(57)【要約】【課題】　他の移動体距離検出システムからの発信信号の影響を受けることなく、近距離にある移動体までの距離が検出できるとともに、相対的に停止している移動体との間の距離が検出できる移動体距離検出システムを提供する。【解決手段】　距離検出装置１０は、周波数が可変である出力信号を出力し、出力される出力信号の周波数と同一の周波数を有する電磁波を人間Ｍとの間に存在する伝搬媒質に放出し、距離検出装置１０と人間Ｍとの間に設けられ、距離検出装置１０と人間Ｍとの間の伝搬媒質中に形成される定在波の振幅を検知し、検知した定在波の振幅に対応する検出信号を出力し、出力された検出信号及び出力信号の周波数情報が入力され、出力信号の周波数に対する検出信号の値を示す検出信号関数を形成し、その周期から距離検出装置１０と人間Ｍとの距離を算出する。【選択図】　図１
2004109123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　測定対象となる移動体までの距離を検出する移動体距離検出システムであって、
　周波数が可変である出力信号を出力する発信手段と、
　前記発信手段によって出力される出力信号の周波数と同一の周波数を有する電磁波を前記移動体との間に存在する伝搬媒質に放出する送信手段と、
　前記送信手段と前記移動体との間に設けられ、前記送信手段と前記移動体との間の前記伝搬媒質中に形成される定在波の振幅を検知し、検知した定在波の振幅に対応する検出信号を出力する検出手段と、
　前記検出手段によって出力された検出信号及び前記発信手段によって出力される出力信号の周波数情報が入力され、前記出力信号の周波数に対する前記検出信号の値を示す検出信号関数を形成し、その周期から前記移動体距離検出システムと前記移動体との距離を算出する距離算出手段とを備えることを特徴とする移動体距離検出システム。
【請求項２】
　測定対象となる移動体までの距離を検出する移動体距離検出システムであって、
　周波数が可変である出力信号を出力する発信手段と、
　前記発信手段によって出力される出力信号の周波数と同一の周波数を有する光を前記移動体との間に存在する伝搬媒質に放出する送信手段と、
　前記送信手段から放出される光を２つに分光し、分光された一方の光を前記移動体との間に存在する伝搬媒質に放出する分光手段と、
　前記分光手段によって分光された他方の光を反射させる反射手段と、
　前記分光手段と前記移動体との間の前記伝搬媒質中に形成される定在波の振幅を、前記移動体によって反射された一方の光の発光強度と前記反射手段によって反射された他方の光の発光強度とに基づいて検知し、検知した定在波の振幅に対応する検出信号を出力する検出手段と、
　前記検出手段によって出力された検出信号及び前記発信手段によって出力される出力信号の周波数情報が入力され、前記出力信号の周波数に対する前記検出信号の値を示す検出信号関数を形成し、その周期から前記移動体距離検出システムと前記移動体との距離を算出する距離算出手段とを備えることを特徴とする移動体距離検出システム。
【請求項３】
　前記距離算出手段は、前記検出手段によって出力された検出信号及び前記発信手段によって出力される出力信号の周波数情報が入力され、前記出力信号の周波数に対する前記検出信号の値を示す検出信号関数を形成し、当該検出信号関数が極大又は極小となる少なくとも２以上の出力信号の周波数を検出し、当該２以上の出力信号の周波数のうち２つの選択周波数と、当該２つの選択周波数の間における極大又は極小となる出力信号の周波数の数とから前記移動体距離検出システムと前記移動体との距離を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の移動体距離検出システム。
【請求項４】
　前記発信手段は、出力信号を周波数変調させるための変調手段を含み、
　前記検出手段は、前記定在波の振幅を検出し、当該振幅に対応した振幅を有する検知信号を出力する受信手段と、前記変調手段から変調信号が入力され、当該変調信号によって前記検知信号を同期検波して検波信号を形成し、当該検波信号の振幅に対応する検出信号を出力する検波手段とを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の移動体距離検出システム。
【請求項５】
　前記移動体は道路施設における人間を含み、
　前記検出手段は、前記送信手段と前記人間との間の前記伝搬媒質中に形成される定在波の振幅に対応する検出信号を出力し、
　前記距離算出手段は、前記検出手段によって出力された検出信号に基づいて前記移動体距離検出システムと前記人間との距離を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の移動体距離検出システム。
【請求項６】
　前記移動体は道路施設における車両を含み、
　前記検出手段は、前記送信手段と前記車両との間の前記伝搬媒質中に形成される定在波の振幅に対応する検出信号を出力し、
　前記距離算出手段は、前記検出手段によって出力された検出信号に基づいて前記移動体距離検出システムと前記車両との距離を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の移動体距離検出システム。
【請求項７】
　前記距離算出手段によって算出された前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離があらかじめ設定された所定の距離以内であるか否かを判断する判断手段と、
　前記判断手段によって前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離が、前記所定の距離以内であると判断された場合、前記移動体との追突を防止するための追突防止警報を発する警報手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の移動体距離検出システム。
【請求項８】
　前記距離算出手段によって算出された前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離があらかじめ設定された所定の距離以内であるか否かを判断する判断手段と、
　前記判断手段によって前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離が、前記所定の距離以内であると判断された場合、照明を点灯させる照明点灯手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の移動体距離検出システム。
【請求項９】
　前記距離算出手段によって算出された前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離があらかじめ設定された所定の距離以内であるか否かを判断する判断手段と、
　前記判断手段によって前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離が、前記所定の距離以内であると判断された場合、前記移動体周辺の情報を報知する情報報知装置とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の移動体距離検出システム。
【請求項１０】
　前記距離算出手段によって算出された前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離があらかじめ設定された所定の距離以内であるか否かを判断する判断手段と、
　前記判断手段によって前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離が、前記所定の距離以内であると判断された場合、発光により前記移動体を誘導する発光装置とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の移動体距離検出システム。
【請求項１１】
　前記移動体は河川の水面を含み、
　前記検出手段は、前記送信手段と前記水面との間の前記伝搬媒質中に形成される定在波に対応する振幅の検出信号を出力し、
　前記距離算出手段は、前記検出手段によって出力された検出信号に基づいて前記移動体距離検出システムと前記水面との距離を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の移動体距離検出システム。
【請求項１２】
　太陽電池によって発電された電力を蓄電する蓄電手段をさらに備え、
　前記蓄電手段によって蓄電された電力を動力源として用いることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の移動体距離検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、測定対象となる移動体までの距離を検出する移動体距離検出システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来、電波を利用した距離測定装置としては、マイクロ波やミリ波を用いた電波レーダが一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。電波レーダは方式によりパルスレーダ、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）レーダ等に分けられる。また、最近ではスペクトル拡散レーダ及びＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）レーダ等も知られている。
【０００３】
　パルスレーダは、パルス信号を発信してからそれが測定対象に反射して戻ってくるまでの時間を計測することにより測定対象までの距離を求めるものである。また、スペクトル拡散レーダやＣＤＭＡレーダも基本的にはパルスレーダ同様、測定対象までの往復の伝搬時間に基づき距離を測定するものである。
【０００４】
　ＦＭＣＷレーダは、周波数掃引した連続波を発信し発信信号と反射信号との周波数差から測定対象までの距離を求めるものである。この方式は測定対象の移動速度も同時に測定することができるという特徴がある。
【特許文献１】特開２０００−９７９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　しかしながら、上記レーダでは、一般的に近距離の測定が難しく、最小探知距離は数１０メートル以上であるという問題を有している。また、上記以外のレーダとしてドップラレーダがある。このドップラレーダは、構造が簡単で近距離にある測定対象の測定も可能であるが、停止している測定対象までの距離を測定することはできないという問題を有している。
【０００６】
　さらに、上記従来のレーダでは、複数のレーダを近くで同時に使用した場合、受信器が他のレーダから発信された信号を受信することを避ける手段がなく、測定誤差が著しく増大したり、測定ができなくなるという問題を有している。
【０００７】
　一方、上記レーダの用途の一つとして、車に対する障害物、特に歩行者との衝突を回避するために、障害物を検出し、その障害物と車との間の距離を測定する車載レーダが検討されている。この車載レーダは、最小探知距離が数１０センチメートル以下であり、かつ相対的に停止している測定対象との間の距離の測定が必要であり、かつ他の車の車載レーダからの発信信号の影響を受けることなく距離測定を行えなければならない。しかしながら、上記従来のレーダでは、この３つの条件を満たすことが困難である。
【０００８】
　本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、他の移動体距離検出システムからの発信信号の影響を受けることなく、近距離にある移動体までの距離が検出できるとともに、相対的に停止している移動体との間の距離が検出できる移動体距離検出システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
　請求項１に記載の発明は、測定対象となる移動体までの距離を検出する移動体距離検出システムであって、周波数が可変である出力信号を出力する発信手段と、前記発信手段によって出力される出力信号の周波数と同一の周波数を有する電磁波を前記移動体との間に存在する伝搬媒質に放出する送信手段と、前記送信手段と前記移動体との間に設けられ、前記送信手段と前記移動体との間の前記伝搬媒質中に形成される定在波の振幅を検知し、検知した定在波の振幅に対応する検出信号を出力する検出手段と、前記検出手段によって出力された検出信号及び前記発信手段によって出力される出力信号の周波数情報が入力され、前記出力信号の周波数に対する前記検出信号の値を示す検出信号関数を形成し、当該検出信号の周期から前記移動体距離検出システムと前記移動体との距離を算出する距離算出手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
　この構成によれば、測定対象となる移動体までの距離を検出する移動体距離検出システムは、発信手段から出力された出力信号の周波数を変化させれば、送信手段から放出される電磁波の波長が変化するので、送信手段と移動体との間の伝搬媒質中に形成される定在波の振幅が変化する。このため、出力信号の周波数を変化させれば、検出手段が出力する検出信号の値が変化するので、出力信号の周波数情報と検出信号の値から、距離算出手段によって検出信号関数を形成させることができる。検出手段が設けられた位置における定在波の振幅は、電磁波の周波数、つまり発信手段から出力された出力信号の周波数に対して周期的に変化し、その周期は移動体距離検出システムの検出手段から移動体までの距離に対して反比例する。したがって、定在波の振幅の周期、つまり検出信号関数の周期が求められるので、その周期より移動体距離検出システムから移動体までの距離を算出することができる。
【００１１】
　請求項２に記載の発明は、測定対象となる移動体までの距離を検出する移動体距離検出システムであって、周波数が可変である出力信号を出力する発信手段と、前記発信手段によって出力される出力信号の周波数と同一の周波数を有する光を前記移動体との間に存在する伝搬媒質に放出する送信手段と、前記送信手段から放出される光を２つに分光し、分光された一方の光を前記移動体との間に存在する伝搬媒質に放出する分光手段と、前記分光手段によって分光された他方の光を反射させる反射手段と、前記分光手段と前記移動体との間の前記伝搬媒質中に形成される定在波の振幅を、前記移動体によって反射された一方の光の発光強度と前記反射手段によって反射された他方の光の発光強度とに基づいて検知し、検知した定在波の振幅に対応する検出信号を出力する検出手段と、前記検出手段によって出力された検出信号及び前記発信手段によって出力される出力信号の周波数情報が入力され、前記出力信号の周波数に対する前記検出信号の値を示す検出信号関数を形成し、その周期から前記移動体距離検出システムと前記移動体との距離を算出する距離算出手段とを備えることを特徴としている。
【００１２】
　この構成によれば、測定対象となる移動体までの距離を検出する移動体距離検出システムは、発光手段から出力された光の発光強度変化の周波数を変化させれば、光の発光強度変化の波長が変化するので、検出手段が検知する定在波の振幅が変化する。このため、光の発光強度の周波数を変化させれば、検出手段が出力する検出信号の値が変化するので、光の発光強度変化の周波数情報と検出信号の値から、距離算出手段によって検出信号関数を形成させることができる。分光手段における移動体で反射して戻ってきた一方の光と、反射手段によって反射された他方の光との両方の光の強度を足し合わせた光強度変化の振幅の大きさは、分光手段から移動体までの間における分光手段と反射手段との間の距離だけ離れた位置に置ける定在波の振幅と同じ大きさになる。したがって、分光手段と反射手段との間の距離が既知であれば、分光手段から移動体に向かって所定距離だけ離れた位置から移動体までの間の距離を検出することができる。分光手段と反射手段との距離と同じ距離だけ分光手段から離れた位置における定在波の振幅は、光の発光強度変化の周波数に対して周期的に変化し、その周期は移動体距離検出システムの分光手段から移動体までの距離に対して反比例する。したがって、定在波の振幅の周期、つまり検出信号関数の周期が求められるので、その周期より移動体距離検出システムから移動体までの距離を算出することができる。
【００１３】
　請求項３に記載の発明は、前記距離算出手段は、前記検出手段によって出力された検出信号及び前記発信手段によって出力される出力信号の周波数情報が入力され、前記出力信号の周波数に対する前記検出信号の値を示す検出信号関数を形成し、当該検出信号関数が極大又は極小となる少なくとも２以上の出力信号の周波数を検出し、当該２以上の出力信号の周波数のうち２つの選択周波数と、当該２つの選択周波数の間における極大又は極小となる出力信号の周波数の数とから前記移動体距離検出システムと前記移動体との距離を算出することを特徴としている。
【００１４】
　この構成によれば、測定対象となる移動体までの距離を検出する移動体距離検出システムは、発信手段から出力された出力信号の周波数を変化させれば、送信手段から放出される電磁波の波長が変化するので、送信手段と移動体との間の伝搬媒質中に形成される定在波の振幅が変化する。このため、出力信号の周波数を変化させれば、検出手段が出力する検出信号の値が変化するので、出力信号の周波数情報と検出信号の値から、距離算出手段によって検出信号関数を形成させることができる。検出手段又は分光手段が設けられた位置における定在波の振幅は、電磁波の周波数、つまり発信手段から出力された出力信号の周波数に対して周期的に変化し、その周期は検出手段又は分光手段から移動体までの距離に対して反比例する。したがって、定在波の振幅が極大又は極小となる周波数、つまり検出信号関数が極小又は極大となる２以上の周波数を検出し、この２以上の周波数のうち、任意に選択した２つの選択周波数と、その選択周波数の間に形成される極小又は極大となる周波数の数を算出すれば、検出信号関数の周期を求めることができるので、その周期より移動体距離検出システムの検出手段又は分光手段から移動体までの距離を算出することができる。
【００１５】
　請求項４に記載の発明は、前記発信手段は、出力信号を周波数変調させるための変調手段を含み、前記検出手段は、前記定在波の振幅を検出し、当該振幅に対応した振幅を有する検知信号を出力する受信手段と、前記変調手段から変調信号が入力され、当該変調信号によって前記検知信号を同期検波して検波信号を形成し、当該検波信号の振幅に対応する検出信号を出力する検波手段とを含むことを特徴としている。
【００１６】
　この構成によれば、受信手段が出力した検知信号を同期検波して検波信号を形成し、この検波信号の振幅に対応する検出信号を検波手段が出力する。すると、検出信号曲線は、定在波の振幅が極小又は極大となる周波数近傍では単調増加又は単調減少し、さらに、定在波の振幅が極小又は極大となる周波数の前後で、検出信号曲線の検出信号の値の符号が変化する曲線となる。したがって、定在波の振幅が極小又は極大となる周波数の検出が正確になり、測定誤差を小さくすることができる。
【００１７】
　請求項５に記載の発明は、前記移動体は道路施設における人間を含み、前記検出手段は、前記送信手段と前記人間との間の前記伝搬媒質中に形成される定在波の振幅に対応する検出信号を出力し、前記距離算出手段は、前記検出手段によって出力された検出信号に基づいて前記移動体距離検出システムと前記人間との距離を算出することを特徴としている。
【００１８】
　この構成によれば、検出手段によって、送信手段と人間との間の伝搬媒質中に形成される定在波の振幅に対応する検出信号が出力され、距離算出手段によって、検出手段によって検出された検出信号及び発信手段によって出力される出力信号の周波数情報が入力され、出力信号の周波数に対する検出信号の値を示す検出信号関数が形成され、その周期から検出手段又は分光手段と人間との距離が算出される。したがって、移動体距離検出システムを道路施設に設けた場合に、当該道路施設を通行する歩行者（人間）の存在を検知することができ、移動体距離検出システムの検出手段又は分光手段から人間までの距離を検出することができるので、検出範囲を任意に設定することができる。
【００１９】
　請求項６に記載の発明は、前記移動体は道路施設における車両を含み、前記検出手段は、前記送信手段と前記車両との間の前記伝搬媒質中に形成される定在波に対応する検出信号を出力し、前記距離算出手段は、前記検出手段によって出力された検出信号に基づいて前記移動体距離検出システムと前記車両との距離を算出することを特徴としている。
【００２０】
　この構成によれば、検出手段によって、送信手段と車両との間の伝搬媒質中に形成される定在波の振幅に対応する検出信号が出力され、距離算出手段によって、検出手段によって出力された検出信号及び発信手段によって出力される出力信号の周波数情報が入力され、出力信号の周波数に対する検出信号の値を示す検出信号関数が形成され、その周期から検出手段又は分光手段と車両との距離が算出される。したがって、移動体距離検出システムを道路施設に設けた場合に、当該道路施設を走行する車両の存在を検知することができ、移動体距離検出システムから車両までの距離を検出することができるので、検出範囲を任意に設定することができる。
【００２１】
　請求項７に記載の発明は、前記距離算出手段によって算出された前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離があらかじめ設定された所定の距離以内であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離が、前記所定の距離以内であると判断された場合、前記移動体との追突を防止するための追突防止警報を発する警報手段とをさらに備えることを特徴としている。
【００２２】
　この構成によれば、移動体距離検出システムが自車両に設けられ、移動体が自車両の前方を走行する車両である場合、自車両に設けられた移動体距離検出システムの検出手段によって、送信手段と移動体である前方を走行する前方車両との間の伝搬媒質中に形成される定在波の振幅に対応する検出信号が出力され、検出手段によって出力された検出信号に基づいて検出手段又は分光手段と前方車両との間の距離、つまり自車両と前方車両との間の距離が算出される。移動体距離検出システムの検出手段又は分光手段と前方車両との間の距離があらかじめ設定された所定の距離以内であるか否かが判断され、検出手段又は分光手段と前方車両との間の距離が所定の距離以内であると判断された場合に、追突を防止するための追突防止警報が発せられるので、自車両に乗っている運転手は前方車両に追突する危険があることを警告音等の追突防止警報によって知ることができ、移動体との追突を未然に防止することができる。
【００２３】
　請求項８に記載の発明は、前記距離算出手段によって算出された前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離があらかじめ設定された所定の距離以内であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離が、前記所定の距離以内であると判断された場合、照明を点灯させる照明点灯手段とをさらに備えることを特徴としている。
【００２４】
　この構成によれば、距離算出手段によって算出された移動体距離検出システムの検出手段又は分光手段と移動体との距離が、あらかじめ設定された所定の距離以内である場合、照明が点灯される。すなわち、移動体が道路施設における人間である場合、移動体である人間が通ることで定在波が形成される。そして、形成された定在波の振幅に対応する検出信号に基づいて人間までの距離が検出され、検出された人間までの距離に基づいて消灯状態であった街路照明が点灯される。したがって、通常は、消灯されている照明が、定在波が検出されることで点灯するので、照明の省電力化を実現することができる。
【００２５】
　請求項９に記載の発明は、前記距離算出手段によって算出された前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離があらかじめ設定された所定の距離以内であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離が、前記所定の距離以内であると判断された場合、前記移動体周辺の情報を報知する情報報知装置とをさらに備えることを特徴としている。
【００２６】
　この構成によれば、距離算出手段によって算出された移動体距離検出システムの検出手段又は分光手段と移動体との距離が、あらかじめ設定された所定の距離以内である場合、情報報知装置によって移動体周辺の情報が報知される。ここで、移動体周辺の情報とは、例えば、寒冷時における道路の凍結注意を促す情報、見通しの悪い箇所における歩行者の飛び出しの注意を促す情報、事故の頻発するカーブ等においてカーブの存在を報知する情報等である。情報報知装置は、道路の側縁に設置される発光体による報知装置で、凍結注意、飛び出し注意及びこの先カーブ注意等の移動体周辺の情報を文字表示又は音声により報知するものである。すなわち、移動体が道路施設における人間である場合、移動体である人間が通ることで定在波が形成される。そして、形成された定在波の振幅に対応する検出信号に基づいて人間までの距離が検出され、検出された人間までの距離に基づいて消灯状態であった情報報知装置が点灯される。したがって、通常は、消灯されている情報報知装置が、定在波が検出されることで点灯するので、情報報知装置の省電力化を実現することができる。
【００２７】
　請求項１０に記載の発明は、前記距離算出手段によって算出された前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離があらかじめ設定された所定の距離以内であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって前記移動体距離検出システムと前記移動体との間の距離が、前記所定の距離以内であると判断された場合、発光により前記移動体を誘導する発光装置とをさらに備えることを特徴としている。
【００２８】
　この構成によれば、距離算出手段によって算出された移動体距離検出システムの検出手段又は分光手段と移動体との距離が、あらかじめ設定された所定の距離以内である場合、発光装置によって移動体が誘導される。ここで、発光装置とは、道路側縁に複数連続して設置され、路面の線形に応じて発光体をケースに内蔵して埋設するもの、矢印の形状で発光体を取り付けた発光板を道路側縁に立設された支柱に取り付けるもの等である。すなわち、移動体が道路施設における車両であり、発光装置が路面の線形に応じて発光体をケースに内蔵して複数連続して埋設されている場合、まず、移動体である車両が通ることで定在波が形成される。そして、形成された定在波の振幅に対応する検出信号に基づいて車両までの距離が検出され、検出された車両までの距離に基づいて消灯状態であった複数の発光装置が点灯される。したがって、通常は、消灯されている発光装置が、定在波が検出されることで点灯するので、発光装置の省電力化を実現することができる。また、路面の線形に応じて複数連続して発光体が設けられているので、運転者の視線を道路の線形合わせて誘導させることで道路の線形を運転者に認知させることができ、反射体やライン材を用いた場合に比べて視認性に優れ、特に悪天候時に効果的である。
【００２９】
　請求項１１に記載の発明は、前記移動体は河川の水面を含み、前記検出手段は、前記送信手段と前記水面との間の前記伝搬媒質中に形成される定在波に対応する振幅の検出信号を出力し、前記距離算出手段は、前記検出手段によって検出された検出信号に基づいて前記移動体距離検出システムと前記水面との距離を算出することを特徴としている。
【００３０】
　この構成によれば、送信手段と水面との間の伝搬媒質中に形成される定在波の振幅に対応する検出信号が出力され、出力された検出信号に基づいて移動体距離検出システムの検出手段又は分光手段と水面との距離が算出される。したがって、移動体距離検出システムの検出手段又は分光手段と、移動体である河川の水面との距離が検出されることによって、河川の水位を測定することができ、移動体距離検出システムを水位センサとして用いることができる。
【００３１】
　請求項１２に記載の発明は、太陽電池によって発電された電力を蓄電する蓄電手段をさらに備え、前記蓄電手段によって蓄電された電力を動力源として用いることを特徴としている。
【００３２】
　この構成によれば、蓄電手段によって、太陽電池によって発電された電力が蓄電され、蓄電された電力が動力源として用いられるため、商用電源等の他の電源が不要となり、山間や僻地等のあらゆる場所において移動体距離検出システムを動作させることができる。
【発明の効果】
【００３３】
　本発明に係る移動体距離検出システムによれば、送信手段から所定の周波数の電磁波が移動体との間に存在する伝搬媒質に放出され、放出された進行波と、移動体に反射した反射波との干渉によって定在波が伝搬媒質中に形成され、検出手段によって定在波が検出され、検出された定在波に基づいて移動体距離検出システムから移動体までの距離が算出されるため、様々な用途に応じて移動体までの距離を検出することができる。
【００３４】
　また、移動体距離検出システムから移動体までの距離は、出力信号の周波数に対する定在波の振幅の変動周期に依存し、送信手段によって電磁波を発信してから移動体に反射して移動体距離検出システムに戻るまでの時間の影響を受けないので、移動体までの距離が例えば数１０センチメートル以下の近距離であっても、精度よく移動体までの距離を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
　以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
　まず、本発明の第１の実施形態における移動体距離検出システムについて説明する。第１の実施形態における移動体位置検出システムでは、距離検出装置と道路施設における人間との距離が検出され、検出された距離に基づいて道路施設に設けられた照明を点灯させる。
【００３７】
　図１は、本発明の第１の実施形態における移動体距離検出システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【００３８】
　第１の実施形態における移動体距離検出システム１００ａは、距離検出装置１０、蓄電部２００、太陽電池３００、判断部４００、点灯制御部４１０及び照明灯４２０を備えて構成される。
【００３９】
　距離検出装置１０は、移動体としての道路施設における人間Ｍまでの距離を定在波Ｓを用いて検出するものであり、検出した人間Ｍまでの距離を判断部４００に出力する。なお、距離検出装置１０については、図２〜図１２を用いて後述する。
【００４０】
　蓄電部２００は、例えばバッテリー等で構成され、太陽電池３００によって充電される。太陽電池３００によって蓄電部２００に蓄積された電力は距離検出装置１０等に供給される。
【００４１】
　このように、蓄電部２００によって、太陽電池３００によって発電された電力が、移動体距離検出システム１００ａの動力源として用いるために蓄積されるため、商用電源等の他の電源が不要となり、山間や僻地等のあらゆる場所において移動体距離検出システム１００ａを動作させることができる。
【００４２】
　判断部４００は、距離検出装置１０から出力される人間Ｍまでの距離が、あらかじめ設定された所定の距離以内であるか否かを判断し、人間Ｍまでの距離が所定の距離以内であると判断すると、照明灯４２０を点灯するための点灯信号を点灯制御部４１０に出力する。
【００４３】
　点灯制御部４１０は、判断部４００から出力された点灯信号を受けて、照明灯４２０を点灯するよう制御する。照明灯４２０は、例えば道路施設に設けられた街路照明であり、道路施設を通行する歩行者（人間Ｍ）の進路を照らすものである。
【００４４】
　このように、移動体距離検出システム１００ａを道路施設に設けた場合に、当該道路施設を通行する歩行者（人間Ｍ）の存在を検知することができ、距離検出装置１０から人間Ｍまでの距離、つまり移動体距離検出システム１００ａから人間Ｍまでの距離を検出することができるので、検出範囲を任意に設定することができる。
【００４５】
　また、距離検出装置１０と移動体である人間Ｍとの距離が、あらかじめ設定された所定の距離以内である場合、照明灯４２０が点灯される。すなわち、移動体である人間Ｍが通ることで定在波が検出され、消灯状態であった照明灯４２０が点灯される。したがって、通常は、消灯されている照明灯４２０が、定在波が検出されることで点灯するので、照明灯４２０の省電力化を実現することができる。
【００４６】
　なお、本実施の形態では、移動体を、道路施設を通行する人間Ｍとして説明したが、本発明は特にこれに限定されず、移動体を、道路施設を走行する車両としてもよい。この場合、移動体距離検出システム１００ａを道路施設に設けた場合に、当該道路施設を走行する車両の存在を検知することができ、移動体距離検出システム１００ａから車両までの距離を検出することができるので、検出範囲を任意に設定することができる。また、距離検出装置１０は、道路施設を車両が走行するのを検知して、車両の進路を照明灯４２０で照らすことができる。
【００４７】
　また、本実施の形態では、照明灯４２０を道路施設に設けられた街路照明として説明したが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、橋梁照明、点灯可能な道路標識及び道路の路面上に埋め込まれた点灯可能な発光体等でもよい。この場合、特に夜間の視認性が向上し、交通事故を防止することができる。
【００４８】
　また、本実施の形態では、道路施設を照明する照明灯４２０を用いて説明したが、本発明は特にこれに限定されず、照明灯４２０に替えて移動体周辺の情報を報知する情報報知装置を用いてもよい。ここで、移動体周辺の情報とは、例えば、寒冷時における道路の凍結注意を促す情報、見通しの悪い箇所における歩行者の飛び出しの注意を促す情報、事故の頻発するカーブ等においてカーブの存在を報知する情報等である。情報報知装置は発光体等で構成され、道路の側縁に設置される。つまり、情報報知装置は、寒冷時における道路の凍結注意を促す情報を報知する場合、「凍結注意」という文字を発光体の点灯によって表示する。また、情報報知装置は、見通しの悪い箇所における歩行者の飛び出しの注意を促す情報を報知する場合、「飛び出し注意」という文字を発光体の点灯によって表示する。さらに、情報報知装置は、事故の頻発するカーブ等においてカーブの存在を報知する場合、「この先カーブ注意」という文字を発光体の点灯によって表示する。すなわち、移動体が道路施設における人間である場合、移動体である人間が通ることで定在波が形成される。そして、形成された定在波の振幅に対応する検出信号に基づいて人間までの距離が検出され、検出された人間までの距離に基づいて消灯状態であった情報報知装置が点灯される。したがって、通常は、消灯されている情報報知装置が、定在波が検出されることで点灯するので、情報報知装置の省電力化を実現することができる。なお、移動体が人間である場合、情報報知装置は、音声を出力可能なスピーカ等で構成してもよく、音声で移動体周辺の情報を報知してもよい。
【００４９】
　さらに、本実施の形態では、照明灯４２０に替えて、発光により移動体を誘導する発光装置を用いてもよい。ここで、発光装置とは、道路側縁に複数連続して設置され、路面の線形に応じて発光体をケースに内蔵して埋設するもの、矢印の形状で発光体を取り付けた発光板を道路側縁に立設された支柱に取り付けるもの等である。すなわち、移動体が道路施設における車両であり、発光装置が路面の線形に応じて発光体をケースに内蔵して複数連続して埋設されている場合、まず、移動体である車両が通ることで定在波が形成される。そして、形成された定在波の振幅に対応する検出信号に基づいて車両までの距離が検出され、検出された車両までの距離に基づいて消灯状態であった複数の発光装置が点灯される。したがって、通常は消灯されている発光装置が、車両が通って定在波が検出されることで点灯するので、発光装置の省電力化を実現することができる。また、路面の線形に応じて複数連続して発光体が設けられているので、運転者の視線を道路の線形に合わせて誘導させることで道路の線形を運転者に認知させることができ、反射体やライン材を用いた場合に比べて視認性に優れ、特に悪天候時に効果的である。
【００５０】
　また、例えば、交差点、Ｌ字路、Ｔ字路及び高速道路の合流地点等の見通しの悪い道路施設に移動体距離検出システム１００ａを設けることによって、一方の道路を走行する車両を検知して、他方の道路に設けられた表示板などを発光させ、他方の道路を走行する車両に対して一方の道路から車両が接近していることを報知してもよい。この場合、一方の道路を走行する車両の運転手は、他方の道路を走行する車両の存在を知ることができ、効果的に交通事故を防止することができる。
【００５１】
　次に、移動体距離検出システム１００ａにおける距離検出装置１０について詳細に説明する。
【００５２】
　図２は、図１の移動体距離検出システムにおける距離検出装置１０の第１の例の構成を概略的に示すブロック図である。
【００５３】
　第１の例における距離検出装置１０ａは、発信部１１ａ、送信部１２ａ、検出部１３ａ及び距離算出部１４ａを備えて構成される。本発明では、送信部１２ａと移動体Ｍとの間に形成される定在波Ｓを用いて、移動体Ｍまでの距離を検出する。
【００５４】
　ここで、第１の例の距離検出装置１０ａについて説明する前に、定在波Ｓについて説明する。
【００５５】
　図３は、定在波Ｓの形成を説明するための概略説明図である。図３（Ａ）に示すように、電磁波発生器Ｂ１から周波数ｆの電磁波を空気などの伝搬媒質中に放出すると、電磁波は、進行波Ｄとなって伝搬媒質中を進行する。この進行波Ｄにおいて、電磁波発生器Ｂ１から距離ｘの位置における振幅ＶＤは、その周波数ｆと距離ｘとの関数として、下記の（１）式で表される。
【００５６】
　ＶＤ（ｆ，ｘ）＝ｅｘｐ（ｊ２πｆ／ｃ・ｘ）・・・・（１）
【００５７】
　なお、上記（１）式において、ｃは光速を表す。
【００５８】
　やがて、進行波Ｄが移動体Ｍに到達すると、進行波Ｄが移動体Ｍで反射して反射波Ｒとなり、この反射波Ｒは移動体Ｍから電磁波発生器Ｂ１に向かって進行する。この反射波Ｒにおいて、電磁波発生器Ｂ１から距離ｘの位置における振幅ＶＲは、進行波Ｄの周波数ｆと電磁波発生器Ｂ１からの距離ｘの関数として、下記の（２）式で表される。
【００５９】
　ＶＲ（ｆ，ｘ）＝ＭＲ・ｅｘｐ（ｊ２πｆ／ｃ・（２ｄ−ｘ））・・・・（２）
【００６０】
　なお、上記（２）式におけるＭＲは、移動体Ｍにおける電磁波の反射係数を表し、ＭＲ＝γ・ｅｘｐ（ｊφ）で表される。
【００６１】
　そして、図３（Ｂ）に示すように、進行波Ｄと反射波Ｒとが干渉すると、電磁波発生器Ｂ１と移動体Ｍとの間に定在波Ｓが形成される。この定在波Ｓの振幅ＳＰを、電磁波発生器Ｂ１から距離ｘ1だけ移動体Ｍに近い検出器Ｂ２で測定すると、検出器Ｂ２が検出する定在波Ｓの振幅ＳＰは、進行波Ｄの周波数ｆとして下記の（３）式で表される。
【００６２】
　ＳＰ（ｆ，ｘ1）＝（１＋γ2＋２γｃｏｓ（２πｆ／ｃ・２ｄ1＋φ））1/2・・・・（３）
【００６３】
　なお、上記（３）式において、ｄ1＝ｄ−ｘ1である。
【００６４】
　このように、検出器Ｂ２が設けられた位置における定在波Ｓの振幅ＳＰは、電磁波発生器Ｂ１から発生される進行波Ｄの周波数ｆに対して周期的であって、その周期がｃ／２ｄ1となる。つまり、定在波Ｓの振幅ＳＰは、検出器Ｂ２から移動体Ｍまでの距離ｄ1に反比例する。したがって、進行波Ｄの周波数ｆを変化させれば、検出器Ｂ２が設けられた位置において、進行波Ｄの周波数ｆに対する定在波Ｓの振幅ＳＰの変動周期を求めることができるので、定在波Ｓによって移動体Ｍまでの距離を測定することができる。
【００６５】
　図２に戻って、第１の例における距離検出装置１０ａについて説明する。
【００６６】
　発信部１１ａは、例えば交流電源等の一定の周波数ｆの信号を出力するものであり、周波数発信部１１１及び周波数制御部１１２を含む。周波数制御部１１２は、周波数発信部１１１が出力する信号の周波数ｆを制御する。また、周波数制御部１１２は、周波数発信部１１１の発信した周波数ｆに関する情報、例えば、周波数発信部１１１が発信した信号の周波数ｆの数値や周波数発信部１１１が発信する信号と同じ周波数ｆを有する信号などを出力する。
【００６７】
　送信部１２ａは、例えばアンテナや増幅器等により構成され、発信部１１ａの周波数発信部１１１と接続されている。送信部１２ａは、送信部１２ａと移動体Ｍとの間に存在する、例えば空気や水などの伝搬媒質中もしくは真空中に、発信部１１ａの周波数発信部１１１が発信した信号と同じ周波数ｆを有する電磁波を放出する。
【００６８】
　このため、発信部１１ａの周波数制御部１１２によって周波数発信部１１１が発信する信号の周波数ｆを変えれば、送信部１２ａから放出される電磁波の周波数を変えることができる。
【００６９】
　送信部１２ａと移動体Ｍとの間には、アンテナや振幅検出器、自乗検波器等の検出部１３ａが設けられている。検出部１３ａは、送信部１２ａから放出された電磁波（以下、進行波Ｄとする）と、移動体Ｍにおいて、反射した反射波Ｒとが干渉して形成される定在波Ｓの振幅ＳＰを検知するためのものであり、移動体Ｍから距離ｄ1の位置に設けられている。検出部１３ａは、定在波Ｓの振幅ＳＰに対応する検出信号、例えば、定在波Ｓの振幅ＳＰと同じ、もしくは振幅ＳＰの自乗に比例した電流や電圧等を出力することができる。
【００７０】
　検出部１３ａには、距離算出部１４ａが接続されている。距離算出部１４ａは、例えば、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）やメモリ等により構成され、入力されたデータを記録する記録部（図示省略）と、記録部に記録されたデータを演算する演算部（図示省略）とを備えており、演算部によって検出部１３ａから移動体Ｍまでの距離ｄ1を算出することができる。
【００７１】
　また、距離算出部１４ａは、発信部１１ａの周波数制御部１１２にも接続されており、発信部１１ａの周波数制御部１１２から周波数発信部１１１の発信した出力信号の周波数ｆに関する情報（以下、出力信号の周波数情報とする）を受けるとともに、検出部１３ａから検出信号を受信したときに、発信部１１ａの周波数制御部１１２に受信確認信号を送る。
【００７２】
　なお、第１の例における距離検出装置１０ａでは、送信部１２ａと検出部１３ａとを別々に設けているが、例えば１つのアンテナによって送信部１２ａと検出部１３ａとを兼用させてもよい。この場合、装置をコンパクトかつ簡単な構造のものとすることができる。
【００７３】
　図４は、距離検出装置１０ａによって移動体Ｍまでの距離を測定する作業のフローチャートを示す図である。また、図５は、図１の移動体距離検出システムの第１の例における距離検出装置１０ａの動作を説明するための波形図であり、図５（Ａ）は、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）を示す図であり、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）は、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）をフーリエ変換した変換関数Ｆ（ｃｙ）を示す図である。
【００７４】
　ステップＳ１において、発信部１１ａの周波数制御部１１２は、周波数発信部１１１が発信する信号の初期周波数ｆL及び最終周波数ｆUを設定する。ステップＳ２において、周波数制御部１１２は、周波数発信部１１１から発信される周波数ｆが初期周波数ｆLである信号を送信部１２ａに出力する。
【００７５】
　ステップＳ３において、送信部１２ａは、周波数ｆが初期周波数ｆLである進行波Ｄを、移動体Ｍに向けて、伝搬媒質中に放出する。このとき、出力信号の周波数情報が周波数制御部１１２から距離算出部１４ａに送信される。送信部１２ａから放出された進行波Ｄは伝搬媒質中を伝搬して、移動体Ｍに到達し、この移動体Ｍで反射して反射波Ｒとなり、進行波Ｄと逆向き、つまり送信部１２ａに向かって伝搬媒質中を伝搬する。すると、進行波Ｄと反射波Ｒとが干渉して、送信部１２ａと移動体Ｍとの間における伝搬媒質中に定在波Ｓが形成される。
【００７６】
　ステップＳ４において、検出部１３ａは、送信部１２ａと移動体Ｍとの間における伝搬媒質中に形成された定在波Ｓの振幅ＳＰを検知し、定在波Ｓの振幅ＳＰに対応する検出信号を距離算出部１４ａに送信する。
【００７７】
　ステップＳ５において、距離算出部１４ａは、検出部１３ａからの検出信号の値Ｐを周波数制御部１１２から送信された出力信号の周波数情報と１対１に対応させて、記録部に記録する。同時に、距離算出部１４ａは、周波数制御部１１２に受信確認信号を送信する。
【００７８】
　ステップＳ６において、距離算出部１４ａからの受信確認信号を受けた周波数制御部１１２は、周波数発信部１１１が発信する信号の周波数ｆが最終周波数ｆUと一致するか否かを判断する。ここで、周波数ｆが最終周波数ｆUと一致しないと判断されると（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ７に移行し、周波数ｆが最終周波数ｆUと一致すると判断されると（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ８に移行する。
【００７９】
　ステップＳ７において、周波数制御部１１２は、周波数発信部１１１が発信する信号の周波数ｆをステップ周波数Δｆだけ変化させる。すると、送信部１２ａから放出される進行波Ｄの周波数ｆがｆL＋Δｆに変化するが、進行波Ｄは一定の速度（光速）で伝搬するため、進行波Ｄの波長が変化することになる。したがって、送信部１２ａと移動体Ｍとの間における伝搬媒質中に形成される定在波Ｓが変化し、検出部１３ａが検知する定在波Ｓの振幅ＳＰが変化するので、検出部１３ａから距離算出部１４ａに送られる検出信号の値Ｐが変化する。
【００８０】
　ステップＳ８において、距離算出部１４ａは、記録部に記録されている出力信号の周波数情報と検出信号の値Ｐとから、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）を形成する。
【００８１】
　ステップＳ９において、距離算出部１４ａは、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）をフーリエ変換することによって変換関数Ｆ（ｃｙ）を形成する。ステップＳ１０において、距離算出部１４ａは、変換関数Ｆ（ｃｙ）がピークとなる周期ｃｙを算出する。図５（Ｂ）に示すように、変換関数Ｆ（ｃｙ）は、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）の周期ｃｙの位置にピークを有する関数となるので、変換関数Ｆ（ｃｙ）から検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）の周期ｃｙを算出することができる。
【００８２】
　ステップＳ１１において、距離算出部１４ａは、検出部１２ａから移動体Ｍまでの距離ｄ1を算出する。検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）の周期ｃｙ、つまり定在波Ｓの周期は検出部１３ａから移動体Ｍまでの距離ｄ1に対して反比例するので、周期ｃｙより検出部１２ａから移動体Ｍまでの距離ｄ1を算出することができる。
【００８３】
　このようにして、距離検出装置１０ａは、検出部１３ａから移動体Ｍまでの距離ｄ1、すなわち、移動体距離検出システムから移動体までの距離を検出することができる。
【００８４】
　また、検出部１３ａから移動体Ｍまでの距離ｄ1は、出力信号の周波数ｆに対する定在波Ｓの振幅ＳＰの周期にのみ依存し、送信部１２ａによって進行波Ｄを発信してから移動体Ｍに反射して検出部１３ａに戻るまでの時間の影響を受けないので、移動体Ｍまでの距離ｄ1が数１０センチメートル以下の近距離であっても、精度よく距離を測定することができる。
【００８５】
　さらに、複数の移動体Ｍの間に、複数の定在波Ｓが形成された場合、検出部１３ａが出力する検出信号は、複数の定在波Ｓの振幅ＳＰが合成された値に対応するものとなる。すると、距離算出部１４ａの演算部が形成する検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）は、検出部１３ａの位置における複数の定在波Ｓの振幅ＳＰの変動を示す関数が合成された合成関数となるが、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）をフーリエ変換することによって形成される変換関数Ｆ（ｃｙ）は、各定在波Ｓの周期においてそれぞれ極大値を有する関数となる。つまり、図５（Ｃ）に示すように、３つの定在波Ｓが形成された場合、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）をフーリエ変換することによって形成される変換関数Ｆ（ｃｙ）は、それぞれ周期ｃｙ１，ｃｙ２，ｃｙ３の位置にピークを有する関数となる。
【００８６】
　したがって、複数の定在波Ｓの振幅ＳＰの変動周期をそれぞれ求めることができるので、複数の移動体Ｍと検出部１３ａとの間の距離ｄ1を、それぞれ測定することができる。
【００８７】
　さらに、発信部１１ａの周波数発信部１１１が出力する出力信号の周波数ｆを初期周波数ｆLから最終周波数ｆUまでステップ周波数Δｆごとに直線的に変化させる代わりに、初期周波数ｆLと最終周波数ｆU間で出力信号の周波数ｆをランダムに変化させて、各周波数ｆにおける定在波Ｓの振幅ＳＰを測定してもよい。この場合、出力信号の周波数ｆと定在波Ｓの振幅ＳＰとを対応させることができるので、距離算出部１４ａの演算部によって検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）を形成することができる。例えば、Ｍ系列符号などに従い出力信号の周波数ｆをランダムに変化させれば、距離検出装置１０ａ同士が、同じタイミングで、同位相且つ同じ周波数ｆの電磁波を発信する確率はほとんどなくなる。
【００８８】
　そして、定在波Ｓの振幅ＳＰは、同一周波数の成分によって生じるものであるため、たとえ検出部１３ａが他の距離検出装置１０ａが放出した電磁波を受信しても、その信号成分は低域通過フィルタ等により容易に除去可能である。よって、他の距離検出装置１０ａから放出された電磁波によって測定誤差が著しく増大したり、測定不能となることを防ぐことができる。
【００８９】
　また、距離算出部１４ａの演算部によって、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）の周期を求める代わりに、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）が極大又は極小となる出力信号の周波数ｆを２以上求めて、それらの周波数ｆから移動体Ｍと送信部１２ａとの間の距離ｘを求めてもよい。
【００９０】
　図６は、検出信号関数が極小となる出力信号の周波数を２以上求めて、それらの周波数から移動体Ｍと送信部１２ａとの間の距離を測定する作業のフローチャートを示す図である。なお、図６に示すフローチャートにおけるステップＳ１０１からＳ１０８までの処理は、図４に示すフローチャートにおけるステップＳ１からＳ８までの処理と同様であるので説明を省略し、以下にステップＳ１０９以降の処理を説明する。
【００９１】
　ステップＳ１０９において、距離算出部１４ａは、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）が極小となる２以上の周波数ｆn〜ｆn+kを検出する。図５（Ａ）に示すように、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）は周期関数であるため、検出信号の値Ｐが極大となる部分と、検出信号の値Ｐが極小となる部分が交互に現れる。そこで、検出信号の値Ｐが極小となる２以上の周波数ｆn〜ｆn+kを検出する。
【００９２】
　ステップＳ１１０において、距離算出部１４ａは、ステップＳ１０９で検出された２以上の周波数ｆn〜ｆn+kのうち、２つの周波数を選択周波数ｆn，ｆn+kとして選択する。そして、この２つの選択周波数ｆn，ｆn+kの間に形成される極小となる周波数の数ｋ−１を算出する。すると、検出部１３ａと移動体Ｍとの間の距離ｄ1は下記の（４）式によって求められる。
【００９３】
　ｄ1＝ｋ・ｃ／（４・（ｆn+k−ｆn））・・・・（４）
　つまり、２つの選択周波数ｆn，ｆn+kと、この２つの選択周波数ｆn，ｆn+kの間に形成される極小となる周波数の数ｋ−１とを算出することによって、検出部１３ａから移動体Ｍまでの距離を測定することができる。
【００９４】
　なお、上記第１の例では、検出信号関数が極小となる出力信号の周波数を２以上求めて、それらの周波数から移動体Ｍと送信部１２ａとの間の距離を測定するとしたが、本発明は特にこれに限定されず、検出信号関数が極大となる出力信号の周波数を２以上求めて、それらの周波数から移動体Ｍと送信部１２ａとの間の距離を測定してもよい。
【００９５】
　図７は、図１の移動体距離検出システムの第２の例における距離検出装置１０ｂの構成を概略的に示すブロック図である。第２の例における距離検出装置１０ｂは、発信部１１ｂ、送信部１２ｂ、検出部１３ｂ及び距離算出部１４ｂに加えて、変調器２０を設け、距離算出部１４ｂが検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）の極小となる周波数発信部１１１の出力信号の周波数ｆを検出する精度を高くしたことが特徴である。
【００９６】
　図７に示すように、発信部１１ｂにおいて、周波数発信部１１１と周波数制御部１１２との間には、変調器２０が設けられている。この変調器２０は、周波数制御部１１２が周波数発信部１１１から出力させる周波数ｆを設定した場合、周波数発信部１１１からはこの周波数ｆを中心周波数として周期的に変動する信号を出力させるためのものである。つまり、変調器２０は、周波数発信部１１１の出力信号に周波数変調を加えるためのものである。
【００９７】
　また、変調器２０は、検出部１３ｂに変調信号を出力することができる。変調信号とは、周波数変調された周波数発信部１１ａの出力信号において、周波数制御部１１２が設定した周波数ｆに対して周期的に変動する変動成分の信号である。
【００９８】
　さらに、検出部１３ｂは、受信部１３１と検波部１３２とを含む。受信部１３１は、定在波Ｓの振幅ＳＰを検出し、その振幅ＳＰに対応した振幅を有する検知信号を出力するものである。受信部１３１には検波部１３２が接続されている。検波部１３２は、変調器２０からの変調信号及び受信部１３１からの検知信号を記録する記録部（図示省略）と、記録部に記録された検知信号を変調信号を用いて同期検波して検波信号を形成し、定在波の振幅に対応する検出信号を演算する演算部（図示省略）とを備えている。また、検波部１３２は、受信部１３１からの検知信号を受けとると、変調器２０に受信確認信号を送ることができる。
【００９９】
　なお、第１の例の距離検出装置１０ａと同様に、第２の例の距離検出装置１０ｂにおいても、送信部１２ｂと検出部１３ｂを別々に設けているが、例えば、１つのアンテナによって送信部１２ｂと検出部１３ｂとを兼用させてもよい。この場合、装置をコンパクトかつ簡単な構造のものとすることができる。
【０１００】
　図８は、距離検出装置１０ｂによって移動体Ｍまでの距離を測定する作業のフローチャートを示す図である。また、図９は、図１の移動体距離検出システムの第２の例における距離検出装置１０ｂの動作を説明するための波形図であり、図９（Ａ）は、出力信号の周波数と、受信部１３１の位置における定在波Ｓの振幅ＳＰとの関係を示す図であり、図９（Ｂ）は、検波部１３２が出力した検出信号と、周波数発信部１１１が出力した信号の周波数ｆとから形成される検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）を示す図である。
【０１０１】
　なお、周波数変調を行う作業以外は、第１の例の距離検出装置１０ａにおいて、距離算出部１４ａが検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）の極小を求める場合と同じであるので、以下には周波数変調を行う作業（図８のステップＳ２０３からＳ２０９まで）のみを説明する。
【０１０２】
　ステップＳ２０３において、変調器２０は、θを初期値（θ＝０）に設定する。ステップＳ２０４において、送信部１２ｂは、周波数ｆが初期周波数ｆ＋ｆｄｃｏｓθ（θ＝０）である進行波Ｄを、移動体Ｍに向けて、伝搬媒質中に放出する。このとき、出力信号の変調情報（変調信号）が変調器２０から検波部１３２に送信される。送信部１２ｂから放出された進行波Ｄは伝搬媒質中を伝搬して、移動体Ｍに到達し、この移動体Ｍで反射して反射波Ｒとなり、進行波Ｄと逆向き、つまり送信部１２ｂに向かって伝搬媒質中を伝搬する。すると、進行波Ｄと反射波Ｒとが干渉して、送信部１２ｂと移動体Ｍとの間における伝搬媒質中に定在波Ｓが形成される。
【０１０３】
　ステップＳ２０５において、検出部１３ｂの受信部１３１は、送信部１２ｂと移動体Ｍとの間における伝搬媒質中に形成された定在波Ｓの振幅ＳＰを検知し、定在波Ｓの振幅ＳＰに対応する検知信号を検波部１３２に送信する。
【０１０４】
　ステップＳ２０６において、検波部１３２は、受信部１３１からの検知信号の値Ｐを変調器２０から送信された出力信号の変調情報と１対１に対応させて、記録部に記録する。同時に、検波部１３２は、変調器２０に受信確認信号を送信する。
【０１０５】
　ステップＳ２０７において、検波部１３２からの受信確認信号を受けた変調器２０は、θ＝２πであるか否かを判断する。ここで、θ＝２πでないと判断されると（ステップＳ２０７でＮＯ）、ステップＳ２０８に移行し、θ＝２πであると判断されると（ステップＳ２０７でＹＥＳ）、ステップＳ２０９に移行する。
【０１０６】
　ステップＳ２０８において、変調器２０は、周波数発信部１１１が発信する信号の周波数ｆをｆ＋ｆｄｃｏｓθ（θ＝θ＋ｄθ）に変化させる。すると、送信部１２ｂから放出される進行波Ｄの周波数ｆがｆ＋ｆｄｃｏｓθ（θ＝θ＋ｄθ）に変化するので、検出部１３ｂの受信部１３１が検知する定在波Ｓの振幅ＳＰが変化し、受信部１３１から検波部１３２に送られる検知信号の値が変化する。この検知信号は、検波部１３２の記録部に、発信部１１ａの出力信号の変調情報と１対１に対応させて記録される。そして、再び検出部１３ｂの検波部１３２からの受信確認信号を受けると、変調器２０は、周波数発信部１１１が発信する信号の周波数ｆをｆ＋ｆｄｃｏｓθ（θ＝θ＋２ｄθ）に変化させる。上記ステップＳ２０４からＳ２０８までの処理をθ＝２πとなるまで繰り返し、θ＝２πとなると、ステップＳ２０９に移行する。
【０１０７】
　ステップＳ２０９において、検波部１３２は、記録された検知信号と変調情報とを用いて同期検波して検波信号を形成する。検波部１３２は、検波信号の振幅に対応する検出信号を距離算出部１４ａに出力するので、検出信号は、周波数制御部１１２から距離算出部１４ｂに送られた周波数情報と１対１に対応させて、距離算出部１４ｂの記録部に記録される。
【０１０８】
　そして、周波数制御部１１２が周波数発信部１１１に発信させる周波数を初期周波数から最終周波数まで変化させれば、距離算出部１４ｂによって、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）が形成される。
【０１０９】
　図９（Ｂ）に示すように、この検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）は、定在波Ｓの振幅ＳＰが極小となる周波数（ｆn，ｆn+2，ｆn+k）近傍では単調増加し、定在波Ｓの振幅ＳＰが極大となる周波数（ｆn+1）近傍では単調減少し、しかも、定在波Ｓの振幅ＳＰが極小又は極大となる周波数の前後で、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）の検出信号の値Ｐの符号が変化する曲線となる。
【０１１０】
　したがって、第２の例における距離検出装置１０ｂによれば、定在波Ｓの振幅ＳＰが極小となる周波数ｆの検出が正確となり、測定誤差を小さくすることができる。
【０１１１】
　なお、上記第２の例では、検出信号関数が極小となる出力信号の周波数を２以上求めて、それらの周波数から移動体Ｍと送信部１２ｂとの間の距離を測定するとしたが、本発明は特にこれに限定されず、検出信号関数が極大となる出力信号の周波数を２以上求めて、それらの周波数から移動体Ｍと送信部１２ｂとの間の距離を測定してもよい。
【０１１２】
　図１０は、図１の移動体距離検出システムの第３の例における距離検出装置１０ｃの構成を概略的に示すブロック図である。
【０１１３】
　第３の例における距離検出装置１０ｃは、発信部１１ｃ、送信部１２ｃ、分光部３１、反射用ミラー３２、検出部１３ｃ及び距離算出部１４ｃを備えて構成される。第３の例では、発信部１１ｃが発信する光の強度を周期的に変化させて、分光部３１と移動体Ｍとの間に形成される定在波Ｓを用いて、移動体Ｍまでの距離を検出する。
【０１１４】
　なお、検出部１３ｃによって検知された検出信号に基づいて、分光部３１から移動体Ｍまでの距離を算出する方法は、前述の第１の例の距離検出装置１０ａと同様であるので、以下には第３の例における距離検出装置１０ｃの構成のみを説明する。
【０１１５】
　発信部１１ｃは、周波数発信部１１１'及び周波数制御部１１２'から構成されている。周波数発信部１１１'は、発信する光の発光強度、その強度変化が一定の周波数ｆとなるように出力する。周波数制御部１１２'は、周波数発信部１１１'が出力する光の発光強度変化の周波数ｆを制御する。また、周波数制御部１１２'は、周波数発信部１１１'の発信した光の発光強度変化の周波数ｆに関する情報、例えば、周波数発信部１１１'が発信した光の発光強度変化の周波数ｆの数値や周波数発信部１１１'が発信する光の発光強度変化と同じ周波数ｆを有する信号などを出力する。
【０１１６】
　送信部１２ｃは、例えばレーザや発光ダイオード等により構成され、発信部１１ｃと接続されている。送信部１２ｃは、送信部１２ｃと移動体Ｍとの間に存在する、例えば空気や水などの伝搬媒質中もしくは真空中に、発信部１１ｃの周波数発信部１１１'が発信した信号と同じ周波数ｆを有する光を放出する。
【０１１７】
　送信部１２ｃと移動体Ｍとの間には、例えばビームスプリッタ等により構成される分光部３１が設けられている。分光部３１は、送信部１２ｃから放出された光を２つに分光し、分光された一方の光を移動体Ｍとの間に存在する伝搬媒質中に放出するものである。移動体Ｍの方向に分光された一方の光は、移動体Ｍによって反射し、移動体Ｍによって反射した光は、分光部３１によって検出部１３ｃの方向に反射される。このため、分光部３１と移動体Ｍとの間の伝搬媒質中に、分光部３１を透過した光と、移動体Ｍで反射して戻ってきた反射光とが干渉し、定在波Ｓが形成される。分光部３１によって分光された他方の光は、分光部３１の側方に設けられた反射用ミラー３２に進行する。また、分光部３１は、移動体Ｍで反射して戻ってきた反射光を検出部１３ｃに向けて反射する。
【０１１８】
　反射用ミラー３２は、分光部３１から所定距離Ｌだけ離れた位置に設けられており、分光部３１によって分光された他方の光を再び分光部３１に向けて反射する。反射用ミラー３２によって反射された光は、分光部３１を透過し、検出部１３ｃに向けて進行する。
【０１１９】
　分光部３１を挟んで反射用ミラー３２と線対称の位置には検出部１３ｃが設けられている。検出部１３ｃは、分光部３１と移動体Ｍとの間の伝搬媒質中に形成される定在波Ｓの振幅を、移動体Ｍによって反射された光の発光強度と反射用ミラー３２によって反射された光の発光強度とに基づいて検知し、検知した定在波Ｓの振幅ＳＰに対応する検出信号を出力する。検出部１３ｃは、定在波Ｓの振幅ＳＰに対応する検出信号、例えば、定在波Ｓの振幅ＳＰの発光強度を検知して発光強度を電圧に変換した検出信号を出力するフォトディデクタを備えており、このフォトディデクタから出力される検出信号は、定在波Ｓの振幅ＳＰと同じ、もしくは振幅ＳＰの自乗に比例した電流や電圧等を出力する。
【０１２０】
　検出部１３ｃには距離算出部１４ｃが接続されている。距離算出部１４ｃは、例えば、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）やメモリ等により構成され、入力されたデータを記録する記録部と、記録部に記録されたデータを演算する演算部とを備えており、演算部によって分光部３１から移動体Ｍまでの距離を算出する。
【０１２１】
　分光部３１における移動体Ｍで反射して戻ってきた光（反射波Ｒ）と、反射用ミラー３２によって反射された光（進行波Ｄ）との両方の光の強度を足し合わせた光強度変化の振幅の大きさは、分光部３１と反射用ミラー３２との距離がＬであるので、分光部３１から移動体Ｍに向かってＬだけ離れた位置に置ける定在波の振幅と同じ大きさになる。したがって、分光部３１と反射用ミラー３２との距離Ｌが既知であれば、分光部３１から移動体Ｍに向かって距離Ｌだけ離れた位置から移動体Ｍまでの間の距離ｄ1を検出することができる。
【０１２２】
　検出部１３ｃは、検出部１３ｃによって検出された分光部３１によって反射されるとともに反射用ミラー３２によって反射された光の発光強度と、同じく検出部１３ｃによって検出された移動体Ｍによって反射された光の発光強度とを検出する。そして、検出部１３ｃは、検出部１３ｃによって検出された分光部３１によって反射されるとともに反射用ミラー３２によって反射された光の発光強度と、同じく検出部１３ｃによって検出された移動体Ｍによって反射された光の発光強度とを足し合わせることで、分光部３１から移動体Ｍに向かって分光部３１と反射用ミラー３２と同じ距離Ｌだけ離れた位置における定在波Ｓの振幅ＳＰを求め、定在波Ｓの振幅ＳＰに対応する検出信号を距離算出部１４ａに送信する。距離算出部１４は、図４のステップＳ５からステップＳ１１までと同様の処理を行うことによって、分光部３１と反射用ミラー３２と同じ距離Ｌだけ離れた位置と移動体Ｍとの間の距離ｄ1を算出し、メモリ等の記憶手段に予め記憶されている距離Ｌと距離ｄ1とを最終的に足し合わせることによって、分光部３１から移動体Ｍまでの距離、すなわち移動体距離検出システムから移動体Ｍまでの距離を算出する。
【０１２３】
　また、距離算出部１４ｃは、発信部１１ｃの周波数制御部１１２'にも接続されており、発信部１１ｃの周波数制御部１１２'から周波数発信部１１１'の発信した光の発光強度の周波数ｆに関する情報（以下、出力信号の周波数情報とする）を受けるとともに、検出部１３ｃから検出信号を受信したときに、発信部１１ｃの周波数制御部１１２'に受信確認信号を送る。
【０１２４】
　したがって、第３の例の距離検出装置１０ｃによれば、第１の例の距離検出装置１０ａと同様に、分光部３１から移動体Ｍまでの距離を測定することができる。また、移動体Ｍまでの距離が数１０センチメートル以下の近距離であっても精度よく測定することができる。
【０１２５】
　さらに、周波数発信部１１１'が出力する光の発光強度の周波数ｆを、初期周波数ｆLと最終周波数ｆUとの間でランダムに変化させれば、他の距離検出装置１０ｃから発信された光によって測定誤差が著しく増大したり、測定不能となることを防ぐことができる。
【０１２６】
　さらに、複数の定在波Ｓの振幅ＳＰの変動周期をそれぞれ求めることができるので、複数の移動体Ｍと分光部３１との間の距離をそれぞれ測定することができる。
【０１２７】
　なお、距離算出部１４ｃによって、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）が極大及び極小のいずれかとなる出力信号の周波数ｆを２以上求めて、それらの周波数ｆから移動体Ｍと分光部３１との間の距離を求める場合、初期周波数ｆLを０Ｈｚとして、任意の最終周波数ｆUまで出力信号の周波数ｆを変化させてもよい。この場合、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）において、出力信号の周波数ｆが０の場合には必ず検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）は極大となる。したがって、初期周波数ｆLから最終周波数ｆUの間において、検出信号関数Ａ（ｆ，ｄ1）が極大となる出力信号の周波数を１つだけ求めるだけで、その周波数ｆと初期周波数ｆLとを用いて、移動体Ｍと分光部３１との間の距離を求めることができる。
【０１２８】
　さらになお、第２の例の距離検出装置１０ｂと同様に、発信する発光強度に周波数変調を加える変調器を発信部１１ｃに設け、受信部及び検波部を検出部１３ｃに設けてもよい。この場合、第２の例の距離検出装置１０ｂと同様に、定在波Ｓの振幅ＳＰが極小及び極大のいずれかとなる周波数の検出が正確になり、測定誤差を小さくすることができる。
【０１２９】
　本実施の形態において、発信部１１ａ，１１ｂ，１１ｃは発信手段に相当し、送信部１２ａ，１２ｂ，１２ｃは送信手段に相当し、検出部１３ａ，１３ｂ，１３ｃは検出手段に相当し、距離算出部１４ａ，１４ｂ，１４ｃは距離算出手段に相当し、変調器２０は変調手段に相当し、受信部１３１は受信手段に相当し、検波部１３２は検波手段に相当し、分光部３１は分光手段に相当する。
【０１３０】
　図１１は、図１の移動体距離検出システムの第４の例における距離検出装置１０ｄの構成を概略的に示すブロック図である。本発明の距離検出装置１０ｄは、複数の距離検出装置１０ａ１，１０ａ２を備えて構成される。なお、本実施形態では距離検出装置１０ａを２つ用い、それぞれを距離検出装置１０ａ１、距離検出装置１０ａ２として説明する。この複数の距離検出装置１０ａ１，１０ａ２には制御装置２が接続されている。この制御装置２は、複数の距離検出装置１０ａ１，１０ａ２を同期して作動させるためのものであり、各距離検出装置１０ａ１，１０ａ２から電磁波を伝搬媒質中に同時に放出させるように制御する。
【０１３１】
　また、複数の距離検出装置１には演算装置３が接続されている。この演算装置３は、各距離検出装置１０ａ１，１０ａ２の距離算出部１４ａが算出した検出部１３ａから移動体Ｍまでの距離が入力される。演算装置３は、この入力された各距離検出装置１０ａ１，１０ａ２における検出部１３ａから移動体Ｍまでの距離及び各距離検出装置１０ａ１，１０ａ２の検出部１３ａ同士の相対的な位置とから移動体Ｍの空間座標を算出する。
【０１３２】
　つまり、移動体の空間座標を検出する距離検出装置１０ｄは、移動体Ｍが複数の距離検出装置１０ａ１，１０ａ２と、複数の距離検出装置１０ａ１，１０ａ２を同期して作動させる制御装置２と、各距離検出装置１０ａ１，１０ａ２の距離算出部１４ａが算出した検出部１３ａと移動体Ｍとの間の距離と、各距離検出装置１０ａ１，１０ａ２の検出部１３ａ同士の相対的な位置とから移動体Ｍの空間座標を算出する演算装置３とからなることを特徴としている。
【０１３３】
　図１２は、図１の移動体距離検出システムの第４の例における距離検出装置１０ｄによる位置測定方法を説明するための概略図である。
【０１３４】
　制御装置２は、２つの距離検出装置１０ａ１，１０ａ２を同期させ、同時に電磁波を発信させるよう制御する。すると、距離検出装置１０ａ１と移動体Ｍとの間に定在波Ｓ１が形成され、距離検出装置１０ａ２と移動体Ｍとの間に定在波Ｓ２が形成され、距離検出装置１０ａ１から移動体Ｍまでの距離ｄ１が算出され、距離検出装置１０ａ２から移動体Ｍまでの距離ｄ２が算出される。各距離検出装置１０ａ１，１０ａ２から移動体Ｍまでの距離ｄ１，ｄ２が、演算装置３に入力される。
【０１３５】
　演算装置３は、２つの距離検出装置１０ａ１，１０ａ２から入力された距離ｄ１，ｄ２に基づいて、各距離検出装置１０ａ１，１０ａ２と移動体Ｍとの相対的な位置を算出する。具体的には、図１２に示すように、距離検出装置１０ａ１と距離検出装置１０ａ２とを結ぶ線分Ｒの距離をｒとすると、線分Ｒの中間位置Ｐから移動体Ｍまでの距離ｄ'は下記の（５）式によって算出される。
【０１３６】
　ｄ'＝｛（ｄ１2／２）＋（ｄ２2／２）−（ｒ2／４）｝1/2・・・・（５）
【０１３７】
　また、線分Ｒの垂直二等分線と、中間位置Ｐと移動体Ｍとを結ぶ線分Ｄとがなす角度θは下記の（６）式によって算出される。
【０１３８】
　ｓｉｎθ＝（ｄ１2−ｄ２2）／４ｒｄ'・・・・（６）
【０１３９】
　このように、各距離検出装置の中間位置から移動体までの距離ｄ'を算出し、線分Ｒの垂直二等分線と、中間位置Ｐと移動体Ｍとを結ぶ線分Ｄとがなす角度θを算出することによって、各距離検出装置１０ａ１，１０ａ２と移動体Ｍとが存在する平面における、各距離検出装置１０ａ１，１０ａ２と移動体Ｍとの相対的な位置を把握することができる。
【０１４０】
　なお、距離検出装置１０ａを３つ設けることによって、各距離検出装置と移動体との相対的な位置関係を３次元的に把握することができる。
【０１４１】
　また、本実施形態では、距離検出装置１０ｄは、複数の距離検出装置１０ａを備えた構成として説明したが、本発明は特にこれに限定されず、距離検出装置１０ｄは、複数の距離検出装置１０ｂを備えて構成してもよく、複数の距離検出装置１０ｃを備えて構成してもよい。さらに、距離検出装置１０ｄは、距離検出装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃを複数組み合わせて構成してもよい。
【０１４２】
　次に、本発明の第２の実施形態における移動体距離検出システムについて説明する。第２の実施形態における移動体位置検出システムでは、距離検出装置と河川の水面との距離が検出され、検出された距離を通信装置により監視所に送信する。
【０１４３】
　図１３は、本発明の第２の実施形態における移動体距離検出システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【０１４４】
　第２の実施形態における移動体距離検出システム１００ｂは、距離検出装置１０、蓄電部２００、太陽電池３００及び通信装置５００を備えて構成される。なお、第２の実施形態における蓄電部２００及び太陽電池３００は、第１の実施形態における蓄電部２００、太陽電池３００と同様の構成であるので説明を省略する。
【０１４５】
　距離検出装置１０は、移動体である河川の水面ＳＭまでの距離を定在波Ｓを用いて検出するものであり、検出した水面ＳＭまでの距離を通信部５００に出力する。通信部５００は、距離検出装置１０によって検出された水面ＳＭまでの距離を監視所（図示省略）に送信するものである。なお、距離検出装置１０は、上記の第１の例における距離検出装置１０ａ、第２の例における距離検出装置１０ｂ、第３の例における距離検出装置１０ｃ及び第４の例における距離検出装置１０ｄのうちの１つを用いることができる。
【０１４６】
　このように、距離検出装置１０と水面ＳＭとの間の伝搬媒質中に形成される定在波Ｓが検出され、検出された定在波Ｓに基づいて距離検出装置１０と水面との距離が算出される。したがって、距離検出装置１０と移動体である河川の水面ＳＭとの距離が検出されることによって、河川の水位を測定することができ、距離検出装置を水位センサとして用いることができる。
【０１４７】
　なお、本実施形態において距離検出装置１０は、移動体である河川の水面までの距離を検出するとしたが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、湖の水面、海の水面までの距離を検出してもよく、その他水量を検出するものであれば適宜用いることができる。
【０１４８】
　また、図１３に示す構成に加えて、水門等の開閉を制御する水門制御手段を備えてもよい。例えば、距離検出装置１０と水門制御手段とを接続し、距離検出装置１０で検出される水面までの距離が所定の距離以下になった場合に水門を開放し、距離検出装置１０で検出される水面までの距離が所定の距離以上になった場合に水門を閉鎖することによって、水量を調節することができる。
【０１４９】
　次に、本発明の第３の実施形態における移動体距離検出システムについて説明する。第３の実施形態における移動体位置検出システムでは、距離検出装置が搭載された自車両と、自車両の前方を走行する前方車両との距離が検出され、検出された距離に基づいて警告音等を出力させる。
【０１５０】
　図１４は、本発明の第３の実施形態における移動体距離検出システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【０１５１】
　第３の実施形態における移動体距離検出システム１００ｃは、距離検出装置１０、蓄電部２００、太陽電池３００、判断部４００及び警告音出力部６００を備えて構成される。なお、移動体距離検出システム１００ｃは、自車両に設けられている。また、第３の実施形態における蓄電部２００及び太陽電池３００は、第１の実施形態における蓄電部２００、太陽電池３００と同様の構成であるので説明を省略する。
【０１５２】
　距離検出装置１０は、自車両ＪＣの前方を走行している移動体である前方車両ＺＣまでの距離を定在波Ｓを用いて検出するものであり、検出した前方車両ＺＣまでの距離を判断部４００に出力する。なお、距離検出装置１０は、上記の第１の例における距離検出装置１０ａ、第２の例における距離検出装置１０ｂ、第３の例における距離検出装置１０ｃ及び第４の例における距離検出装置１０ｄのうちの１つを用いることができる。
【０１５３】
　判断部４００は、距離検出装置１０から出力される前方車両ＺＣまでの距離が、あらかじめ設定された所定の距離以内であるか否かを判断し、前方車両ＺＣまでの距離が所定の距離以内であると判断すると、警告音を出力するための出力信号を警告音出力部６００に出力する。警告音出力部６００は、自車両ＪＣが前方を走行する前方車両ＺＣに接近していることを自車両ＪＣの運転手に報知するための警告音を出力する。
【０１５４】
　なお、本実施の形態において、判断部４００は判断手段に相当し、警告音出力部６００は警報手段に相当し、点灯制御部４１０は照明点灯手段に相当する。
【０１５５】
　このように、移動体距離検出システム１００ｃが自車両ＪＣに設けられ、移動体が自車両ＪＣの前方を走行する前方車両ＺＣである場合、自車両ＪＣに設けられた距離検出装置１０によって、自車両ＪＣと前方車両ＺＣとの間の伝搬媒質中に形成される定在波Ｓが検出され、検出された定在波Ｓに基づいて自車両ＪＣと前方車両ＺＣとの間の距離が算出される。自車両ＪＣと前方車両ＺＣとの間の距離があらかじめ設定された所定の距離以内であるか否かが判断され、自車両ＪＣと前方車両ＺＣとの間の距離が所定の距離以内であると判断された場合に、追突を防止するための警告音が出力されるので、自車両ＪＣに乗っている運転手は前方車両ＺＣに追突する危険があることを警告音等の追突防止警報によって知ることができ、移動体との追突を未然に防止することができる。
【０１５６】
　なお、本実施形態において距離検出装置１０は、移動体である前方車両ＺＣまでの距離を検出するとしたが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、移動体を人間とし、人間までの距離を検出してもよい。この場合、距離検出装置１０は自車両ＪＣの前方の歩行者（人間）までの距離を検出し、判断部４００が自車両ＪＣから歩行者までの距離が所定の距離以内であると判断した場合に、警告音出力部６００は自車両ＪＣが前方の歩行者に接近していることを自車両ＪＣの運転手に報知するための警告音を出力する。これにより、歩行者との交通事故を防止することができる。
【０１５７】
　また、本実施形態では、移動体距離検出システム１００ｃは、蓄電部２００及び太陽電池３００を備えて構成されるとしたが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、車両が走行することによって蓄電されるバッテリーを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の第１の実施形態における移動体距離検出システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１の移動体距離検出システムにおける距離検出装置１０の第１の例の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】定在波Ｓの形成を説明するための概略説明図である。
【図４】距離検出装置１０ａによって移動体Ｍまでの距離を測定する作業のフローチャートを示す図である。
【図５】図１の移動体距離検出システムの第１の例における距離検出装置１０ａの動作を説明するための波形図である。
【図６】検出信号関数が極大極小となる出力信号の周波数を２以上求めて、移動体Ｍと送信部１２ａとの間の距離を測定する作業のフローチャートを示す図である。
【図７】図１の移動体距離検出システムの第２の例における距離検出装置１０ｂの構成を概略的に示すブロック図である。
【図８】距離検出装置１０ｂによって移動体Ｍまでの距離を測定する作業のフローチャートを示す図である。
【図９】図１の移動体距離検出システムの第２の例における距離検出装置１０ｂの動作を説明するための波形図である。
【図１０】図１の移動体距離検出システムの第３の例における距離検出装置１０ｃの構成を概略的に示すブロック図である。
【図１１】図１の移動体距離検出システムの第４の例における距離検出装置１０ｄの構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】図１の移動体距離検出システムの第４の例における距離検出装置１０ｄによる位置測定方法を説明するための概略図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態における移動体距離検出システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態における移動体距離検出システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１５９】
　１０ａ，１０ｂ，１０ｃ　　距離検出装置
　１１ａ，１１ｂ，１１ｃ　　発信部
　１２ａ，１２ｂ，１２ｃ　　送信部
　１３ａ，１３ｂ，１３ｃ　　検出部
　１４ａ，１４ｂ，１４ｃ　　距離算出部
　２０　　変調器
　３１　　分光部
　３２　　反射用ミラー
　１００ａ，１００ｂ，１００ｃ　　移動体距離検出システム
　１１１，１１１'    周波数発信部
　１１２，１１２'    周波数制御部
　１３１　　受信部
　１３２　　検波部
　２００　　蓄電部
　３００　　太陽電池
　４００　　判断部
　４１０　　点灯制御部
　４２０　　照明灯
　５００　　通信装置
　６００　　警告音出力部
　Ｓ　　定在波
　Ｄ　　進行波
　Ｒ　　反射波
【図１】
2004109123.tif 000003
【図２】
2004109123.tif 000004
【図３】
2004109123.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004109123.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004109123.tif 000009
【図８】
2004109123.tif 000010
【図９】
2004109123.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2004109123.tif 000013
【図１２】
2004109123.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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