(57)【要約】  照明システム(SLS)では、レーダ装置(RUI)が信号(CW)を送信する。レーダ装置(RU)は送信された送信信号が反射された受信信号に含まれかつ対象の影響を受けた受信信号(RF)のスペクトル電力分布を検出する。照明は、検出されたスペクトル電力分布の関数として制御される。
2014501020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を送信し、送信された送信信号に反射して影響を受けた受信信号のスペクトル電力分布を検出するレーダ装置と、
検出された前記スペクトル電力分布の関数として照明を制御する制御装置と
を有する照明システム。
【請求項２】
前記制御装置は、検出された前記スペクトル電力分布の関数として、照明する範囲、照明の強度及び照明の温度変化のうちの特定の少なくとも１つを制御する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記レーダ装置が、前記送信信号及び前記受信信号の間の周波数偏移に対応する各自の周波数範囲において各自のレベル検出を実行し、
前記制御装置が、各自の周波数範囲における各自のレベル検出に応じて前記照明を制御する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項４】
低速交通レーンを照らすように配置された少なくとも１つのランプと、高速交通レーンを照らすように配置された少なくとも１つのランプとを更に有する請求項３に記載の照明システムであって、
前記制御装置は、低周波差分に対応する周波数範囲内のレベル検出部が、前記スペクトル電力分布は前記周波数範囲の閾値を超えていることを示していた場合、前記低速交通レーンを照らすように配置された少なくとも１つのランプを活性化し、高周波差分に対応する周波数範囲内のレベル検出部が、前記スペクトル電力分布は前記周波数範囲の閾値を超えていることを示していた場合、前記高速交通レーンを照らすように配置された少なくとも１つのランプを活性化する、請求項３に記載の照明システム。
【請求項５】
レーンの各自の側を照らすように配置された各自のランプを更に有する請求項３に記載の照明システムであって、
前記照明装置は、複数の一連のランプを活性化するように形成されており、前記スペクトル電力分布が前記周波数範囲内の閾値を超えたことをレベル検出部が示す場合、活性化される前記複数の一連のランプには、より高い周波数範囲が使用される、請求項３に記載の照明システム。
【請求項６】
前記制御装置は、各自の周波数範囲内の各自のレベル検出に応じて照明の温度変動を制御する、請求項３に記載の照明システム。
【請求項７】
前記レーダ装置が、各自の周波数範囲内の各自のレベル検出に対して各自の閾値を適用するように形成されている、請求項３に記載の照明システム。
【請求項８】
前記レーダ装置は、信号の電力を特定の方向に集めるようにするビームフォーミング装置を有し、前記レーダ装置は信号の電力が収集される特定の方向で各自の閾値を調整するように形成されている、請求項７に記載の照明システム。
【請求項９】
前記レーダ装置は、前記受信信号の周波数領域の表現を提供するように形成されたフーリエ変換モジュールと、前記周波数領域の表現から前記受信信号のスペクトル電力分布を検出する検出モジュールとを有する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１０】
一群の照明モジュールを更に有する請求項１に記載の照明システムであって、
前記レーダ装置は、各自の照明モジュールに関連する各自のレーダモジュールと、個々に送信信号を送信し、かつ送信された送信信号の反射の影響を受ける受信信号のスペクトル電力分布を個別的に検出するレーダモジュールとを有し、
前記レーダ装置は各自の照明モジュールに関連する各自の制御モジュールを有し、制御モジュールは、制御モジュールを制御し、関連する少なくとも1つの他の照明モジュールである、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１１】
前記レーダ装置は、送信される送信信号が少なくとも一時的に周波数変調されたキャリアであるように形成されている、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１２】
前記レーダ装置は、送信される送信信号が少なくとも一時的に周波数変調されたキャリアであるように形成されており、
前記レーダ装置は、各自の周波数範囲の中の各自のレベル検出に対して各自の閾値を適用するように形成されており、各自の周波数範囲が、前記送信信号及び前記受信信号間の周波数偏移の大きさに対応するように前記閾値が増加する、請求項３に記載の照明システム。
【請求項１３】
前記制御装置は制御上書モジュールを有し、該制御上書モジュールを通じて、ユーザは、検出された前記受信信号のスペクトル電力分布によらずに照明を制御することができる、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１４】
信号を送信し、送信された送信信号に反射して影響を受けた受信信号のスペクトル電力分布を検出するレーダ装置を有する照明システムを制御する制御方法であって、当該制御方法は、
検出された前記スペクトル電力分布の関数として照明が制御されるようにする制御ステップ
を有する制御方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の制御方法をプロセッサに実行させる一群の命令を有するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示される実施の形態は一般にレーダ装置を有する照明システムに関連する。照明システムは、例えば、省電力な方法で街を照らすために使用される。本発明に関する他の形態は、照明システムを制御する方法、そのような方法をプロセッサに実行させるコンピュータプログラム等に関連する。
【背景技術】
【０００２】
照明システムは、移動する対象を検出することが可能なレーダ装置に設けられてもよい。移動している対象が検出された場合に、照明(lighting)が照らされる。例えば、英国特許出願公開番号第GB2444734号(特許文献1)は、道路に沿って移動する対象を照らすストリート照明システムを開示している。対象が存在することは1つ以上のセンサによって検出され、そのセンサは移動検出レーダの形であってもよい。
【０００３】
レーダ装置は次のような方法により移動する対象を検出することができる。先ず、レーダ装置は所与の周波数で送信信号を送信する。レーダ装置に十分に近い対象物はその送信信号を反射し、レーダ装置は反射信号を受信できる。反射波には、送信信号に対応する周波数の発信信号が乗算される。その結果、中間周波数の信号が得られる。反射を引き起こした対象物がレーダ装置に対して移動している場合、その中間周波数信号は変化又は交番する(alternating)電流成分を有する。キャパシタ又はコンデンサが先行しているピーク検出部は、変化又は交番する電流成分を検出する。キャパシタは、その対象が静止していた場合に生じる直流成分を排除する。従って、ピーク検出部は、移動している対象が所定の範囲内に存在するか否かを示すインジケータ又は指標を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】英国特許出願公開番号第2444734号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実施の形態の課題は、レーダ検出に基づいて照明を制御する、より汎用的な装置及び方法等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施の形態による照明システムは、
信号を送信し、送信された送信信号に反射して影響を受けた受信信号のスペクトル電力分布を検出するレーダ装置と、
検出された前記スペクトル電力分布の関数として照明を制御する制御装置と
を有する照明システムである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】複数のレーダ装置を有するストリート照明システムを示す概念図。
【図２】レーダ装置を示すブロック図。
【図３】レーダ装置における中間周波数による周波数領域表現を示す信号図。
【図４】中間周波数信号のスペクトル電力分布を検出することが可能な検出モジュールを示すブロック図。
【図５】中間周波数信号のスペクトル電力分布を検出する一例を示す信号図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜発明の概要＞
（１）本発明の一形態による照明システムは、
信号を送信し、送信された送信信号に反射して影響を受けた受信信号のスペクトル電力分布を検出するレーダ装置と、
検出された前記スペクトル電力分布の関数として照明を制御する制御装置と
を有する照明システムである。
【０００９】
受信信号のスペクトル分布は、移動している対象(object)(人又は物)の存否を示すことに加えて、有用な情報を提供する。すなわち、スペクトル電力分布は、速度の情報を提供し、かつ距離の情報も提供する。更に、スペクトル電力密度は、レーダ装置の検出範囲内にある複数の対象に関するそのような情報を提供する。対象が移動している速度を考慮した照明制御は、対象の移動を単に検出する照明システムよりも多目的又は有用である。このよう有用な多用途性により、より効率的な電力照明を加納にし、かつ照明を心地よい安全なものにすることができる。
【００１０】
有利なことに、本発明の実施の形態は、以下に説明するような更なる特徴の1つ以上を有する。それらの追加的な特徴の各々は照明に関する多目的かつ有用な制御を行うことで達成できる。
【００１１】
（２）前記制御装置は、有利なことに、検出された前記スペクトル電力分布の関数として、照明する範囲、照明の強度及び照明の温度変化のうちの特定の少なくとも１つを制御してもよい。
【００１２】
（３）前記レーダ装置は、有利なことに、前記送信信号及び前記受信信号の間の周波数偏移に対応する各自の周波数範囲において各自のレベル検出を実行し、
前記制御装置が、各自の周波数範囲における各自のレベル検出に応じて前記照明を制御してもよい。
【００１３】
（４）低速交通レーン又は低速交通路を照らすように配置された少なくとも１つのランプと、高速交通レーン又は高速交通路を照らすように配置された少なくとも１つのランプとを更に有する前記の照明システムであって、
前記制御装置は、低周波差分に対応する周波数範囲内のレベル検出部が、前記スペクトル電力分布は前記周波数範囲の閾値を超えていることを示していた場合、前記低速交通レーンを照らすように配置された少なくとも１つのランプを活性化し、高周波差分に対応する周波数範囲内のレベル検出部が、前記スペクトル電力分布は前記周波数範囲の閾値を超えていることを示していた場合、前記高速交通レーンを照らすように配置された少なくとも１つのランプを活性化してもよい。
【００１４】
（５）照明システムはレーンの各自の側を照らすように配置された各自のランプを更に有していてもよい。前記照明装置は、複数の一連のランプを活性化するように形成されており、前記スペクトル電力分布が前記周波数範囲内の閾値を超えたことをレベル検出部が示す場合、活性化される前記複数の一連のランプには、より高い周波数範囲が使用されてもよい。
【００１５】
（６）前記制御装置は、有利なことに、各自の周波数範囲内の各自のレベル検出に応じて照明の温度変動を制御してもよい。
【００１６】
（７）前記レーダ装置は、有利なことに、各自の周波数範囲内の各自のレベル検出に対して各自の閾値を適用するように形成されていてもよい。
【００１７】
（８）前記レーダ装置は、有利なことに、信号の電力を特定の方向に集めるようにするビームフォーミング装置を有し、前記レーダ装置は信号の電力が収集される特定の方向で各自の閾値を調整するように形成されていてもよい。
【００１８】
（９）前記レーダ装置は、有利なことに、前記受信信号の周波数領域の表現を提供するように形成されたフーリエ変換モジュールと、前記周波数領域の表現から前記受信信号のスペクトル電力分布を検出する検出モジュールとを有していてもよい。
【００１９】
（１０）照明システムは、一群の照明モジュールを更に有していてもよい。前記レーダ装置は、有利なことに、各自の照明モジュールに関連する各自のレーダモジュールを有し、レーダモジュールは、個々に送信信号を送信し、かつ送信された送信信号の反射の影響を受ける受信信号のスペクトル電力分布を個別的に検出する。制御装置は、有利なことに、各自の照明モジュールに関連する各自の照明モジュールを有していていもよい。制御モジュールは、制御モジュールを制御し、関連する少なくとも1つの他の照明モジュールであってもよい。
【００２０】
（１１）前記レーダ装置は、有利なことに、送信される送信信号が少なくとも一時的に周波数変調されたキャリアであるように形成されていてもよい。
【００２１】
（１２）前記レーダ装置は、有利なことに、各自の周波数範囲の中の各自のレベル検出に対して各自の閾値を適用するように形成されており、各自の周波数範囲が、前記送信信号及び前記受信信号間の周波数の偏移又は相違量の大きさに対応するように前記閾値が増加していてもよい。
【００２２】
（１３）前記制御装置は制御上書モジュールを有し、該制御上書モジュールを通じて、ユーザは、検出された前記受信信号のスペクトル電力分布によらずに照明を制御することができてもよい。
【００２３】
本発明に関する更なる説明及び更なる特徴並びに実施形態の特徴は以下の説明から更に明らかになる。
【００２４】
＜実施の形態の詳細な説明＞
図１はストリート照明システム(Street  lighting  system：SLS)を示す。ストリート照明システムSLSは個々のランプポスト又はランプ柱(lamppost)LP1−LP4を有し、個々のランプポストには個々のレーダ装置RU1−RU4が設けられている。ランプポストは典型的には照明部(luminary  unit)に収容された1つ以上のランプを有する。レーダ装置はランプポストの照明部に一体化されていることが好ましく、レーダ装置は特に汚染や破壊等のような障害から比較的安全に保護されている。ストリート照明システムSLSはシステムコントローラSCT及び電源ソースEPSを更に有し、それらはスプリッタ/コンバイナSCに一緒に結合されている。電力分配ケーブルCBは、個々のランプポストLP1−LP4を各自のレーダ装置RU1−RU4に結合し、スプリッタ/コンバイナSCに至る。
【００２５】
ストリート照明システムSLSは、高速交通レーン又は高速交通路FTL及び低速交通レーン又は低速交通路STLである2つのレーンを含む道に沿って配置されている。高速交通レーンFTLは主に車両を監視するように意図されている。図1は、高速交通レーンFTLで所定の速度SMVで運転している監視車両(monitor  vehicle：MV)を示す。低速交通レーンSTLは主に例えば歩行者や自転車のような被監視車両のために意図されている。図1は歩行者PDを示し、歩行者は低速交通レーンSTLを所与の速度SPDで歩行している。ランプポストLP1、LP2は主に高速交通レーンFTLを照らすために配置されている。ランプポストLP3、LP4は主に低速交通レーンSTLを照らすために配置されている。
【００２６】
ストリート照明システムSLSは基本的には次のように動作する。ランプポストに付随しているレーダ装置は、移動する対象の検出に依存してランプポストを制御する。例えば、速度がSMVで走行している監視車両MVをレーダ装置が検出した場合、レーダ装置RU1はランプポストLP1のスイッチをオンにする。レーダ装置RU1は、システムコントローラSCTを介して間接的に又は直接的にコマンドをそのランプポストへ送信することで、ランプポストLP2のスイッチをオンにしてもよい。レーダ装置RU3は、速度SPDで歩行している歩行者PDをこのレーダが検出した場合に、ランプポストLP3のスイッチをオンにしてもよい。
【００２７】
システムコントローラSCTはデータDTを送信しかつデータDTを受信することができ、それらは以後ダウンリンクデータ及びアップリンクデータと言及される。スプリッタ/コンバイナSCは、言うなれば、システムコントローラSCTからのダウンリンクデータを、電力源ソースEPSが提供する電源信号PWに重ね合わせる。従って、ダウンリンクデータは電力分配ケーブルCBを介して各自のレーダ装置RU1−RU4に到達することができる。逆に、レーダ装置は、そのデータを電力信号PWに重ね合わせることでアップリンクデータを送信する。アップリンクデータは電力分配ケーブルCBを介してスプリッタ/コンバイナSCに到達する。スプリッタ/コンバイナSCはアップリンクデータを抽出し、システムコントローラSCTがそのデータを受信できるようにする。
【００２８】
図2はレーダ装置RUを概略的に示し、図1に示されている個々のRU1−RU4の各々に関連付けることができる。従ってレーダ装置RUは任意のラップポストLP1−LP4に関連付けることができる。レーダ装置RUは、以下の機能モジュールに関連付けられていてもよい：搬送波生成部又はキャリア波ジェネレータCWG、送信増幅部TX、アンテナモジュールAM、受信アンテナRX、ミキサMIX、受信フィルタFIL、アナログトゥディジタル変換部ADC、プログラマブルプロセッサPPR及び通信インタフェースCIF等。通信装置インタフェースCIFは、図1に示されているようにスプリッタ/コンバイナを介して電力分配ケーブルCBに結合され、電力源信号からのデータを分離しかつ電力源信号にデータを重ね合わせる(加える)ことが加納である。
【００２９】
より詳細に言えば、搬送波生成部CWGは、例えば、基準周波数又はリファレンス周波数を受信する位相ロックループであってもよい。基準周波数はレーダ装置UR自身により生成されてもよいし、或いは例えば電力分配ケーブルCBを介してレーダ装置RUに印加されてもよい。アンテナモジュールは、送信及び受信のために要される単独のアンテナ又は一群のアンテナで形成されていてもよい。或いは、アンテナモジュールAMは、一対のアンテナでもよいし、一対のアンテナ群でもよく、いずれにせよ送信に使用されかつ受信に使用される。
【００３０】
送信増幅部TXは、ビームステアリング方式と共に補完されるビームフォーミング形式を使用してもよい。その場合、送信増幅部TXは、典型的には、位相シフタのバンク又は遅延ラインのバンク又はそれら双方を有する。送信増幅部TXは、位相シフタのバンク又は遅延ラインのバンクに結合される増幅器のバンクを含んでもよく、いずれにせよビームフォーミングを行うことができる。受信増幅部RXは、アドステアリング方式(ad  steering  arrangement)を行う。
【００３１】
プログラマブルプロセッサPPRは、フーリエ変換モジュールFFT1、検出モジュールDFT1及び制御モジュールCTMを有する。図中破線で示されているように選択的に、プログラマブルプロセッサPPRは、追加的なフーリエ変換モジュールFFT2及び追加的な検出モジュールDET2を更に有していてもよい。上記のモジュールの各々は、例えば、プログラマブルプロセッサPPRのプログラムメモリにロードされる一群の命令の形式であってもよい。そのようにソフトウェアで実現される場合、一群の命令は、対象とするモジュールが実行する動作を規定する(この点については後述する)。
【００３２】
制御モジュールCTMは、レーダ装置RUが関連付けられているランプポストに通信可能に結合されている。このため、レーダ装置は、簡明化の観点から図2では表現されていない制御インタフェースを有する。制御モジュールCTMは、通信インタフェースCIFを通じて多のランプポストに通信可能に結合される。
【００３３】
レーダ装置RUは基本的には次のように動作する。搬送波生成部CWGはキャリア信号又は搬送波信号CWを提供する。搬送波信号CWは一定の周波数でもよいし、或いは変調された周波数であってもよい。キャリア信号CWが周波数変調されている場合、周波数変調は、例えば、三角波又は鋸波状等であってもよい。プログラマブルプロセッサPPRは、必要に応じて、搬送波信号CWの周波数及び周波数変調を制御してもよい。この周波数制御は、好ましくは、搬送波信号CWの周波数が隣接するレーダ装置の他の搬送波信号と異なるようにする。これは、誤りを招く検出を引き起こすおそれのある干渉を防ぐ。プログラマブルプロセッサPPRは搬送波生成部CWGを更に有し、搬送波信号CWが或いは定常的な周波数及び変調された周波数を有するようにする。
【００３４】
送信増幅部TXは搬送波信号CWを増幅し、アンテナモジュールAMにより送信される。従って、基本的なレーダ装置RUは送信信号を送信又は放射し、その送信信号は搬送波信号CWを増幅したものである。送信増幅部TXがビームフォーミング方式を使用する場合、送信信号は特定の方向に送信されることが可能である。このビームフォーミングがビームステアリング方式と共に使用される場合、その特定の方向は、プログラマブルプロセッサPPRが図2に示されているようにビーム制御信号BCに依存して調整されることが可能である。
【００３５】
対象がレーダ装置RUに十分に接近していた場合、アンテナモジュールAMは十分に強い送信信号を強く受信する。受信増幅部RXは、送信信号の反射である受信信号RFを受信する又はそれを増幅したものを取得する。ミキサMIXは受信信号RFとキャリア信号又は搬送波信号CWとを乗算又は混合する。従って、ミキサMIXは中間周波数信号IFを提供し、中間周波数信号IFは受信信号RFの周波数をシフトさせたものである。
【００３６】
所与の通過帯域の周波数を有する受信フィルタFILは、中間周波数信号IFをフィルタリング又は選別する。受信フィルタFILはフィルタリングされた中間周波数信号IFFを提供し、IFFは所与の通過帯域幅の周波数に該当する中間周波数信号IFのスペクトル成分を有する。通過帯域幅周波数以外のスペクトル成分は相対的に長い範囲にわたって減衰させられる。受信フィルタFILは、好ましくは、亜案ログディジタル変換部ADCのサンプリング動作に固有のエイリアシングを防止するために設けられている。更に、受信フィルタFILは、アナログディジタル変換部ADCのダイナミックレンジ特性又は動的範囲特性に基づいて所謂プリエンファシス(pre-emphasis)の動作を行う。アナログディジタル変換部ADCは、フィルタリングされた中間周波数信号IFFのディジタル表現IFDを提供する。そのディジタル表現は、本願において、ディジタル中間周波数信号IFDと言及されてもよい。このディジタル中間周波数信号IFDはサンプルのストリームである。
【００３７】
フーリエ変換モジュールFFT1は、ディジタル中間周波数信号IFDの周波数領域表現IFS1を提供する。この周波数領域表現は、本願では、中間周波数スペクトル表現IFSIと言及される。より具体的に言えば、フーリエ変換モジュールFFT1は、ディジタル中間周波数信号IFDにおけるサンプルの一連の系列各々を、個々の一連の瞬時的な周波数スペクトル表現に変換する。すなわち、特定の時間間隔を網羅する(又はカバー又は含む)一連のサンプルが、その特定の時間間隔に適用する瞬間的な周波数スペクトル表現に変換する。以後の時間間隔をカバーする以後のサンプルの系列は、以後の時間間隔に適用する以後の瞬時的な周波数スペクトルに変換し、以下同様である。追加的なフーリエ変換モジュールFFT2は同様な機能を実行する。追加的なフーリエ変換モジュールは、追加的な中間周波数スペクトル表現IFS2を提供する。
【００３８】
図3は中間周波数スペクトル表現の一例を示す。より正確に言えば、図3は中間周波数スペクトル表現の瞬時的な例を示す。図3は周波数Fを表す横軸と、大きさを表す縦軸とを示す。この例では、中間周波数スペクトル表現IFSIは、太い黒丸で表現された16個のサンプルを含み、横軸の下位の側から1、2、．．．16のように番号が付されている。サンプルは中間周波数スペクトル表現IFS1の特定の部分を表現している。すなわち、サンプルは中間周波数スペクトル表現IFS1における特定の周波数間隔又は周波数インターバルを表す。サンプルは、縦軸に平行で比較的細いラインで示された特定の大きさを有し、そのラインはサンプルを表す太い丸印(ドット)と横軸との間に伸びている。サンプルの大きさは、そのサンプルが表現する周波数間隔のスペクトルパワー又はスペクトル電力に対応する。
【００３９】
中間周波数スペクトル表現IFS1は、典型的には0(直流)から最大周波数まで伸びていることに留意を要する。最大周波数は典型的にはサンプルが伴う同じ周波数に依存し、すなわち、フーリエ型変換(Fourier−type)を行うと中間周波数スペクトル表現IFS1が得られる。いずれにせよ、所与のサンプリング周波数でアナログディジタル変換器ADCによるサンプリング処理が行われる場合、中間周波数スペクトル表現IFS1の最大周波数は典型的にはそのサンプリング周波数の半分を超えない。つまり、受信フィルタFILの通過帯域幅を超える中間周波数スペクトル表現IFS1の最大周波数を用意する必要はない。
【００４０】
中間周波数スペクトル表現IFS1は、対象の存在に関する情報に加えて、それらの対象に関連する速度情報をも提供する。これは、キャリア信号CWが定常的な周波数でありかついかなる周波数変調もなされていない場合である。キャリア信号CWが周波数変調されていた場合、中間周波数スペクトル表現IFS1は、更に、検出された対象に関する距離情報も提供する。そして、速度情報は、中間周波数スペクトル表現IFS1から導出される。
【００４１】
より詳細に言えば、キャリア信号CWが定常的な周波数であったとする。移動する対象に起因して反射が生じると、その反射は、キャリア信号CWに対してずれた又はシフトした周波数を有することになる。すなわち、キャリア信号CW及び受信信号RF間には、反射を示す周波数のずれ又は周波数偏移が存在する。これはドップラ効果として知られている。その結果、中間周波数スペクトル表現IFS1は、上記の周波数偏移に等しい周波数の分だけ相対的に大きな成分を有する。レーダー装置RUに対して対象の速度が速い場合、中間周波数スペクトル表現IFS1に生じるその成分は高くなる。スピード又は速度は実質的に周波数に変換される。対象が静止していた場合、すなわち速度が「ゼロ」であった場合、成分は中間周波数スペクトル表現IFS1の中のゼロ」周波数に生じる。これは、中間周周波数信号IFが顕著な直流成分を有するからである。
【００４２】
例えば、以下に示すテーブルは、レーダ装置RUに関する対象の速度と周波数との間の対応関係を示し、中間周波数スペクトル表現IFS1に相対的に大きな成分が生じている。この関係はキャリア信号CWの2つの異なる周波数についても示される。
【００４３】
【表１】
2014501020.tif 000003
キャリア信号CWが周波数変調されていたと仮定する。レーダ装置RUから所定の距離にある対象により反射が起こり、レーダ装置RUが反射信号を受信するとする。反射波は、たとえ対象が静止していたとしてもキャリア信号CWに対してシフトした周波数を有することになる。キャリア信号CW及び受信信号RFの間には周波数差が存在し、それが反射を示す。周波数差又は周波数差分は対象の距離の関数である。これはキャリア信号CWの周波数変調に起因する。中間周波数スペクトル表現IFS1は、上記の周波数差分に等しい周波数の地点で相対的に大きな成分を有する。この場合、レーダ装置RUから対象までの距離が離れるほど、中間周波数スペクトル表現IFS1に生じる成分の周波数は高くなる。従って距離は周波数に変換される。
【００４４】
検出モジュールDET1は、中間周波数スペクトル表現IFS1をなす個々の周波数範囲内で各自のレベル検出を実行する。中間周波数スペクトル表現IFS1がその周波数範囲内の閾値を超える場合、周波数範囲におけるレベル検出は肯定、正又はポジティブ(positive)を示す。そうでなかった場合、レベル検出は、否定、負又はネガティブ(negative)を示す。検出モジュールDET1は、周波数範囲又は周波数レンジ内の個々のレベル検出にかんする一群の検出結果DR1を提供する。レベル検出の検出結果は、このレベル検出が対象とするその周波数範囲内で肯定的であるか又は否定的であるかを示す。この一群の検出結果は、受信信号RFのスペクトル電力密度に関する情報を2進形式で提供する。場合によっては、同様に、追加的な検出モジュールDET2が、追加的な中間周波数スペクトル表現IFS2に基づいて追加的な一群の検出結果DR2を提供してもよい。フーリエ変換モジュールFFT1及び検出モジュールDET1は、バイナリ形式によるスペクトル電力分布検出器を一緒に構成していると考えてよい。同じことが、追加的なフーリエ変換モジュールFFT2及び追加的な検出モジュールDET2に適用される。
【００４５】
図4は検出モジュールDET1の一実施形態を示す。この実施形態は簡明化の観点から描かれた検出モジュールDET1を示す。検出モジュールDET1は個々のレベル検出部LD1，．．．，LDNを有し、中間周波数スペクトル表現IFS1から一群のサンプルS1，．．，SNの各々を受信する。一群のサンプルは、中間周波数スペクトル表現IFS1の中の特定の周波数範囲をカバー又は網羅する。従って、特定の一群のサンプルを受信するレベル検出器は、一群のサンプルがカバーしている周波数範囲のレベル検出を実行する。個々のレベル検出器LD1，．．．，LDNは個々の周波数範囲RF1，．．．，FRNの中の個々のレベル検出を実行するための個々の閾値TH1，．．．，THNを適用する。
【００４６】
個々の閾値TH1，．．．，THNは、例えば、増幅された形式のキャリア信号CWをレーダ装置RUが送信する特定の方向の関数として調整されてもよい。これは、送信増幅部TXがビームフォーミング及びステアリング方式を実行する場合に適用される。図2に示されているようなビーム制御信号に加えて、制御モジュールCTMは閾値制御信号を検出モジュールDET1に適用し、特定の送信方向に依存して個々の閾値TH1，．．．，THNを調整する。従って、レーダ装置RUは、所与の任意の周波数範囲に関し、比較的或る1つの方向に敏感(sensitive)であるが、他の方向には敏感(sensitive)ではない。これは、比較的低い誤り検出率を達成できる。
【００４７】
図5は、中間周波数信号IFのスペクトル電力分布を検出する一例を示す。図5は図3のグラフを含み、中間周波数スペクトル表現IFS1を示す。図5に示す例の場合、図4の検出モジュールDET1は4つのレベル検出器を有しており、N=4であることを示す。
第1のレベル検出器は第1の周波数範囲をカバーするサンプル1−4を含む第1群のサンプルを受信する。第1のレベル検出器は、第1の周波数範囲でレベル検出を実行するために第1の閾値TH1を適用する。第2のレベル検出器は第2の周波数範囲をカバーするサンプル5−8を含む第2群のサンプルを受信する。第2のレベル検出器は、第2の周波数範囲でレベル検出を実行するために第2の閾値TH2を適用する。第3のレベル検出器は第3の周波数範囲をカバーするサンプル9−12を含む第3群のサンプルを受信する。第3のレベル検出器は、第3の周波数範囲でレベル検出を実行するために第3の閾値TH3を適用する。第4のレベル検出器は第4の周波数範囲をカバーするサンプル13−16を含む第4群のサンプルを受信する。第4のレベル検出器は、第4の周波数範囲でレベル検出を実行するために第4の閾値TH4を適用する。
【００４８】
図3に示されている中間周波数スペクトル表現IFS1及び図4に示されている検出モジュールDET1に関する上記の説明は、何れも、追加的な周波数スペクトル表現IFS2及び追加的な検出モジュールDET2をそれぞれ適用してよい。図5に関する上記のスペクトル電力分布を検出する例も、追加的な周波数スペクトル表現IFS2に適用してよい。
【００４９】
キャリア信号CWが定常的な周波数であった場合、図2に示されているフーリエ変換モジュールFFT1及び検出モジュールDET1は、主に、受信信号RFのスペクトル電力分布を検出するのに使用されてもよい。キャリア信号CWが変調された周波数であった場合、追加的なフーリエ変換モジュールFFT2及び追加的な検出モジュールDET2も、主に、受信信号RFのスペクトル電力分布を検出するのに使用されてもよい。これは、フーリエ変換モジュールFFT1及び検出モジュールDET1が速度情報を提供することに寄与する一方、追加的なフーリエ変換モジュールFFT2及び追加的な検出モジュールDET2が距離情報を提供することに寄与することを示す。キャリア信号CWが定常的であった場合にのみ、一群の検出結果DR1が速度に関連するように、検出モジュールDET1がアクティブにされてもよい又は起動されてもよい。キャリア信号CWが周波数で変調されていた場合にのみ、追加的な一群の検出結果DR2が距離に関連するように、追加的な検出モジュールDET2がアクティブにされてもよい又は起動されてもよい。そのような実施形態は次の2つの選択肢により特徴付けられる：(1)速度情報に関する検出処理部(又は検出ブランチ)及び(2)距離情報に関する検出処理部(又は検出ブランチ)である。
【００５０】
これら2つの検出処理部(検出ブランチ)に関する実施形態は、少なくとも次のような理由から有利である。速度情報を提供するのに適したフーリエ変換モジュールは、距離情報を提供するのに適したフーリエ変換モジュールと同様に又は類似して、必要ない。例えば、フーリエ変換モジュールはそのモジュールを調整することで特定のアプリケーションにとって最適化し、線形であることは必須でない特定の周波数特性が得られるようにする。特定のレンジ又は範囲内で相対的に高い解像度を達成するために周波数ワ−ピング(frequency  warping)が使用されてもよい。図2に示されているような2つの検出ブランチ又は検出処理部を備えている実施形態の場合、フーリエ変換モジュールFFT1は速度情報を提供するのに適しているが、追加的なフーリエ変換モジュールFFT2は距離情報を提供するのに適している。
【００５１】
キャリア信号CWが10Hzの定常的な周波数であり、如何なる周波数変調もなされていなかったとする。この場合、検出モジュールDET1は、20Hzないし100Hzの周波数範囲内でレベル検出を行い、この範囲は、通常、人が歩く速度に対応する。検出モジュールDET1は、100Hzないし500Hzの周波数範囲内で別のレベル検出を実行してもよく、この範囲は、通常、自転車走行車が自転車に乗っている速度に対応する。検出モジュールDET1は、500Hzないし1kHzの周波数範囲内の更に別のレベル検出を実行してもよく、この範囲は典型的には比較的低速で監視される車両に対応する。検出モジュールDET1は、1Hzないし2kHzの周波数範囲内の更に別のレベル検出を実行してもよく、この範囲は典型的には比較的高速で監視される車両に対応する。
【００５２】
図4及び図5を参照しながら説明するように、検出モジュールDET1は、個々の周波数範囲内の個々のレベル検出のために個々の閾値TH1，．．．，THNを適用する。従って、対象がレーダ装置RUに関して移動する速度に依存して、レーダ装置は対象を検出する際に敏感(sensitive)であってもなくてもよい。言い換えれば、異なる閾値を各自の速度に使用することで、レーダ装置RUは、特定の速度で移動する対象を、他の特定の速度で移動する別の対象よりも重要に取り扱ってもよい。
【００５３】
上記の例を参照しながら説明したように、図1に示されているようなレーダ装置RUは、500Hzないし2kHzの周波数範囲に比較的低い閾値を適用することで、移動している監視される車両を比較的容易に検出できる。レーダ装置RUは、20Hzないし100Hzの周波数範囲に比較的高い閾値を適用することで、比較的無反応な監視対象でない車両を比較的容易に検出できる。逆に、レーダ装置RUは、20Hzないし100kHzの周波数範囲に比較的低い閾値を適用することで、通常歩行している人を比較的容易に検出できる。レーダ装置RUは、500Hzないし2kHzの周波数範囲に比較的高い閾値を適用することで、移動する監視対象の車両に比較的無反応であるようにすることができる。
【００５４】
キャリア信号CWが周波数変調されていたとする。この場合、中間周波数スペクトル表現IFS1及び追加的な中間周波数スペクトル表現IFS2は、上述したように距離情報を提供する。所与の周波数で比較的大きな大きさを有するスペクトル成分は、対象が存在していることを示す。周波数は、レーダ装置RUに対する対象の距離を示す。周波数が高いほど、対象の距離も大きい。追加的な検出モジュールDET2は周波数範囲を波関係なしに、距離範囲に対応するレベル検出を個々に実行できる。例えば、図4に示されている例の場合、第1のレベル検出部は、レーダ装置RUに比較的近い第1の距離範囲のレベル検出を実行する。N番目のレベル検出器は、レーダ装置RUから相対的に近いN番目の距離範囲に関するレベル検出を実行してもよい。
【００５５】
一般に、所与の距離にある対象による反射を引き起こすスペクトル成分は、対象の距離の4乗で減少する大きさを有する。その結果、レーダ装置RUは、レーダ装置RUから比較的離れている対象よりも、レーダ装置RUに比較的近い対象に対して潜在的によりいっそう敏感である。これは満足の行かない検出性質である：すなわち、レーダ装置RUから比較的離れている大きな又は重要な対象が検出されない一方、レーダ装置RUに比較的接近している又は重要でない対象は検出されやすい。
【００５６】
例えば、バッテリがレーダ装置RUの数センチメートルの距離の範囲内に近づいたとする。バッテリは比較的大きなレベル又は大きさのスペクトル成分を生成するが、そのバッテリは例えば数平方センチメートルのような大きさの比較的小さな面積しか有していない。次に、車両が数メートルの距離の範囲内にレーダ装置RUの近くに来たとする。車又は車両は、バッテリにより生成されるスペクトル成分に匹敵する大きさのスペクトル成分を生じる可能性がある。車又は車両は大きな反射面積を有しているにもかかわらず、例えば、数センチメートル平方の大きさのように把握されてしまうかもしれない。この車両により生成されるスペクトル成分の大きさは、バッテリにより生成されるものよりもかなり低いはずである。
【００５７】
キャリア信号CWが周波数変調されていた場合、レーダ装置RUは、好ましくは、距離の4乗で減少する大きさの減少を補償する検出特性を実現するために等化器又はイコライザを適用する。相対的に距離的に離れ、比較的低い周波数を有するスペクトル成分を有し、比較的近くに存在するスペクトル対象は、増幅され、等化又はイコライゼーションを施される。等化は大きさ(振幅)と周波数との応答関係を有し、大きさ(振幅)は対象とする周波数間隔の4乗で周波数と共に増加する。これは対象の周波数間隔における完全な等化を提供する。大きさ(振幅)が周波数と共に徐々に少なくなって行く応答により規定される部分等化(partial  equalization)も可能である。
【００５８】
全体的又は部分的な等化は受信フィルタ(reception  filter)FILを用いることで達成されてもよい。例えば、対象とする周波数の4乗分の1で振幅が周波数と共に増えているような振幅と周波数との応答特性を受信フィルタFILが示していた場合、完全な等化を達成できる。しかしながら、ダイナミックレンジの観点からは不利な影響を招く。例えば、比較的低い周波数を有するスペクトル成分は、アナログディジタル変換器ADCのノイズレベル未満に実質的に消失し、或いは比較的高い周波数を有するスペクトル成分は、アナログディジタル変換器ADCを効果的にオーバーロードすることでもよいし、双方が実行されてもよい。
【００５９】
等化は、追加的な検出モジュールDEF2により少なくとも部分的に実行されてもよい(ただし、このモジュールは上述したように距離情報を提供することに特化されているものとする)。等化は、比較的高い閾値を、比較的低い周波数範囲でのレベル検出に適用することで、かつ比較的低い閾値を、比較的高い周波数範囲でのレベル検出に適用することで達成されてもよい。例えば、追加的な検出モジュールDEF2が図1に示されているような検出モジュールDFT1に対応したとする。この場合、追加的な検出モジュールDFT2は、各自の周波数範囲内で各自の閾値TH1，．．．,THNに適用し、これにより閾値は、個々の周波数範囲が追加的な中間周波数スペクトル表現IFS2内で高く位置するようにする。この場合、中間周波数スペクトル内に位置する周波数範囲が高くなると、送信されるキャリア信号CWと受信信号RFとの間の周波数差分も大きくなることに留意を要する。
【００６０】
受信フィルタFILを部分的に利用しかつ追加的な検出モジュールDET2を部分的に利用する等化を実行することは有利である。そのような部分的な等化は、言わば単独のエントリを等化するように制約される場合よりも大きなダイナミックレンジにできる。例えば、完全な等化が実行されるべきであったとする。この場合、受信フィルタの振幅及び周波数の応答において、対象の周波数間隔の2のべき乗で振幅が周波数と共に増加するように、受信フィルタFILを形成することが可能である。追加的な検出モジュールDET2が適用する各自の閾値TH1，．．．，THNはこれらが2のべき乗で周波数と共に減少するように機能する。そのような実施形態の場合、受信フィルタFILは完全な等化の半分を行い、追加的な検出モジュールDET2が残りの半分を行う。
【００６１】
追加的な検出モジュールDET2の閾値を決定する方法は、次のとおりである。先ず第1のステップにおいて、少なくとも部分的に適切な等化をもたらす一群の基本閾値が決定される。各々の周波数の範囲は、もしあれば低い周波数範囲の閾値よりは高くかつもしあれば高い周波数範囲の閾値よりは低い基本閾値を有する。すなわち、最低の周波数範囲から出発して、基本閾値は特定の等化曲線に従って単調に増加して行く。第2のステップにおいて、適切な等化をもたらす基本的な等化は、個々の周波数範囲に対応する個々の距離範囲について大きく又は小さくなるように調整されてもよい。すなわち、レーダ装置RUはセンシティブであっても良いしセンシティブでなくても良く、レーダ装置RUとの対象の距離に依存して所与の距離にある対象を検出する。これは検出曲線を等化曲線に重ねることで見出すことができる。
【００６２】
制御モジュールCTMは、検出モジュールDET1が提供する一群の検出結果DR1に基づいてかつ存在する場合は追加的な検出モジュールDET2が提供する追加的な一群の検出結果DR2に基づいて、少なくとも1つの照明制御処理を規定する。以下においては、一群の検出結果DR1が速度情報をもたらし、追加的な検出結果DR2が上述したような距離情報を提供するものと仮定する。照明制御処理の様々な例は図1及び図2を参照しながら説明される。
【００６３】
例えば、レーダ装置RU1において、中間周波数スペクトル表現IFS1が、比較的低速で移動する監視される車両に典型的な速度範囲に対応する周波数範囲内の閾値を超えたことを示したと仮定する。この場合、制御モジュールCTMは、レーダ装置RUに関連付けられておりかつ高速交通レーンFTLを照らすために設けられているランプポストLP1のスイッチをオンにする。このため、制御モジュールCTMは、ランプポストLP1内のランプのスイッチをオンにする制御信号CSを提供する。
【００６４】
例えば、レーダ装置RU1において、一群の検出結果DR1が、比較的高速で移動する監視される車両に典型的な速度範囲に対応する周波数範囲内の閾値を超えたことを示したと仮定する。この場合、制御モジュールCTMは、ランプポストLP1のスイッチをオンにし、ランプポストLP2のスイッチをオンにすべきことを示すメッセージMSを追加的に発行してもよい。レーダ装置RU1は、通信インターフェースCIFを通じてこのメッセージMSをシステムコントローラSCTに送信してもよい。或いは、レーダ装置RU1はこのメッセージMSをランプポストLP2に直接的に送信してもよい。何れにせよ、ランプポストはランプポストLP2のスイッチをオンにし、かつランプポストLP1のスイッチをオンにする。これは、比較的高速で移動する車両が、比較的低速で運動する車両を見えるようにする。
【００６５】
レーダ装置RUの制御モジュールCTMは或る制御方法を実行し、レーダ装置RUが関連付けられている多数の一連のランプポストのスイッチがオンにされてもよい。その制御方法は、より高い周波数範囲であるほど検出モジュールDET1が肯定的な検出結果を提供し、より多数の一連のランプポストが活性化されるようにする。この場合、車両の速度が速いほど、一連の多数のランプポストがオンになっていることの恩恵により更に遠くの車両を見ることができる。
【００６６】
レーダ装置UR1において、一群の検出結果DR1は、中間的な周波数スペクトル表現IFS1が、通常的には自転車走行車である速度範囲に対応する周波数範囲でのみ閾値を超えていたと仮定する。この場合、制御モジュールCTMは、レーダ装置RUに関連付けられておりかつ高速交通レーンFTLを照らすために設けられているランプポストLP1のスイッチをオンにすることを控える。むしろ、制御モジュールCTMはランプポストLP3がスイッチをオンにすることを指示するメッセージMSを送信してもよい。レーダ装置RU1は、通信インタフェースCIFを通じてそのメッセージMSをシステムコントローラSCTに送信する。或いは、レーダ装置RUはそのメッセージMSをランプポストLP3に直接的に送信してもよい。何れにせよ、ランプポストLP3のスイッチはオンにされるが、ランプポストLP1のスイッチはインアクティブのままである。これは自転車走行車が高速交通レーンLTLではなく低速交通レーンSTLを選択することを促す。中間周波数スペクトル表現IFS1が通常的には歩行している歩行者にとって典型的な速度範囲に対応する周波数範囲内でのみ閾値を超える場合に、制御モジュールCTMは同様な制御方法を適用してもよい。これは、歩行者が低速交通レーンSTLを選択することを促す。
【００６７】
高速交通レーンを照らすように設けられているランプポストに関連付けられているレーダ装置RUの制御モジュールCTMは、以下の制御方法を実行してもよい。中間周波数スペクトル表現IFS1が、高速交通レーンを選択するように意図されている車両にとって典型的な速度範囲に対応する周波数範囲内の閾値を超えていた場合、制御モジュールCTMはランプポストのスイッチをオンに切り替える。中間周波数スペクトル表現IFS1がそのような如何なる周波数範囲も超えていなかった場合、ランプポストはインアクティブ又は不活性のままである。しかしながら、高速交通レーンFTLを選択するように意図されている車両にとって典型的な周波数範囲以外の何らかの周波数範囲を閾値が超えていた場合、制御モジュールCTMは、低速交通レーンSTLを照らすように設けられている比較的近くのランプポストのスイッチをオンにするメッセージMSを発行する。
【００６８】
逆に、低速交通レーンを照らすように設けられているランプポストに関連付けられているレーダ装置RUの制御モジュールCTMは、以下の制御方法を実行してもよい。中間周波数スペクトル表現IFS1が、低速交通レーンを選択するように意図されている歩行者及び車両にとって一般的な速度範囲に対応する周波数範囲内の閾値を超える場合、制御モジュールCTMはランプポストのスイッチをオンにする。中間周波数スペクトル表現IFS1がそのような如何なる周波数範囲も超えなかった場合、ランプポストはインアクティブ又は不活性のままである。しかしながら、低速交通レーンを選択するように意図されている車両や歩行者にとって一般的な周波数範囲以外の何らかの周波数範囲を閾値が超えていた場合、制御モジュールCTMは、高速交通レーンを照らすように設けられている比較的近くにあるランプポストのスイッチをオンにするメッセージMSを発行する。
【００６９】
制御モジュールCTMはランプポストを単にオン又はオフにするだけでない照明処理を行ってもよい。例えば、検出モジュールDET1が提供する一群の検出結果DR1に依存して、制御モジュールCTMは照明の時間変動を制御してもよい。レーダ装置RU1において、中間周波数スペクトル表現IFS1が、比較的低速で移動する監視車両にとって一般的な速度範囲に対応する周波数範囲内の閾値を超えていることを、一群の検出結果DR1が示していたと仮定する。この場合、制御モジュールCTMはランプポストLP1を制御し、そのランプポストにより提供される照明強度の強さは比較的穏やかになる。逆に、高速で移動する監視車両にとって典型的な速度に対応する周波数範囲内で閾値を超えた場合、制御モジュールCTMは照明強度を比較的高速に強くする。
【００７０】
ランプポストに関連付けられているレーダ装置RUの制御モジュールCTMは、次のような制御方法を実行してもよい。検出モジュールDET1がポジティブな検出結果を提供する周波数範囲が高いほど、照明のない状態から開始して所定の照明強度に至るまでに係る時間の観点からランプポストのスイッチを速やかにオンにする。同様に、対象が速やかに動いているほど、ランプポストのスイッチも速やかにオンにされる。
【００７１】
制御モジュールCTMは、距離情報を提供する追加的な一群の検出結果DR2に基づいて照明制御処理を規定してもよい。例えば、ランプポストにおいて、追加的な一連の検出結果DR2は、追加的な中間的な周波数スペクトル表現IFS2が比較的高い周波数範囲内でのみ閾値を超えていたいと仮定する。これは、ランプポストから比較的遠い距離に対象が存在するが、ランプポストに比較的近い距離には対象が存在しないことを示す。この場合、制御モジュールCTMは、照明強度が比較的低くなるようにランプポストを制御してもよい。
【００７２】
追加的な中間周波数スペクトル表現IFS2が比較的低い周波数範囲を超えていることを、追加的な一群の検出結果DR2が示していたいと仮定する。これは、ランプポストの比較的近くに対象が存在することを示す。この場合、制御モジュールCTMは、照明強度が比較的強くなるようにランプポストを制御してもよい。
【００７３】
制御モジュールCTMは以下の制御方法を実行してもよい。追加的な検出モジュールDET2がポジティブな検出結果を示す周波数範囲が低いほど、照明強度を強くする。従って、対象に近いほど、照明強度は強くなる。対象が近似的にゼロの距離の範囲内にあった場合、照明強度は比較的高いレベルのまま一定であってよい。
【００７４】
一群の検出結果DR1及び追加的な一群の検出結果DR2の時間変動に基づいて、レーダ装置RUの制御モジュールCTMは別の照明制御処理及び方法を行ってもよい。そのような時間変化は、例えば、トラフィックのタイプ又は種類だけでなく交通密度のような情報をも提供するかもしれない。例えば、制御モジュールCTMは、最近の時間間隔の間では、一群の検出結果DR1が比較的高い周波数範囲に対して相対的に高い頻度でポジティブな検出結果をもたらすことを示すかもしれない。これは監視される車両の密度が比較的高いことを示す。その場合、制御モジュールCTMは、スイッチがオンになった後に、比較的長い期間の間ランプポストが点灯し続けているようにランプポストを制御してもよい。制御モジュールCTMは、最近検出されている電動付き車両のような電動付き車両を検出したことを予想してもよい。これは、交通量が比較的多い場合に、ランプポストが頻繁にオンオフすることを防止し、頻繁にオンオフすることは非効率的であり、路上のユーザにとって目障りと感じられるかもしれない。
【００７５】
最近の時間間隔において、一群の検出結果DR1を、比較的希にしかポジティブな検出結果が得られないと仮定する。これは、交通量又は密度が相対的に少ないことを示す。この場合、スイッチをオンにした後に、比較的短い一定期間の間に限ってランプポストが点灯するように、制御モジュールCTMはランプポストを制御してもよい。制御モジュールCTMは、言うなれば、車両が現在検出された直後に如何なる車両もないことを予想する。
【００７６】
制御モジュールCTMは、一群の検出結果DR1だけでなく、追加的な一群の検出結果DR2に対する統計的分析を行ってもよい。制御モジュールCTMは、例えば、交通密度が一般的に比較的高くなる時間帯と交通密度が比較的低くなる時間帯とを判定してもよい。制御モジュールCTMは、統計的な分析を行って、電力効率の良い照明制御法を決定する。制御モジュールCTMは、レーダ装置RUが一部を形成しているランプポストが、緩やかな交通レーンを照らすように設けられているか或いは高速な交通レーンを照らすように設けられているか、或いはその他の目的で設けられているか否かを統計的に分析してもよい。従って、制御モジュールCTMは、レーダ装置RUに自身の学習を行わせることに加えて、そのレーダ装置RUが関連付けられているランプポストをも学習させる。
【００７７】
例えば、観測時間を経過した後、検出モジュールDET1は、比較的低い周波数範囲に対するものよりも高い周波数範囲に対するいっそうポジティブな検出結果を提供することを仮定する。その場合、制御モジュールCTMは、言うなれば、ランプポストが高速交通レーンを照らすように設けられていると判断できる。逆に、比較的高い周波数範囲よりも比較的低い周波数範囲に対して検出モジュールDET1がよりいっそう重要なポジティブな検出結果を提供した場合、制御モジュールCTMは、そのランプポストは低速交通レーンを照らすように設けられていると判断できる。これは、例えば、統計的な分析を一群の検出結果DR1に適用することでレーダ装置RUが自己学習する。
【００７８】
制御モジュールCTMは、好ましくは、可能であれば検出結果にも追加的な検出結果にも依存せずにユーザが照明を制御できるような制御オーバーライドサブモジュール又は制御上書手段を備えている。例えば、図1に示されているようなシステムコントローラSCTからのコマンドが、制御オーバーラードサブモジュールを起動してもよい。これは、システムコントローラSCTに依存するレーダ装置で制御の上書が行われ、全てのランプポストを手動で制御できるという意味で一般的なコマンドである。このコマンドは、制御の上書が特定のゾーン内の全てのレーダ装置でのみ生じるという点で選択的であってもよい。これは、例えば、緊急事態が発生した場合に、警察や緊急サービス部が、特定のゾーン内にある全てのランプポストを最大出力に切り替えることを可能にする。
【００７９】
＜最終的な留意点＞
図面を参照しながら行った以上の詳細な説明は、特許請求の範囲に記載されている本発明及び他の特徴の一例にすぎない。本発明は多数の様々な方法で実現することができる。このため、いくつかの代替例は簡潔に示された。
【００８０】
本発明は、レーダの検出に基づいて照明を行う様々なタイプの製品又は方法に有利に適用されてよい。ストリート照明又は該当照明は単なる一例にすぎない。別の実施形態として、本発明は、インテリア照明システム又は屋内照明装置にも有利に適用可能である。更に、本発明は様々なタイプのレーダ検出に対する利点をもたらす。電磁波を放出するレーダ検出方法は単なる一例にすぎない。別の例として、レーダ検出は超音波の送信に基づいていてもよい。
【００８１】
更に、ドップラレーダ及びFMCW又は(周波数変調連続波)以外の原理のレーダ検出の使用可能であることに留意を要する(FMCWはfrequency  modulation  continuous  waveの頭文字をとったものである)。例えば、距離はFMCWの原理以外のパルスレーダ原理を用いて測定されてもよい。パルスレーダの原理は、パルスの送信とパルスの受信との間の遅延を検出することに基づいている。距離はその遅延に基づいて計算できる。受信されるパルスは、図2−5を参照しながら説明したような形式でスペクトル電力分布の検出に委ねられる。すなわち、速度情報だけでなく距離情報も、受信されるパルスから抽出できる。
【００８２】
本発明を実施する際に、システムは、電源や電力配分ケーブルを必ずしも必要としない。例えば、レーダ装置の各々には例えばソーラーパネル(バッテリが備わっていてもよい)であってもよい手段が個々に備わって給電されていてもよい。そのような実施形態の場合、レーダ装置は無線形式で互いに通信してもよい。
【００８３】
レーダ装置がスペクトル電力分布を検出するには様々な方法が存在する。例えば、図2を参照した場合、フーリエ変換モジュールFFT1は各自の通過帯域幅を有するフィルタバンクで置換されてもよい。フィルタバンクの各々は、フィルタリング又は選別された中間周波数信号IFFの特定のスペクトル部分を通す。従って、個々のスペクトル部分は、図4に示されている検出モジュールDET1と同様に、バンクをなすレベル検出部に適用され、それら各々のレベル検出部は特定のスペクトル部分を受信する。スペクトル電力分布は、アナログ回路を用いて検出されてもよく、アナログ回路を使用する場合はアナログディジタル変換器が不要である。そのようなアナログ実施形態は、バンクをなすアナログレベル検出部が後に続くアナログフィルタのバンクを有していてもよい。
【００８４】
スペクトル電力分布の検出は、ある周波数範囲内の複数の閾値に対するレベル検出を含んでいてもよいことに更に留意を要する。すなわち、スペクトル電力分布の検出は、図5に示すような2進形式或いはバイナリ形式であることは必須でない。例えば、図4に示すような検出モジュールDET1のレベル検出は、下位閾値及び上位閾値という2つの閾値に関するレベル検出を実行してもよい。この場合、レベル検出部は3つの値を有することが可能な検出結果を提供してもよく、下位の閾値を超える周波数範囲内の成分が存在しなかった場合は第1の値を返し、下位の閾値及び上位の閾値の間に最強の成分が存在する場合は第2の値を返し、上位の閾値を超える成分が存在する場合は第3の値を返す。制御モジュールCTMは、これら3つの検出結果の値の各々に対して異なる照明制御処理を適用してもよい。
【００８５】
レーダ装置が実行できる様々な方法が存在する。例えば、図2に示す例の場合、追加的なフーリエ変換モジュールFFT2及び追加的な判定モジュールDET2はなくてもよい。この場合、検出モジュールDET1は2つの動作モードを有し：1つのモードはキャリア信号CWが定常的な周波数であった場合に速度情報を提供し、別のモードはキャリア信号CWが変調された周波数であった場合に距離情報を提供する。フーリエ変換モジュールFFT1はそのような2つの動作モードを有する。フーリエ変換モジュールFFT1及び検出モジュールDET1は、キャリア信号CWが周波数的に定常的であるか或いは変調されているかに依存して、1つ以上のモードで動作を代替的に又は交互に行ってもよい。
【００８６】
レーダ装置は、有利なことに、同相処理部(同相ブランチ)及び直交処理部(直交ブランチ)を有する直交構造の中間周波数信号処理部を有する。この場合、レーダ装置は、ポジティブ及びネガティブの周波数偏移間の差分を、送信されたキャリア信号及び受信された信号
の間の差分にする。中間周波数表現は、ネガティブ周波数の半分(negative  frequency  half  portion)とポジティブ周波数の半分(positive  frequency  half  portion)とを有する。判定モジュールは、ネガティブ周波数の半分における周波数範囲内でのレベル検出と、ポジティブ周波数の半分における対応する周波数範囲内での別のレベル検出とを実行するように形成されている。これらの周波数範囲に異なる閾値が適用されてもよい。従って、レーダ装置は、同じ速度でレーダ装置から離れて行く対象よりも、同じ速度でレーダ装置に近づく対象の方をより検知しやすい。更に、制御モジュールは、対象がレーダ装置に向かって移動しているのか或いはレーダ装置から遠ざかっているのかに依存して、異なる照明制御処理を適用してもよい。レーダ装置が図2に示されるように形成される場合、レーダ装置が「ゼロ」である中間周波数を有することは必須でないことに、更に留意を要する。原理的には、レーダ装置は任意の中間周波数を使用することができ、また中間周波数を使用しない選択肢さえ有する(ダイレクトコンバージョン又は直接変換を意味する)。
【００８７】
「レーダ装置(radar  unit)」という言葉又は用語は本願では広義に理解されるべきである。この言葉は、信号を送信することができかつ送信された信号が反射されたものをしょりできる任意の装置を含む。
【００８８】
一般に、本発明を実現する多数の方法が存在し、したがって様々な実施形態が様々な形状を有してもよい。所与の任意の形態において、1つのモジュールが複数の機能を実行してもよいし、或いは複数のモジュールが1つの機能を一緒に実行してもよい。したがって個々の図面は図式の一例にすぎない。例えば、図2の場合、アナログトゥディジタル変換部ADC及びプログラム可能なPPRは、1つの集積回路モジュールの一部を形成していてもよい。
【００８９】
ハードウェア、ソフトウェア又はそれら双方の組み合わせによって様々な機能が実現されてもよい。ソフトウェアによる実施形態の説明はハードウェアによる実施形態の説明を排除するわけではなく、その逆も成り立つ。1つ以上の説明した回路部分と1つ以上の適切なプログラムされたプロセッサとの混合又はハイブリッド形態も可能である。例えば、図示されている様々な機能は、1つ以上の個別回路を用いて実現されてもよく、したがって特定の形態の回路が特定の機能を規定してよい。
【００９０】
上記の説明及び留意点は、図面に関する詳細な説明が本発明に対する限定ではなく例示に過ぎないことを示している。本発明は添付の特許請求の範囲から規定される様々な形態で実現されてよい。特許請求の範囲及び均等物の意味及び範囲の範囲内に属する全ての変形例は、本発明に含まれるように意図されている。特許請求の範囲に何らかの参照番号が存在したとしてもそれは特許請求の範囲を限定するように解釈してはならない。「有する(comprising)」という言葉又は用語は請求項に列挙されていない要素やステップが存在することを排除するわけではない。「或る」又は「ある」という言葉又は用語もそのような要素やステップが複数個存在することを排除するわけではない。個々の従属請求項が個々の追加的な特徴を規定していないという唯それだけのことで、特許請求の範囲による追加的な特徴の組み合わせが排除されるわけではない。
【図１】
2014501020.tif 000004
【図２】
2014501020.tif 000005
【図３】
2014501020.tif 000006
【図４】
2014501020.tif 000007
【図５】
2014501020.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月7日(2013.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を送信し、送信された送信信号に反射して影響を受けた受信信号のスペクトル電力分布を検出するレーダ装置と、
周波数範囲各々におけるレベル検出に依存して照明を制御する制御装置と
を有し、前記レーダ装置は、前記送信信号及び前記受信信号間の周波数差に対応する周波数範囲各々における前記レベル検出を実行し、前記レーダ装置は個々のレベル検出に各自の閾値を適用することで前記スペクトル電力分布におけるスペクトルの強調又は減衰を行う、照明システム。
【請求項２】
前記制御装置は、検出された前記スペクトル電力分布の関数として、照明する範囲、照明の強度及び照明の温度変化のうちの特定の少なくとも１つを制御する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
低速交通レーンを照らすように配置された少なくとも１つのランプと、高速交通レーンを照らすように配置された少なくとも１つのランプとを更に有する請求項１に記載の照明システムであって、
前記制御装置は、低周波差分に対応する周波数範囲内のレベル検出部が、前記スペクトル電力分布は前記周波数範囲の閾値を超えていることを示していた場合、前記低速交通レーンを照らすように配置された少なくとも１つのランプを活性化し、高周波差分に対応する周波数範囲内のレベル検出部が、前記スペクトル電力分布は前記周波数範囲の閾値を超えていることを示していた場合、前記高速交通レーンを照らすように配置された少なくとも１つのランプを活性化する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項４】
レーンの各自の側を照らすように配置された各自のランプを更に有する請求項１に記載の照明システムであって、
前記照明装置は、複数の一連のランプを活性化するように形成されており、前記スペクトル電力分布が前記周波数範囲内の閾値を超えたことをレベル検出部が示す場合、活性化される前記複数の一連のランプには、より高い周波数範囲が使用される、請求項１に記載の照明システム。
【請求項５】
前記制御装置は、各自の周波数範囲内の各自のレベル検出に応じて照明の温度変動を制御する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項６】
前記レーダ装置は、信号の電力を特定の方向に集めるようにするビームフォーミング装置を有し、前記レーダ装置は信号の電力が収集される特定の方向で各自の閾値を調整するように形成されている、請求項１に記載の照明システム。
【請求項７】
前記レーダ装置は、前記受信信号の周波数領域の表現を提供するように形成されたフーリエ変換モジュールと、前記周波数領域の表現から前記受信信号のスペクトル電力分布を検出する検出モジュールとを有する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項８】
一群の照明モジュールを更に有する請求項１に記載の照明システムであって、
前記レーダ装置は、各自の照明モジュールに関連する各自のレーダモジュールと、個々に送信信号を送信し、かつ送信された送信信号の反射の影響を受ける受信信号のスペクトル電力分布を個別的に検出するレーダモジュールとを有し、
前記レーダ装置は各自の照明モジュールに関連する各自の制御モジュールを有し、制御モジュールは、制御モジュールを制御し、関連する少なくとも1つの他の照明モジュールである、請求項１に記載の照明システム。
【請求項９】
前記レーダ装置は、送信される送信信号が少なくとも一時的に周波数変調されたキャリアであるように形成されている、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１０】
各自の周波数範囲が、前記送信信号及び前記受信信号間の周波数偏移の大きさに対応するように前記各自の閾値が減少する、請求項９に記載の照明システム。
【請求項１１】
前記制御装置は制御上書モジュールを有し、該制御上書モジュールを通じて、ユーザは、検出された前記受信信号のスペクトル電力分布によらずに照明を制御することができる、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１２】
照明システムを制御する制御方法であって、
前記照明システムはレーダ装置を有し、前記レーダ装置は、信号を送信し、送信された送信信号に反射して影響を受けた受信信号のスペクトル電力分布を検出し、前記レーダ制御装置は、前記送信信号及び前記受信信号間の周波数差に対応する周波数範囲各々における前記レベル検出を実行し、当該制御方法は、
個々のレベル検出に各自の閾値を適用することで前記スペクトル電力分布におけるスペクトルの強調又は減衰を行う検出制御ステップと、
周波数範囲各々におけるレベル検出に依存して照明を制御する照明制御ステップと
を有する制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の制御方法をプロセッサに実行させる一群の命令を有するコンピュータプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
実施の形態による照明システムは、
信号を送信し、送信された送信信号に反射して影響を受けた受信信号のスペクトル電力分布を検出するレーダ装置と、
周波数範囲各々におけるレベル検出に依存して照明を制御する制御装置と
を有し、前記レーダ装置は、前記送信信号及び前記受信信号間の周波数差に対応する周波数範囲各々における前記レベル検出を実行し、前記レーダ装置は個々のレベル検出に各自の閾値を適用することで前記スペクトル電力分布におけるスペクトルの強調又は減衰を行う、照明システムである。
【国際調査報告】
2014501020.tif 000009
2014501020.tif 000010
2014501020.tif 000011