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JP2018004508A - Radio wave sensor and detection program - Google Patents

Radio wave sensor and detection program Download PDF

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JP2018004508A
JP2018004508A JP2016133214A JP2016133214A JP2018004508A JP 2018004508 A JP2018004508 A JP 2018004508A JP 2016133214 A JP2016133214 A JP 2016133214A JP 2016133214 A JP2016133214 A JP 2016133214A JP 2018004508 A JP2018004508 A JP 2018004508A
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radio wave
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signal
pattern
wave sensor
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昇平 小河
Shohei Ogawa
昇平 小河
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

【課題】電波を用いて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。【解決手段】電波センサは、所定のパターンの電波を繰り返し送信する送信部と、電波を受信する受信部と、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受信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、前記パターンごとの差分信号を生成するパターン信号取得部と、前記パターンにおける複数のタイミングについて、複数の前記パターンにおける対応の前記タイミングの前記差分信号を加算する加算部と、前記加算部によってそれぞれ加算された、前記複数のタイミングの前記差分信号に基づいて対象物を検知する検知部とを備える。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio wave sensor and a detection program capable of detecting an object more accurately by using radio waves. A radio wave sensor is a transmitting unit that repeatedly transmits radio waves of a predetermined pattern, a receiving unit that receives radio waves, a frequency component of radio waves transmitted by the transmitting unit, and radio waves received by the receiving unit. A pattern signal acquisition unit that has a frequency component different from the frequency component and generates a difference signal for each pattern, and the difference signal of the corresponding timing in the plurality of patterns are added to the plurality of timings in the pattern. It includes an addition unit and a detection unit that detects an object based on the difference signals of the plurality of timings added by the addition unit. [Selection diagram] Fig. 3

Description

本発明は、電波センサおよび検知プログラムに関する。   The present invention relates to a radio wave sensor and a detection program.

近年、横断歩道における歩行者を検知するための電波センサが開発されている。たとえば、特許文献1(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。   In recent years, radio wave sensors for detecting pedestrians on pedestrian crossings have been developed. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2013-257210) discloses the following technique. That is, the pedestrian detector is installed above a sidewalk or a roadway, uses the boundary between the sidewalk and the roadway as a detection area, and irradiates the detection area with an electromagnetic wave of a predetermined frequency to detect the frequency of the reflected wave. Doppler radar, a calculation unit that determines the presence or absence of a pedestrian passing through the detection area from the sidewalk side toward the roadway side based on the frequency of the reflected wave detected by the Doppler radar, and determination by the calculation unit And an output means for outputting a pedestrian detection signal.

特開2013−257210号公報JP2013-257210A

四分一 浩二、外2名、”拡大するミリ波技術の応用”、[online]、[平成28年5月22日検索]、インターネット〈URL:http://www.spc.co.jp/spc/pdf/giho21_09.pdf〉Koji Yoichi, 2 others, “Application of expanding millimeter-wave technology”, [online], [Search May 22, 2016], Internet <URL: http: // www. spc. co. jp / spc / pdf / giho21_09. pdf> 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.74−79Takayuki Inaba, Tetsuro Kirimoto, “Automotive Millimeter Wave Radar”, Automotive Technology, February 2010, Vol. 64, No. 2, p. 74-79

特許文献1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一方で、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。   In the pedestrian detector described in Patent Document 1, it is possible to detect the presence or absence of a pedestrian passing through the boundary, which is a detection area, from the sidewalk side toward the roadway side. It is difficult to detect pedestrians in

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。   On the other hand, for example, a method of transmitting a radio wave to a target area including a pedestrian crossing and detecting a pedestrian on the crosswalk based on a radio wave received from the target area is conceivable.

しかしながら、歩行者の電波の反射率は、一般に小さく、また変動も大きい。このような歩行者が電波センサから離れた場所に位置する場合、電波センサが受信する歩行者からの反射電波の強度は弱く、また当該強度が安定しない。このため、歩行者が存在しているにもかかわらず電波センサが当該歩行者を検知できない未検知が発生してしまう。   However, the reflectivity of pedestrian radio waves is generally small and fluctuates greatly. When such a pedestrian is located at a location away from the radio wave sensor, the intensity of the reflected radio wave from the pedestrian received by the radio wave sensor is weak and the intensity is not stable. For this reason, undetected in which the radio wave sensor cannot detect the pedestrian occurs despite the presence of the pedestrian.

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、電波を用いて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。   This invention was made in order to solve the above-mentioned subject, and the objective is to provide the electromagnetic wave sensor and detection program which can detect a target object correctly using an electromagnetic wave.

(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、所定のパターンの電波を繰り返し送信する送信部と、電波を受信する受信部と、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受信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、前記パターンごとの差分信号を生成するパターン信号取得部と、前記パターンにおける複数のタイミングについて、複数の前記パターンにおける対応の前記タイミングの前記差分信号を加算する加算部と、前記加算部によってそれぞれ加算された、前記複数のタイミングの前記差分信号に基づいて対象物を検知する検知部とを備える。   (1) In order to solve the above-described problem, a radio wave sensor according to an aspect of the present invention is transmitted by a transmission unit that repeatedly transmits a predetermined pattern of radio waves, a reception unit that receives radio waves, and the transmission unit. A pattern signal acquisition unit that generates a differential signal for each pattern having a frequency component that is a difference between a frequency component of a radio wave and a frequency component of a radio wave received by the reception unit, and a plurality of timings in the pattern, An addition unit that adds the difference signals at the corresponding timings in the pattern, and a detection unit that detects an object based on the difference signals at the plurality of timings respectively added by the addition unit.

(5)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、所定のパターンの電波を繰り返し送信し、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、送信した電波の周波数成分と受信した電波の周波数成分との差の周波数成分を有する、前記パターンごとの差分信号を生成するパターン信号取得部と、前記パターンにおける複数のタイミングについて、複数の前記パターンにおける対応の前記タイミングの前記差分信号を加算する加算部と、前記加算部によってそれぞれ加算された、前記複数のタイミングの前記差分信号に基づいて対象物を検知する検知部と、として機能させるためのプログラムである。   (5) In order to solve the above-described problem, a detection program according to an aspect of the present invention is a detection program used in a radio wave sensor that repeatedly transmits and receives radio waves of a predetermined pattern. A pattern signal acquisition unit that generates a difference signal for each pattern having a frequency component that is a difference between a frequency component of a transmitted radio wave and a frequency component of a received radio wave, and a plurality of timings in the pattern Program for functioning as an addition unit that adds the difference signals at the corresponding timings, and a detection unit that detects the object based on the difference signals at the plurality of timings, which are respectively added by the addition units. It is.

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、電波センサを備えるシステムとして実現したりすることができる。また、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することができる。   The present invention can be realized not only as a radio wave sensor including such a characteristic processing unit, but also as a method using such characteristic processing as a step, or as a system including a radio wave sensor. be able to. Further, it can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes part or all of the radio wave sensor.

本発明によれば、電波を用いて対象物をより正しく検知することができる。   According to the present invention, an object can be detected more correctly using radio waves.

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。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a safe driving support system according to an embodiment of the present invention. 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。FIG. 2 is a diagram illustrating an installation example at an intersection of the safe driving support system according to the embodiment of the present invention as viewed obliquely from above. 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。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the radio wave sensor in the safe driving support system according to the embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける制御部が設定する検知期間および各シーケンスの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a detection period and each sequence set by the control unit in the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention. 図5は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける制御部およびクロック生成回路がそれぞれ生成するトリガ信号およびクロック信号の各波形の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of each waveform of the trigger signal and the clock signal generated by the control unit and the clock generation circuit in the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける送信部および差分信号生成部がそれぞれ生成する送信波および差分信号の各波形の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of each waveform of the transmission wave and the difference signal generated by the transmission unit and the difference signal generation unit in the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention. 図7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。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a signal processing unit in the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention. 図8は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるFMCW処理部が生成する処理スペクトルの一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a processing spectrum generated by the FMCW processing unit in the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention. 図9は、本発明の実施の形態に係る電波センサが対象物を検知する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart that defines an example of an operation procedure when the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention detects an object. 図10は、本発明の実施の形態に係る電波センサの変形例における送信部および差分信号生成部がそれぞれ生成する送信波および差分信号の各波形の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of each waveform of the transmission wave and the difference signal generated by the transmission unit and the difference signal generation unit in the modification example of the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention.

最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。   First, the contents of the embodiment of the present invention will be listed and described.

(1)本発明の実施の形態に係る電波センサは、所定のパターンの電波を繰り返し送信する送信部と、電波を受信する受信部と、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受信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、前記パターンごとの差分信号を生成するパターン信号取得部と、前記パターンにおける複数のタイミングについて、複数の前記パターンにおける対応の前記タイミングの前記差分信号を加算する加算部と、前記加算部によってそれぞれ加算された、前記複数のタイミングの前記差分信号に基づいて対象物を検知する検知部とを備える。   (1) A radio wave sensor according to an embodiment of the present invention includes a transmitter that repeatedly transmits radio waves of a predetermined pattern, a receiver that receives radio waves, a frequency component of radio waves transmitted by the transmitter, and the reception A pattern signal acquisition unit that generates a difference signal for each pattern having a frequency component that is different from a frequency component of a radio wave received by the unit, and a plurality of timings in the pattern, and the corresponding timings in the plurality of patterns An addition unit for adding the difference signals, and a detection unit for detecting an object based on the difference signals at the plurality of timings added by the addition unit.

このような構成により、差分信号におけるシグナル成分とノイズ成分との比すなわちSN比を向上させることができるので、たとえば、歩行者によって反射された電波の強度が弱く、また変動している場合においても、当該電波に基づくシグナル成分を差分信号から正しく取得することができる。これにより、歩行者の未検知の発生を抑制することができる。したがって、電波を用いて対象物をより正しく検知することができる。   With such a configuration, the ratio of the signal component to the noise component in the differential signal, that is, the SN ratio can be improved. For example, even when the intensity of the radio wave reflected by the pedestrian is weak or fluctuates. The signal component based on the radio wave can be correctly acquired from the difference signal. Thereby, undetected generation | occurrence | production of a pedestrian can be suppressed. Therefore, it is possible to detect the object more correctly using radio waves.

(2)好ましくは、前記電波センサは、さらに、前記対象物の移動速度を取得する移動速度取得部を備え、前記加算部は、前記移動速度取得部によって取得された前記移動速度に基づいて、加算対象とすべき前記複数のパターンの個数を決定する。   (2) Preferably, the radio wave sensor further includes a movement speed acquisition unit that acquires a movement speed of the object, and the addition unit is based on the movement speed acquired by the movement speed acquisition unit, The number of the plurality of patterns to be added is determined.

差分信号の形状の時間的な変化度合いは、対象物の移動速度の大きさに応じて変化する。たとえば、移動速度の大きい場合に加算対象とすべきパターンの個数を小さくし、また、移動速度の小さい場合に当該個数を大きくすることにより、積算後の差分信号において、SN比の改善効果が小さくなってしまうことを防ぐことができる。   The degree of temporal change in the shape of the difference signal changes according to the magnitude of the moving speed of the object. For example, by reducing the number of patterns to be added when the moving speed is high and increasing the number when the moving speed is low, the effect of improving the SN ratio is reduced in the difference signal after integration. Can be prevented.

(3)好ましくは、前記パターンには、周波数が単位時間あたりで所定量増加する第1のサブパターンと周波数が前記単位時間あたりで前記所定量減少する第2のサブパターンとが含まれ、前記加算部は、前記第1のサブパターンにおける複数のタイミングについて、複数の前記第1のサブパターンにおける対応の前記タイミングの前記差分信号を加算した第1の積算信号を算出し、前記加算部は、前記第2のサブパターンにおける複数のタイミングについて、複数の前記第2のサブパターンにおける対応の前記タイミングの前記差分信号を加算した第2の積算信号を算出し、前記加算部は、前記第1の積算信号と前記第2の積算信号とを対応のタイミングごとに加算する。   (3) Preferably, the pattern includes a first sub-pattern in which a frequency increases by a predetermined amount per unit time and a second sub-pattern in which a frequency decreases by the predetermined amount per unit time, The adding unit calculates a first integrated signal obtained by adding the difference signals of the corresponding timings in the plurality of first sub patterns for a plurality of timings in the first sub pattern, and the adding unit includes: For a plurality of timings in the second sub-pattern, a second integrated signal obtained by adding the difference signals of the corresponding timings in the plurality of second sub-patterns is calculated. The integrated signal and the second integrated signal are added at each corresponding timing.

このような構成により、たとえば、送信波の周波数が三角波のように時間変化する場合において、差分信号を適切に積算することができる。   With such a configuration, for example, when the frequency of the transmission wave changes with time like a triangular wave, the difference signals can be appropriately integrated.

(4)好ましくは、前記対象物は、停止している物体である。   (4) Preferably, the object is a stationary object.

停止している物体からの電波に基づくシグナル成分は積算時間を大きくしても変化しない一方、移動している物体からの電波に基づくシグナル成分、およびノイズ成分は時間とともに大きく変化する。このため、たとえば、積算時間を大きくして加算対象とするパターンの個数を多く設定する場合において、停止している物体からの電波に基づくシグナル成分を差分信号からより正しく取得することができる。これにより、たとえば、良好な背景スペクトルの取得、および駐停車車両の検知を行うことができる。   While the signal component based on the radio wave from the stationary object does not change even when the integration time is increased, the signal component and the noise component based on the radio wave from the moving object greatly change with time. For this reason, for example, when the number of patterns to be added is increased by increasing the integration time, the signal component based on the radio wave from the stopped object can be acquired more correctly from the difference signal. Thereby, acquisition of a favorable background spectrum and detection of a parked vehicle can be performed, for example.

(5)本発明の実施の形態に係る検知プログラムは、所定のパターンの電波を繰り返し送信し、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、送信した電波の周波数成分と受信した電波の周波数成分との差の周波数成分を有する、前記パターンごとの差分信号を生成するパターン信号取得部と、前記パターンにおける複数のタイミングについて、複数の前記パターンにおける対応の前記タイミングの前記差分信号を加算する加算部と、前記加算部によってそれぞれ加算された、前記複数のタイミングの前記差分信号に基づいて対象物を検知する検知部と、として機能させるためのプログラムである。   (5) A detection program according to an embodiment of the present invention is a detection program used in a radio wave sensor that repeatedly transmits a radio wave of a predetermined pattern and receives a radio wave. A pattern signal acquisition unit that generates a difference signal for each pattern having a frequency component that is different from the frequency component of the received radio wave, and the plurality of timings in the pattern, the differences in the timings corresponding to the patterns. It is a program for functioning as an addition unit that adds signals and a detection unit that detects an object based on the difference signals at the plurality of timings added by the addition unit.

このような構成により、差分信号におけるシグナル成分とノイズ成分との比すなわちSN比を向上させることができるので、たとえば、歩行者によって反射された電波の強度が弱く、また変動している場合においても、当該電波に基づくシグナル成分を差分信号から正しく取得することができる。これにより、歩行者の未検知の発生を抑制することができる。したがって、電波を用いて対象物をより正しく検知することができる。   With such a configuration, the ratio of the signal component to the noise component in the differential signal, that is, the SN ratio can be improved. For example, even when the intensity of the radio wave reflected by the pedestrian is weak or fluctuates. The signal component based on the radio wave can be correctly acquired from the difference signal. Thereby, undetected generation | occurrence | production of a pedestrian can be suppressed. Therefore, it is possible to detect the object more correctly using radio waves.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated. Moreover, you may combine arbitrarily at least one part of embodiment described below.

[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。
[Configuration and basic operation]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a safe driving support system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating an installation example at an intersection of the safe driving support system according to the embodiment of the present invention as viewed obliquely from above.

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。   1 and 2, a safe driving support system 301 includes a radio wave sensor 101, a relay device 141, a signal control device 151, a wireless transmission device 152, an antenna 153, and a pedestrian signal lamp 161. Is provided. The signal control device 151 and the pedestrian signal lamp 161 in the safe driving support system 301 constitute a traffic signal, and are installed, for example, in the vicinity of the intersection CS1.

[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。
[About the intersection]
For example, as shown in FIG. 2, a pedestrian crossing PC1 is provided near the intersection CS1. Here, the road where the pedestrian crossing PC1 is provided is defined as the target road Rd1. The target road Rd1 forms an intersection CS1. Further, a road that intersects the target road Rd1 at the intersection CS1 is defined as an intersection road Rd2.

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。   That is, the intersection of the target road Rd1 and the intersection road Rd2 is the intersection CS1. In other words, the intersection CS1 overlaps the target road Rd1 and overlaps the intersection road Rd2. Note that more roads may intersect at the intersection CS1.

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。   The target road Rd1 includes an outflow road Rde on which an unillustrated automobile Tgt1 that flows out from the intersection CS1 travels, and an inflow road Rdi on which the automobile Tgt1 that flows into the intersection CS1 travels. A lane TrL is provided between the outflow road Rde and the inflow road Rdi.

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。   On the opposite end of the inflow road Rdi with respect to the outflow road Rde, a sidewalk Pv1 is provided so as to extend along the target road Rd1. The sidewalk Pv1 changes the extension direction from the direction along the target road Rd1 to the direction along the intersection road Rd2 by extending along the arc-shaped corner cut CCe in the vicinity of the intersection CS1.

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。   Further, a sidewalk Pv2 is provided at an end of the outflow road Rde opposite to the inflow road Rdi so as to extend along the target road Rd1. The sidewalk Pv2 changes the extension direction from the direction along the target road Rd1 to the direction along the intersection road Rd2 by extending along the arc-shaped corner cut CCi in the vicinity of the intersection CS1.

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。   The target area A1 is at least a part of the irradiation range of the radio wave transmitted from the radio wave sensor 101, and is an area including, for example, all of the pedestrian crossing PC1.

電波センサ101は、対象エリアA1における物体を検知することが可能である。より詳細には、電波センサ101は、対象エリアA1において、横断歩道PC1を用いて道路を横断する歩行者Tgt2を対象物Tgt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、対象物Tgt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。   The radio wave sensor 101 can detect an object in the target area A1. More specifically, the radio wave sensor 101 detects the pedestrian Tgt2 crossing the road using the pedestrian crossing PC1 as the target object Tgt in the target area A1. Here, the pedestrian Tgt2 is not limited to a person walking, but includes a bicycle and the like. In addition to the pedestrian Tgt2, the target object Tgt may include an automobile Tgt1 that travels along the target road Rd1 and passes through the pedestrian crossing PC1.

[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。
[Radio wave sensor installation position]
The radio wave sensor 101 is installed, for example, in the vicinity of the target road Rd1. Specifically, the radio wave sensor 101 is fixed to a support column PW installed on the side opposite to the target road Rd1 with respect to the sidewalk Pv1. More specifically, the radio wave sensor 101 is provided on an extension line of the pedestrian crossing PC1 toward the sidewalk Pv1.

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。   The relay device 141 is fixed to the column PW. Although not shown in FIG. 2, the radio wave sensor 101 and the relay device 141 are connected by a signal line, for example. The relay device 141 performs a relay process for transmitting information received from the radio wave sensor 101 to the signal control device 151.

信号制御装置151および無線送信装置152は、歩道Pv2に設置された支柱PVに固定されている。また、アンテナ153は、支柱PVの頂部に固定されている。   The signal control device 151 and the wireless transmission device 152 are fixed to a column PV installed on the sidewalk Pv2. The antenna 153 is fixed to the top of the support PV.

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。   The two pedestrian signal lamps 161 are fixed to the columns PW and PV, respectively. The signal control device 151, the wireless transmission device 152, the relay device 141, and the two pedestrian signal lamps 161 are respectively connected by signal lines, which are not shown in FIG. 2. Although not shown in FIG. 2, the wireless transmission device 152 and the antenna 153 are connected by a signal line.

電波センサ101は、対象エリアA1へ電波を送信する。対象エリアA1内に位置する物体、たとえば、自動車Tgt1、歩行者Tgt2および支柱PV等は、電波センサ101から送信された電波を反射する。電波センサ101は、物体により反射された電波を受信する。   The radio wave sensor 101 transmits radio waves to the target area A1. Objects located in the target area A1, for example, the automobile Tgt1, the pedestrian Tgt2, the support PV, and the like reflect the radio wave transmitted from the radio wave sensor 101. The radio wave sensor 101 receives a radio wave reflected by an object.

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。   The radio wave sensor 101 detects the pedestrian Tgt2 in the pedestrian crossing PC1 based on the received radio wave, and transmits the detection result to the signal control device 151 via the relay device 141.

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。   Under the control of the signal control device 151, the pedestrian signal lamp 161 lights up and displays “recommend” or “to rare” for the pedestrian Tgt2 crossing the pedestrian crossing PC1.

たとえば、信号制御装置151は、歩行者用信号灯器161において「すすめ」を点灯する残り時間が少ない場合において、横断歩道PC1において歩行者Tgt2を検知したことを検知結果が示すとき、残り時間の延長を行う。なお、信号制御装置151は、「すすめ」を点灯する残り時間が少ない旨を歩行者Tgt2に音声で通知してもよい。   For example, the signal control device 151 extends the remaining time when the detection result indicates that the pedestrian Tgt2 is detected at the pedestrian crossing PC1 in the case where the remaining time for turning on “recommend” in the pedestrian signal lamp 161 is small. I do. Note that the signal control device 151 may notify the pedestrian Tgt2 by voice that there is little remaining time to light “Recommend”.

また、信号制御装置151は、歩行者用信号灯器161において「とまれ」を点灯している場合において、横断歩道PC1において歩行者Tgt2を検知したことを検知結果が示すとき、危険である旨を歩行者Tgt2に音声で警告する。   In addition, the signal control device 151 walks that it is dangerous when the detection result indicates that the pedestrian Tgt2 is detected in the pedestrian crossing PC1 when “Tare rare” is turned on in the pedestrian signal lamp 161. Warn the person Tgt2 by voice.

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。   Further, the signal control device 151 provides a service to the automobile Tgt1 based on the detection result received from the radio wave sensor 101.

具体的には、信号制御装置151は、歩行者Tgt2が横断歩道PC1に存在することを検知結果が示すとき、横断歩道PC1における歩行者Tgt2に注意すべき旨を示す歩行者警戒情報を作成し、作成した歩行者警戒情報を無線送信装置152へ送信する。   Specifically, the signal control device 151 creates pedestrian warning information indicating that the pedestrian Tgt2 in the pedestrian crossing PC1 should be noted when the detection result indicates that the pedestrian Tgt2 exists in the pedestrian crossing PC1. The created pedestrian warning information is transmitted to the wireless transmission device 152.

無線送信装置152は、信号制御装置151から歩行者警戒情報を受信すると、受信した歩行者警戒情報を含む電波を生成し、生成した電波をアンテナ153経由で送信することにより、交差点CS1周辺に位置する自動車Tgt1へ歩行者警戒情報を報知する。   When the wireless transmission device 152 receives the pedestrian warning information from the signal control device 151, the wireless transmission device 152 generates a radio wave including the received pedestrian warning information, and transmits the generated radio wave via the antenna 153 so that the radio transmission device 152 is located around the intersection CS1. The pedestrian warning information is notified to the automobile Tgt1 to perform.

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。   For example, when the vehicle Tgt1 (not shown) that is going to turn right or left from the intersection road Rd2 and pass the pedestrian crossing PC1 receives a radio wave transmitted from the wireless transmission device 152, the vehicle Tgt1 acquires pedestrian warning information included in the received radio wave. Then, based on the acquired pedestrian warning information, the driver of the automobile Tgt1 is notified that attention should be paid to the crossing object in the pedestrian crossing PC1.

[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。
[Configuration of radio wave sensor]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the radio wave sensor in the safe driving support system according to the embodiment of the present invention.

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、クロック生成回路6と、検知処理部(検知部および移動速度取得部)7とを備える。   With reference to FIG. 3, the radio wave sensor 101 includes a transmission unit 1, a reception unit 2, a differential signal generation unit 3, a control unit 4, a signal processing unit 5, a clock generation circuit 6, and a detection processing unit ( A detection unit and a movement speed acquisition unit) 7.

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。受信部2は、受信アンテナ31と、ローノイズアンプ32とを含む。   The transmission unit 1 includes a transmission antenna 21, a power amplifier 22, a directional coupler 23, a VCO (Voltage-Controlled Oscillator) 24, a voltage generation unit 25, and a switch 26. The receiving unit 2 includes a receiving antenna 31 and a low noise amplifier 32.

差分信号生成部3は、ミキサ33と、IF(Intermediate Frequency)アンプ34と、ローパスフィルタ35と、A/Dコンバータ(ADC)36とを含む。   The differential signal generation unit 3 includes a mixer 33, an IF (Intermediate Frequency) amplifier 34, a low-pass filter 35, and an A / D converter (ADC) 36.

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28年5月22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方式を用いて対象物Tgtを検知するレーダである。   The radio wave sensor 101 is, for example, Non-Patent Document 1 (Koji Yoichi, 2 others, “Application of expanding millimeter wave technology”, [online], [Search May 22, 2016], Internet <URL: http: //Www.spc.co.jp/spc/pdf/giho21_09.pdf> and Non-Patent Document 2 (Takayuki Inaba, Tetsuro Kirimoto, “Automotive Millimeter Wave Radar”, Automotive Technology, February 2010, 64th Vol. 2, No. 2, P. 74-79) is a radar that detects an object Tgt using the FM-CW method.

図4は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける制御部が設定する検知期間および各シーケンスの一例を示す図である。なお、図4において、横軸は時間を示す。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a detection period and each sequence set by the control unit in the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, the horizontal axis represents time.

図4を参照して、電波センサ101における制御部4は、たとえば、自己の電波センサ101が対象物Tgtの検知結果を1回出力する検知期間を設定する。   Referring to FIG. 4, control unit 4 in radio wave sensor 101 sets, for example, a detection period in which self radio wave sensor 101 outputs a detection result of target Tgt once.

より詳細には、制御部4は、たとえば、対象物Tgtの移動速度に基づいて、長さPmを有する検知期間を設定する。長さPmは、たとえば可変である。検知期間の長さPmの設定方法の詳細については、後述する。   More specifically, the control unit 4 sets a detection period having a length Pm based on, for example, the moving speed of the object Tgt. The length Pm is variable, for example. Details of the method of setting the detection period length Pm will be described later.

検知期間には、たとえばSeq1〜SeqMのM個のシーケンスが含まれる。ここで、Mは、2以上の整数である。1つのシーケンスにおいて、1つのパターンの電波または1つのサブパターンの電波が送信部1から送信される。   The detection period includes, for example, M sequences of Seq1 to SeqM. Here, M is an integer of 2 or more. In one sequence, one pattern of radio waves or one sub-pattern of radio waves is transmitted from the transmitter 1.

図5は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける制御部およびクロック生成回路がそれぞれ生成するトリガ信号およびクロック信号の各波形の一例を示す図である。なお、図5において、横軸は時間を示し、縦軸は各信号のレベルを示す。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of each waveform of the trigger signal and the clock signal generated by the control unit and the clock generation circuit in the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the level of each signal.

図5を参照して、クロック生成回路6は、たとえばクロック信号を生成する。具体的には、クロック生成回路6は、たとえば、図5に示すように、周期Tcを有する矩形波のクロック信号CSを生成する。クロック生成回路6は、生成したクロック信号CSを制御部4および差分信号生成部3へ出力する。   Referring to FIG. 5, clock generation circuit 6 generates a clock signal, for example. Specifically, the clock generation circuit 6 generates a rectangular wave clock signal CS having a period Tc, for example, as shown in FIG. The clock generation circuit 6 outputs the generated clock signal CS to the control unit 4 and the differential signal generation unit 3.

制御部4は、各シーケンスを設定する。より詳細には、制御部4は、各シーケンスの開始タイミングごとにトリガ信号TSを生成し、生成したトリガ信号TSを送信部1および信号処理部5へ出力する。   The control unit 4 sets each sequence. More specifically, the control unit 4 generates a trigger signal TS for each start timing of each sequence, and outputs the generated trigger signal TS to the transmission unit 1 and the signal processing unit 5.

具体的には、制御部4は、たとえば、クロック生成回路6から受けるクロック信号CSの立ち上がりエッジの個数をカウントし、当該エッジをNs個カウントするごとにトリガ信号TSを生成して出力する。ここで、Nsは、2以上の整数であり、所定値であってもよいし、可変であってもよい。また、周期TcにNsを乗じた値が、1シーケンスの周期Ttである。この例では、周期Ttが、たとえば0.1ミリ秒〜数ミリ秒になるようにNsの値が設定される。   Specifically, for example, the control unit 4 counts the number of rising edges of the clock signal CS received from the clock generation circuit 6, and generates and outputs the trigger signal TS every time Ns of the edges are counted. Here, Ns is an integer of 2 or more, and may be a predetermined value or variable. A value obtained by multiplying the period Tc by Ns is a period Tt of one sequence. In this example, the value of Ns is set so that the period Tt is, for example, 0.1 milliseconds to several milliseconds.

図6は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける送信部および差分信号生成部がそれぞれ生成する送信波および差分信号の各波形の一例を示す図である。なお、図6において、横軸は時間を示し、縦軸は、紙面の上側から順に、送信電波および受信電波の周波数Ft,Fr、差分信号の周波数Fb、ならびに差分信号の振幅Abを示す。また、送信電波の周波数Ftは実線で表され、受信電波の周波数Frは破線で表されている。図6では、送信電波に対する受信電波の遅延が示されている。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of each waveform of the transmission wave and the difference signal generated by the transmission unit and the difference signal generation unit in the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention. In FIG. 6, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the frequency Ft and Fr of the transmission radio wave and the reception radio wave, the frequency Fb of the differential signal, and the amplitude Ab of the differential signal in order from the upper side of the page. The frequency Ft of the transmission radio wave is represented by a solid line, and the frequency Fr of the reception radio wave is represented by a broken line. In FIG. 6, the delay of the received radio wave with respect to the transmitted radio wave is shown.

図3および図6を参照して、送信部1は、所定のパターンの電波を繰り返し送信する。具体的には、送信部1は、たとえば、FM−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へ繰り返し送信する。より詳細には、送信部1は、たとえば、図6に示すように、周波数Ftが単位時間あたりで所定量増加するパターンPt1の電波を対象エリアA1へ繰り返し送信する。   Referring to FIGS. 3 and 6, transmitting unit 1 repeatedly transmits a predetermined pattern of radio waves. Specifically, the transmission unit 1 repeatedly transmits, for example, a radio wave generated using an FM-CW modulation method to the target area A1. More specifically, for example, as illustrated in FIG. 6, the transmission unit 1 repeatedly transmits a radio wave having a pattern Pt1 whose frequency Ft increases by a predetermined amount per unit time to the target area A1.

なお、送信部1は、周波数Ftが単位時間あたりで所定量減少するパターンの電波を送信してもよい。また、送信部1が送信する電波のパターンは、図6に示すように周波数の時間変化により定められる構成に限らず、振幅の時間変化により定められる構成であってもよい。   The transmission unit 1 may transmit a radio wave having a pattern in which the frequency Ft decreases by a predetermined amount per unit time. Further, the pattern of the radio wave transmitted by the transmission unit 1 is not limited to the configuration determined by the time change of the frequency as shown in FIG.

制御部4は、FM−CW方式において用いる送信パラメータを送信部1、信号処理部5および検知処理部7へたとえば検知期間ごとに出力する。ここで、送信パラメータには、掃引開始周波数F2、周波数掃引方向、周波数掃引幅Δf、1シーケンスの長さである周期Tt、掃引時間Ts、および検知期間の長さPmが含まれる。   The control unit 4 outputs transmission parameters used in the FM-CW method to the transmission unit 1, the signal processing unit 5, and the detection processing unit 7, for example, every detection period. Here, the transmission parameters include a sweep start frequency F2, a frequency sweep direction, a frequency sweep width Δf, a sequence period Tt, a sweep time Ts, and a detection period length Pm.

また、制御部4は、トリガ信号TSを生成してから掃引時間Ts経過したタイミングにおいて、送信部1から電波が送信されないガード期間の開始タイミングを示すガード信号GSを生成して送信部1へ出力する。   Further, the control unit 4 generates a guard signal GS indicating the start timing of a guard period during which no radio wave is transmitted from the transmission unit 1 at the timing when the sweep time Ts has elapsed since the generation of the trigger signal TS, and outputs the guard signal GS to the transmission unit 1. To do.

ガード信号GSは、クロック信号CSと同期している。ガード期間は、たとえば各シーケンスの後部に設けられ、ガード信号GSが出力されてから次のシーケンスの開始タイミングを示すトリガ信号TSが出力されるまで継続する。なお、ガード期間は、各シーケンスの前部に設けられてもよい。   The guard signal GS is synchronized with the clock signal CS. The guard period is provided at the rear of each sequence, for example, and continues until the trigger signal TS indicating the start timing of the next sequence is output after the guard signal GS is output. Note that the guard period may be provided at the front of each sequence.

送信部1における電圧発生部25は、制御部4からトリガ信号TSを受けると、送信パラメータとして予め制御部4から受けた掃引開始周波数F2、周波数掃引方向、周波数掃引幅Δfおよび掃引時間Tsを用いて、制御部4からガード信号GSを受けるまで、大きさが一定の割合で増加する電圧(以下、FM変調電圧とも称する。)を生成してVCO24へ出力する。   When receiving the trigger signal TS from the control unit 4, the voltage generation unit 25 in the transmission unit 1 uses the sweep start frequency F2, the frequency sweep direction, the frequency sweep width Δf, and the sweep time Ts received from the control unit 4 in advance as transmission parameters. Until the guard signal GS is received from the control unit 4, a voltage whose magnitude increases at a constant rate (hereinafter also referred to as FM modulation voltage) is generated and output to the VCO 24.

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。   The VCO 24 generates a transmission wave RFt having a frequency corresponding to the magnitude of the voltage received from the voltage generator 25.

より詳細には、VCO24は、電圧発生部25から受けるFM変調電圧に応じて、周波数掃引幅がΔfである24GHz帯の送信波RFtを生成して方向性結合器23へ出力する。   More specifically, the VCO 24 generates a transmission wave RFt in the 24 GHz band having a frequency sweep width of Δf in accordance with the FM modulation voltage received from the voltage generation unit 25 and outputs it to the directional coupler 23.

方向性結合器23は、VCO24から受ける送信波RFtをスイッチ26および差分信号生成部3へ分配する。   The directional coupler 23 distributes the transmission wave RFt received from the VCO 24 to the switch 26 and the differential signal generator 3.

スイッチ26は、方向性結合器23に接続された第1端と、パワーアンプ22に接続された第2端とを有する。スイッチ26は、制御部4からトリガ信号TSを受けると、オン状態へ遷移し、第1端および第2端を電気的に接続する。一方、スイッチ26は、制御部4からガード信号GSを受けると、オフ状態へ遷移し、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、ガード期間においてパワーアンプ22へ伝送されず、かつガード期間と異なる期間においてパワーアンプ22へ伝送される。   The switch 26 has a first end connected to the directional coupler 23 and a second end connected to the power amplifier 22. When the switch 26 receives the trigger signal TS from the control unit 4, the switch 26 transitions to the ON state and electrically connects the first end and the second end. On the other hand, when the switch 26 receives the guard signal GS from the control unit 4, the switch 26 transits to an off state and electrically insulates the first end and the second end. Thereby, the transmission wave RFt output from the VCO 24 is not transmitted to the power amplifier 22 in the guard period, and is transmitted to the power amplifier 22 in a period different from the guard period.

パワーアンプ22は、スイッチ26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。   The power amplifier 22 amplifies the transmission wave RFt received from the switch 26, and transmits the amplified transmission wave RFt to the target area A1 via the transmission antenna 21.

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における受信アンテナ31は、対象エリアA1における対象物Tgt、具体的には、歩行者Tgt2および自動車Tgt1等の移動可能な物体、ならびにガードレールおよび支柱PV等の停止している物体によって反射された電波を受信することが可能である。以下では、対象物Tgtが移動可能な物体である場合に適した、電波センサ101の動作を説明する。   The receiving unit 2 receives radio waves from the target area A1 and the like. More specifically, the receiving antenna 31 in the receiving unit 2 stops the target Tgt in the target area A1, specifically, movable objects such as the pedestrian Tgt2 and the automobile Tgt1, and the guardrail and the column PV. It is possible to receive radio waves reflected by an object. Below, operation | movement of the radio wave sensor 101 suitable when the target object Tgt is a movable object is demonstrated.

また、受信アンテナ31は、干渉電波を送信する干渉物体が送信した電波を受信することもある。干渉物体は、たとえば、対象エリアA1内または対象エリアA1外に位置する自動車Tgt1に搭載された電子走査型ミリ波レーダ装置等である。   In addition, the receiving antenna 31 may receive a radio wave transmitted by an interference object that transmits the interference radio wave. The interference object is, for example, an electronic scanning millimeter wave radar device mounted on the automobile Tgt1 located in the target area A1 or outside the target area A1.

ローノイズアンプ32は、受信アンテナ31が受信した電波である受信波RFr1を増幅し、差分信号生成部3へ出力する。   The low noise amplifier 32 amplifies the received wave RFr <b> 1 that is a radio wave received by the receiving antenna 31 and outputs the amplified signal to the differential signal generation unit 3.

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。   The difference signal generation unit 3 generates a difference signal having a frequency component that is the difference between the frequency component of the radio wave transmitted by the transmission unit 1 and the frequency component of the radio wave received by the reception unit 2.

より詳細には、差分信号生成部3におけるミキサ33は、送信部1から受ける送信波RFtとローノイズアンプ32から受ける受信波RFr1との差の周波数成分を有するアナログの差分信号Ba1を生成する。   More specifically, the mixer 33 in the difference signal generation unit 3 generates an analog difference signal Ba1 having a frequency component of the difference between the transmission wave RFt received from the transmission unit 1 and the reception wave RFr1 received from the low noise amplifier 32.

差分信号Ba1の周波数Fbおよび振幅Abの時間変化は、図6に示される。ミキサ33は、生成した差分信号Ba1をIFアンプ34へ出力する。   The time change of the frequency Fb and the amplitude Ab of the difference signal Ba1 is shown in FIG. The mixer 33 outputs the generated difference signal Ba1 to the IF amplifier 34.

IFアンプ34は、ミキサ33から受ける差分信号Ba1を増幅し、ローパスフィルタ35へ出力する。   The IF amplifier 34 amplifies the difference signal Ba1 received from the mixer 33 and outputs it to the low-pass filter 35.

ローパスフィルタ35は、IFアンプ34において増幅された差分信号Ba1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。   The low-pass filter 35 attenuates a component having a frequency equal to or higher than a predetermined frequency among the frequency components of the difference signal Ba1 amplified by the IF amplifier 34.

A/Dコンバータ36は、たとえばクロック信号CSの周期Tc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36は、クロック生成回路6から受けるクロック信号CSの立ち上がりエッジのタイミングに従って、ローパスフィルタ35を通過した差分信号Ba1をサンプリング周期Tc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。   The A / D converter 36 performs the sampling process of the difference signal Ba1, for example, at the cycle Tc of the clock signal CS. More specifically, the A / D converter 36 uses the difference signal Ba1 that has passed through the low-pass filter 35 according to the timing of the rising edge of the clock signal CS received from the clock generation circuit 6 to q bits (q is 2 or more) for each sampling period Tc. To the digital differential signal Bd1.

図6では、シーケンスSeq1,Seq2における各サンプリングタイミングが白丸で示されている。各シーケンスにおけるサンプリングタイミングには、サンプリング順を示す1〜12のサンプリング番号が割り当てられている。A/Dコンバータ36は、変換後の差分信号Bd1を信号処理部5へ出力する。   In FIG. 6, each sampling timing in the sequences Seq1 and Seq2 is indicated by white circles. Sampling numbers 1 to 12 indicating the sampling order are assigned to the sampling timing in each sequence. The A / D converter 36 outputs the converted difference signal Bd1 to the signal processing unit 5.

図7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。   FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a signal processing unit in the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention.

図7を参照して、信号処理部5は、メモリ41と、FFT(Fast Fourier Transform)処理部42と、FMCW処理部43と、パターン信号取得部44と、加算部45とを含む。   Referring to FIG. 7, signal processing unit 5 includes a memory 41, an FFT (Fast Fourier Transform) processing unit 42, an FMCW processing unit 43, a pattern signal acquisition unit 44, and an addition unit 45.

信号処理部5におけるメモリ41は、A/Dコンバータ36から受ける差分信号Bd1を蓄積する。   The memory 41 in the signal processing unit 5 accumulates the differential signal Bd1 received from the A / D converter 36.

パターン信号取得部44は、パターンPt1ごとの差分信号Bd1(以下、パターン信号とも称する。)を生成する。より詳細には、パターン信号取得部44は、制御部4から受けるトリガ信号TSに基づいて、1つのシーケンスの開始タイミングおよび終了タイミングを認識する。   The pattern signal acquisition unit 44 generates a difference signal Bd1 (hereinafter also referred to as a pattern signal) for each pattern Pt1. More specifically, the pattern signal acquisition unit 44 recognizes the start timing and end timing of one sequence based on the trigger signal TS received from the control unit 4.

そして、パターン信号取得部44は、たとえば、あるシーケンスが終了するごとに、当該シーケンスにおいてサンプリング周期Tcでサンプリングされた時系列の差分信号Bd1すなわちパターン信号をメモリ41から取り出す。パターン信号取得部44は、取り出したパターン信号を加算部45へ出力する。   Then, for example, every time a sequence ends, the pattern signal acquisition unit 44 takes out the time-series difference signal Bd1 sampled at the sampling period Tc in the sequence, that is, the pattern signal from the memory 41. The pattern signal acquisition unit 44 outputs the extracted pattern signal to the addition unit 45.

加算部45は、パターンPt1における複数のタイミングについて、複数のパターンPt1における対応のタイミングの差分信号を加算する。具体的には、加算部45は、パターンPt1における1〜12のサンプリング番号により示される各サンプリングタイミングについて、複数のパターンPt1における同じサンプリング番号の差分信号を加算する。   The adding unit 45 adds difference signals of corresponding timings in the plurality of patterns Pt1 for the plurality of timings in the pattern Pt1. Specifically, the adding unit 45 adds difference signals having the same sampling number in the plurality of patterns Pt1 for each sampling timing indicated by the sampling numbers 1 to 12 in the pattern Pt1.

より詳細には、加算部45は、たとえば、検知期間ごとに、加算対象とすべき複数のパターンの個数Mを決定する。   More specifically, for example, the adding unit 45 determines the number M of a plurality of patterns to be added for each detection period.

たとえば、加算部45は、制御部4から受ける送信パラメータに含まれる検知期間の長さPmおよび周期Ttに基づいて個数Mを決定する。   For example, the adding unit 45 determines the number M based on the detection period length Pm and the period Tt included in the transmission parameter received from the control unit 4.

具体的には、加算部45は、検知期間の長さPmを周期Ttで除した値を個数Mとして決定する。   Specifically, the adding unit 45 determines the value M obtained by dividing the length Pm of the detection period by the period Tt.

加算部45は、パターン信号取得部44からパターン信号を繰り返し受ける。具体的には、たとえば、加算部45は、図6に示すシーケンスSeq1が満了したタイミングにおいて、パターン信号をパターン信号取得部44から受けると、受けたパターン信号を対象パターン信号として蓄積する。パターン信号には、サンプリング番号1〜12により示される各サンプリングタイミングにおいてサンプリングされた振幅Abが含まれる。   The adder 45 receives the pattern signal repeatedly from the pattern signal acquisition unit 44. Specifically, for example, when the addition unit 45 receives a pattern signal from the pattern signal acquisition unit 44 at the timing when the sequence Seq1 shown in FIG. 6 expires, the addition unit 45 accumulates the received pattern signal as a target pattern signal. The pattern signal includes the amplitude Ab sampled at each sampling timing indicated by the sampling numbers 1 to 12.

そして、加算部45は、シーケンスSeq2が満了したタイミングにおいてパターン信号をパターン信号取得部44から受けると、以下の処理を行う。   And the addition part 45 will perform the following processes, if a pattern signal is received from the pattern signal acquisition part 44 in the timing which sequence Seq2 expires.

すなわち、加算部45は、対象パターン信号に含まれる各振幅AbとシーケンスSeq2のパターン信号に含まれる各振幅Abとをサンプリング番号が同じ振幅Ab同士で加算することにより対象パターン信号を更新する。   That is, the adding unit 45 updates the target pattern signal by adding each amplitude Ab included in the target pattern signal and each amplitude Ab included in the pattern signal of the sequence Seq2 between the amplitudes Ab having the same sampling number.

加算部45は、シーケンスSeq3〜SeqMがそれぞれ満了したタイミングにおいて、対象パターン信号を同様に更新する。加算部45は、更新後の対象パターン信号をFFT処理部42へ出力する。   The adder 45 similarly updates the target pattern signal at the timing when the sequences Seq3 to SeqM expire. The adding unit 45 outputs the updated target pattern signal to the FFT processing unit 42.

FFT処理部42は、加算部45から対象パターン信号を受けると、受けた対象パターン信号に対して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、検知期間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、検知期間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。   When receiving the target pattern signal from the adding unit 45, the FFT processing unit 42 performs the FFT process on the received target pattern signal to generate the power spectrum FS1 and the phase spectrum PS1. Here, the power spectrum FS1 indicates the amplitude of each frequency component included in the difference signal Bd1 accumulated in the detection period. The phase spectrum PS1 indicates the phase of each frequency component included in the difference signal Bd1 accumulated during the detection period.

FFT処理部42は、生成したパワースペクトルFS1および位相スペクトルPS1をFMCW処理部43へ出力する。   The FFT processing unit 42 outputs the generated power spectrum FS1 and phase spectrum PS1 to the FMCW processing unit 43.

図8は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるFMCW処理部が生成する処理スペクトルの一例を示す図である。なお、図8において、縦軸は強度を示し、横軸は電波センサ101から物体までの距離を示す。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a processing spectrum generated by the FMCW processing unit in the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention. In FIG. 8, the vertical axis indicates the intensity, and the horizontal axis indicates the distance from the radio wave sensor 101 to the object.

FMCW処理部43は、受信部2によって受信された電波に基づいて、物体が存在するか否かを判定する。   The FMCW processing unit 43 determines whether an object exists based on the radio wave received by the receiving unit 2.

具体的には、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。   Specifically, the FMCW processing unit 43 holds a background spectrum that is a power spectrum in a state where no movable objects such as a pedestrian Tgt2 and a car Tgt1 exist in the target area A1, for example.

FMCW処理部43は、パワースペクトルFS1および位相スペクトルPS1をFFT処理部42から受けると、受けたパワースペクトルFS1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。   When receiving the power spectrum FS1 and the phase spectrum PS1 from the FFT processing unit 42, the FMCW processing unit 43 generates a processing spectrum by subtracting each frequency component of the background spectrum from each frequency component of the received power spectrum FS1.

また、FMCW処理部43は、生成した処理スペクトルの周波数Fbおよび位相スペクトルPS1の周波数Fbを距離Lに換算する。   Further, the FMCW processing unit 43 converts the frequency Fb of the generated processing spectrum and the frequency Fb of the phase spectrum PS1 into a distance L.

より詳細には、周波数Fbと距離Lとの関係は、非特許文献1における式(1)に基づいて、以下の式(1)により表される。

Figure 2018004508
More specifically, the relationship between the frequency Fb and the distance L is expressed by the following formula (1) based on the formula (1) in Non-Patent Document 1.
Figure 2018004508

ここで、cは光速である。vrは、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(以下、検出対象速度とも称する。)である。f0は、掃引開始周波数F2と掃引開始周波数F2に周波数掃引幅Δfを加えた掃引終了周波数F1との平均である。   Here, c is the speed of light. vr is a moving speed of an object along a direction approaching or moving away from the radio wave sensor 101 (hereinafter also referred to as a detection target speed). f0 is an average of the sweep start frequency F2 and the sweep end frequency F1 obtained by adding the frequency sweep width Δf to the sweep start frequency F2.

たとえば、式(1)において、1シーケンスにおいて電波の送信される期間の長さすなわち掃引時間Tsに対して周波数掃引幅Δfが大きい場合、距離Lは、以下の式(2)のように近似して表すことが可能である。

Figure 2018004508
For example, in the formula (1), when the frequency sweep width Δf is large with respect to the length of the period during which radio waves are transmitted in one sequence, that is, the sweep time Ts, the distance L is approximated as the following formula (2). Can be expressed.
Figure 2018004508

FMCW処理部43は、制御部4から受けた送信パラメータに含まれる周波数掃引幅Δfおよび掃引時間Tsと式(2)とを用いて処理スペクトルおよび位相スペクトルPS1の横軸の周波数Fbを距離Lに換算する。図8には、横軸が周波数から距離に換算された処理スペクトルが示される。   The FMCW processing unit 43 sets the frequency Fb on the horizontal axis of the processing spectrum and the phase spectrum PS1 to the distance L by using the frequency sweep width Δf and the sweep time Ts included in the transmission parameter received from the control unit 4 and Expression (2). Convert. FIG. 8 shows a processed spectrum in which the horizontal axis is converted from frequency to distance.

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、所定のしきい値Thfm以上の強度を有するピークの検出を試みる。   The FMCW processing unit 43 performs peak detection processing on the generated processing spectrum. More specifically, the FMCW processing unit 43 analyzes the processing spectrum and tries to detect a peak having an intensity equal to or higher than a predetermined threshold value Thfm.

FMCW処理部43は、しきい値Thfm以上の強度を有するピークを検出できた場合、物体が存在すると判定する。この例では、FMCW処理部43は、1つのピークPn1を検出し、物体が存在すると判定する。一方、FMCW処理部43は、しきい値Thfm以上の強度を有するピークを検出できなかった場合、物体が存在しないと判定する。   The FMCW processing unit 43 determines that an object exists when a peak having an intensity equal to or greater than the threshold value Thfm can be detected. In this example, the FMCW processing unit 43 detects one peak Pn1 and determines that an object exists. On the other hand, the FMCW processing unit 43 determines that no object exists when a peak having an intensity equal to or greater than the threshold value Thfm cannot be detected.

FMCW処理部43は、判定結果、検出したピークPn1の強度、およびピークPn1に対応する距離Lを示す結果情報を検知処理部7へ出力する。   The FMCW processing unit 43 outputs to the detection processing unit 7 result information indicating the determination result, the detected intensity of the peak Pn1, and the distance L corresponding to the peak Pn1.

再び図3を参照して、検知処理部7は、加算部45によってそれぞれ加算された、複数のタイミングの差分信号に基づいて対象物Tgtを検知する。   Referring to FIG. 3 again, the detection processing unit 7 detects the object Tgt based on the difference signals at a plurality of timings added by the adding unit 45.

詳細には、検知処理部7は、FMCW処理部43から受ける結果情報に基づいて、対象物Tgtを検知する。   Specifically, the detection processing unit 7 detects the object Tgt based on the result information received from the FMCW processing unit 43.

より詳細には、検知処理部7は、たとえば、結果情報の示す判定結果が物体の不存在を示す場合、対象物Tgtが存在しないと判定する。   More specifically, for example, when the determination result indicated by the result information indicates the absence of an object, the detection processing unit 7 determines that the target object Tgt does not exist.

一方、検知処理部7は、たとえば、結果情報の示す判定結果が物体の存在を示す場合、結果情報の示すピーク強度の大きさに基づいて、対象物Tgtの種類として歩行者Tgt2または自動車Tgt1を特定する。具体的には、検知処理部7は、ピーク強度が大きい場合、対象物Tgtの種類を自動車Tgt1と判定し、また、ピーク強度が小さい場合、対象物の種類を歩行者Tgt2と判定する。   On the other hand, for example, when the determination result indicated by the result information indicates the presence of the object, the detection processing unit 7 selects the pedestrian Tgt2 or the automobile Tgt1 as the type of the target Tgt based on the magnitude of the peak intensity indicated by the result information. Identify. Specifically, when the peak intensity is large, the detection processing unit 7 determines the type of the object Tgt as the automobile Tgt1, and when the peak intensity is small, the detection processing unit 7 determines the type of the object as the pedestrian Tgt2.

また、検知処理部7は、結果情報の示す距離Lに基づいて、対象物Tgtが横断歩道PC1に存在するか否かを判断する。   In addition, the detection processing unit 7 determines whether or not the object Tgt exists on the pedestrian crossing PC1 based on the distance L indicated by the result information.

検知処理部7は、横断歩道PC1における対象物Tgtの有無、および対象物Tgtの種類を示す検知結果を中継装置141へ送信する。   The detection processing unit 7 transmits a detection result indicating the presence / absence of the target Tgt and the type of the target Tgt in the pedestrian crossing PC1 to the relay device 141.

また、検知処理部7は、たとえば、対象物Tgtの移動速度を取得する。具体的には、検知処理部7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、対象物Tgtの検出対象速度を移動速度として算出する。   Moreover, the detection process part 7 acquires the moving speed of the target object Tgt, for example. Specifically, the detection processing unit 7 calculates the detection target speed of the object Tgt as the moving speed based on the radio wave received by the receiving unit 2, for example.

より詳細には、検知処理部7は、検知した対象物Tgtの識別子と自己の電波センサ101から当該対象物Tgtまでの距離との対応関係を検知期間ごとに記録しておき、直近の検知期間において対象物Tgtが移動した距離を、制御部4から受ける送信パラメータに含まれる検知期間の長さPmで除することにより対象物Tgtの検出対象速度を取得する。検知処理部7は、取得した対象物Tgtの検出対象速度すなわち移動速度を示す速度情報を制御部4へ出力する。   More specifically, the detection processing unit 7 records the correspondence between the detected identifier of the target Tgt and the distance from the radio wave sensor 101 to the target Tgt for each detection period, and detects the latest detection period. The distance to which the object Tgt has moved is divided by the length Pm of the detection period included in the transmission parameter received from the control unit 4 to obtain the detection target speed of the object Tgt. The detection processing unit 7 outputs speed information indicating the detection target speed of the acquired object Tgt, that is, the moving speed, to the control unit 4.

制御部4は、たとえば、信号処理部5から受ける速度情報に基づいて検知期間の長さPmを設定する。   For example, the control unit 4 sets the length Pm of the detection period based on the speed information received from the signal processing unit 5.

より詳細には、制御部4は、たとえば、速度情報、およびA/Dコンバータ36のサンプリング周期Tcに基づいて検知期間の長さPmを設定する。   More specifically, the control unit 4 sets the length Pm of the detection period based on the speed information and the sampling period Tc of the A / D converter 36, for example.

たとえば、図8に示す処理スペクトルは、サンプリング周期Tcに基づく周波数間隔すなわち距離間隔の離散的な強度データにより構成されている。たとえば、これらの強度データの間隔がXメートルである場合において、検知期間において対象物Tgtの距離LがXメートル変化することは、処理スペクトルにおけるピークの位置が1ポイントずれることに相当する。したがって、検知期間における対象物Tgtの距離Lの変化は、処理スペクトルにおける強度データの間隔より小さいことが好ましい。   For example, the processing spectrum shown in FIG. 8 is composed of discrete intensity data of frequency intervals based on the sampling period Tc, that is, distance intervals. For example, when the interval between the intensity data is X meters, the change of the distance L of the object Tgt in the detection period by X meters corresponds to the shift of the peak position in the processing spectrum by one point. Therefore, the change in the distance L of the object Tgt during the detection period is preferably smaller than the interval of intensity data in the processing spectrum.

たとえば、制御部4は、上記間隔を、速度情報の示す移動速度で除した値を算出し、算出した値に所定の安全率Rsを乗じた値を検知期間の長さPmとして設定する。ここで、安全率Rsは、たとえば1より小さい正の実数である。   For example, the control unit 4 calculates a value obtained by dividing the interval by the moving speed indicated by the speed information, and sets a value obtained by multiplying the calculated value by a predetermined safety factor Rs as the length Pm of the detection period. Here, the safety factor Rs is a positive real number smaller than 1, for example.

具体的には、制御部4は、移動速度が大きいほど検知期間の長さPmとして小さい値を設定し、また、移動速度が小さいほど検知期間の長さPmとして大きい値を設定する。   Specifically, the control unit 4 sets a smaller value as the length Pm of the detection period as the movement speed increases, and sets a larger value as the length Pm of the detection period as the movement speed decreases.

また、検知期間の長さPmには、所定の上限値および下限値が設けられる。この例では、所定の上限値は、たとえば100ミリ秒である。また、所定の下限値は、たとえば1シーケンスの周期Ttである。   The detection period length Pm is provided with a predetermined upper limit value and lower limit value. In this example, the predetermined upper limit is, for example, 100 milliseconds. The predetermined lower limit is, for example, one sequence period Tt.

再び図7を参照して、加算部45は、たとえば、検知処理部7によって取得された移動速度に基づいて、加算対象とすべき複数のパターンの個数を決定する。   Referring to FIG. 7 again, the adding unit 45 determines the number of patterns to be added based on, for example, the moving speed acquired by the detection processing unit 7.

より詳細には、加算部45は、制御部4から受ける送信パラメータに含まれる検知期間の長さPmおよび周期Ttに基づいて個数Mを更新する。   More specifically, the adding unit 45 updates the number M based on the detection period length Pm and the period Tt included in the transmission parameter received from the control unit 4.

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。   The radio wave sensor 101 includes a computer, and an arithmetic processing unit such as a CPU in the computer reads and executes a program including a part or all of each step of the flowchart shown below from a memory (not shown). The program of this apparatus can be installed from the outside. The program of this device is distributed in a state stored in a recording medium.

[動作]
図9は、本発明の実施の形態に係る電波センサが対象物を検知する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
[Operation]
FIG. 9 is a flowchart that defines an example of an operation procedure when the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention detects an object.

図9を参照して、まず、電波センサ101は、デフォルト値たとえば100ミリ秒の長さPmを有する検知期間を設定する(ステップS102)。   Referring to FIG. 9, first, radio wave sensor 101 sets a detection period having a default value, for example, a length Pm of 100 milliseconds (step S102).

次に、電波センサ101は、検知期間におけるM個のシーケンスが満了するまで各シーケンスにおいて1つのパターン信号を生成し(ステップS104でNO)、M個のパターン信号の生成が完了すると(ステップS104でYES)、M個のパターンPt1における同じサンプリング番号の差分信号Bd1を加算することにより対象パターン信号を生成する(ステップS106)。   Next, the radio wave sensor 101 generates one pattern signal in each sequence until M sequences in the detection period expire (NO in step S104), and when generation of M pattern signals is completed (in step S104). YES), the target pattern signal is generated by adding the difference signal Bd1 of the same sampling number in the M patterns Pt1 (step S106).

次に、電波センサ101は、生成した対象パターン信号をFFT処理することにより、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(ステップS108)。   Next, the radio wave sensor 101 generates a power spectrum FS1 and a phase spectrum PS1 by performing FFT processing on the generated target pattern signal (step S108).

次に、電波センサ101は、パワースペクトルFS1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し、生成した処理スペクトルにおいてピーク検出処理を行う(ステップS110)。   Next, the radio wave sensor 101 generates a processing spectrum by subtracting each frequency component of the background spectrum from each frequency component of the power spectrum FS1, and performs a peak detection process on the generated processing spectrum (step S110).

次に、電波センサ101は、処理スペクトルにおいてピークを検出した場合(ステップS112でYES)、検出したピークに基づいて、距離Lおよび移動速度を算出する(ステップS114)。   Next, when the radio wave sensor 101 detects a peak in the processing spectrum (YES in step S112), the radio wave sensor 101 calculates a distance L and a moving speed based on the detected peak (step S114).

次に、電波センサ101は、対象エリアA1における物体すなわち対象物Tgtの種類および位置を特定する(ステップS116)。   Next, the radio wave sensor 101 identifies the type and position of the object in the target area A1, that is, the target object Tgt (step S116).

次に、電波センサ101は、対象物Tgtの移動速度に基づいて、検知期間の長さPmを決定する(ステップS118)。   Next, the radio wave sensor 101 determines the length Pm of the detection period based on the moving speed of the object Tgt (step S118).

次に、電波センサ101は、決定した検知期間の長さPmに基づいて、加算対象とすべき複数のパターンPt1の個数Mを決定する(ステップS120)。   Next, the radio wave sensor 101 determines the number M of the plurality of patterns Pt1 to be added based on the determined length Pm of the detection period (step S120).

次に、電波センサ101は、個数Mを決定するか(ステップS120)、または処理スペクトルにおいてピークを検出しない場合(ステップS112でNO)、新たな検知期間を設定する(ステップS122)。   Next, the radio wave sensor 101 determines the number M (step S120) or sets a new detection period (step S122) when no peak is detected in the processing spectrum (NO in step S112).

次に、電波センサ101は、検知期間におけるM個のシーケンスが満了するまで各シーケンスにおいて1つのパターン信号を生成する(ステップS104でNO)。   Next, the radio wave sensor 101 generates one pattern signal in each sequence until M sequences in the detection period expire (NO in step S104).

なお、電波センサ101は、上記ステップS112において複数のピークを検出した場合、すなわち複数の物体を検知した場合、検知した物体ごとに上記ステップS104〜S122を実行してもよい。   When the radio wave sensor 101 detects a plurality of peaks in step S112, that is, when a plurality of objects are detected, the radio wave sensor 101 may execute steps S104 to S122 for each detected object.

[電波センサ101の変形例1]
以下では、対象物Tgtが停止している物体である場合に適した、電波センサ101の動作を説明する。
[Variation 1 of the radio wave sensor 101]
Hereinafter, an operation of the radio wave sensor 101 suitable for a case where the target object Tgt is a stopped object will be described.

この変形例では、電波センサ101では、検知期間の長さPmが、数秒から数十時間程度の長い時間に設定され、かつ固定的に運用される。   In this modification, in the radio wave sensor 101, the length Pm of the detection period is set to a long time of about several seconds to several tens of hours and is fixedly operated.

FFT処理部42は、上記検知期間において積算されたパターン信号である対象パターン信号を加算部45から受けると、受けた対象パターン信号に対して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。   When the FFT processing unit 42 receives the target pattern signal, which is the pattern signal accumulated in the detection period, from the adding unit 45, the FFT processing unit 42 performs FFT processing on the received target pattern signal to thereby obtain the power spectrum FS1 and the phase spectrum PS1. Is generated.

このようにして生成されたパワースペクトルFS1は、背景スペクトルとして用いられる。すなわち、パターン信号に含まれるノイズ、および移動可能な物体からの電波に基づくシグナル成分は、長時間における積算において平滑化される。このため、パワースペクトルFS1に含まれるピークは、停止している物体からの電波に基づくピークである。したがって、このような、パワースペクトルFS1は、背景スペクトルに適している。   The power spectrum FS1 generated in this way is used as a background spectrum. That is, the noise included in the pattern signal and the signal component based on the radio wave from the movable object are smoothed in the integration over a long time. For this reason, the peak included in the power spectrum FS1 is a peak based on radio waves from a stationary object. Therefore, such a power spectrum FS1 is suitable for the background spectrum.

[電波センサ101の変形例2]
図10は、本発明の実施の形態に係る電波センサの変形例における送信部および差分信号生成部がそれぞれ生成する送信波および差分信号の各波形の一例を示す図である。なお、図10の見方は、図6と同様である。
[Variation 2 of the radio wave sensor 101]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of each waveform of the transmission wave and the difference signal generated by the transmission unit and the difference signal generation unit in the modification example of the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention. 10 is the same as FIG.

この変形例では、送信波の周波数の時間変化が概ね三角波となる。より詳細には、送信部1が送信する電波の周波数パターンには、たとえば、周波数が単位時間あたりで所定量増加するサブパターンSPt1と周波数が当該単位時間あたりで当該所定量減少するサブパターンSPt2とが含まれる。この例では、奇数番目のシーケンスにおいてサブパターンSPt1の周波数を有する電波が送信され、偶数番目のシーケンスにおいてサブパターンSPt2の周波数を有する電波が送信される。   In this modification, the time change of the frequency of the transmission wave is approximately a triangular wave. More specifically, the frequency pattern of the radio wave transmitted by the transmitter 1 includes, for example, a sub pattern SPt1 in which the frequency increases by a predetermined amount per unit time and a sub pattern SPt2 in which the frequency decreases by the predetermined amount per unit time. Is included. In this example, radio waves having the frequency of the sub-pattern SPt1 are transmitted in the odd-numbered sequence, and radio waves having the frequency of the sub-pattern SPt2 are transmitted in the even-numbered sequence.

パターン信号取得部44は、たとえば、サブパターンSPt1,SPt2ごとの差分信号Bd1を生成する。より詳細には、パターン信号取得部44は、たとえば、あるシーケンスが終了するごとに、当該シーケンスにおいてサンプリングされた差分信号Bd1をメモリ41から取り出し、取り出した差分信号Bd1すなわちサブパターン信号を加算部45へ出力する。   The pattern signal acquisition unit 44 generates, for example, a difference signal Bd1 for each of the sub patterns SPt1 and SPt2. More specifically, for example, every time a sequence ends, the pattern signal acquisition unit 44 extracts the difference signal Bd1 sampled in the sequence from the memory 41, and adds the extracted difference signal Bd1, that is, the sub-pattern signal, to the addition unit 45. Output to.

加算部45は、たとえば、サブパターンSPt1における複数のタイミングについて、複数のサブパターンSPt1における対応のタイミングの差分信号Bd1を加算した積算信号AS1を算出する。   For example, for the plurality of timings in the sub-pattern SPt1, the addition unit 45 calculates the integrated signal AS1 obtained by adding the difference signals Bd1 of the corresponding timings in the plurality of sub-patterns SPt1.

具体的には、加算部45は、サブパターンSPt1における1〜12のサンプリング番号により示される各サンプリングタイミングについて、複数のサブパターンSPt1における同じサンプリング番号の差分信号を加算する。   Specifically, the adding unit 45 adds difference signals having the same sampling number in the plurality of sub patterns SPt1 for each sampling timing indicated by the sampling numbers 1 to 12 in the sub pattern SPt1.

より詳細には、たとえば、加算部45は、図10に示すシーケンスSeq1が満了したタイミングにおいて、パターン信号取得部44から受けたサブパターン信号を積算信号AS1として蓄積する。   More specifically, for example, adder 45 accumulates the sub-pattern signal received from pattern signal acquisition unit 44 as integration signal AS1 at the timing when sequence Seq1 shown in FIG. 10 expires.

そして、加算部45は、図示しないシーケンスSeq3が満了したタイミングにおいて、パターン信号取得部44からサブパターン信号を受けると、積算信号AS1に含まれる各振幅AbとシーケンスSeq3のサブパターン信号に含まれる各振幅Abとをサンプリング番号が同じ振幅Ab同士で加算することにより積算信号AS1を更新する。   When the adding unit 45 receives the sub pattern signal from the pattern signal acquisition unit 44 at the timing when the sequence Seq3 (not shown) expires, the adding unit 45 includes each amplitude Ab included in the integrated signal AS1 and each sub pattern signal included in the sequence Seq3. The accumulated signal AS1 is updated by adding the amplitude Ab to the amplitude Ab having the same sampling number.

加算部45は、M番目のシーケンスSeqMが満了するまで、奇数番目の各シーケンスがそれぞれ満了したタイミングにおいて、積算信号AS1を同様に更新する。   The adder 45 similarly updates the integration signal AS1 at the timing when each odd-numbered sequence expires until the M-th sequence SeqM expires.

また、加算部45は、たとえば、サブパターンSPt2における複数のタイミングについて、複数のサブパターンSPt2における対応のタイミングの差分信号Bd1を加算した積算信号AS2を算出する。   Further, the adding unit 45 calculates, for example, an integrated signal AS2 obtained by adding the difference signals Bd1 of corresponding timings in the plurality of sub patterns SPt2 for a plurality of timings in the sub pattern SPt2.

具体的には、加算部45は、サブパターンSPt2における1〜12のサンプリング番号により示される各サンプリングタイミングについて、複数のサブパターンSPt2における同じサンプリング番号の差分信号を加算する。   Specifically, the adding unit 45 adds difference signals having the same sampling number in the plurality of sub patterns SPt2 for each sampling timing indicated by the sampling numbers 1 to 12 in the sub pattern SPt2.

より詳細には、たとえば、加算部45は、図10に示すシーケンスSeq2が満了したタイミングにおいて、パターン信号取得部44から受けたサブパターン信号を積算信号AS2として蓄積する。   More specifically, for example, adder 45 accumulates the sub-pattern signal received from pattern signal acquisition unit 44 as integrated signal AS2 at the timing when sequence Seq2 shown in FIG. 10 expires.

そして、加算部45は、図示しないシーケンスSeq4が満了したタイミングにおいて、パターン信号取得部44からサブパターン信号を受けると、積算信号AS2に含まれる各振幅AbとシーケンスSeq4のサブパターン信号に含まれる各振幅Abとをサンプリング番号が同じ振幅Ab同士で加算することにより積算信号AS2を更新する。   Then, when the addition unit 45 receives the sub pattern signal from the pattern signal acquisition unit 44 at the timing when the sequence Seq4 (not shown) expires, each addition unit 45 includes each amplitude Ab included in the integration signal AS2 and each subpattern signal included in the sequence Seq4. The accumulated signal AS2 is updated by adding the amplitude Ab to the amplitude Ab having the same sampling number.

加算部45は、M番目のシーケンスSeqMが満了するまで、偶数番目の各シーケンスがそれぞれ満了したタイミングにおいて、積算信号AS2を同様に更新する。   The adder 45 similarly updates the integration signal AS2 at the timing when each even-numbered sequence expires until the M-th sequence SeqM expires.

加算部45は、たとえば、積算信号AS1と積算信号AS2とを対応のタイミングごとに加算する。   For example, the adding unit 45 adds the integrated signal AS1 and the integrated signal AS2 at each corresponding timing.

より詳細には、加算部45は、たとえば、積算信号AS1およびAS2のいずれか一方のサンプリング番号に所定量Qを加える。   More specifically, the adding unit 45 adds a predetermined amount Q to one of the sampling numbers of the integration signals AS1 and AS2, for example.

ここで、所定量Qは、たとえば登録された整数値である。所定量Qの算出方法については、後述する。   Here, the predetermined amount Q is, for example, a registered integer value. A method for calculating the predetermined amount Q will be described later.

この例では、加算部45は、積算信号AS2のサンプリング番号すなわち1〜12のそれぞれに所定量Qを加えることにより、当該サンプリング番号を(1+Q)〜(12+Q)にそれぞれ再設定する。すなわち、加算部45は、積算信号AS2を所定量Qに応じて時間軸方向に移動させる。   In this example, the adding unit 45 resets the sampling number to (1 + Q) to (12 + Q) by adding a predetermined amount Q to the sampling number of the integrated signal AS2, that is, 1 to 12, respectively. That is, the adding unit 45 moves the integration signal AS2 in the time axis direction according to the predetermined amount Q.

また、加算部45は、積算信号AS1のサンプリング番号すなわち1〜12、および積算信号AS2のサンプリング番号すなわち(1+Q)〜(12+Q)において、互いに一致するサンプリング番号の組を形成できないサンプリング番号のデータを削除する。   Further, the adder 45 obtains sampling number data that cannot form a set of sampling numbers that coincide with each other in the sampling number of the integrated signal AS1, that is, 1 to 12, and the sampling number of the integrated signal AS2, that is, (1 + Q) to (12 + Q). delete.

具体的には、たとえば、所定量Qが2の場合、加算部45は、積算信号AS1における1,2のサンプリング番号のデータを削除するとともに、積算信号AS2における13,14のサンプリング番号のデータを削除する。   Specifically, for example, when the predetermined amount Q is 2, the adding unit 45 deletes the data of the sampling numbers 1 and 2 in the integration signal AS1 and the data of the sampling numbers 13 and 14 in the integration signal AS2. delete.

そして、加算部45は、積算信号AS1におけるサンプリング番号3〜12のデータのサンプリングタイミングが、積算信号AS2における再設定後のサンプリング番号3〜12のデータのサンプリングタイミングにそれぞれ対応するものとして、以下の処理を行う。   The adder 45 assumes that the sampling timing of the data of sampling numbers 3 to 12 in the integrated signal AS1 corresponds to the sampling timing of the data of sampling numbers 3 to 12 after resetting in the integrated signal AS2, respectively. Process.

すなわち、加算部45は、積算信号AS1に含まれる各振幅Abと積算信号AS2に含まれる各振幅Abとをサンプリング番号が同じ振幅Ab同士で加算することにより対象パターン信号を生成する。   That is, the adding unit 45 generates the target pattern signal by adding each amplitude Ab included in the integrated signal AS1 and each amplitude Ab included in the integrated signal AS2 between the amplitudes Ab having the same sampling number.

ここでは、所定量Qの算出方法について説明する。所定量Qは、たとえば、奇数番目のシーケンスにおける差分信号の位相と偶数番目のシーケンスにおける差分信号の位相との差である。   Here, a method of calculating the predetermined amount Q will be described. The predetermined amount Q is, for example, the difference between the phase of the difference signal in the odd-numbered sequence and the phase of the difference signal in the even-numbered sequence.

より詳細には、たとえば、奇数番目のシーケンスにおける差分信号をFFT処理することにより得られるパワースペクトルおよび位相スペクトルにおいて、パワースペクトルにおけるあるピークに対応する位相Ph1を当該位相スペクトルから取得する。また、偶数番目のシーケンスにおける差分信号をFFT処理することにより得られるパワースペクトルおよび位相スペクトルにおいて、当該ピークに対応する位相Ph2を当該位相スペクトルから取得する。   More specifically, for example, in a power spectrum and a phase spectrum obtained by performing FFT processing on a difference signal in an odd-numbered sequence, a phase Ph1 corresponding to a certain peak in the power spectrum is acquired from the phase spectrum. Further, in the power spectrum and the phase spectrum obtained by performing the FFT processing on the difference signal in the even-numbered sequence, the phase Ph2 corresponding to the peak is obtained from the phase spectrum.

たとえば、所定量Qは、位相Ph1とPh2との差に対応する時間差をサンプリング周期Tcで除することにより得られた数値に最も近い整数として算出される。   For example, the predetermined amount Q is calculated as an integer closest to a numerical value obtained by dividing the time difference corresponding to the difference between the phases Ph1 and Ph2 by the sampling period Tc.

なお、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、FMCW処理部43は、受信部2によって受信された電波に基づいて、対象物Tgtの移動速度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。FMCW処理部43は、画像センサ等の他のセンサから対象物Tgtの移動速度を取得する構成であってもよい。   In the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention, the FMCW processing unit 43 is configured to calculate the moving speed of the object Tgt based on the radio wave received by the receiving unit 2. It is not limited. The FMCW processing unit 43 may be configured to acquire the moving speed of the object Tgt from another sensor such as an image sensor.

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方式のパターンの電波を繰り返し送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。送信部1は、パルス方式等の他の変調方式のパターンの電波を繰り返し送信する構成であってもよい。   Moreover, in the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention, the transmission unit 1 is configured to repeatedly transmit the radio wave of the FM-CW pattern, but is not limited thereto. The transmission unit 1 may be configured to repeatedly transmit radio waves of other modulation schemes such as a pulse scheme.

ところで、特許文献1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一方で、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。   By the way, in the pedestrian detector described in Patent Document 1, it is possible to detect the presence or absence of a pedestrian passing through the boundary, which is a detection region, from the sidewalk side toward the roadway side. It is difficult to detect pedestrians on pedestrian crossings.

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。   On the other hand, for example, a method of transmitting a radio wave to a target area including a pedestrian crossing and detecting a pedestrian on the crosswalk based on a radio wave received from the target area is conceivable.

しかしながら、歩行者による電波の反射率は、一般に小さく、また変動も大きい。このような歩行者が電波センサから離れた場所に位置する場合、電波センサが受信する歩行者からの反射電波の強度は弱く、また当該強度が安定しない。このため、歩行者が存在しているにもかかわらず電波センサが当該歩行者を検知できない未検知が発生してしまう。   However, the reflectance of radio waves by pedestrians is generally small and varies greatly. When such a pedestrian is located at a location away from the radio wave sensor, the intensity of the reflected radio wave from the pedestrian received by the radio wave sensor is weak and the intensity is not stable. For this reason, undetected in which the radio wave sensor cannot detect the pedestrian occurs despite the presence of the pedestrian.

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、所定のパターンの電波を繰り返し送信する。受信部2は、電波を受信する。パターン信号取得部44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、パターンごとの差分信号を生成する。加算部45は、パターンにおける複数のタイミングについて、複数のパターンにおける対応のタイミングの差分信号を加算する。そして、検知処理部7は、加算部45によってそれぞれ加算された、複数のタイミングの差分信号に基づいて対象物Tgtを検知する。   On the other hand, in the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention, the transmission unit 1 repeatedly transmits radio waves having a predetermined pattern. The receiving unit 2 receives radio waves. The pattern signal acquisition unit 44 generates a differential signal for each pattern having a frequency component that is a difference between the frequency component of the radio wave transmitted by the transmission unit 1 and the frequency component of the radio wave received by the reception unit 2. The adding unit 45 adds difference signals of corresponding timings in a plurality of patterns for a plurality of timings in the pattern. And the detection process part 7 detects the target object Tgt based on the difference signal of the some timing each added by the addition part 45. FIG.

このような構成により、差分信号におけるシグナル成分とノイズ成分との比すなわちSN比を向上させることができるので、たとえば、歩行者Tgt2によって反射された電波の強度が弱く、また変動している場合においても、当該電波に基づくシグナル成分を差分信号から正しく取得することができる。これにより、歩行者Tgt2の未検知の発生を抑制することができる。したがって、電波を用いて対象物をより正しく検知することができる。   With such a configuration, the ratio of the signal component to the noise component in the differential signal, that is, the SN ratio can be improved. For example, when the intensity of the radio wave reflected by the pedestrian Tgt2 is weak and fluctuates. In addition, the signal component based on the radio wave can be correctly acquired from the difference signal. Thereby, undetected generation | occurrence | production of pedestrian Tgt2 can be suppressed. Therefore, it is possible to detect the object more correctly using radio waves.

また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、検知処理部7は、対象物Tgtの移動速度を取得する。そして、加算部45は、検知処理部7によって取得された移動速度に基づいて、加算対象とすべき複数のパターンの個数を決定する。   Further, in the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention, the detection processing unit 7 acquires the moving speed of the object Tgt. Then, the adding unit 45 determines the number of patterns to be added based on the moving speed acquired by the detection processing unit 7.

差分信号の形状の時間的な変化度合いは、対象物Tgtの移動速度の大きさに応じて変化する。たとえば、移動速度の大きい場合に加算対象とすべきパターンの個数を小さくし、また、移動速度の小さい場合に当該個数を大きくすることにより、積算後の差分信号において、SN比の改善効果が小さくなってしまうことを防ぐことができる。   The degree of temporal change in the shape of the difference signal changes according to the magnitude of the moving speed of the object Tgt. For example, by reducing the number of patterns to be added when the moving speed is high and increasing the number when the moving speed is low, the effect of improving the SN ratio is reduced in the difference signal after integration. Can be prevented.

また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、パターンには、周波数が単位時間あたりで所定量増加するサブパターンSPt1と周波数が当該単位時間あたりで当該所定量減少するサブパターンSPt2とが含まれる。加算部45は、サブパターンSPt1における複数のタイミングについて、複数のサブパターンSPt1における対応のタイミングの差分信号を加算した積算信号AS1を算出する。加算部45は、サブパターンSPt2における複数のタイミングについて、複数のサブパターンSPt2における対応のタイミングの差分信号を加算した積算信号AS2を算出する。そして、加算部45は、積算信号AS1と積算信号AS2とを対応のタイミングごとに加算する。   In the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention, the pattern includes a sub-pattern SPt1 whose frequency increases by a predetermined amount per unit time and a sub-pattern SPt2 whose frequency decreases by the predetermined amount per unit time. It is. The adding unit 45 calculates an integrated signal AS1 obtained by adding difference signals of corresponding timings in the plurality of sub patterns SPt1 for a plurality of timings in the sub pattern SPt1. The adding unit 45 calculates an integrated signal AS2 obtained by adding difference signals of corresponding timings in the plurality of sub patterns SPt2 for a plurality of timings in the sub pattern SPt2. Then, the adding unit 45 adds the integration signal AS1 and the integration signal AS2 for each corresponding timing.

このような構成により、たとえば、送信波の周波数が三角波のように時間変化する場合において、差分信号を適切に積算することができる。   With such a configuration, for example, when the frequency of the transmission wave changes with time like a triangular wave, the difference signals can be appropriately integrated.

また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、対象物Tgtは、停止している物体である。   In the radio wave sensor according to the embodiment of the present invention, the target object Tgt is a stationary object.

停止している物体からの電波に基づくシグナル成分は積算時間を大きくしても変化しない一方、移動している物体からの電波に基づくシグナル成分およびノイズ成分は時間とともに大きく変化する。このため、たとえば、積算時間を大きくして加算対象とするパターンの個数を多く設定する場合において、停止している物体からの電波に基づくシグナル成分を差分信号からより正しく取得することができる。これにより、たとえば、良好な背景スペクトルの取得、および駐停車車両の検知を行うことができる。   While the signal component based on the radio wave from the stationary object does not change even if the integration time is increased, the signal component and the noise component based on the radio wave from the moving object change greatly with time. For this reason, for example, when the number of patterns to be added is increased by increasing the integration time, the signal component based on the radio wave from the stopped object can be acquired more correctly from the difference signal. Thereby, acquisition of a favorable background spectrum and detection of a parked vehicle can be performed, for example.

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。   The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。   The above description includes the following features.

[付記1]
所定のパターンの電波を繰り返し送信する送信部と、
電波を受信する受信部と、
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受信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、前記パターンごとの差分信号を生成するパターン信号取得部と、
前記パターンにおける複数のタイミングについて、複数の前記パターンにおける対応の前記タイミングの前記差分信号を加算する加算部と、
前記加算部によってそれぞれ加算された、前記複数のタイミングの前記差分信号に基づいて対象物を検知する検知部とを備え、
前記対象物は、人間、自転車または自動車であり、
前記送信部は、FM−CW方式またはパルス方式の前記パターンの電波を繰り返し送信し、
前記パターン信号取得部は、前記パターンごとのデジタルの前記差分信号を生成し、
前記加算部は、前記デジタルの差分信号のサンプリング順を示すサンプリング番号を用いて、前記パターンにおける前記複数のタイミングについて、前記複数のパターンにおける前記対応のタイミングの前記差分信号を加算する、電波センサ。
[Appendix 1]
A transmitter that repeatedly transmits radio waves of a predetermined pattern;
A receiver for receiving radio waves;
A pattern signal acquisition unit that generates a differential signal for each of the patterns, having a frequency component that is a difference between a frequency component of a radio wave transmitted by the transmission unit and a frequency component of a radio wave received by the reception unit;
For a plurality of timings in the pattern, an adding unit that adds the difference signals of the corresponding timings in the plurality of patterns;
A detection unit for detecting an object based on the difference signals at the plurality of timings, which are respectively added by the addition unit,
The object is a human, a bicycle or a car,
The transmission unit repeatedly transmits radio waves of the pattern of FM-CW method or pulse method,
The pattern signal acquisition unit generates the digital difference signal for each pattern,
The radio wave sensor, wherein the adding unit uses the sampling number indicating the sampling order of the digital difference signal to add the difference signals at the corresponding timings in the plurality of patterns for the plurality of timings in the pattern.

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 クロック生成回路
7 検知処理部(検知部および移動速度取得部)
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 FMCW処理部
44 パターン信号取得部
45 加算部
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission part 2 Reception part 3 Differential signal generation part 4 Control part 5 Signal processing part 6 Clock generation circuit 7 Detection processing part (detection part and moving speed acquisition part)
21 Transmitting antenna 22 Power amplifier 23 Directional coupler 24 VCO
25 Voltage Generator 26 Switch 31 Receiving Antenna 32 Low Noise Amplifier 33 Mixer 34 IF Amplifier 35 Low Pass Filter 36 A / D Converter (ADC)
Reference Signs List 41 Memory 42 FFT processing unit 43 FMCW processing unit 44 Pattern signal acquisition unit 45 Addition unit 101 Radio wave sensor 141 Relay device 151 Signal control device 152 Wireless transmission device 153 Antenna 161 Pedestrian signal lamp 301 Safe driving support system

Claims (5)

所定のパターンの電波を繰り返し送信する送信部と、
電波を受信する受信部と、
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受信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、前記パターンごとの差分信号を生成するパターン信号取得部と、
前記パターンにおける複数のタイミングについて、複数の前記パターンにおける対応の前記タイミングの前記差分信号を加算する加算部と、
前記加算部によってそれぞれ加算された、前記複数のタイミングの前記差分信号に基づいて対象物を検知する検知部とを備える、電波センサ。
A transmitter that repeatedly transmits radio waves of a predetermined pattern;
A receiver for receiving radio waves;
A pattern signal acquisition unit that generates a differential signal for each of the patterns, having a frequency component that is a difference between a frequency component of a radio wave transmitted by the transmission unit and a frequency component of a radio wave received by the reception unit;
For a plurality of timings in the pattern, an adding unit that adds the difference signals of the corresponding timings in the plurality of patterns;
A radio wave sensor comprising: a detection unit that detects an object based on the difference signals at the plurality of timings, which are respectively added by the addition unit.
前記電波センサは、さらに、
前記対象物の移動速度を取得する移動速度取得部を備え、
前記加算部は、前記移動速度取得部によって取得された前記移動速度に基づいて、加算対象とすべき前記複数のパターンの個数を決定する、請求項1に記載の電波センサ。
The radio wave sensor further includes:
A moving speed acquisition unit for acquiring the moving speed of the object;
The radio wave sensor according to claim 1, wherein the adding unit determines the number of the plurality of patterns to be added based on the moving speed acquired by the moving speed acquiring unit.
前記パターンには、周波数が単位時間あたりで所定量増加する第1のサブパターンと周波数が前記単位時間あたりで前記所定量減少する第2のサブパターンとが含まれ、
前記加算部は、前記第1のサブパターンにおける複数のタイミングについて、複数の前記第1のサブパターンにおける対応の前記タイミングの前記差分信号を加算した第1の積算信号を算出し、
前記加算部は、前記第2のサブパターンにおける複数のタイミングについて、複数の前記第2のサブパターンにおける対応の前記タイミングの前記差分信号を加算した第2の積算信号を算出し、
前記加算部は、前記第1の積算信号と前記第2の積算信号とを対応のタイミングごとに加算する、請求項1または請求項2に記載の電波センサ。
The pattern includes a first sub-pattern whose frequency increases by a predetermined amount per unit time and a second sub-pattern whose frequency decreases by the predetermined amount per unit time,
The adding unit calculates a first integrated signal obtained by adding the difference signals of the corresponding timings in the plurality of first sub patterns for a plurality of timings in the first sub pattern,
The adding unit calculates a second integrated signal obtained by adding the difference signals of the corresponding timings in the plurality of second sub patterns for a plurality of timings in the second sub pattern,
The radio wave sensor according to claim 1, wherein the adding unit adds the first integrated signal and the second integrated signal at corresponding timings.
前記対象物は、停止している物体である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電波センサ。   The radio wave sensor according to claim 1, wherein the object is a stationary object. 所定のパターンの電波を繰り返し送信し、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、
送信した電波の周波数成分と受信した電波の周波数成分との差の周波数成分を有する、前記パターンごとの差分信号を生成するパターン信号取得部と、
前記パターンにおける複数のタイミングについて、複数の前記パターンにおける対応の前記タイミングの前記差分信号を加算する加算部と、
前記加算部によってそれぞれ加算された、前記複数のタイミングの前記差分信号に基づいて対象物を検知する検知部と、
として機能させるための、検知プログラム。
A detection program used in a radio wave sensor that repeatedly transmits and receives radio waves of a predetermined pattern,
Computer
A pattern signal acquisition unit that generates a difference signal for each of the patterns having a frequency component that is a difference between the frequency component of the transmitted radio wave and the frequency component of the received radio wave;
For a plurality of timings in the pattern, an adding unit that adds the difference signals of the corresponding timings in the plurality of patterns;
A detection unit for detecting an object based on the difference signals of the plurality of timings, which are respectively added by the addition unit;
Detection program to function as
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