(57)【要約】【課題】電波センサから検知対象までの距離をより正確に算出することが可能な電波センサおよび検知方法を提供する。【解決手段】電波センサは、対象エリアへ電波を送信する送信部と、前記対象エリアからの電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記電波センサから前記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離を算出する演算部とを備え、前記電波センサの最大検知距離が、前記対象エリアにおいて前記電波センサから最も遠い位置および前記電波センサ間の距離と、前記対象エリアにおいて前記電波センサから最も近い位置および前記電波センサ間の距離との差以下になるように設定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波センサであって、
対象エリアへ電波を送信する送信部と、
前記対象エリアからの電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記電波センサから前記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離を算出する演算部とを備え、
前記電波センサの最大検知距離が、前記対象エリアにおいて前記電波センサから最も遠い位置および前記電波センサ間の距離と、前記対象エリアにおいて前記電波センサから最も近い位置および前記電波センサ間の距離との差以下になるように設定されている、電波センサ。
【請求項２】
前記演算部は、前記受信部によって受信された電波の強度に基づいて前記対象距離を算出する、請求項１に記載の電波センサ。
【請求項３】
電波センサであって、
対象エリアへ電波を送信する送信部と、
前記対象エリアからの電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された電波である受信電波を測定する測定部と、
前記測定部による前記受信電波の測定結果のうち、前記受信電波の強度以外の測定結果に基づいて、前記電波センサから前記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離の暫定値を算出し、前記強度に基づいて前記暫定値から前記対象距離を算出する演算部とを備える、電波センサ。
【請求項４】
前記電波センサは、さらに、
前記検知対象の種類を判別する判別部を備え、
前記演算部は、前記強度および前記判別部による判別結果に基づいて前記対象距離を算出する、請求項２または請求項３に記載の電波センサ。
【請求項５】
前記電波センサは、さらに、
前記受信部によって受信された電波である受信電波を測定する測定部を備え、
前記対象エリアは、前記電波センサからの距離の範囲ごとに複数の単位検知エリアに分割され、
各前記単位検知エリアは、前記電波センサからの距離の範囲ごとに複数の分割エリアに分割され、
前記演算部は、前記複数の分割エリアのうち、前記検知対象が位置し得る前記分割エリアを、前記測定部による前記受信電波の強度以外の測定結果に基づいて決定し、
前記演算部は、決定した前記分割エリア、および前記受信電波の強度に基づいて、前記複数の単位検知エリアのうち、前記検知対象が位置する前記単位検知エリアを決定し、
前記演算部は、決定した前記単位検知エリアに基づいて前記対象距離を算出する、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】
前記演算部は、前記分割エリアごとに設定された複数のしきい値の中から、決定した前記分割エリアに基づいて前記しきい値を選択し、選択した前記しきい値と前記強度との大小関係に基づいて前記単位検知エリアを決定する、請求項５に記載の電波センサ。
【請求項７】
前記電波センサは、さらに、
前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記検知対象の移動速度を取得する速度取得部を備え、
前記判別部は、前記速度取得部によって取得された前記移動速度の時間的変動に基づいて、前記検知対象の種類を判別する、請求項４に記載の電波センサ。
【請求項８】
前記電波センサは、さらに、
所定の電波の周波数成分と前記受信部によって受信された電波である受信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、または前記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する分析部を備え、
前記判別部は、前記分析部によって作成された前記周波数分布情報に基づいて、前記検知対象の種類を判別する、請求項４または請求項７に記載の電波センサ。
【請求項９】
電波センサにおける検知方法であって、
対象エリアへ電波を送信するステップと、
前記対象エリアからの電波を受信するステップと、
受信した電波に基づいて、前記電波センサから前記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離を算出するステップとを含み、
前記電波センサの最大検知距離が、前記対象エリアにおいて前記電波センサから最も遠い位置および前記電波センサ間の距離と、前記対象エリアにおいて前記電波センサから最も近い位置および前記電波センサ間の距離との差以下になるように設定されている、検知方法。
【請求項１０】
電波センサにおける検知方法であって、
対象エリアへ電波を送信するステップと、
前記対象エリアからの電波を受信するステップと、
受信した電波である受信電波を測定するステップと、
前記受信電波の測定結果のうち、前記受信電波の強度以外の測定結果に基づいて、前記電波センサから前記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離の暫定値を算出するステップと、
前記強度に基づいて前記暫定値から前記対象距離を算出するステップとを含む、検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波センサおよび検知方法に関し、特に、電波を用いて検知対象までの距離を算出する電波センサおよび検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
”拡大するミリ波技術の応用”（非特許文献１）および”車載用ミリ波レーダ”（非特許文献２）には、たとえば、２周波ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−Ｗａｖｅ）方式に従って、２つの差分信号の位相差に基づいて電波センサから検知対象までの距離である対象距離を算出する方法が開示されている。また、２周波ＣＷ方式の他に、パルス方式に従って、検知対象に向けてパルス波を照射してから当該パルス波の反射波が戻ってくるまでの時間差に基づいて対象距離を算出する方法が知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【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”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２６年１月１７日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｐｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｐｃ／ｐｄｆ／ｇｉｈｏ２１＿０９．ｐｄｆ〉
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
対象距離を算出する電波センサでは、たとえば、対象距離の算出精度が最大検知距離とトレードオフの関係となる場合がある。したがって、たとえば、最大検知距離を大きな値に設定すると、対象距離の精度が悪化するため、対象距離を正確に算出することができなくなる場合がある。
【０００５】
ここで、最大検知距離は、たとえば、検知対象からの反射波の測定結果のうち、反射波の強度以外の測定結果から対象距離が一義的に得られる距離である。たとえば、最大検知距離以上の距離では、位相差および時間差等の測定結果に曖昧性が含まれるため、対象距離を一義的に決定することができなくなる場合がある。この場合、電波センサは、対象距離を大幅に間違って算出してしまうことがある。具体的には、たとえば位相差の測定結果がα＋２ｎπ（０≦α＜２πかつｎはゼロ以上の整数）となる場合、ｎの値が確定しないため位相差の測定結果が曖昧となってしまい、電波センサは、対象距離を確定することができなくなる。
【０００６】
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、電波センサから検知対象までの距離をより正確に算出することが可能な電波センサおよび検知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（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、対象エリアへ電波を送信する送信部と、上記対象エリアからの電波を受信する受信部と、上記受信部によって受信された電波に基づいて、上記電波センサから上記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離を算出する演算部とを備え、上記電波センサの最大検知距離が、上記対象エリアにおいて上記電波センサから最も遠い位置および上記電波センサ間の距離と、上記対象エリアにおいて上記電波センサから最も近い位置および上記電波センサ間の距離との差以下になるように設定されている。
【０００８】
（３）上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる電波センサは、対象エリアへ電波を送信する送信部と、上記対象エリアからの電波を受信する受信部と、上記受信部によって受信された電波である受信電波を測定する測定部と、上記測定部による上記受信電波の測定結果のうち、上記受信電波の強度以外の測定結果に基づいて、上記電波センサから上記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離の暫定値を算出し、上記強度に基づいて上記暫定値から上記対象距離を算出する演算部とを備える。
【０００９】
（９）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検知方法は、電波センサにおける検知方法であって、対象エリアへ電波を送信するステップと、上記対象エリアからの電波を受信するステップと、受信した電波に基づいて、上記電波センサから上記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離を算出するステップとを含み、上記電波センサの最大検知距離が、上記対象エリアにおいて上記電波センサから最も遠い位置および上記電波センサ間の距離と、上記対象エリアにおいて上記電波センサから最も近い位置および上記電波センサ間の距離との差以下になるように設定されている。
【００１０】
（１０）上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる検知方法は、電波センサにおける検知方法であって、対象エリアへ電波を送信するステップと、上記対象エリアからの電波を受信するステップと、受信した電波である受信電波を測定するステップと、上記受信電波の測定結果のうち、上記受信電波の強度以外の測定結果に基づいて、上記電波センサから上記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離の暫定値を算出するステップと、上記強度に基づいて上記暫定値から上記対象距離を算出するステップとを含む。
【００１１】
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、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することができる。また、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】
【００１２】
本発明によれば、電波センサから検知対象までの距離をより正確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る信号制御システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る信号制御システムにおける電波センサの構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係る周波数切替部が出力する信号および電圧制御発振器が生成するミリ波の周波数の時間変化の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る送信アンテナ、受信アンテナおよび検知対象の配置の一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサにおける測定結果解析部の構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＦＴ処理部が生成する歩行者のドップラースペクトルの一例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＦＴ処理部が生成する自動車のドップラースペクトルの一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサにおける判別部の構成を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサにおける判別部の変形例の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る判別部が処理する歩行者の検出対象速度の時間的変動の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す速度信号を高速フーリエ変換した周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る判別部が処理する自動車の検出対象速度の時間的変動の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、図１２に示す速度信号を高速フーリエ変換した周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る測定結果解析部における距離演算部の構成を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサの最大検知距離に基づいて設定される単位検知エリアの一例を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第１の実施の形態に係る初期値設定部が保持するしきい値テーブルの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサの最大検知距離に基づいて設定される単位検知エリアの一例を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の第１の実施の形態に係る初期値設定部が保持するしきい値テーブルの一例を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサから検知対象までの距離および受信強度の関係の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、本発明の第１の実施の形態に係る初期値設定部が保持するしきい値テーブルの一例を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサが検知対象までの対象距離を算出する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図２２】図２２は、本発明の第２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２３】図２３は、本発明の第２の実施の形態に係る送信部および測定部が生成するパルス信号の一例を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の第２の実施の形態に係る電波センサにおける測定結果解析部の構成を示す図である。
【図２５】図２５は、本発明の第２の実施の形態に係る電波センサにおける判別部の構成を示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の第２の実施の形態に係る測定結果解析部における距離演算部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１５】
（１）本発明の実施の形態に係る電波センサは、対象エリアへ電波を送信する送信部と、上記対象エリアからの電波を受信する受信部と、上記受信部によって受信された電波に基づいて、上記電波センサから上記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離を算出する演算部とを備え、上記電波センサの最大検知距離が、上記対象エリアにおいて上記電波センサから最も遠い位置および上記電波センサ間の距離と、上記対象エリアにおいて上記電波センサから最も近い位置および上記電波センサ間の距離との差以下になるように設定されている。
【００１６】
このような構成により、最大検知距離の値を小さな値にすることができるので、最大検知距離とトレードオフの関係にある対象距離の算出精度を向上させることができる。したがって、電波センサから検知対象までの対象距離をより正確に算出することができる。
【００１７】
（２）好ましくは、上記演算部は、上記受信部によって受信された電波の強度に基づいて上記対象距離を算出する。
【００１８】
上記のように、最大検知距離は、対象エリアにおいて電波センサから最も遠い位置および電波センサ間の距離と、対象エリアにおいて電波センサから最も近い位置および電波センサ間の距離との差以下である。受信電波の強度に基づいて対象距離を算出する構成により、たとえば、強度以外の測定結果に曖昧性が含まれてしまう場合においても、強度に基づいて対象距離の曖昧性を解消することができるので、対象距離を一義的に決定することができる。
【００１９】
（３）本発明の実施の形態に係る電波センサは、対象エリアへ電波を送信する送信部と、上記対象エリアからの電波を受信する受信部と、上記受信部によって受信された電波である受信電波を測定する測定部と、上記測定部による上記受信電波の測定結果のうち、上記受信電波の強度以外の測定結果に基づいて、上記電波センサから上記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離の暫定値を算出し、上記強度に基づいて上記暫定値から上記対象距離を算出する演算部とを備える。
【００２０】
このような構成により、たとえば、受信電波の強度以外の測定結果が曖昧性を含むために対象距離を一義的に算出することが困難である場合においても、受信電波の強度以外の測定結果、および当該強度に基づいて対象距離を一義的に算出することができるので、誤った対象距離を算出してしまうことを回避することができる。したがって、対象距離をより正確に算出することができる。
【００２１】
（４）より好ましくは、上記電波センサは、さらに、上記検知対象の種類を判別する判別部を備え、上記演算部は、上記強度および上記判別部による判別結果に基づいて上記対象距離を算出する。
【００２２】
このような構成により、たとえば、検知対象の種類が複数あり、受信電波の強度以外の測定結果の曖昧性に伴う対象距離の不確定性を受信電波の強度を用いて解消することが困難である場合においても、強度および検知対象の種類に基づいて上記対象距離の不確定性を解消することができるので、誤った対象距離を算出してしまうことを回避することができる。
【００２３】
（５）好ましくは、上記電波センサは、さらに、上記受信部によって受信された電波である受信電波を測定する測定部を備え、上記対象エリアは、上記電波センサからの距離の範囲ごとに複数の単位検知エリアに分割され、各上記単位検知エリアは、上記電波センサからの距離の範囲ごとに複数の分割エリアに分割され、上記演算部は、上記複数の分割エリアのうち、上記検知対象が位置し得る上記分割エリアを、上記測定部による上記受信電波の強度以外の測定結果に基づいて決定し、上記演算部は、決定した上記分割エリア、および上記受信電波の強度に基づいて、上記複数の単位検知エリアのうち、上記検知対象が位置する上記単位検知エリアを決定し、上記演算部は、決定した上記単位検知エリアに基づいて上記対象距離を算出する。
【００２４】
このように、分割エリアを決定し、各単位検知エリアにおいて検知対象が位置し得る大体の位置を求める構成により、各単位検知エリアにおける当該分割エリア間の範囲を、単位検知エリアの誤判定を防ぐためのマージンとして利用することができるので、分割エリアおよび強度に基づいて単位検知エリアを正しく決定することができる。したがって、単位検知エリアを誤って決定してしまうことを回避することができる。
【００２５】
（６）より好ましくは、上記演算部は、上記分割エリアごとに設定された複数のしきい値の中から、決定した上記分割エリアに基づいて上記しきい値を選択し、選択した上記しきい値と上記強度との大小関係に基づいて上記単位検知エリアを決定する。
【００２６】
このように、決定した分割エリアに基づいてしきい値を適切に選択する構成により、単位検知エリアを正しく決定することができるので、受信電波の強度以外の測定結果の曖昧性に伴う対象距離の不確定性を解消することができる。
【００２７】
（７）より好ましくは、上記電波センサは、さらに、上記受信部によって受信された電波に基づいて、上記検知対象の移動速度を取得する速度取得部を備え、上記判別部は、上記速度取得部によって取得された上記移動速度の時間的変動に基づいて、上記検知対象の種類を判別する。
【００２８】
このような構成により、移動速度の時間的変動に基づいて、受信電波の強度以外の測定結果の曖昧性に伴う対象距離の不確定性を解消するために必要な検知対象の種類を適切に判別することができるので、誤った対象距離を算出してしまうことをより確実に回避することができる。
【００２９】
（８）より好ましくは、上記電波センサは、さらに、所定の電波の周波数成分と上記受信部によって受信された電波である受信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、または上記受信電波、の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する分析部を備え、上記判別部は、上記分析部によって作成された上記周波数分布情報に基づいて、上記検知対象の種類を判別する。
【００３０】
このような構成により、周波数分布情報に基づいて、受信電波の強度以外の測定結果の曖昧性に伴う対象距離の不確定性を解消するために必要な検知対象の種類を適切に判別することができるので、誤った対象距離を算出してしまうことをより確実に回避することができる。
【００３１】
（９）本発明の実施の形態に係る検知方法は、電波センサにおける検知方法であって、対象エリアへ電波を送信するステップと、上記対象エリアからの電波を受信するステップと、受信した電波に基づいて、上記電波センサから上記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離を算出するステップとを含み、上記電波センサの最大検知距離が、上記対象エリアにおいて上記電波センサから最も遠い位置および上記電波センサ間の距離と、上記対象エリアにおいて上記電波センサから最も近い位置および上記電波センサ間の距離との差以下になるように設定されている。
【００３２】
このような構成により、最大検知距離の値を小さな値にすることができるので、最大検知距離とトレードオフの関係にある対象距離の算出精度を向上させることができる。したがって、電波センサから検知対象までの対象距離をより正確に算出することができる。
【００３３】
（１０）本発明の実施の形態に係る検知方法は、電波センサにおける検知方法であって、対象エリアへ電波を送信するステップと、上記対象エリアからの電波を受信するステップと、受信した電波である受信電波を測定するステップと、上記受信電波の測定結果のうち、上記受信電波の強度以外の測定結果に基づいて、上記電波センサから上記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離の暫定値を算出するステップと、上記強度に基づいて上記暫定値から上記対象距離を算出するステップとを含む。
【００３４】
このような構成により、たとえば、受信電波の強度以外の測定結果が曖昧性を含むために対象距離を一義的に算出することが困難である場合においても、受信電波の強度以外の測定結果、および当該強度に基づいて対象距離を一義的に算出することができるので、誤った対象距離を算出してしまうことを回避することができる。したがって、対象距離をより正確に算出することができる。
【００３５】
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。
【００３６】
＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る信号制御システムの構成を示す図である。
【００３７】
図１を参照して、信号制御システム２０１は、電波センサ１０１と、信号制御装置１５１と、歩行者用信号灯器１６１とを備える。信号制御システム２０１における信号制御装置１５１および歩行者用信号灯器１６１は、交通信号機を構成し、たとえば交差点ＣＳ１の近傍に設置される。
【００３８】
電波センサ１０１は、たとえば、対象エリアＡ１において移動する検知対象Ｔｇｔを検知し、自己から対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔまでの距離である対象距離を算出する動体検知センサとして機能する。
【００３９】
ここで、対象エリアＡ１は、たとえば、電波センサ１０１の設置者であるセンサ設置者が設定するエリアである。具体的には、図１に示すように、センサ設置者は、たとえば、横断歩道ＰＣ１を移動する歩行者Ｔｇｔ２および自動車Ｔｇｔ１を検知対象Ｔｇｔとする場合、横断歩道ＰＣ１を含むエリアを対象エリアＡ１として設定する。なお、センサ設置者は、たとえば、電波センサ１０１が自動車に取り付けられる場合において、当該自動車の前方に位置する歩行者Ｔｇｔ２および自動車Ｔｇｔ１を検知対象Ｔｇｔとするとき、当該自動車の前方の所定範囲を対象エリアＡ１として設定する。
【００４０】
センサ設置者は、設定した対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔを検知できるように、電波センサ１０１の位置および向き、ならびに電波センサ１０１の電波特性等を設定する。
【００４１】
ここで、電波センサ１０１の電波特性は、具体的には、電波の送信特性および受信特性である。電波の送信特性には、たとえば電波の送信電力および送信アンテナの指向性等が含まれる。電波の受信特性には、たとえば、電波の受信感度および受信アンテナの指向性等が含まれる。
【００４２】
言い換えると、たとえば、対象エリアＡ１は、所定条件を満たす電波が到達すべきエリアであると定義することができる。具体的には、たとえば、対象エリアＡ１は、電波センサ１０１が固定される位置および方向、ならびに電波センサ１０１の電波特性等により確定するエリアであると定義することができる。また、対象エリアＡ１は、たとえば、電波センサ１０１が検知対象Ｔｇｔを検知することが可能なエリアであると定義することもできる。
【００４３】
たとえば、電波センサ１０１は、交差点ＣＳ１へ延びる道路Ｒｄ１付近に設置されている。具体的には、電波センサ１０１は、たとえば道路Ｒｄ１付近に設置された支柱Ｐ１に固定されている。
【００４４】
歩行者用信号灯器１６１および信号制御装置１５１は、たとえば支柱Ｐ１に固定されている。電波センサ１０１および信号制御装置１５１は、たとえば図示しない信号線で接続されている。信号制御装置１５１および歩行者用信号灯器１６１は、たとえば図示しない信号線で接続されている。
【００４５】
電波センサ１０１は、自己から対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔまでの距離である対象距離を算出する。より詳細には、電波センサ１０１は、たとえば信号制御装置１５１の制御に従って、横断歩道ＰＣ１を含む対象エリアＡ１へ電波を送信する。検知対象Ｔｇｔは、たとえば対象エリアＡ１内において移動しており、電波センサ１０１から送信される電波を反射する。
【００４６】
電波センサ１０１は、対象エリアＡ１からの電波を受信し、受信した電波に基づいて対象距離を算出する。具体的には、電波センサ１０１は、たとえば、自動車Ｔｇｔ１により反射された電波である反射波を受信し、受信した反射波に基づいて対象距離Ｌ１を算出する。同様に、電波センサ１０１は、たとえば、歩行者Ｔｇｔ２により反射された反射波を受信し、受信した反射波に基づいて対象距離Ｌ２を算出する。電波センサ１０１は、たとえば算出した対象距離Ｌ１，Ｌ２を信号制御装置１５１へ送信する。
【００４７】
また、電波センサ１０１は、たとえば、受信した電波に基づいて検知対象Ｔｇｔの種類として車両および人間を判別し、判別結果を信号制御装置１５１へ送信する。
【００４８】
歩行者用信号灯器１６１は、信号制御装置１５１の制御に従って、たとえば横断歩道ＰＣ１を横断する歩行者Ｔｇｔ２に対して「すすめ」または「とまれ」を点灯して表示する。
【００４９】
信号制御装置１５１は、電波センサ１０１から対象距離Ｌ１，Ｌ２および判別結果を受信すると、受信した対象距離Ｌ１，Ｌ２および判別結果に基づいて歩行者用信号灯器１６１を制御する。
【００５０】
たとえば、信号制御装置１５１は、歩行者用信号灯器１６１において「すすめ」を点灯する残り時間が少ない場合、対象距離Ｌ１，Ｌ２および検知対象Ｔｇｔの種類に応じた処理を行う。具体的には、信号制御装置１５１は、たとえば、電波センサ１０１から受信した判別結果が検知対象Ｔｇｔの種類が人間であることを示すとき、残り時間の延長を行う。この際、信号制御装置１５１は、たとえば対象距離Ｌ２に応じて残り時間の延長を行う。
【００５１】
なお、信号制御装置１５１は、たとえば、「すすめ」を点灯する残り時間が少ない旨を歩行者Ｔｇｔ２に音声で通知してもよい。また、信号制御装置１５１は、たとえば、判別結果が検知対象Ｔｇｔの種類が車両であることを示すとき、残り時間の延長を行わない。
【００５２】
また、信号制御装置１５１は、たとえば、歩行者用信号灯器１６１において「とまれ」を点灯している場合において、判別結果が検知対象Ｔｇｔの種類が人間であることを示すとき、危険である旨を歩行者Ｔｇｔ２に音声で警告する。
【００５３】
なお、信号制御装置１５１は、電波センサ１０１から受信する対象距離Ｌ１，Ｌ２および判別結果に基づいて自動車Ｔｇｔ１に対してサービスを提供してもよい。具体的には、信号制御装置１５１は、たとえば、対象距離Ｌ１，Ｌ２および判別結果に基づいて、横断歩道ＰＣ１における歩行者Ｔｇｔ２の近傍に位置する自動車Ｔｇｔ１を特定し、特定した自動車Ｔｇｔ１に対して歩行者Ｔｇｔ２に注意すべき旨の警告を与える。
【００５４】
［最大検知距離］
たとえば、電波センサが、検知対象Ｔｇｔにより反射された電波である反射波に基づいて当該検知対象Ｔｇｔまでの距離を算出する場合、電波センサにおいて用いられる測定方式および測定パラメータに応じた最大検知距離が定まる。
【００５５】
最大検知距離は、たとえば、検知対象Ｔｇｔからの反射波の測定結果のうち、反射波の強度以外の測定結果から一義的に得られる距離、言い換えると１対１対応で得られる距離である。また、最大検知距離は、反射波の強度以外の測定結果において、曖昧性が生じない最小の繰り返し単位ともいえる。
【００５６】
具体的には、たとえば、電波センサ１０１が、四分一  浩二、外２名、”拡大するミリ波技術の応用”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２６年１月１７日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｐｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｐｃ／ｐｄｆ／ｇｉｈｏ２１＿０９．ｐｄｆ〉（非特許文献１）または稲葉  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２）に記載された２周波ＣＷ方式を用いる場合、対象距離Ｌは、以下の式（１）により求められる。
【数１】
2015148577.tif 000003
【００５７】
ここで、ｆ１，ｆ２は、電波センサ１０１において用いられる２つの電波の周波数であり、周波数ｆ２は周波数ｆ１より高い、すなわちｆ２＞ｆ１である。ｃは光速である。Δθは、後述するように、反射波の測定結果から周波数ごとに得られる２つの差分信号の位相差である。すなわち、２周波ＣＷ方式では、反射波の強度以外の測定結果として位相差Δθに基づいて対象距離Ｌが算出される。
【００５８】
ところが、一般に、位相差Δθは、曖昧性を含み、一義的に算出することが困難である場合が多い。具体的には、たとえば、２つの差分信号が周期性を有している場合、位相差Δθがα（０≦α＜２π）として得られたとしても、位相差Δθはα＋２ｊπ（ｊは１以上の整数）となり得る。
【００５９】
すなわち、位相差Δθをα＋２ｎπ（ｎはゼロ以上の整数）として算出することが可能であるため、位相差Δθを一義的に算出することが困難となる。以下、αを剰余とも称する。また、ｎを次数とも称する。このため、以下の式（２）により表されるように、対象距離Ｌも、一義的に算出することが困難となる。
【数２】
2015148577.tif 000004
【００６０】
ここで、Ｌｄｍａｘは最大検知距離である。したがって、最大検知距離Ｌｄｍａｘは、位相差Δθがゼロから２πまで変化する場合における距離の変化、具体的には、式（２）に基づいて算出される距離である、Ｌ（α＝０，ｎ＝１）とＬ（α＝０，ｎ＝０）との差に相当する。なお、最大検知距離Ｌｄｍａｘは、一般に、剰余αおよび式（２）を用いてＬｄｍａｘ＝Ｌ（α，ｎ＋１）−Ｌ（α，ｎ）と表すことが可能である。
【００６１】
以下、図１に示すように、対象エリアＡ１において、電波センサ１０１から最も遠い位置を最遠位置ＰｏｓｆＬ，ＰｏｓｆＲと定義する。最遠位置の個数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。図１では、電波センサ１０１が対象エリアＡ１に対して対称に配置されているので、最遠位置の個数は２つである。また、対象エリアＡ１において、電波センサ１０１に最も近い位置を最近位置Ｐｏｓｎと定義する。最近位置の個数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。
【００６２】
また、電波センサ１０１から最遠位置ＰｏｓｆＬ，ＰｏｓｆＲまでの距離、および電波センサ１０１から最近位置Ｐｏｓｎまでの距離をそれぞれ最遠距離Ｌａｆおよび最近距離Ｌａｎと定義する。なお、最遠距離Ｌａｆは、具体的には、たとえば最遠位置ＰｏｓｆＬまたはＰｏｓｆＲに検知対象Ｔｇｔが位置する場合において電波センサ１０１により算出される距離である。同様に、最近距離Ｌａｎは、たとえば最近位置Ｐｏｓｎに検知対象Ｔｇｔが位置する場合において電波センサ１０１により算出される距離である。
【００６３】
たとえば、対象距離Ｌを一義的に算出する方法として、最遠距離Ｌａｆと最近距離Ｌａｎとの差をｃ／｛２・（ｆ２−ｆ１）｝すなわち最大検知距離Ｌｄｍａｘより小さくなるように設定する方法がある。この方法を用いることにより、対象距離Ｌを一義的に算出することが可能となる。
【００６４】
具体的には、たとえば、電波センサ１０１から対象エリアＡ１における任意の位置までの距離が最大検知距離Ｌｄｍａｘより小さくなる、すなわち最遠距離Ｌａｆが最大検知距離Ｌｄｍａｘより小さくなるように周波数ｆ１，ｆ２を設定する。これにより、位相差Δθをα＋２ｎπとして算出することが可能であっても、ｎがゼロの場合における位相差Δθを式（１）へ代入することにより対象距離Ｌを正しく算出することができる。
【００６５】
また、たとえば、最遠距離Ｌａｆが最大検知距離Ｌｄｍａｘの２倍より小さく、かつ最近距離Ｌａｎが最大検知距離Ｌｄｍａｘ以上になる場合、以下のように対象距離Ｌを正しく算出することができる。すなわち、位相差Δθをα＋２ｎπとして算出することが可能であっても、ｎが１の場合における位相差Δθを式（１）へ代入することにより対象距離Ｌを正しく算出することができる。
【００６６】
一般に、たとえば、最遠距離Ｌａｆが最大検知距離Ｌｄｍａｘのａ倍より小さく、かつ最近距離Ｌａｎが最大検知距離Ｌｄｍａｘの（ａ−１）倍になる場合、以下のように対象距離Ｌを正しく算出することができる。すなわち、位相差Δθをα＋２ｎπとして算出することが可能であっても、ｎを適宜設定することにより（２・ａ−２）π≦Δθ＜２ａπを満たす位相差Δθを検索し、検索した位相差Δθを式（１）へ代入することにより対象距離Ｌを正しく算出することができる。
【００６７】
また、たとえば、電波センサが後述するパルス方式を用いる場合、対象距離Ｌは、以下の式（３）により求められる。
【数３】
2015148577.tif 000005
【００６８】
ここで、ΔＴは、後述するように、パルス波を送信してから検知対象Ｔｇｔにより反射された当該パルス波を受信するまでの時間差である。ｃは光速である。すなわち、パルス方式では、反射波の強度以外の測定結果として時間差ΔＴに基づいて対象距離Ｌが算出される。
【００６９】
ところが、一般に、時間差ΔＴは、曖昧性を含み、一義的に算出することが困難である場合が多い。具体的には、たとえば、繰り返し周期Ｔｐでパルス波を送信する場合において、時間差ΔＴがβ（０≦β＜Ｔｐ）として得られたとしても、時間差ΔＴはβ＋ｊ・Ｔｐ（ｊは１以上の整数）となり得る。
【００７０】
すなわち、時間差ΔＴをβ＋ｎ・Ｔｐ（ｎはゼロ以上の整数）として算出することが可能であるため、時間差ΔＴを一義的に算出することが困難である。以下、βを剰余とも称する。また、ｎを次数とも称する。このため、以下の式（４）により表されるように、対象距離Ｌも、一義的に算出することが困難である。
【数４】
2015148577.tif 000006
【００７１】
ここで、Ｌｄｍａｘは最大検知距離である。したがって、最大検知距離Ｌｄｍａｘは、時間差ΔＴがゼロからＴｐまで変化する場合における距離の変化、具体的には、式（４）に基づいて算出される距離である、Ｌ（β＝０，ｎ＝１）とＬ（β＝０，ｎ＝０）との差に相当する。なお、最大検知距離Ｌｄｍａｘは、一般に、剰余βおよび式（４）を用いてＬｄｍａｘ＝Ｌ（β，ｎ＋１）−Ｌ（β，ｎ）と表すことが可能である。
【００７２】
対象距離Ｌを一義的に算出する方法として、最遠距離Ｌａｆと最近距離Ｌａｎとの差をｃ・Ｔｐ／２すなわち最大検知距離Ｌｄｍａｘより小さくなるように設定する方法がある。この方法を用いることにより、対象距離Ｌを一義的に算出することが可能である。
【００７３】
具体的には、たとえば、電波センサから対象エリアＡ１における任意の位置までの距離が最大検知距離Ｌｄｍａｘより小さくなる、すなわち最遠距離Ｌａｆが最大検知距離Ｌｄｍａｘより小さくなるように繰り返し周期Ｔｐを設定する。これにより、時間差ΔＴをβ＋ｎ・Ｔｐとして算出することが可能であっても、ｎがゼロの場合における時間差ΔＴを式（３）へ代入することにより対象距離Ｌを正しく算出することができる。
【００７４】
また、たとえば、最遠距離Ｌａｆが最大検知距離Ｌｄｍａｘの２倍より小さく、かつ最近距離Ｌａｎが最大検知距離Ｌｄｍａｘ以上になる場合、以下のように対象距離Ｌを正しく算出することができる。すなわち、時間差ΔＴをβ＋ｎ・Ｔｐとして算出することが可能であっても、ｎが１の場合における時間差ΔＴを式（３）へ代入することにより対象距離Ｌを正しく算出することができる。
【００７５】
一般に、たとえば、最遠距離Ｌａｆが最大検知距離Ｌｄｍａｘのａ倍より小さく、かつ最近距離Ｌａｎが最大検知距離Ｌｄｍａｘの（ａ−１）倍になる場合、以下のように対象距離Ｌを正しく算出することができる。すなわち、時間差ΔＴをβ＋ｎ・Ｔｐとして算出することが可能であっても、ｎを適宜設定することにより（ａ−１）・Ｔｐ≦ΔＴ＜ａ・Ｔｐを満たす時間差ΔＴを検索し、検索した時間差ΔＴを式（３）へ代入することにより対象距離Ｌを正しく算出することができる。
【００７６】
［課題］
たとえば、電波センサ１０１が、検知対象Ｔｇｔからの反射波に基づいて対象距離Ｌを算出する場合、対象距離Ｌの測定誤差は、たとえば位相差Δθの測定誤差により定まる。
【００７７】
位相差Δθの測定誤差Ｅｒｒ（Δθ）は、たとえば、２つの差分信号をＡＤ（アナログデジタル）変換する際の変換精度、ならびに２つの差分信号をＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理する際の量子化の精度および標本化の精度等により定まる。
【００７８】
たとえば、２周波ＣＷ方式を用いた場合における対象距離Ｌの測定誤差Ｅｒｒ（Ｌ）は、式（１）に基づく以下の式（５）により表すことができる。
【数５】
2015148577.tif 000007
【００７９】
したがって、（ｆ２−ｆ１）を大きく設定する、すなわち最大検知距離Ｌｄｍａｘを短く設定することにより、測定誤差Ｅｒｒ（Ｌ）を小さくすることができる。
【００８０】
しかしながら、たとえば、測定誤差Ｅｒｒ（Ｌ）を小さくするために最大検知距離Ｌｄｍａｘを最遠距離Ｌａｆと最近距離Ｌａｎとの差以下に設定してしまうと、位相差Δθが曖昧性を含んでしまうため、対象距離Ｌを一義的に決定することが困難となる。
【００８１】
また、たとえば、パルス方式を用いる場合において、単位時間あたりの測定回数を増加させるために、繰り返し周期Ｔｐを短くすることにより最大検知距離Ｌｄｍａｘを最遠距離Ｌａｆと最近距離Ｌａｎとの差以下に設定してしまうと、時間差ΔＴが曖昧性を含んでしまうため、対象距離Ｌを一義的に決定することが困難となる。
【００８２】
そこで、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサでは、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。
【００８３】
［電波センサの構成］
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る信号制御システムにおける電波センサの構成を示す図である。
【００８４】
図２を参照して、電波センサ１０１は、送信部１と、受信部２と、測定部３と、測定結果解析部４と、初期値設定部５とを備える。送信部１は、ミリ波生成部１１と、方向性結合器１２と、パワーアンプ１３と、送信アンテナ１４とを含む。ミリ波生成部１１は、周波数切替部１５と、電圧発生部１６と、電圧制御発振器１７とを含む。受信部２は、受信アンテナ１８と、ローノイズアンプ１９とを含む。測定部３は、ミキサ２０と、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）アンプ２１と、ローパスフィルタ２２と、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）２３と、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理部（分析部）２４とを含む。
【００８５】
電波センサ１０１は、たとえば２周波ＣＷ方式を用いる電波センサである。電波センサ１０１における初期値設定部５は、たとえば、自己の電波センサ１０１が対象エリアＡ１において移動する検知対象Ｔｇｔを検知する際に用いる測定パラメータを設定する。
【００８６】
測定パラメータは、たとえば、センサ設置者により設定される。測定パラメータには、たとえば、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１、切替周波数ｆｓｗｔ、次数の範囲、ＡＤ変換におけるサンプリング周波数ｆｓｍｐｌ、ＡＤ変換後のデジタル信号の蓄積時間Ｔｓｍｐｌ、分割エリア数、およびしきい値テーブル等が含まれる。測定パラメータの詳細については後述する。
【００８７】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る周波数切替部が出力する信号および電圧制御発振器が生成するミリ波の周波数の時間変化の一例を示す図である。
【００８８】
図２および図３を参照して、送信部１は、たとえば、初期値設定部５により設定された最大検知距離Ｌｄｍａｘ１および切替周波数ｆｓｗｔに基づいて電波を生成し、生成した電波を対象エリアＡ１へ送信する。
【００８９】
より詳細には、送信部１におけるミリ波生成部１１は、たとえば７６ＧＨｚ帯の周波数を有する電波すなわちミリ波を生成し、生成したミリ波を方向性結合器１２へ出力する。なお、ミリ波生成部１１は、たとえば２４ＧＨｚ帯、６０ＧＨｚ帯または７９ＧＨｚ帯の周波数を有する電波を生成してもよい。また、ミリ波生成部１１は、たとえばミリ波帯より周波数の低いマイクロ波帯の周波数を有する電波を生成してもよいし、また、ミリ波帯より周波数の高いテラヘルツ帯の周波数を有する電波を生成してもよい。
【００９０】
ミリ波生成部１１における周波数切替部１５は、送信アンテナ１４から送信される送信波の周波数を切替周波数ｆｓｗｔで交互に切替えるための切替信号を電圧発生部１６およびＦＦＴ処理部２４へ出力する。具体的には、周波数切替部１５は、たとえば、図３に示すように、１０キロヘルツの切替周波数すなわち１００マイクロ秒の周期でハイレベルおよびローレベルの切り替わる切替信号を電圧発生部１６およびＦＦＴ処理部２４へ出力する。
【００９１】
電圧発生部１６は、たとえば、式（２）に基づいて、初期値設定部５により設定された最大検知距離Ｌｄｍａｘ１を用いてｃ／（２・Ｌｄｍａｘ１）すなわち（ｆ２−ｆ１）を算出し、算出した（ｆ２−ｆ１）に基づいて周波数ｆ１，ｆ２を設定する。そして、電圧発生部１６は、たとえば、設定した周波数ｆ１，ｆ２の電波を電圧制御発振器１７に発生させるための制御電圧Ｖｆ１，Ｖｆ２をそれぞれ設定する。
【００９２】
電圧発生部１６は、たとえば、周波数切替部１５から受ける切替信号のレベルがローレベルである場合、制御電圧Ｖｆ１を生成し、生成した制御電圧Ｖｆ１を電圧制御発振器１７へ出力する。また、電圧発生部１６は、たとえば、切替信号のレベルがハイレベルである場合、制御電圧Ｖｆ２を生成し、生成した制御電圧Ｖｆ２を電圧制御発振器１７へ出力する。
【００９３】
電圧制御発振器１７は、具体的にはＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ−ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）であり、電圧発生部１６から受ける制御電圧Ｖｆ１，Ｖｆ２に応じた周波数を有するミリ波帯の送信波を生成する。
【００９４】
より詳細には、電圧制御発振器１７は、たとえば、図３に示すように、ローレベルの切替信号に基づく制御電圧Ｖｆ１を電圧発生部１６から受けている間、以下の式（６）に示す周波数ｆ１を有する送信波Ｔ１（ｔ）を生成する。
【数６】
2015148577.tif 000008
【００９５】
ここで、φ１は初期位相である。式（６）および以下の式中におけるｔは時刻を表す。また、電圧制御発振器１７は、たとえば、ハイレベルの切替信号に基づく制御電圧Ｖｆ２を電圧発生部１６から受けている間、以下の式（７）に示す周波数ｆ２を有する送信波Ｔ２（ｔ）を生成する。
【数７】
2015148577.tif 000009
【００９６】
ここで、φ２は初期位相である。なお、送信波Ｔ１（ｔ）の振幅および送信波Ｔ２（ｔ）の振幅はたとえば共にＡである。電圧制御発振器１７は、生成した送信波Ｔ１（ｔ），Ｔ２（ｔ）を方向性結合器１２へ交互に出力する。
【００９７】
方向性結合器１２は、ミリ波生成部１１から受ける送信波Ｔ１（ｔ），Ｔ２（ｔ）をパワーアンプ１３および測定部３へ分配する。パワーアンプ１３は、方向性結合器１２から受ける送信波Ｔ１（ｔ），Ｔ２（ｔ）を増幅し、送信アンテナ１４へ出力する。
【００９８】
送信アンテナ１４は、パワーアンプ１３から受ける送信波Ｔ１（ｔ），Ｔ２（ｔ）を対象エリアＡ１へ交互に送信する。送信アンテナ１４は、図１に示すように、たとえば送信波の指向性の方向Ｄｉｒが対象エリアＡ１における自動車Ｔｇｔ１の進行方向と交差する方向になるように設置される。ここで、送信波の指向性の方向Ｄｉｒは、たとえば電波センサ１０１から対象エリアＡ１の中心Ｃｔｒへの方向である。
【００９９】
具体的には、送信アンテナ１４は、たとえば、送信波の指向性の方向Ｄｉｒが対象エリアＡ１における横断歩道ＰＣ１を自動車Ｔｇｔ１が横切って進行する方向ｖｃすなわちｖｃ２と交差する方向になるように設置される。
【０１００】
好ましくは、送信アンテナ１４は、たとえば、送信波の指向性の方向Ｄｉｒに対する自動車Ｔｇｔ１が進行する方向ｖｃ２の角度γの絶対値が４５度以上かつ１３５度以下になるように設置される。より好ましくは、送信アンテナ１４は、たとえば、角度γの絶対値が略直角、具体的には８０度以上かつ１００度以下になるように設置される。
【０１０１】
受信部２は、対象エリアＡ１からの電波を受信する。具体的には、受信部２における受信アンテナ１８は、対象エリアＡ１からのミリ波すなわち反射波を受信する。ここで、受信アンテナ１８は、たとえば、送信アンテナ１４から送信波Ｔ１（ｔ）またはＴ２（ｔ）が送信されている期間、対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔが送信波Ｔ１（ｔ）またはＴ２（ｔ）を反射することによりそれぞれ生成される反射波Ｒ１（ｔ）またはＲ２（ｔ）を受信可能な構成であればよい。
【０１０２】
具体的には、受信アンテナ１８は、送信アンテナ１４と同じアンテナであってもよいし、異なるアンテナであってもよい。なお、送信アンテナ１４および受信アンテナ１８が別々のアンテナである場合、受信アンテナ１８は、送信アンテナ１４から離れた位置に配置されてもよいが、電波センサ１０１の構成を簡易にするために送信アンテナ１４の近傍に配置されることが好ましい。
【０１０３】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る送信アンテナ、受信アンテナおよび検知対象の配置の一例を示す図である。
【０１０４】
図４を参照して、受信アンテナ１８が受信する反射波には、たとえば、対象エリアＡ１内に位置する検知対象Ｔｇｔの表面の一部である表面部分Ｐｉが送信アンテナ１４により送信された送信波を反射することによって発生する部分反射波が含まれる。
【０１０５】
ここで、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表面部分Ｐｉの移動速度を検出対象速度ｖｄｉと定義する。言い換えると、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受信アンテナ１８に対する表面部分Ｐｉの相対速度の成分が検出対象速度ｖｄｉである。
【０１０６】
たとえば、受信アンテナ１８に対する表面部分Ｐｉの相対速度を部分速度ｖｐｉと定義すると、検出対象速度ｖｄｉは、表面部分Ｐｉから受信アンテナ１８への方向の単位ベクトルｎｄｉと部分速度ｖｐｉとの内積で表される。なお、電波センサ１０１は、たとえば支柱Ｐ１等の地面に対して動かないものに固定されていてもよいし、地面に対して動くものに固定されていてもよい。たとえば電波センサ１０１が支柱Ｐ１に固定されている場合、受信アンテナ１８および対象エリアＡ１は地面に対して固定されるので、部分速度ｖｐｉは、表面部分Ｐｉの地面に対する相対速度でもある。
【０１０７】
受信アンテナ１８が受信する検知対象Ｔｇｔにおける表面部分Ｐｉからの部分反射波の周波数ｆ１ｒｉ，ｆ２ｒｉは、送信波の周波数ｆ１，ｆ２に対して、表面部分Ｐｉに対応する検出対象速度ｖｄｉに応じてそれぞれシフトする。また、部分反射波の振幅は、表面部分Ｐｉの反射断面積σｉに応じた振幅となる。
【０１０８】
より詳細には、送信波Ｔ１（ｔ）が式（６）により表される場合において、たとえば受信アンテナ１８が送信アンテナ１４の近傍に配置されているとき、部分反射波Ｒ１ｉ（ｔ）は、以下の式（８）により表される（非特許文献１および非特許文献２参照）。
【数８】
2015148577.tif 000010
【０１０９】
ここで、Ｌｉは受信アンテナ１８および表面部分Ｐｉ間の距離である。ａｉはたとえば送信波の振幅Ａおよび波長、送信アンテナ１４および受信アンテナ１８のアンテナゲイン、距離Ｌｉならびに反射断面積σｉ等により定まる値である。
【０１１０】
部分反射波Ｒ１ｉ（ｔ）の周波数ｆ１ｒｉは、式（８）に示すように、送信波Ｔ１（ｔ）の周波数ｆ１に対して、ｆ１・（２・ｖｄｉ／ｃ）を加えた周波数となる。具体的には、表面部分Ｐｉが受信アンテナ１８へ近づく方向へ移動するとき、ｖｄｉが正となるので周波数ｆ１ｒｉは周波数ｆ１より高くなり、また、表面部分Ｐｉが受信アンテナ１８から遠ざかる方向へ移動するとき、ｖｄｉが負となるので周波数ｆ１ｒｉは周波数ｆ１より低くなる。
【０１１１】
全検知対象、具体的にはフェンダー、窓ガラスおよびドアの各々の表面部分Ｐｆ、ＰｗおよびＰｄを含む自動車Ｔｇｔ１、ならびに腕、足および胴体の各々の表面部分Ｐａ、ＰｌおよびＰｂを含む歩行者Ｔｇｔ２からのドップラー反射波Ｒ１ｄ（ｔ）は、以下の式（９）により表される。
【数９】
2015148577.tif 000011
【０１１２】
ここで、Ｊは全検知対象における表面部分Ｐｉの数である。また、受信アンテナ１８が受信する反射波Ｒ１（ｔ）には、一般に、ドップラー反射波Ｒ１ｄ（ｔ）、および検知対象Ｔｇｔ以外の部分からの非ドップラー反射波Ｒ１ｎｄ（ｔ）が含まれる。したがって、反射波Ｒ１（ｔ）は、ドップラー反射波Ｒ１ｄ（ｔ）および非ドップラー反射波Ｒ１ｎｄ（ｔ）の重ね合わせとなり、以下の式（１０）により表される。
【数１０】
2015148577.tif 000012
【０１１３】
ここで、検知対象Ｔｇｔ以外の部分の検出対象速度がゼロである状況、すなわち非ドップラー反射波Ｒ１ｎｄ（ｔ）の周波数が送信波Ｔ１（ｔ）の周波数ｆ１と同じである状況を想定する。
【０１１４】
同様に、受信部２は、送信アンテナ１４から送信波Ｔ２（ｔ）が送信されている期間、式（８）〜（１０）と同様に導出される、以下の式（１１）に示す反射波Ｒ２（ｔ）を受信する。
【数１１】
2015148577.tif 000013
【０１１５】
再び図２を参照して、ローノイズアンプ１９は、受信アンテナ１８が受信した電波を増幅し、測定部３へ出力する。
【０１１６】
測定部３は、受信部２によって受信された電波である受信電波を測定する。具体的には、測定部３におけるミキサ２０は、送信波と反射波とを乗算することにより、送信波の周波数成分と反射波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号および両周波数成分の和の周波数成分を有する和周波信号を生成する。
【０１１７】
具体的には、ミキサ２０は、たとえば、送信アンテナ１４から送信波Ｔ１（ｔ）が送信されている期間、送信波Ｔ１（ｔ）の周波数成分と反射波Ｒ１（ｔ）の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号Ｂ１（ｔ）を生成する。
【０１１８】
より詳細には、ミキサ２０において、送信波Ｔ１（ｔ）と反射波Ｒ１（ｔ）に含まれる部分反射波Ｒ１ｉ（ｔ）とから生成される部分差分信号Ｂ１ｉ（ｔ）は、以下の式（１２）により表される。
【数１２】
2015148577.tif 000014
【０１１９】
ここで、Ｋ１ｉは部分差分信号の振幅である。−４π・ｆ１・Ｌｉ／ｃが遅延位相θ１ｉである。２・ｆ１・ｖｄｉ／ｃがドップラー周波数ｆ１ｄｉである。このように、部分差分信号Ｂ１ｉ（ｔ）の位相は、送信波Ｔ１（ｔ）の初期位相φ１によらずに距離Ｌｉおよび周波数ｆ１により定まる。
【０１２０】
また、ドップラー反射波Ｒ１ｄ（ｔ）に基づく差分信号Ｂ１ｄ（ｔ）は、以下の式（１３）により表される。
【数１３】
2015148577.tif 000015
【０１２１】
ここで、Ｊは、式（９）の場合と同様に、全検知対象における表面部分Ｐｉの数である。また、非ドップラー反射波Ｒ１ｎｄ（ｔ）に基づく差分信号は、非ドップラー反射波Ｒ１ｎｄ（ｔ）の周波数が送信波Ｔ１（ｔ）の周波数ｆ１と同じであるため、直流成分ＤＣ１となる。したがって、反射波Ｒ１（ｔ）に基づく差分信号Ｂ１（ｔ）は、以下の式（１４）により表される。
【数１４】
2015148577.tif 000016
【０１２２】
同様に、ミキサ２０は、送信アンテナ１４から送信波Ｔ２（ｔ）が送信されている期間、式（１２）〜（１４）と同様に導出される、以下の式（１５）に示す差分信号Ｂ２（ｔ）を生成する。
【数１５】
2015148577.tif 000017
【０１２３】
ここで、Ｋ２ｉは部分差分信号の振幅である。−４π・ｆ２・Ｌｉ／ｃが遅延位相θ２ｉである。２・ｆ２・ｖｄｉ／ｃがドップラー周波数ｆ２ｄｉである。
【０１２４】
このように、部分差分信号Ｂ２ｉ（ｔ）の位相は、送信波Ｔ２（ｔ）の初期位相φ２によらずに距離Ｌｉおよび周波数ｆ２により定まる。
【０１２５】
ＩＦアンプ２１は、たとえば低周波数帯から中間周波数帯にかけて大きな増幅率を有するアンプである。ＩＦアンプ２１は、たとえば、ミキサ２０において生成された差分信号Ｂ１（ｔ），Ｂ２（ｔ）および和周波信号のうち差分信号Ｂ１（ｔ），Ｂ２（ｔ）を大きな増幅率で増幅し、増幅した差分信号Ｂ１（ｔ），Ｂ２（ｔ）をローパスフィルタ２２へ出力する。
【０１２６】
ローパスフィルタ２２は、ＩＦアンプ２１において増幅された差分信号Ｂ１（ｔ），Ｂ２（ｔ）の周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分、たとえば１キロヘルツ以上の成分を減衰させる。
【０１２７】
Ａ／Ｄコンバータ２３は、初期値設定部５により設定されたたとえば８００キロヘルツのサンプリング周波数ｆｓｍｐｌで差分信号Ｂ１（ｔ），Ｂ２（ｔ）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２３は、たとえば、ローパスフィルタ２２を通過したアナログ信号である差分信号Ｂ１（ｔ），Ｂ２（ｔ）を、サンプリング周期である（１／ｆｓｍｐｌ）ごとにｍビット（ｍは２以上の整数）のデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ２３は、たとえば変換後のデジタル信号をＦＦＴ処理部２４へ出力する。
【０１２８】
ＦＦＴ処理部２４は、たとえば、Ａ／Ｄコンバータ２３から受けるデジタル信号に基づいて、差分信号Ｂ１（ｔ），Ｂ２（ｔ）の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する。
【０１２９】
具体的には、ＦＦＴ処理部２４は、たとえば、差分信号Ｂ１（ｔ），Ｂ２（ｔ）に基づくデジタル信号を蓄積するためのバッファＢｕｆ１，Ｂｕｆ２をそれぞれ有する。
【０１３０】
ＦＦＴ処理部２４は、たとえば、周波数切替部１５がローレベルの切替信号を出力する期間、Ａ／Ｄコンバータ２３から受けるデジタル信号を差分デジタル信号Ｂｄ１［ｈ１］としてバッファＢｕｆ１に蓄積時間Ｔｓｍｐｌ、具体的には１００ミリ秒間蓄積する。
【０１３１】
また、ＦＦＴ処理部２４は、たとえば、周波数切替部１５がハイレベルの切替信号を出力する期間、Ａ／Ｄコンバータ２３から受けるデジタル信号を差分デジタル信号Ｂｄ２［ｈ２］としてバッファＢｕｆ２に蓄積時間Ｔｓｍｐｌ蓄積する。ここで、ｈ１，ｈ２は、たとえば、差分デジタル信号Ｂｄ１，Ｂｄ２の生成順のインデックスをそれぞれ示す整数である。
【０１３２】
蓄積された差分デジタル信号Ｂｄ１［ｈ１］，Ｂｄ２［ｈ２］は、蓄積時間Ｔｓｍｐｌに含まれる各サンプリングタイミングｔｓにおける差分信号Ｂ１（ｔｓ），Ｂ２（ｔｓ）の振幅、すなわち時間スペクトルを示す。
【０１３３】
ＦＦＴ処理部２４は、蓄積した差分デジタル信号Ｂｄ１［ｈ１］，Ｂｄ２［ｈ２］をそれぞれ高速フーリエ変換することにより、ドップラースペクトルＤＳ１，ＤＳ２および位相スペクトルＰＳ１，ＰＳ２を周波数分布情報として作成する。
【０１３４】
ドップラースペクトルＤＳ１，ＤＳ２は、蓄積時間Ｔｓｍｐｌにおける差分デジタル信号Ｂｄ１［ｈ１］，Ｂｄ２［ｈ２］にそれぞれ含まれる各周波数成分の振幅を示す。位相スペクトルＰＳ１，ＰＳ２は、蓄積時間Ｔｓｍｐｌにおける差分デジタル信号Ｂｄ１［ｈ１］，Ｂｄ２［ｈ２］にそれぞれ含まれる各周波数成分の位相を示す。
【０１３５】
ＦＦＴ処理部２４が高速フーリエ変換処理の対象とする時間スペクトルすなわち差分デジタル信号Ｂｄ１［ｈ１］，Ｂｄ２［ｈ２］は離散的なデータであるので、ドップラースペクトルＤＳ１，ＤＳ２および位相スペクトルＰＳ１，ＰＳ２は、離散的なデータにより構成される。
【０１３６】
以下、ドップラースペクトルＤＳ１，ＤＳ２を構成する離散的なデータをそれぞれＤＳ信号Ｓｆ１［ｎ１］，Ｓｆ２［ｎ２］とも称する。なお、ＦＦＴ処理部２４は、たとえば、連続的な時間スペクトルを高速フーリエ変換処理の対象としてもよい。
【０１３７】
ＤＳ信号Ｓｆ１［ｎ１］は、たとえばインデックスｎ１を有する配列である。インデックスｎ１は、たとえばゼロから（ｎｍａｘ−１）までの整数である。ｎｍａｘは、たとえばＤＳ信号Ｓｆ１［ｎ１］の長さである。ＤＳ信号Ｓｆ１［ｎ１］のデータ間隔ｄｆすなわちドップラースペクトルの分解能は、たとえば蓄積時間Ｔｓｍｐｌの逆数程度である。また、インデックスｎ１に対応する周波数は、たとえばｄｆ・ｎ１である。したがって、ＤＳ信号Ｓｆ１［ｎ１］は、周波数（ｄｆ・ｎ１）における振幅を示す。なお、ＤＳ信号Ｓｆ２［ｎ２］についても、ＤＳ信号Ｓｆ１［ｎ１］と同様である。
【０１３８】
ＦＦＴ処理部２４は、作成したドップラースペクトルＤＳ１，ＤＳ２および位相スペクトルＰＳ１，ＰＳ２を測定結果解析部４へ出力する。
【０１３９】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサにおける測定結果解析部の構成を示す図である。図５を参照して、測定結果解析部４は、判別部３１と、距離演算部４１とを含む。測定結果解析部４における判別部３１は、検知対象Ｔｇｔの種類を判別する。
【０１４０】
［周波数分布情報に基づく検知対象の種類の確定］
再び図４を参照して、検知対象Ｔｇｔは、形状を維持する剛体であってもよいし、形状を変える非剛体であってもよい。具体的には、検知対象Ｔｇｔが自動車Ｔｇｔ１である場合、検知対象Ｔｇｔは剛体であり、また、検知対象Ｔｇｔが歩行者Ｔｇｔ２である場合、検知対象Ｔｇｔは非剛体である。
【０１４１】
検知対象Ｔｇｔが剛体である場合、表面部分Ｐｉの部分速度ｖｐｉは、検知対象Ｔｇｔにおける表面部分Ｐｉの位置によらず概ね同じである。したがって、表面部分Ｐｉの検出対象速度ｖｄｉは、表面部分Ｐｉの位置によらず概ね同じとなる。
【０１４２】
具体的には、たとえば、自動車Ｔｇｔ１が移動するとき、自動車Ｔｇｔ１におけるフェンダー、窓ガラスおよびドアの相対的な配置は変わらないので、フェンダー、窓ガラスおよびドアの各々の表面部分Ｐｆ、ＰｗおよびＰｄに対応する部分速度ｖｐｆ、ｖｐｗおよびｖｐｄは概ね同じである。したがって、表面部分Ｐｆ、ＰｗおよびＰｄにそれぞれ対応する検出対象速度ｖｄｆ、ｖｄｗおよびｖｄｄは、概ね同じである。
【０１４３】
一方、検知対象Ｔｇｔが非剛体である場合、表面部分Ｐｉの部分速度ｖｐｉは、検知対象Ｔｇｔにおける表面部分Ｐｉの位置に応じて異なるときが多い。具体的には、たとえば、歩行者Ｔｇｔ２が歩行するとき、歩行者Ｔｇｔ２における腕、足および胴体の相対的な配置が変わるため、腕、足および胴体の各々の表面部分Ｐａ、ＰｌおよびＰｂにそれぞれ対応する部分速度ｖｐａ、ｖｐｌおよびｖｐｂは、互いに異なるときが多い。
【０１４４】
したがって、表面部分Ｐａ、ＰｌおよびＰｂに対応する検出対象速度ｖｄａ、ｖｄｌおよびｖｄｂは、互いに異なるときが多い。より詳細には、歩行者Ｔｇｔ２が受信アンテナ１８へ向かって歩いている状態において、歩行者Ｔｇｔ２が腕を受信アンテナ１８側へ出そうとしているときの腕に対応する検出対象速度ｖｄａの大きさは、胴体に対応する検出対象速度ｖｄｂの大きさより大きい。また、歩行者Ｔｇｔ２が腕を受信アンテナ１８の反対側へ戻そうとしているときの検出対象速度ｖｄａの大きさは、検出対象速度ｖｄｂの大きさより小さい。足の場合も同様である。
【０１４５】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＦＴ処理部が生成する歩行者のドップラースペクトルの一例を示す図である。
【０１４６】
以下では、ドップラースペクトルＤＳ１に基づいて検知対象Ｔｇｔの種類を判別する例について説明するが、ドップラースペクトルＤＳ２に基づいて検知対象Ｔｇｔの種類を判別してもよく、動作内容は、ドップラースペクトルＤＳ１を用いる場合と同様であるため、詳細な説明は繰り返さない。また、以下、ドップラースペクトルＤＳ１，ＤＳ２をドップラースペクトルＤＳとも称する。
【０１４７】
図６には、たとえば図１に示すように、対象エリアＡ１において検知対象Ｔｇｔである歩行者Ｔｇｔ２が移動している場合において、送信波Ｔ１（ｔ）が送信部１により対象エリアＡ１へ送信されたときのドップラースペクトルＤＳ１ｍが示される。横軸は、ドップラー周波数ｆ１ｄを示し、縦軸は、振幅を示す。
【０１４８】
歩行者Ｔｇｔ２は、たとえば腕を振りながら足を交互に出して歩行することにより移動するので、腕、足および胴体等の各部位における表面部分Ｐｉの検出対象速度ｖｄｉがばらつく。
【０１４９】
このため、歩行者Ｔｇｔ２の各表面部分Ｐｉからの反射波Ｒ１ｉ（ｔ）のドップラー周波数ｆ１ｄｉがばらつく。したがって、各表面部分Ｐｉからの反射波Ｒ１ｉ（ｔ）の和であるドップラースペクトルＤＳ１ｍの広がりが大きくなる。
【０１５０】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＦＴ処理部が生成する自動車のドップラースペクトルの一例を示す図である。
【０１５１】
図７には、たとえば図１に示すように、対象エリアＡ１において検知対象Ｔｇｔである自動車Ｔｇｔ１が移動している場合において、送信波Ｔ１（ｔ）が送信部１により対象エリアＡ１へ送信されたときのドップラースペクトルＤＳ１ｃが示される。横軸は、ドップラー周波数ｆ１ｄを示し、縦軸は、振幅を示す。なお、図７に示す横軸および縦軸のスケールは、図６に示す横軸および縦軸のスケールとそれぞれ同じである。
【０１５２】
自動車Ｔｇｔ１は、移動する際にフェンダー、窓ガラスおよびドア等の相対的な配置を変えない。したがって、フェンダー、窓ガラスおよびドア等の各部位における表面部分Ｐｉの検出対象速度ｖｄｉが概ね同じである。
【０１５３】
このため、自動車Ｔｇｔ１の各表面部分Ｐｉからの反射波Ｒ１ｉ（ｔ）のドップラー周波数ｆ１ｄｉがばらつかないので、各表面部分Ｐｉからの反射波Ｒ１ｉ（ｔ）の和であるドップラースペクトルＤＳ１ｃの広がりが小さくなる。
【０１５４】
（ドップラースペクトルの広がりおよびピークの大きさに基づく判別処理）
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサにおける判別部の構成を示す図である。
【０１５５】
図８を参照して、判別部３１は、ピーク探索部５１と、スペクトル広がり算出部５２と、除算部５４と、種類確定部５５とを含む。
【０１５６】
判別部３１は、たとえば、ＦＦＴ処理部２４によって作成された周波数分布情報に基づいて、検知対象Ｔｇｔの種類を判別する。具体的には、判別部３１は、たとえば、ＦＦＴ処理部２４から受けるドップラースペクトルＤＳ１に基づいて、対象エリアＡ１における人間および車両を判別する判別処理を行う。
【０１５７】
判別部３１は、たとえば、ドップラースペクトルＤＳ１における周波数成分の大きさが連続して所定値Ｔｈａより大きくなる区間の長さと当該区間における各周波数成分の大きさとに基づいて判別処理を行う。
【０１５８】
以下、判別部３１が図６に示すドップラースペクトルＤＳ１ｍに基づいて判別処理を行う場合について詳細に説明する。すなわち、判別部３１におけるピーク探索部５１は、ＦＦＴ処理部２４から受けるドップラースペクトルＤＳ１ｍにおいて、最も大きな振幅を有するピーク位置を探索する。
【０１５９】
具体的には、ピーク探索部５１は、たとえば、ドップラースペクトルＤＳ１ｍを構成するＤＳ信号Ｓｆ１ｍ［０］〜Ｓｆ１ｍ［ｎｍａｘ−１］において、最も大きな値を有するＤＳ信号Ｓｆ１ｍ［ｐｍ］を特定する。ピーク探索部５１は、たとえば、特定したＤＳ信号Ｓｆ１ｍ［ｐｍ］のインデックスｐｍをスペクトル広がり算出部５２、除算部５４および距離演算部４１へ出力する。
【０１６０】
スペクトル広がり算出部５２は、たとえば、ドップラースペクトルＤＳ１ｍにおける周波数成分の大きさが連続して所定値Ｔｈａより大きくなる区間の長さを算出する。具体的には、スペクトル広がり算出部５２は、たとえば、ピーク探索部５１からインデックスｐｍを受けると、ＤＳ信号Ｓｆ１ｍ［ｐｍ］がピークに相当することを認識する。
【０１６１】
そして、スペクトル広がり算出部５２は、たとえば、ＤＳ信号Ｓｆ１ｍ［ｐｍ］に対して低周波側のＤＳ信号において、ＤＳ信号Ｓｆ１ｍ［ｐｍ］に最も近く、かつ所定値Ｔｈａ以下の振幅を有するＤＳ信号Ｓｆ１ｍ［ｐｍ−６］を認識する。スペクトル広がり算出部５２は、ＤＳ信号Ｓｆ１ｍ［ｐｍ］に対して高周波側のＤＳ信号についても同様に、ＤＳ信号Ｓｆ１ｍ［ｐｍ］に最も近く、かつ所定値Ｔｈａ以下の振幅を有するＤＳ信号Ｓｆ１ｍ［ｐｍ＋４］を認識する。
【０１６２】
スペクトル広がり算出部５２は、認識したＤＳ信号Ｓｆ１ｍ［ｐｍ−６］，Ｓｆ１ｍ［ｐｍ＋４］に基づいて、インデックスが（ｐｍ−５）から（ｐｍ＋３）までの区間が、ＤＳ信号が連続して所定値Ｔｈａより大きくなる区間であると認識する。
【０１６３】
そして、スペクトル広がり算出部５２は、区間の長さに相当する｛ｐｍ＋３−（ｐｍ−５）｝すなわち「８」をドップラースペクトルＤＳ１ｍの広がりＤＳＷｍとして算出する。スペクトル広がり算出部５２は、算出した広がりＤＳＷｍ、具体的には周波数幅（ｄｆ・８）を除算部５４へ出力する。
【０１６４】
除算部５４は、たとえば、ピーク探索部５１から受けるインデックスｐｍに基づいて、ＤＳ信号Ｓｆ１ｍ［ｐｍ］をドップラースペクトルＤＳ１ｍにおけるピークの最大値Ｐｍａｘｍとして取得する。
【０１６５】
除算部５４は、たとえば、スペクトル広がり算出部５２から受ける広がりＤＳＷｍで最大値Ｐｍａｘｍを除算し、特徴量としてＰｍａｘｍ／ＤＳＷｍを算出する。そして、除算部５４は、算出したＰｍａｘｍ／ＤＳＷｍを種類確定部５５へ出力する。
【０１６６】
種類確定部５５は、除算部５４からＰｍａｘｍ／ＤＳＷｍを受けると、Ｐｍａｘｍ／ＤＳＷｍおよび所定のしきい値Ｔｈｒの大小関係に基づいて、対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔの種類が人間であるか、または車両であるかを判別する。
【０１６７】
より詳細には、種類確定部５５は、たとえば、除算部５４からＰｍａｘｍ／ＤＳＷｍを受けると、Ｐｍａｘｍ／ＤＳＷｍが所定のしきい値Ｔｈｒより小さい場合、対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔの種類が人間であると判別する。また、種類確定部５５は、たとえば、Ｐｍａｘｍ／ＤＳＷｍがしきい値Ｔｈｒ以上である場合、検知対象Ｔｇｔの種類が車両であると判別する。
【０１６８】
具体的には、ドップラースペクトルＤＳ１ｍでは、図６に示すように、歩行者Ｔｇｔ２の反射断面積σが小さいためピークの最大値Ｐｍａｘｍが小さく、かつ、腕、足および胴体等の各部位における表面部分Ｐｉの検出対象速度ｖｄｉがばらつくため広がりＤＳＷｍが大きい。このため、Ｐｍａｘｍ／ＤＳＷｍがしきい値Ｔｈｒより小さくなり、種類確定部５５は、検知対象Ｔｇｔの種類が人間であると判別する。種類確定部５５は、判別結果を信号制御装置１５１へ送信するとともに距離演算部４１へ出力する。
【０１６９】
以下、判別部３１が図７に示すドップラースペクトルＤＳ１ｃに基づいて判別処理を行う場合について、簡単に説明する。すなわち、ピーク探索部５１は、ＦＦＴ処理部２４から受けるドップラースペクトルＤＳ１ｃにおいて、最も大きな振幅を有するピーク位置としてＤＳ信号Ｓｆ１ｃ［ｐｃ］を特定し、特定したＤＳ信号Ｓｆ１ｃ［ｐｃ］のインデックスｐｃをスペクトル広がり算出部５２、除算部５４および距離演算部４１へ出力する。
【０１７０】
スペクトル広がり算出部５２は、ピーク探索部５１から受けるインデックスｐｃに基づいて、インデックスが（ｐｃ−２）から（ｐｃ＋２）までの区間が、ＤＳ信号が連続して所定値Ｔｈａより大きくなる区間であると認識する。そして、スペクトル広がり算出部５２は、区間の長さに相当する｛ｐｃ＋２−（ｐｃ−２）｝すなわち「４」を算出する。スペクトル広がり算出部５２は、広がりＤＳＷｃ、具体的には周波数幅（ｄｆ・４）を除算部５４へ出力する。
【０１７１】
除算部５４は、たとえば、ピーク探索部５１から受けるインデックスｐｃに基づいて、ＤＳ信号Ｓｆ１ｃ［ｐｃ］をドップラースペクトルＤＳ１ｃにおけるピークの最大値Ｐｍａｘｃとして取得する。
【０１７２】
除算部５４は、たとえば、スペクトル広がり算出部５２から受けるドップラースペクトルＤＳ１ｃの広がりＤＳＷｃで最大値Ｐｍａｘｃを除算し、特徴量としてＰｍａｘｃ／ＤＳＷｃを算出する。そして、除算部５４は、算出したＰｍａｘｃ／ＤＳＷｃを種類確定部５５へ出力する。
【０１７３】
具体的には、ドップラースペクトルＤＳ１ｃでは、図７に示すように、自動車Ｔｇｔ１の反射断面積σが大きいためピークの最大値Ｐｍａｘｃが大きく、かつ、フェンダー、窓ガラスおよびドア等の各部位における表面部分Ｐｉの検出対象速度ｖｄｉがほぼ一定であるためスペクトルの広がりＤＳＷｃが小さい。このため、Ｐｍａｘｃ／ＤＳＷｃがしきい値Ｔｈｒ以上になり、種類確定部５５は、検知対象Ｔｇｔの種類が車両であると判別する。
【０１７４】
なお、判別部３１は、ドップラースペクトルＤＳ１における周波数成分の大きさが連続して所定値Ｔｈａより大きくなる区間の長さと当該区間における各周波数成分の大きさとに基づいて判別処理を行ったが、これに限定するものではない。判別部３１は、たとえば、ドップラースペクトルＤＳ１における周波数成分の大きさが連続して所定値Ｔｈａより大きくなる区間の長さに基づいて判別処理を行ってもよいし、また、ドップラースペクトルＤＳ１における周波数成分の大きさの変化度合いに基づいて判別処理を行ってもよい。
【０１７５】
［検知対象の移動速度の時間的変動に基づく検知対象の種類の確定］
（移動速度の時間的変動の周波数に基づく判別処理）
図９は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサにおける判別部の変形例の構成を示す図である。
【０１７６】
図９を参照して、判別部３１の変形例である判別部３２は、バッファ６１と、ＦＦＴ処理部６５と、ピーク周波数抽出部６６と、種類確定部６７と、速度取得部７０とを含む。速度取得部７０は、速度算出部７１と、ピーク探索部５１とを含む。
【０１７７】
判別部３２は、取得した検出対象速度ｖｄの時間的変動の周波数に基づいて、検知対象Ｔｇｔの種類を判別する判別処理を行う。より詳細には、判別部３２は、検出対象速度ｖｄの時間的変動を示す信号の周波数成分のうち、所定周波数以上の周波数成分を抽出し、抽出した周波数成分に基づいて判別処理を行う。
【０１７８】
判別部３２における速度取得部７０は、ＦＦＴ処理部２４から受けるドップラースペクトルＤＳ１に基づいて、対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔの移動速度を取得する。
【０１７９】
より詳細には、速度取得部７０におけるピーク探索部５１は、たとえばＦＦＴ処理部２４から図６に示すドップラースペクトルＤＳ１ｍを受けると、受けたドップラースペクトルＤＳ１ｍに基づいて、ピークに対応するインデックスｐｍを特定し、特定したインデックスｐｍを速度算出部７１および距離演算部４１へ出力する。
【０１８０】
同様に、ピーク探索部５１は、たとえばＦＦＴ処理部２４から図７に示すドップラースペクトルＤＳ１ｃを受けると、受けたドップラースペクトルＤＳ１ｃに基づいて、ピークに対応するインデックスｐｃを特定し、特定したインデックスｐｃを速度算出部７１および距離演算部４１へ出力する。
【０１８１】
速度算出部７１は、たとえば、ピーク探索部５１からインデックスｐｍを受けると、ドップラースペクトルＤＳ１ｍおよびインデックスｐｍに基づいて、最も大きな振幅Ｐｍａｘｍを有するピークに対応するドップラー周波数ｆ１ｄｍａｘを特定する。同様に、速度算出部７１は、たとえば、ピーク探索部５１からインデックスｐｃを受けると、ドップラースペクトルＤＳ１ｃおよびインデックスｐｃに基づいて、最も大きな振幅Ｐｍａｘｃを有するピークに対応するドップラー周波数ｆ１ｄｍａｘを特定する。
【０１８２】
速度算出部７１は、特定したドップラー周波数ｆ１ｄｍａｘに基づいて、検知対象Ｔｇｔの移動速度すなわち検知対象Ｔｇｔの代表速度ｖｄを算出する。具体的には、速度算出部７１は、たとえば、式（１２）に基づく以下に示す式（１６）を用いて、ドップラー周波数ｆ１ｄｍａｘから代表速度ｖｄを算出する。以下、代表速度ｖｄを検出対象速度ｖｄとも称する。そして、速度算出部７１は、算出した検出対象速度ｖｄをバッファ６１へ出力する。
【数１６】
2015148577.tif 000018
【０１８３】
なお、速度取得部７０は、ドップラースペクトルにおいて、最も大きなピークに対応するドップラー周波数ｆ１ｄｍａｘに基づいて検知対象Ｔｇｔの移動速度を取得する構成であるとしたが、これに限定するものではない。速度取得部７０は、たとえば、図６または図７において、縦軸と平行な線を引いた場合にドップラースペクトルの積分結果を２分する線と横軸との交点に対応するドップラー周波数、およびドップラースペクトルのバンド幅を２分する線と横軸との交点に対応するドップラー周波数等に基づいて検知対象Ｔｇｔの移動速度を取得する構成であってもよい。
【０１８４】
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る判別部が処理する歩行者の検出対象速度の時間的変動の一例を示す図である。図１０を参照して、横軸は、時間を示し、縦軸は、検出対象速度ｖｄを示す。
【０１８５】
図１０では、対象エリアＡ１において速度を維持しながら移動する歩行者Ｔｇｔ２の検出対象速度ｖｄの時間的変動が速度信号Ｓｓｍにより示される。図１０に示すように、速度信号Ｓｓｍは、数Ｈｚの周期で変動する。この数Ｈｚの周期の変動は、歩行者Ｔｇｔ２の速度信号の特徴である。
【０１８６】
以下、判別部３２が、図１０に示す検出対象速度ｖｄの時間的変動を示す速度信号Ｓｓｍの周波数に基づいて判別処理を行う場合について詳細に説明する。
【０１８７】
すなわち、判別部３２における速度取得部７０は、検出対象速度ｖｄをたとえば１００ミリ秒ごとに算出し、算出した検出対象速度ｖｄをバッファ６１へ出力する。バッファ６１には、速度信号Ｓｓｍを構成するデータとして、検出対象速度ｖｄが所定のサンプリング期間蓄積される。
【０１８８】
具体的には、バッファ６１には、速度信号Ｓｓｍを構成するデータとして、検出対象速度ｖｄがたとえば３２００ミリ秒のサンプリング期間蓄積される。すなわち、バッファ６１には、サンプリング間隔が１００ミリ秒の３２個の検出対象速度ｖｄが蓄積される。
【０１８９】
図１１は、図１０に示す速度信号を高速フーリエ変換した周波数スペクトルの一例を示す図である。図１１を参照して、横軸は、周波数を示し、縦軸は、振幅を示す。
【０１９０】
ＦＦＴ処理部６５は、バッファ６１において検出対象速度ｖｄの蓄積が完了すると、速度信号Ｓｓｍの周波数成分のうち、所定周波数Ｆｔｈ以上の周波数成分を抽出する。
【０１９１】
具体的には、ＦＦＴ処理部６５は、速度信号Ｓｓｍを高速フーリエ変換することにより図１１に示す周波数スペクトルＦＳｍを作成する。ＦＦＴ処理部６５は、たとえば、周波数スペクトルＦＳｍにおいて、周波数ゼロに近い振幅、具体的には周波数Ｆｔｈである０．５Ｈｚ未満の振幅を無視することにより、速度信号Ｓｓｍの周波数成分のうち０．５Ｈｚ以上の周波数成分を抽出する。
【０１９２】
また、ＦＦＴ処理部６５は、サンプリング間隔が１００ミリ秒すなわちサンプリング周期が１０Ｈｚであるので、周波数スペクトルＦＳｍにおいて周波数５Ｈｚより大きい振幅を無視する。ＦＦＴ処理部６５は、作成した周波数スペクトルＦＳｍをピーク周波数抽出部６６へ出力する。
【０１９３】
ピーク周波数抽出部６６は、ＦＦＴ処理部６５から受ける周波数スペクトルにおいて、最も大きな振幅を有するピークに対応する周波数を特徴量として抽出する。具体的には、ピーク周波数抽出部６６は、ＦＦＴ処理部６５から受ける周波数スペクトルＦＳｍにおいて、最も大きな振幅を有するピークに対応する周波数として、たとえば２．８Ｈｚのピーク周波数を抽出する。そして、ピーク周波数抽出部６６は、抽出したピーク周波数を種類確定部６７へ出力する。
【０１９４】
種類確定部６７は、ピーク周波数抽出部６６から受けるピーク周波数および所定のしきい値Ｔｈｐの大小関係に基づいて、対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔの種類が人間であるか、または車両であるかを判別する。
【０１９５】
具体的には、種類確定部６７は、たとえば、ピーク周波数がしきい値Ｔｈｐ以上具体的には１．５Ｈｚ以上である場合、検知対象Ｔｇｔの種類が人間であると判別する。また、種類確定部６７は、たとえば、ピーク周波数がしきい値Ｔｈｐより小さい場合、検知対象Ｔｇｔの種類が車両であると判別する。
【０１９６】
上述したように、種類確定部６７は、ピーク周波数抽出部６６から２．８Ｈｚのピーク周波数を受けるので、検知対象Ｔｇｔの種類が人間であると判別する。種類確定部６７は、判別結果を信号制御装置１５１へ送信するとともに距離演算部４１へ出力する。
【０１９７】
図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る判別部が処理する自動車の検出対象速度の時間的変動の一例を示す図である。図１２を参照して、横軸は、時間を示し、縦軸は、検出対象速度ｖｄを示す。
【０１９８】
図１２では、対象エリアＡ１において速度を維持しながら移動する自動車Ｔｇｔ１の検出対象速度ｖｄの時間的変動が速度信号Ｓｓｃにより示される。
【０１９９】
図１２では、図１０に示す歩行者Ｔｇｔ２の場合と異なり、速度信号Ｓｓｃは、歩行者Ｔｇｔ２の移動速度の時間的変動において特徴的な数Ｈｚの周期的な変動を示さない。通常の自動車Ｔｇｔ１の運転操作では、速度信号Ｓｓｃにおいて、数Ｈｚの周期的な変動を発生させることは困難であると考えられる。
【０２００】
以下、判別部３２が図１２に示す検出対象速度ｖｄの時間的変動を示す速度信号Ｓｓｃの周波数に基づいて判別処理を行う場合について簡単に説明する。
【０２０１】
すなわち、判別部３２における速度取得部７０は、検出対象速度ｖｄをたとえば１００ミリ秒ごと算出し、算出した検出対象速度ｖｄをバッファ６１へ出力する。バッファ６１には、速度信号Ｓｓｃを構成するデータとして、検出対象速度ｖｄがたとえば３２００ミリ秒のサンプリング期間蓄積される。
【０２０２】
図１３は、図１２に示す速度信号を高速フーリエ変換した周波数スペクトルの一例を示す図である。図１３を参照して、横軸は、周波数を示し、縦軸は、振幅を示す。
【０２０３】
ＦＦＴ処理部６５は、速度信号Ｓｓｃを高速フーリエ変換することにより図１３に示す周波数スペクトルＦＳｃを作成する。ＦＦＴ処理部６５は、たとえば、周波数スペクトルＦＳｃにおいて、周波数Ｆｔｈである０．５Ｈｚ未満の振幅を無視することにより、速度信号Ｓｓｃの周波数成分のうち、０．５Ｈｚ以上の周波数成分を抽出する。
【０２０４】
また、ＦＦＴ処理部６５は、サンプリング周期が１０Ｈｚであるので、周波数スペクトルＦＳｃにおいて周波数５Ｈｚより大きい振幅を無視する。ＦＦＴ処理部６５は、作成した周波数スペクトルＦＳｃをピーク周波数抽出部６６へ出力する。
【０２０５】
ピーク周波数抽出部６６は、ＦＦＴ処理部６５から受ける周波数スペクトルＦＳｃにおいて、最も大きな振幅を有するピークに対応する周波数として、たとえば０．６Ｈｚのピーク周波数を抽出する。そして、ピーク周波数抽出部６６は、抽出したピーク周波数を種類確定部６７へ出力する。
【０２０６】
種類確定部６７は、ピーク周波数抽出部６６から０．６Ｈｚのピーク周波数を受けると、ピーク周波数がしきい値Ｔｈｐより小さいので、検知対象Ｔｇｔの種類が車両であると判別する。
【０２０７】
たとえば、高速フーリエ変換の対象となる速度信号が自動車Ｔｇｔ１に基づく速度信号および歩行者Ｔｇｔ２に基づく速度信号のいずれであるかにかかわらず、高速フーリエ変換後の周波数スペクトルでは、周波数ゼロに近い振幅、具体的には周波数Ｆｔｈ未満の振幅が周波数Ｆｔｈ以上の振幅と比べて大きくなる場合が多い。この場合、ピーク周波数抽出部６６は、周波数Ｆｔｈ未満の周波数をピーク周波数として誤って抽出してしまう可能性が高い。
【０２０８】
具体的には、ピーク周波数抽出部６６は、たとえば、図１１および図１３に示す周波数スペクトルＦＳｍおよびＦＳｃにおいて、それぞれ２．８Ｈｚおよび０．６Ｈｚのピーク周波数の代わりに周波数Ｆｔｈ未満の周波数をピーク周波数として抽出してしまう。この場合、種類確定部６７は、正確な判別処理を行うことができなくなる。
【０２０９】
これに対して、ＦＦＴ処理部６５は、速度信号の周波数成分のうち、周波数Ｆｔｈ以上の周波数成分を抽出する。
【０２１０】
これにより、ピーク周波数抽出部６６は、検知対象Ｔｇｔの種類に応じたピーク周波数を抽出することができるので、種類確定部６７は、ピーク周波数抽出部６６により抽出されたピーク周波数に基づいてより正確な判別処理を行うことができる。
【０２１１】
なお、判別部３２は、３２００ミリ秒のサンプリング期間蓄積した速度信号に基づいて判別処理を行ったが、これに限定するものではない。判別部３２は、たとえば、３２００ミリ秒より短いサンプリング期間または長いサンプリング期間蓄積した速度信号に基づいて判別処理を行ってもよい。具体的には、判別部３２は、たとえば、少なくとも概ね１秒のサンプリング期間蓄積した速度信号に基づいて正確な判別処理を行うことが可能である。
【０２１２】
また、判別部３２は、取得した検出対象速度ｖｄの時間的変動の周波数に基づいて、検知対象Ｔｇｔの種類を判別する判別処理を行ったが、これに限定するものではない。判別部３２は、たとえば、取得した移動速度の時間的変動に基づいて、検知対象Ｔｇｔの種類を判別する判別処理を行ってもよい。
【０２１３】
また、電波センサ１０１では、たとえば判別部３１および判別部３２が含まれ、周波数分布情報に基づく判別処理、および検知対象の移動速度の時間的変動に基づく判別処理が並行して行われることにより、判別処理結果の総合評価が行われる構成であってもよい。
【０２１４】
また、判別部３１および判別部３２は、自動車Ｔｇｔ１からの反射波および歩行者Ｔｇｔ２からの反射波を同時に受信する場合においても、たとえば図１に示す対象距離Ｌ１，Ｌ２の算出および検知対象Ｔｇｔの種類の判別を行うことが可能である。
【０２１５】
［対象距離の算出］
図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る測定結果解析部における距離演算部の構成を示す図である。
【０２１６】
図１４を参照して、距離演算部４１は、ピーク周波数取得部８０と、位相差算出部８１と、距離暫定値算出部８２と、対象距離確定部８３と、分割エリア決定部８４と、しきい値選択部８５と、単位検知エリア決定部８６と、強度取得部８７とを含む。
【０２１７】
距離演算部４１は、たとえば、測定部３による受信電波の測定結果のうち、受信電波の強度以外の測定結果に基づいて、自己の電波センサ１０１から対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔまでの距離である対象距離Ｌの暫定値を算出する。そして、距離演算部４１は、たとえば、受信電波の強度に基づいて当該暫定値から対象距離Ｌを算出する、すなわち確定する。
【０２１８】
具体的には、距離演算部４１は、たとえば、受信電波の強度および判別部３１による判別結果に基づいて当該暫定値から対象距離Ｌを算出する。
【０２１９】
（最大検知距離および単位検知エリアの設定）
図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサの最大検知距離に基づいて設定される単位検知エリアの一例を示す図である。
【０２２０】
図１５を参照して、電波センサ１０１はたとえば対象エリアＡ１に対して対称に配置されているので、最遠位置Ｐｏｓｆ１Ｌ，Ｐｏｓｆ１Ｒが、対象エリアＡ１において、電波センサ１０１から最も遠い位置である。言い換えると、最遠位置Ｐｏｓｆ１Ｌ，Ｐｏｓｆ１Ｒは、たとえば、対象エリアＡ１のアンテナ１４，１８に対して反対側の縁までの距離が最大となる位置である。
【０２２１】
最近位置Ｐｏｓｎ１は、対象エリアＡ１において、電波センサ１０１から最も近い位置である。言い換えると、最近位置Ｐｏｓｎ１は、対象エリアＡ１のアンテナ１４，１８側の縁までの距離が最小となる位置である。
【０２２２】
センサ設置者は、たとえば、式（５）に基づいて、対象距離Ｌの測定誤差Ｅｒｒ（Ｌ）を小さくするため、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１を以下のように設定する。
【０２２３】
すなわち、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１が、最遠位置Ｐｏｓｆ１Ｌおよび電波センサ１０１間の最遠距離Ｌａｆ１Ｌと、最近位置Ｐｏｓｎ１および電波センサ１０１間の最近距離Ｌａｎ１との差以下になるように設定されている。なお、図１５では、電波センサ１０１が対象エリアＡ１に対して対称に配置されているので、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１が、最遠位置Ｐｏｓｆ１Ｒおよび電波センサ１０１間の図示しない最遠距離Ｌａｆ１Ｒと最近距離Ｌａｎ１との差以下になるように設定されてもよい。
【０２２４】
具体的には、たとえば、図１５に示す場合では、Ｌｄｍａｘ１≦Ｌａｆ１Ｌ＜２・Ｌｄｍａｘ１、０≦Ｌａｎ１＜Ｌｄｍａｘ１かつＬａｆ１Ｌ−Ｌａｎ１≧Ｌｄｍａｘ１となるように、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１が設定される。
【０２２５】
したがって、対象エリアＡ１は、対象距離Ｌが一義的に求まらないように設定されている。言い換えると、対象エリアＡ１は、受信電波の強度以外の測定結果において曖昧性を生ずるエリアである。より詳細には、対象エリアＡ１は、電波センサ１０１から当該対象エリアＡ１における任意の位置までの距離を、検知対象Ｔｇｔからの反射波の測定結果のうち、反射波の強度以外の測定結果から一義的に算出すること、言い換えると１対１対応で算出すること、が可能でない場合があるエリアである。
【０２２６】
具体的には、反射波の強度以外の測定結果である位相差Δθ、および対象距離Ｌ（Δθ）の間には式（１）により示される対応関係があるので、最遠距離Ｌａｆ１Ｌに対応する位相差、および最近距離Ｌａｎ１に対応する位相差の差は２π以上である。
【０２２７】
最大検知距離Ｌｄｍａｘ１が設定されることにより、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１に基づいて、電波センサ１０１からの距離の範囲ごとに対象エリアＡ１を分割した複数の単位検知エリアが設定される。すなわち、対象エリアＡ１は、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１に基づいて、電波センサ１０１からの距離の範囲ごとに複数の単位検知エリアに分割される。言い換えると、対象エリアＡ１は、電波センサ１０１の最大検知距離に基づいて設定される単位検知エリアを複数含む。
【０２２８】
すなわち、単位検知エリアにおいて電波センサ１０１から最も遠い位置および電波センサ１０１間の距離と、当該単位検知エリアにおいて電波センサ１０１から最も近い位置および電波センサ１０１間の距離との差が、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１より小さく設定されている。
【０２２９】
言い換えると、単位検知エリアは、受信電波の強度以外の測定結果において曖昧性が生じないエリアである。より詳細には、単位検知エリアは、電波センサ１０１から当該単位検知エリアにおける任意の位置までの距離を、検知対象Ｔｇｔからの反射波の測定結果のうち、反射波の強度以外の測定結果から一義的に算出すること、言い換えると１対１対応で算出することが可能なエリアである。
【０２３０】
したがって、たとえば、電波センサ１０１と単位検知エリアにおいて電波センサ１０１から最も近い位置との間の対象距離を式（１）に基づいてＬ（ζ）と表すことが可能である場合において、電波センサ１０１から当該単位検知エリアにおける任意の位置までの対象距離は、Ｌ（ζ＋２π）より短い。
【０２３１】
言い換えると、反射波の強度以外の測定結果である位相差Δθ、および対象距離Ｌ（Δθ）の間には式（１）により示される対応関係があるので、電波センサ１０１と単位検知エリアにおいて電波センサ１０１から最も遠い位置との間の距離に対応する位相差、および電波センサ１０１と単位検知エリアにおいて電波センサ１０１から最も近い位置との間の距離に対応する位相差の差は２πより小さい。
【０２３２】
具体的には、対象エリアＡ１において、第１エリアおよび第２エリアが単位検知エリアとして設定される。より詳細には、次数ゼロに対応する単位検知エリアとして、対象エリアＡ１内であって、電波センサ１０１からの距離が最大検知距離Ｌｄｍａｘ１より短いエリアである第１エリアが設定される。
【０２３３】
また、次数１に対応する単位検知エリアとして、対象エリアＡ１内であって、電波センサ１０１からの距離がＬｄｍａｘ１以上かつ２・Ｌｄｍａｘ１より短いエリアである第２エリアが設定される。
【０２３４】
したがって、第１エリアおよび第２エリアは、たとえば電波センサ１０１からＬｄｍａｘ１離れた境界線Ｂ１２を介して隣接する。また、次数の範囲はゼロ〜１となる。センサ設置者は、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１および次数の範囲を初期値設定部５に記憶させる。
【０２３５】
なお、対象距離Ｌの測定誤差Ｅｒｒ（Ｌ）をより小さくするため、たとえば、最遠距離Ｌａｆ１Ｌと最近距離Ｌａｎ１との差を、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１の２倍より小さく、かつ最大検知距離Ｌｄｍａｘ１の２倍に近づける構成が好ましい。
【０２３６】
また、信号制御システム２０１では、電波センサ１０１から境界線Ｂ１２までの距離を最大検知距離Ｌｄｍａｘ１に設定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。単位検知エリアにおいて電波センサ１０１から最も遠い位置および電波センサ１０１間の距離と、当該単位検知エリアにおいて電波センサ１０１から最も近い位置および電波センサ１０１間の距離との差が、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１より小さく設定されていれば、たとえば、電波センサ１０１から境界線Ｂ１２までの距離を任意に設定する構成であってもよい。
【０２３７】
（分割エリアの設定を行わない場合）
センサ設置者は、たとえば、単位検知エリアを電波センサ１０１からの距離の範囲ごとに分割した複数の分割エリアを設定しない場合、分割エリア数としてゼロを初期値設定部５に記憶させる。
【０２３８】
図１６は、本発明の第１の実施の形態に係る初期値設定部が保持するしきい値テーブルの一例を示す図である。
【０２３９】
図１６を参照して、初期値設定部５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類ごとに設定された複数のしきい値を含むしきい値テーブルＴｂ１を保持する。しきい値テーブルＴｂ１では、検知対象Ｔｇｔの種類が人間である場合に用いられるしきい値Ｌｖ（人間）、および検知対象Ｔｇｔの種類が車両である場合に用いられるしきい値Ｌｖ（車両）が設定される。
【０２４０】
再び図１４を参照して、ピーク周波数取得部８０は、ＦＦＴ処理部２４から受けるドップラースペクトルＤＳ１，ＤＳ２において、最も大きな振幅を有するピーク位置をそれぞれ探索し、探索した各ピーク位置における周波数を位相差算出部８１へ出力する。
【０２４１】
具体的には、ピーク周波数取得部８０は、たとえば、ドップラースペクトルＤＳ１において最も大きな振幅を有するピーク位置を示すインデックスｐｍまたはｐｃを判別部３１から受けると、以下の処理を行う。すなわち、ピーク周波数取得部８０は、たとえば、ドップラースペクトルＤＳ１を参照し、インデックスｐｍまたはｐｃに対応するドップラー周波数ｆ１ｄｍａｘを算出する。周波数ｆ１ｄｍａｘは、たとえばｄｆ・ｐｍまたはｄｆ・ｐｃである。
【０２４２】
また、ピーク周波数取得部８０は、たとえば、ドップラースペクトルＤＳ２を構成するＤＳ信号Ｓｆ２ｍ［０］〜Ｓｆ２ｍ［ｎｍａｘ−１］において、最も大きな値を有するＤＳ信号Ｓｆ２ｍ［ｐｍ２］を特定する。そして、ピーク周波数取得部８０は、たとえば、インデックスｐｍ２に対応するドップラー周波数ｆ２ｄｍａｘを算出する。周波数ｆ２ｄｍａｘは、たとえばｄｆ・ｐｍ２である。
【０２４３】
ピーク周波数取得部８０は、算出したドップラー周波数ｆ１ｄｍａｘ，ｆ２ｄｍａｘを位相差算出部８１へ出力する。
【０２４４】
位相差算出部８１は、ピーク周波数取得部８０からドップラー周波数ｆ１ｄｍａｘ，ｆ２ｄｍａｘを受けると、受けたドップラー周波数ｆ１ｄｍａｘ，ｆ２ｄｍａｘおよび位相スペクトルＰＳ１，ＰＳ２に基づいて位相差Δθを算出する。
【０２４５】
より詳細には、位相差算出部８１は、たとえば、ピーク周波数取得部８０からドップラー周波数ｆ１ｄｍａｘを受けると、ＦＦＴ処理部２４から受ける位相スペクトルＰＳ１を参照し、ドップラー周波数ｆ１ｄｍａｘに対応する位相θ１ｄｍａｘを取得する。
【０２４６】
また、位相差算出部８１は、たとえば、ピーク周波数取得部８０からドップラー周波数ｆ２ｄｍａｘを受けると、ＦＦＴ処理部２４から受ける位相スペクトルＰＳ２を参照し、ドップラー周波数ｆ２ｄｍａｘに対応する位相θ２ｄｍａｘを取得する。
【０２４７】
位相差算出部８１は、たとえば、（θ１ｄｍａｘ−θ２ｄｍａｘ）をα（０≦α＜２π）とすることにより位相差Δθをα＋２ｎπ（ｎはゼロ以上の整数）として算出し、算出した位相差Δθを距離暫定値算出部８２および分割エリア決定部８４へ出力する。
【０２４８】
分割エリア決定部８４は、たとえば、位相差算出部８１から位相差Δθを受けると、初期値設定部５により設定された分割エリア数がゼロであるので、分割エリアの識別子として「ヌル」をしきい値選択部８５へ出力する。
【０２４９】
しきい値選択部８５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類ごとに設定された複数のしきい値の中から、測定部３による受信電波の測定結果のうち、受信電波の強度以外の測定結果に基づいてしきい値を選択する。
【０２５０】
すなわち、しきい値選択部８５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類ごとに設定された複数のしきい値の中から、分割エリア決定部８４により決定された分割エリアに基づいてしきい値を選択する。
【０２５１】
より詳細には、しきい値選択部８５は、たとえば、初期値設定部５が保持するしきい値テーブルＴｂ１に含まれるしきい値の中から、判別部３１から受ける検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリア決定部８４から受ける分割エリアの識別子に基づいてしきい値を選択する。
【０２５２】
具体的には、しきい値選択部８５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリアの識別子がそれぞれ人間および「ヌル」である場合、しきい値テーブルＴｂ１からしきい値Ｌｖ（人間）を選択する。同様に、しきい値選択部８５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリアの識別子がそれぞれ車両および「ヌル」である場合、しきい値テーブルＴｂ１からしきい値Ｌｖ（車両）を選択する。しきい値選択部８５は、選択したしきい値Ｔｈ１を単位検知エリア決定部８６へ出力する。
【０２５３】
強度取得部８７は、たとえば、判別部３１から受けるインデックスｐｍまたはｐｃ、およびＦＦＴ処理部２４から受けるドップラースペクトルＤＳ１に基づいて受信電波の強度を算出する。
【０２５４】
具体的には、強度取得部８７は、たとえば、図６および図７に示すドップラースペクトルＤＳ１ｍ，ＤＳ１ｃにおいて、インデックスｐｍ，ｐｃに対応するピーク強度Ｐｍａｘｍ，Ｐｍａｘｃを受信電波の強度としてそれぞれ算出する。なお、強度取得部８７は、たとえば、ドップラースペクトルＤＳ２において、インデックスｐｍ２に対応するピーク強度を受信電波の強度として算出してもよい。強度取得部８７は、算出した受信電波の強度を単位検知エリア決定部８６へ出力する。
【０２５５】
単位検知エリア決定部８６は、たとえば、分割エリア決定部８４により決定された分割エリア、および受信電波の強度に基づいて、図１５に示す複数の単位検知エリア、すなわち第１エリアおよび第２エリアのうち、検知対象Ｔｇｔが位置する単位検知エリアを決定する。
【０２５６】
単位検知エリア決定部８６は、たとえば、しきい値選択部８５から受けるしきい値Ｔｈ１と、強度取得部８７から受ける受信電波の強度との大小関係に基づいて単位検知エリアを決定する。
【０２５７】
具体的には、単位検知エリア決定部８６は、たとえば、しきい値Ｔｈ１と受信電波の強度との大小関係に基づいて、初期値設定部５により設定された次数の範囲、すなわちゼロまたは１の中から次数ｎを選択する。
【０２５８】
より詳細には、単位検知エリア決定部８６は、たとえば、受信電波の強度がしきい値Ｔｈ１より大きい場合、次数ｎとしてゼロを選択する。すなわち、単位検知エリア決定部８６は、たとえば、受信電波の強度がしきい値Ｔｈ１より大きい場合、検知対象Ｔｇｔが位置する単位検知エリアが電波センサ１０１に近い第１エリアであると決定する。
【０２５９】
また、単位検知エリア決定部８６は、たとえば、受信電波の強度がしきい値Ｔｈ１以下である場合、次数ｎとして１を選択する。すなわち、単位検知エリア決定部８６は、たとえば、受信電波の強度がしきい値Ｔｈ１以下である場合、検知対象Ｔｇｔが位置する単位検知エリアが電波センサ１０１から遠い第２エリアであると決定する。単位検知エリア決定部８６は、選択した次数ｎを対象距離確定部８３へ出力する。
【０２６０】
距離暫定値算出部８２は、たとえば、位相差算出部８１から受ける位相差Δθに基づいて対象距離Ｌの暫定値を算出する。具体的には、距離暫定値算出部８２は、たとえば、初期値設定部５により設定されたｆ１，ｆ２、および位相差Δθにおける剰余αを式（２）へ代入することにより対象距離Ｌの暫定値としてＬ（α，ｎ）を算出し、算出したＬ（α，ｎ）を対象距離確定部８３へ出力する。すなわち、Ｌ（α，０），Ｌ（α，１）が対象距離Ｌの候補値となる。
【０２６１】
対象距離確定部８３は、たとえば、受信電波の強度に基づいて上記暫定値から対象距離Ｌを算出する、すなわち確定する。より詳細には、対象距離確定部８３は、たとえば、単位検知エリア決定部８６により決定された単位検知エリアに基づいて対象距離Ｌを算出する、すなわち確定する。
【０２６２】
具体的には、対象距離確定部８３は、たとえば、受信電波の強度に基づいて算出された次数ｎを単位検知エリア決定部８６から受ける。そして、対象距離確定部８３は、たとえば、受けた次数ｎを距離暫定値算出部８２から受けるＬ（α，ｎ）へ代入することにより、対象距離Ｌを確定する。対象距離確定部８３は、たとえば、確定した対象距離Ｌを信号制御装置１５１へ出力する。
【０２６３】
（効果）
再び図１５を参照して、たとえば、位相差算出部８１が剰余αとしてπを算出した場合、距離暫定値算出部８２は、対象距離Ｌの暫定値としてＬ（π，０）＝０．５・Ｌｄｍａｘ１またはＬ（π，１）＝１．５・Ｌｄｍａｘ１を算出する。
【０２６４】
たとえば、電波センサ１０１からＬ（π，１）離れた位置Ｐｏｓｐ１に歩行者Ｔｇｔ２が位置する場合における受信電波の強度と、電波センサ１０１からＬ（π，０）離れた位置Ｐｏｓｐ０に歩行者Ｔｇｔ２が位置する場合における受信電波の強度とは大きく異なる。
【０２６５】
同様に、たとえば、位置Ｐｏｓｐ１に自動車Ｔｇｔ１が位置する場合における受信電波の強度と、位置Ｐｏｓｐ０に自動車Ｔｇｔ１が位置する場合における受信電波の強度とは大きく異なる。
【０２６６】
したがって、対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔの種類が車両および人間のいずれかに限定されている場合、しきい値テーブルＴｂ１のうちの、種類が車両および人間のいずれかに対応するしきい値を設定することにより、しきい値と受信電波の強度との大小関係に基づいて対象距離Ｌの暫定値から対象距離Ｌを確定することができる。すなわち、電波センサ１０１は、検知対象Ｔｇｔの種類についての情報を用いることなく対象距離Ｌを確定することができる。
【０２６７】
また、たとえば、位置Ｐｏｓｐ１に反射断面積が大きい自動車Ｔｇｔ１が位置する場合における受信電波の強度と、位置Ｐｏｓｐ０に反射断面積が小さい歩行者Ｔｇｔ２が位置する場合における受信電波の強度とが同じ程度になる場合がある。
【０２６８】
このような場合においても、検知対象Ｔｇｔの種類に応じたしきい値をしきい値テーブルＴｂ１から取得し、取得したしきい値と受信電波の強度との大小関係に基づいて、検知対象Ｔｇｔが第１エリアまたは第２エリアのいずれに位置するかを判断することができる。
【０２６９】
具体的には、たとえば、しきい値Ｌｖ（車両）が、自動車Ｔｇｔ１が境界線Ｂ１２に位置する場合における受信電波の強度と同じ値に設定されている場合、自動車Ｔｇｔ１が位置Ｐｏｓｐ１に位置する場合における受信電波の強度は、しきい値Ｌｖ（車両）より小さくなることが多い。
【０２７０】
したがって、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類が車両である場合において、受信電波の強度がしきい値Ｌｖ（車両）より小さいとき、検知対象Ｔｇｔが電波センサ１０１からより離れた第２エリアに位置することを判断することができる。これにより、電波センサ１０１から自動車Ｔｇｔ１までの対象距離ＬをＬ（π，１）と確定することができる。
【０２７１】
また、たとえば、しきい値Ｌｖ（人間）が、歩行者Ｔｇｔ２が境界線Ｂ１２に位置する場合における受信電波の強度と同じ値に設定されている場合、歩行者Ｔｇｔ２が位置Ｐｏｓｐ０に位置する場合における受信電波の強度は、しきい値Ｌｖ（人間）より大きくなることが多い。
【０２７２】
したがって、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類が人間である場合において、受信電波の強度がしきい値Ｌｖ（人間）より大きいとき、検知対象Ｔｇｔが電波センサ１０１により近い第１エリアに位置することを判断することができる。これにより、電波センサ１０１から歩行者Ｔｇｔ２までの対象距離ＬをＬ（π，０）と確定することができる。
【０２７３】
（分割エリアの設定を行う場合）
図１７は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサの最大検知距離に基づいて設定される単位検知エリアの一例を示す図である。
【０２７４】
図１７を参照して、単位検知エリアである第１エリアおよび第２エリアは、たとえば図１５に示す場合と同様に、センサ設置者により設定される。
【０２７５】
センサ設置者は、たとえば、単位検知エリアを電波センサ１０１からの距離の範囲ごとに分割した複数の分割エリアを設定する。すなわち、各単位検知エリアは、電波センサ１０１からの距離の範囲ごとに複数の分割エリアに分割される。具体的には、センサ設置者は、第１エリアおよび第２エリアの各々において、たとえば３つの分割エリアを設定する。
【０２７６】
より詳細には、センサ設置者は、たとえば、第１エリアおよび第２エリアにおいて、ゼロ以上かつ２π／３より小さい剰余αに対応する分割エリア１Ｎおよび２Ｎをそれぞれ設定する。センサ設置者は、たとえば、第１エリアおよび第２エリアにおいて、２π／３以上かつ４π／３より小さい剰余αに対応する分割エリア１Ｍおよび２Ｍをそれぞれ設定する。センサ設置者は、たとえば、第１エリアおよび第２エリアにおいて、４π／３以上かつ２πより小さい剰余αに対応する分割エリア１Ｆおよび２Ｆをそれぞれ設定する。
【０２７７】
分割エリア１Ｎ，１Ｍは、たとえば電波センサ１０１から（１／３）・Ｌｄｍａｘ１離れた境界線Ｂ１ｎｍを介して隣接する。分割エリア１Ｍ，１Ｆは、たとえば電波センサ１０１から（２／３）・Ｌｄｍａｘ１離れた境界線Ｂ１ｍｆを介して隣接する。
【０２７８】
同様に、分割エリア２Ｎ，２Ｍは、たとえば電波センサ１０１から（１＋１／３）・Ｌｄｍａｘ１離れた境界線Ｂ２ｎｍを介して隣接する。分割エリア２Ｍ，２Ｆは、たとえば電波センサ１０１から（１＋２／３）・Ｌｄｍａｘ１離れた境界線Ｂ２ｍｆを介して隣接する。センサ設置者は、分割エリア数として３を初期値設定部５に記憶させる。
【０２７９】
図１８は、本発明の第１の実施の形態に係る初期値設定部が保持するしきい値テーブルの一例を示す図である。
【０２８０】
図１８を参照して、初期値設定部５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリアごとに設定された複数のしきい値を含むしきい値テーブルＴｂ２を保持する。しきい値テーブルＴｂ２では、検知対象Ｔｇｔの種類が人間である場合に用いられるしきい値Ｌｖ（人間，Ｎ）、Ｌｖ（人間，Ｍ）およびＬｖ（人間，Ｆ）が設定される。しきい値Ｌｖ（人間，Ｎ）、Ｌｖ（人間，Ｍ）およびＬｖ（人間，Ｆ）は、「分割エリア１Ｎまたは２Ｎ」、「分割エリア１Ｍまたは２Ｍ」、および「分割エリア１Ｆまたは２Ｆ」にそれぞれ対応する。
【０２８１】
また、しきい値テーブルＴｂ２では、検知対象Ｔｇｔの種類が車両である場合に用いられるしきい値Ｌｖ（車両，Ｎ）、Ｌｖ（車両，Ｍ）およびＬｖ（車両，Ｆ）が設定される。しきい値Ｌｖ（車両，Ｎ）、Ｌｖ（車両，Ｍ）およびＬｖ（車両，Ｆ）は、「分割エリア１Ｎまたは２Ｎ」、「分割エリア１Ｍまたは２Ｍ」、および「分割エリア１Ｆまたは２Ｆ」にそれぞれ対応する。
【０２８２】
再び図１４を参照して、ピーク周波数取得部８０は、ＦＦＴ処理部２４から受けるドップラースペクトルＤＳ１，ＤＳ２において、最も大きな振幅を有するピーク位置を探索し、探索したピーク位置における周波数を位相差算出部８１へ出力する。
【０２８３】
位相差算出部８１は、ピーク位置における周波数をピーク周波数取得部８０から受けると、受けた周波数および位相スペクトルＰＳ１，ＰＳ２に基づいて位相差Δθをα＋２ｎπ（ｎはゼロ以上の整数）として算出する。ここで、０≦α＜２πである。位相差算出部８１は、たとえば、算出した位相差Δθを距離暫定値算出部８２および分割エリア決定部８４へ出力する。
【０２８４】
分割エリア決定部８４は、たとえば、単位検知エリアを自己の電波センサ１０１からの距離の範囲ごとに分割した分割エリア１Ｎ，１Ｍ，１Ｆ，２Ｎ，２Ｍ，２Ｆのうち、検知対象Ｔｇｔが位置し得る分割エリアを、測定部３による受信電波の測定結果のうち、受信電波の強度以外の測定結果に基づいて決定する。
【０２８５】
具体的には、分割エリア決定部８４は、たとえば、検知対象Ｔｇｔが位置し得る分割エリアを、位相差算出部８１から受ける位相差Δθに基づいて決定する。
【０２８６】
より詳細には、分割エリア決定部８４は、たとえば、初期値設定部５により設定された分割エリア数が３であるので、ゼロから２πまでの角度範囲を３つに分割した、ゼロ以上かつ２π／３より小さい角度範囲Ｎ、２π／３以上かつ４π／３より小さい角度範囲Ｍ、および４π／３以上かつ２πより小さい角度範囲Ｆを設定する。
【０２８７】
分割エリア決定部８４は、たとえば、設定した角度範囲Ｎ，Ｍ，Ｆの中から剰余αが含まれる角度範囲を決定し、決定した角度範囲を示す識別子をしきい値選択部８５へ出力する。具体的には、分割エリア決定部８４は、たとえば、剰余αがゼロ以上かつ２π／３より小さい場合、検知対象Ｔｇｔが位置し得る分割エリアを分割エリア１Ｎまたは２Ｎと決定し、角度範囲Ｎを示す識別子「Ｎ」をしきい値選択部８５へ出力する。
【０２８８】
同様に、分割エリア決定部８４は、たとえば、剰余αが２π／３以上かつ４π／３より小さい場合、検知対象Ｔｇｔが位置し得る分割エリアを分割エリア１Ｍまたは２Ｍと決定し、角度範囲Ｍを示す識別子「Ｍ」をしきい値選択部８５へ出力する。
【０２８９】
同様に、分割エリア決定部８４は、たとえば、剰余αが４π／３以上かつ２πより小さい場合、検知対象Ｔｇｔが位置し得る分割エリアを分割エリア１Ｆまたは２Ｆと決定し、角度範囲Ｆを示す識別子「Ｆ」をしきい値選択部８５へ出力する。
【０２９０】
しきい値選択部８５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリアごとに設定された複数のしきい値の中から、測定部３による受信電波の測定結果のうち、受信電波の強度以外の測定結果に基づいてしきい値を選択する。
【０２９１】
言い換えると、しきい値選択部８５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリアごとに設定された複数のしきい値の中から、分割エリア決定部８４により決定された分割エリアに基づいてしきい値を選択する。
【０２９２】
具体的には、しきい値選択部８５は、たとえば、初期値設定部５が保持するしきい値テーブルＴｂ２に含まれるしきい値の中から、判別部３１から受ける検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリア決定部８４から受ける分割エリアの識別子に基づいてしきい値を選択する。
【０２９３】
具体的には、しきい値選択部８５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリアの識別子がそれぞれ人間および「Ｎ」である場合、しきい値テーブルＴｂ２からしきい値Ｌｖ（人間，Ｎ）を選択する。また、しきい値選択部８５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリアの識別子がそれぞれ車両および「Ｆ」である場合、しきい値テーブルＴｂ２からしきい値Ｌｖ（車両，Ｆ）を選択する。しきい値選択部８５は、選択したしきい値Ｔｈ１を単位検知エリア決定部８６へ出力する。
【０２９４】
強度取得部８７は、たとえば、判別部３１から受けるインデックスｐｍまたはｐｃ、およびＦＦＴ処理部２４から受けるドップラースペクトルＤＳ１に基づいて受信電波の強度を算出する。強度取得部８７は、算出した受信電波の強度を単位検知エリア決定部８６へ出力する。
【０２９５】
単位検知エリア決定部８６は、たとえば、分割エリア決定部８４により決定された分割エリア、および受信電波の強度に基づいて、図１７に示す複数の単位検知エリア、すなわち第１エリアおよび第２エリアのうち、検知対象Ｔｇｔが位置する単位検知エリアを決定する。
【０２９６】
単位検知エリア決定部８６は、たとえば、しきい値選択部８５から受けるしきい値Ｔｈ１と、強度取得部８７から受ける受信電波の強度との大小関係に基づいて単位検知エリアを決定する。
【０２９７】
具体的には、単位検知エリア決定部８６は、たとえば、しきい値Ｔｈ１と受信電波の強度との大小関係に基づいて、初期値設定部５により設定された次数の範囲、すなわちゼロまたは１の中から次数ｎを選択する。
【０２９８】
より詳細には、単位検知エリア決定部８６は、たとえば、受信電波の強度がしきい値Ｔｈ１より大きい場合、次数ｎとしてゼロを選択する。すなわち、単位検知エリア決定部８６は、たとえば、受信電波の強度がしきい値Ｔｈ１より大きい場合、検知対象Ｔｇｔが位置する単位検知エリアが電波センサ１０１に近い第１エリアであると決定する。
【０２９９】
また、単位検知エリア決定部８６は、たとえば、受信電波の強度がしきい値Ｔｈ１以下である場合、次数ｎとして１を選択する。すなわち、単位検知エリア決定部８６は、たとえば、受信電波の強度がしきい値Ｔｈ１以下である場合、検知対象Ｔｇｔが位置する単位検知エリアが電波センサ１０１から遠い第２エリアであると決定する。単位検知エリア決定部８６は、選択した次数ｎを対象距離確定部８３へ出力する。
【０３００】
距離暫定値算出部８２は、たとえば、位相差算出部８１から受ける位相差Δθに基づいて対象距離Ｌの暫定値を算出する。具体的には、距離暫定値算出部８２は、たとえば、初期値設定部５により設定されたｆ１，ｆ２、および位相差Δθにおける剰余αを式（２）へ代入することにより対象距離Ｌの暫定値としてＬ（α，ｎ）を算出し、算出したＬ（α，ｎ）を対象距離確定部８３へ出力する。すなわち、Ｌ（α，０），Ｌ（α，１）が対象距離Ｌの候補値となる。
【０３０１】
対象距離確定部８３は、たとえば、受信電波の強度に基づいて上記暫定値から対象距離Ｌを算出する、すなわち確定する。より詳細には、対象距離確定部８３は、たとえば、単位検知エリア決定部８６により決定された単位検知エリアに基づいて対象距離Ｌを算出する、すなわち確定する。
【０３０２】
具体的には、対象距離確定部８３は、たとえば、受信電波の強度に基づいて算出された次数ｎを単位検知エリア決定部８６から受ける。そして、対象距離確定部８３は、たとえば、受けた次数ｎを距離暫定値算出部８２から受けるＬ（α，ｎ）へ代入することにより、対象距離Ｌを確定する。対象距離確定部８３は、たとえば、確定した対象距離Ｌを信号制御装置１５１へ出力する。
【０３０３】
（効果）
図１９は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサから検知対象までの距離および受信強度の関係の一例を示す図である。
【０３０４】
図１９を参照して、横軸は、電波センサ１０１から検知対象Ｔｇｔまでの最大検知距離Ｌｄｍａｘ１単位の距離を示す。縦軸は、電波センサ１０１が受信する検知対象Ｔｇｔからの反射波の受信強度を示す。
【０３０５】
図１９には、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類が人間である場合における距離と受信強度との関係ｆｍが示される。たとえば、しきい値Ｌｖ（人間）は、分割エリアの設定が行われない場合、歩行者Ｔｇｔ２が図１７に示す境界線Ｂ１２に位置するときの受信強度であるＩ２に設定される。
【０３０６】
分割エリアの設定が行われない場合において、歩行者Ｔｇｔ２の向き、大きさおよび動作等に応じて受信強度の変動が発生すると、単位検知エリア決定部８６は、単位検知エリアを誤って決定してしまう場合がある。
【０３０７】
具体的には、たとえば、図１７に示すように、第１エリア内であって、境界線Ｂ１２の近傍の位置Ｐｏｓ２に歩行者Ｔｇｔ２が位置する場合において受信強度の変動が発生すると、受信強度がＩ２以下となるときがある。このとき、単位検知エリア決定部８６は、歩行者Ｔｇｔ２が第１エリア内に位置するにもかかわらず、歩行者Ｔｇｔ２が位置する単位検知エリアを第２エリアであると誤って決定してしまう。
【０３０８】
これに対して、たとえば、分割エリアの設定が行われる場合において、しきい値Ｌｖ（人間，Ｆ）は、Ｉ２より小さい強度であるＩ３に設定される。強度Ｉ３は、たとえば、歩行者Ｔｇｔ２が境界線Ｂ２ｎｍに位置するときの受信強度である。
【０３０９】
このような構成により、たとえば、歩行者Ｔｇｔ２が位置Ｐｏｓ２に位置する場合において受信強度の変動が発生し、受信強度がＩ２以下となるときでも、受信強度はしきい値Ｌｖ（人間，Ｆ）すなわちＩ３より大きいため、歩行者Ｔｇｔ２が位置する単位検知エリアを第１エリアであると正しく決定することができる。
【０３１０】
すなわち、Ｉ３とＩ２との差を受信強度の変動に対するマージンとして確保することができるので、単位検知エリア決定部８６は、受信強度の変動が発生する場合においても検知対象Ｔｇｔが位置する単位検知エリアをより正しく決定することができる。
【０３１１】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る信号制御システム２０１では、対象エリアＡ１において２つの単位検知エリアを設定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。電波センサ１０１では、たとえば、対象エリアＡ１において３つ以上の単位検知エリアを設定する構成であってもよい。
【０３１２】
図２０は、本発明の第１の実施の形態に係る初期値設定部が保持するしきい値テーブルの一例を示す図である。
【０３１３】
図２０を参照して、具体的には、対象エリアＡ１において次数ゼロ〜２に対応する３つの単位検知エリアが設定され、かつ各単位検知エリアにおいて３つの分割エリアが設定される場合、しきい値選択部８５は、たとえば、しきい値テーブルＴｂ３の中から複数のしきい値を選択する。
【０３１４】
具体的には、しきい値選択部８５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリアの識別子がそれぞれ人間および「Ｎ」である場合、しきい値テーブルＴｂ３からしきい値Ｌｖ（人間，Ｎ，１２）およびＬｖ（人間，Ｎ，２３）を選択する。ここで、Ｌｖ（人間，Ｎ，１２）＞Ｌｖ（人間，Ｎ，２３）である。
【０３１５】
単位検知エリア決定部８６は、しきい値選択部８５から受けるしきい値Ｌｖ（人間，Ｎ，１２）およびＬｖ（人間，Ｎ，２３）と、強度取得部８７から受ける受信電波の強度との大小関係に基づいて単位検知エリアを決定する。
【０３１６】
具体的には、単位検知エリア決定部８６は、たとえば、受信電波の強度がしきい値Ｌｖ（人間，Ｎ，１２）より大きい場合、次数ｎとしてゼロを選択する。また、単位検知エリア決定部８６は、たとえば、受信電波の強度がしきい値Ｌｖ（人間，Ｎ，１２）以下かつしきい値Ｌｖ（人間，Ｎ，２３）より大きい場合、次数ｎとして１を選択する。また、単位検知エリア決定部８６は、たとえば、受信電波の強度がしきい値Ｌｖ（人間，Ｎ，２３）以下である場合、次数ｎとして２を選択する。
【０３１７】
なお、本発明の実施の形態に係る電波センサ１０１では、しきい値選択部８５が、検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリアごとに設定された複数のしきい値の中から、受信電波の強度以外の測定結果、すなわち分割エリア決定部８４により決定された分割エリアに基づいてしきい値を選択する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔの種類が車両および人間のいずれかに限定されている場合、しきい値選択部８５は、たとえば、分割エリアごとに設定された複数のしきい値の中から、測定部３による受信電波の測定結果のうち、受信電波の強度以外の測定結果、すなわち分割エリア決定部８４により決定された分割エリアに基づいてしきい値を選択する構成であってもよい。
【０３１８】
また、電波センサ１０１では、分割エリア決定部８４が剰余αの角度範囲として２π／３ごとに角度範囲を設定することにより、各単位検知エリアにおいて３つの分割エリアが設定され、かつ分割エリア間の境界線の間隔が等間隔となるように設定される構成であるとしたが、これに限定するものではない。分割エリア決定部８４が、たとえば、剰余αの角度範囲として任意の角度範囲を設定することにより、各単位検知エリアにおいて、分割エリアの数および分割エリア間の境界線の間隔が任意に設定される構成であってもよい。
【０３１９】
［動作］
図２１は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサが検知対象までの対象距離を算出する際の動作手順を定めたフローチャートである。信号制御システム２０１における電波センサ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。
【０３２０】
図２１を参照して、たとえば、図１７に示す単位検知エリアおよび分割エリアが設定される場合において、電波センサ１０１は、自己から対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔまでの対象距離Ｌを算出する。
【０３２１】
まず、電波センサ１０１における送信部１は、たとえば、周波数ｆ１の送信波Ｔ１（ｔ）および周波数ｆ２の送信波Ｔ２（ｔ）を対象エリアＡ１へ切替周波数ｆｓｗｔで交互に送信する（ステップＳ１０２）。
【０３２２】
次に、受信部２は、対象エリアＡ１から反射波Ｒ１（ｔ），Ｒ２（ｔ）を交互に受信し、受信した反射波Ｒ１（ｔ），Ｒ２（ｔ）を測定部３へ交互に出力する（ステップＳ１０４）。
【０３２３】
次に、測定部３は、受信電波である反射波Ｒ１（ｔ），Ｒ２（ｔ）の測定処理として、以下の処理を行う。すなわち、測定部３は、たとえば、反射波Ｒ１（ｔ），Ｒ２（ｔ）と送信波Ｔ１（ｔ），Ｔ２（ｔ）との差分信号Ｂ１（ｔ），Ｂ２（ｔ）をそれぞれ交互に生成し、生成した差分信号Ｂ１（ｔ），Ｂ２（ｔ）をＦＦＴ処理することにより、ドップラースペクトルＤＳ１，ＤＳ２および位相スペクトルＰＳ１，ＰＳ２を周波数分布情報として作成する（ステップＳ１０６）。
【０３２４】
次に、測定結果解析部４における判別部３１は、たとえば、測定部３により作成されたドップラースペクトルＤＳに基づいて検知対象の種類を判別し、判別結果を信号制御装置１５１へ送信するとともに距離演算部４１へ出力する（ステップＳ１０８）。
【０３２５】
次に、距離演算部４１は、たとえば、測定部３により作成されたドップラースペクトルＤＳ１，ＤＳ２および位相スペクトルＰＳ１，ＰＳ２から位相差Δθを算出し、算出した位相差Δθに基づいて対象距離Ｌの暫定値を算出する（ステップＳ１１０）。
【０３２６】
次に、距離演算部４１は、たとえば、分割エリア１Ｎ，１Ｍ，１Ｆ，２Ｎ，２Ｍ，２Ｆのうち、検知対象Ｔｇｔが位置し得る分割エリアを、算出した位相差Δθにおける剰余αに基づいて決定する（ステップＳ１１２）。
【０３２７】
次に、距離演算部４１は、たとえば、初期値設定部５が保持するしきい値テーブルＴｂ２に含まれるしきい値の中から、決定した分割エリア、および判別部３１から受ける検知対象Ｔｇｔの種類に基づいてしきい値Ｔｈ１を選択する（ステップＳ１１４）。
【０３２８】
次に、距離演算部４１は、たとえば、受信電波の強度としきい値Ｔｈ１との大小関係に基づいて単位検知エリアを決定するとともに、決定した単位検知エリアに基づいて対象距離Ｌの暫定値から対象距離Ｌを算出する（ステップＳ１１６）。
【０３２９】
なお、検知対象Ｔｇｔの種類を判別する処理（ステップＳ１０８）、位相差Δθに基づいて対象距離Ｌの暫定値を算出する処理（ステップＳ１１０）、剰余αに基づいて分割エリアを決定する処理（ステップＳ１１２）の順番を入れ替えてもよい。
【０３３０】
また、位相差Δθに基づいて対象距離Ｌの暫定値を算出する処理（ステップＳ１１０）を、分割エリアおよび検知対象Ｔｇｔの種類に基づいてしきい値Ｔｈ１を選択する処理（ステップＳ１１４）の後に行ってもよい。
【０３３１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサでは、送信波および反射波から生成される差分信号の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。電波センサは、たとえば、送信波と異なる所定の電波の周波数成分と反射波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を作成する構成であってもよい。また、電波センサは、たとえば、反射波の周波数分布に関する情報である周波数分布情報を反射波から直接作成する構成であってもよい。
【０３３２】
ところで、対象距離を算出する電波センサでは、たとえば、対象距離の算出精度が最大検知距離とトレードオフの関係となる場合がある。したがって、たとえば、最大検知距離を大きな値に設定すると、対象距離の精度が悪化するため、対象距離を正確に算出することができなくなる場合がある。
【０３３３】
ここで、最大検知距離は、たとえば、検知対象からの反射波の測定結果のうち、反射波の強度以外の測定結果から対象距離が一義的に得られる距離である。たとえば、最大検知距離以上の距離では、位相差および時間差等の測定結果に曖昧性が含まれるため、対象距離を一義的に決定することができなくなる場合がある。この場合、電波センサは、対象距離を大幅に間違って算出してしまうことがある。具体的には、たとえば位相差の測定結果がα＋２ｎπ（０≦α＜２πかつｎはゼロ以上の整数）となる場合、ｎの値が確定しないため位相差の測定結果が曖昧となってしまい、電波センサは、対象距離を確定することができなくなる。
【０３３４】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサでは、送信部１は、対象エリアＡ１へ電波を送信する。受信部２は、対象エリアＡ１からの電波を受信する。距離演算部４１は、受信部２によって受信された電波に基づいて、電波センサ１０１から対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔまでの距離である対象距離Ｌを算出する。そして、電波センサ１０１の最大検知距離Ｌｄｍａｘ１が、対象エリアＡ１において電波センサ１０１から最も遠い位置および電波センサ１０１間の距離と、対象エリアＡ１において電波センサ１０１から最も近い位置および電波センサ１０１間の距離との差以下になるように設定されている。
【０３３５】
このような構成により、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１の値を小さな値にすることができるので、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１とトレードオフの関係にある対象距離Ｌの算出精度を向上させることができる。したがって、電波センサ１０１から検知対象Ｔｇｔまでの対象距離Ｌをより正確に算出することができる。
【０３３６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサでは、距離演算部４１は、受信部２によって受信された電波の強度に基づいて対象距離Ｌを算出する。
【０３３７】
上記のように、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１は、対象エリアＡ１において電波センサ１０１から最も遠い位置および電波センサ１０１間の距離と、対象エリアＡ１において電波センサ１０１から最も近い位置および電波センサ１０１間の距離との差以下である。受信電波の強度に基づいて対象距離Ｌを算出する構成により、たとえば、強度以外の測定結果である位相差Δθに曖昧性が含まれてしまう場合においても、強度に基づいて対象距離Ｌの曖昧性を解消することができるので、対象距離Ｌを一義的に決定することができる。
【０３３８】
また、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサでは、送信部１は、対象エリアＡ１へ電波を送信する。受信部２は、対象エリアＡ１からの電波を受信する。測定部３は、受信部２によって受信された電波である受信電波を測定する。そして、距離演算部４１は、測定部３による受信電波の測定結果のうち、受信電波の強度以外の測定結果である位相差Δθに基づいて、電波センサ１０１から対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔまでの距離である対象距離Ｌの暫定値を算出し、強度に基づいて当該暫定値から対象距離Ｌを算出する。
【０３３９】
このような構成により、たとえば、位相差Δθが曖昧性を含むために対象距離Ｌを一義的に算出することが困難である場合においても、位相差Δθおよび受信電波の強度に基づいて対象距離Ｌを一義的に算出することができるので、誤った対象距離Ｌを算出してしまうことを回避することができる。したがって、対象距離Ｌをより正確に算出することができる。
【０３４０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサでは、判別部３１，３２は、検知対象Ｔｇｔの種類を判別する。距離演算部４１は、強度および判別部３１，３２による判別結果に基づいて対象距離Ｌを算出する。
【０３４１】
このような構成により、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類が複数あり、受信電波の強度以外の測定結果である位相差Δθの曖昧性に伴う対象距離Ｌの不確定性を受信電波の強度を用いて解消することが困難である場合においても、強度および検知対象Ｔｇｔの種類に基づいて上記対象距離Ｌの不確定性を解消することができるので、誤った対象距離Ｌを算出してしまうことを回避することができる。
【０３４２】
また、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサでは、対象エリアＡ１は、電波センサ１０１からの距離の範囲ごとに複数の単位検知エリアに分割される。各単位検知エリアは、電波センサ１０１からの距離の範囲ごとに複数の分割エリアに分割される。距離演算部４１は、上記複数の分割エリアのうち、検知対象Ｔｇｔが位置し得る分割エリアを、測定部３による受信電波の強度以外の測定結果に基づいて決定する。距離演算部４１は、決定した分割エリア、および受信電波の強度に基づいて、上記複数の単位検知エリアのうち、検知対象Ｔｇｔが位置する単位検知エリアを決定する。そして、距離演算部４１は、決定した単位検知エリアに基づいて対象距離Ｌを算出する。
【０３４３】
このように、分割エリアを決定し、各単位検知エリアにおいて検知対象が位置し得る大体の位置を求める構成により、各単位検知エリアにおける当該分割エリア間の範囲を、単位検知エリアの誤判定を防ぐためのマージンとして利用することができるので、分割エリアおよび強度に基づいて単位検知エリアを正しく決定することができる。したがって、単位検知エリアを誤って決定してしまうことを回避することができる。
【０３４４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサでは、距離演算部４１は、電波センサ１０１からの距離の範囲ごとに対象エリアＡ１を分割した複数の単位検知エリアである第１エリアおよび第２エリアのうち、検知対象Ｔｇｔが位置する単位検知エリアを決定するとともに、単位検知エリアを電波センサ１０１からの距離の範囲ごとに分割した複数の分割エリアすなわち分割エリア１Ｎ〜１Ｆ，２Ｎ〜２Ｆのうち、検知対象Ｔｇｔが位置する分割エリアを、測定部３による受信電波の測定結果のうち、受信電波の強度以外の測定結果である位相差Δθに基づいて決定する。
【０３４５】
このような構成により、たとえば、受信電波の強度に基づいて検知対象Ｔｇｔが位置する単位検知エリアを決定するとともに、さらに、位相差Δθに基づいて、単位検知エリア内のいずれの分割エリアに検知対象Ｔｇｔが位置するかを決定することができる。これにより、検知対象Ｔｇｔの単位検知エリア内におけるより詳細な位置を特定することができる。
【０３４６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサでは、距離演算部４１は、分割エリアごとに設定された複数のしきい値の中から、決定した分割エリアに基づいてしきい値Ｔｈ１を選択し、選択したしきい値Ｔｈ１と強度との大小関係に基づいて単位検知エリアを決定する。
【０３４７】
このように、決定した分割エリアに基づいてしきい値Ｔｈ１を適切に選択する構成により、単位検知エリアを正しく決定することができるので、位相差Δθの曖昧性に伴う対象距離Ｌの不確定性を解消することができる。
【０３４８】
また、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサでは、距離演算部４１は、分割エリアごとに設定された複数のしきい値の中から、測定部３による受信電波の測定結果のうち、受信電波の強度以外の測定結果である位相差Δθに基づいてしきい値Ｔｈ１を選択し、選択したしきい値Ｔｈ１と強度との大小関係に基づいて単位検知エリアを決定する。
【０３４９】
このように、位相差Δθに基づいてしきい値Ｔｈ１を適切に選択する構成により、単位検知エリアを正しく決定することができるので、位相差Δθの曖昧性に伴う対象距離Ｌの不確定性を解消することができる。
【０３５０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサでは、速度取得部７０は、受信部２によって受信された電波に基づいて、検知対象Ｔｇｔの移動速度を取得する。そして、判別部３２は、速度取得部７０によって取得された移動速度の時間的変動に基づいて、検知対象Ｔｇｔの種類を判別する。
【０３５１】
このような構成により、移動速度の時間的変動に基づいて、受信電波の強度以外の測定結果である位相差Δθの曖昧性に伴う対象距離Ｌの不確定性を解消するために必要な検知対象Ｔｇｔの種類を適切に判別することができるので、誤った対象距離Ｌを算出してしまうことをより確実に回避することができる。
【０３５２】
また、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサでは、ＦＦＴ処理部２４は、送信波の周波数成分と受信部２によって受信された電波である受信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の周波数分布に関する情報である周波数分布情報すなわちドップラースペクトルＤＳを作成する。判別部３１は、ＦＦＴ処理部２４によって作成されたドップラースペクトルＤＳに基づいて、検知対象Ｔｇｔの種類を判別する。
【０３５３】
このような構成により、ドップラースペクトルＤＳに基づいて、受信電波の強度以外の測定結果である位相差Δθの曖昧性に伴う対象距離Ｌの不確定性を解消するために必要な検知対象Ｔｇｔの種類を適切に判別することができるので、誤った対象距離Ｌを算出してしまうことをより確実に回避することができる。
【０３５４】
次に、本発明の他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。
【０３５５】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る電波センサと比べて、パルス方式を用いて対象距離を算出する電波センサに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る電波センサと同様である。
【０３５６】
［電波センサの構成］
図２２は、本発明の第２の実施の形態に係る電波センサの構成を示す図である。
【０３５７】
図２２を参照して、電波センサ１０２は、送信部６と、受信部２と、測定部７と、測定結果解析部８と、初期値設定部９とを備える。送信部６は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサ１０１における送信部１と比べて、ミリ波生成部１１および方向性結合器１２の代わりに、パルス波生成部１８１を含む。測定部７は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサ１０１における測定部３と比べて、ローパスフィルタ２２、Ａ／Ｄコンバータ２３およびＦＦＴ処理部２４の代わりに、ローカル発振器１８５、検波器１８６および時間比較部１８７を含む。パルス波生成部１８１は、パルス発生器１８２と、ミキサ１８３と、ローカル発振器１８４とを含む。
【０３５８】
受信部２は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサ１０１における受信部２と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。電波センサ１０２は、たとえばパルス方式を用いる電波センサである。
【０３５９】
初期値設定部９は、たとえば、自己の電波センサ１０２が対象エリアＡ１において移動する検知対象Ｔｇｔを検知する際に用いる測定パラメータを設定する。測定パラメータは、たとえば、センサ設置者により設定される。測定パラメータには、たとえば、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１、次数の範囲、分割エリア数、およびしきい値テーブル等が含まれる。測定パラメータの詳細については後述する。
【０３６０】
図２３は、本発明の第２の実施の形態に係る送信部および測定部が生成するパルス信号の一例を示す図である。
【０３６１】
図２２および図２３を参照して、送信部６は、たとえば、初期値設定部９により設定された最大検知距離Ｌｄｍａｘ１に基づいて電波を生成し、生成した電波を対象エリアＡ１へ送信する。
【０３６２】
より詳細には、送信部６におけるパルス波生成部１８１は、たとえば２４ＧＨｚ帯の周波数を有する電波、具体的にはパルス波を生成し、生成したパルス波をパワーアンプ１３へ出力する。なお、パルス波生成部１８１は、たとえば６０ＧＨｚ帯、７６ＧＨｚ帯または７９ＧＨｚ帯の周波数を有する電波を生成してもよい。
【０３６３】
パルス波生成部１８１におけるパルス発生器１８２は、たとえば、初期値設定部９により設定された最大検知距離Ｌｄｍａｘ１を用いて、繰り返し周期Ｔｐとして（２・Ｌｄｍａｘ１）／ｃを算出する。パルス発生器１８２は、たとえば、時間幅Δｔを有する送信パルス信号Ｐｔ１〜Ｐｔ３を、繰り返し周期Ｔｐで生成し、生成した送信パルス信号Ｐｔ１〜Ｐｔ３をミキサ１８３へ出力する。なお、時間幅Δｔは、電波センサ１０２から対象エリアＡ１までの距離および対象距離Ｌの測定精度等に応じて適宜設定する。
【０３６４】
ローカル発振器１８４は、たとえば、２４ＧＨｚの搬送波を生成し、生成した搬送波をミキサ１８３へ出力する。ミキサ１８３は、パルス発生器１８２から受ける送信パルス信号Ｐｔ１〜Ｐｔ３とローカル発振器１８４から受ける搬送波とを乗算することによりパルス波である送信波Ｔｘｐ１〜Ｔｘｐ３をそれぞれ生成し、生成した送信波Ｔｘｐ１〜Ｔｘｐ３をパワーアンプ１３へ出力する。
【０３６５】
パワーアンプ１３は、ミキサ１８３から受ける送信波Ｔｘｐ１〜Ｔｘｐ３を増幅し、送信アンテナ１４へ出力する。送信アンテナ１４は、パワーアンプ１３から受ける送信波Ｔｘｐ１〜Ｔｘｐ３を対象エリアＡ１へ送信する。
【０３６６】
受信部２は、対象エリアＡ１からの電波を受信する。具体的には、受信部２におけるアンテナ１８は、対象エリアＡ１からのパルス波すなわち検知対象Ｔｇｔからの反射波Ｒｘｐ１〜Ｒｘｐ３を受信する。
【０３６７】
測定部７は、たとえば、受信部２によって受信された電波である受信電波を測定する。具体的には、測定部７におけるローカル発振器１８５は、たとえば、２４ＧＨｚのローカル信号を生成し、生成したローカル信号をミキサ２０へ出力する。ミキサ２０は、受信部２から受ける反射波Ｒｘｐ１〜Ｒｘｐ３とローカル発振器１８５から受けるローカル信号とを乗算することにより、ローカル信号の周波数成分と反射波Ｒｘｐ１〜Ｒｘｐ３の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号および両周波数成分の和の周波数成分を有する和周波信号を生成する。
【０３６８】
ＩＦアンプ２１は、ミキサ２０において生成された差分信号および和周波信号のうち差分信号を大きな増幅率で増幅し、増幅した差分信号を検波器１８６へ出力する。
【０３６９】
検波器１８６は、ＩＦアンプ２１から受ける差分信号を検波することにより受信パルス信号Ｐｒ１〜Ｐｒ３を生成し、生成した受信パルス信号Ｐｒ１〜Ｐｒ３を時間比較部１８７および測定結果解析部８へ出力する。
【０３７０】
時間比較部１８７は、送信部６から受ける送信パルス信号および検波器１８６から受ける受信パルス信号に基づいて時間差ΔＴを算出し、算出した時間差ΔＴを測定結果解析部８へ出力する。
【０３７１】
より詳細には、時間比較部１８７は、たとえば送信パルス信号を受けてから直近の受信パルス信号を受けるまでの時間を剰余βとしてカウンタを用いて計測する。具体的には、時間比較部１８７は、たとえば、送信パルス信号Ｐｔ１を受けたタイミングにおいてカウンタを始動させ、受信パルス信号Ｐｒ１を受けたタイミングにおいてカウンタを停止させる。時間比較部１８７は、たとえば、カウンタにおけるカウンタ値の増分に基づいて剰余β１を計測する。
【０３７２】
時間比較部１８７は、計測した剰余β１および繰り返し周期Ｔｐに基づいて時間差ΔＴをβ１＋ｎ・Ｔｐ（ｎはゼロ以上の整数）として算出する。同様に、時間比較部１８７は、計測した剰余β２，β３および繰り返し周期Ｔｐに基づいて時間差ΔＴを算出し、算出した時間差ΔＴを測定結果解析部８へ出力する。
【０３７３】
図２４は、本発明の第２の実施の形態に係る電波センサにおける測定結果解析部の構成を示す図である。図２４を参照して、測定結果解析部８は、判別部３３と、距離演算部４２とを含む。測定結果解析部８における判別部３３は、検知対象Ｔｇｔの種類を判別する。
【０３７４】
［検知対象の移動速度の時間的変動に基づく検知対象の種類の確定］
（移動速度の時間的変動の周波数に基づく判別処理）
図２５は、本発明の第２の実施の形態に係る電波センサにおける判別部の構成を示す図である。
【０３７５】
図２５を参照して、判別部３３は、バッファ６１と、ＦＦＴ処理部６５と、ピーク周波数抽出部６６と、種類確定部６７と、速度取得部７０とを含む。速度取得部７０は、図９に示す判別部３２における速度取得部７０と比べて、速度算出部７１およびピーク探索部５１の代わりに、速度算出部７３および暫定距離算出部７４を含む。
【０３７６】
判別部３３は、たとえば、対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔの移動速度を取得し、取得した移動速度の時間的変動の周波数に基づいて、検知対象Ｔｇｔの種類を判別する判別処理を行う。判別部３３は、たとえば、判別処理として、対象エリアＡ１における人間および車両を判別し、判別結果を信号制御装置１５１へ送信するとともに距離演算部４２へ出力する。
【０３７７】
判別部３３における速度取得部７０は、測定部７における時間比較部１８７から受ける時間差ΔＴに基づいて、対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔの移動速度を取得する。
【０３７８】
より詳細には、速度取得部７０における暫定距離算出部７４は、たとえば、時間差ΔＴに含まれる剰余βを用いて、式（４）に基づくＬ（β，０）すなわちｃ・β／２を、自己の電波センサ１０２から検知対象Ｔｇｔまでの暫定距離Ｌｔｅｍｐとして算出する。なお、暫定距離算出部７４は、たとえば、Ｌ（β，１），Ｌ（β，２）等を暫定距離Ｌｔｅｍｐとして算出してもよい。
【０３７９】
具体的には、暫定距離算出部７４は、たとえば、β１〜β３を用いて暫定距離Ｌｔｅｍｐ１〜Ｌｔｅｍｐ３をそれぞれ算出する。暫定距離算出部７４は、算出した暫定距離Ｌｔｅｍｐ１〜Ｌｔｅｍｐ３を速度算出部７３へ出力する。
【０３８０】
また、速度算出部７３は、暫定距離算出部７４から受ける暫定距離Ｌｔｅｍｐに基づいて、検知対象Ｔｇｔの移動速度すなわち検知対象Ｔｇｔの代表速度ｖｄを算出する。より詳細には、速度算出部７３は、たとえば、暫定距離算出部７４から連続して受ける暫定距離Ｌｔｅｍｐの増分を、繰り返し周期Ｔｐにおいて検知対象Ｔｇｔが移動した距離とみなして、代表速度ｖｄを算出する。
【０３８１】
具体的には、速度算出部７３は、たとえば、（Ｌｔｅｍｐ２−Ｌｔｅｍｐ１）／Ｔｐを代表速度ｖｄとして算出する。同様に、速度算出部７３は、たとえば、（Ｌｔｅｍｐ３−Ｌｔｅｍｐ２）／Ｔｐを代表速度ｖｄとして算出する。
【０３８２】
以下、代表速度ｖｄを検出対象速度ｖｄとも称する。速度算出部７３は、算出した検出対象速度ｖｄをバッファ６１へ出力する。
【０３８３】
バッファ６１、ＦＦＴ処理部６５、ピーク周波数抽出部６６および種類確定部６７は、図９に示す判別部３２におけるバッファ６１、ＦＦＴ処理部６５、ピーク周波数抽出部６６および種類確定部６７と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０３８４】
［対象距離の算出］
図２６は、本発明の第２の実施の形態に係る測定結果解析部における距離演算部の構成を示す図である。
【０３８５】
図２６を参照して、距離演算部４２は、距離暫定値算出部９２と、対象距離確定部９３と、分割エリア決定部９４と、しきい値選択部９５と、単位検知エリア決定部９６と、強度取得部９７とを含む。
【０３８６】
距離演算部４２は、たとえば、測定部７による受信電波の測定結果のうち、受信電波の強度以外の測定結果に基づいて、自己の電波センサ１０２から対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔまでの距離である対象距離Ｌの暫定値を算出する。そして、距離演算部４２は、たとえば、受信電波の強度に基づいて当該暫定値から対象距離Ｌを算出する、すなわち確定する。
【０３８７】
具体的には、距離演算部４２は、たとえば、受信電波の強度および判別部３３による判別結果に基づいて当該暫定値から対象距離Ｌを算出する。
【０３８８】
（最大検知距離および単位検知エリアの設定）
再び図１７を参照して、センサ設置者は、たとえば、測定の繰り返し周期Ｔｐを短期化することにより単位時間あたりの測定回数を増加させ、対象距離Ｌの算出精度を向上させるために、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１を以下のように設定する。
【０３８９】
すなわち、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１が、最遠位置Ｐｏｓｆ１Ｌおよび電波センサ１０２間の最遠距離Ｌａｆ１Ｌと、最近位置Ｐｏｓｎ１および電波センサ１０２間の最近距離Ｌａｎ１との差以下になるように設定されている。なお、図１７では、電波センサ１０１が対象エリアＡ１に対して対称に配置されているので、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１が、最遠位置Ｐｏｓｆ１Ｒおよび電波センサ１０２間の図示しない最遠距離Ｌａｆ１Ｒと最近距離Ｌａｎ１との差以下になるように設定されてもよい。
【０３９０】
具体的には、たとえば、図１７に示す場合では、Ｌｄｍａｘ１≦Ｌａｆ１Ｌ＜２・Ｌｄｍａｘ１、０≦Ｌａｎ１＜Ｌｄｍａｘ１かつＬａｆ１Ｌ−Ｌａｎ１≧Ｌｄｍａｘ１となるように、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１が設定される。
【０３９１】
したがって、対象エリアＡ１は、対象距離Ｌが一義的に求まらないように設定されている。具体的には、反射波の強度以外の測定結果である時間差ΔＴ、および対象距離Ｌ（ΔＴ）の間には式（３）により示される対応関係があるので、最遠距離Ｌａｆ１Ｌに対応する時間差、および最近距離Ｌａｎ１に対応する時間差の差はＴｐ以上である。
【０３９２】
最大検知距離Ｌｄｍａｘ１が設定されることにより、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１に基づいて、電波センサ１０２からの距離の範囲ごとに対象エリアＡ１を分割した複数の単位検知エリアが設定される。すなわち、対象エリアＡ１は、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１に基づいて、電波センサ１０２からの距離の範囲ごとに複数の単位検知エリアに分割される。言い換えると、対象エリアＡ１は、電波センサ１０２の最大検知距離に基づいて設定される単位検知エリアを複数含む。
【０３９３】
より詳細には、単位検知エリアにおいて電波センサ１０２から最も遠い位置および電波センサ１０２間の距離と、当該単位検知エリアにおいて電波センサ１０２から最も近い位置および電波センサ１０２間の距離との差が、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１より小さく設定されている。すなわち、単位検知エリアは、受信電波の強度以外の測定結果において曖昧性が生ないエリアである。
【０３９４】
したがって、たとえば、電波センサ１０２と単位検知エリアにおいて電波センサ１０２から最も近い位置との間の対象距離を式（３）に基づいてＬ（τ）と表すことが可能である場合において、電波センサ１０２から当該単位検知エリアにおける任意の位置までの対象距離は、Ｌ（τ＋Ｔｐ）より短い。
【０３９５】
言い換えると、反射波の強度以外の測定結果である時間差ΔＴ、および対象距離Ｌ（ΔＴ）の間には式（３）により示される対応関係があるので、電波センサ１０２と単位検知エリアにおいて電波センサ１０２から最も遠い位置との間の距離に対応する時間差、および電波センサ１０２と単位検知エリアにおいて電波センサ１０２から最も近い位置との間の距離に対応する時間差の差はＴｐより小さい。
【０３９６】
具体的には、対象エリアＡ１において、電波センサ１０２からの距離が最大検知距離Ｌｄｍａｘ１より短いエリアである第１エリア、および電波センサ１０２からの距離がＬｄｍａｘ１以上かつ２・Ｌｄｍａｘ１より短いエリアである第２エリアが単位検知エリアとして設定される。
【０３９７】
第１エリアおよび第２エリアは、次数ゼロおよび１にそれぞれ対応する。センサ設置者は、最大検知距離Ｌｄｍａｘ１および次数の範囲を初期値設定部９に記憶させる。
【０３９８】
（分割エリアの設定を行う場合）
センサ設置者は、たとえば、単位検知エリアを電波センサ１０２からの距離の範囲ごとに分割した複数の分割エリアを設定する。すなわち、各単位検知エリアは、電波センサ１０２からの距離の範囲ごとに複数の分割エリアに分割される。具体的には、センサ設置者は、第１エリアおよび第２エリアの各々において、たとえば３つの分割エリアを設定する。
【０３９９】
より詳細には、センサ設置者は、たとえば、第１エリアおよび第２エリアにおいて、ゼロ以上かつＴｐ／３より小さい剰余βに対応する分割エリア１Ｎおよび２Ｎをそれぞれ設定する。センサ設置者は、たとえば、第１エリアおよび第２エリアにおいて、Ｔｐ／３以上かつ２・Ｔｐ／３より小さい剰余βに対応する分割エリア１Ｍおよび２Ｍをそれぞれ設定する。センサ設置者は、たとえば、第１エリアおよび第２エリアにおいて、２・Ｔｐ／３以上かつＴｐより小さい剰余βに対応する分割エリア１Ｆおよび２Ｆをそれぞれ設定する。
【０４００】
分割エリア１Ｎ，１Ｍは、たとえば電波センサ１０２から（１／３）・Ｌｄｍａｘ１離れた境界線Ｂ１ｎｍを介して隣接する。分割エリア１Ｍ，１Ｆは、たとえば電波センサ１０２から（２／３）・Ｌｄｍａｘ１離れた境界線Ｂ１ｍｆを介して隣接する。
【０４０１】
同様に、分割エリア２Ｎ，２Ｍは、たとえば電波センサ１０２から（１＋１／３）・Ｌｄｍａｘ１離れた境界線Ｂ２ｎｍを介して隣接する。分割エリア２Ｍ，２Ｆは、たとえば電波センサ１０２から（１＋２／３）・Ｌｄｍａｘ１離れた境界線Ｂ２ｍｆを介して隣接する。センサ設置者は、分割エリア数として３を初期値設定部９に記憶させる。
【０４０２】
再び図１８を参照して、初期値設定部９は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリアごとに設定された複数のしきい値を含むしきい値テーブルＴｂ２を保持する。
【０４０３】
再び図２６を参照して、分割エリア決定部９４は、たとえば、単位検知エリアを自己の電波センサ１０２からの距離の範囲ごとに分割した分割エリア１Ｎ，１Ｍ，１Ｆ，２Ｎ，２Ｍ，２Ｆのうち、検知対象Ｔｇｔが位置し得る分割エリアを、測定部７による受信電波の測定結果のうち、受信電波の強度以外の測定結果に基づいて決定する。
【０４０４】
具体的には、分割エリア決定部９４は、たとえば、検知対象Ｔｇｔが位置し得る分割エリアを、測定部７から受ける時間差ΔＴに基づいて決定する。
【０４０５】
より詳細には、分割エリア決定部９４は、たとえば、初期値設定部９により設定された分割エリア数が３であるので、ゼロからＴｐまでの時間範囲を３つに分割した、ゼロ以上かつＴｐ／３より小さい時間範囲Ｎ、Ｔｐ／３以上かつ２・Ｔｐ／３より小さい時間範囲Ｍ、および２・Ｔｐ／３以上かつＴｐより小さい時間範囲Ｆを設定する。
【０４０６】
分割エリア決定部９４は、たとえば、設定した時間範囲Ｎ，Ｍ，Ｆの中から剰余βが含まれる時間範囲を決定し、決定した時間範囲を示す識別子「Ｎ」、「Ｍ」または「Ｆ」をしきい値選択部９５へ出力する。具体的には、分割エリア決定部９４は、たとえば、剰余βがゼロ以上かつＴｐ／３より小さい場合、検知対象Ｔｇｔが位置し得る分割エリアを分割エリア１Ｎまたは２Ｎと決定し、時間範囲Ｎを示す識別子「Ｎ」をしきい値選択部９５へ出力する。
【０４０７】
同様に、分割エリア決定部９４は、たとえば、剰余βがＴｐ／３以上かつ２・Ｔｐ／３より小さい場合、検知対象Ｔｇｔが位置し得る分割エリアを分割エリア１Ｍまたは２Ｍと決定し、時間範囲Ｍを示す識別子「Ｍ」をしきい値選択部９５へ出力する。
【０４０８】
同様に、分割エリア決定部９４は、たとえば、剰βαが２・Ｔｐ／３以上かつＴｐより小さい場合、検知対象Ｔｇｔが位置し得る分割エリアを分割エリア１Ｆまたは２Ｆと決定し、時間範囲Ｆを示す識別子「Ｆ」をしきい値選択部９５へ出力する。
【０４０９】
しきい値選択部９５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリアごとに設定された複数のしきい値の中から、測定部７による受信電波の測定結果のうち、受信電波の強度以外の測定結果に基づいてしきい値を選択する。
【０４１０】
すなわち、しきい値選択部９５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリアごとに設定された複数のしきい値の中から、分割エリア決定部９４により決定された分割エリアに基づいてしきい値を選択する。
【０４１１】
具体的には、しきい値選択部９５は、たとえば、初期値設定部９が保持するしきい値テーブルＴｂ２に含まれるしきい値の中から、判別部３３から受ける検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリア決定部９４から受ける分割エリアの識別子に基づいてしきい値を選択する。
【０４１２】
具体的には、しきい値選択部９５は、たとえば、検知対象Ｔｇｔの種類および分割エリアの識別子がそれぞれ人間および「Ｎ」である場合、しきい値テーブルＴｂ２からしきい値Ｌｖ（人間，Ｎ）を選択する。しきい値選択部９５は、選択したしきい値Ｔｈ２を単位検知エリア決定部９６へ出力する。
【０４１３】
強度取得部９７は、たとえば、測定部７から受ける受信パルス信号Ｐｒ１〜Ｐｒ３に基づいて受信電波の強度を算出する。具体的には、強度取得部９７は、たとえば、図２３に示すように、受信パルス信号Ｐｒ１〜Ｐｒ３のレベルであるＩｐ１〜Ｉｐ３を受信電波の強度として取得し、取得した受信電波の強度を単位検知エリア決定部９６へ出力する。
【０４１４】
単位検知エリア決定部９６は、たとえば、分割エリア決定部９４により決定された分割エリア、および受信電波の強度に基づいて、図１７に示す複数の単位検知エリア、すなわち第１エリアおよび第２エリアのうち、検知対象Ｔｇｔが位置する単位検知エリアを決定する。
【０４１５】
単位検知エリア決定部９６は、たとえば、しきい値選択部９５から受けるしきい値Ｔｈ２と、強度取得部９７から受ける受信電波の強度との大小関係に基づいて単位検知エリアを決定する。
【０４１６】
具体的には、単位検知エリア決定部９６は、たとえば、しきい値Ｔｈ２と受信電波の強度との大小関係に基づいて、初期値設定部９により設定された次数の範囲、すなわちゼロまたは１の中から次数ｎを選択する。
【０４１７】
より詳細には、単位検知エリア決定部９６は、たとえば、受信電波の強度がしきい値Ｔｈ２より大きい場合、次数ｎとしてゼロを選択する。また、単位検知エリア決定部９６は、たとえば、受信電波の強度がしきい値Ｔｈ２以下である場合、次数ｎとして１を選択する。単位検知エリア決定部９６は、選択した次数ｎを対象距離確定部９３へ出力する。
【０４１８】
距離暫定値算出部９２は、たとえば、測定部７から受ける時間差ΔＴに基づいて対象距離Ｌの暫定値を算出する。具体的には、距離暫定値算出部９２は、たとえば、初期値設定部９により設定された最大検知距離Ｌｄｍａｘ１を用いて繰り返し周期Ｔｐを算出し、算出したＴｐおよび時間差ΔＴにおける剰余βを式（４）へ代入することにより対象距離Ｌの暫定値としてＬ（β，ｎ）を算出し、算出したＬ（β，ｎ）を対象距離確定部９３へ出力する。すなわち、Ｌ（β，０），Ｌ（β，１）が対象距離Ｌの候補値となる。
【０４１９】
対象距離確定部９３は、たとえば、受信電波の強度に基づいて上記暫定値から対象距離Ｌを算出する、すなわち確定する。より詳細には、対象距離確定部９３は、たとえば、単位検知エリア決定部９６により決定された単位検知エリアに基づいて対象距離Ｌを算出する、すなわち確定する。
【０４２０】
具体的には、対象距離確定部９３は、たとえば、受信電波の強度に基づいて算出された次数ｎを単位検知エリア決定部９６から受ける。そして、対象距離確定部９３は、たとえば、受けた次数ｎを距離暫定値算出部９２から受けるＬ（β，ｎ）へ代入することにより、対象距離Ｌを確定する。対象距離確定部９３は、たとえば、確定した対象距離Ｌを信号制御装置１５１へ出力する。
【０４２１】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る電波センサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０４２２】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る電波センサでは、送信部６は、対象エリアＡ１へ電波を送信する。受信部２は、対象エリアＡ１からの電波を受信する。測定部７は、受信部２によって受信された電波である受信電波を測定する。そして、距離演算部４２は、測定部７による受信電波の測定結果のうち、受信電波の強度以外の測定結果である時間差ΔＴに基づいて、電波センサ１０２から対象エリアＡ１における検知対象Ｔｇｔまでの距離である対象距離Ｌの暫定値を算出し、強度に基づいて当該暫定値から対象距離Ｌを算出する。
【０４２３】
このような構成により、たとえば、時間差ΔＴが曖昧性を含むために対象距離Ｌを一義的に算出することが困難である場合においても、時間差ΔＴおよび受信電波の強度に基づいて対象距離Ｌを一義的に算出することができるので、誤った対象距離Ｌを算出してしまうことを回避することができる。したがって、対象距離Ｌをより正確に算出することができる。
【０４２４】
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。
【０４２５】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０４２６】
［付記１］
電波センサであって、
対象エリアへ電波を送信する送信部と、
前記対象エリアからの電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記電波センサから前記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離を算出する演算部とを備え、
前記電波センサの最大検知距離が、前記対象エリアにおいて前記電波センサから最も遠い位置および前記電波センサ間の距離と、前記対象エリアにおいて前記電波センサから最も近い位置および前記電波センサ間の距離との差以下になるように設定され、
前記送信部は、２周波ＣＷ方式またはパルス方式に従って、前記対象エリアへ電波を送信し、
前記演算部は、２周波ＣＷ方式またはパルス方式に従って、前記受信部によって受信された電波に基づいて前記対象距離を算出し、
前記対象エリアにおいて前記電波センサから最も遠い位置および前記電波センサ間の距離が、前記最大検知距離以上かつ前記最大検知距離の２倍より小さく、
前記対象エリアにおいて前記電波センサから最も近い位置および前記電波センサ間の距離が、ゼロ以上かつ前記最大検知距離より小さい、電波センサ。
【０４２７】
［付記２］
電波センサであって、
対象エリアへ電波を送信する送信部と、
前記対象エリアからの電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された電波である受信電波を測定する測定部と、
前記測定部による前記受信電波の測定結果のうち、前記受信電波の強度以外の測定結果に基づいて、前記電波センサから前記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離の暫定値を算出し、前記強度に基づいて前記暫定値から前記対象距離を算出する演算部とを備え、
前記送信部は、２周波ＣＷ方式またはパルス方式に従って、前記対象エリアへ電波を送信し、
前記測定部は、前記受信電波の強度以外の測定結果として位相差または時間差を測定し、
前記演算部は、２周波ＣＷ方式またはパルス方式に従って、前記測定部により測定された前記位相差または前記時間差に基づいて、前記対象距離の暫定値として複数の候補値を算出し、前記強度に基づいて前記複数の候補値から前記対象距離を確定する、電波センサ。
【０４２８】
［付記３］
電波センサであって、
対象エリアへ電波を送信する送信部と、
前記対象エリアからの電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記電波センサから前記対象エリアにおける検知対象までの距離である対象距離を算出する演算部とを備え、
前記対象エリアは、前記対象距離が一義的に求まらないように設定されている、電波センサ。
【符号の説明】
【０４２９】
１，６  送信部
２  受信部
３，７  測定部
４，８  測定結果解析部
５，９  初期値設定部
１１  ミリ波生成部
１２  方向性結合器
１３  パワーアンプ
１４  送信アンテナ
１５  周波数切替部
１６  電圧発生部
１７  電圧制御発振器
１８  受信アンテナ
１９  ローノイズアンプ
２０  ミキサ
２１  ＩＦアンプ
２２  ローパスフィルタ
２３  Ａ／Ｄコンバータ
２４  ＦＦＴ処理部（分析部）
３１，３２，３３  判別部
４１，４２  距離演算部
５１  ピーク探索部
５２  スペクトル広がり算出部
５４  除算部
５５，６７  種類確定部
６１  バッファ
６５  ＦＦＴ処理部
６６  ピーク周波数抽出部
７０  速度取得部
７１，７３  速度算出部
７４  暫定距離算出部
８０  ピーク周波数取得部
８１  位相差算出部
８２，９２  距離暫定値算出部
８３，９３  対象距離確定部
８４，９４  分割エリア決定部
８５，９５  しきい値選択部
８６，９６  単位検知エリア決定部
８７，９７  強度取得部
１０１，１０２  電波センサ
１５１  信号制御装置
１６１  歩行者用信号灯器
１８１  パルス波生成部
１８２  パルス発生器
１８３  ミキサ
１８４，１８５  ローカル発振器
１８６  検波器
１８７  時間比較部
２０１  信号制御システム
【図１】
2015148577.tif 000019
【図２】
2015148577.tif 000020
【図３】
2015148577.tif 000021
【図４】
2015148577.tif 000022
【図５】
2015148577.tif 000023
【図６】
2015148577.tif 000024
【図７】
2015148577.tif 000025
【図８】
2015148577.tif 000026
【図９】
2015148577.tif 000027
【図１０】
2015148577.tif 000028
【図１１】
2015148577.tif 000029
【図１２】
2015148577.tif 000030
【図１３】
2015148577.tif 000031
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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