(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象エリアにおける物体の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、
過去に推定した前記物体の位置に基づいて今回の前記物体の位置を推定する推定部と、
前記測定部によって測定された前記物体の位置と前記推定部によって推定された前記物体の位置との位置関係が第１の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数以上である場合、前記物体が検知対象物であると判定する検知部と、
ＦＭ−ＣＷ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前記対象エリアへ送信可能な送信部と、
電波を受信する受信部とを備え、
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ＦＭ−ＣＷ方式を用いて前記物体の位置を測定可能であり、
前記検知部は、前記測定部によって前記ＦＭ−ＣＷ方式を用いて新たな前記物体が測定されてから前記新たな物体が検知対象物であると判定するまでの間において、前記測定部による前記２周波ＣＷ方式を用いた前記物体に関する測定結果に基づいて、前記物体が検知対象物であるか否かを判定する、電波センサ。
【請求項２】
前記検知部は、前記位置関係が前記第１の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数より小さい場合、または前記物体が検知対象物であると判定した後、前記位置関係が第２の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数より小さい場合、前記物体が検知対象物でないと判定する、請求項１に記載の電波センサ。
【請求項３】
前記推定部は、前記物体の位置、速さおよび移動方向を変数として用いる時系列フィルタを用いて前記物体の位置を推定し、
前記変数の初期値は、前記測定部によって測定された前記物体の位置に応じた値である、請求項１または請求項２に記載の電波センサ。
【請求項４】
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へ送信可能な送信部と、
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、前記対象エリアにおける物体の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、
前記対象エリアにおいて、停止した物体である停止物が前記測定部によって前記ＦＭ−ＣＷ方式を用いて測定された場合、前記測定部による前記２周波ＣＷ方式を用いた、前記停止物と異なる前記対象エリアにおける物体である移動物に関する測定結果に基づいて、前記移動物が検知対象物であるか否かを判定する検知部とを備える、電波センサ。
【請求項５】
電波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、
対象エリアにおける物体の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、
過去に推定した前記物体の位置に基づいて今回の前記物体の位置を推定する推定部と、
前記測定部によって測定された前記物体の位置と前記推定部によって推定された前記物体の位置との位置関係が第１の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数以上である場合、前記物体が検知対象物であると判定する検知部と、
ＦＭ−ＣＷ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前記対象エリアへ送信可能な送信部と、
電波を受信する受信部、
として機能させるためのプログラムであり、
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ＦＭ−ＣＷ方式を用いて前記物体の位置を測定可能であり、
前記検知部は、前記測定部によって前記ＦＭ−ＣＷ方式を用いて新たな前記物体が測定されてから前記新たな物体が検知対象物であると判定するまでの間において、前記測定部による前記２周波ＣＷ方式を用いた前記物体に関する測定結果に基づいて、前記物体が検知対象物であるか否かを判定する、検知プログラム。
【請求項６】
ＦＭ−ＣＷ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へ送信可能であり、電波を受信する電波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、
受信した電波に基づいて、前記対象エリアにおける物体の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、
前記対象エリアにおいて、停止した物体である停止物が前記測定部によって前記ＦＭ−ＣＷ方式を用いて測定された場合、前記測定部による前記２周波ＣＷ方式を用いた、前記停止物と異なる前記対象エリアにおける物体である移動物に関する測定結果に基づいて、前記移動物が検知対象物であるか否かを判定する検知部と、
として機能させるための、検知プログラム。
【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プログラムに関し、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プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安全運転を支援するための電波センサが開発されている。たとえば、特開２０１２−２４７２１５号公報（特許文献１）には、車両に搭載され、当該車両の周囲に存在する物体の種別を識別する物体識別装置が開示されている。すなわち、物体識別装置は、自車両の周囲に音波または電磁波を照射して当該音波または当該電磁波の反射波を検出することによって得られた、反射強度および自車両周囲の物体までの距離の情報を含む物体情報と、画像処理によって得られた物体の高さの情報とを取得する。物体識別装置は、物体の高さおよび物体までの距離に応じて反射強度を補正する。そして、物体識別装置は、補正後の反射強度に応じて物体の種別を識別する。
【０００３】
また、特許文献２（特開２０１３−２５７２１０号公報）には、以下のような技術が開示されている。すなわち、歩行者感知器は、歩道又は車道の上方に設置され、前記歩道と前記車道との境界を検知領域とし、前記検知領域に所定周波数の電磁波を照射してその反射波の周波数を検知するドップラーレーダーと、前記ドップラーレーダーが検知した前記反射波の周波数に基づき、前記検知領域を前記歩道側から前記車道側に向かって通過する歩行者の有無を判断する演算部と、前記演算部の判断に基づき、歩行者感知信号を出力する出力手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２４７２１５号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５７２１０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【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
【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】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の物体識別装置では、音波または電磁波の照射処理および検出処理と、画像処理とを用いて物体の種別を識別するため、装置の構成が複雑になり、かつコストがかかるという問題がある。
【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、簡易かつ低コストな構成で、対象エリアにおける対象物をより正しく検知することが可能な電波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】
【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の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、過去に推定した前記物体の位置に基づいて今回の前記物体の位置を推定する推定部と、前記測定部によって測定された前記物体の位置と前記推定部によって推定された前記物体の位置との位置関係が第１の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数以上である場合、前記物体が検知対象物であると判定する検知部とを備える。
【０００９】
（５）上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる電波センサは、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へ送信可能な送信部と、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、前記対象エリアにおける物体の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、前記対象エリアにおいて、停止した物体である停止物が前記測定部によって前記ＦＭ−ＣＷ方式を用いて測定された場合、前記測定部による前記２周波ＣＷ方式を用いた、前記停止物と異なる前記対象エリアにおける物体である移動物に関する測定結果に基づいて、前記移動物が検知対象物であるか否かを判定する検知部とを備える。
【００１０】
（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、電波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、対象エリアにおける物体の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、過去に推定した前記物体の位置に基づいて今回の前記物体の位置を推定する推定部と、前記測定部によって測定された前記物体の位置と前記推定部によって推定された前記物体の位置との位置関係が第１の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数以上である場合、前記物体が検知対象物であると判定する検知部と、として機能させるためのプログラムである。
【００１１】
（７）上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる検知プログラムは、ＦＭ−ＣＷ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へ送信可能であり、電波を受信する電波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、受信した電波に基づいて、前記対象エリアにおける物体の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、前記対象エリアにおいて、停止した物体である停止物が前記測定部によって前記ＦＭ−ＣＷ方式を用いて測定された場合、前記測定部による前記２周波ＣＷ方式を用いた、前記停止物と異なる前記対象エリアにおける物体である移動物に関する測定結果に基づいて、前記移動物が検知対象物であるか否かを判定する検知部と、として機能させるためのプログラムである。
【００１２】
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をステップとする方法として実現したり、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】
【００１３】
本発明によれば、簡易かつ低コストな構成で、対象エリアにおける対象物をより正しく検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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測定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演算部による物体の追跡結果を示す追跡結果表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演算部によってデータ集合体に設定される追跡状態の遷移ルート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演算部において行われる各処理の入力値および出力値の時系列変化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演算部が更新する処理結果履歴表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演算部が更新する停止物一覧表の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける検知部によって設定された検知状態の遷移ルートの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態に係る電波センサが単位シーケンスにおいて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１５】図１５は、本発明の実施の形態に係る電波センサが歩行者候補状態処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態に係る電波センサが歩行者状態処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態に係る電波センサが検知判断処理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】
【００１５】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１６】
（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の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、過去に推定した前記物体の位置に基づいて今回の前記物体の位置を推定する推定部と、前記測定部によって測定された前記物体の位置と前記推定部によって推定された前記物体の位置との位置関係が第１の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数以上である場合、前記物体が検知対象物であると判定する検知部とを備える。
【００１７】
このような構成により、画像処理を行うことなく対象物を検知することができるので、電波センサを低コストかつ簡易な構成にすることができる。したがって、簡易かつ低コストな構成で、対象エリアにおける対象物をより正しく検知することができる。また、このように、対象エリアにおける物体の位置を繰り返し測定し、たとえば推定位置の近傍に測定位置が存在する頻度が高い場合、物体が検知対象物であると判定する構成により、推定位置の近傍に測定位置が存在しないことがあっても、物体が検知対象物でないとすぐに判定してしまうことを防ぐことができる。これにより、電波センサが受信する検知対象物からの電波の強度が弱かったり、また、電波センサと検知対象物との間において自動車が通過したりするために、検知対象物の位置を測定することが困難なときがあっても、検知対象物を安定して検知することができる。
【００１８】
（２）好ましくは、前記検知部は、前記位置関係が前記第１の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数より小さい場合、または前記物体が検知対象物であると判定した後、前記位置関係が第２の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数より小さい場合、前記物体が検知対象物でないと判定する。
【００１９】
このように、物体が検知対象物であると判定した後、たとえば推定位置の近傍に測定位置が存在しないことがあっても、物体が検知対象物でないとすぐに判定せずに、推定位置の近傍に測定位置が存在する頻度が低い場合、物体が検知対象物でないと判定する構成により、物体が検知対象物であるにも関わらず当該物体が検知対象物でないと誤って判定する可能性を低減することができる。また、たとえば、推定位置の近傍に測定位置が存在することがあっても、物体が検知対象物であるとすぐに判定せずに、推定位置の近傍に測定位置が存在する頻度が低い場合、物体が検知対象物でないと判定する構成により、物体が検知対象物でないにも関わらず当該物体が検知対象物であると誤って判定する可能性を低減することができる。
【００２０】
（３）好ましくは、前記推定部は、前記物体の位置、速さおよび移動方向を変数として用いる時系列フィルタを用いて前記物体の位置を推定し、前記変数の初期値は、前記測定部によって測定された前記物体の位置に応じた値である。
【００２１】
このように、物体の位置に応じた初期値を変数として用いる時系列フィルタを用いる構成により、物体の位置をより正しく推定することができる。
【００２２】
（４）好ましくは、前記電波センサは、さらに、ＦＭ−ＣＷ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前記対象エリアへ送信可能な送信部と、電波を受信する受信部とを備え、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ＦＭ−ＣＷ方式を用いて前記物体の位置を測定可能であり、前記検知部は、前記測定部によって前記ＦＭ−ＣＷ方式を用いて新たな前記物体が測定されてから前記新たな物体が検知対象物であると判定するまでの間において、前記測定部による前記２周波ＣＷ方式を用いた前記物体に関する測定結果に基づいて、前記物体が検知対象物であるか否かを判定する。
【００２３】
このような構成により、ＦＭ−ＣＷ方式を用いて新たな物体が測定されてから当該物体が検知対象物であると判定するまでの未判定期間を、２周波ＣＷ方式を用いた判定で補うことができるので、判定漏れのない検知を実現することができる。
【００２４】
（５）本発明の実施の形態に係る電波センサは、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へ送信可能な送信部と、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、前記対象エリアにおける物体の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、前記対象エリアにおいて、停止した物体である停止物が前記測定部によって前記ＦＭ−ＣＷ方式を用いて測定された場合、前記測定部による前記２周波ＣＷ方式を用いた、前記停止物と異なる前記対象エリアにおける物体である移動物に関する測定結果に基づいて、前記移動物が検知対象物であるか否かを判定する検知部とを備える。
【００２５】
このような構成により、画像処理を行うことなく対象物を検知することができるので、電波センサを低コストかつ簡易な構成にすることができる。したがって、簡易かつ低コストな構成で、対象エリアにおける対象物をより正しく検知することができる。また、このように、停止車両および電柱といった停止物を検知可能である一方で、停止物が対象エリアに存在することで、停止物の近傍に検知対象物の検知困難領域が発生し、検知困難領域における物体を検知することが困難なＦＭ−ＣＷ方式により停止物が測定された場合に、停止物を検知することが困難である一方で、停止物の近傍において移動している移動物を検知することが可能な２周波ＣＷ方式を用いて、移動物が検知対象物であるか否かを判定する構成により、これらの方式の弱点を互いに補完することができるので、たとえば、車両が停止物として停止線を越えた位置に存在することで、車両の近傍に検知困難領域が発生した場合においても、検知困難領域において移動する物体について、歩行者であるか否かを正しく判定することができる。
【００２６】
（６）本発明の実施の形態に係る検知プログラムは、電波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、対象エリアにおける物体の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、過去に推定した前記物体の位置に基づいて今回の前記物体の位置を推定する推定部と、前記測定部によって測定された前記物体の位置と前記推定部によって推定された前記物体の位置との位置関係が第１の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数以上である場合、前記物体が検知対象物であると判定する検知部と、として機能させるためのプログラムである。
【００２７】
このような構成により、画像処理を行うことなく対象物を検知することができるので、電波センサを低コストかつ簡易な構成にすることができる。したがって、簡易かつ低コストな構成で、対象エリアにおける対象物をより正しく検知することができる。また、このように、対象エリアにおける物体の位置を繰り返し測定し、たとえば推定位置の近傍に測定位置が存在する頻度が高い場合、物体が検知対象物であると判定する構成により、推定位置の近傍に測定位置が存在しないことがあっても、物体が検知対象物でないとすぐに判定してしまうことを防ぐことができる。これにより、電波センサが受信する検知対象物からの電波の強度が弱かったり、また、電波センサと検知対象物との間において自動車が通過したりするために、検知対象物の位置を測定することが困難なときがあっても、検知対象物を安定して検知することができる。
【００２８】
（７）本発明の実施の形態に係る検知プログラムは、ＦＭ−ＣＷ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へ送信可能であり、電波を受信する電波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、受信した電波に基づいて、前記対象エリアにおける物体の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、前記対象エリアにおいて、停止した物体である停止物が前記測定部によって前記ＦＭ−ＣＷ方式を用いて測定された場合、前記測定部による前記２周波ＣＷ方式を用いた、前記停止物と異なる前記対象エリアにおける物体である移動物に関する測定結果に基づいて、前記移動物が検知対象物であるか否かを判定する検知部と、として機能させるためのプログラムである。
【００２９】
このような構成により、画像処理を行うことなく対象物を検知することができるので、電波センサを低コストかつ簡易な構成にすることができる。したがって、簡易かつ低コストな構成で、対象エリアにおける対象物をより正しく検知することができる。また、このように、停止車両および電柱といった停止物を検知可能である一方で、停止物が対象エリアに存在することで、停止物の近傍に検知対象物の検知困難領域が発生し、検知困難領域における物体を検知することが困難なＦＭ−ＣＷ方式により停止物が測定された場合に、停止物を検知することが困難である一方で、停止物の近傍において移動している移動物を検知することが可能な２周波ＣＷ方式を用いて、移動物が検知対象物であるか否かを判定する構成により、これらの方式の弱点を互いに補完することができるので、たとえば、車両が停止物として停止線を越えた位置に存在することで、車両の近傍に検知困難領域が発生した場合においても、検知困難領域において移動する物体について、歩行者であるか否かを正しく判定することができる。
【００３０】
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。
【００３１】
［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。
【００３２】
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。
【００３３】
［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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
センサ設置者は、対象エリアＡ１において、たとえばサブエリアＳＡｉｓ，ＳＡｅｓ、ＳＡｅｒおよびＳＡｉｒの４つのサブエリアを設定する。なお、サブエリアの個数は、４つに限らず、２つ、３つ、または５つ以上でもよい。
【００４０】
サブエリアＳＡｉｓは、たとえば四角形状を有しており、歩道Ｐｖ２の一部であって横断歩道ＰＣ１に隣接する部分を含む。サブエリアＳＡｉｓは、たとえば歩行者Ｔｇｔ２の待機エリアである。
【００４１】
サブエリアＳＡｅｓは、たとえば四角形状を有しており、歩道Ｐｖ１の一部であって横断歩道ＰＣ１に隣接する部分を含む。サブエリアＳＡｅｓは、たとえば歩行者Ｔｇｔ２の待機エリアである。
【００４２】
サブエリアＳＡｅｒは、たとえば四角形状を有しており、交差点ＣＳ１から流出する車両が通過する道路の部分と横断歩道ＰＣ１との重複エリアの少なくとも一部を含む。この例では、サブエリアＳＡｅｒは、横断歩道ＰＣ１および流出道路Ｒｄｅが重複するエリアを含む。サブエリアＳＡｅｒは、歩行者用信号灯器１６１が「すすめ」を点灯しているときに、歩行者Ｔｇｔ２が横断歩道ＰＣ１に沿って通過するエリアであり、かつ交差道路Ｒｄ２から右折または左折した図示しない自動車Ｔｇｔ１が対象道路Ｒｄ１に沿って通過するエリアである。以下、サブエリアＳＡｅｒを、流出エリアとも称する。
【００４３】
サブエリアＳＡｉｒは、たとえば四角形状を有しており、交差点ＣＳ１へ流入する車両が通過する道路の部分と横断歩道ＰＣ１との重複エリアの少なくとも一部を含む。この例では、サブエリアＳＡｉｒは、たとえば、横断歩道ＰＣ１および流入道路Ｒｄｉが重複するエリアを含む。サブエリアＳＡｉｒは、歩行者用信号灯器１６１が「すすめ」を点灯しているときに、歩行者Ｔｇｔ２が横断歩道ＰＣ１に沿って通過するエリアである。以下、サブエリアＳＡｉｒを、流入エリアとも称する。
【００４４】
電波センサ１０１は、対象エリアＡ１における物体を検知対象物として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。
【００４５】
［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。
【００４６】
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。
【００４７】
信号制御装置１５１および無線送信装置１５２は、歩道Ｐｖ２に対して対象道路Ｒｄ１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、支柱ＰＶの頂部に固定されている。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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、たとえば、「すすめ」を点灯する残り時間が少ない旨を歩行者Ｔｇｔ２に音声で通知してもよい。
【００５３】
また、信号制御装置１５１は、たとえば、歩行者用信号灯器１６１において「とまれ」を点灯している場合において、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。
【００５４】
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。
【００５５】
具体的には、信号制御装置１５１は、たとえば、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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
［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。
【００５９】
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、検知部７とを備える。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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方式を用いて検知対象物を検知するレーダである。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
パルス方式または２周波ＩＣＷ方式を用いる場合、不連続波を用いるので、電波の送信が開始または停止されるタイミングに基づいて電波センサ１０１と物体との間の距離を算出することができ、また、マルチパスの影響を低減することができる。
【００７１】
また、２周波ＣＷ方式を用いる場合、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物体の移動速度が略同じ２つの物体を分離して検知することが困難である。一方、２周波ＩＣＷ方式を用いる場合、当該２つの物体間の距離が離れているとき、当該２つの物体を分離して検知することができる。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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１００ミリ秒である。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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ポール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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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、測定部４６と、演算部（推定部）４５とを含む。測定部４６は、ＦＭＣＷ処理部４３と、２ＦＣＷ処理部４４とを含む。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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ＰＳ１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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
図７は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける測定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、ピークに対応する、極座標における測定位置、直交座標における測定位置および物体識別子が、検出されたピークごとにリストアップされる。
【０１１６】
図７を参照して、測定部４６は、対象エリアＡ１における物体の位置を定期的に測定可能である。ここで、「測定可能である」とは、測定部４６は、物体の位置を測定可能である場合、たとえば対象エリアＡ１に物体が存在する場合、当該物体の位置を定期的に測定することを意味する。測定部４６は、物体の位置を測定できない場合、具体的には、たとえば、対象エリアＡ１において物体が存在しない場合、または対象エリアＡ１における物体からの反射波の強度が弱い場合、物体の位置を測定しない。
【０１１７】
より詳細には、測定部４６におけるＦＭＣＷ処理部４３および２ＦＣＷ処理部４４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、ＦＭ−ＣＷ方式および２周波ＣＷ方式を用いて物体の位置をそれぞれ測定可能である。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
すなわち、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。
【０１２１】
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。より詳細には、ＦＭＣＷ処理部４３は、処理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。
【０１２２】
この例では、ＦＭＣＷ処理部４３は、５つのピークを検出し、検出した各ピークにＰｎ１〜Ｐｎ５のピーク番号を付する。
【０１２３】
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。
【０１２４】
より詳細には、ＦＭＣＷ処理部４３は、検出したピークのピーク周波数Ｆｂを処理スペクトルから取得し、取得した周波数Ｆｂと、制御部４から受けた周波数掃引幅Δｆおよび掃引時間Ｔｓとを以下の式（１）に代入することにより距離Ｌｐを算出する。
【数１】
0006716956.tif 000002
【０１２５】
ＦＭＣＷ処理部４３は、距離Ｌｐの算出をピークごとに行う。この例では、ＦＭＣＷ処理部４３は、ピーク番号Ｐｎ１〜Ｐｎ５のピークに対応する距離としてＬ１〜Ｌ５をそれぞれ算出する。
【０１２６】
そして、ＦＭＣＷ処理部４３は、ピーク番号Ｐｎ１〜Ｐｎ５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〜Ｐｎ５のピークにそれぞれ対応する方位角φ１〜φ５を算出する。
【０１２７】
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、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）に記載のビームフォーマ法、ＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ  ＳＩｇｎａｌ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法およびＣａｐｏｎ法等に従って、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φ１を算出する。
【０１２８】
ＦＭＣＷ処理部４３は、方位角φ１の算出と同様に、ピーク番号Ｐｎ２〜Ｐｎ５のピークにそれぞれ対応する方位角φ２〜φ５をそれぞれ算出する。
【０１２９】
ピーク番号Ｐｎ１〜Ｐｎ５のピークにそれぞれ対応する物体の測定位置は、このようにして算出された距離および方位角を用いた極座標により示される位置である。
【０１３０】
ＦＭＣＷ処理部４３は、測定位置を示す極座標を直交座標へ変換する。具体的には、演算部４５は、Ｘ１＝Ｌ１×ｓｉｎ（φ１）およびＹ１＝Ｌ１×ｃｏｓ（φ１）を算出することにより、極座標系における座標（Ｌ１，φ１）を直交座標系における座標（Ｘ１，Ｙ１）へ変換する。
【０１３１】
同様に、ＦＭＣＷ処理部４３は、極座標系における座標（Ｌ２，φ２）〜（Ｌ５，φ５）についても、直交座標系における座標（Ｘ２，Ｙ２）〜（Ｘ５，Ｙ５）へそれぞれ変換する。
【０１３２】
ＦＭＣＷ処理部４３は、ピーク番号Ｐｎ１〜Ｐｎ５のピークにそれぞれ対応する、極座標および直交座標を測定結果表４００に書き込み、測定結果表４００を演算部４５へ出力する。
【０１３３】
一方、ＦＭＣＷ処理部４３は、処理スペクトルを解析したときに、しきい値Ｔｈｆｍ以上の強度を有するピークの検出ができなかった場合、測定結果表４００には何も書き込まずに測定結果表４００を演算部４５へ出力する。
【０１３４】
演算部４５は、過去に推定した物体の位置に基づいて今回の物体の位置を推定する。より詳細には、演算部４５は、たとえば、物体の位置、速さおよび移動方向を変数として用いる時系列フィルタを用いて物体の位置を推定する。ここで、当該変数は、後述する第１状態変数および第２状態変数である。また、演算部４５は、たとえば各サブエリアの位置を認識している。
【０１３５】
図８は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける演算部による物体の追跡結果を示す追跡結果表の一例を示す図である。
【０１３６】
図８を参照して、追跡結果表４０１には、物体の状態を示すデータ集合体が追跡対象の物体ごとにリストアップされる。データ集合体は、対応の物体についての各データを含む。具体的には、データ集合体は、物体識別子、追跡状態、第１状態変数、第２状態変数および遷移時刻を含む。第１状態変数および第２状態変数の各々は、座標ｘ，ｙ、速さｖおよび移動方向φを含む。
【０１３７】
この例では、追跡結果表４０１は、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の物体識別子をそれぞれ有する３つのデータ集合体を含む。なお、追跡状態、第１状態変数、第２状態変数および遷移時刻の詳細については後述する。
【０１３８】
図９は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける演算部によってデータ集合体に設定される追跡状態の遷移ルートの一例を示す図である。
【０１３９】
図９を参照して、演算部４５は、測定周期τごとに追跡状態を更新する。より詳細には、演算部４５は、追跡状態が歩行者候補状態のデータ集合体について、歩行者候補状態を維持させるか、歩行者状態に遷移させるか、停止物として特定するか、または消滅させる。ここで、「消滅させる」とは、対応のデータ集合体を追跡結果表４０１から削除することである。
【０１４０】
また、演算部４５は、追跡状態が歩行者状態のデータ集合体について、歩行者状態を維持させるか、または消滅させる。ここで、「消滅させる」とは、対応のデータ集合体を追跡結果表４０１から削除することである。
【０１４１】
演算部４５は、追跡状態を歩行者候補状態に設定した場合、および追跡状態を歩行者状態に設定した場合、設定を行った時刻を追跡結果表４０１における対応の遷移時刻の欄に書き込む。
【０１４２】
図１０は、本発明の実施の形態に係る演算部において行われる各処理の入力値および出力値の時系列変化の一例を示す図である。
【０１４３】
図１０を参照して、演算部４５は、データ集合体が追跡結果表４０１にリストアップされている場合、時刻（ｔ−τ），ｔ，（ｔ＋τ）等の測定周期τごとに、データ集合体について時間更新処理、バリデーションゲート処理（以下、単にゲート処理とも称する。）および観測更新処理を行う。
【０１４４】
なお、時間更新処理、ゲート処理および観測更新処理の詳細、ならびにこれらの処理における入力値および出力値の詳細については、後述する。また、時間更新処理およびゲート処理は測定周期τごとに行われる。一方、観測更新処理は、測定周期τごとに行われないことがある。
【０１４５】
再び図６を参照して、演算部４５は、時系列フィルタとしてたとえばカルマンフィルタを用いることによりデータ集合体について時間更新処理および観測更新処理を行う。なお、演算部４５は、カルマンフィルタに限らず、たとえばパーティクルフィルタを用いて時間更新処理および観測更新処理を行ってもよい。
【０１４６】
［時間更新処理］
ここでは、時刻ｔにおける時間更新処理について説明する。時刻（ｔ−τ），（ｔ＋τ）等における時間更新処理についても同様である。
【０１４７】
演算部４５は、図１０に示すように、時刻（ｔ−τ）における観測更新処理の出力値を入力値として用いて、時刻ｔにおける物体の位置の誤差分布を推定する時間更新処理を行う。
【０１４８】
演算部４５は、追跡結果表４０１に含まれるデータ集合体ごとに、時間更新処理を行う。すなわち、演算部４５は、追跡結果表４０１におけるデータ集合体を１つ選択し、選択したデータ集合体に対して時間更新処理を行う。
【０１４９】
たとえば、演算部４５は、時刻（ｔ−τ）の観測更新処理において算出され、かつ第２状態変数のｘ，ｙ，ｖ，φｖを成分とする、以下の式（２）に示す第２状態変数ベクトルｒ＜ｔ−１｜ｔ−１＞を保持している。
【数２】
0006716956.tif 000003
【０１５０】
なお、第２状態変数ベクトルｒ＜ｔ−１｜ｔ−１＞が算出されていない場合がある。具体的には、たとえば、時刻（ｔ−τ）において観測更新処理が行われていない場合、または選択したデータ集合体が追跡結果表４０１に新たに追加されたデータ集合体である場合である。
【０１５１】
このような場合、演算部４５は、直近の過去に算出された第２状態変数ベクトルを用いる。また、第２状態変数ベクトルが過去に算出されていない場合、演算部４５は、後述する初期値を成分として有する第２状態変数ベクトルを用いる。
【０１５２】
また、演算部４５は、所定の加速度ａおよび所定の角速度ωを成分とする、以下の式（３）に示す入力ベクトルｕを保持している。
【数３】
0006716956.tif 000004
【０１５３】
演算部４５は、以下の式（４）に示す状態方程式を用いて時刻ｔにおける第１状態変数ベクトルｒ＜ｔ｜ｔ−１＞を算出する。
【数４】
0006716956.tif 000005
【０１５４】
ここで、ｆ＜ｔ−１＞は、第２状態変数ベクトルｒ＜ｔ−１｜ｔ−１＞および入力ベクトルｕを変数とする非線形演算子である。また、ｘ＜ｔ｜ｔ−１＞、ｙ＜ｔ｜ｔ−１＞、ｖ＜ｔ｜ｔ−１＞およびφｖ＜ｔ｜ｔ−１＞は、第１状態変数ベクトルｒ＜ｔ｜ｔ−１＞の成分である。また、ｆ１＜ｔ｜ｔ−１＞、ｆ２＜ｔ｜ｔ−１＞、ｆ３＜ｔ｜ｔ−１＞およびｆ４＜ｔ｜ｔ−１＞は、ｆ＜ｔ−１＞（ｒ＜ｔ−１｜ｔ−１＞，ｕ）の成分である。
【０１５５】
演算部４５は、算出したｘ＜ｔ｜ｔ−１＞，ｙ＜ｔ｜ｔ−１＞，ｖ＜ｔ｜ｔ−１＞，φｖ＜ｔ｜ｔ−１＞を、追跡結果表４０１における、選択したデータ集合体に対応する第１状態変数のｘ，ｙ，ｖ，φｖの欄にそれぞれ書き込む。
【０１５６】
また、たとえば、演算部４５は、時刻（ｔ−τ）において算出された第２誤差共分散行列Ｐ＜ｔ−１｜ｔ−１＞を保持している。
【０１５７】
なお、第２誤差共分散行列Ｐ＜ｔ−１｜ｔ−１＞が算出されていない場合がある。具体的には、たとえば、時刻（ｔ−τ）において観測更新処理が行われていない場合、または選択したデータ集合体が追跡結果表４０１に新たに追加されたデータ集合体である場合である。
【０１５８】
このような場合、演算部４５は、直近の過去に算出された第２誤差共分散行列を用いる。また、第２誤差共分散行列が過去に算出されていない場合、演算部４５は、所定の初期値を成分として有する第２誤差共分散行列を用いる。
【０１５９】
演算部４５は、以下の式（５）を用いて、第２誤差共分散行列Ｐ＜ｔ−１｜ｔ−１＞、および入力ベクトルｕの共分散行列Ｑから時刻ｔにおける第１誤差共分散行列Ｐ＜ｔ｜ｔ−１＞を算出する。
【数５】
0006716956.tif 000006
【０１６０】
ここで、共分散行列Ｑは、以下の式（６）により示される。
【数６】
0006716956.tif 000007
【０１６１】
Ｑａ，Ｑωは所定値である。また、Ｆ＜ｔ−１＞，Ｇ＜ｔ−１＞は、以下の式（７），（８）によりそれぞれ示される。
【数７】
0006716956.tif 000008
【数８】
0006716956.tif 000009
【０１６２】
ｆ＜ｔ−１＞が非線形演算子であるので、第２誤差共分散行列Ｐ＜ｔ−１｜ｔ−１＞から第１誤差共分散行列Ｐ＜ｔ｜ｔ−１＞を直接求めることが困難である。Ｆ＜ｔ−１＞，Ｇ＜ｔ−１＞は、この困難を解決するために用いられる。
【０１６３】
すなわち、演算部４５は、時間更新処理において、時刻（ｔ−τ）における第２状態変数ベクトルｒ＜ｔ−１｜ｔ−１＞および第２誤差共分散行列Ｐ＜ｔ−１｜ｔ−１＞から、時刻ｔにおける第１状態変数ベクトルｒ＜ｔ｜ｔ−１＞および第１誤差共分散行列Ｐ＜ｔ｜ｔ−１＞を算出する。
【０１６４】
［ゲート処理］
演算部４５は、測定部４６によって測定された物体の位置すなわち測定位置と推定した物体の位置である推定位置との位置関係が第１の所定条件を満たすか否かを判定するゲート処理を行う。
【０１６５】
詳細には、演算部４５は、たとえば、測定位置と推定位置との相違に基づく距離が所定値以上であるか否かを判定するゲート処理を行う。
【０１６６】
具体的には、演算部４５は、ゲート処理において、所定条件Ｃ１を満たすピークが観測されたか否かを判定する。ここで、所定条件Ｃ１は、時間更新処理において算出された第１状態変数ベクトルｒ＜ｔ｜ｔ−１＞に基づく推定位置と観測されたピークに基づく測定位置との相違に基づく距離であるマハラノビス距離が、カイ二乗検定に基づくしきい値以下であることである。
【０１６７】
ここでは、時刻ｔにおけるゲート処理について説明するが、時刻（ｔ−τ），（ｔ＋τ）等におけるゲート処理についても同様である。
【０１６８】
演算部４５は、追跡結果表４０１に含まれるデータ集合体ごとにゲート処理を行う。
【０１６９】
より詳細には、演算部４５は、測定結果表４００に示すピークごとに、以下の式（９）に示す測定位置ベクトルｚｏｂｓ＜ｔ＞を作成する。この例では、演算部４５は、測定結果表４００におけるＰｎ１〜Ｐｎ５のピーク番号に対応して５つの測定位置ベクトルｚｏｂｓ＜ｔ＞を作成する。
【数９】
0006716956.tif 000010
【０１７０】
なお、演算部４５は、測定結果表４００にピークが含まれない場合、測定位置と推定位置との位置関係が第１の所定条件を満たしていないと判定し、ゲート処理を終了する。
【０１７１】
演算部４５は、たとえば、追跡結果表４０１におけるデータ集合体を１つ選択し、選択したデータ集合体の第１状態変数すなわち第１状態変数ベクトルｒ＜ｔ｜ｔ−１＞、および以下の式（１０）に示す観測方程式を用いて、計算位置ベクトルｚｃａｌ＜ｔ＞を作成する。
【数１０】
0006716956.tif 000011
【０１７２】
そして、演算部４５は、測定位置ベクトルｚｏｂｓ＜ｔ＞ごとに、以下の式（１１）を用いて、測定位置ベクトルｚｏｂｓ＜ｔ＞と計算位置ベクトルｚｃａｌ＜ｔ＞との相違、具体的には差を示す観測予測誤差ベクトルｚｅｒｒ＜ｔ＞を算出する。この例では、演算部４５は、Ｐｎ１〜Ｐｎ５のピーク番号に対応して５つの観測予測誤差ベクトルｚｅｒｒ＜ｔ＞を算出する。
【数１１】
0006716956.tif 000012
【０１７３】
また、演算部４５は、選択しているデータ集合体に対応する第１誤差共分散行列Ｐ＜ｔ｜ｔ−１＞、および以下の式（１２）を用いて、観測予測誤差分散行列Ｓ＜ｔ＞を算出する。
【数１２】
0006716956.tif 000013
【０１７４】
ここで、共分散行列Ｒは、以下の式（１３）により示される。
【数１３】
0006716956.tif 000014
【０１７５】
共分散行列Ｒにおける分散ＲｘおよびＲｙは、所定値であり、たとえばそれぞれ０．７および１．８に設定される。これは、横断歩道ＰＣ１における歩行者Ｔｇｔ２は、基本的にＹ軸に沿って直進するが、速さが変化するため、状態変数における座標ｙの分散Ｒｙは、状態変数における座標ｘの分散Ｒｘより大きい可能性が高いことが理由である。
【０１７６】
演算部４５は、測定位置ベクトルｚｏｂｓ＜ｔ＞と計算位置ベクトルｚｃａｌ＜ｔ＞との相違に基づく距離として、マハラノビス距離を算出する。具体的には、演算部４５は、作成した観測予測誤差分散行列Ｓ＜ｔ＞、および以下の式（１４）を用いて、検出されたピークごとにマハラノビス距離Ｒｍを算出する。この例では、演算部４５は、Ｐｎ１〜Ｐｎ５のピーク番号に対応して５つのマハラノビス距離Ｒｍを算出する。
【数１４】
0006716956.tif 000015
【０１７７】
また、演算部４５は、カイ二乗検定に用いる棄却域αを設定し、設定した棄却域αおよびカイ二乗分布表に基づいて、しきい値であるχ＾２（１−α）を算出する。ここで、「ａ＾ｂ」は、ｙのｘ乗を意味する。
【０１７８】
演算部４５は、算出した各マハラノビス距離Ｒｍのうち、所定条件Ｃ１を満たすマハラノビス距離Ｒｍが存在するか否かを確認する。より詳細には、演算部４５は、以下の式（１５）を満たすマハラノビス距離Ｒｍが存在するか否かを確認する。
【数１５】
0006716956.tif 000016
【０１７９】
演算部４５は、所定条件Ｃ１を満たすマハラノビス距離Ｒｍが存在しないことを確認すると、選択したデータ集合体に対する観測更新処理を行わないことを決定する。
【０１８０】
一方、演算部４５は、所定条件Ｃ１を満たすマハラノビス距離Ｒｍが存在することを確認すると、選択したデータ集合体に対する観測更新処理を行うことを決定するとともに、以下の処理を行う。
【０１８１】
すなわち、所定条件Ｃ１を満たすマハラノビス距離Ｒｍのうち、最も小さいマハラノビス距離Ｒｍを特定し、特定したマハラノビス距離Ｒｍに対応するピークのピーク番号および観測予測誤差ベクトルｚｅｒｒ＜ｔ＞を特定する。
【０１８２】
演算部４５は、選択したデータ集合体と特定したピーク番号および観測予測誤差ベクトルｚｅｒｒ＜ｔ＞との対応関係を示す対応情報を作成して保持する。
【０１８３】
なお、演算部４５は、測定位置と推定位置との相違に基づく距離として、マハラノビス距離を算出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。演算部４５は、測定位置と推定位置との相違に基づく距離として、測定位置と推定位置との間の距離を算出してもよいし、マハラノビス距離以外の距離を算出する構成であってもよい。
【０１８４】
［観測更新処理］
演算部４５は、観測更新処理を行うことを決定したデータ集合体に対して観測更新処理を行う。ここでは、時刻ｔにおける観測更新処理について説明するが、時刻（ｔ−τ），（ｔ＋τ）等における観測更新処理についても同様である。
【０１８５】
演算部４５は、観測更新処理を行うことを決定したデータ集合体ごとに、対象のデータ集合体に対応する第１誤差共分散行列Ｐ＜ｔ｜ｔ−１＞および観測予測誤差分散行列Ｓ＜ｔ＞を、以下の式（１６）に代入することによりカルマンゲインＫ＜ｔ＞を算出する。
【数１６】
0006716956.tif 000017
【０１８６】
演算部４５は、保持する対応情報に基づいて、対象のデータ集合体に対応する観測予測誤差ベクトルｚｅｒｒ＜ｔ＞を特定し、特定した観測予測誤差ベクトルｚｅｒｒ＜ｔ＞、対象のデータ集合体に対応する第１状態変数ベクトルｒ＜ｔ｜ｔ−１＞、および算出したカルマンゲインＫ＜ｔ＞を以下の式（１７）に代入することにより第２状態変数ベクトルｒ＜ｔ｜ｔ＞を算出する。
【数１７】
0006716956.tif 000018
【０１８７】
演算部４５は、算出したｒ＜ｔ｜ｔ＞の各成分を、追跡結果表４０１における、対象のデータ集合体に対応する第２状態変数のｘ，ｙ，ｖ，φｖの欄にそれぞれ書き込む。
【０１８８】
また、演算部４５は、対象のデータ集合体に対応する、第１誤差共分散行列Ｐ＜ｔ｜ｔ−１＞および観測予測誤差分散行列Ｓ＜ｔ＞と算出したカルマンゲインＫ＜ｔ＞とを以下の式（１８）に代入することにより第２誤差共分散行列Ｐ＜ｔ｜ｔ＞を算出する。
【数１８】
0006716956.tif 000019
【０１８９】
［記録処理］
図１１は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける演算部が更新する処理結果履歴表の一例を示す図である。
【０１９０】
図１１を参照して、演算部４５は、処理結果履歴表４０３を保持しており、たとえば追跡結果表４０１に含まれる各データ集合体のゲート処理が完了すると、データ集合体ごとに、追跡状態、ゲート処理結果、推定位置およびピーク強度を処理結果履歴表４０３に書き込む。
【０１９１】
ここで、ゲート処理結果は、対象のデータ集合体がゲート処理において所定条件Ｃ１を満たしたか否かを示す。推定位置は、対象のデータ集合体に対応する計算位置ベクトルｚｃａｌ＜ｔ＞である。ピーク強度は、対象のデータ集合体に対応するピークの観測強度である。
【０１９２】
［追跡状態の遷移判断処理］
図１２は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける演算部が更新する停止物一覧表の一例を示す図である。
【０１９３】
図９、図１１および図１２を参照して、演算部４５は、停止物一覧表４０２を保持している。演算部４５は、ゲート処理の結果の時間的推移に基づいて、データ集合体の追跡状態の遷移を判断する遷移判断処理を行う。
【０１９４】
具体的には、演算部４５は、たとえば処理結果履歴表４０３の更新が完了すると、処理結果履歴表４０３における直近の所定時間内の各ゲート処理結果の値に基づいて、データ集合体の追跡状態の遷移を判断する。
【０１９５】
たとえば、演算部４５は、対象のデータ集合体の追跡状態が歩行者候補状態であり、かつ直近の所定時間ＴＬ内において、「偽」のゲート処理結果を示す回数が所定回数ＮＬ以上である場合、当該データ集合体を消滅させる（遷移Ｔｒ１）。
【０１９６】
また、演算部４５は、対象のデータ集合体の追跡状態が歩行者候補状態であり、かつ直近の所定時間ＴＭ内において、「真」のゲート処理結果を示す回数が所定回数ＮＭ以上である場合、当該データ集合体の追跡状態を歩行者状態に遷移させるか（遷移Ｔｒ２）、または停止物として特定する（遷移Ｔｒ４）。
【０１９７】
より詳細には、演算部４５は、対象のデータ集合体が所定条件Ｃ２を満たす場合、以下の処理を行う。ここで、所定条件Ｃ２は、対象のデータ集合体に対応する各処理タイミングの推定位置すなわち計算位置ベクトルｚｃａｌ＜ｔ＞の各成分の分散が所定値以下であり、かつ当該データ集合体に対応する各処理タイミングのピーク強度の分散が所定値以下であることである。
【０１９８】
すなわち、演算部４５は、対象のデータ集合体に対応する物体が移動していないと判断し、当該データ集合体を停止物として特定する。そして、演算部４５は、追跡結果表４０１から当該データ集合体を削除するとともに、停止物一覧表４０２に当該データ集合体を追加する。
【０１９９】
一方、演算部４５は、所定条件Ｃ２を満たさない場合、対象のデータ集合体に対応する物体が移動していると判断し、当該データ集合体の追跡状態を歩行者候補状態から歩行者状態へ遷移させる。
【０２００】
また、演算部４５は、対象のデータ集合体の追跡状態が歩行者状態であり、かつ直近の所定時間ＴＮ内において、「偽」のゲート処理結果を示す回数が所定回数ＮＮ以上である場合、当該データ集合体を消滅させる（遷移Ｔｒ３）。
【０２０１】
ここで、所定時間ＴＭは、たとえば１秒である。また、所定時間ＴＮおよびＴＬは、好ましくは所定時間ＴＭより大きい。所定時間ＴＬ，ＴＭ，ＴＮは、一部または全部が同じ値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。
【０２０２】
また、所定回数ＮＬ，ＮＭ，ＮＮは、１回であってもよいし、複数回であってもよい。より詳細には、所定回数ＮＬ，ＮＭ，ＮＮの上限値は、たとえば所定時間ＴＬ，ＴＭ，ＴＮを測定周期τでそれぞれ除した値である。所定回数ＮＬ，ＮＭ，ＮＮが上限値を有する場合、データ集合体の追跡状態の遷移は、所定時間ＴＬ，ＴＭ，ＴＮそれぞれにおいて、ゲート処理の同じ結果が連続して得られる場合に発生する。また、所定回数ＮＬ，ＮＭ，ＮＮは、一部または全部が同じ値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。
【０２０３】
［対応付け処理］
演算部４５は、たとえば遷移判断処理が完了すると、対応情報に基づいて、測定結果表４００におけるピークとデータ集合体とを対応付けるための対応付け処理を行う。
【０２０４】
より詳細には、演算部４５は、対応情報に基づいて、追跡結果表４０１におけるデータ集合体ごとに、対応するピーク番号を特定する。そして、演算部４５は、測定結果表４００において、特定したピーク番号に対応する物体識別子の欄に、対応のデータ集合体に含まれる物体識別子を書き込む。
【０２０５】
また、演算部４５は、停止物一覧表４０２に基づいて、停止物一覧表４０２におけるデータ集合体に対応するピーク番号を特定する。より詳細には、演算部４５は、たとえば、停止物一覧表４０２における第１状態変数のｘ，ｙと測定結果表４００における直交座標の観測位置とを比較し、比較結果に基づいて、停止物一覧表４０２におけるデータ集合体に対応するピーク番号を特定する。
【０２０６】
そして、演算部４５は、測定結果表４００において、特定したピーク番号に対応する物体識別子の欄に、対応のデータ集合体に含まれる物体識別子を書き込む。
【０２０７】
一方、演算部４５は、停止物一覧表４０２におけるデータ集合体に対応するピーク番号を特定できなかったときは、停止物一覧表４０２から当該データ集合体を削除する。
【０２０８】
演算部４５は、測定結果表４００を確認し、物体識別子を書き込まなかったピーク、この例ではＰｎ４のピーク番号のピークについて、以下の処理を行う。
【０２０９】
すなわち、演算部４５は、たとえば、物体識別子を書き込まなかったピークの強度が歩行者Ｔｇｔ２の反射断面積に応じた強度を示し、かつ当該ピークに対応する位置が横断歩道ＰＣ１またはサブエリアＳＡｉｓもしくはＳＡｅｓ内に位置する場合、当該ピークに対応する物体の種類が歩行者Ｔｇｔ２である可能性が高いと判断する。
【０２１０】
演算部４５は、歩行者Ｔｇｔ２である可能性が高いと判断したピークに対応する新たなデータ集合体を作成し、作成したデータ集合体を追跡結果表４０１に追加する。
【０２１１】
より詳細には、演算部４５は、たとえば、第２状態変数の初期値として、測定位置に応じた値を設定する。
【０２１２】
具体的には、演算部４５は、ピーク番号Ｐｎ４のピークに対応するデータ集合体に対して、ピーク番号Ｐｎ４に対応する測定位置に応じた初期値を有する第２状態変数を設定する。
【０２１３】
たとえば、演算部４５は、測定位置（Ｘ，Ｙ）がサブエリアＳＡｅｓまたはＳＡｅｒに含まれる場合、第２状態変数の初期値として、ｘ，ｙ，ｖ，φｖをそれぞれＸ，Ｙ，４．０メートル毎秒および０°に設定する。
【０２１４】
また、演算部４５は、たとえば、測定位置（Ｘ，Ｙ）がサブエリアＳＡｉｓまたはＳＡｉｒに含まれる場合、第２状態変数の初期値として、ｘ，ｙ，ｖ，φｖをそれぞれＸ，Ｙ，４．０メートル毎秒および１８０°に設定する。
【０２１５】
また、演算部４５は、第１状態変数におけるｘ，ｙ，ｖ，φｖの初期値として、割り当てなしを示すＮＡを設定する。
【０２１６】
なお、演算部４５は、たとえば、物体識別子を書き込まなかったピークの強度が自動車Ｔｇｔ１の反射断面積に応じた強度を示す場合、当該ピークに対応する物体の種類が自動車Ｔｇｔ１である可能性が高いと判断し、自動車Ｔｇｔ１の追跡に用いるデータ集合体を作成してもよい。
【０２１７】
再び図６を参照して、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。
【０２１８】
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。より詳細には、演算部４５は、パワースペクトルＦＳ１１を解析し、しきい値Ｔｈｔｆ以上の強度を有するピークの検出を試みる。
【０２１９】
２ＦＣＷ処理部４４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。
【０２２０】
より詳細には、２ＦＣＷ処理部４４は、非特許文献１および非特許文献２の記載の方法に従って、検出したピークに対応する距離Ｌｔｆを算出する。
【０２２１】
具体的には、２ＦＣＷ処理部４４は、検出したピークのピーク周波数ＦｔｆをパワースペクトルＦＳ１１から取得する。２ＦＣＷ処理部４４は、たとえば位相スペクトルＰＳ１１，ＰＳ２１において、ピーク周波数Ｆｔｆにおける位相をそれぞれ取得する。２ＦＣＷ処理部４４は、取得した２つの位相の位相差に基づいて距離Ｌｔｆを算出する。
【０２２２】
また、２ＦＣＷ処理部４４は、非特許文献３に記載のビームフォーマ法、ＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ  ＳＩｇｎａｌ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法およびＣａｐｏｎ法等に従って、検出したピークに対応する方位角φｔｆを算出する。
【０２２３】
具体的には、２ＦＣＷ処理部４４は、たとえば位相スペクトルＰＳ１１〜ＰＳ１４において、ピーク周波数Ｆｔｆにおける位相をそれぞれ取得し、取得した各位相に基づいて、検出したピークに対応する方位角φｔｆを算出する。
【０２２４】
２ＦＣＷ処理部４４は、算出した距離Ｌｔｆおよび方位角φｔｆに基づいて、直交座標における測定位置である（Ｘｔｆ，Ｙｔｆ）を算出する。
【０２２５】
また、２ＦＣＷ処理部４４は、非特許文献１および非特許文献２の記載の方法に従って、検出したピークに対応する物体の速度ｖｔｆを、ピーク周波数Ｆｔｆに基づいて算出する。
【０２２６】
２ＦＣＷ処理部４４は、検出した１または複数のピークの強度、バンド幅、速度ｖｔｆおよび測定位置（Ｘｔｆ，Ｙｔｆ）を示す２周波ＣＷ結果情報を作成し、作成した２周波ＣＷ結果情報を検知部７へ出力する。
【０２２７】
再び図３を参照して、検知部７は、物体が検知対象物であるか否かを判定する前の未判定状態において、測定位置と推定位置との位置関係が第１の所定条件を満たす回数が、所定時間ＴＭ内において所定回数ＮＭ以上である場合、物体が検知対象物であると判定する。
【０２２８】
また、検知部７は、たとえば、物体が検知対象物であるか否かを判定する前の未判定状態において、測定位置と推定位置との位置関係が第１の所定条件を満たす回数が、所定時間ＴＬ内において所定回数ＮＬより小さい場合、または物体が検知対象物であると判定した後、当該位置関係が第２の所定条件を満たす回数が、所定時間ＴＮ内において所定回数ＮＮより小さい場合、物体が検知対象物でないと判定する。ここで、第１の所定条件と第２の所定条件とは、たとえば同じである。
【０２２９】
また、検知部７は、たとえば、対象エリアＡ１において、停止した物体である停止物が測定部４６によってＦＭ−ＣＷ方式を用いて測定された場合、測定部４６による２周波ＣＷ方式を用いた、停止物と異なる物体に関する測定結果に基づいて、停止物と異なる物体が検知対象物であるか否かを判定する。
【０２３０】
また、検知部７は、たとえば、測定部４６によってＦＭ−ＣＷ方式を用いて新たな物体が測定されてから当該新たな物体が検知対象物であると判定するまでの間において、測定部４６による２周波ＣＷ方式を用いた物体に関する測定結果に基づいて、物体が検知対象物であるか否かを判定する。
【０２３１】
より詳細には、検知部７は、たとえば各サブエリアの位置を認識している。また、検知部７は、演算部４５により作成された追跡結果表４０１および停止物一覧表４０２の内容、および２ＦＣＷ処理部４４から受ける２周波ＣＷ結果情報に基づいて、物体が歩行者Ｔｇｔ２であるか否かを判定し、判定結果に基づいて横断歩道ＰＣ１における歩行者Ｔｇｔ２を検知する。
【０２３２】
図１３は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける検知部によって設定された検知状態の遷移ルートの一例を示す図である。
【０２３３】
図１３を参照して、検知部７は、「未確定状態」、「歩行者なし状態」および「歩行者あり状態」を設定可能であり、これらの状態間の遷移が可能である。ただし、ここでは「歩行者なし状態」から「歩行者あり状態」への遷移は除かれる。
【０２３４】
検知部７は、追跡結果表４０１および停止物一覧表４０２の内容に基づいて、測定周期τごとに検知状態を設定する。
【０２３５】
より詳細には、検知部７は、停止物一覧表４０２においてデータ集合体が含まれる場合、検知困難な領域が存在すると判断し、検知状態を「未確定状態」に設定する。
【０２３６】
一方、検知部７は、停止物一覧表４０２においてデータ集合体が含まれない場合、以下の処理を行う。
【０２３７】
すなわち、検知部７は、追跡結果表４０１においてデータ集合体が含まれない場合、検知状態を「歩行者なし状態」に設定する。すなわち、電波センサ１０１において、横断歩道ＰＣ１において歩行者Ｔｇｔ２が存在しないことが検知される。
【０２３８】
また、検知部７は、追跡結果表４０１においてデータ集合体が含まれる場合において、データ集合体の追跡状態がすべて「歩行者候補状態」であるとき、検知状態を「未確定状態」に設定する。
【０２３９】
一方、検知部７は、追跡結果表４０１に含まれるデータ集合体のうちの少なくともいずれか１つが所定条件Ｃ４を満たす場合、検知状態を「歩行者あり状態」に設定する。すなわち、電波センサ１０１において、横断歩道ＰＣ１において歩行者Ｔｇｔ２が存在することが検知される。ここで、所定条件Ｃ４は、データ集合体の追跡状態が「歩行者状態」であり、かつ当該データ集合体に対応する物体の位置が横断歩道ＰＣ１に含まれることである。
【０２４０】
検知部７は、「歩行者あり状態」に設定した場合、物体が検知対象物であると判定する。
【０２４１】
また、検知部７は、「未確定状態」に設定した場合、２ＦＣＷ処理部４４から受ける２周波ＣＷ結果情報に基づいて、物体が検知対象物であるか否かを判定する。
【０２４２】
より詳細には、検知部７は、２周波ＣＷ結果情報の内容が所定条件Ｃ３を満たす場合、物体が検知対象物であると判定する。すなわち、電波センサ１０１において、横断歩道ＰＣ１において歩行者Ｔｇｔ２が存在することが検知される。
【０２４３】
ここで、所定条件Ｃ３は、たとえば、２周波ＣＷ結果情報の示す測定位置（Ｘｔｆ，Ｙｔｆ）が横断歩道ＰＣ１に含まれ、かつ２周波ＣＷ結果情報の示すピークの強度、バンド幅およぼ速度ｖｔｆが対応の所定範囲にそれぞれ含まれることである。
【０２４４】
一方、検知部７は、２周波ＣＷ結果情報の内容が所定条件Ｃ３を満たさない場合、横断歩道ＰＣ１において歩行者Ｔｇｔ２が存在しないことを検知する。検知部７は、検知結果を中継装置１４１へ送信する。
【０２４５】
［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。
【０２４６】
図１４は、本発明の実施の形態に係る電波センサが単位シーケンスにおいて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。
【０２４７】
図１４を参照して、まず、電波センサ１０１は、ＦＭ−ＣＷ方式による結果であるパワースペクトルＦＳ３１〜ＦＳ３４および位相スペクトルＰＳ３１〜ＰＳ３４が出力されるまで待機する（ステップＳ１０２でＮＯ）。
【０２４８】
電波センサ１０１は、ＦＭ−ＣＷ方式による結果が出力されると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ピーク検出処理を行う（ステップＳ１０４）。
【０２４９】
次に、電波センサ１０１は、追跡結果表４０１においてデータ集合体が含まれる場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、追跡結果表４０１からデータ集合体を１つ選択する（ステップＳ１０８）。
【０２５０】
次に、電波センサ１０１は、選択したデータ集合体の追跡状態が歩行者状態である場合、後述する歩行者状態処理を行う（ステップＳ１１２）。
【０２５１】
一方、電波センサ１０１は、選択したデータ集合体の追跡状態が歩行者候補状態である場合、後述する歩行者候補状態処理を行う（ステップＳ１１４）。
【０２５２】
次に、電波センサ１０１は、歩行者状態処理を行うか（ステップＳ１１２）、または歩行者候補状態処理を行うと（ステップＳ１１４）、追跡結果表４０１におけるすべてのデータ集合体を選択したか否かを判断する（ステップＳ１１６）。
【０２５３】
次に、電波センサ１０１は、追跡結果表４０１におけるすべてのデータ集合体を選択していないと判断した場合（ステップＳ１１６でＮＯ）、追跡結果表４０１から他のデータ集合体を１つ選択する（ステップＳ１０８）。
【０２５４】
一方、電波センサ１０１は、追跡結果表４０１においてデータ集合体が含まれない場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、または追跡結果表４０１におけるすべてのデータ集合体を選択したと判断した場合（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、対応付け処理を行う（ステップＳ１１８）。
【０２５５】
次に、電波センサ１０１は、後述する検知判断処理を行う（ステップＳ１２０）。
【０２５６】
図１５は、本発明の実施の形態に係る電波センサが歩行者候補状態処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。図１５は、図１４のステップＳ１１４における動作の詳細を示している。
【０２５７】
まず、電波センサ１０１は、選択したデータ集合体について時間更新処理を行う（ステップＳ２０２）。
【０２５８】
次に、電波センサ１０１は、時間更新処理の結果に基づいてゲート処理を行い、当該ゲート処理において所定条件Ｃ１が満たされた場合、すなわちゲート処理の結果が真である場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、選択したデータ集合体について観測更新処理を行う（ステップＳ２０６）。
【０２５９】
次に、電波センサ１０１は、ゲート処理の結果が偽であるか（ステップＳ２０４でＮＯ）、または観測更新処理を行うと（ステップＳ２０６）、直近の所定時間ＴＬ内の各ゲート処理において、所定条件Ｃ１が満たされた回数がＮＬ以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０８）。
【０２６０】
電波センサ１０１は、直近の所定時間ＴＬ内の各ゲート処理において、所定条件Ｃ１が満たされた回数がＮＬより小さいと判断すると（ステップＳ２０８でＮＯ）、選択したデータ集合体を追跡結果表４０１から削除して歩行者候補状態処理を終了する。
【０２６１】
一方、電波センサ１０１は、直近の所定時間ＴＬ内の各ゲート処理において、所定条件Ｃ１が満たされた回数がＮＬ以上であると判断すると（ステップＳ２０８でＹＥＳ）、以下の処理を行う。
【０２６２】
すなわち、電波センサ１０１は、直近の所定時間ＴＭ内の各ゲート処理において、所定条件Ｃ１が満たされた回数がＮＭ以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１２）。
【０２６３】
電波センサ１０１は、直近の所定時間ＴＭ内の各ゲート処理において、所定条件Ｃ１が満たされた回数がＮＭより小さいと判断すると（ステップＳ２１２でＮＯ）、歩行者候補状態処理を終了する。
【０２６４】
一方、電波センサ１０１は、直近の所定時間ＴＭ内の各ゲート処理において、所定条件Ｃ１が満たされた回数がＮＭ以上であると判断すると（ステップＳ２１２でＹＥＳ）、以下の処理を行う。
【０２６５】
すなわち、電波センサ１０１は、選択したデータ集合体が所定条件Ｃ２を満たす場合、すなわち選択したデータ集合体に対応する物体が停止している場合（ステップＳ２１４でＹＥＳ）、選択したデータ集合体を追跡結果表４０１から削除し、当該データ集合体を停止物一覧表４０２に追加する。そして、電波センサ１０１は、歩行者候補状態処理を終了する（ステップＳ２１６）。
【０２６６】
一方、電波センサ１０１は、選択したデータ集合体に対応する物体が停止していない場合（ステップＳ２１４でＮＯ）、選択したデータ集合体の追跡状態を歩行者状態に設定し、歩行者候補状態処理を終了する（ステップＳ２１８）。
【０２６７】
図１６は、本発明の実施の形態に係る電波センサが歩行者状態処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。図１６は、図１４のステップＳ１１２における動作の詳細を示している。
【０２６８】
まず、電波センサ１０１は、選択したデータ集合体について時間更新処理を行う（ステップＳ３０２）。
【０２６９】
次に、電波センサ１０１は、時間更新処理の結果に基づいてゲート処理を行い、当該ゲート処理において所定条件Ｃ１が満たされた場合、すなわちゲート処理の結果が真である場合（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、選択したデータ集合体について観測更新処理を行う（ステップＳ３０６）。
【０２７０】
次に、電波センサ１０１は、ゲート処理の結果が偽であるか（ステップＳ３０４でＮＯ）、または観測更新処理を行うと（ステップＳ３０６）、直近の所定時間ＴＮ内の各ゲート処理において、所定条件Ｃ１が満たされた回数がＮＮ以上であるか否かを判断する（ステップＳ３０８）。
【０２７１】
電波センサ１０１は、直近の所定時間ＴＮ内の各ゲート処理において、所定条件Ｃ１が満たされた回数がＮＮより小さいと判断すると（ステップＳ３０８でＮＯ）、選択したデータ集合体を追跡結果表４０１から削除して歩行者状態処理を終了する。
【０２７２】
一方、電波センサ１０１は、直近の所定時間ＴＮ内の各ゲート処理において、所定条件Ｃ１が満たされた回数がＮＮ以上であると判断すると（ステップＳ３０８でＹＥＳ）、歩行者状態処理を終了する。
【０２７３】
図１７は、本発明の実施の形態に係る電波センサが検知判断処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。図１７は、図１４のステップＳ１２０における動作の詳細を示している。
【０２７４】
まず、電波センサ１０１は、検知困難な領域が存在するか否かを判断する。具体的には、電波センサ１０１は、停止物一覧表４０２においてデータ集合体が含まれるか否かを確認する（ステップＳ４０２）。
【０２７５】
次に、電波センサ１０１は、検知困難な領域が存在しないと判断した場合（ステップＳ４０２でＮＯ）、追跡結果表４０１においてデータ集合体が含まれるか否かを確認する（ステップＳ４０４）。
【０２７６】
次に、電波センサ１０１は、追跡結果表４０１においてデータ集合体が含まれないと確認した場合（ステップＳ４０４でＮＯ）、検知状態を歩行者なし状態に設定するとともに、横断歩道ＰＣ１において歩行者Ｔｇｔ２が存在しないと判断し、検知判断処理を終了する（ステップＳ４０６）。
【０２７７】
一方、電波センサ１０１は、追跡結果表４０１においてデータ集合体が含まれると確認した場合（ステップＳ４０４でＹＥＳ）、以下の処理を行う。
【０２７８】
すなわち、電波センサ１０１は、所定条件Ｃ４を満たすデータ集合体が追跡結果表４０１に含まれる場合、すなわち追跡状態が歩行者状態であり、かつ対応の物体が横断歩道ＰＣ１に位置するデータ集合体が追跡結果表４０１に含まれる場合（ステップＳ４０８でＹＥＳ）、検知状態を歩行者あり状態に設定するとともに、横断歩道ＰＣ１において歩行者Ｔｇｔ２が存在すると判断し、検知判断処理を終了する（ステップＳ４１０）。
【０２７９】
一方、電波センサ１０１は、検知困難な領域が存在すると判断するか（ステップＳ４０２でＹＥＳ）、または所定条件Ｃ４を満たすデータ集合体が追跡結果表４０１に含まれないと判断すると（ステップＳ４０８でＮＯ）、検知状態を未確定状態に設定する（ステップＳ４１２）。
【０２８０】
次に、電波センサ１０１は、２周波ＣＷ結果情報を取得する（ステップＳ４１４）。
【０２８１】
次に、電波センサ１０１は、取得した２周波ＣＷ結果情報の内容が所定条件Ｃ３を満たす場合（ステップＳ４１６でＹＥＳ）、横断歩道ＰＣ１において歩行者Ｔｇｔ２が存在すると判断し、検知判断処理を終了する（ステップＳ４２０）。
【０２８２】
一方、電波センサ１０１は、取得した２周波ＣＷ結果情報の内容が所定条件Ｃ３を満たさない場合（ステップＳ４１６でＮＯ）、横断歩道ＰＣ１において歩行者Ｔｇｔ２が存在しないと判断し、検知判断処理を終了する（ステップＳ４１８）。
【０２８３】
なお、本発明に実施の形態に係る電波センサでは、測定部４６は、対象エリアＡ１における物体の位置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。測定部４６は、対象エリアＡ１における物体の位置を不定期に測定可能な構成であってもよい。
【０２８４】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、第１の所定条件と第２の所定条件とが同じであるとしたが、これに限定するものではない。第１の所定条件と第２の所定条件とは、異なってもよい。具体的には、たとえば、歩行者候補状態のデータ集合体に対して行うゲート処理に用いるしきい値とは異なるしきい値を、歩行者状態のデータ集合体に対して行うゲート処理に用いてもよい。
【０２８５】
ところで、特許文献１に記載の物体識別装置では、音波または電磁波の照射処理および検出処理と、画像処理とを用いて物体の種別を識別するため、装置の構成が複雑になり、かつコストがかかるという問題がある。
【０２８６】
また、特許文献２に記載の歩行者感知器では、検知領域である上記境界を歩道側から車道側に向かって通過する歩行者の有無について検知を行うことが可能であるが、車道側の横断歩道における歩行者について検知を行うことが困難である。
【０２８７】
これに対して、たとえば、横断歩道を含む対象エリアに電波を送信し、対象エリアから受信した電波に基づいて、横断歩道における歩行者について検知を行う方法が考えられる。
【０２８８】
しかしながら、電波センサから離れた場所に歩行者が位置する場合、電波センサが受信する歩行者からの電波の強度が弱いため、電波センサが歩行者を検知することが困難な時間が発生することがある。
【０２８９】
また、たとえば、電波センサと歩行者との間を自動車が通過する場合、電波センサの見通し内に歩行者が存在しなくなるため、電波センサは、電波を照射した歩行者からの反射波に基づく検知を行うことが困難となる。
【０２９０】
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、測定部４６は、対象エリアＡ１における物体の位置を定期的または不定期に測定可能である。演算部４５は、過去に推定した物体の位置に基づいて今回の物体の位置を推定する。そして、検知部７は、測定部４６によって測定された物体の位置と演算部４５によって推定された物体の位置との位置関係が第１の所定条件を満たす回数が、所定時間ＴＭ内において所定回数ＮＭ以上である場合、物体が検知対象物であると判定する。
【０２９１】
このような構成により、画像処理を行うことなく対象物を検知することができるので、電波センサを低コストかつ簡易な構成にすることができる。したがって、簡易かつ低コストな構成で、対象エリアにおける対象物をより正しく検知することができる。また、このように、対象エリアＡ１における物体の位置を繰り返し測定し、たとえば推定位置の近傍に測定位置が存在する頻度が高い場合、物体が検知対象物であると判定する構成により、推定位置の近傍に測定位置が存在しないことがあっても、物体が検知対象物でないとすぐに判定してしまうことを防ぐことができる。これにより、電波センサ１０１が受信する検知対象物からの電波の強度が弱かったり、また、電波センサ１０１と検知対象物との間において自動車Ｔｇｔ１が通過したりするために、検知対象物の位置を測定することが困難なときがあっても、検知対象物を安定して検知することができる。
【０２９２】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、検知部７は、上記位置関係が第１の所定条件を満たす回数が、所定時間ＴＬ内において所定回数ＮＬより小さい場合、または物体が検知対象物であると判定した後、上記位置関係が第２の所定条件を満たす回数が、所定時間ＴＮ内において所定回数ＮＮより小さい場合、物体が検知対象物でないと判定する。
【０２９３】
このように、物体が検知対象物であると判定した後、たとえば推定位置の近傍に測定位置が存在しないことがあっても、物体が検知対象物でないとすぐに判定せずに、推定位置の近傍に測定位置が存在する頻度が低い場合、物体が検知対象物でないと判定する構成により、物体が検知対象物であるにも関わらず当該物体が検知対象物でないと誤って判定する可能性を低減することができる。また、たとえば、推定位置の近傍に測定位置が存在することがあっても、物体が検知対象物であるとすぐに判定せずに、推定位置の近傍に測定位置が存在する頻度が低い場合、物体が検知対象物でないと判定する構成により、物体が検知対象物でないにも関わらず当該物体が検知対象物であると誤って判定する可能性を低減することができる。
【０２９４】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、演算部４５は、物体の位置、速さおよび移動方向を変数として用いる時系列フィルタを用いて物体の位置を推定する。そして、変数の初期値は、測定部４６によって測定された物体の位置に応じた値である。
【０２９５】
このように、物体の位置に応じた初期値を変数として用いる時系列フィルタを用いる構成により、物体の位置をより正しく推定することができる。
【０２９６】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、送信部１は、ＦＭ−ＣＷ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。受信部２は、電波を受信する。測定部４６は、受信部２によって受信された電波に基づいて、ＦＭ−ＣＷ方式を用いて物体の位置を測定可能である。そして、検知部７は、測定部４６によってＦＭ−ＣＷ方式を用いて新たな物体が測定されてから当該新たな物体が検知対象物であると判定するまでの間において、測定部４６による２周波ＣＷ方式を用いた物体に関する測定結果に基づいて、物体が検知対象物であるか否かを判定する。
【０２９７】
このような構成により、ＦＭ−ＣＷ方式を用いて新たな物体が測定されてから当該物体が検知対象物であると判定するまでの未判定期間を、２周波ＣＷ方式を用いた判定で補うことができるので、判定漏れのない検知を実現することができる。
【０２９８】
ここで、たとえば、図２に示すように、反射断面積の大きい自動車Ｔｇｔ１が、自己の一部が対象エリアＡ１に含まれるように停止する場合、自動車Ｔｇｔ１の近傍が歩行者Ｔｇｔ２の検知困難領域ＲＤとなる。ここで、検知困難領域ＲＤは、たとえば電波センサ１０１の距離分解能および角度分解能に基づいて定まる。歩行者Ｔｇｔ２が検知困難領域ＲＤに位置する場合、電波センサ１０１は、自動車Ｔｇｔ１からの強い反射波および歩行者Ｔｇｔ２からの弱い反射波を重ね合わせた電波を受信するため、これらの反射波を分離することが困難となる。したがって、電波センサ１０１は、検知困難領域ＲＤに位置する歩行者Ｔｇｔ２を検知することが困難となる。
【０２９９】
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、送信部１は、ＦＭ−ＣＷ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。受信部２は、電波を受信する。測定部４６は、受信部２によって受信された電波に基づいて、ＦＭ−ＣＷ方式を用いて物体の位置を測定可能である。そして、検知部７は、対象エリアＡ１において、停止した物体である停止物が測定部４６によってＦＭ−ＣＷ方式を用いて測定された場合、測定部４６による２周波ＣＷ方式を用いた、停止物と異なる物体に関する測定結果に基づいて、停止物と異なる物体が検知対象物であるか否かを判定する。
【０３００】
このような構成により、停止物が対象エリアＡ１に存在することで、停止物の近傍に検知対象物の検知困難領域が発生し、たとえば、検知対象物が検知困難領域に存在するにも関わらず推定位置の近傍に測定位置が存在しない状況が継続する場合においても、電波センサ１０１に対する速度成分を有する物体すなわち移動している物体を良好に検知可能な２周波ＣＷ方式を用いて物体を測定することができるので、検知困難領域において移動する物体について、検知対象物であるか否かを正しく判定することができる。
【０３０１】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサ１０１は、推定部を備えず、かつ検知部７が、測定部４６によって測定された物体の位置と推定部によって推定された物体の位置との位置関係が第１の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数以上であるという条件を用いない構成であってもよい。
【０３０２】
具体的には、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、送信部１は、ＦＭ−ＣＷ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へ送信可能である。受信部２は、電波を受信する。測定部４６は、受信部２によって受信された電波に基づいて、対象エリアＡ１における物体の位置を定期的または不定期に測定可能である。そして、検知部７は、対象エリアＡ１において、停止した物体である停止物が測定部４６によってＦＭ−ＣＷ方式を用いて測定された場合、測定部４６による２周波ＣＷ方式を用いた、停止物と異なる対象エリアＡ１における物体である移動物に関する測定結果に基づいて、移動物が検知対象物であるか否かを判定する。
【０３０３】
このような構成により、画像処理を行うことなく対象物を検知することができるので、電波センサを低コストかつ簡易な構成にすることができる。したがって、簡易かつ低コストな構成で、対象エリアにおける対象物をより正しく検知するという本発明の目的を達成することが可能である。また、このように、停止車両および電柱といった停止物を検知可能である一方で、停止物が対象エリアＡ１に存在することで、停止物の近傍に検知対象物の検知困難領域ＲＤが発生し、検知困難領域ＲＤにおける物体を検知することが困難なＦＭ−ＣＷ方式により停止物が測定された場合に、停止物を検知することが困難である一方で、停止物の近傍において移動している移動物を検知することが可能な２周波ＣＷ方式を用いて、移動物が検知対象物であるか否かを判定する構成により、これらの方式の弱点を互いに補完することができるので、たとえば、車両が停止物として停止線を越えた位置に存在することで、車両の近傍に検知困難領域ＲＤが発生した場合においても、検知困難領域ＲＤにおいて移動する物体について、歩行者Ｔｇｔ２であるか否かを正しく判定することができる。
【０３０４】
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。
【０３０５】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０３０６】
［付記１］
対象エリアにおける物体の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、
過去に推定した前記物体の位置に基づいて今回の前記物体の位置を推定する推定部と、
前記測定部によって測定された前記物体の位置と前記推定部によって推定された前記物体の位置との位置関係が第１の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数以上である場合、前記物体が検知対象物であると判定する検知部とを備え、
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、
前記検知対象物は、人間または自転車であり、
前記測定部は、前記対象エリアにおける物体の位置を定期的に測定可能であり、
前記推定部は、前回以前の回に推定した前記物体の位置に基づいて今回の前記物体の位置を推定し、
前記検知部は、前記物体が前記検知対象物であるか否かを判定する前の未判定状態において、前記測定部によって測定された前記物体の位置と前記推定部によって推定された前記物体の位置との相違に基づく距離が所定値以下であることを満たす回数が、前記所定時間内において前記所定回数以上である場合、前記物体が前期検知対象物であると判定する、電波センサ。
【０３０７】
［付記２］
前記検知部は、前記未判定状態において前記位置関係が前記第１の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数より小さい場合、または前記物体が検知対象物であると判定した後、前記位置関係が第２の所定条件を満たす回数が、所定時間内において所定回数より小さい場合、前記物体が検知対象物でないと判定する、付記１に記載の電波センサ。
［付記３］
前記電波センサは、さらに、
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前記対象エリアへ送信可能な送信部と、
電波を受信する受信部とを備え、
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ＦＭ−ＣＷ方式を用いて前記物体の位置を測定可能であり、
前記検知部は、前記対象エリアにおいて、停止した前記物体である停止物が前記測定部によって前記ＦＭ−ＣＷ方式を用いて測定された場合、前記測定部による前記２周波ＣＷ方式を用いた、前記停止物と異なる前記物体に関する測定結果に基づいて、前記停止物と異なる前記物体が検知対象物であるか否かを判定する、付記１または付記２に記載の電波センサ。
【０３０８】
［付記４］
ＦＭ−ＣＷ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へ送信可能な送信部と、
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、前記対象エリアにおける物体の位置を定期的または不定期に測定可能な測定部と、
前記対象エリアにおいて、停止した物体である停止物が前記測定部によって前記ＦＭ−ＣＷ方式を用いて測定された場合、前記測定部による前記２周波ＣＷ方式を用いた、前記停止物と異なる前記対象エリアにおける物体である移動物に関する測定結果に基づいて、前記移動物が検知対象物であるか否かを判定する検知部とを備え、
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、
前記検知対象物は、人間または自転車であり、
前記測定部は、前記対象エリアにおける物体の位置を定期的に測定可能であり、
前記停止物は、車両である、電波センサ。
【符号の説明】
【０３０９】
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
７  検知部
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  ＦＭＣＷ処理部
４４  ２ＦＣＷ処理部
４５  演算部（推定部）
４６  測定部
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】
0006716956.tif 000020
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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