する。
【０１１３】
ずれ算出部５３により算出される角度は、照射エリアＡ１が基準エリアＡｓに対して右斜め方向に傾いている場合にはプラスの値となり、照射エリアＡ１が基準エリアＡｓに対して左斜め方向に傾いている場合にはマイナスの値となる。
【０１１４】
なお、ずれ算出部５３は、検知可能エリアＡｐにおける物体の進行方向および基準エリアＡｓに基づいて、電波センサ１０１のパン角のずれを算出してもよい。
【０１１５】
たとえば、ずれ算出部５３は、記憶部５６に保存されている複数の検知結果に基づいて、ある物体の測定対象距離Ｒ、測定対象方位角θおよび測定対象速度ｖｍの組を複数取得し、取得した複数の組に基づいて、図８または図９に示す当該物体の走行軌跡Ｐａを算出する。
【０１１６】
また、ずれ算出部５３は、たとえば、算出した物体の走行軌跡Ｐａの延びる方向である当該物体の進行方向と、基準エリアＡｓの縦方向に延びる境界線ＢＬ２に対して平行な直線ＢＬ３とのなす角度αまたは角度βを算出する。そして、ずれ算出部５３は、算出した角度αまたは角度βに基づいて電波センサ１０１のパン角のずれを算出する。
【０１１７】
（ｂ）チルト角の算出
また、ずれ算出部５３は、電波センサ１０１に対する基準エリアＡｓおよび検知可能エリアＡｐの距離の差Ｌを算出し、算出した差Ｌに基づいて電波センサ１０１のチルト角のずれを算出する。そして、ずれ算出部５３は、算出したチルト角のずれを示すチルト角情報をずれ補正部５４へ出力する。
【０１１８】
図１０は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるずれ算出部によるチルト角の算出方法を説明するための、電波センサの設置例において電波センサの側方から見た図である。
【０１１９】
図１１は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるずれ算出部によるチルト角のずれの算出方法を説明するための、検知可能エリアを示す図である。
【０１２０】
図１０および図１１を参照して、ここでは、電波センサ１０１が、設置時と比較して下向きにずれているとする。この場合、照射エリアＡ１は、基準エリアＡｓに対して、電波センサ１０１へ近い側にずれている。
【０１２１】
基準エリアＡｓの電波センサ１０１から離れた側の第１端部Ｓｅ１と電波センサ１０１との距離をＤｆとし、基準エリアＡｓの電波センサ１０１側の第２端部Ｓｅ２と電波センサ１０１との距離をＤｎとする。また、第１端部Ｓｅ１および第２端部Ｓｅ２の中間位置Ｐｃと電波センサ１０１との距離、すなわち上述の目標距離Ｄｃは、Ｄｃ＝（Ｄｆ＋Ｄｎ）／２となる。
【０１２２】
また、電波センサ１０１の向きが初期設定された状態における、電波センサ１０１から中間位置ＰｃへのベクトルとＸＹ平面とのなす角度を仰角φとする。
【０１２３】
ずれ算出部５３は、エリア算出部５２から受けた検知可能エリア情報に基づいて、検知可能エリアＡｐの電波センサ１０１から離れた側の端部と電波センサ１０１との距離Ｄｐを取得する。また、ずれ算出部５３は、取得した距離Ｄｐと距離Ｄｆとの差である距離Ｌを算出する。
【０１２４】
また、ずれ算出部５３は、算出した距離Ｌに基づいて、中間位置Ｐｃから電波センサ１０１側へ距離Ｌだけ近づいた点Ｐｘの位置を特定する。
【０１２５】
そして、ずれ算出部５３は、既知の値である電波センサ１０１の道路Ｒｄからの高さＨｒ、仰角φ、および距離Ｄｃ、ならびに算出した距離Ｌに基づいて、電波センサ１０１のチルト角のずれとして、電波センサ１０１から中間位置Ｐｃへのベクトルと、電波センサ１０１から点Ｐｘへのベクトルとのなす角度γを算出する。
【０１２６】
なお、電波センサ１０１における制御部４は、電波センサ１０１の重力加速度を検知する図示しない加速度センサをさらに含む構成であってもよい。この場合、ずれ算出部５３は、加速度センサによる検知結果に基づいて、電波センサ１０１のチルト角のずれを算出してもよい。
【０１２７】
このような構成では、電波センサ１０１のパン角およびチルト角の両方がずれている場合であっても、加速度センサによる検知結果に基づいて、電波センサ１０１のチルト角のずれを補正することが可能である。このため、チルト角が補正された後の電波センサ１０１における信号処理部５による検知結果に基づいて、電波センサ１０１のパン角のずれを補正することができる。
【０１２８】
（ずれの補正および異常の通知）
再び図６を参照して、ずれ補正部５４は、ずれ算出部５３からパン角情報およびチルト角情報を受けて、当該パン角情報および当該チルト角情報に基づいて電波センサ１０１のパン角のずれおよびチルト角のずれをそれぞれ補正する。
【０１２９】
より詳細には、ずれ補正部５４は、たとえば、所定値Ｔｈ１より大きいパン角のずれを示すパン角情報を受けた場合、電波センサ１０１の左右方向のずれを補正する。また、ずれ補正部５４は、たとえば、所定値Ｔｈ２より大きいチルト角のずれを示すチルト角情報を受けた場合、電波センサ１０１の上下方向のずれを補正する。
【０１３０】
なお、ずれ補正部５４は、電波センサ１０１の異常を示す異常情報の送信指示を通知部５５へ出力してもよい。
【０１３１】
より詳細には、ずれ補正部５４は、所定値Ｔｈ１より大きいパン角のずれを示すパン角情報、または所定値Ｔｈ２より大きいチルト角のずれを示すチルト角情報を受けた回数をカウントし、カウント値を記憶部５６において保持する。
【０１３２】
また、ずれ補正部５４は、記憶部５６におけるカウント値Ｎを確認し、カウント値Ｎが所定値Ｎｔより大きい場合、異常情報の送信指示を通知部５５へ出力する。
【０１３３】
通知部５５は、ずれ補正部５４から異常情報の送信指示を受けて、異常情報を中継装置１６１経由で外部サーバ１２１へ送信する。
【０１３４】
なお、通知部５５は、異常情報とともに、記憶部５６に保存されている複数の検知結果情報を中継装置１６１経由で外部サーバ１２１へ送信してもよい。
【０１３５】
（ずれの補正の具体例）
（ａ）例１
たとえば、ずれ補正部５４は、電波センサ１０１の左右方向の向きを変更可能なギア等を回転させるための制御情報を、図示しない駆動部へ送信する。これにより、ずれ補正部５４は、電波センサ１０１の左右方向のずれを機械的に補正する。
【０１３６】
また、たとえば、ずれ補正部５４は、電波センサ１０１の上下方向における向きを変更可能なギア等を回転させるための制御情報を、図示しない駆動部へ送信する。これにより、ずれ補正部５４は、電波センサ１０１の上下方向のずれを機械的に補正する。
【０１３７】
（ｂ）例２
ずれ補正部５４は、たとえば、図３に示す送信部１における複数の送信アンテナ素子２１が水平方向に沿って配列されている場合、複数の送信アンテナ素子２１からそれぞれ放射される電波間の位相差を調整することにより、電波センサ１０１の左右方向のずれを補正してもよい。
【０１３８】
より詳細には、ずれ補正部５４は、たとえば、パン角情報の示すパン角のずれに基づいて、送信部１における複数の可変位相器２３にそれぞれ与えるべき複数の移相量を算出する。そして、ずれ補正部５４は、算出した複数の移相量をそれぞれ示す複数の移相情報の各々を対応の可変位相器２３へ出力する。
【０１３９】
各可変位相器２３は、制御部４から移相情報を受けて、分配器２４から受ける電波の位相を、移相情報の示す移相量だけ移相し、移相後の電波を対応のパワーアンプ２２へ出力する。これにより、複数の送信アンテナ素子２１からそれぞれ放射される電波間の位相差が調整され、照射エリアＡ１が補正される。
【０１４０】
なお、ずれ補正部５４は、送信部１における複数の送信アンテナ素子２１が鉛直方向に沿って配列されている場合、同様の方法により、複数の送信アンテナ素子２１からそれぞれ放射される電波間の位相差を調整して電波センサ１０１の上下方向のずれを補正してもよい。
【０１４１】
（ｃ）例３
ずれ補正部５４は、パン角情報およびチルト角情報に基づいて、信号処理部５による検知結果を補正する構成であってもよい。
【０１４２】
たとえば、パン角情報が、電波センサ１０１が右方向へ角度αだけずれていることを示すとする。この場合、ずれ補正部５４は、たとえば、記憶部５６に保存されている検知結果に含まれる各物体の測定対象方位角θを、角度αだけ差し引いた値に変更して上書きする。
【０１４３】
なお、本発明の実施の形態に係る電波センサ１０１では、ずれ算出部５３は、電波センサ１０１のパン角のずれおよびチルト角のずれの両方を算出するが、このような構成に限定されず、パン角のずれおよびチルト角のずれのいずれか一方を算出する構成であってもよい。
【０１４４】
＜動作の流れ＞
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それぞれ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。
【０１４５】
図１２は、本発明の実施の形態に係る電波センサが自己のずれの算出および補正を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１４６】
図１２を参照して、まず、送信部１は、照射エリアＡ１へ電波を送信する（ステップＳ１１）。
【０１４７】
次に、受信部２は、照射エリアＡ１からの電波を受信し、受信した電波に相当する受信信号を差分信号生成部３へ出力する（ステップＳ１２）。
【０１４８】
次に、差分信号生成部３は、送信部１によって送信される電波の周波数成分と受信部２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差分信号を生成し、生成した差分信号を信号処理部５へ出力する（ステップＳ１３）。
【０１４９】
次に、信号処理部５は、差分信号生成部３から受けた各差分信号に基づいて時間スペクトルを生成し、生成した時間スペクトルをＦＦＴ処理することにより周波数スペクトルを生成する。そして、信号処理部５は、生成した周波数スペクトルに基づいて、照射エリアＡ１における物体の測定対象距離Ｒ、測定対象方位角θおよび測定対象速度ｖｍを検出する検知処理を行う（ステップＳ１４）。
【０１５０】
次に、信号処理部５は、検知結果を示す検知結果情報を記憶部５６に保存する（ステップＳ１５）。
【０１５１】
次に、エリア算出部５２は、たとえば、検知可能エリアＡｐを前回算出したタイミングから所定時間が経過したか否かを確認する（ステップＳ１６）。
【０１５２】
そして、エリア算出部５２は、上記タイミングから所定時間が経過していない場合（ステップＳ１６において「ＮＯ」）、検知可能エリアＡｐの算出を行わず、所定時間が経過するまでの間、電波センサ１０１においてステップＳ１１〜ステップＳ１５の動作が繰り返し行われる。
【０１５３】
一方、エリア算出部５２は、上記タイミングから所定時間が経過した場合（ステップＳ１６において「ＹＥＳ」）、記憶部５６に保存されている複数の検知結果情報に基づいて、センサ座標系に複数の点Ｐをプロットして、検知可能エリアＡｐを算出する。そして、エリア算出部５２は、算出した検知可能エリアＡｐを示す検知可能エリア情報をずれ算出部５３へ出力する（ステップＳ１７）。
【０１５４】
次に、ずれ算出部５３は、エリア算出部５２から受けた検知可能エリア情報、および記憶部５６に保存されている基準エリア情報に基づいて、電波センサ１０１のパン角のずれ、および電波センサ１０１のチルト角のずれを算出する。そして、ずれ算出部５３は、算出したパン角のずれを示すパン角情報、および算出したチルト角のずれを示すチルト角情報をずれ補正部５４へ出力する（ステップＳ１８）。
【０１５５】
次に、ずれ補正部５４は、ずれ算出部５３から受けたパン角情報の示すパン角のずれが所定値Ｔｈ１より大きいか否かを確認する。また、ずれ補正部５４は、ずれ算出部５３から受けたチルト角情報の示すチルト角のずれが所定値Ｔｈ２より大きいか否かを確認する（ステップＳ１９）。
【０１５６】
次に、ずれ補正部５４は、パン角のずれが所定値Ｔｈ１以下であり、かつチルト角のずれが所定値Ｔｈ２以下である場合（ステップＳ１９において「ＹＥＳ」）、電波センサ１０１のずれの補正を行わずに待機する。そして、ステップＳ１１以降の動作が再び行われる。
【０１５７】
一方、ずれ補正部５４は、パン角のずれが所定値Ｔｈ１より大きい場合、チルト角のずれが所定値Ｔｈ２より大きい場合、またはパン角のずれが所定値Ｔｈ１より大きく、かつチルト角のずれが所定値Ｔｈ２より大きい場合（ステップＳ１９において「ＮＯ」）、カウント値Ｎをインクリメントする（ステップＳ２０）。
【０１５８】
次に、ずれ補正部５４は、カウント値Ｎが所定値Ｎｔより大きいか否かを確認する（ステップＳ２１）。
【０１５９】
ずれ補正部５４は、カウント値Ｎが所定値Ｎｔより大きい場合（ステップＳ２１において「ＹＥＳ」）、電波センサ１０１の異常を示す異常情報の送信指示を通知部５５へ出力する。そして、通知部５５は、ずれ補正部５４から出力された異常情報の送信指示を受けて、異常情報を中継装置１６１経由で外部サーバ１２１へ送信することにより、電波センサ１０１の異常を通知する（ステップＳ２２）。
【０１６０】
一方、ずれ補正部５４は、カウント値Ｎが所定値Ｎｔ以下である場合（ステップＳ２１において「ＮＯ」）、異常情報の送信を行わず、パン角情報およびチルト角情報に基づいて、電波センサ１０１のずれを補正する。
【０１６１】
たとえば、ずれ補正部５４は、複数の送信アンテナ素子２１が水平方向に沿って配列されており、パン角のずれが所定値Ｔｈ１より大きい場合、これら複数の送信アンテナ素子２１からそれぞれ放射される電波間の位相差を調整することにより、電波センサ１０１の左右方向のずれを補正する。
【０１６２】
また、ずれ補正部５４は、たとえば、複数の送信アンテナ素子２１が鉛直方向に沿って配列されており、チルト角のずれが所定値Ｔｈ２より大きい場合、これら複数の送信アンテナ素子２１からそれぞれ放射される電波間の位相差を調整することにより、電波センサ１０１の上下方向のずれを補正する。
【０１６３】
また、ずれ補正部５４は、たとえば、複数の送信アンテナ素子２１が水平方向および鉛直方向の両方向に沿って配列されており、パン角のずれが所定値Ｔｈ１より大きく、かつチルト角のずれが所定値Ｔｈ２より大きいとする。この場合、これら複数の送信アンテナ素子２１からそれぞれ放射される電波間の位相差を調整することにより、電波センサ１０１の左右方向および上下方向の両方向のずれを補正する（ステップＳ２３）。
【０１６４】
ところで、たとえば、特許文献１に記載の車載用の電波センサでは、当該電波センサを基準とした相対的な角度および距離に基づいて対象物の検知対象エリアが設定される。
【０１６５】
また、道路の上方に設けられ、道路を走行する車両等の物体を検知するための電波センサが知られている。このような電波センサは、対象エリアにおける物体を検知することができるように、向きを調整して設置される。
【０１６６】
しかしながら、道路もしくは電波センサを支持する支柱の振動、または強風などの影響により、電波センサの向きがずれて、対象エリアにおける物体の不検知または誤検知が生じる可能性がある。
【０１６７】
これに対して、本発明の実施の形態に係る電波センサ１０１では、送信部１が、電波を送信する。受信部２が、電波を受信する。信号処理部５が、受信部２により受信された電波に基づいて、物体を検知する。エリア算出部５２が、信号処理部５の複数の検知結果に基づいて、電波センサ１０１の検知可能エリアＡｐを算出する。そして、ずれ算出部５３が、電波センサ１０１が保持している検知エリアである基準エリアＡｓとエリア算出部５２により算出された検知可能エリアＡｐとのずれを算出する。
【０１６８】
このように、物体の複数の検知結果に基づいて基準エリアＡｓと検知可能エリアＡｐとのずれを算出する構成により、電波センサ１０１の向きのずれを人手により測定することなく、算出結果から当該ずれを認識することができる。
【０１６９】
したがって、本発明の実施の形態に係る電波センサ１０１では、電波センサ１０１の向きのずれを容易に測定することができる。
【０１７０】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサ１０１では、ずれ算出部５３は、基準エリアＡｓと検知可能エリアＡｐとの角度のずれに基づいて電波センサ１０１のパン角のずれを算出する。
【０１７１】
このように、基準エリアＡｓに対する角度のずれを算出する構成により、簡易な演算処理で電波センサ１０１のパン角のずれを測定することができる。
【０１７２】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサ１０１では、ずれ算出部５３は、電波センサ１０１に対する基準エリアＡｓおよび検知可能エリアＡｐの距離の差Ｌに基づいて電波センサ１０１のチルト角を算出する。
【０１７３】
このような構成により、たとえば、電波センサ１０１から基準エリアＡｓの端部までの距離Ｄｆと、電波センサ１０１から検知可能エリアＡｐの端部までの距離Ｄｐとの差Ｌを算出する簡易な演算処理で電波センサ１０１のチルト角のずれを測定することができる。
【０１７４】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサ１０１では、ずれ算出部５３は、信号処理部５によって検知された検知可能エリアＡｐにおける物体の進行方向、および基準エリアＡｓに基づいて、基準エリアＡｓと検知可能エリアＡｐとの角度のずれを算出する。
【０１７５】
このような構成により、たとえば検知可能エリアＡｐが複雑な形状を有している場合であっても、当該検知可能エリアＡｐにおける物体の進行方向に基づいて、基準エリアＡｓと検知可能エリアＡｐとの角度のずれを算出することができる。
【０１７６】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサ１０１では、送信部１は、複数の送信アンテナ素子２１を含む。そして、ずれ補正部５４は、ずれ算出部５３により算出された、基準エリアＡｓと検知可能エリアＡｐとのずれに基づいて、送信アンテナ素子２１から放射される電波間の位相差を調整することにより、上記ずれを補
正する。
【０１７７】
このような構成により、人手を介することなく電波センサ１０１の向きのずれを補正して、物体の不検知または誤検知を防ぐことができる。
【０１７８】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサ１０１におけるずれ測定方法では、まず、送信部１が、電波を送信する。次に、受信部２が、電波を受信する。次に、信号処理部５が、受信部２が受信した電波に基づいて、物体を検知する。次に、エリア算出部５２が、信号処理部５の複数の検知結果に基づいて、電波センサ１０１の検知可能エリアＡｐを算出する。次に、ずれ算出部５３が、電波センサ１０１が保持している検知エリアである基準エリアＡｓと、エリア算出部５２により算出された検知可能エリアＡｐとのずれを算出する。
【０１７９】
このように、物体の複数の検知結果に基づいて基準エリアＡｓと検知可能エリアＡｐとのずれを算出する方法により、電波センサ１０１の向きのずれを人手により測定することなく、算出結果から当該ずれを認識することができる。
【０１８０】
したがって、本発明の実施の形態に係る電波センサ１０１におけるずれ測定方法では、電波センサ１０１の向きのずれを容易に測定することができる。
【０１８１】
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。
【０１８２】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
電波センサであって、
電波を送信する送信部と、
電波を受信する受信部と、
前記受信部により受信された電波に基づいて、物体を検知する検知部と、
前記検知部の複数の検知結果に基づいて、前記電波センサの検知可能エリアを算出するエリア算出部と、
前記電波センサが保持している検知エリアである基準エリアと前記エリア算出部により算出された前記検知可能エリアとのずれを算出するずれ算出部とを備え、
前記電波センサは、道路に位置する車両を検知するミリ波レーダであり、
前記検知部は、前記車両の、前記電波センサからの距離、前記電波センサへの方位角、および前記電波センサに対する移動速度を検出し、
前記エリア算出部は、前記複数の検知結果に基づいて、複数の前記車両の各々の位置を示す点をセンサ座標系上にプロットし、プロットした各前記点により規定されるエリアを前記検知可能エリアとして算出する、電波センサ。
【符号の説明】
【０１８３】
１  送信部
２  受信部
３  差分信号生成部
４  制御部
５  信号処理部（検知部）
６  クロック生成回路
２１    送信アンテナ素子
２２  パワーアンプ
２３  可変位相器
２４  分配器
２５  スイッチ
２６  方向性結合器
２７  ＶＣＯ
２８  電圧発生部
３３  ミキサ
３４  ＩＦアンプ
３５  ローパスフィルタ
３６  Ａ／Ｄコンバータ
５１  取得部
５２  エリア算出部
５３  ずれ算出部
５４  ずれ補正部
５５  通知部
５６  記憶部
１０１  電波センサ
１８１  車両
【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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【図１２】
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