(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象エリアにおける物体を検知可能な電波センサであって、
前記対象エリアへ電波を送信する送信部と、
電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記電波センサと前記対象エリアにおける参照物体との間の距離である測定距離を測定可能な測定部と、
前記測定部によって測定された前記測定距離と所定の参照距離との比較を行い、比較結果に基づいて、前記電波センサの設置状態の異常に関する判定を行う判定部とを備え、
前記判定部は、判定基準の異なる、前記参照物体の全高または位置が高い場合の第１の動作モードおよび前記参照物体の全高または位置が低い場合の第２の動作モードを用いて、前記電波センサの設置状態の異常に関する判定を行うことが可能である、電波センサ。
【請求項２】
前記測定部は、さらに、前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記電波センサから前記参照物体への方向である測定方向を測定可能であり、
前記判定部は、前記測定距離と前記参照距離との比較、および前記測定部によって測定された前記測定方向と所定の参照方向との比較を行い、各比較結果に基づいて、前記電波センサの設置状態の異常に関する判定を行う、請求項１に記載の電波センサ。
【請求項３】
前記判定部は、前記測定距離と前記参照距離との差が所定範囲に含まれない場合、前記電波センサの設置状態が異常であると判定する、請求項１または請求項２に記載の電波センサ。
【請求項４】
前記測定部は、前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記測定距離を定期的または不定期に測定可能であり、
前記判定部は、前記差が前記所定範囲に含まれないという比較結果が所定時間または所定回数継続して得られた場合、前記電波センサの設置状態が異常であると判定する、請求項３に記載の電波センサ。
【請求項５】
前記判定部は、前記測定距離と前記参照距離との差が第１の所定範囲に含まれ、かつ前記測定方向および前記参照方向とのずれが第２の所定範囲に含まれない場合、前記電波センサの設置状態が異常であると判定する、請求項２に記載の電波センサ。
【請求項６】
前記測定部は、前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記測定方向および前記測定距離を定期的または不定期に測定可能であり、
前記判定部は、前記差が前記第１の所定範囲に含まれるという比較結果、および前記ずれが前記第２の所定範囲に含まれないという比較結果が所定時間または所定回数継続して得られた場合、前記電波センサの設置状態が異常であると判定する、請求項５に記載の電波センサ。
【請求項７】
前記測定部は、前記測定距離を少なくとも夜間に測定する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電波センサ。
【請求項８】
前記電波センサは、さらに、
信号灯器における灯色を示す信号情報を取得する取得部を備え、
前記判定部は、前記取得部によって取得された前記信号情報に基づいて、前記所定時間を、前記信号灯器が同じ灯色を表示する周期以上の時間に設定する、請求項４または請求項６に記載の電波センサ。
【請求項９】
前記測定部は、前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記測定距離を定期的または不定期に測定可能であり、
前記判定部は、前記第１の動作モードにおいて、前記測定距離と前記参照距離との差が所定範囲に含まれない場合、前記電波センサの設置状態が異常であると判定し、前記第２の動作モードにおいて、前記差が前記所定範囲に含まれないという比較結果が所定時間または所定回数継続して得られた場合、前記電波センサの設置状態が異常であると判定する、請求項１に記載の電波センサ。
【請求項１０】
電波を受信し、対象エリアにおける物体を検知可能な電波センサにおける検知方法であって、
受信した電波に基づいて、前記電波センサと前記対象エリアにおける参照物体との間の距離である測定距離を測定するステップと、
測定した前記測定距離と所定の参照距離との比較を行い、比較結果に基づいて、前記電波センサの設置状態の異常に関する判定を行うステップとを含み、
前記判定を行うステップにおいては、判定基準の異なる、前記参照物体の全高または位置が高い場合の第１の動作モードおよび前記参照物体の全高または位置が低い場合の第２の動作モードを用いて、前記電波センサの設置状態の異常に関する判定を行うことが可能である、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、電波を用いて対象物を検知する電波センサおよび検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の衝突予防に用いる車載用のレーダが開発されている。たとえば、特開２００６−３０８５４２号公報（特許文献１）には、以下のような電子走査型ミリ波レーダ装置が開示されている。すなわち、電子走査型ミリ波レーダ装置は、デジタル化したビート信号をフーリエ変換し、これに基づいて所定のピッチ角度でビーム信号を生成する。次に、電子走査型ミリ波レーダ装置は、生成したビーム信号から対象物の方位および距離を検出する。そして、電子走査型ミリ波レーダ装置は、検出した対象物の方位および距離に基づいて、フーリエ変換した各受信アンテナに対応するビート信号において略同じ距離に複数の対象物があるか否かを検出し、ビート信号に対し分離処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０８５４２号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】四分一  浩二、外２名、”拡大するミリ波技術の応用”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２８年２月２５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
【非特許文献３】菊間  信良著、「アレーアンテナによる適応信号処理」、初版、株式会社科学技術出版、１９９８年１１月、ｐ．１８１，ｐ．１９４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
たとえば、ドライバーの安全運転を支援するための安全運転支援システム（ＤＳＳＳ：Ｄｒｉｖｉｎｇ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）の一例である右折時歩行者衝突防止支援システムに特許文献１に記載の車載用の電波センサを用いる場合、電波センサは、自己が取り付けられている位置および向きを基準とした相対的な距離および角度に基づいて、歩行者等の対象物の検知対象エリア、たとえば横断歩道を認識可能である。
【０００６】
しかしながら、電波センサが取り付けられている位置および向きの少なくともいずれか一方がずれてしまうと、当該基準がずれてしまい、電波センサは、横断歩道の位置を正しく認識できなくなる。このため、横断歩道における歩行者を精度よく検知することが困難になってしまうので、好ましくない。このような、電波センサの設置状態の異常を正しく検出する技術が求められる。
【０００７】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、電波センサの設置状態の異常を正しく検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】
【０００８】
（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、対象エリアにおける物体を検知可能な電波センサであって、前記対象エリアへ電波を送信する送信部と、電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記電波センサと前記対象エリアにおける参照物体との間の距離である測定距離を測定可能な測定部と、前記測定部によって測定された前記測定距離と所定の参照距離との比較を行い、比較結果に基づいて、前記電波センサの異常に関する判定を行う判定部とを備える。
【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、電波を受信し、対象エリアにおける物体を検知可能な電波センサにおける検知方法であって、受信した電波に基づいて、前記電波センサと前記対象エリアにおける参照物体との間の距離である測定距離を測定するステップと、測定した前記測定距離と所定の参照距離との比較を行い、比較結果に基づいて、前記電波センサの異常に関する判定を行うステップとを含む。
【００１０】
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したり、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】
【００１１】
本発明によれば、電波センサの設置状態の異常を正しく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムの交差点における設置例を斜め上方から見た状態を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムにおける電波センサの構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムにおける電波センサが送信および受信する電波の周波数の時間変化の一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る送信アンテナおよび受信アンテナの、上方から見た場合における配置の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける信号処理部の構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＭＣＷ処理部によるピークの検出結果を示す測定結果表の一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＭＣＷ処理部が処理するパワースペクトルの一例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＭＣＷ処理部がＭＵＳＩＣ法に従って生成する方位角スペクトルの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムにおける電波センサと各物体との位置関係の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＭＣＷ処理部がＣａｐｏｎ法に従って生成する方位角スペクトルの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける判定処理部の構成を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態に係る電波センサが自己の異常を判定する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態に係る電波センサが自己の異常を判定する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムにおける電波センサと各物体との位置関係の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＭＣＷ処理部がＭＵＳＩＣ法およびＣａｐｏｎ法に従って生成する方位角スペクトルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１４】
（１）本発明の実施の形態に係る電波センサは、対象エリアにおける物体を検知可能な電波センサであって、前記対象エリアへ電波を送信する送信部と、電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記電波センサと前記対象エリアにおける参照物体との間の距離である測定距離を測定可能な測定部と、前記測定部によって測定された前記測定距離と所定の参照距離との比較を行い、比較結果に基づいて、前記電波センサの異常に関する判定を行う判定部とを備える。
【００１５】
このような構成により、参照物体までの測定距離と参照距離とのずれ具合を認識することができるので、電波センサが取り付けられている位置のずれを認識することができる。したがって、電波センサの設置状態の異常を正しく検出することができる。
【００１６】
（２）好ましくは、前記測定部は、さらに、前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記電波センサから前記参照物体への方向である測定方向を測定可能であり、前記判定部は、前記測定距離と前記参照距離との比較、および前記測定部によって測定された前記測定方向と所定の参照方向との比較を行い、各比較結果に基づいて、前記電波センサの異常に関する判定を行う。
【００１７】
このような構成により、測定方向および測定距離に基づく参照物体の位置と、参照距離および参照方向に基づく基準の位置とのずれ具合を認識することができるので、電波センサが取り付けられている位置および向きのずれを認識することができる。
【００１８】
（３）好ましくは、前記判定部は、前記測定距離と前記参照距離との差が所定範囲に含まれない場合、前記電波センサが異常であると判定する。
【００１９】
このように、物体の個数に関わらず安定かつ精度よく測定可能な測定距離と参照距離との差に基づいて判定を行う構成により、たとえば、参照物体が、電波センサからほぼ見通し可能な位置に存在する場合において、電波センサの設置状態の異常を迅速かつ正しく検出することができる。
【００２０】
（４）より好ましくは、前記測定部は、前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記測定距離を定期的または不定期に測定可能であり、前記判定部は、前記差が前記所定範囲に含まれないという比較結果が所定時間または所定回数継続して得られた場合、前記電波センサが異常であると判定する。
【００２１】
このような構成により、たとえば、参照物体が電波センサから見通しのよくない位置に存在するタイミングがある場合、または電波センサが取り付けられている位置が揺らぐ場合においても、電波センサの取り付けが異常であるとすぐに判定せずに、所定時間または所定回数かけて判定するので、電波センサの設置状態の異常をより正しく検出することができる。
【００２２】
（５）より好ましくは、前記判定部は、前記測定距離と前記参照距離との差が第１の所定範囲に含まれ、かつ前記測定方向および前記参照方向とのずれが第２の所定範囲に含まれない場合、前記電波センサが異常であると判定する。
【００２３】
このような構成により、電波センサが取り付けられている位置は正常であるが、向きが異常である場合においても、電波センサの設置状態の異常を正しく検出することができる。また、たとえば、参照物体が、電波センサからほぼ見通し可能な位置に存在する場合において、電波センサの設置状態の異常を迅速に検出することができる。
【００２４】
（６）より好ましくは、前記測定部は、前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記測定方向および前記測定距離を定期的または不定期に測定可能であり、前記判定部は、前記差が前記第１の所定範囲に含まれるという比較結果、および前記ずれが前記第２の所定範囲に含まれないという比較結果が所定時間または所定回数継続して得られた場合、前記電波センサが異常であると判定する。
【００２５】
このような構成により、たとえば、参照物体と同じ距離帯に受信アンテナの個数以上の物体が存在するタイミングがあるため、測定方向を測定することが困難な場合、参照物体が電波センサから見通しのよくない位置に存在するタイミングがある場合、または電波センサが取り付けられている位置および向きの少なくともいずれか一方が揺らぐ場合においても、電波センサの取り付けが異常であるとすぐに判定せずに、所定時間または所定回数かけて判定するので、電波センサの設置状態の異常をより正しく検出することができる。
【００２６】
（７）好ましくは、前記測定部は、前記測定距離を少なくとも夜間に測定する。
【００２７】
このような構成により、たとえば、参照物体が電波センサから見通しのよくない位置に存在するタイミングの発生頻度が、少ない交通量のために低下する夜間において、測定距離を良好に測定することができる。
【００２８】
（８）より好ましくは、前記電波センサは、さらに、信号灯器における灯色を示す信号情報を取得する取得部を備え、前記判定部は、前記取得部によって取得された前記信号情報に基づいて、前記所定時間を、前記信号灯器が同じ灯色を表示する周期以上の時間に設定する。
【００２９】
このような構成により、上記周期には、交差点における全信号灯器が赤色の灯色を示すために交通量の低下する期間が含まれるので、参照物体以外の物体の影響を受けていない比較結果を得る可能性を高めることができる。これにより、電波センサの異常の判定精度を高めることができる。
【００３０】
（９）本発明の実施の形態に係る検知方法は、電波を受信し、対象エリアにおける物体を検知可能な電波センサにおける検知方法であって、受信した電波に基づいて、前記電波センサと前記対象エリアにおける参照物体との間の距離である測定距離を測定するステップと、測定した前記測定距離と所定の参照距離との比較を行い、比較結果に基づいて、前記電波センサの異常に関する判定を行うステップとを含む。
【００３１】
このような構成により、参照物体までの測定距離と参照距離とのずれ具合を認識することができるので、電波センサが取り付けられている位置のずれを認識することができる。したがって、電波センサの設置状態の異常を正しく検出することができる。
【００３２】
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。
【００３３】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムの構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムの交差点における設置例を斜め上方から見た状態を示す図である。
【００３４】
図１および図２を参照して、安全運転支援システム３０１は、電波センサ１０１と、中継装置１４１と、信号制御装置１５１と、無線送信装置１５２と、アンテナ１５３と、歩行者用信号灯器１６１とを備える。安全運転支援システム３０１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。
【００３５】
［交差点付近について］
たとえば、図２に示すように、交差点ＣＳ１付近において横断歩道ＰＣ１が設けられている。ここで、横断歩道ＰＣ１が設けられている道路を対象道路Ｒｄ１と定義する。対象道路Ｒｄ１は、交差点ＣＳ１を形成する。また、交差点ＣＳ１において対象道路Ｒｄ１と交差する道路を交差道路Ｒｄ２と定義する。
【００３６】
すなわち、対象道路Ｒｄ１および交差道路Ｒｄ２が交差する部分が交差点ＣＳ１である。言い換えると、交差点ＣＳ１は、対象道路Ｒｄ１と重複し、かつ交差道路Ｒｄ２と重複している。なお、交差点ＣＳ１において、さらに多数の道路が交差してもよい。
【００３７】
対象道路Ｒｄ１は、交差点ＣＳ１から流出する図示しない自動車Ｔｇｔ１が走行する流出道路Ｒｄｅと、交差点ＣＳ１へ流入する自動車Ｔｇｔ１が走行する流入道路Ｒｄｉとを含む。流出道路Ｒｄｅおよび流入道路Ｒｄｉの間に、車線ＴｒＬが設けられている。
【００３８】
流出道路Ｒｄｅに対する流入道路Ｒｄｉの反対側の端には、対象道路Ｒｄ１に沿って延伸するように歩道Ｐｖ１が設けられている。歩道Ｐｖ１は、交差点ＣＳ１の近傍において円弧形状の隅切りＣＣｅに沿って延伸することにより対象道路Ｒｄ１に沿う方向から交差道路Ｒｄ２に沿う方向へ延伸方向を変える。
【００３９】
また、流入道路Ｒｄｉに対する流出道路Ｒｄｅの反対側の端には、対象道路Ｒｄ１に沿って延伸するように歩道Ｐｖ２が設けられている。歩道Ｐｖ２は、交差点ＣＳ１の近傍において円弧形状の隅切りＣＣｉに沿って延伸することにより対象道路Ｒｄ１に沿う方向から交差道路Ｒｄ２に沿う方向へ延伸方向を変える。
【００４０】
対象エリアＡ１は、電波センサ１０１から送信された電波の照射範囲の少なくとも一部であり、横断歩道ＰＣ１のたとえば全部を含むエリアである。
【００４１】
電波センサ１０１は、対象エリアＡ１における物体を検知することが可能である。より詳細には、電波センサ１０１は、対象エリアＡ１において、横断歩道ＰＣ１を用いて道路を横断する歩行者Ｔｇｔ２を検知対象物として検知する。ここで、歩行者Ｔｇｔ２は、歩いている人間に限定されず、自転車等を含む。なお、検知対象物には、歩行者Ｔｇｔ２の他に、対象道路Ｒｄ１に沿って走行して横断歩道ＰＣ１を通過する自動車Ｔｇｔ１が含まれてもよい。
【００４２】
［電波センサの設置位置］
電波センサ１０１は、たとえば対象道路Ｒｄ１付近に設置されている。具体的には、電波センサ１０１は、歩道Ｐｖ１に対して対象道路Ｒｄ１の反対側に設置された支柱ＰＷに支持棒Ａｒｍ１を介して固定されている。より詳細には、電波センサ１０１は、横断歩道ＰＣ１の歩道Ｐｖ１側への延長線上に設けられている。
【００４３】
中継装置１４１は、支柱ＰＷに固定されている。電波センサ１０１および中継装置１４１は、図２では図示していないがたとえば信号線で接続されている。中継装置１４１は、電波センサ１０１から受信した情報を信号制御装置１５１へ送信する中継処理を行う。
【００４４】
信号制御装置１５１および無線送信装置１５２は、歩道Ｐｖ２に設置された支柱ＰＶに固定されている。また、アンテナ１５３は、支柱ＰＶの頂部に固定されている。
【００４５】
２つの歩行者用信号灯器１６１は、支柱ＰＷおよびＰＶにそれぞれ固定されている。信号制御装置１５１と、無線送信装置１５２、中継装置１４１および２つの歩行者用信号灯器１６１とは、図２では図示していないが信号線でそれぞれ接続されている。無線送信装置１５２およびアンテナ１５３は、図２では図示していないが信号線で接続されている。
【００４６】
電波センサ１０１は、対象エリアＡ１へ電波を送信する。対象エリアＡ１内に位置する物体、たとえば、自動車Ｔｇｔ１、歩行者Ｔｇｔ２および支柱ＰＶ等は、電波センサ１０１から送信された電波を反射する。電波センサ１０１は、物体により反射された電波を受信する。
【００４７】
電波センサ１０１は、受信した電波に基づいて、横断歩道ＰＣ１における歩行者Ｔｇｔ２を検知し、検知結果を中継装置１４１経由で信号制御装置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、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】
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において、横断歩道ＰＣ１において歩行者Ｔｇｔ２を検知したことを検知結果が示すとき、残り時間の延長を行う。なお、信号制御装置１５１は、「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。
【００５０】
また、信号制御装置１５１は、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、横断歩道ＰＣ１において歩行者Ｔｇｔ２を検知したことを検知結果が示すとき、危険である旨を歩行者Ｔｇｔ２に音声で警告する。
【００５１】
また、信号制御装置１５１は、電波センサ１０１から受信した検知結果に基づいて自動車Ｔｇｔ１に対してサービスを提供する。
【００５２】
具体的には、信号制御装置１５１は、歩行者Ｔｇｔ２が横断歩道ＰＣ１に存在することを検知結果が示すとき、横断歩道ＰＣ１における歩行者Ｔｇｔ２に注意すべき旨を示す歩行者警戒情報を作成し、作成した歩行者警戒情報を無線送信装置１５２へ送信する。
【００５３】
無線送信装置１５２は、信号制御装置１５１から歩行者警戒情報を受信すると、受信した歩行者警戒情報を含む電波を生成し、生成した電波をアンテナ１５３経由で送信することにより、交差点ＣＳ１周辺に位置する自動車Ｔｇｔ１へ歩行者警戒情報を報知する。
【００５４】
たとえば、交差道路Ｒｄ２から右折または左折して横断歩道ＰＣ１を通過しようとする図示しない自動車Ｔｇｔ１は、無線送信装置１５２から送信された電波を受信すると、受信した電波に含まれる歩行者警戒情報を取得し、取得した歩行者警戒情報に基づいて、横断歩道ＰＣ１における横断対象物に注意すべき旨を当該自動車Ｔｇｔ１の運転者に通知する。
【００５５】
［電波センサの構成］
図３は、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムにおける電波センサの構成を示す図である。
【００５６】
図３を参照して、電波センサ１０１は、送信部１と、受信部２と、差分信号生成部３と、制御部４と、信号処理部５と、判定処理部６と、検知部７とを備える。
【００５７】
送信部１は、送信アンテナ２１と、パワーアンプ２２と、方向性結合器２３と、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）２４と、電圧発生部２５と、スイッチ２６とを含む。
【００５８】
受信部２は、受信アンテナ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄと、ローノイズアンプ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄとを含む。以下、受信アンテナ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの各々を、受信アンテナ３１とも称する。ローノイズアンプ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄの各々を、ローノイズアンプ３２とも称する。
【００５９】
ローノイズアンプ３２は、受信アンテナ３１に対応して設けられている。図３では、受信アンテナ３１および対応のローノイズアンプ３２の４つの組を代表的に示しているが、２つ、３つまたは５つ以上の当該組が設けられてもよい。
【００６０】
差分信号生成部３は、ミキサ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄと、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）アンプ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄと、ローパスフィルタ３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄと、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄとを含む。
【００６１】
以下、ミキサ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄの各々を、ミキサ３３とも称する。ＩＦアンプ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄの各々を、ＩＦアンプ３４とも称する。ローパスフィルタ３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄの各々を、ローパスフィルタ３５とも称する。ＡＤコンバータ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄの各々を、ＡＤコンバータ３６とも称する。
【００６２】
ミキサ３３、ＩＦアンプ３４、ローパスフィルタ３５およびＡ/Ｄコンバータ３６は、受信アンテナ３１に対応して設けられている。図３では、ミキサ３３、ＩＦアンプ３４、ローパスフィルタ３５およびＡ/Ｄコンバータ３６の４つの組を代表的に示しているが、２つ、３つまたは５つ以上の当該組が設けられてもよい。
【００６３】
電波センサ１０１は、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２８年２月２５日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｐｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｐｃ／ｐｄｆ／ｇｉｈｏ２１＿０９．ｐｄｆ〉）および非特許文献２（稲葉  敬之、桐本  哲郎、”車載用ミリ波レーダ”、自動車技術、２０１０年２月、第６４巻、第２号、Ｐ．７４−７９）に記載された、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）方式および２周波ＣＷ方式を用いて検知対象物を検知するレーダである。
【００６４】
電波センサ１０１における送信部１は、たとえば、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）方式の変調方式を用いて生成した電波および２周波ＣＷ方式の変調方式を用いて生成した電波を対象エリアＡ１へ送信可能である。
【００６５】
より詳細には、送信部１は、たとえば、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）方式の変調方式の電波および２周波ＣＷ方式の変調方式の電波を時分割送信する。
【００６６】
なお、送信電波の変調方式は、ＦＭ−ＣＷ方式および２周波ＣＷ方式に限らず、パルス方式または２周波ＩＣＷ（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ  ＣＷ）方式等の他の変調方式であってもよい。
【００６７】
以下、送信部１が２周波ＣＷ方式を用いて生成した周波数Ｆ１およびＦ２の電波を、それぞれ送信波ＲＦｔ１およびＲＦｔ２とも称する。また、送信部１がＦＭ−ＣＷ方式を用いて生成した電波を、送信波ＲＦｔ３とも称する。また、送信波ＲＦｔ１、ＲＦｔ２およびＲＦｔ３の各々を、送信波ＲＦｔとも称する。
【００６８】
制御部４は、信号制御装置１５１から中継装置１４１経由で測定開始命令を受信すると、受信した測定開始命令に従って、自己の電波センサ１０１における検知対象物の検知処理を開始させる。
【００６９】
図４は、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムにおける電波センサが送信および受信する電波の周波数の時間変化の一例を示す図である。
【００７０】
なお、図４において、横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示す。また、送信する電波の周波数Ｆｔは実線で表され、また、受信する電波の周波数Ｆｒは破線で表されている。図４では、送信電波に対する受信電波の遅延が示されている。
【００７１】
図４を参照して、電波センサ１０１では、たとえば、２周波ＣＷ方式を用いて生成された、周波数Ｆ１，Ｆ２をそれぞれ有する送信波ＲＦｔ１，ＲＦｔ２を送信する送信期間Ｐ１，Ｐ２、およびＦＭ−ＣＷ方式を用いて生成された送信波ＲＦｔ３を送信する送信期間Ｐ３がこの順で繰り返される。ここで、送信期間Ｐ２，Ｐ３の間、および送信期間Ｐ３，Ｐ１の間には、たとえば電波センサ１０１が電波の送信を行わないガード期間Ｐｇが設けられている。また、送信期間Ｐ１，Ｐ２の長さは、たとえば同じである。また、周波数Ｆ２は、周波数Ｆ１より小さい。
【００７２】
図３および図４を参照して、制御部４は、ＦＭ−ＣＷ方式において用いる周波数掃引幅Δｆおよび送信期間Ｐ３の長さである掃引時間Ｔｓを初期設定値として送信部１および信号処理部５へ出力する。
【００７３】
制御部４は、送信期間Ｐ１、送信期間Ｐ２、ガード期間Ｐｇ、送信期間Ｐ３およびガード期間Ｐｇをこれらの順で繰り返し設定する。ここで、時間的に連続する送信期間Ｐ１、送信期間Ｐ２、ガード期間Ｐｇ、送信期間Ｐ３およびガード期間Ｐｇを、単位シーケンスＵＳと定義する。単位シーケンスＵＳの長さすなわち測定周期は、たとえばτである。測定周期τは、たとえば２００ミリ秒である。
【００７４】
より詳細には、制御部４は、送信期間Ｐ１の開始タイミングにおいて、制御信号Ｓｓ１を生成して送信部１および信号処理部５へ出力する。また、制御部４は、送信期間Ｐ１の終了タイミングすなわち送信期間Ｐ２の開始タイミングにおいて、制御信号Ｓｔ１を生成して送信部１および信号処理部５へ出力する。
【００７５】
制御部４は、送信期間Ｐ２の終了タイミングにおいて、制御信号Ｓｅ１を生成して送信部１および信号処理部５へ出力する。また、制御部４は、送信期間Ｐ３の開始タイミングおよび終了タイミングにおいて、制御信号Ｓｓ２およびＳｅ２をそれぞれ生成し、生成した制御信号Ｓｓ２およびＳｅ２を送信部１および信号処理部５へ出力する。
【００７６】
送信部１におけるＶＣＯ２４は、電圧発生部２５から受ける電圧の大きさに応じた周波数を有する送信波ＲＦｔを生成する。
【００７７】
電圧発生部２５は、制御部４から制御信号Ｓｓ１を受けると、制御部４から制御信号Ｓｔ１を受けるまで大きさＶ１ａの電圧を生成してＶＣＯ２４へ出力する。ＶＣＯ２４は、電圧発生部２５から大きさＶ１ａの電圧を受けている間、周波数Ｆ１を有する２４ＧＨｚ帯の送信波ＲＦｔ１を生成してスイッチ２６へ出力する。
【００７８】
また、電圧発生部２５は、制御部４から制御信号Ｓｔ１を受けると、制御部４から制御信号Ｓｅ１を受けるまで大きさＶ１ｂの電圧を生成してＶＣＯ２４へ出力する。ＶＣＯ２４は、電圧発生部２５から大きさＶ１ｂの電圧を受けている間、周波数Ｆ２を有する２４ＧＨｚ帯の送信波ＲＦｔ２を生成してスイッチ２６へ出力する。
【００７９】
また、電圧発生部２５は、制御部４から制御信号Ｓｓ２を受けると、初期設定値として予め制御部４から受けた周波数掃引幅Δｆおよび掃引時間Ｔｓを用いて、制御部４から制御信号Ｓｅ２を受けるまで、大きさが一定の割合で増加する電圧すなわちＦＭ変調電圧を生成してＶＣＯ２４へ出力する。
【００８０】
ＶＣＯ２４は、電圧発生部２５から受けるＦＭ変調電圧に応じて、周波数掃引幅Δｆが１８０ＭＨｚである２４ＧＨｚ帯の送信波ＲＦｔ３を生成してスイッチ２６へ出力する。
【００８１】
スイッチ２６は、ＶＣＯ２４に接続された第１端と、方向性結合器２３に接続された第２端とを有する。スイッチ２６は、制御部４から制御信号Ｓｓ１またはＳｓ２を受けると、第１端および第２端を電気的に接続する。また、スイッチ２６は、制御部４から制御信号Ｓｅ１またはＳｅ２を受けると、第１端および第２端を電気的に絶縁する。これにより、ＶＣＯ２４が出力する送信波ＲＦｔは、送信期間Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３において方向性結合器２３へ伝送され、かつガード期間Ｐｇにおいて方向性結合器２３へ伝送されない。
【００８２】
方向性結合器２３は、ＶＣＯ２４から受ける送信波ＲＦｔをパワーアンプ２２および差分信号生成部３へ分配する。
【００８３】
パワーアンプ２２は、方向性結合器２３から受ける送信波ＲＦｔを増幅し、増幅後の送信波ＲＦｔを送信アンテナ２１経由で対象エリアＡ１へ送信する。
【００８４】
図５は、本発明の実施の形態に係る送信アンテナおよび受信アンテナの、上方から見た場合における配置の一例を示す図である。
【００８５】
図３および図５を参照して、受信アンテナ３１Ａ〜３１Ｄは、たとえば送信アンテナ２１の近傍に位置する。より詳細には、受信アンテナ３１Ａ〜３１Ｄは、たとえば、送信アンテナ２１と略同じ高さにおいて、対象道路Ｒｄ１の延伸方向に沿って水平に並べて配置される。各受信アンテナ３１は、たとえば、交差点ＣＳ１側から受信アンテナ３１Ａ〜３１Ｄの順番で間隔ｄを空けて並べられている。
【００８６】
なお、受信アンテナ３１Ａ〜３１Ｄは、送信アンテナ２１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２１の近傍に配置されることが好ましい。
【００８７】
ここで、物体たとえば歩行者Ｔｇｔ２からの反射波が受信アンテナ３１へ入射する角度を示す方位角φを、受信アンテナ３１Ａ〜３１Ｄが並べられた方向であって交差点ＣＳ１へ向かう方向Ｘがφ＝９０°になり、かつ受信アンテナ３１の上方から見て時計回りにφが増加するように定義する。したがって、φ＝０°の方向Ｙが、横断歩道ＰＣ１の延伸方向となる。
【００８８】
なお、電波センサ１０１は、送信アンテナ２１および複数の受信アンテナ３１が別々のアンテナである構成に限らず、複数の受信アンテナ３１のうちのいずれか１つのアンテナを送信アンテナとして用いる構成であってもよい。
【００８９】
図３を参照して、受信部２は、対象エリアＡ１等からの電波を受信する。より詳細には、受信部２が受信する電波には、検知対象物によって反射された電波、および検知対象物以外の物体である構造物、たとえばガードレールおよび支柱ＰＶによって反射された電波、ならびに電波を送信する電波送信体からの電波等が含まれる。受信部２における受信アンテナ３１Ａ〜３１Ｄは、対象エリアＡ１等からの電波をそれぞれ受信する。
【００９０】
ローノイズアンプ３２Ａ〜３２Ｄは、受信アンテナ３１Ａ〜３１Ｄがそれぞれ受信した電波である受信波ＲＦｒ１〜ＲＦｒ４を増幅し、差分信号生成部３へ出力する。
【００９１】
差分信号生成部３は、送信部１によって送信される電波の周波数成分と受信部２によって受信される電波の周波数成分との差の周波数成分を有する差分信号を生成する。
【００９２】
より詳細には、差分信号生成部３におけるミキサ３３Ａ〜ミキサ３３Ｄは、送信部１から受ける送信波ＲＦｔとローノイズアンプ３２Ａ〜３２Ｄからそれぞれ受ける受信波ＲＦｒ１〜ＲＦｒ４との差の周波数成分を有する差分信号Ｂａ１〜Ｂａ４を生成する。ミキサ３３Ａ〜ミキサ３３Ｄは、生成した差分信号Ｂａ１〜Ｂａ４をＩＦアンプ３４Ａ〜３４Ｄへそれぞれ出力する。
【００９３】
ＩＦアンプ３４Ａ〜３４Ｄは、それぞれ、ミキサ３３Ａ〜ミキサ３３Ｄから受ける差分信号Ｂａ１〜Ｂａ４を増幅し、ローパスフィルタ３５Ａ〜３５Ｄへ出力する。
【００９４】
ローパスフィルタ３５Ａ〜３５Ｄは、ＩＦアンプ３４Ａ〜３４Ｄにおいてそれぞれ増幅された差分信号Ｂａ１〜Ｂａ４の周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させる。
【００９５】
Ａ／Ｄコンバータ３６Ａは、たとえば所定のサンプリング周波数ｆｓｍｐｌで差分信号Ｂａ１のサンプリング処理を行う。より詳細には、Ａ／Ｄコンバータ３６Ａは、ローパスフィルタ３５Ａを通過したアナログ信号である差分信号Ｂａ１を、サンプリング周期である（１／ｆｓｍｐｌ）ごとにｑビット（ｑは２以上の整数）のデジタルの差分信号Ｂｄ１に変換する。
【００９６】
同様に、Ａ／Ｄコンバータ３６Ｂ〜３６Ｄは、サンプリング周波数ｆｓｍｐｌでそれぞれ差分信号Ｂａ２〜Ｂａ４のサンプリング処理を行い、アナログの差分信号Ｂａ２〜Ｂａ４をデジタルの差分信号Ｂｄ２〜Ｂｄ４に変換する。
【００９７】
Ａ／Ｄコンバータ３６Ａ〜３６Ｄは、変換後の差分信号Ｂｄ１〜Ｂｄ４をそれぞれ信号処理部５へ出力する。
【００９８】
図６は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける信号処理部の構成を示す図である。
【００９９】
図６を参照して、信号処理部５は、メモリ４１と、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理部４２と、ＦＭＣＷ処理部（測定部）４３と、２ＦＣＷ処理部４４とを含む。
【０１００】
信号処理部５におけるメモリ４１は、Ａ／Ｄコンバータ３６Ａ〜３６Ｄからそれぞれ受ける差分信号Ｂｄ１〜Ｂｄ４を蓄積する。
【０１０１】
ＦＦＴ処理部４２は、制御部４から受ける制御信号Ｓｓ１，Ｓｔ１，Ｓｅ１，Ｓｓ２，Ｓｅ２に基づいて、送信期間Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３（図４参照）を認識する。
【０１０２】
ＦＦＴ処理部４２は、送信期間Ｐ１における差分信号Ｂｄ１〜Ｂｄ４のメモリ４１への蓄積が完了すると、メモリ４１に蓄積された差分信号Ｂｄ１〜Ｂｄ４を取得し、取得した差分信号Ｂｄ１〜Ｂｄ４に対してそれぞれＦＦＴ処理を行う。
【０１０３】
より詳細には、ＦＦＴ処理部４２は、差分信号Ｂｄ１に対してＦＦＴ処理を行うことにより、パワースペクトルＦＳ１１および位相スペクトルＰＳ１１を生成する。ここで、パワースペクトルＦＳ１１は、送信期間Ｐ１において蓄積された差分信号Ｂｄ１に含まれる各周波数成分の振幅を示す。また、位相スペクトルＰＳ１１は、送信期間Ｐ１において蓄積された差分信号Ｂｄ１に含まれる各周波数成分の位相を示す。
【０１０４】
同様に、ＦＦＴ処理部４２は、送信期間Ｐ１において蓄積された差分信号Ｂｄ２，Ｂｄ３，Ｂｄ４に対してＦＦＴ処理を行うことにより、パワースペクトルＦＳ１２，ＦＳ１３，ＦＳ１４をそれぞれ生成するとともに、位相スペクトルＰＳ１２，ＰＳ１３，ＰＳ１４をそれぞれ生成する。
【０１０５】
ＦＦＴ処理部４２は、生成したパワースペクトルＦＳ１１〜ＦＳ１４および位相スペクトルＰＳ１１〜ＰＳ１４を２ＦＣＷ処理部４４へ出力する。
【０１０６】
また、ＦＦＴ処理部４２は、送信期間Ｐ２において蓄積された差分信号Ｂｄ１，Ｂｄ２，Ｂｄ３，Ｂｄ４についても同様にＦＦＴ処理を行い、パワースペクトルＦＳ２１，ＦＳ２２，ＦＳ２３，ＦＳ２４をそれぞれ生成するとともに、位相スペクトルＰＳ２１，ＰＳ２２，ＰＳ２３，ＰＳ２４をそれぞれ生成する。
【０１０７】
ＦＦＴ処理部４２は、生成したパワースペクトルＦＳ２１〜ＦＳ２４および位相スペクトルＰＳ２１〜ＰＳ２４を２ＦＣＷ処理部４４へ出力する。
【０１０８】
また、ＦＦＴ処理部４２は、送信期間Ｐ３において蓄積された差分信号Ｂｄ１，Ｂｄ２，Ｂｄ３，Ｂｄ４についても同様にＦＦＴ処理を行い、パワースペクトルＦＳ３１，ＦＳ３２，ＦＳ３３，ＦＳ３４をそれぞれ生成するとともに、位相スペクトルＰＳ３１，ＰＳ３２，ＰＳ３３，ＰＳ３４をそれぞれ生成する。
【０１０９】
ＦＦＴ処理部４２は、生成したパワースペクトルＦＳ３１〜ＦＳ３４および位相スペクトルＰＳ３１〜ＰＳ３４をＦＭＣＷ処理部４３へ出力する。
【０１１０】
図７は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＭＣＷ処理部によるピークの検出結果を示す測定結果表の一例を示す図である。図７に示す測定結果表４００には、極座標における測定位置であって、検出されたピークに対応する測定位置がリストアップされる。測定位置は、距離Ｌおよび方位角φにより表される。
【０１１１】
図７を参照して、ＦＭＣＷ処理部４３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における参照物体への方向である測定方向を示す方位角φＭ、および電波センサ１０１と参照物体との間の距離である測定距離ＤＭを測定可能である。ここで、参照物体は、たとえば、交差点ＣＳ１付近に設けられた、図１に示す支柱ＰＶのような信号灯器柱、ならびに図示しない照明柱およびガードレール等の固定された構造物である。
【０１１２】
ここで、「測定可能である」とは、たとえば、参照物体が対象エリアＡ１において電波センサ１０１の見通し可能な位置に存在する場合、方位角φＭおよび測定距離ＤＭが測定部４６によって測定され、また、電波センサ１０１と参照物体との間において自動車Ｔｇｔ１等の障害物が存在する場合、測定されるべき方位角φＭおよび測定距離ＤＭが測定部４６によって測定されずに、当該障害物についての方位角および距離が測定部４６によって測定されることを意味する。
【０１１３】
また、ＦＭＣＷ処理部４３は、参照物体と異なる複数の物体についての距離および方向として、ＤＭおよびφＡ、ＤＭおよびφＢ、Ｄ２およびφ２、ならびにＤ３およびφ３を測定する。これらの距離および方向については後述する。
【０１１４】
ＦＭＣＷ処理部４３は、たとえば、受信部２によって受信された電波に基づいて、方位角φＭおよび測定距離ＤＭを定期的に測定可能である。また、ＦＭＣＷ処理部４３は、たとえば、方位角φＭおよび測定距離ＤＭを少なくとも夜間に測定する。
【０１１５】
より詳細には、ＦＭＣＷ処理部４３は、方位角φＭおよび測定距離ＤＭを測定周期τごとすなわち２００ミリ秒ごとに測定可能である。また、ＦＭＣＷ処理部４３は、自己の電波センサ１０１が２４時間稼働しているので、方位角φＭおよび測定距離ＤＭを夜間に測定することがある。
【０１１６】
具体的には、ＦＭＣＷ処理部４３は、パワースペクトルＦＳ３１〜ＦＳ３４および位相スペクトルＰＳ３１〜ＰＳ３４をＦＦＴ処理部４２から受けると、以下の処理を行う。
【０１１７】
すなわち、ＦＭＣＷ処理部４３は、受けたパワースペクトルＦＳ３１〜ＦＳ３４の周波数を距離に換算する。
【０１１８】
図８は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＭＣＷ処理部が処理するパワースペクトルの一例を示す図である。なお、図８において、縦軸は強度を示し、横軸は電波センサ１０１からの距離を示す。
【０１１９】
ＦＭＣＷ処理部４３は、生成したパワースペクトルに対してピーク検出処理を行う。より詳細には、ＦＭＣＷ処理部４３は、パワースペクトルを解析し、しきい値Ｔｈｆｍ以上の強度を有するピークの検出を試みる。
【０１２０】
この例では、ＦＭＣＷ処理部４３は、３つのピークを検出し、検出した各ピークにＰｎ１〜Ｐｎ３のピーク番号を付する。
【０１２１】
ＦＭＣＷ処理部４３は、検出したピークに対応する物体の位置である測定位置をピークごとに算出する。
【０１２２】
より詳細には、ＦＭＣＷ処理部４３は、Ｐｎ１，Ｐｎ２，Ｐｎ３のピーク番号を有するピークの位置から距離ＤＭ，Ｄ２，Ｄ３をそれぞれ算出する。
【０１２３】
この例では、Ｐｎ１のピーク番号を有するピークは、参照物体からの反射波に基づくピークである。
【０１２４】
そして、ＦＭＣＷ処理部４３は、ピーク番号Ｐｎ１のピーク周波数Ｆｂ、および位相スペクトルＰＳ３１〜ＰＳ３４に基づいて、ピーク番号Ｐｎ１のピークに対応する方位角を算出する。
【０１２５】
より詳細には、ＦＭＣＷ処理部４３は、位相スペクトルＰＳ３１〜ＰＳ３４において、ピーク番号Ｐｎ１のピーク周波数Ｆｂにおける位相をそれぞれ取得する。ＦＭＣＷ処理部４３は、たとえば、非特許文献３（菊間  信良著、「アレーアンテナによる適応信号処理」、初版、株式会社科学技術出版、１９９８年１１月、ｐ．１８１，ｐ．１９４）に記載のＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ  ＳＩｇｎａｌ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法、Ｃａｐｏｎ法またはビームフォーミング法に従って、取得した各位相に基づいてピーク番号Ｐｎ１のピークに対応する方位角を算出する。
【０１２６】
図９は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＭＣＷ処理部がＭＵＳＩＣ法に従って生成する方位角スペクトルの一例を示す図である。なお、図９において、縦軸は強度を示し、横軸は方位角を示す。
【０１２７】
図１０は、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムにおける電波センサと各物体との位置関係の一例を示す図である。
【０１２８】
図９および図１０を参照して、物体Ａ、物体Ｂおよび参照物体が、電波センサ１０１からの距離が略ＤＭの距離帯に存在する。図９に示す方位角スペクトルＭｓ３は、距離ＤＭに位置する物体Ａ、物体Ｂおよび参照物体からの反射波に基づく結果である。方位角スペクトルＭｓ３では、方位角がφＡ、φＢおよびφＭの位置に、物体Ａ、物体Ｂおよび参照物体からの各反射波に基づくピークが存在する。
【０１２９】
なお、図１０に示す物体Ｕおよび物体Ｖは、ピーク番号Ｐｎ２およびＰｎ３のピークにそれぞれ対応する物体である。
【０１３０】
また、ＦＭＣＷ処理部４３は、非特許文献３に記載のＣａｐｏｎ法に従って、ピーク番号Ｐｎ１のピークに対応する方位角を算出してもよい。
【０１３１】
図１１は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＭＣＷ処理部がＣａｐｏｎ法に従って生成する方位角スペクトルの一例を示す図である。なお、図１１において、縦軸は強度を示し、横軸は方位角を示す。
【０１３２】
図１１を参照して、方位角スペクトルＣｐ３は、図９に示す方位角スペクトルＭｓ３と同様に、距離ＤＭに位置する物体Ａ、物体Ｂおよび参照物体からの反射波に基づく結果である。方位角スペクトルＣｐ３では、物体Ａ、物体Ｂおよび参照物体からの各反射波に基づくピークが存在する。
【０１３３】
ＦＭＣＷ処理部４３は、ピーク番号Ｐｎ２，Ｐｎ３のピークについてもピーク番号Ｐｎ１のピークと同様に、対応する方位角φ２およびφ３をそれぞれ算出する。
【０１３４】
ＦＭＣＷ処理部４３は、算出した各方位角を測定結果表４００に書き込んだ後、測定結果表４００を示す測定結果情報を判定処理部６へ出力する。
【０１３５】
再び図６を参照して、ＦＭＣＷ処理部４３は、たとえば、対象エリアＡ１において歩行者Ｔｇｔ２および自動車Ｔｇｔ１等の移動可能な物体が存在しないとした状態におけるパワースペクトルである背景スペクトルを保持している。
【０１３６】
ＦＭＣＷ処理部４３は、たとえばパワースペクトルＦＳ３１の各周波数成分から背景スペクトルの各周波数成分をそれぞれ差し引くことにより処理スペクトルを生成する。
【０１３７】
ＦＭＣＷ処理部４３は、生成した処理スペクトルに対してピーク検出処理を行う。ＦＭＣＷ処理部４３は、検出した１または複数のピークについて、距離および方位角を算出し、算出した結果を示すＦＭＣＷ結果情報を検知部７へ出力する。
【０１３８】
２ＦＣＷ処理部４４は、パワースペクトルＦＳ１１〜ＦＳ１４，ＦＳ２１〜ＦＳ２４および位相スペクトルＰＳ１１〜ＰＳ１４，ＰＳ２１〜ＰＳ２４をＦＦＴ処理部４２から受けると、以下の処理を行う。
【０１３９】
すなわち、２ＦＣＷ処理部４４は、たとえばパワースペクトルＦＳ１１に対してピーク検出処理を行う。２ＦＣＷ処理部４４は、検出した１または複数のピークについて、距離および方位角を算出し、算出した結果を示す２ＦＣＷ結果情報を検知部７へ出力する。
【０１４０】
再び図３を参照して、検知部７は、ＦＭＣＷ処理部４３および２ＦＣＷ処理部４４からＦＭＣＷ結果情報および２ＦＣＷ結果情報をそれぞれ受けると、受けたＦＭＣＷ結果情報および２ＦＣＷ結果情報に基づいて、対象エリアＡ１における検知対象物たとえば歩行者Ｔｇｔ２を検知する。検知部７は、検知結果を中継装置１４１へ送信する。
【０１４１】
図１２は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける判定処理部の構成を示す図である。
【０１４２】
図１２を参照して、判定処理部６は、判定部８と、報知部９と、取得処理部（取得部）１１と、カウンタ１２とを含む。
【０１４３】
カウンタ１２は、水晶振動子を用いた発振回路等により生成されるクロックパルスをカウントし、カウントした値を保持する。カウンタ１２のカウント値は、判定部８における電波センサ１０１の異常に関する判定に用いられる。
【０１４４】
取得処理部１１は、たとえば、歩行者用信号灯器１６１における灯色を示す信号情報を取得する。
【０１４５】
具体的には、電波センサ１０１および歩行者用信号灯器１６１は信号線で接続されている。取得処理部１１は、複数の歩行者用信号灯器１６１における「青」および「赤」等の各灯色を点灯するための発光体に印加される電圧を信号情報として所定時間Ｔｉごとに当該信号線経由で取得し、取得した信号情報に基づいて各信号灯器における各灯色の点灯状態を監視する。
【０１４６】
取得処理部１１は、監視結果に基づいて、交差点ＣＳ１に設けられた歩行者用信号灯器１６１が同じ灯色を表示する周期（以下、信号周期とも称する。）を算出し、算出した信号周期を示す周期情報を判定部８へ出力する。
【０１４７】
なお、取得処理部１１は、歩行者用信号灯器１６１における各灯色を点灯するための発光体に印加される各電圧を信号情報として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。
【０１４８】
たとえば、図１に示す信号制御装置１５１が、歩行者用信号灯器１６１および図示しない車両用交通信号灯器の現在の灯色が他の灯色に切替わるまでの時間を示す信号時間情報を無線送信装置１５２へ送信し、無線送信装置１５２が信号制御装置１５１から受信した信号時間情報を電波に含めてアンテナ１５３経由で送信する場合がある。このような場合、取得処理部１１は、たとえば当該電波を受信し、受信した電波に含まれる信号時間情報を信号情報として取得してもよい。
【０１４９】
また、取得処理部１１は、信号制御装置１５１が歩行者用信号灯器１６１および図示しない車両用交通信号灯器の灯色を制御するためのデジタル値である制御情報を、信号情報として当該信号制御装置１５１から中継装置１４１経由で取得してもよいし、当該信号制御装置１５１から直接取得してもよい。
【０１５０】
また、信号制御装置１５１が、図示しない中央装置から受信する指示情報に従って、歩行者用信号灯器１６１および図示しない車両用交通信号灯器の灯色を制御する場合がある。このような場合、取得処理部１１は、たとえば当該指示情報を信号情報として取得してもよい。
【０１５１】
判定部８は、電波センサ１０１の異常に関する判定を行い、判定結果を報知部９へ出力する。
【０１５２】
報知部９は、判定部８から判定結果を受けると、受けた判定結果が電波センサ１０１の異常を示す場合、判定結果を電波センサ１０１の管理者等に報知する。
【０１５３】
判定部８は、ＦＭＣＷ処理部４３によって測定された測定距離ＤＭと所定の参照距離ＤＲとの比較、およびＦＭＣＷ処理部４３によって測定された測定方向を示す方位角φＭと所定の参照方向を示す方位角φＲとの比較を行い、各比較結果に基づいて、電波センサ１０１の異常に関する判定を行う。
【０１５４】
ここで、参照距離ＤＲおよび方位角φＲは、それぞれ、たとえば電波センサ１０１の設置時または調整時等においてＦＭＣＷ処理部４３により測定された、電波センサ１０１と参照物体との間の距離、および参照物体の方位角である。
【０１５５】
具体的には、判定部８は、ＦＭＣＷ処理部４３から測定結果情報を受けると、受けた測定結果情報の示す測定結果表４００を参照し、距離および方位角を認識する。
【０１５６】
［見通しのよいケース］
たとえば、参照物体が、支柱ＰＶ（図２参照）等のように全高の高い構造物である場合、電波センサ１０１と参照物体との間を物体が通過する可能性はほとんどない。したがって、参照物体は、電波センサ１０１からほぼ見通し可能となる。
【０１５７】
このような状況では、判定部８は、たとえば、測定距離ＤＭと参照距離ＤＲとの差が所定範囲Ｒｇ１、具体的には−ｋ１〜＋ｋ２の範囲に含まれない場合、電波センサ１０１が異常であると判定する。ここで、ｋ１，ｋ２は、正の実数であり、等しくてもよいし、異なってもよい。
【０１５８】
具体的には、判定部８は、所定条件Ｃ１が満たされない場合、電波センサ１０１の取り付けが異常であると判定する。
【０１５９】
より詳細には、判定部８は、当該差が所定範囲Ｒｇ１に含まれないという比較結果が所定時間または所定回数継続して得られた場合、電波センサ１０１が異常であると判定する。
【０１６０】
具体的には、判定部８は、所定条件Ｃ１が満たされないことが所定時間または所定回数継続した場合、電波センサ１０１の取り付けが異常であると判定する。
【０１６１】
ここで、所定条件Ｃ１は、図８に示すパワースペクトルにおいて、所定の上限しきい値ＵＤ以下かつ所定の下限しきい値ＬＤ以上の範囲においてピークが観測されることである。上限しきい値ＵＤは、参照距離ＤＲにｋ２を加えた値である。また、下限しきい値ＬＤは、参照距離ＤＲからｋ１を減じた値である。
【０１６２】
この例では、ピーク番号Ｐｎ１を有する参照物体のピークが当該範囲において観測されたので、所定条件Ｃ１が満たされる。
【０１６３】
また、判定部８は、たとえば、測定距離ＤＭと参照距離ＤＲとの差が所定範囲Ｒｇ１に含まれ、かつ方位角φＭおよび方位角φＲとのずれが所定範囲Ｒｇ２、具体的には−ｋ３〜＋ｋ４の範囲に含まれない場合、電波センサ１０１が異常であると判定する。ここで、ｋ３，ｋ４は、正の実数であり、等しくてもよいし、異なってもよい。
【０１６４】
より詳細には、判定部８は、たとえば、測定距離ＤＭと参照距離ＤＲとの差が所定範囲Ｒｇ１に含まれるという比較結果、および方位角φＭおよび方位角φＲとのずれが所定範囲Ｒｇ２に含まれないという比較結果が所定時間ＴＡ継続して得られた場合、電波センサ１０１が異常であると判定する。
【０１６５】
また、判定部８は、たとえば、取得処理部１１によって取得された信号情報に基づいて、所定時間ＴＡを信号周期以上の時間に設定する。具体的には、判定部８は、取得処理部１１から受ける周期情報から信号周期を認識し、所定時間ＴＡを、信号周期以上の時間に設定する。この例では、判定部８は、所定時間ＴＡを２４時間に設定する。また、判定部８は、カウンタ１２からカウント値を取得し、取得したカウント値に基づいて所定時間の経過を認識する。
【０１６６】
具体的には、判定部８は、所定条件Ｃ１が満たされかつ所定条件Ｃ２が満たされないという比較結果が２４時間継続して得られた場合、電波センサ１０１の取り付けが異常であると判定する。一方、判定部８は、所定条件Ｃ１，Ｃ２が満たされる場合、電波センサ１０１の取り付けが正常であると判定する。
【０１６７】
ここで、所定条件Ｃ２は、図９に示す方位角スペクトルＭｓ３において、所定の上限しきい値ＵＬ３以下かつ所定の下限しきい値ＬＬ３以上の範囲においてピークが観測されることである。上限しきい値ＵＬ３は、方位角φＲにｋ４を加えた値である。また、下限しきい値ＬＬ３は、方位角φＲからｋ３を減じた値である。
【０１６８】
この例では、参照物体のピークＰ３が当該範囲において観測されたので、所定条件Ｃ２が満たされ、判定部８は、電波センサ１０１の取り付けが正常であると判定する。
【０１６９】
なお、所定条件Ｃ２は、図１１に示す方位角スペクトルＣｐ３において、上限しきい値ＵＬ３以下かつ所定の下限しきい値ＬＬ３以上の範囲においてピークＰ４が観測されることであってもよい。
【０１７０】
［見通しのよくないタイミングがあるケース］
たとえば、参照物体が、ガードレール等のように全高の低い構造物である場合、電波センサ１０１と参照物体との間を自動車Ｔｇｔ１等が通過するタイミングがある。したがって、参照物体が、電波センサ１０１から見通し可能とならないタイミングがある。
【０１７１】
このような状況では、自動車Ｔｇｔ１等により、測定距離ＤＭと参照距離ＤＲとの差が所定範囲Ｒｇ１に含まれない状況が生じても、直ちに電波センサ１０１が異常であると判定することは好ましくない。そこで、判定部８は、たとえば、測定距離ＤＭと参照距離ＤＲとの差が所定範囲Ｒｇ１に含まれないという比較結果が所定時間ＴＤ継続して得られた場合、電波センサ１０１が異常であると判定する。
【０１７２】
また、判定部８は、たとえば、信号情報に基づいて、所定時間ＴＤを信号周期以上の時間に設定する。この例では、判定部８は、所定時間ＴＤを３０分に設定する。
【０１７３】
具体的には、判定部８は、所定条件Ｃ１が満たされないという比較結果が３０分間継続して得られた場合、電波センサ１０１の取り付けが異常であると判定する。
【０１７４】
また、判定部８は、所定条件Ｃ１が満たされかつ所定条件Ｃ２が満たされないという比較結果が２４時間継続して得られた場合、電波センサ１０１の取り付けが異常であると判定する。一方、判定部８は、所定条件Ｃ１，Ｃ２が満たされる場合、電波センサ１０１の取り付けが正常であると判定する。
【０１７５】
［動作］
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、以下に示す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。
【０１７６】
図１３は、本発明の実施の形態に係る電波センサが自己の異常を判定する際の動作手順を定めたフローチャートである。図１３には、参照物体が、電波センサ１０１からほぼ見通し可能な位置に存在する場合に用いられるフローチャートが示される。
【０１７７】
図１３を参照して、まず、電波センサ１０１は、変数Ｎをゼロに設定する（ステップＳ１０２）。
【０１７８】
次に、電波センサ１０１は、パワースペクトルＦＳ１１〜ＦＳ１４，ＦＳ２１〜ＦＳ２４および位相スペクトルＰＳ１１〜ＰＳ１４，ＰＳ２１〜ＰＳ２４が生成される確認タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ１０４でＮＯ）。
【０１７９】
電波センサ１０１は、確認タイミングが到来すると（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、パワースペクトルにおけるピークを検出するピーク検出処理を行う（ステップＳ１０６）。
【０１８０】
次に、電波センサ１０１は、検出したピークごとに、距離および方位角を算出する（ステップＳ１０８）。
【０１８１】
次に、電波センサ１０１は、上述の所定条件Ｃ１，Ｃ２が満たされる場合（ステップＳ１１０でＹＥＳおよびステップＳ１１２でＹＥＳ）、電波センサ１０１の取り付けが正常であると判断する（ステップＳ１１４）。
【０１８２】
次に、電波センサ１０１は、正常と判断した時刻を示す正常判断時刻をカウンタ１２のカウント値に更新する（ステップＳ１１６）。
【０１８３】
一方、電波センサ１０１は、所定条件Ｃ１が満たされ、かつ所定条件Ｃ２が満たされない場合（ステップＳ１１０でＹＥＳおよびステップＳ１１２でＮＯ）、正常判断時刻から２４時間経過したか否かを判断する（ステップＳ１１８）。
【０１８４】
電波センサ１０１は、正常判断時刻から２４時間経過したと判断すると（ステップＳ１１８でＹＥＳ）、電波センサ１０１の取り付けがずれていると判断し、判断結果を報知する（ステップＳ１２０）。
【０１８５】
また、電波センサ１０１は、所定条件Ｃ１が満たされない場合（ステップＳ１１０でＮＯ）、変数Ｎをインクリメントする（ステップＳ１２２）。
【０１８６】
次に、電波センサ１０１は、変数Ｎが１０と等しい場合（ステップＳ１２４でＹＥＳ）、電波センサ１０１の取り付けがずれていると判断し、判断結果を報知する（ステップＳ１２０）。
【０１８７】
一方、電波センサ１０１は、変数Ｎが１０と異なるか（ステップＳ１２４でＮＯ）、正常判断時刻を更新するか（ステップＳ１１６）、または正常判断時刻から２４時間経過していないと判断すると（ステップＳ１１８でＮＯ）、新たな確認タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ１０４でＮＯ）。
【０１８８】
なお、電波センサ１０１は、上記ステップＳ１０８において、検出したピークごとに、距離および方位角の両方を算出する構成であるとしたが、距離を算出する構成であってもよい。そして、電波センサ１０１は、所定条件Ｃ１が満たされた場合（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、上限しきい値ＵＤ以下かつ下限しきい値ＬＤ以上の範囲において観測されたピークについて方位角を算出する構成であってもよい。
【０１８９】
また、電波センサ１０１は、上記ステップＳ１２４において、変数Ｎが１０と等しいか否かを判断する構成であるとしたが、これに限定するものではなく、変数Ｎが９以下または１１以上の正の整数と等しいか否かを判断する構成であってもよい。
【０１９０】
また、電波センサ１０１は、上記ステップＳ１１８において、正常判断時刻から２４時間経過したか否かを判断する構成であるとしたが、これに限定するものではなく、正常判断時刻から２４時間以外の任意の所定時間経過したか否かを判断する構成であってもよい。また、電波センサ１０１は、所定条件Ｃ２が満たされることが所定回数継続して得られるか否かを判断する構成であってもよい。
【０１９１】
また、上記ステップＳ１１４，Ｓ１１６の順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。
【０１９２】
図１４は、本発明の実施の形態に係る電波センサが自己の異常を判定する際の動作手順を定めたフローチャートである。図１４には、参照物体が電波センサ１０１から見通しのよくない位置に存在するタイミングがある場合に用いられるフローチャートが示される。
【０１９３】
図１４を参照して、ステップＳ２０２〜Ｓ２１８の動作は、図１３に示すステップＳ１０４〜Ｓ１２０の動作と同様である。
【０１９４】
また、電波センサ１０１は、所定条件Ｃ１が満たされない場合（ステップＳ２０８でＮＯ）、正常判断時刻から３０分経過したか否かを判断する（ステップＳ２２０）。
【０１９５】
電波センサ１０１は、正常判断時刻から３０分経過したと判断すると（ステップＳ２２０でＹＥＳ）、電波センサ１０１の取り付けがずれていると判断し、判断結果を報知する（ステップＳ２１８）。
【０１９６】
一方、電波センサ１０１は、正常判断時刻から３０分経過していないと判断するか（ステップＳ２２０でＮＯ）、正常判断時刻を更新するか（ステップＳ２１４）、または正常判断時刻から２４時間経過していないと判断すると（ステップＳ２１６でＮＯ）、新たな確認タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ２０２でＮＯ）。
【０１９７】
なお、電波センサ１０１は、上記ステップＳ２２０において、正常判断時刻から３０分経過したか否かを判断する構成であるとしたが、これに限定するものではなく、正常判断時刻から３０分間以外の任意の所定時間経過したか否かを判断する構成であってもよい。
【０１９８】
また、上記ステップＳ２１２，Ｓ２１４の順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。
【０１９９】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、ＦＭＣＷ処理部４３は、受信部２によって受信された電波に基づいて、測定距離ＤＭおよび測定方向を示す方位角φＭを測定可能な構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＦＭＣＷ処理部４３は、受信部２によって受信された電波に基づいて、測定距離ＤＭを測定可能な構成であってもよい。このような構成は、たとえば、図３に示す受信部２と異なり、１つの受信アンテナ３１を有する受信部を備える電波センサにおいて有用である。たとえば、このような電波センサは、測定した測定距離ＤＭと参照距離ＤＲとの差が所定範囲Ｒｇ１に含まれない場合、電波センサが異常であると判定する。
【０２００】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、判定部８は、電波センサ１０１が異常であるか否かを判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。判定部８は、電波センサ１０１が異常である可能性等の電波センサ１０１の異常に関する判定を行う構成であればよい。具体的には、判定部８は、たとえば、所定時間において、電波センサ１０１の取り付けが異常であると判定した回数、および電波センサ１０１の取り付けが正常であると判定した回数に基づいて、電波センサ１０１が異常である可能性を算出してもよい。
【０２０１】
また、本発明に実施の形態に係る電波センサでは、判定部８は、ＦＭＣＷ処理部４３による方位角φＭおよび測定距離ＤＭの複数回の測定結果に基づいて、電波センサ１０１の異常に関する判定を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。判定部８は、ＦＭＣＷ処理部４３にる方位角φＭおよび測定距離ＤＭの１回の測定結果に基づいて、電波センサ１０１の異常に関する判定を行う構成であってもよい。
【０２０２】
また、本発明に実施の形態に係る電波センサでは、ＦＭＣＷ処理部４３は、方位角φＭおよび測定距離ＤＭを定期的に測定可能な構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＦＭＣＷ処理部４３は、方位角φＭおよび測定距離ＤＭを不定期に測定可能な構成であってもよい。
【０２０３】
また、本発明に実施の形態に係る電波センサでは、判定部８は、所定条件Ｃ１が満たされかつ所定条件Ｃ２が満たされないという比較結果が２４時間継続して得られた場合、電波センサ１０１が異常であると判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。判定部８は、所定条件Ｃ１が満たされかつ所定条件Ｃ２が満たされないことが１回でも生じると、電波センサ１０１が異常であると判定する構成であってもよい。
【０２０４】
また、本発明に実施の形態に係る電波センサでは、判定部８は、ＦＭＣＷ処理部４３から測定距離ＤＭおよび方位角φＭを受けると、測定距離ＤＭと所定の参照距離ＤＲとの比較、および測定方向を示す方位角φＭと所定の参照方向を示す方位角φＲとの比較をすぐに行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。判定部８は、ＦＭＣＷ処理部４３から測定距離ＤＭおよび方位角φＭを受けると、受けた測定距離ＤＭおよび方位角φＭを蓄積し、ある程度の時間が経過した後、上記各比較を行う構成であってもよい。具体的には、判定部８は、たとえば、夜間において測定された測定距離ＤＭおよび方位角φＭを蓄積し、昼間において上記各比較を行う構成であってもよい。
【０２０５】
また、本発明に実施の形態に係る電波センサでは、判定部８は、参照物体の位置に応じた２つの動作モードを有していてもよい。より詳細には、判定部８は、参照物体の位置が高い場合に適した、測定距離ＤＭと参照距離ＤＲとの差が所定範囲Ｒｇ１に含まれないという比較結果が得られたとき、電波センサ１０１が異常であると判定する動作モードと、参照物体の位置が低い場合に適した、当該比較結果が所定時間ＴＤ継続して得られたとき、電波センサ１０１が異常であると判定する動作モードとを有していてもよい。判定部８は、各動作モードを設定変更可能である。
【０２０６】
ところで、たとえば、ドライバーの安全運転を支援するための安全運転支援システムの一例である右折時歩行者衝突防止支援システムに特許文献１に記載の車載用の電波センサを用いる場合、電波センサは、自己が取り付けられている位置および向きを基準とした相対的な距離および角度に基づいて、歩行者等の対象物の検知対象エリア、たとえば横断歩道を認識可能である。
【０２０７】
しかしながら、電波センサが取り付けられている位置および向きの少なくともいずれか一方がずれてしまうことがる。具体的には、電波センサ１０１が強風を受け、電波センサ１０１が支持棒Ａｒｍ１とともに回転してしまうことがある（図２参照）。このような場合、当該基準がずれてしまい、電波センサは、横断歩道の位置を正しく認識できなくなる。このため、横断歩道における歩行者を精度よく検知することが困難になってしまうので、好ましくない。このような、電波センサの設置状態の異常を正しく検出する技術が求められる。
【０２０８】
これに対して、本発明の実施の形態に係る電波センサは、対象エリアＡ１における物体を検知可能である。送信部１は、対象エリアＡ１へ電波を送信する。受信部２は、電波を受信する。ＦＭＣＷ処理部４３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と対象エリアＡ１における参照物体との間の距離である測定距離ＤＭを測定可能である。そして、判定部８は、ＦＭＣＷ処理部４３によって測定された測定距離ＤＭと所定の参照距離ＤＲとの比較を行い、比較結果に基づいて、電波センサ１０１の異常に関する判定を行う。
【０２０９】
このような構成により、参照物体までの測定距離ＤＭと参照距離ＤＲとのずれ具合を認識することができるので、電波センサ１０１が取り付けられている位置のずれを認識することができる。したがって、電波センサの設置状態の異常を正しく検出することができる。
【０２１０】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサは、ＦＭＣＷ処理部４３は、さらに、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から参照物体への方向である測定方向を示す方位角φＭを測定可能である。そして、判定部８は、測定距離ＤＭと参照距離ＤＲとの比較、およびＦＭＣＷ処理部４３によって測定された測定方向を示す方位角φＭと所定の参照方向を示す方位角φＲとの比較を行い、各比較結果に基づいて、電波センサ１０１の異常に関する判定を行う。
【０２１１】
このような構成により、方位角φＭおよび測定距離ＤＭに基づく参照物体の位置と、参照距離ＤＲおよび方位角φＲに基づく基準の位置とのずれ具合を認識することができるので、電波センサ１０１が取り付けられている位置および向きのずれをより正しく認識することができる。
【０２１２】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、判定部８は、測定距離ＤＭと参照距離ＤＲとの差が所定範囲Ｒｇ１に含まれない場合、電波センサ１０１が異常であると判定する。
【０２１３】
このように、物体の個数に関わらず安定かつ精度よく測定可能な測定距離ＤＭと参照距離ＤＲとの差に基づいて判定を行う構成により、たとえば、参照物体が、電波センサ１０１からほぼ見通し可能な位置に存在する場合において、電波センサ１０１の設置状態の異常を迅速かつ正しく検出することができる。
【０２１４】
ここで、風または振動等により電波センサが取り付けられている位置および向きの少なくともいずれか一方が揺らぐことがある。このような揺らぎにより、電波センサの位置および向きの少なくともいずれか一方が、許容範囲を逸脱するタイミングが発生することがある。
【０２１５】
これに対して、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、ＦＭＣＷ処理部４３は、受信部２によって受信された電波に基づいて、測定距離ＤＭを定期的または不定期に測定可能である。そして、判定部８は、上記差が所定範囲Ｒｇ１に含まれないという比較結果が所定時間ＴＤまたは所定回数継続して得られた場合、電波センサ１０１が異常であると判定する。
【０２１６】
このような構成により、たとえば、参照物体が電波センサ１０１から見通しのよくない位置に存在するタイミングがある場合、または電波センサ１０１が取り付けられている位置が揺らぐ場合においても、電波センサ１０１の取り付けが異常であるとすぐに判定せずに、所定時間ＴＤまたは所定回数かけて判定するので、電波センサ１０１の設置状態の異常をより正しく検出することができる。
【０２１７】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、判定部８は、測定距離ＤＭと参照距離ＤＲとの差が所定範囲Ｒｇ１に含まれ、かつ測定方向を示す方位角φＭおよび参照方向を示す方位角φＲとのずれが所定範囲Ｒｇ２に含まれない場合、電波センサ１０１が異常であると判定する。
【０２１８】
このような構成により、電波センサ１０１が取り付けられている位置は正常であるが、向きが異常である場合においても、電波センサ１０１の設置状態の異常を正しく検出することができる。また、たとえば、参照物体が、電波センサ１０１からほぼ見通し可能な位置に存在する場合において、電波センサ１０１の設置状態の異常を迅速に検出することができる。
【０２１９】
図１５は、本発明の実施の形態に係る安全運転支援システムにおける電波センサと各物体との位置関係の一例を示す図である。図１５では、物体Ａ、物体Ｂ、参照物体および物体Ｃが、電波センサ１０１からの距離が略ＤＭの位置に存在する。
【０２２０】
図１６は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＦＭＣＷ処理部がＭＵＳＩＣ法およびＣａｐｏｎ法に従って生成する方位角スペクトルの一例を示す図である。なお、図１６において、縦軸は強度を示し、横軸は方位角を示す。
【０２２１】
図１５および図１６を参照して、方位角スペクトルＭｓ４およびＣｐ４は、距離ＤＭに位置する物体Ａ、物体Ｂ、物体Ｃおよび参照物体からの反射波に基づく結果である。より詳細には、図１６では、図１５に示すように物体Ａ、物体Ｂ、参照物体および物体Ｃが距離ＤＭに位置する場合において、ＦＭＣＷ処理部４３が、距離ＤＭに対応する周波数および位相スペクトルＰＳ３１〜ＰＳ３４に基づいて、ＭＵＳＩＣ法およびＣａｐｏｎ法にそれぞれ従って生成する方位角スペクトルＭｓ４およびＣｐ４が示される。
【０２２２】
図３に示すように、受信部２において受信アンテナ３１が４つ設けられている場合、電波センサ１０１は、一般に、同一距離帯に位置する４つ以上の物体の方位をそれぞれ算出することが困難となる。この例では、電波センサ１０１は、物体Ａ、物体Ｂ、参照物体および物体Ｃの方位をそれぞれ算出することが困難である。
【０２２３】
図１６は、物体Ａ，Ｂ，Ｃに対応するピークは存在するが、参照物体に対応するピークが存在していないケースを示している。すなわち、電波センサ１０１と参照物体との相対関係は、正常であるが、電波センサ１０１は、参照物体の方位角φＭを算出できないケースである。一方、物体Ａ，Ｂ，Ｃのうちの少なくともいずれか１つが、参照物体の位置する距離帯と異なる距離帯へ移動すると、参照物体の方位角φＭを測定することが可能となる。
【０２２４】
そこで、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、ＦＭＣＷ処理部４３は、受信部２によって受信された電波に基づいて、測定方向を示す方位角φＭおよび測定距離ＤＭを定期的または不定期に測定可能である。そして、判定部８は、上記差が所定範囲Ｒｇ１に含まれるという比較結果、および上記ずれが所定範囲Ｒｇ２に含まれないという比較結果が所定時間ＴＡまたは所定回数継続して得られた場合、電波センサ１０１が異常であると判定する。
【０２２５】
このような構成により、たとえば、参照物体と同じ距離帯に受信アンテナ３１の個数以上の物体が存在するタイミングがあるため、方位角φＭを測定することが困難な場合、参照物体が電波センサ１０１から見通しのよくない位置に存在するタイミングがある場合、または電波センサ１０１が取り付けられている位置および向きの少なくともいずれか一方が揺らぐ場合においても、電波センサ１０１の取り付けが異常であるとすぐに判定せずに、所定時間ＴＡまたは所定回数かけて判定するので、電波センサ１０１の設置状態の異常をより正しく検出することができる。
【０２２６】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、ＦＭＣＷ処理部４３は、測定距離ＤＭを少なくとも夜間に測定する。
【０２２７】
このような構成により、たとえば、参照物体が電波センサ１０１から見通しのよくない位置に存在するタイミングの発生頻度が、少ない交通量のために低下する夜間において、測定距離ＤＭを良好に測定することができる。
【０２２８】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、取得処理部１１は、歩行者用信号灯器１６１における灯色を示す信号情報を取得する。そして、判定部８は、取得処理部１１によって取得された信号情報に基づいて、所定時間ＴＤおよびＴＡの少なくともいずれか一方を、歩行者用信号灯器１６１が同じ灯色を表示する信号周期以上の時間に設定する。
【０２２９】
このような構成により、信号周期には、交差点ＣＳ１における全信号灯器が赤色の灯色を示すために交通量の低下する期間が含まれるので、参照物体以外の物体の影響を受けていない比較結果を得る可能性を高めることができる。これにより、電波センサの異常の判定精度を高めることができる。
【０２３０】
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。
【０２３１】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０２３２】
［付記１］
対象エリアにおける物体を検知可能な電波センサであって、
前記対象エリアへ電波を送信する送信部と、
電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された電波に基づいて、前記電波センサと前記対象エリアにおける参照物体との間の距離である測定距離を測定可能な測定部と、
前記測定部によって測定された前記測定距離と所定の参照距離との比較を行い、比較結果に基づいて、前記電波センサの異常に関する判定を行う判定部とを備え、
前記対象エリアは、横断歩道を含み、
前記横断歩道は、交差点付近に設けられ、
前記参照物体は、前記対象エリアに設けられた、固定された構造物であり、
前記構造物は、支柱またはガードレールであり、
前記測定部は、前記測定距離を定期的に測定可能であり、
前記判定部は、前記各比較結果に基づいて、前記電波センサの設置状態が異常であるか否かを判定する、電波センサ。
【符号の説明】
【０２３３】
１  送信部
２  受信部
３  差分信号生成部
４  制御部
５  信号処理部
６  判定処理部
７  検知部
８  判定部
９  報知部
１１  取得処理部
１２  カウンタ
２１  送信アンテナ
２２  パワーアンプ
２３  方向性結合器
２４  ＶＣＯ
２５  電圧発生部
２６  スイッチ
３１  受信アンテナ
３２  ローノイズアンプ
３３  ミキサ
３４  ＩＦアンプ
３５  ローパスフィルタ
３６  Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）
４１  メモリ
４２  ＦＦＴ処理部
４３  ＦＭＣＷ処理部（測定部）
４４  ２ＦＣＷ処理部
１０１  電波センサ
１４１  中継装置
１５１  信号制御装置
１５２  無線送信装置
１５３  アンテナ
１６１  歩行者用信号灯器
３０１  安全運転支援システム
【図１】
0006772524.tif 000002
【図２】
0006772524.tif 000003
【図３】
0006772524.tif 000004
【図４】
0006772524.tif 000005
【図５】
0006772524.tif 000006
【図６】
0006772524.tif 000007
【図７】
0006772524.tif 000008
【図８】
0006772524.tif 000009
【図９】
0006772524.tif 000010
【図１０】
0006772524.tif 000011
【図１１】
0006772524.tif 000012
【図１２】
0006772524.tif 000013
【図１３】
0006772524.tif 000014
【図１４】
0006772524.tif 000015
【図１５】
0006772524.tif 000016
【図１６】
0006772524.tif 000017