(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断歩道を含む対象エリアの状況の測定結果を示す状況情報を取得する状況情報取得部と、
前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検知するための基準となる背景情報を作成する作成処理を行う背景処理部と、
前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報、および前記背景処理部によって作成された前記背景情報に基づいて、前記対象物を検知する検知部と、
前記対象エリアにおいて前記対象物が存在しないと推定される時間帯である対象時間帯を推定する推定部とを備え、
前記背景処理部は、前記推定部によって推定された前記対象時間帯であるか否かに応じて、前記作成処理の内容を変更し、
前記背景処理部は、前記対象時間帯における前記状況情報、および前記対象時間帯と一部または全部の時間が異なる時間帯における前記状況情報に基づいて、前記背景情報を作成する、センサ。
【請求項２】
前記横断歩道が設けられた交差点には信号灯器が設けられており、
前記センサは、さらに、
前記信号灯器における灯色を示す信号情報を取得する信号情報取得部を備え、
前記推定部は、前記信号情報取得部によって取得された前記信号情報に基づいて、前記対象時間帯を推定する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記センサは、さらに、
前記対象エリアにおいて移動する物体の検知結果を示す検知情報を取得する検知情報取得部を備え、
前記推定部は、前記検知情報取得部によって取得された前記検知情報に基づいて、前記対象時間帯を推定する、請求項１または請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記背景処理部は、前記推定部によって推定された前記対象時間帯であるか否かに応じて、前記作成処理を行う頻度を変更する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項５】
前記センサは、さらに、
前記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し、受信した電波に基づいて前記対象エリアの状況を測定する測定部とを備え、
前記状況情報取得部は、前記測定部における測定結果を示す前記状況情報を取得する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項６】
センサにおいて用いられる検知プログラムであって、
コンピュータを、
横断歩道を含む対象エリアの状況の測定結果を示す状況情報を取得する状況情報取得部と、
前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検知するための基準となる背景情報を作成する作成処理を行う背景処理部と、
前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報、および前記背景処理部によって作成された前記背景情報に基づいて、前記対象物を検知する検知部と、
前記対象エリアにおいて前記対象物が存在しないと推定される時間帯である対象時間帯を推定する推定部と、
として機能させるためのプログラムであり、
前記背景処理部は、前記推定部によって推定された前記対象時間帯であるか否かに応じて、前記作成処理の内容を変更し、
前記背景処理部は、前記対象時間帯における前記状況情報、および前記対象時間帯と一部または全部の時間が異なる時間帯における前記状況情報に基づいて、前記背景情報を作成する、検知プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサおよび検知プログラムに関し、特に、背景情報を用いて対象物を検知するセンサおよび検知プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ等のセンサでは、背景データを取得しておき、測定したデータと当該背景データとの差分に基づいて検知を行う方法がある。たとえば、特開２００１−４７４２号公報（特許文献１）には、道路における障害物を検出するための障害物検出装置が開示されている。すなわち、障害物検出装置は、障害物の検出履歴を示す履歴情報から他の物体により一時的に隠された障害物が存在するか否かをチェックする。そして、障害物検出装置は、他の物体により隠された障害物が存在すると推定した場合には、その隠された障害物を含む所定の領域の背景データの更新を行う。これにより、他の物体により一時的に隠された障害物も背景データに保存されるので、その背景データを用いて障害物をより正確に検出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−４７４２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２７年９月２０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】
【０００５】
しかしながら、たとえば、特許文献１に記載の障害物検出装置を車両および歩行者が存在する横断歩道に適用する場合、障害物検出装置は、横断歩道における交通量が多くなると適切な背景データを取得できなくなり、対象物を正しく検知することが困難になることがある。
【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、対象物を検知するための基準として適切な背景情報を取得することが可能なセンサおよび検知プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【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センサは、横断歩道を含む対象エリアの状況の測定結果を示す状況情報を取得する状況情報取得部と、前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検知するための基準となる背景情報を作成する作成処理を行う背景処理部と、前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報、および前記背景処理部によって作成された前記背景情報に基づいて、前記対象物を検知する検知部と、前記対象エリアにおいて前記対象物が存在しないと推定される時間帯である対象時間帯を推定する推定部とを備え、前記背景処理部は、前記推定部によって推定された前記対象時間帯であるか否かに応じて、前記作成処理の内容を変更する。
【０００８】
（６）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる検知プログラムは、センサにおいて用いられる検知プログラムであって、コンピュータを、横断歩道を含む対象エリアの状況の測定結果を示す状況情報を取得する状況情報取得部と、前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検知するための基準となる背景情報を作成する作成処理を行う背景処理部と、前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報、および前記背景処理部によって作成された前記背景情報に基づいて、前記対象物を検知する検知部と、前記対象エリアにおいて前記対象物が存在しないと推定される時間帯である対象時間帯を推定する推定部と、として機能させるためのプログラムであり、前記背景処理部は、前記推定部によって推定された前記対象時間帯であるか否かに応じて、前記作成処理の内容を変更する。
【０００９】
本発明は、このような特徴的な処理部を備える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をステップとする方法として実現したり、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、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】
【００１０】
本発明によれば、対象物を検知するための基準として適切な背景情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１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、本発明の第１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、本発明の第１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、本発明の第１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、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサにおける送信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測定部の構成を示す図である。
【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信号処理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対象時間信号および青点灯信号のレベルの時間変化の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサが背景情報の作成および対象物の検知を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の第２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１２】図１２は、本発明の第２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１３】図１３は、本発明の第２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１４】図１４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対象時間信号および青点灯信号のレベルの時間変化の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の第２の実施の形態に係る電波センサが背景情報の作成および対象物の検知を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１３】
（１）本発明の実施の形態に係るセンサは、横断歩道を含む対象エリアの状況の測定結果を示す状況情報を取得する状況情報取得部と、前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検知するための基準となる背景情報を作成する作成処理を行う背景処理部と、前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報、および前記背景処理部によって作成された前記背景情報に基づいて、前記対象物を検知する検知部と、前記対象エリアにおいて前記対象物が存在しないと推定される時間帯である対象時間帯を推定する推定部とを備え、前記背景処理部は、前記推定部によって推定された前記対象時間帯であるか否かに応じて、前記作成処理の内容を変更する。
【００１４】
このように、対象エリアにおいて対象物が存在しないと推定される時間帯であるか否かに応じて作成処理の内容を変更する構成により、適切な背景情報を取得することができる。したがって、対象物を検知するための基準として適切な背景情報を取得することができる。これにより、対象物を正しく検知することができる。
【００１５】
（２）好ましくは、前記横断歩道が設けられた交差点には信号灯器が設けられており、前記センサは、さらに、前記信号灯器における灯色を示す信号情報を取得する信号情報取得部を備え、前記推定部は、前記信号情報取得部によって取得された前記信号情報に基づいて、前記対象時間帯を推定する。
【００１６】
このような構成により、信号情報に基づいて、対象エリアにおいて対象物が存在する可能性が低い時間帯、たとえば複数の信号灯器のすべての灯色が赤色である時間帯を対象時間帯として取得することができるので、対象物の測定結果が背景情報に含まれてしまうことをより確実に抑制することができる。これにより、より適切な背景情報を取得することができる。
【００１７】
（３）好ましくは、前記センサは、さらに、前記対象エリアにおいて移動する物体の検知結果を示す検知情報を取得する検知情報取得部を備え、前記推定部は、前記検知情報取得部によって取得された前記検知情報に基づいて、前記対象時間帯を推定する。
【００１８】
このような構成により、検知情報に基づいて、対象エリアにおいて対象物が存在するか否かを認識することができるので、対象エリアにおいて対象物が存在する可能性が低い時間帯を対象時間帯として取得することができる。これにより、対象物の測定結果が背景情報に含まれてしまうことをより確実に抑制することができるので、より適切な背景情報を取得することができる。
【００１９】
（４）好ましくは、前記背景処理部は、前記推定部によって推定された前記対象時間帯であるか否かに応じて、前記作成処理を行う頻度を変更する。
【００２０】
このように、対象エリアにおいて対象物が存在する可能性が高いか低いかに応じて作成処理の頻度を変更する構成により、対象時間帯における状況情報、および対象時間帯以外における状況情報の背景情報への反映度合いを異ならせることができるので、より適切な背景情報を作成することができる。
【００２１】
（５）好ましくは、前記センサは、さらに、前記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し、受信した電波に基づいて前記対象エリアの状況を測定する測定部とを備え、前記状況情報取得部は、前記測定部における測定結果を示す前記状況情報を取得する。
【００２２】
このような構成により、適切な背景情報を用いて対象物を精度よく検知することが可能な電波センサを提供することができる。
【００２３】
（６）本発明の実施の形態に係る検知プログラムは、センサにおいて用いられる検知プログラムであって、コンピュータを、横断歩道を含む対象エリアの状況の測定結果を示す状況情報を取得する状況情報取得部と、前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検知するための基準となる背景情報を作成する作成処理を行う背景処理部と、前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報、および前記背景処理部によって作成された前記背景情報に基づいて、前記対象物を検知する検知部と、前記対象エリアにおいて前記対象物が存在しないと推定される時間帯である対象時間帯を推定する推定部と、として機能させるためのプログラムであり、前記背景処理部は、前記推定部によって推定された前記対象時間帯であるか否かに応じて、前記作成処理の内容を変更する。
【００２４】
このように、対象エリアにおいて対象物が存在しないと推定される時間帯であるか否かに応じて作成処理の内容を変更する構成により、適切な背景情報を取得することができる。したがって、対象物を検知するための基準として適切な背景情報を取得することができる。これにより、対象物を正しく検知することができる。
【００２５】
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。
【００２６】
＜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、本発明の第１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。
【００２７】
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、複数の歩行者用信号灯器１６１と、複数の車両用交通信号灯器１６２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、歩行者用信号灯器１６１および車両用交通信号灯器１６２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。
【００２８】
［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，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４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。
【００２９】
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。
【００３０】
横断歩道ＰＣ３は、たとえば、対象道路Ｒｄ１において、交差点ＣＳ１に対して横断歩道ＰＣ１の反対側に設けられている。横断歩道ＰＣ２，ＰＣ４は、たとえば交差道路Ｒｄ２において交差点ＣＳ１を挟むようにそれぞれ設けられている。対象道路Ｒｄ１および交差道路Ｒｄ２には、たとえば車線ＴＬが設けられている。
【００３１】
たとえば、横断歩道ＰＣ１が設けられた交差点ＣＳ１には複数の信号灯器が設けられている。この例では、交差点ＣＳ１において、８つの歩行者用信号灯器１６１、および４つの車両用交通信号灯器１６２が設けられている。より詳細には、横断歩道ＰＣ１〜ＰＣ４のそれぞれに対応して、歩行者用信号灯器１６１が２つずつ設けられている。また、対象道路Ｒｄ１および交差道路Ｒｄ２に対応して、車両用交通信号灯器１６２が２つずつ設けられている。
【００３２】
歩行者用信号灯器１６１および車両用交通信号灯器１６２は、たとえば信号制御装置１５１の制御に従って動作する。
【００３３】
なお、図２では、８つの歩行者用信号灯器１６１を代表的に示しているが、さらに多数または少数の歩行者用信号灯器１６１が設けられてもよい。また、４つの車両用交通信号灯器１６２を代表的に示しているが、さらに多数または少数の車両用交通信号灯器１６２が設けられてもよい。
【００３４】
電波センサ１０１は、横断歩道ＰＣ１を含む対象エリアＡ１における対象物Ｔｇｔを検知することが可能である。ここで、対象物Ｔｇｔには、横断歩道ＰＣ１を通って道路を横断する横断対象物、および対象道路Ｒｄ１に沿って走行して横断歩道ＰＣ１を通過する自動車Ｔｇｔ１が含まれる。横断対象物は、たとえば歩行者Ｔｇｔ２である。なお、歩行者Ｔｇｔ２は、歩行者に限定されず、自転車等を含む。
【００３５】
なお、図２では、横断歩道ＰＣ１に対応する電波センサ１０１を代表的に示しているが、横断歩道ＰＣ２〜ＰＣ４にそれぞれ対応する電波センサ１０１が設けられてもよい。
【００３６】
［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、たとえば交差点ＣＳ１から流出する自動車Ｔｇｔ１が走行する側への横断歩道ＰＣ１の延長線上に設けられている。
【００３７】
中継装置１４１は、たとえば電波センサ１０１が固定されている支柱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、たとえば、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。
【００３８】
信号制御装置１５１および無線送信装置１５２は、たとえば対象道路Ｒｄ１に対して支柱ＰＷの反対側に設置された支柱ＰＶに固定されている。また、アンテナ１５３は、たとえば支柱ＰＶの頂部に固定されている。
【００３９】
８つの歩行者用信号灯器１６１のうち、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、８つの歩行者用信号灯器１６１および４つの車両用交通信号灯器１６２とは、図２では図示していないがたとえば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たとえば信号線で接続されている。
【００４０】
たとえば、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内に位置する対象物Ｔｇｔは、たとえば電波センサ１０１から送信される電波を反射する。電波センサ１０１は、対象物Ｔｇｔにより反射された電波を受信する。
【００４１】
電波センサ１０１は、受信した電波に基づいて対象物Ｔｇｔを検知し、たとえば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。
【００４２】
横断歩道ＰＣ１を挟んで対向するように設けられた２つの歩行者用信号灯器１６１（以下、対象歩行者用信号灯器１６１とも称する。）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「青」または「赤」を点灯して表示する。
【００４３】
たとえば、信号制御装置１５１は、対象歩行者用信号灯器１６１において「青」を点灯する残り時間が少ない場合において、対象エリアＡ１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、たとえば、「青」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。
【００４４】
また、信号制御装置１５１は、たとえば、対象歩行者用信号灯器１６１において「赤」を点灯している場合において、対象エリアＡ１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。
【００４５】
また、信号制御装置１５１は、電波センサ１０１から受信する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。
【００４６】
具体的には、信号制御装置１５１は、たとえば、対象エリアＡ１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、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。
【００４７】
無線送信装置１５２は、たとえば、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。
【００４８】
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。
【００４９】
［電波センサの構成］
図３は、本発明の第１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。
【００５０】
図３を参照して、電波センサ１０１は、送信部１と、制御部４と、信号処理部５と、測定部６と、検知部７と、背景処理部８と、推定部９と、灯色取得部１０とを備える。
【００５１】
電波センサ１０１は、たとえば、非特許文献１（四分一  浩二、外２名、”拡大するミリ波技術の応用”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２７年９月２０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方式を用いて対象物Ｔｇｔを検知するレーダである。
【００５２】
電波センサ１０１における制御部４は、たとえば、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における対象物Ｔｇｔの検知処理を開始させる。
【００５３】
図４は、本発明の第１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。
【００５４】
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。
【００５５】
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電波を送信する送信期間Ｐ１、およびＦＭ−ＣＷ方式を用いて生成された電波を送信する送信期間Ｐ２が交互に繰り返される。ここで、送信期間Ｐ１およびＰ２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では、たとえば、周波数Ｆ１の電波が時間Ｔｔｆの間送信された後、周波数Ｆ１より小さい周波数Ｆ２の電波が時間Ｔｔｆの間送信される。
【００５６】
図３および図４を参照して、制御部４は、たとえば、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Ｐ２の長さである掃引時間Ｔｓを初期設定値として送信部１および検知部７へ出力する。
【００５７】
たとえば、制御部４は、送信期間Ｐ１、ガード期間Ｐｇ、送信期間Ｐ２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、ガード期間Ｐｇ、送信期間Ｐ２およびガード期間Ｐｇを、単位シーケンスＵＳ１と定義する。
【００５８】
より詳細には、制御部４は、たとえば、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。
【００５９】
また、制御部４は、たとえば、送信期間Ｐ１の開始タイミングから時間Ｔｔｆ経過した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。
【００６０】
また、制御部４は、たとえば、制御信号Ｓｔ１を出力してから時間Ｔｔｆ経過したタイミングすなわち送信期間Ｐ１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。
【００６１】
また、制御部４は、たとえば、送信期間Ｐ２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。
【００６２】
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送信部の構成を示す図である。
【００６３】
図５を参照して、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。
【００６４】
たとえば、送信部１は、対象エリアＡ１へ電波を送信する。具体的には、送信部１は、複数種類の変調方式を用いてそれぞれ生成した複数種類の電波を対象エリアＡ１へ送信する。より詳細には、送信部１は、たとえば、当該複数種類の電波を時分割送信する。ここで、複数種類の変調方式は、たとえば２周波ＣＷ方式およびＦＭ−ＣＷ方式である。
【００６５】
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ＲＦｔ１ａおよびＲＦｔ１ｂ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ＲＦｔ２とも称する。また、送信波ＲＦｔ１ａ、ＲＦｔ１ｂおよびＲＦｔ２の各々を、送信波ＲＦｔとも称する。
【００６６】
たとえば、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。
【００６７】
たとえば、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、たとえば、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ＲＦｔ１ａを生成してスイッチ２６へ出力する。
【００６８】
また、たとえば、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、たとえば、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ＲＦｔ１ｂを生成してスイッチ２６へ出力する。
【００６９】
また、たとえば、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。
【００７０】
ＶＣＯ２４は、たとえば、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ＲＦｔ２を生成してスイッチ２６へ出力する。
【００７１】
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、たとえば、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、たとえば、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。
【００７２】
方向性結合器２３は、たとえば、ＶＣＯ２４から受ける送信波ＲＦｔをパワーアンプ２２および測定部６へ分配する。
【００７３】
パワーアンプ２２は、たとえば方向性結合器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。
【００７４】
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測定部の構成を示す図である。
【００７５】
図６を参照して、測定部６は、受信部２と、差分信号生成部３とを含む。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。
【００７６】
ローノイズアンプ３２は、たとえば受信アンテナ３１に対応して設けられている。図６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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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、たとえば受信アンテナ３１に対応して設けられている。図６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。
【００８０】
図７は、本発明の第１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。
【００８１】
図５〜図７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の横断方向Ｄｃに対して直交する方向Ｄｌ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。
【００８２】
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。
【００８３】
ここで、対象物Ｔｇｔからの反射波の受信アンテナ３１への入射角φを、たとえば横断方向Ｄｃが０°になり、かつ受信アンテナ３１の上方から見て時計回りに増加するように定義する。
【００８４】
なお、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。
【００８５】
図６を参照して、測定部６は、たとえば、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エリアＡ１の状況を測定する。
【００８６】
詳細には、測定部６における受信部２は、たとえば対象エリアＡ１からの電波を受信する。より詳細には、受信部２における受信アンテナ３１Ａ〜３１Ｄは、たとえば対象エリアＡ１からの電波をそれぞれ受信する。
【００８７】
ローノイズアンプ３２Ａ〜３２Ｄは、たとえば、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。
【００８８】
差分信号生成部３は、たとえば、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。
【００８９】
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、たとえば、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、たとえば、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。
【００９０】
ＩＦアンプ３４Ａ〜３４Ｄは、たとえば、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。
【００９１】
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。
【００９２】
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、たとえば、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。
【００９３】
同様に、Ａ／Ｄコンバータ３６Ｂ〜３６Ｄは、たとえば、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。
【００９４】
Ａ／Ｄコンバータ３６Ａ〜３６Ｄは、たとえば、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。
【００９５】
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信号処理部の構成を示す図である。
【００９６】
図８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、ＤＢＦ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）処理部４３と、合成部（状況情報取得部および検知情報取得部）４４とを含む。
【００９７】
信号処理部５におけるメモリ４１は、たとえば、測定部６における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。
【００９８】
ＦＦＴ処理部４２は、たとえば、制御部４から受ける制御信号Ｓｓ１，Ｓｔ１，Ｓｅ１，Ｓｓ２，Ｓｅ２に基づいて、送信波ＲＦｔ１ａ、ＲＦｔ１ｂまたはＲＦｔ２に対応する差分信号Ｂｄ１〜Ｂｄ４のメモリ４１における蓄積状況を認識する。
【００９９】
ＦＦＴ処理部４２は、たとえば、送信波ＲＦｔ１ａに対応する差分信号Ｂｄ１〜Ｂｄ４のメモリ４１における蓄積が完了すると、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。
【０１００】
より詳細には、ＦＦＴ処理部４２は、たとえば、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ＦＳ１および位相スペクトルＰＳ１を生成する。ここで、パワースペクトルＦＳ１は、たとえば、時間Ｔｔｆの間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ＰＳ１は、たとえば、時間Ｔｔｆの間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。
【０１０１】
同様に、ＦＦＴ処理部４２は、たとえば、それぞれ、差分信号Ｂｄ２〜Ｂｄ４に対してＦＦＴ処理を行うことにより、パワースペクトルＦＳ２および位相スペクトルＰＳ２、パワースペクトルＦＳ３および位相スペクトルＰＳ３、ならびにパワースペクトルＦＳ４および位相スペクトルＰＳ４を生成する。
【０１０２】
ＦＦＴ処理部４２は、たとえば、生成したパワースペクトルＦＳ１〜ＦＳ４および位相スペクトルＰＳ１〜ＰＳ４に、送信波ＲＦｔ１ａに対応するスペクトルであることを示す識別子ＩＤ１ａを付してＤＢＦ処理部４３へ出力する。
【０１０３】
ＦＦＴ処理部４２は、送信波ＲＦｔ１ｂおよびＲＦｔ２に対応する差分信号Ｂｄ１〜Ｂｄ４についても同様にＦＦＴ処理を行い、送信波ＲＦｔ１ｂおよびＲＦｔ２にそれぞれ対応するスペクトルであることを示す識別子ＩＤ１ｂおよびＩＤ２を付した、パワースペクトルＦＳ１〜ＦＳ４および位相スペクトルＰＳ１〜ＰＳ４をＤＢＦ処理部４３へ出力する。
【０１０４】
ＤＢＦ処理部４３は、たとえば、ＦＦＴ処理部４２から受ける位相スペクトルＰＳ１〜ＰＳ４に対してデジタルビームフォーミング処理を行うことにより、遅延位相スペクトルＤＰＳ１〜ＤＰＳ４をそれぞれ生成する。
【０１０５】
より詳細には、ＤＢＦ処理部４３は、たとえば、計算対象の入射角φとして対象角度φｃを複数種類設定する。具体的には、対象角度φｃは、たとえば−９０°〜＋９０°の範囲において１５°刻みである。
【０１０６】
ＤＢＦ処理部４３は、たとえば、設定した対象角度φｃごとに、受信アンテナ３１Ａ〜３１Ｄの遅延位相をそれぞれ算出する。ここで、遅延位相は、たとえば、ある波長を有する平面波の電波が入射角φｃで受信アンテナ３１Ａ〜３１Ｄに向かって伝搬する場合において、受信アンテナ３１Ａ〜３１Ｄが当該電波をそれぞれ受信する際の位相の遅れである。
【０１０７】
ＤＢＦ処理部４３は、たとえば、対象角度φｃごとに、受信アンテナ３１Ａに対応する遅延位相を用いて、位相スペクトルＰＳ１から遅延位相スペクトルＤＰＳ１を生成する。同様に、ＤＢＦ処理部４３は、たとえば、対象角度φｃごとに、受信アンテナ３１Ｂ〜３１Ｃに対応する遅延位相を用いて、位相スペクトルＰＳ２〜ＰＳ４から遅延位相スペクトルＤＰＳ２〜ＤＰＳ４をそれぞれ生成する。この際、ＤＢＦ処理部４３は、たとえば、位相スペクトルＰＳ１〜ＰＳ４に付された識別子を遅延位相スペクトルＤＰＳ１〜ＤＰＳ４に付す。
【０１０８】
ＤＢＦ処理部４３は、たとえば、対象角度φｃごとの遅延位相スペクトルＤＰＳ１〜ＤＰＳ４、およびパワースペクトルＦＳ１〜ＦＳ４を合成部４４へ出力する。
【０１０９】
合成部４４は、たとえば、対象エリアＡ１において移動する物体の検知結果を示す検知情報を取得する。
【０１１０】
たとえば、合成部４４は、対象角度φｃごとに、当該対象角度φｃに対応する遅延位相スペクトルＤＰＳ１〜ＤＰＳ４、およびパワースペクトルＦＳ１〜ＦＳ４を合成することにより合成パワースペクトルおよび合成位相スペクトルを生成する。
【０１１１】
より詳細には、合成部４４は、たとえば、ＤＢＦ処理部４３から識別子ＩＤ１ａまたはＩＤ１ｂを付された、対象角度φｃごとの遅延位相スペクトルＤＰＳ１〜ＤＰＳ４、およびパワースペクトルＦＳ１〜ＦＳ４を受けると、以下の処理を行う。
【０１１２】
すなわち、合成部４４は、たとえば、識別子ごとかつ対象角度φｃごとに、遅延位相スペクトルＤＰＳ１〜ＤＰＳ４の位相をパワースペクトルＦＳ１〜ＦＳ４にそれぞれ反映させ、位相が反映されたパワースペクトルＦＳ１〜ＦＳ４を合成して合成パワースペクトルおよび合成位相スペクトルを検知情報として生成する。この際、合成部４４は、たとえば、合成パワースペクトルおよび合成位相スペクトルに当該識別子を付す。
【０１１３】
以下、識別子ＩＤ１ａの付された対象角度φｃごとの合成パワースペクトルを、合成パワースペクトル［Ｆ１，φａｌｌ］とも称する。また、合成パワースペクトル［Ｆ１，φａｌｌ］のうち、対象角度φｃについての合成パワースペクトルを、合成パワースペクトル［Ｆ１，φｃ］とも称する。
【０１１４】
また、識別子ＩＤ１ｂの付された対象角度φｃごとの合成パワースペクトルを、合成パワースペクトル［Ｆ２，φａｌｌ］とも称する。また、合成パワースペクトル［Ｆ２，φａｌｌ］のうち、対象角度φｃについての合成パワースペクトルを、合成パワースペクトル［Ｆ２，φｃ］とも称する。
【０１１５】
また、合成部４４は、横断歩道ＰＣ１を含む対象エリアＡ１の状況の測定結果を示す状況情報を取得する。具体的には、合成部４４は、たとえば測定部６における測定結果を示す状況情報を取得する。
【０１１６】
より詳細には、合成部４４は、たとえば、識別子ＩＤ２を付された、対象角度φｃごとの遅延位相スペクトルＤＰＳ１〜ＤＰＳ４、およびパワースペクトルＦＳ１〜ＦＳ４をＤＢＦ処理部４３から受けると、以下の処理を行う。
【０１１７】
すなわち、合成部４４は、たとえば、対象角度φｃごとに、遅延位相スペクトルＤＰＳ１〜ＤＰＳ４の位相をパワースペクトルＦＳ１〜ＦＳ４にそれぞれ反映させ、位相が反映されたパワースペクトルＦＳ１〜ＦＳ４を合成して合成パワースペクトルおよび合成位相スペクトルを状況情報として生成する。この際、合成部４４は、たとえば、合成パワースペクトルおよび合成位相スペクトルに識別子ＩＤ２を付す。
【０１１８】
以下、識別子ＩＤ２の付された対象角度φｃごとの合成パワースペクトルを、合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］とも称する。また、合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］のうち、対象角度φｃについての合成スペクトルを、合成パワースペクトル［ＦＭ，φｃ］とも称する。
【０１１９】
合成部４４は、たとえば、合成パワースペクトル［Ｆ１，φａｌｌ］および［Ｆ２，φａｌｌ］、ならびにこれらに対応する合成位相スペクトルを推定部９へ単位シーケンスＵＳ１ごとに出力する。また、合成部４４は、たとえば、合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］および対応の合成位相スペクトルを検知部７および背景処理部８へ単位シーケンスＵＳ１ごとに出力する。
【０１２０】
再び図３を参照して、灯色取得部１０は、たとえば、横断歩道ＰＣ１に対応する歩行者用信号灯器１６１すなわち対象歩行者用信号灯器１６１の灯色を取得する。
【０１２１】
具体的には、灯色取得部１０は、たとえば、対象歩行者用信号灯器１６１における「青」を点灯するための発光体に印加される電圧を監視することにより、「青」の点灯状態を取得する。
【０１２２】
灯色取得部１０は、たとえば、「青」の点灯状態がオンまたは点滅の場合、対象歩行者用信号灯器１６１が「青」を点灯または点滅していることを示すハイレベルの青点灯信号を背景処理部８へ出力する。一方、灯色取得部１０は、たとえば、「青」の点灯状態がオフの場合、対象歩行者用信号灯器１６１が「青」を消灯していることを示すローレベルの青点灯信号を背景処理部８へ出力する。
【０１２３】
推定部９は、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在しないと推定される時間帯である対象時間帯を推定する。具体的には、推定部９は、たとえば、合成部４４によって取得された検知情報に基づいて、対象時間帯を推定する。
【０１２４】
より詳細には、推定部９は、たとえば、合成パワースペクトル［Ｆ１，φａｌｌ］および［Ｆ２，φａｌｌ］、ならびにこれらに対応する合成位相スペクトルを合成部４４から受けると、以下の動体検知処理を行う。
【０１２５】
すなわち、推定部９は、たとえば、２周波ＣＷ方式により取得された合成パワースペクトル［Ｆ１，φｃｄ］に対して２Ｆピーク検出処理を行う。より詳細には、推定部９は、たとえば、合成パワースペクトル［Ｆ１，φｃｄ］を解析し、所定の強度しきい値Ｔｈｐ以上の強度、および所定の周波数しきい値Ｔｈｆ以上の周波数を有するピークの検出を試みる。
【０１２６】
ここで、周波数しきい値Ｔｈｆは、たとえば対象物Ｔｇｔの検出対象速度ｖｔに基づいて定められる。検出対象速度ｖｔは、たとえば、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対象物Ｔｇｔの移動速度である。
【０１２７】
推定部９は、たとえば、２Ｆピーク検出処理においてピークが検出できなかった場合、対象エリアＡ１において移動する物体が存在しないと判定する。
【０１２８】
一方、推定部９は、たとえば、２Ｆピーク検出処理において１または複数のピークを検出できた場合、対象エリアＡ１において移動する物体が存在すると判定する。
【０１２９】
この際、推定部９は、たとえば、合成パワースペクトル［Ｆ１，φｃｄ］および［Ｆ２，φｃｄ］にそれぞれ対応する各合成位相スペクトルにおいて、検出した１または複数のピークに対応する位相をそれぞれ取得し、非特許文献１および２に記載された方法に従って、取得した各位相に基づいて、１または複数のピークに対応する距離Ｌｐを算出してもよい。このようにして算出した距離Ｌｐは、たとえば、対象物Ｔｇｔの検知に用いることが可能である。
【０１３０】
推定部９は、たとえば、対象エリアＡ１において移動する物体の有無について単位シーケンスＵＳ１ごとに判定すると、判定結果を示す対象時間信号を生成して背景処理部８へ出力する。
【０１３１】
より詳細には、推定部９は、たとえば、対象エリアＡ１において移動する物体があると判定すると、対象時間帯でないと判断し、ローレベルの対象時間信号を生成して推定部９へ出力する。
【０１３２】
一方、推定部９は、たとえば、対象エリアＡ１において移動する物体がないと判定すると、対象時間帯であると判断し、ハイレベルの対象時間信号を生成して背景処理部８へ出力する。
【０１３３】
背景処理部８は、合成部４４によって取得された状況情報に基づいて、対象エリアＡ１における対象物Ｔｇｔを検知するための基準となる背景情報を作成する作成処理を行う。
【０１３４】
具体的には、背景処理部８は、たとえば、合成部４４から単位シーケンスＵＳ１ごとに受ける合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］に基づいて、背景情報を作成する作成処理を行う。
【０１３５】
また、背景処理部８は、推定部９によって推定された対象時間帯であるか否かに応じて、作成処理の内容を変更する、たとえば作成処理を行う頻度を変更する。
【０１３６】
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対象時間信号および青点灯信号のレベルの時間変化の一例を示す図である。なお、図９において、横軸は時間を示し、縦軸は信号のレベルを示す。
【０１３７】
図９を参照して、たとえば、背景処理部８は、推定部９から受ける対象時間信号のレベルＬｊがローレベルからハイレベルへ切り替わるタイミングｔ１から、レベルＬｊが再びローレベルへ切り替わるタイミングｔ３までの期間を対象時間帯として認識する。
【０１３８】
また、背景処理部８は、たとえば、灯色取得部１０から受ける青点灯信号のレベルＬｂがローレベルからハイレベルへ切り替わるタイミングｔ２から、レベルＬｂが再びローレベルへ切り替わるタイミングｔ４までの期間を横断時間帯として認識する。
【０１３９】
ここで、対象時間帯および横断時間帯は、図９に示すように重複していてもよいし、重複していなくてもよい。
【０１４０】
たとえば、背景処理部８は、対象時間帯において合成部４４から合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を受けると、受けた合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を対象計測データＭＤ１として蓄積する。背景処理部８は、たとえば、蓄積した対象計測データＭＤ１のデータ数が所定値Ｎｊを超えると、最も古い対象計測データＭＤ１を消去し、多くとも所定数Ｎｊの対象計測データＭＤ１を蓄積する。
【０１４１】
背景処理部８は、たとえば、対象計測データＭＤ１を蓄積するごとに、蓄積している対象計測データＭＤ１の平均を算出する。ここで、対象計測データＭＤ１の平均Ｚは、たとえば、対象計測データＭＤ１として蓄積している合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］すなわち対象角度φｃごとの合成パワースペクトル［ＦＭ，φｃ］を、対象角度φｃごとに平均したパワースペクトルである。言い換えると、平均Ｚは、たとえば、対象計測データＭＤ１として蓄積している対象角度φｃごとの合成パワースペクトル［ＦＭ，φｃ］の時間平均スペクトルである。
【０１４２】
また、たとえば、背景処理部８は、横断時間帯において合成部４４から合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を受けると、受けた合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］がスキップ対象であるか否かを判断する。
【０１４３】
より詳細には、たとえば、横断時間帯において単位シーケンスＵＳ１ごとに合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を受ける場合において、背景処理部８は、合成部４４からｋ番目に受ける合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］がスキップ対象であるか否かを以下のように判断する。
【０１４４】
すなわち、背景処理部８は、たとえば、ｋを所定数Ｎｓ（ここで、Ｎｓは２以上の整数である。）で除した際の余りがゼロ以外の値である場合、ｋ番目に受ける合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］がスキップ対象であると判断する。一方、背景処理部８は、たとえば、当該余りがゼロである場合、ｋ番目に受ける合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］がスキップ対象でないと判断する。
【０１４５】
背景処理部８は、たとえば、スキップ対象であると判断した合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を破棄し、また、スキップ対象でないと判断した合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を横断計測データとして蓄積する。背景処理部８は、たとえば、蓄積した横断計測データのデータ数が所定値Ｎｂを超えると、最も古い横断計測データを消去し、多くとも所定数Ｎｂの横断計測データを蓄積する。
【０１４６】
背景処理部８は、たとえば、横断計測データを蓄積するごとに、蓄積している横断計測データの平均を算出する。ここで、横断計測データの平均Ｘは、たとえば、横断計測データとして蓄積している合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］すなわち対象角度φｃごとの合成パワースペクトル［ＦＭ，φｃ］を、対象角度φｃごとに平均したパワースペクトルである。言い換えると、平均Ｘは、たとえば、横断計測データとして蓄積している対象角度φｃごとの合成パワースペクトル［ＦＭ，φｃ］の時間平均スペクトルである。
【０１４７】
たとえば、背景処理部８は、対象時間帯における状況情報、および対象時間帯以外の時間帯における状況情報に基づいて背景情報を作成する。
【０１４８】
より詳細には、背景処理部８は、たとえば、対象時間帯における複数の測定結果の平均を示す状況情報、および対象時間帯以外の時間帯における複数の測定結果の平均を示す状況情報に基づいて背景情報を作成する。具体的には、背景処理部８は、たとえば平均ＺおよびＸに基づいて背景情報を作成する。
【０１４９】
また、背景処理部８は、たとえば、対象時間帯における複数の測定結果の平均を示す状況情報、対象時間帯以外の時間帯における複数の測定結果の平均を示す状況情報、および最新の背景情報に基づいて当該背景情報を更新する。具体的には、背景処理部８は、たとえば平均ＺおよびＸ、ならびに最新の背景情報に基づいて当該背景情報を更新する。
【０１５０】
具体的には、背景処理部８は、たとえば、対象計測データＭＤ１および横断計測データの少なくともいずれか一方を蓄積するごとに、背景情報、具体的には背景スペクトルＷ（以下、背景スペクトル［ＢＫ，φａｌｌ］とも称する。）を作成または更新する。ここで、背景スペクトル［ＢＫ，φａｌｌ］のうち、対象角度φｃについての背景スペクトルを、背景スペクトル［ＢＫ，φｃ］とも称する。
【０１５１】
より詳細には、背景処理部８は、たとえば、以下の式（１）を用いて背景スペクトルＷｎを算出する。このようにして算出された背景スペクトルＷｎが、更新後の背景スペクトルＷである。
【数１】
0006679889.tif 000002
【０１５２】
ここで、α、βおよびδは係数であり、以下の関係を有する。すなわち、たとえば、α＋β＋δ＝１、β＜α＜δ、α＞０、β＞０、かつδ＞０である。
【０１５３】
また、背景処理部８は、たとえば、電波センサ１０１の始動直後等において背景スペクトルＷを保持していない場合、各周波数成分がゼロの背景スペクトルＷを作成し、作成した背景スペクトルＷを上記式（１）へ代入して背景スペクトルＷｎを算出する。
【０１５４】
背景処理部８は、たとえば、背景スペクトルＷを作成または更新するごとに、更新後の背景スペクトルＷすなわち背景スペクトル［ＢＫ，φａｌｌ］を検知部７へ出力する。
【０１５５】
再び図３を参照して、検知部７は、合成部４４によって取得された状況情報、および背景処理部８によって作成された背景情報に基づいて、対象物Ｔｇｔを検知する。具体的には、検知部７は、たとえば、合成部４４から受ける合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］、および背景処理部８から受ける背景スペクトル［ＢＫ，φａｌｌ］に基づいて、対象物Ｔｇｔを検知する。
【０１５６】
より詳細には、検知部７は、たとえば、合成部４４から合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を受けるごとに、以下の検知処理を行う。
【０１５７】
すなわち、検知部７は、たとえば、合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］および背景スペクトル［ＢＫ，φａｌｌ］を用いてダーク処理を行うことにより対象角度φｃごとの処理スペクトルを生成する。
【０１５８】
以下、対象角度φｃごとの処理スペクトルを、処理スペクトル［ＰＲ，φａｌｌ］とも称する。また、処理スペクトル［ＰＲ，φａｌｌ］のうち、対象角度φｃについての処理スペクトルを、処理スペクトル［ＰＲ，φｃ］とも称する。
【０１５９】
より詳細には、検知部７は、たとえば、対象角度φｃごとに、合成パワースペクトル［ＦＭ，φｃ］の各周波数成分から背景スペクトル［ＢＫ，φｃ］の各周波数成分を差し引くことにより、対象角度φｃごとの処理スペクトルすなわち処理スペクトル［ＰＲ，φａｌｌ］を生成する。
【０１６０】
検知部７は、たとえば、処理スペクトル［ＰＲ，φａｌｌ］に対してＦＭピーク検出処理を行う。より詳細には、検知部７は、たとえば、処理スペクトル［ＰＲ，φａｌｌ］を解析し、しきい値Ｔｈｆｍ１以上の強度を有するピークの検出を試みる。
【０１６１】
検知部７は、たとえば、ＦＭピーク検出処理においてピークを検出できなかった場合、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在しないと判定する。
【０１６２】
一方、検知部７は、たとえば、ＦＭピーク検出処理において１または複数のピークを検出できた場合、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在すると判定する。
【０１６３】
検知部７は、たとえば判定結果を検知結果として中継装置１４１経由で信号制御装置１５１へ送信する。
【０１６４】
なお、検知部７は、たとえば、制御部４から受ける周波数掃引幅Δｆおよび掃引時間Ｔｓに基づいて、検出したピークに対応する距離Ｌｐを算出し、算出した距離Ｌｐを対象物Ｔｇｔの検知に用いてもよい。
【０１６５】
［動作］
電波センサは、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。
【０１６６】
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサが背景情報の作成および対象物の検知を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１６７】
図１０を参照して、電波センサ１０１が、状況情報としての合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］および対応の合成位相スペクトル、ならびに検知情報としての合成パワースペクトル［Ｆ１，φａｌｌ］，［Ｆ２，φａｌｌ］およびこれらに対応する合成位相スペクトルを単位シーケンスＵＳ１ごとに取得している状況を想定する。また、電波センサ１０１が、青点灯信号を生成している状況を想定する。
【０１６８】
まず、電波センサ１０１は、状況情報または検知情報を取得するまで待機する（ステップＳ１０２でＮＯおよびステップＳ１０４でＮＯ）。
【０１６９】
一方、電波センサ１０１は、検知情報を取得すると（ステップＳ１０２でＮＯおよびステップＳ１０４でＹＥＳ）、合成パワースペクトル［Ｆ１，φｃｄ］に対して２Ｆピーク検出処理を行い、ピークを検出した場合、ローレベルの対象時間信号を生成し、また、ピークを検出できなかった場合、ハイレベルの対象時間信号を生成する（ステップＳ１０６）。
【０１７０】
次に、電波センサ１０１は、状況情報または新たな検知情報を取得するまで待機する（ステップＳ１０２でＮＯおよびステップＳ１０４でＮＯ）。
【０１７１】
また、電波センサ１０１は、状況情報を取得すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、対象時間信号のレベルＬｊがハイである場合（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、取得した状況情報、具体的には合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を対象計測データＭＤ１として蓄積し、蓄積している対象計測データＭＤ１の平均Ｚを算出する（ステップＳ１１０）。
【０１７２】
一方、電波センサ１０１は、対象時間信号のレベルＬｊがローである場合（ステップＳ１０８でＮＯ）、対象計測データＭＤ１の蓄積、および平均Ｚの算出を行わない。
【０１７３】
次に、電波センサ１０１は、青点灯信号のレベルＬｂがハイであり、かつ取得した合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］がスキップ対象でない場合（ステップＳ１１２でＹＥＳおよびステップＳ１１４でＮＯ）、取得した合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を横断計測データとして蓄積し、蓄積している横断計測データの平均Ｘを算出する（ステップＳ１１６）。
【０１７４】
一方、電波センサ１０１は、青点灯信号のレベルＬｂがローの場合（ステップＳ１１２でＮＯ）、または取得した合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］がスキップ対象である場合（ステップＳ１１２でＹＥＳおよびステップＳ１１４でＹＥＳ）、横断計測データの蓄積、および平均Ｘの算出を行わない。
【０１７５】
次に、電波センサ１０１は、平均ＸおよびＺの少なくともいずれか一方の算出を行った場合（ステップＳ１１８でＹＥＳ）、平均ＸおよびＺ、ならびに上記式（１）を用いて背景情報を作成または更新する（ステップＳ１２０）。
【０１７６】
一方、電波センサ１０１は、平均ＸおよびＺのいずれか一方の算出を行っていない場合（ステップＳ１１８でＮＯ）、背景情報を維持する。
【０１７７】
次に、電波センサ１０１は、状況情報および背景情報に基づいて対象物Ｔｇｔを検知する（ステップＳ１２２）。
【０１７８】
次に、電波センサ１０１は、新たな状況情報または検知情報を取得するまで待機する（ステップＳ１０２でＮＯおよびステップＳ１０４でＮＯ）。
【０１７９】
なお、本発明の第１の実施の形態に係るセンサは、電波を用いて対象物Ｔｇｔを検知する電波センサである構成であるとしたが、これに限定するものではない。センサは、たとえば、電波の代わりに画像を用いて対象物Ｔｇｔを検知するカメラセンサ等の背景情報を用いて対象物Ｔｇｔを検知する構成であってもよい。
【０１８０】
たとえば、カメラセンサは、対象エリアＡ１の画像を状況情報として取得し、取得した画像に基づいて、背景情報としての背景画像を作成する作成処理を行う。この際、カメラセンサは、対象時間帯であるか否かに応じて作成処理の内容を変更する。そして、カメラセンサは、たとえば、対象エリアＡ１の画像、および背景画像の差分に基づいて対象物Ｔｇｔを検知する。
【０１８１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサは、ＦＭ−ＣＷ方式を用いて対象物Ｔｇｔを検知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、ＦＭ−ＣＷ方式以外の方式、たとえばパルス方式を用いて対象物Ｔｇｔを検知する構成であってもよい。
【０１８２】
また、本発明の第１の実施の形態に係るセンサは、対象エリアＡ１において移動する物体の検知結果を示す検知情報を、自己が生成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。センサは、検知情報を外部のセンサから取得する構成であってもよい。
【０１８３】
また、本発明の第１の実施の形態に係る電波センサは、２周波ＣＷ方式を用いて、対象エリアＡ１において移動する物体を検知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、２周波ＣＷ方式以外の方式を用いて、対象エリアＡ１において移動する物体を検知する構成であってもよい。
【０１８４】
また、本発明の第１の実施の形態に係るセンサでは、背景処理部８は、推定部９によって推定された対象時間帯であるか否かに応じて、作成処理を行う頻度を変更する構成であるとしたが、これに限定するものではない。背景処理部８は、作成処理を行う頻度を変更せずに、対象時間帯であるか否かに応じて、式（１）における係数α、βおよびδを変更する構成であってもよいし、対象時間帯であるか否かに応じて、作成処理を行う頻度、ならびに係数α、βおよびδを変更する構成であってもよい。
【０１８５】
ところで、たとえば、特許文献１に記載の障害物検出装置を車両および歩行者が存在する横断歩道に適用する場合、障害物検出装置は、横断歩道における交通量が多くなると適切な背景データを取得できなくなり、対象物を正しく検知することが困難になることがある。
【０１８６】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係るセンサでは、合成部４４は、横断歩道ＰＣ１を含む対象エリアＡ１の状況の測定結果を示す状況情報を取得する。背景処理部８は、合成部４４によって取得された状況情報に基づいて、対象エリアＡ１における対象物Ｔｇｔを検知するための基準となる背景情報を作成する作成処理を行う。検知部７は、合成部４４によって取得された状況情報、および背景処理部８によって作成された背景情報に基づいて、対象物Ｔｇｔを検知する。推定部９は、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在しないと推定される時間帯である対象時間帯を推定する。そして、背景処理部８は、推定部９によって推定された対象時間帯であるか否かに応じて、作成処理の内容を変更する。
【０１８７】
このように、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在しないと推定される時間帯であるか否かに応じて作成処理の内容を変更する構成により、適切な背景情報を取得することができる。したがって、対象物を検知するための基準として適切な背景情報を取得することができる。これにより、対象物Ｔｇｔを正しく検知することができる。
【０１８８】
また、本発明の第１の実施の形態に係るセンサでは、合成部４４は、対象エリアＡ１において移動する物体の検知結果を示す検知情報を取得する。そして、推定部９は、合成部４４によって取得された検知情報に基づいて、対象時間帯を推定する。
【０１８９】
このような構成により、検知情報に基づいて、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在するか否かを認識することができるので、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在する可能性が低い時間帯を対象時間帯として取得することができる。これにより、対象物Ｔｇｔの測定結果が背景情報に含まれてしまうことをより確実に抑制することができるので、より適切な背景情報を取得することができる。
【０１９０】
また、本発明の第１の実施の形態に係るセンサでは、背景処理部８は、推定部９によって推定された対象時間帯であるか否かに応じて、作成処理を行う頻度を変更する。
【０１９１】
このように、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在する可能性が高いか低いかに応じて作成処理の頻度を変更する構成により、対象時間帯における状況情報、および対象時間帯以外における状況情報の背景情報への反映度合いを異ならせることができるので、より適切な背景情報を作成することができる。
【０１９２】
また、本発明の第１の実施の形態に係るセンサでは、送信部１は、対象エリアＡ１へ電波を送信する。測定部６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エリアＡ１の状況を測定する。そして、合成部４４は、測定部６における測定結果を示す状況情報を取得する。
【０１９３】
このような構成により、適切な背景情報を用いて対象物Ｔｇｔを精度よく検知することが可能な電波センサ１０１を提供することができる。
【０１９４】
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。
【０１９５】
＜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センサと比べて、歩行者用信号灯器および車両用交通信号灯器の灯色を用いるセンサに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係るセンサと同様である。
【０１９６】
［構成および基本動作］
図１１は、本発明の第２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。
【０１９７】
図１１を参照して、安全運転支援システム３０２は、電波センサ１０２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、複数の歩行者用信号灯器１６１と、複数の車両用交通信号灯器１６２とを備える。
【０１９８】
安全運転支援システム３０２における中継装置１４１、信号制御装置１５１、無線送信装置１５２、アンテナ１５３、複数の歩行者用信号灯器１６１および複数の車両用交通信号灯器１６２の動作は、図１に示す安全運転支援システム３０１における中継装置１４１、信号制御装置１５１、無線送信装置１５２、アンテナ１５３、複数の歩行者用信号灯器１６１および複数の車両用交通信号灯器１６２とそれぞれ同様である。
【０１９９】
［電波センサの構成］
図１２は、本発明の第２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。
【０２００】
図１２を参照して、電波センサ１０２は、図３に示す電波センサ１０１と比べて、推定部９および灯色取得部１０の代わりに、信号情報取得部１１および推定部１２を備える。
【０２０１】
電波センサ１０２における送信部１、制御部４、信号処理部５、測定部６、検知部７および背景処理部８の動作は、図３に示す電波センサ１０１における送信部１、制御部４、信号処理部５、測定部６、検知部７および背景処理部８とそれぞれ同様である。
【０２０２】
電波センサ１０２は、たとえば、非特許文献１および非特許文献２に記載された、ＦＭ−ＣＷ方式を用いて対象物Ｔｇｔを検知するレーダである。
【０２０３】
図１３は、本発明の第２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。
【０２０４】
なお、図１３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１３では、送信電波に対する受信電波の遅延が示されている。
【０２０５】
図１３を参照して、電波センサ１０２では、たとえば、ＦＭ−ＣＷ方式を用いて生成された電波を送信する送信期間Ｐ２が繰り返される。ここで、各送信期間Ｐ２の間には、たとえば電波センサ１０２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。
【０２０６】
図１２および図１３を参照して、たとえば、制御部４は、送信期間Ｐ２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Ｐ２およびガード期間Ｐｇを、単位シーケンスＵＳ２と定義する。
【０２０７】
より詳細には、制御部４は、たとえば、送信期間Ｐ２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。
【０２０８】
たとえば、送信部１は、対象エリアＡ１へ電波を送信する。具体的には、送信部１は、ＦＭ−ＣＷ方式を用いて生成した電波すなわち送信波ＲＦｔ２を対象エリアＡ１へ送信する。
【０２０９】
測定部６は、たとえば、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エリアＡ１の状況を測定する。
【０２１０】
再び図８を参照して、信号処理部５における合成部４４は、たとえば、横断歩道ＰＣ１を含む対象エリアＡ１の状況の測定結果を示す状況情報を取得する。具体的には、合成部４４は、たとえば測定部６における測定結果を示す状況情報を取得する。
【０２１１】
より詳細には、合成部４４は、たとえば、合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］および対応の合成位相スペクトルを状況情報として生成し、生成した合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］および対応の合成位相スペクトルを検知部７および背景処理部８へ単位シーケンスＵＳ２ごとに出力する。
【０２１２】
再び図１２を参照して、信号情報取得部１１は、たとえば、複数の信号灯器における灯色を示す信号情報を取得する。
【０２１３】
具体的には、信号情報取得部１１は、たとえば、複数の歩行者用信号灯器１６１における「青」および「赤」等の各灯色をそれぞれ点灯するための発光体に印加される電圧、および複数の車両用交通信号灯器１６２における「青」、「黄」および「赤」等の各灯色をそれぞれ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。
【０２１４】
たとえば、信号情報取得部１１は、各歩行者用信号灯器１６１における「赤」、および各車両用交通信号灯器１６２における「赤」の両方がオンの場合、すべての歩行者用信号灯器１６１および車両用交通信号灯器１６２が「赤」を点灯していることを示すハイレベルの全赤点灯信号を生成して推定部１２へ出力する。
【０２１５】
一方、信号情報取得部１１は、たとえば、各歩行者用信号灯器１６１における「赤」、および各車両用交通信号灯器１６２における「赤」の少なくともいずれか一方がオフの場合、歩行者用信号灯器１６１および車両用交通信号灯器１６２の少なくともいずれか一方が「赤」を点灯していないことを示すローレベルの全赤点灯信号を生成して推定部１２へ出力する。
【０２１６】
また、信号情報取得部１１は、たとえば、対象歩行者用信号灯器１６１における「青」の点灯状態がオンまたは点滅の場合、対象歩行者用信号灯器１６１が「青」を点灯または点滅していることを示すハイレベルの青点灯信号を背景処理部８へ出力する。一方、信号情報取得部１１は、たとえば、対象歩行者用信号灯器１６１における「青」の点灯状態がオフの場合、対象歩行者用信号灯器１６１が「青」を消灯していることを示すローレベルの青点灯信号を生成して背景処理部８へ出力する。
【０２１７】
なお、信号情報取得部１１は、各歩行者用信号灯器１６１および各車両用交通信号灯器１６２における各灯色をそれぞれ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。
【０２１８】
たとえば、図１１に示す信号制御装置１５１が、歩行者用信号灯器１６１および車両用交通信号灯器１６２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、信号情報取得部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。
【０２１９】
また、信号情報取得部１１は、信号制御装置１５１が歩行者用信号灯器１６１および車両用交通信号灯器１６２の灯色を制御するためのデジタルの制御情報を、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。
【０２２０】
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および車両用交通信号灯器１６２の灯色を制御する場合がある。このような場合、信号情報取得部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。
【０２２１】
推定部１２は、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在しないと推定される時間帯である対象時間帯を推定する。具体的には、推定部１２は、たとえば、信号情報取得部１１によって取得された信号情報に基づいて、対象時間帯を推定する。
【０２２２】
より詳細には、推定部１２は、たとえば、信号情報取得部１１から受ける全赤点灯信号のレベルに基づいて対象時間帯を推定する。
【０２２３】
たとえば、推定部１２は、ローレベルの全赤点灯信号を信号情報取得部１１から受ける場合、交差点ＣＳ１における各歩行者用信号灯器１６１の灯色および各車両用交通信号灯器１６２の灯色の少なくともいずれか１つが「赤」以外であるので自動車Ｔｇｔ１および歩行者Ｔｇｔ２の少なくともいずれか一方が動き得ると認識し、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在する可能性が高いと判断する。
【０２２４】
一方、推定部１２は、たとえば、ハイレベルの全赤点灯信号を信号情報取得部１１から受ける場合、交差点ＣＳ１における各歩行者用信号灯器１６１の灯色および各車両用交通信号灯器１６２の灯色が「赤」であるので自動車Ｔｇｔ１および歩行者Ｔｇｔ２は停止すると認識し、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在する可能性が低いと判断する。
【０２２５】
推定部１２は、たとえば、対象エリアＡ１における対象物Ｔｇｔの存在の可能性について判断すると、対象時間信号を生成して背景処理部８へ出力する。
【０２２６】
より詳細には、推定部１２は、たとえば、ローレベルの全赤点灯信号を信号情報取得部１１から受けると、対象時間帯でないと判断し、ローレベルの対象時間信号を生成して背景処理部８へ出力する。
【０２２７】
一方、推定部１２は、たとえば、ハイレベルの全赤点灯信号を信号情報取得部１１から受けると、対象時間帯であると判断し、ハイレベルの対象時間信号を生成して背景処理部８へ出力する。
【０２２８】
背景処理部８は、合成部４４によって取得された状況情報に基づいて、対象エリアＡ１における対象物Ｔｇｔを検知するための基準となる背景情報を作成する作成処理を行う。
【０２２９】
具体的には、背景処理部８は、たとえば、合成部４４から単位シーケンスＵＳ２ごとに受ける合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］に基づいて、背景情報を作成する作成処理を行う。
【０２３０】
また、背景処理部８は、推定部１２によって推定された対象時間帯であるか否かに応じて、作成処理の内容を変更する、たとえば作成処理を行う頻度を変更する。
【０２３１】
図１４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対象時間信号および青点灯信号のレベルの時間変化の一例を示す図である。なお、図１４において、横軸は時間を示し、縦軸は信号のレベルを示す。
【０２３２】
図１４を参照して、たとえば、背景処理部８は、推定部９から受ける対象時間信号のレベルＬｊがローレベルからハイレベルへ切り替わるタイミングｔ５から、レベルＬｊが再びローレベルへ切り替わるタイミングｔ６までの期間を対象時間帯として認識する。
【０２３３】
また、背景処理部８は、たとえば、信号情報取得部１１から受ける青点灯信号のレベルＬｂがローレベルからハイレベルへ切り替わるタイミングｔ６から、レベルＬｂが再びローレベルへ切り替わるタイミングｔ７までの期間を横断時間帯として認識する。
【０２３４】
たとえば、背景処理部８は、対象時間帯において合成部４４から合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を受けると、受けた合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を対象計測データＭＤ２として蓄積する。背景処理部８は、たとえば、蓄積した対象計測データＭＤ２のデータ数が所定値Ｎｒを超えると、最も古い対象計測データＭＤ２を消去し、多くとも所定数Ｎｒの対象計測データＭＤ２を蓄積する。
【０２３５】
背景処理部８は、たとえば、対象計測データＭＤ２を蓄積するごとに、蓄積している対象計測データＭＤ２の平均を算出する。ここで、対象計測データＭＤ２の平均Ｙは、たとえば、対象計測データＭＤ２として蓄積している合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］すなわち対象角度φｃごとの合成パワースペクトル［ＦＭ，φｃ］を、対象角度φｃごとに平均したパワースペクトルである。言い換えると、平均Ｙは、たとえば、対象計測データＭＤ２として蓄積している対象角度φｃごとの合成パワースペクトル［ＦＭ，φｃ］の時間平均スペクトルである。
【０２３６】
また、たとえば、背景処理部８は、横断時間帯において合成部４４から合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を受けると、受けた合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］がスキップ対象であるか否かを判断する。
【０２３７】
背景処理部８は、たとえば、スキップ対象であると判断した合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を破棄し、また、スキップ対象でないと判断した合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を横断計測データとして蓄積する。背景処理部８は、たとえば、蓄積した横断計測データのデータ数が所定値Ｎｂを超えると、最も古い横断計測データを消去し、多くとも所定数Ｎｂの横断計測データを蓄積する。
【０２３８】
背景処理部８は、たとえば、横断計測データを蓄積するごとに、蓄積している横断計測データの平均Ｘを算出する。
【０２３９】
背景処理部８は、たとえば、対象計測データＭＤ２および横断計測データの少なくともいずれか一方を蓄積するごとに、背景情報、具体的には背景スペクトルＷを作成または更新する。
【０２４０】
より詳細には、背景処理部８は、たとえば、以下の式（２）を用いて背景スペクトルＷｎを算出する。このようにして算出された背景スペクトルＷｎが、更新後の背景スペクトルＷである。
【数２】
0006679889.tif 000003
【０２４１】
ここで、α、βおよびγは係数であり、以下の関係を有する。すなわち、たとえば、α＋β＋γ＝１、β＜α＜γ、α＞０、β＞０、かつγ＞０である。
【０２４２】
また、背景処理部８は、たとえば、電波センサ１０２の始動直後等において背景スペクトルＷを保持していない場合、各周波数成分がゼロの背景スペクトルＷを作成し、作成した背景スペクトルＷを上記式（２）へ代入して背景スペクトルＷｎを算出する。
【０２４３】
背景処理部８は、たとえば、背景スペクトルＷを作成または更新するごとに、更新後の背景スペクトルＷすなわち背景スペクトル［ＢＫ，φａｌｌ］を検知部７へ出力する。
【０２４４】
［動作］
図１５は、本発明の第２の実施の形態に係る電波センサが背景情報の作成および対象物の検知を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０２４５】
図１５を参照して、電波センサ１０２が、状況情報としての合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］および対応の合成位相スペクトルを単位シーケンスＵＳ２ごとに取得している状況を想定する。
【０２４６】
まず、電波センサ１０２は、状況情報を取得するか、または所定時間Ｔｉが経過するまで待機する（ステップＳ２０２でＮＯおよびステップＳ２０４でＮＯ）。
【０２４７】
一方、電波センサ１０２は、所定時間Ｔｉが経過すると（ステップＳ２０２でＮＯおよびステップＳ２０４でＹＥＳ）、信号情報を取得する（ステップＳ２０６）。
【０２４８】
次に、電波センサ１０２は、取得した信号情報に基づいて全赤点灯信号および青点灯信号を生成する（ステップＳ２２４）。
【０２４９】
次に、電波センサ１０２は、生成した全赤点灯信号のレベルに応じて対象時間信号を生成する（ステップＳ２２６）。
【０２５０】
次に、電波センサ１０２は、状況情報を取得するか、または所定時間Ｔｉが経過するまで待機する（ステップＳ２０２でＮＯおよびステップＳ２０４でＮＯ）。
【０２５１】
また、電波センサ１０２は、状況情報を取得すると（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、対象時間信号のレベルＬｊがハイである場合（ステップＳ２０８でＹＥＳ）、取得した状況情報、具体的には合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を対象計測データＭＤ２として蓄積し、蓄積している対象計測データＭＤ２の平均Ｙを算出する（ステップＳ２１０）。
【０２５２】
一方、電波センサ１０２は、対象時間信号のレベルＬｊがローである場合（ステップＳ２０８でＮＯ）、対象計測データＭＤ２の蓄積、および平均Ｙの算出を行わない。
【０２５３】
次に、電波センサ１０２は、青点灯信号のレベルＬｂがハイであり、かつ取得した合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］がスキップ対象でない場合（ステップＳ２１２でＹＥＳおよびステップＳ２１４でＮＯ）、取得した合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］を横断計測データとして蓄積し、蓄積している横断計測データの平均Ｘを算出する（ステップＳ２１６）。
【０２５４】
一方、電波センサ１０２は、青点灯信号のレベルＬｂがローの場合（ステップＳ２１２でＮＯ）、または取得した合成パワースペクトル［ＦＭ，φａｌｌ］がスキップ対象である場合（ステップＳ２１２でＹＥＳおよびステップＳ２１４でＹＥＳ）、横断計測データの蓄積、および平均Ｘの算出を行わない。
【０２５５】
次に、電波センサ１０２は、平均ＸおよびＹの少なくともいずれか一方の算出を行った場合（ステップＳ２１８でＹＥＳ）、平均ＸおよびＹ、ならびに上記式（２）を用いて背景情報を作成または更新する（ステップＳ２２０）。
【０２５６】
一方、電波センサ１０２は、平均ＸおよびＹのいずれか一方の算出を行っていない場合（ステップＳ２１８でＮＯ）、背景情報を維持する。
【０２５７】
次に、電波センサ１０２は、状況情報および背景情報に基づいて対象物Ｔｇｔを検知する（ステップＳ２２２）。
【０２５８】
次に、電波センサ１０２は、新たな状況情報を取得するか、または所定時間Ｔｉが経過するまで待機する（ステップＳ２０２でＮＯおよびステップＳ２０４でＮＯ）。
【０２５９】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係るセンサでは、横断歩道ＰＣ１が設けられた交差点ＣＳ１には歩行者用信号灯器１６１および車両用交通信号灯器１６２が設けられている。信号情報取得部１１は、歩行者用信号灯器１６１および車両用交通信号灯器１６２における灯色を示す信号情報を取得する。そして、推定部９は、信号情報取得部１１によって取得された信号情報に基づいて、対象時間帯を推定する。
【０２６０】
このような構成により、信号情報に基づいて、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在する可能性が低い時間帯、たとえば複数の歩行者用信号灯器１６１および複数の車両用交通信号灯器１６２のすべての灯色が赤色である時間帯を対象時間帯として取得することができるので、対象物Ｔｇｔの測定結果が背景情報に含まれてしまうことをより確実に抑制することができる。これにより、より適切な背景情報を取得することができる。
【０２６１】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る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。
【０２６２】
なお、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態に係る各装置の構成要素および動作のうち、一部または全部を適宜組み合わせることも可能である。
【０２６３】
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。
【０２６４】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０２６５】
［付記１］
横断歩道を含む対象エリアの状況の測定結果を示す状況情報を取得する状況情報取得部と、
前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検知するための基準となる背景情報を作成する作成処理を行う背景処理部と、
前記状況情報取得部によって取得された前記状況情報、および前記背景処理部によって作成された前記背景情報に基づいて、前記対象物を検知する検知部と、
前記対象エリアにおいて前記対象物が存在しないと推定される時間帯である対象時間帯を推定する推定部とを備え、
前記背景処理部は、前記推定部によって推定された前記対象時間帯であるか否かに応じて、前記作成処理の内容を変更し、
前記対象物は、人間、自転車または自動車であり、
前記横断歩道は、交差点付近に設けられ、
前記センサは、さらに、
前記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し、受信した電波に基づいて前記対象エリアの状況を測定する測定部とを備え、
前記送信部は、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）方式に従って、前記対象エリアへ電波を送信し、
前記状況情報取得部は、前記送信部によって送信される電波の周波数成分と前記測定部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、前記測定部における前記測定結果を示す前記状況情報として取得し、
前記背景処理部は、前記対象時間帯における前記状況情報、および前記対象時間帯以外の時間帯における前記状況情報に基づいて前記背景情報を作成する、センサ。
【０２６６】
このように、対象エリアにおいて対象物が存在する可能性が低い対象時間帯における状況情報、および対象エリアにおいて対象物が存在する可能性が高い、対象時間帯以外の時間帯における状況情報に基づいて背景情報を作成する構成により、対象時間帯において対象物の測定結果が背景情報に含まれてしまうことを抑制することができ、かつ、たとえば対象時間帯以外の時間帯において停止している自動車等の対象物が対象エリアに存在する場合においても、当該対象物の測定結果を背景情報に取り込むことができるので、対象物を正しく検知することができる。また、横断歩道における交通量が多い場合においても、対象物の測定結果が背景情報に埋もれてしまうことを回避することができる。
【０２６７】
［付記２］
前記背景処理部は、前記対象時間帯における複数の前記測定結果の平均を示す前記状況情報、および前記対象時間帯以外の時間帯における複数の前記測定結果の平均を示す前記状況情報に基づいて前記背景情報を作成し、
前記背景処理部は、前記対象時間帯における複数の前記測定結果の平均を示す前記状況情報、前記対象時間帯以外の時間帯における複数の前記測定結果の平均を示す前記状況情報、および前記背景情報に基づいて前記背景情報を更新し、
前記検知部は、前記状況情報、および前記背景処理部によって作成または更新された前記背景情報に基づいて、前記対象物を検知する、付記１に記載のセンサ。
【符号の説明】
【０２６８】
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  測定部
７  検知部
８  背景処理部
９、１２  推定部
１０  灯色取得部
１１  信号情報取得部
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  ＤＢＦ処理部
４４  合成部（状況情報取得部および検知情報取得部）
１０１，１０２  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
１６２  車両用交通信号灯器
３０１，３０２  安全運転支援システム
【図１】
0006679889.tif 000004
【図２】
0006679889.tif 000005
【図３】
0006679889.tif 000006
【図４】
0006679889.tif 000007
【図５】
0006679889.tif 000008
【図６】
0006679889.tif 000009
【図７】
0006679889.tif 000010
【図８】
0006679889.tif 000011
【図９】
0006679889.tif 000012
【図１０】
0006679889.tif 000013
【図１１】
0006679889.tif 000014
【図１２】
0006679889.tif 000015
【図１３】
0006679889.tif 000016
【図１４】
0006679889.tif 000017
【図１５】
0006679889.tif 000018