(57)【要約】【課題】電波の反射がある環境下においても状況の変化に対応して迅速に警戒対象の存在位置や方向を判定することができる警戒対象検出装置および警戒対象検出装置を用いた警戒対象存在情報提供システムを提供する。【解決手段】本発明の警戒対象検出装置は、車両の周辺に存在する警戒対象を検出する警戒対象検出装置であって、少なくとも一対以上であり、車両に対して対の位置関係に設置される複数のアンテナと、前記複数のアンテナの各アンテナで受信した電波の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、前記複数のアンテナのうち、対の位置関係に配置された各アンテナに対応する前記受信レベル検出手段により検出した受信レベルを比較し、比較結果に基づいて、車両に対する電波の発信源の相対方向を判定する方向判定手段とを備える。【選択図】図３
2008186274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周辺に存在する警戒対象を検出する警戒対象検出装置であって、
少なくとも一対以上であり、車両に対して対の位置関係に設置される複数のアンテナと、
前記複数のアンテナの各アンテナで受信した電波の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、
前記複数のアンテナのうち、対の位置関係に配置されたアンテナに対応する前記受信レベル検出手段により検出した受信レベルを比較し、比較結果に基づいて、車両に対する電波の発信源の相対方向を判定する方向判定手段と、
を備える警戒対象検出装置。
【請求項２】
前記複数のアンテナは、対の位置関係として、車両の前方と後方とに配置されている請求項１に記載の警戒対象検出装置。
【請求項３】
前記方向判定手段は、対の位置関係に設置された各アンテナのうちの一方で受信する電波の受信レベルと他方で受信する電波の受信レベルを比較し、受信レベルが大きい方のアンテナが設置されている方向に前記警戒対象が存在すると判定する請求項１又は請求項２に記載の警戒対象検出装置。
【請求項４】
対の位置関係に設置されるアンテナが、それぞれ複数のアンテナによって構成され、ダイバーシティ受信を行う請求項１〜請求項３に記載の警戒対象検出装置。
【請求項５】
前記方向判定手段は、対の位置関係に設置された各アンテナに対応する一方の受信レベル検出手段により検出した受信レベルの時間変動の激しさの度合いと、前記各アンテナに対応する他方の受信レベル検出手段により検出した受信レベルの時間変動の激しさの度合いとを比較することで、電波の発信源が存在する方向を判定する請求項１〜請求項２に記載の警戒対象検出装置。
【請求項６】
車両と警戒対象との衝突を未然に防ぐ警戒対象存在情報提供システムであって、
前記警戒対象存在情報提供システムは、警戒対象が保持する無線装置及び車両に搭載される警戒対象検出装置により構成され、
前記無線装置は、車両に搭載された前記警戒対象検出装置のアンテナが受信可能な電波を発信し、
前記警戒対象検出装置は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の警戒対象検出装置である警戒対象存在情報提供システム。
【請求項７】
車体の周辺に存在する警戒対象を検出する機能を有する車両であって、
少なくとも一対以上であり、車体に対して対の位置関係に設置される複数のアンテナと、
前記複数のアンテナの各アンテナで受信した電波の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、
前記複数のアンテナのうち、対の位置関係に配置されたアンテナに対応する前記受信レベル検出手段により検出した受信レベルを比較し、比較結果に基づいて、車体に対する電波の発信源の相対方向を判定する方向判定手段と、
を備える車両。
【請求項８】
前記複数のアンテナは、対の位置関係として、車体の前方と後方とに配置されている請求項７に記載の車両。
【請求項９】
前記方向判定手段は、対の位置関係に設置された各アンテナのうちの一方で受信する電波の受信レベルと他方で受信する電波の受信レベルを比較し、受信レベルが大きい方のアンテナが設置されている方向に前記警戒対象が存在すると判定する請求項７又は請求項８に記載の車両。
【請求項１０】
対の位置関係に設置されるアンテナが、それぞれ複数のアンテナによって構成され、ダイバーシティ受信を行う請求項７〜請求項９に記載の車両。
【請求項１１】
前記方向判定手段は、対の位置関係に設置された各アンテナに対応する一方の受信レベル検出手段により検出した受信レベルの時間変動の激しさの度合いと、前記各アンテナに対応する他方の受信レベル検出手段により検出した受信レベルの時間変動の激しさの度合いとを比較することで、電波の発信源が存在する方向を判定する請求項７〜請求項８に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の進行方向や周辺に存在する歩行者等を検出する警戒対象検出装置、警戒対象検出機能を有する車両およびその警戒対象検出装置を用いて車両と歩行者等との衝突を未然に防ぐ警戒対象存在情報提供システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、交通量の増加や交通環境の複雑化にともない、見通しの悪い交差点での出会い頭の衝突事故や、縦列駐車された車両の間からの歩行者の飛び出しによる衝突事故等が増加しており、交通事故に対する対策が強く望まれている。
【０００３】
このような事故対策の一つとして、無線通信を利用する警戒対象検出装置が開発されている。これは、走行中の車両と歩行者などの警戒対象とが無線通信を行うことにより、車両側が、歩行者の存在やその位置に関する情報を検知し、その車両の運転者に注意を喚起するものである。
【０００４】
従来、例えば、警戒対象となる移動体、つまり、歩行者やオートバイに発信機を装着し、自動車に装着した受信機で歩行者やオートバイの接近を検知し、これを自動車の運転者に知らせる移動体接近通報システム（警戒対象存在情報提供システム）が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の移動体接近通報システムの構成では、移動体の接近の有無を判定するのみであり、自動車に対する移動体の接近方向を特定することができなかった。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献２に示すような警戒対象検出装置が提案されている。この警戒対象検出装置は、自動車に対して、前方に対する受信能力の高い第一の受信機と、後方に対する受信能力の高い第二の受信機とを配備する。一方、スクーターなどをはじめとする警戒対象には、それぞれが識別可能である固有の識別コードを重畳した電波を繰り返し送信する発信機を装着する。
【０００７】
そして、車両に配備した第一、第二の受信機によって、発信機から繰り返し送信される識別コードを同時に受信し、その識別コードの単位時間当たりの受信成功回数を第一の受信機と第二の受信機の電波の受信状態として相互に比較し、第一の受信機の受信状態が第二の受信機の受信状態よりも安定していれば警戒対象は前方に存在すると判定する。一方、第二の受信機の受信状態が第一の受信状態よりも安定していれば警戒対象は後方に存在すると判定する。このようにして、自動車に接近する警戒対象が前方なのか後方なのかを判定するものである（特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平２−２１６６００号公報
【特許文献２】特開２００２−１３３５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、実際の使用環境である道路環境では、建物や他車両による電波の反射の影響が存在するため、特許文献２に記載の警戒対象検出装置の構成では、例えば、前方に発信機が存在する場合であっても、後方の反射物から反射した電波を受信することで、第二の受信機でも比較的安定に通信ができてしまう場合がある。
【００１０】
この場合、第一の受信機と第二の受信機の受信状態を比較して、安定度に優劣をつけることは困難である。
【００１１】
特に、自動車と歩行者（発信源）が近接している状況では、第一の受信機と第二の受信機の両方において、通信を行うために必要な受信電力が十分に確保される。よって、各受信機における受信状態の安定度、具体的には、単位時間当たりの受信成功回数には、発信源の接近方向を判別するのに十分な差は発生しないものであった。
【００１２】
このため、特許文献２に記載の警戒対象検出装置の構成では、例えば、車両が歩行者の側を通過して、車両と歩行者の相対位置関係が変化する場合において、歩行者と車両が近距離に存在する間は、第一の受信機と第二の受信機は、受信成功回数に有意な差がないため、歩行者と車両とが一定距離離れるまで、有意な判定が行えないものであった。すなわち、状況の変化に対応して迅速に方向判定をすることはできないものであった。
【００１３】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、電波の反射がある環境下においても状況の変化に対応して迅速に警戒対象の存在位置や方向を判定することができる警戒対象検出装置および警戒対象検出装置を用いた警戒対象存在情報提供システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の警戒対象検出装置は、車両の周辺に存在する警戒対象を検出する警戒対象検出装置であって、少なくとも一対以上であり、車両に対して対の位置関係に設置される複数のアンテナと、前記複数のアンテナの各アンテナで受信した電波の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、前記複数のアンテナのうち、対の位置関係に配置されたアンテナに対応する前記受信レベル検出手段により検出した受信レベルを比較し、比較結果に基づいて、車両に対する電波の発信源の相対方向を判定する方向判定手段と、を備えるものである。
【００１５】
本発明者は、実験により、実際の使用環境である道路環境下、つまり反射波等の影響がある環境下においても、一対に配設した各アンテナが受信する電波の受信レベルが、各アンテナと発信源（警戒対象）の位置関係により異なることを見出した。
【００１６】
よって、本発明の警戒対象検出装置は、受信レベルの情報に基づいて判定する構成により、実際の道路環境のように、電波の反射がある環境においても、車両と警戒対象の位置関係の変化に対応して迅速に電波の発信源の相対方向を特定することができる。
【００１７】
また、上述の構成により、車両と警戒対象の位置関係の変化に対応して迅速に警戒対象の相対方向が判定できるので、さらに、警告手段を設けることで、例えば、電波の発信機を保持する歩行者が車両の進行方向にいると判定した場合には、運転者に対して歩行者の存在を知らせる警報を発生し、車両が歩行者を通過して衝突の危険が無くなった時点ですぐに自動的に警報を停止したり、逆に進行方向と逆の方向にいると判定した場合には、発信機の電波を検出しても最初から警報を発生しないなど、歩行者との衝突の危険度に応じた警報を迅速に発生することも可能となる。
【００１８】
また、本発明の警戒対象検出装置は、前記複数のアンテナが、対の位置関係として、車両の前方と後方とに配置されているものとしても良い。
【００１９】
この構成により、実際の道路環境のように、電波の反射がある環境においても、電波の発信源が車両の前方か後方かを判定することができる。
【００２０】
ところで、車両は、一般的に前進か後進をするものであり、横向きには動かないものである。従って、車両の運転者にとっては、車両の進行方向周辺に存在する歩行者の情報の必要性が高く、逆に車両が進行しない方向に存在する歩行者の情報は必要性が低い。
【００２１】
上記構成によれば、車両と警戒対象の位置関係の変化に対応して迅速に警戒対象の前後方向が判定できるので、さらに、警告手段を設けることで、車両が前進中には、電波の発信機を保持する歩行者が車両の前方にいる場合には警報を発生し、車両が歩行者を通過して衝突の危険が無くなった時点ですぐに自動的に警報を停止したり、逆に後方にいる場合には最初から警報を発生しないなど、警戒対象との衝突の危険度に応じた警報を迅速に発生することもできる。
【００２２】
また、本発明の警戒対象検出装置は、前記方向判定手段が、対の位置関係に設置された各アンテナのうちの一方で受信する電波の受信レベルと他方で受信する電波の受信レベルを比較し、受信レベルが大きい方のアンテナが設置されている方向に前記警戒対象が存在すると判定するものとしても良い。
【００２３】
上記構成は、車両と警戒対象の位置関係の変化に対応して迅速に電波の発信源の相対方向を特定することができるとともに、従来構成の一つである電波の受信パターンを制御・処理する構成に比べて、受信レベルの比較という簡素な処理だけで、電波の反射がある環境においても電波の発信源の相対方向を特定することができるので、部品コストを抑えることができる。
【００２４】
また、本発明の警戒対象検出装置は、対の位置関係に設置されるアンテナが、それぞれ複数のアンテナによって構成され、ダイバーシティ受信を行うものとしても良い。
【００２５】
一般に、道路環境のように、反射波が多数存在する環境において移動を伴う場合には、フェージングが発生して受信レベルが激しく変動するため、瞬間的には受信レベルの逆転が発生してしまう可能性がある。従って、受信レベルの大小関係から正確に相対方向を特定するためには、例えば一定区間におけるレベル変動を数回測定し、その中央値を求めるなどして、フェージングの影響を排除しなければならない場合もある。
【００２６】
上記構成によれば、ダイバーシティ受信をすることにより、フェージングの影響が抑えられため、一定区間のレベル変動を測定しなくとも、より短時間の測定で受信レベルを決定でき、短時間での相対方向の判定を精度良く行うことができる。
【００２７】
また、本発明の警戒対象検出装置は、前記方向判定手段が、対の位置関係に設置された各アンテナに対応する一方の受信レベル検出手段により検出した受信レベルの時間変動の激しさの度合いと、前記各アンテナに対応する他方の受信レベル検出手段により検出した受信レベルの時間変動の激しさの度合いとを比較することで、電波の発信源が存在する方向を判定するものとしても良い。
【００２８】
この構成により、受信レベルに基づく情報の比較による方向判定に加え、別な原理を利用した方向判定結果を考慮して、最終的な方向判定を決定することで、さらに信頼性の高い方向判定を行うことができる。
【００２９】
また、本発明の警戒対象存在情報提供システムは、車両と警戒対象との衝突を未然に防ぐ警戒対象存在情報提供システムであって、前記警戒対象存在情報提供システムは、警戒対象が保持する無線装置及び車両に搭載される警戒対象検出装置により構成され、前記無線装置は、車両に搭載された前記警戒対象検出装置のアンテナが受信可能な電波を発信し、前記警戒対象検出装置は、上記のいずれかの警戒対象検出装置であるものである。
【００３０】
このシステムによれば、電波の反射がある環境下においても、状況の変化に対応して迅速に警戒対象の存在位置や方向を判定することができる。
【００３１】
また、上述の警戒対象検出装置の機能を車両に内蔵させても良い。
【００３２】
すなわち、本発明の車両は、車体の周辺に存在する警戒対象を検出する機能を有する車両であって、少なくとも一対以上であり、車体に対して対の位置関係に設置される複数のアンテナと、前記複数のアンテナの各アンテナで受信した電波の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、前記複数のアンテナのうち、対の位置関係に配置されたアンテナに対応する前記受信レベル検出手段により検出した受信レベルを比較し、比較結果に基づいて、車体に対する電波の発信源の相対方向を判定する方向判定手段と、を備えるものである。
【００３３】
また、本発明の車両は、前記複数のアンテナが、対の位置関係として、車体の前方と後方とに配置されているものとしても良い。
【００３４】
また、本発明の車両は、前記方向判定手段が、対の位置関係に設置された各アンテナのうちの一方で受信する電波の受信レベルと他方で受信する電波の受信レベルを比較し、受信レベルが大きい方のアンテナが設置されている方向に前記警戒対象が存在すると判定するものとしても良い。
【００３５】
また、本発明の車両は、対の位置関係に設置されるアンテナが、それぞれ複数のアンテナによって構成され、ダイバーシティ受信を行うものとしても良い。
【００３６】
また、本発明の車両は、前記方向判定手段が、対の位置関係に設置された各アンテナに対応する一方の受信レベル検出手段により検出した受信レベルの時間変動の激しさの度合いと、前記各アンテナに対応する他方の受信レベル検出手段により検出した受信レベルの時間変動の激しさの度合いとを比較することで、電波の発信源が存在する方向を判定するものとしても良い。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、電波の反射がある環境下においても状況の変化に対応して迅速に警戒対象の存在位置や方向を判定することができる警戒対象検出装置、前記警戒対象検出装置が有する機能を備える車両および警戒対象検出装置を用いた警戒対象存在情報提供システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３９】
（実施の形態１）
本実施の形態１では、本発明に係る警戒対象検出装置を、歩行者存在情報提供システム（警戒対象存在情報提供システム）に適用する。
【００４０】
図１は、本実施の形態１に係る歩行者存在情報提供システム１の構成図である。図２は、第１の実施の形態における歩行者存在情報提供装置のブロック図である。図３は、本実施の形態１における指向性アンテナの受信パターンと、歩行者の相対方向判定の原理を説明する図である。図４は、本実施の形態１における指向性アンテナを車両に設置する場所を説明する図である。図５は、無指向性アンテナを車両の周囲に配置した際の、指向性のシミュレーション結果を説明する図である。
【００４１】
本実施の形態１に係る歩行者存在情報提供システム１は、一定距離範囲内に届く強度の電波を断続的に発信する発信機を歩行者が携帯し、警戒対象検出装置に相当する歩行者存在情報提供装置が車両に搭載されている。
【００４２】
図１に示すように、歩行者存在情報提供システム１は、歩行者Pa、Pb、Pc等がそれぞれ携帯している発信機２a、２b、２c等が一定距離範囲内に届く強度で定期的に発信している電波を、車両Ｖに搭載されている歩行者存在情報提供装置３が検出し、歩行者が存在しているという情報を車両Ｖの運転者に提供するシステムである。
【００４３】
この歩行者存在情報提供システム１は、電波には回折現象があるために、車両Ｖの運転者から死角の位置（視角外の位置）にいる歩行者Paの携帯する発信機２aからの電波も歩行者存在情報提供装置３に到達可能であるため、見通しが利かない場所に存在する歩行者についても検知して情報提供をすることができるものである。
【００４４】
なお、歩行者存在情報提供システム１は、自転車などに発信機２a、２ｂと同様の発信機が保持されていれば、歩行者以外の警戒対象、すなわち自転車なども検出可能である。また、小学生のランドセルや、年配者の杖など、交通弱者が一般的に保持しているものに発信機２a、２ｂと同様の発信機を保持させておいてもよい。
【００４５】
発信機２a等は、所定の周波数の電波を定期的（例えば１秒周期）に全方向に発信する発信機である。ここでは、４２０MHz帯の特定小電力無線の電波を発信するとして説明する。発信される電波は一定範囲内まで到達するように、全ての発信機で同じ出力に調整されている。また、マルチアクセス方式として、無線ＬＡＮなどのマルチアクセス方式として一般的に知られているＣＳＭＡ／ＣＡ方式を搭載していて、複数の発信機２a等が同時に電波を発信することは無い。なお、マルチアクセスの方式については、代表例としてＣＳＭＡ／ＣＡ方式を示したが、なんら方式を限定するものではない。
【００４６】
歩行者存在情報提供装置３は、死角の位置に存在する歩行者も含め、車両Ｖの周囲に存在する歩行者（発信機）を検出し、必要に応じて歩行者の存在を車両Ｖの運転者に知らせる装置である。
【００４７】
この歩行者情報提供装置３は、４つの指向性アンテナ１０a-1、１０a-2、１０b-1、１０b-2と、それぞれのアンテナに対応する４つの受信手段２０a-1、２０a-1、２０b-1、２０b-2と、それぞれのアンテナに対応する４つの受信レベル検出手段３０a-1、３０a-1、３０b-1、３０b-2と、受信レベル決定手段４０ａ、４０ｂと、方向判定手段５０と、車両進行方向検出手段６０と、警報発生判断手段７０と、および警報発生手段８０とを備えている。
【００４８】
ここで、受信レベルとは、アンテナが受信する電波の電力（受信電力）又はそれと同程度の技術的意義を有する値である。
【００４９】
指向性アンテナ１０a-1、１０a-2、１０b-1、１０b-2は、所定の受信角度範囲（例えば、４５〜９０度）に対して入射する電波のみをそれぞれ受信可能である。ダイバーシティでは１つの受信系をブランチと呼ぶ。以下、「ブランチ」という用語を用いて説明する。
【００５０】
指向性アンテナ１０a-1と１０a-2、および指向性アンテナ１０b-1と１０b-2は、それぞれ一組のダイバーシティのブランチとして用いる。指向性アンテナ１０a-1と１０a-2は、図３に示すように、車両Ｖの周囲において、前方（例えば前方バンパー部）に、その受信パターンの中心方向が車両Ｖの前方に向くように設置される。
【００５１】
また、指向性アンテナ１０a-1と１０a-2と対である指向性アンテナ１０b-1と１０b-2は、車両Ｖに対して対角の位置関係となる後方（例えば後方バンパー部）に、その受信パターンの中心方向が車両Ｖの後方に向くように設置される。
【００５２】
また、全ての指向性アンテナ１０a-1、１０a-2、１０b-1、１０b-2の受信利得は、同じ利得になるように設計される。
【００５３】
一般的に、ダイバーシティ受信を行う際には、アンテナ間の距離を半波長以上離すことにより、ブランチ間での受信信号が無相関の関係となり、ダイバーシティ効果が高くなる。一方、４２０ＭＨzの電波の波長は、７０ｃｍ程度である。そこで、例えば、図４に示すように、指向性アンテナ１０a-1、１０a-2は前方のバンパー部に、指向性アンテナ１０b-1、１０b-２は後方のバンパー部に、それぞれ３５ｃｍ以上離して設置している。
【００５４】
なお、指向性アンテナ１０a-1、１０a-2と１０b-1、１０b-2の受信パターンは、車両Ｖに設置された時点で、それぞれ車両とは反対側になるように設計される必要があるが、アンテナ単体では、どのような受信パターンであってもよい。
【００５５】
例えば、図５に示す符号１１ｘは、アンテナ単体では無指向性であるアンテナを、車両の周囲に設置した際の受信パターンをシミュレーションにより求めたものである。車両の周囲に配置することで、車両のボディーが導体板として作用することによる反射効果により、結果的に車両とは反対側に受信パターンを持っていることがわかる。
【００５６】
つまり、仮にアンテナ単体では無指向性であるアンテナを、車両の周囲に設置したとしても、指向性アンテナとして作用する。
【００５７】
一般的に指向性アンテナは、無指向性アンテナに比べサイズが大きいため、自動車に取り付けることは、車両としての審美性に欠けるため難しい。よって、アンテナ単体としての指向性が無指向性のアンテナでも歩行者存在情報提供装置３が構成できるということは、車両をデザインする上で、非常に有用である。
【００５８】
本実施の形態では、図４に示すように、金属板に幅が半波長である切れ込み（スロット）を入れたスロットアンテナで指向性アンテナ１０a-1、１０a-2、１０b-1、１０b-2を構成する。スロットアンテナは比較的高い利得が得られる上、厚みが少なく、また垂直偏波アンテナとしては、高さ方向の幅は比較的短く構成することができるため、デザイン的に車両に設置しやすいという効果が得られる。
【００５９】
また、受信手段２０a-1、２０a-2および２０b-1、２０b-2は、それぞれ指向性アンテナ１０a-1、１０a-2および１０b-1、１０b-2で受けた電波を受信するものである。この際、受信手段２０a-1、２０a-2、２０b-1、２０b-2では、歩行者存在情報提供システム１に用いられる発信機２a等から発信される所定の電波のみを取り出し、その他の用途で用いられている電波は受信しない。
【００６０】
受信レベル検出手段３０a-1、３０a-2と３０b-1、３０b-2は、それぞれ受信手段２０a-1、２０a-2および２０b-1、２０b-2で受信し、抽出された電波の受信レベルを検出し、その受信レベルを受信レベル決定手段４０aおよび４０bに出力する。
【００６１】
受信レベル決定手段４０aは、車両前方に設置された指向性アンテナ１０a-1と１０a-2をブランチとしたダイバーシティ受信を行い、その瞬間の車両前方における受信レベルを決定する。具体的には、受信レベル検出手段３０a-1と３０a-２から入力された受信レベルの値を比較し、大きい方の値を選択して、車両前方における受信レベルとして決定し、方向判定手段５０に出力する。
【００６２】
同様に、受信レベル決定手段４０ｂは、車両後方に設置された指向性アンテナ１０b-1と１０b-2をブランチとしたダイバーシティ受信を行い、その瞬間の車両後方における受信レベルを決定する。具体的には、受信レベル検出手段３０b-1と３０b-2から入力された受信レベルの値を比較し、大きい方の値を選択して、車両後方における受信レベルとして決定し、方向判定手段５０に出力する。
【００６３】
方向判定手段５０は、受信レベル決定手段４０aおよび４０bからの入力から、車両Ｖに対する歩行者（発信機）の相対方向を判定する。判定方法については後述する。
【００６４】
車両進行方向検出手段６０は、車両Ｖが前進しているのか、後進しているのか、停止しているのかを検出し、出力する手段である。例えば、タイヤの回転方向を検出し、車両の現在の進行方向を検出するなどすればよい。
【００６５】
警報発生判定手段７０は、方向判定手段５０及び車両進行方向検出手段６０の出力を受け、車両Ｖの運転者に対する警報を発生するか、否かの判定を行う。
【００６６】
ところで、車両は一般的に前進か後進をするものであり、横には移動しない。図１では、車両Ｖは前進している状態を示した。この状態では、車両Ｖの後方にいる歩行者Ｐｃは車両Ｖと衝突する可能性は無い。
【００６７】
したがって、歩行者Ｐcとの交通事故を未然に防ぐという目的においては、車両Ｖの運転者にとっては歩行者Ｐcの存在情報は不要であり、返って歩行者Ｐcの存在情報の警告与えられると、煩わしく感じてしまう。また、不要な警告が続けば、警告自体に慣れてしまい、本来注意が必要な場面においても適切な反応を怠り、警告の効果が薄れてしまう。一方、図１に示す状況では、歩行者ＰaおよびＰbは車両Ｖの前方にいるため、車両Ｖと衝突する可能性がある。
【００６８】
そのため、車両Ｖの運転者にとって、歩行者ＰaおよびＰbの存在情報を得ることは有益である。特に、歩行者Ｐaは、車両Ｖからは交差点の陰になっており、目視確認することができないため、交通事故を未然に防ぐという目的においては歩行者Ｐaの存在情報を得ることは非常に有益である。
【００６９】
上記のような理由から、車両Ｖの前方にいる歩行者が保持する発信機からの電波と判定した際には、運転者に警報を発生して歩行者の存在を知らせ、逆に後方にいる歩行者の電波を受信した際には、警報を発生しない。また、前方に検出して警報を発生していた歩行者の横を通過し、歩行者が後方になった場合には、接触の危険性は無くなったため、すみやかに警報を停止するものとする。
【００７０】
よって、警報発生判定手段７０は、車両Ｖの進行方向に歩行者が存在する場合は、その歩行者と車両Ｖが衝突する可能性があるので、方向判定手段５０と、車両進行方向検出手段６０の出力した方向が一致した場合には、警報を発生するという判定をして結果を出力し、方向判定手段５０と、車両進行方向検出手段６０の出力した方向が一致しない場合は、警報を発生しないという判定をして、結果を出力する。
【００７１】
警報発生手段８０は、警報発生判定手段７０の出力結果に基づいて警報を発生して、車両Ｖの運転者に、車両Ｖが進行している方向に歩行者が存在することを知らしめる。警報発生手段８０の発生する警告の種類については、例えば、スピーカを介して発音する音声であってもよいし、カーナビゲーションシステムなどの車載ディスプレイへの表示であってもよい。
【００７２】
次に、本実施の形態１の歩行者存在情報提供システム１が、歩行者の存在や方向を判定するのに用いる原理について説明する。説明のため、図３に示すように、車両Ｖの前方に発信機２を携帯した歩行者Ｐが存在する場合を想定する。
【００７３】
図３に示す状況において、発信機２から送信された電波は、伝搬経路１４aで車両Ｖの前方に設置された指向性アンテナ１０a-1、１０a-2に到来し、受信される。
【００７４】
一方、車両Ｖの後方に例えば後続車両など、電波の反射物１３が存在する場合、発信機２から送信された電波は、伝搬経路１４bのような経路で、車両Ｖの後方に設置された指向性アンテナ１０b-1、１０b-2にも到来し、受信される。
【００７５】
しかし、歩行者Ｐが車両Ｖの前方にいる限り、伝搬経路１４bは伝搬経路１４aよりも常に長いため、その分車両Ｖの後方に設置された指向性アンテナ１０bに到来する電波は、車両Ｖの前方に設置された指向性アンテナ１０aに到来する電波よりも常に減衰する。また、反射物１３の反射係数に依存して、反射波は反射の際に減衰するものである。
【００７６】
この結果、車両の前方に電波の発信源が存在する場合、指向性アンテナ１０a-1、１０a-2と１０b-1、１０b-2の受信レベルを比較すると、前方に設置されている指向性アンテナ１０a-1、１０a-2に対応する受信レベルの方が大きくなる。
【００７７】
なお、歩行者Pが車両の後方にいる場合には、全く同じ原理により、後方に設置されている指向性アンテナ１０bに対応する受信レベルの方が大きくなる。なお、図３では歩行者Pの保持する発信機２からの直接波が車両Ｖに到達する場合を示したが、歩行者Pが交差点の影などの死角にいて、車両Ｖには回折波や反射波しか到達しない場合においても、前述と同じ原理により、電波の発信源が存在する方向の判定ができる。
【００７８】
以上が、車両に対して対角の位置に設置したアンテナの受信レベルの比較によって存在方向が判定できる基本的な原理であるが、実際の道路環境では反射波が多数存在してマルチパス環境を形成する上、車両Ｖは移動をしながら受信を行うため、フェージングが発生して受信レベルが激しく変動する。そのため、瞬間的には受信レベルの大小関係が逆転してしまう可能性がある。
【００７９】
従って、通常は受信レベルの大小関係の比較から正確に相対方向を特定するためには、例えば一定区間におけるレベル変動を数回測定し、その中央値を求めてから比較するなどして、フェージングの影響を排除しなければならないが、一定区間（もしくは一定時間）走行する必要があるために判定に若干の時間がかかってしまう。このために、本実施の形態では、上述のように、ダイバーシティ受信を行うことが可能なアンテナ構成を採用している。
【００８０】
以上のように構成された本実施の形態１の歩行者存在情報提供システム１の動作について、以下で説明する。図６は、本実施の形態１における方向判定手段の動作を示すフローチャートである。
【００８１】
以下、図６のフローチャートに沿って、歩行者存在情報提供装置３の方向判定手段５０の動作を説明する。
【００８２】
まず、方向判定手段５０は、受信レベル決定手段４０aおよび４０bからの入力を同時に取得する（Ｓ５１）。このとき、受信レベル決定手段４０aおよび４０bの出力結果のうち、少なくとも一方が所定の閾値よりも大きいか、否かを確認する。
【００８３】
少なくともどちらかの指向性アンテナの受信レベルが所定の閾値以上であれば、発信機からの電波が到達しているということなので、周囲に歩行者がいると判断し、次のフローに進む（Ｓ５２−Ｙｅｓ）。逆に、どちらもアンテナの受信レベルも所定の閾値に満たない場合は（Ｓ５２−Ｎｏ）、周囲に歩行者は存在しないと判定し（Ｓ５３）、歩行者無しの結果を出力して処理を終える（Ｓ５４）。
【００８４】
次に、受信レベル決定手段４０aから入力される車両前方における受信レベルと、受信レベル決定手段４０bから入力される車両後方における受信レベルを比較する（Ｓ５５）。
【００８５】
車両前方における受信レベルのほうが車両後方における受信レベルより大きい場合（Ｓ５６−Ｙｅｓ）、前述の原理から、方向判定手段５０は、前方に歩行者が存在すると判定し（Ｓ５７）、結果を出力して処理を終える（Ｓ５４）。
【００８６】
逆に、車両後方における受信レベルのほうが車両前方における受信レベルより大きい場合（Ｓ５６−Ｎｏ）、後方に歩行者が存在すると判定し（Ｓ５８）、結果を出力する（Ｓ５４）。
【００８７】
このようにして、歩行者存在情報提供システム１では、歩行者の存在と車両に対する方向（相対方向）が判定される。
【００８８】
続けて、上述の実施の形態１の歩行者存在情報提供システムの実証実験の結果について説明する。
【００８９】
図７は、本実施の形態１における歩行者の相対方向判定の実証実験の説明図である。図８は、本実施の形態１における歩行者の相対方向判定の実証実験の結果を示す図である。図９は、本実施の形態１における歩行者の相対方向判定の実証実験の結果を示す図である。
【００９０】
まず、実験条件について説明する。図７に示すように、片側一車線の一般道路で、反対車線が渋滞している状況において、歩行者Ｐは、反対側の車線からは死角となる位置に電波の発信機（特定小電力トランシーバーで実験）を携帯して停止している。一方、車両Ｖには、図４に示すように、前方バンパー部と後方バンパー部に２つずつ、スロットアンテナを設置した。この状態で、車両Ｖで周囲の車両の流れに沿って走行しながら、４つのアンテナにおける受信レベルを、１ｍｓ間隔で測定した。
【００９１】
図８は、前述の測定のダイバーシティ受信処理後の車両前方および後方における受信レベル結果であり、即ち車両前方バンパーに設置した２つのアンテナにおける受信レベルのうち大きい方と、車両後方バンパーに設置した２つのアンテナにおける受信レベルのうち大きい方を表示したものである。
【００９２】
図８に示した実験結果を検討すると、車両Ｖの前方に歩行者Ｐが存在する位置関係の際には車両前方における受信レベルの方が、車両後方における受信レベルに比べて大きいのに対し、歩行者の横を通過する際に、前方と後方の受信レベルが逆転し、車両Ｖの後方に歩行者Ｐが存在する位置関係の際には車両後方における受信レベルの方が、車両前方における受信レベルに比べて大きくなることが判る。即ち、この実測実験の結果は、前記の原理により、歩行者Ｐが車両Ｖの前方にいるのか、後方にいるのかを、対のアンテナの受信レベルの大小関係の比較から判定できることを示している。
【００９３】
図９は、前記測定において、車両Ｖが歩行者Ｐの横を通過する直前の１０秒間の測定値（10000サンプル）の全ての測定値ごとに、本実施の形態の方向判定手段５０と同様に、受信レベルの大小関係から歩行者Ｐの存在方向を判定した結果について、正しく歩行者Ｐが前方であることを推定できた確率を示したものである。なお、図中、符号Ａ１側のグラフはダイバーシティ受信有りの結果について示しており、符号Ａ２側のグラフは、ダイバーシティ受信無しの結果について、すなわち、車両前方、後方共にダイバーシティ受信処理を行わずに、右側のアンテナ同士の受信レベルの大小関係から存在方向を推定した結果を示している。
【００９４】
図９に示した実験結果を検討すると、車両前方、後方における受信レベルを決定する際に、ダイバーシティ受信をすることによって、方向判定の成功率が向上することが判った。
【００９５】
これは、ダイバーシティ受信を行うことにより、瞬間的なフェージングによる受信レベルの変動が抑制されるためである。瞬間的なフェージングの影響を排除するには、例えば一定区間におけるレベル変動を数回測定し、その中央値を求めるなどすれば良いが、それでは判定に少なくとも数秒間という時間がかかってしまう。
【００９６】
ところが、歩行者Ｐが複数存在する場合には、一般的に、各歩行者が保持する発信機は、信号が衝突しないように時分割で送信を行い、各端末が帯域を占有できる時間は１秒未満であることが推測されるため、数秒間の中央値を測定することは、現実的には難しい。こういった状況から、本実施の形態１にあるように、ダイバーシティ受信を行うことにより、瞬間的な受信レベルの比較で方向判定できるようになることは、非常に有用であるといえる。
【００９７】
このように、本実施の形態１における歩行者存在情報提供システム１によれば、実際の道路環境のように、電波の反射がある環境においても、車両Ｖと歩行者Ｐとの位置関係の変化に対応して、迅速に電波の発信源の相対方向を特定することができる。
【００９８】
よって、歩行者が前方にいるのか、後方にいるのかを判定し、車両Ｖの進行方向から判断して、衝突の可能性がある歩行者に対する警報のみを運転者に提供することができる。そのため、運転者は、不要な警報の提供による煩わしさがない。また、運転者は衝突の危険性がある歩行者の情報により、安全運転を行うことができる。
【００９９】
また、発信機２a等が電波を変調して、ユニークなＩＤ情報を送信する構成として、歩行者存在情報提供装置３の受信手段が前記変調波を復調する手段を更に設け、ＩＤ情報を取得できる構成とし、受信した各ＩＤ情報と、方向判定手段４０の判定結果の履歴をメモリ上に保存できる構成とすれば、複数の発信機の相対方向を同時に迅速に認知することも可能である。
【０１００】
また、時分割により発信機からの電波が不連続になったとしても、ＩＤを用いて同じＩＤの電波同士を対応付けることにより、同じ発信機からの過去の受信レベルの情報を利用した方向推定も実現可能である。
【０１０１】
なお、本実施の形態１では、対であって、車両に対して対角の位置関係に配置する指向性アンテナの配置として、車両の前方と後方としたが、車両の右側方と左側方とすれば、電波の発信源が車両Ｖに対して右側に存在するのか、左側に存在するのかを判定することができる。
【０１０２】
また、本実施の形態１では、車両に対して対角の位置関係に配置する指向性アンテナとして一対のみで構成したが、二対以上として構成しても当然に良い。
【０１０３】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、前記の実施の形態１と同じく、本発明に係る車両用警戒対象検出装置を、歩行者存在情報提供システムに適用する。図１０は、第２の実施の形態における歩行者存在情報提供装置のブロック図である。なお、実施の形態１との差異は、主として、実施の形態１における方向判定手段５０に関してであり、その他の部分は実施の形態１と同様の構成を有する。よって、方向判定手段５０の動作に関する部分のみ説明し、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１０４】
上述のように、実際の道路環境のように反射波が多数存在するような環境においては、多数の素波がアンテナに到来し、これらがアンテナで合成されて受信手段２０aおよび２０bに入力する。この結果、到来波の位相関係によってフェージングが発生する。フェージングは、直接波のような卓越した到来波がある場合と、無い場合において分布が異なることが一般的に知られている。具体的には、卓越した到来波があるほど、受信レベルの時間変動の激しさの度合いは小さく、確率密度分布の傾きは急になる。
【０１０５】
本実施の形態２の構成においては、指向性アンテナ１０aと１０bの受信パターンは、真逆を向いている。しかるに、発信機２から到来する指向性アンテナ１０aおよび１０bに入射する電波のうち少なくとも必ず一方は反射波であり、指向性アンテナ１０aと１０bによって取得される受信レベルの時間変化を比較すると、必ず分布に差が生じる。本実施の形態２における方向判定手段５０は、この分布の差を利用して、方向判定を行う。
【０１０６】
図１１は、実施の形態２に係る車両用警戒対象検出装置における方向判定手段５０の動作を示すフローチャートである。以下、図１１のフローチャートに沿って、方向判定手段５０の動作を説明する。
【０１０７】
方向判定手段５０は、受信レベル検出手段３０aおよび３０bからの入力を所定の時間（例えば、１秒間）に渡って取得する（Ｓ１５１）。このとき、受信レベル検出手段３０aおよび３０bの出力結果のうち、少なくとも一方が所定の閾値よりも大きいか、否かを確認する。
【０１０８】
少なくともどちらかの指向性アンテナの受信レベルが所定の閾値以上であれば、発信機からの電波が到達しているということなので、周囲に歩行者がいると判断し、次のフローに進む（Ｓ１５２−Ｙｅｓ）。逆に、どちらもアンテナの受信レベルも所定の閾値に満たない場合は（Ｓ１５２−Ｎｏ）、周囲に歩行者は存在しないと判定し（Ｓ１５３）、歩行者無しの結果を出力して処理を終える（Ｓ１５４）。
【０１０９】
次に、Ｓ１５１において一定時間取得したそれぞれのアンテナにおける受信レベルの累積確率分布を算出し、その傾きを比較する（Ｓ１５５）。
【０１１０】
前方に設置されている指向性アンテナ１０aにおける受信レベルの時間変動の累積確率分布の傾きが、後方に設置されている指向性アンテナ１０bにおける受信レベルの時間変動の累積確率分布の傾きより大きい場合（Ｓ１５６−Ｙｅｓ）、前述の原理から、方向判定手段５０は、より受信レベルの時間変動の累積確率分布の傾きが大きい指向性アンテナ１０aが設置されている前方に歩行者が存在すると判定し（Ｓ１５７）、結果を出力して処理を終える（Ｓ１５４）。
【０１１１】
逆に後方に設置されている指向性アンテナ１０bにおける受信レベルの時間変動の累積確率分布の傾きが、前方に設置されている指向性アンテナ１０aにおける受信レベルの時間変動の累積確率分布の傾きより大きい場合（Ｓ１５６−Ｎｏ）、より受信レベルの時間変動の累積確率分布の傾きが大きい指向性アンテナ１０bが設置されている後方に歩行者が存在すると判定し（Ｓ１５８）、結果を出力する（Ｓ１５４）。
【０１１２】
このように、本実施の形態２における歩行者存在情報提供システムによれば、受信レベルの時間変動の累積確率分布の傾きを用いて、方向判定を行うことができる。この判定方法と実施の形態１の判定方法とを組み合わせて最終的な方向判定を決定する構成とすれば、さらに信頼性の高い方向判定を行うことができる。
【０１１３】
なお、他の実施の形態として、実施の形態１〜２で説明した車両用警戒対象検出装置の機能を、車両に内蔵させる形態がある。例えば、車体に搭載した各アンテナで受信する信号の信号処理を、車体に内蔵される制御部を用いて行うものとする。車両としては、例えば、自動車、原動付自転車、軽車両及びトローリーバスなどがある。
【０１１４】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明は、電波の反射がある環境下においても状況の変化に対応して迅速に警戒対象の存在位置や方向を判定することができる警戒対象検出装置および警戒対象検出装置を用いた警戒対象存在情報提供システムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本実施の形態１における歩行者存在情報提供システムの概略構成図
【図２】本実施の形態１における歩行者存在情報提供装置のブロック図
【図３】本実施の形態１における指向性アンテナの受信パターンと、歩行者の相対方向判定の原理を説明する図
【図４】本実施の形態１における指向性アンテナを車両に設置する場所を説明する図
【図５】無指向性アンテナを車両の周囲に配置した際の、指向性のシミュレーション結果
【図６】本実施の形態１における図２の方向判定手段の動作を示すフローチャート
【図７】本実施の形態１における歩行者の相対方向判定の実証実験の説明図
【図８】本実施の形態１における歩行者の相対方向判定の実証実験の結果を示す図
【図９】本実施の形態１における歩行者の相対方向判定の実証実験の結果を示す図
【図１０】本実施の形態２における歩行者存在情報提供装置のブロック図
【図１１】本実施の形態２における図２の方向判定手段の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１１７】
１          歩行者存在情報提供システム
２a〜２c    発信機
３          歩行者存在情報提供装置
１０a-1、１０a-2、１０b-1、１０b-2    指向性アンテナ（前方）
１１a-1、１１a-2、１１b-1、１１b-2    指向性アンテナ（後方）
１１ｘ        指向性アンテナの受信パターン
１３          反射物
１４a、１４b  電波の伝搬経路
２０a-1、２０a-2、２０b-1、２０b-2    受信手段
３０a-1、３０a-2、３０b-1、３０b-2    受信レベル検出手段
４０        受信レベル決定手段
５０        方向判定手段
６０        車両進行方向検出手段
７０        警報発生判定手段
８０        警報発生手段
Ｖ          車両
Ｐa〜Ｐc    歩行者
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008186274.tif 000010
【図９】
2008186274.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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