移動体検知装置及び移動体検知方法
【課題】外乱の影響を受けずに移動体を正しく検知する。
【解決手段】基準電圧生成部１４は、検波器１３が検波した検波信号Ｓ３の信号レベルを基準電圧値Ｖref0に加算し、コンパレータ１５は、信号Ｓ２と基準電圧値Ｖrefとを比較して、パルス信号Ｐ１を出力する。カウンタ１６は、パルス信号Ｐ１のパルス数をカウントしてトリガ信号Ｐ３をリトリガーブル・タイマ１８に出力し、リトリガーブル・タイマ１８は移動体検知信号Ｐ４を出力する。自走タイマ１７は、パルス信号Ｐ１の出力が停止している場合、カウンタ１６に、トリガ信号Ｐ３の出力間隔よりも長い間隔でリセット信号Ｐ２を出力する。雪等の外乱により、パルス信号Ｐ１の出力が間歇的となった場合、パルス信号Ｐ１がリセットされるため、リトリガーブル・タイマ１８はＨレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力しなくなる。
【解決手段】基準電圧生成部１４は、検波器１３が検波した検波信号Ｓ３の信号レベルを基準電圧値Ｖref0に加算し、コンパレータ１５は、信号Ｓ２と基準電圧値Ｖrefとを比較して、パルス信号Ｐ１を出力する。カウンタ１６は、パルス信号Ｐ１のパルス数をカウントしてトリガ信号Ｐ３をリトリガーブル・タイマ１８に出力し、リトリガーブル・タイマ１８は移動体検知信号Ｐ４を出力する。自走タイマ１７は、パルス信号Ｐ１の出力が停止している場合、カウンタ１６に、トリガ信号Ｐ３の出力間隔よりも長い間隔でリセット信号Ｐ２を出力する。雪等の外乱により、パルス信号Ｐ１の出力が間歇的となった場合、パルス信号Ｐ１がリセットされるため、リトリガーブル・タイマ１８はＨレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力しなくなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体検知装置及び移動体検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、マイクロ波ドップラーセンサを用いて移動体を検知する移動体検知装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる移動体検知装置は、例えば、寒冷地で使用される融雪剤散布装置に備えられる。融雪剤散布装置は、雪を融かすための溶剤を路面に散布する装置である。移動体検知装置は、人、車等の移動体を検知し、融雪剤散布装置は、移動体検知装置が移動体を検知すると、検知している間、融雪剤の散布を停止する。
【特許文献１】特開２００５−１８２２５６号公報（第１１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、融雪剤散布装置に用いられる従来の移動体検知装置では、雨、雪等による外乱の影響を排除することができない。このため、外乱による誤動作を招き、例えば、移動体が存在しないにもかかわらず、融雪剤散布装置が融雪剤の散布を停止してしまうこともある。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、外乱の影響を受けずに移動体を正しく検知することが可能な移動体検知装置及び移動体検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る移動体検知装置は、
予め設定された移動体検知範囲に向けて送信波を送信するとともに当該送信波の反射波を受信波として受信し、前記送信波の周波数と前記受信波の周波数との差をドップラー周波数として、前記ドップラー周波数を含むドップラー信号を取得するセンサ部と、
前記センサ部が取得した前記ドップラー信号と基準値とを比較してパルス信号を生成するパルス信号生成部と、
前記パルス信号生成部から、前記パルス信号が出力されたときに、当該パルス信号を計数し、当該パルス信号の計数値が予め設定された値に達したときに、前記移動体検知範囲に存在する移動体を検知したことを示す移動体検知信号を出力する移動体検知信号出力部と、
前記パルス信号生成部からのパルス信号の出力が停止したときに、当該パルス信号の出力が停止した後所定時間経過後に前記パルス信号の計数値をリセットするリセット部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
前記パルス信号生成部が、
前記センサ部が取得した前記ドップラー信号を検波して検波信号を出力する検波器と、
前記基準値として予め設定された基準電圧値と前記検波器が出力した前記検波信号の信号レベルとを加算することにより新たな前記基準電圧値を生成する基準電圧生成部と、
前記センサ部が取得した前記ドップラー信号と前記基準電圧生成部が生成した前記基準電圧値とを比較して前記パルス信号を生成する比較器と、を備えるようにしてもよい。
【０００８】
前記移動体検知信号出力部が、
前記パルス信号生成部から、前記パルス信号が出力されたときに、当該パルス信号を計数し、当該パルス信号の計測値が予め設定された値に達したときにトリガ信号を出力するパルス信号計数部と、
前記パルス信号計数部から前記トリガ信号が出力されたときに、前記トリガ信号が出力されたときから予め設定された時間が経過するまで前記移動体検知信号を出力する信号出力部と、からなるものであってもよい。
【０００９】
前記リセット部が、前記パルス信号の出力が停止した後、前記移動体の最小移動速度に基づいて設定された値に対応する時間よりも長い時間経過後に前記パルス信号の計数値をリセットするようにしてもよい。
【００１０】
前記センサ部が、マイクロ波又はミリ波ドップラーセンサによって構成されたものであってもよい。
【００１１】
本発明の第２の観点に係る移動体検知方法は、
予め設定された移動体検知範囲に向けて送信波を送信するとともに当該送信波の反射波を受信波として受信し、前記送信波の周波数と前記受信波の周波数との差をドップラー周波数とするドップラー信号を取得するステップと、
前記取得したドップラー信号と基準値とを比較してパルス信号を生成するステップと、
前記生成されたパルス信号が出力されたときに、当該パルス信号を計数するステップと、
前記計数したパルス信号の計数値が予め設定された値に達したとき、前記移動体検知範囲に存在する移動体を検知したことを示す移動体検知信号を出力するステップと、
前記パルス信号の出力が停止したときに、当該パルス信号の出力が停止した後所定時間経過後に前記計数したパルス信号の計数値をリセットするステップと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、外乱の影響を受けずに移動体を正しく検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る移動体検知装置を図面を参照して説明する。
本実施形態に係る移動体検知装置の構成を図１に示す。
本実施形態に係る移動体検知装置１は、マイクロ波ドップラーセンサ１１と、アンプ１２と、検波器１３と、基準電圧生成部１４と、コンパレータ１５と、カウンタ１６と、自走タイマ１７と、リトリガーブル・タイマ１８と、を備える。
【００１４】
マイクロ波ドップラーセンサ１１は、予め設定された移動体検知範囲に向けて送信波を送信するとともに当該送信波の反射波を受信波として受信し、送信波の周波数と受信波の周波数との差をドップラー周波数として、ドップラー周波数を含むドップラー信号Ｓ１を取得するセンサ部である。
【００１５】
即ち、図２に示すように、マイクロ波ドップラーセンサ１１から移動体２に向けて送信波Ｓoutを送信し、送信波Ｓoutが移動体２で反射した受信波Ｓinを受信した場合、送信波Ｓoutの周波数と受信波Ｓinの周波数とは、ドップラー効果により異なってくる。
【００１６】
送信波Ｓoutの周波数と受信波Ｓinの周波数との差はドップラー周波数と呼ばれるものであり、ここで、ドップラー周波数をfd，送信波Ｓoutの周波数をfs，受信波の周波数をfoとする。受信波の周波数foは、図２（ａ）に示すように、移動体２が近づく場合、fo＝fs＋fdとなり、図２（ｂ）に示すように遠ざかる場合、fo＝fs−fdとなる。移動体２の速度をＶとすると、ドップラー周波数fdは、次の数１によって表される。
【数１】
【００１７】
マイクロ波ドップラーセンサ１１は、このような原理を利用して、ドップラー周波数fdを有する信号Ｓ１を取得するものであり、図３に示すように、発振器１１ａと、送信アンテナ１１ｂと、受信アンテナ１１ｃと、整流器１１ｄと、からなる。
【００１８】
発振器１１ａは、例えば、２４ＧＨｚで発振してマイクロ波を生成するものである。
【００１９】
送信アンテナ１１ｂは、発振器１１ａが生成したマイクロ波を送信波Ｓoutとして移動体２に向けて送信するものである。
受信アンテナ１１ｃは、移動体２で反射した受信波Ｓinを受信するものである。
【００２０】
整流器１１ｄは、送信波Ｓoutと受信波Ｓinとの差の信号を整流して、図４（ａ）に示すようなドップラー信号Ｓ１を出力するものである。整流器１１ｄとしては、例えば全波整流器が適用可能である。
【００２１】
マイクロ波ドップラーセンサ１１は、整流器１１ｄが整流したドップラー信号Ｓ１を出力する。尚、マイクロ波ドップラーセンサ１１は、ミリ波ドップラーセンサによって構成されてもよい。
【００２２】
アンプ１２は、図４（ｂ）に示すように、マイクロ波ドップラーセンサ１１が出力したドップラー信号Ｓ１を増幅するものであり、増幅した信号Ｓ２を検波器１３とコンパレータ１５とに供給する。
【００２３】
検波器１３は、アンプ１２から供給された信号Ｓ２を検波するものであり、図４（ｂ）に示すように検波後の信号レベルＶaを有する検波信号Ｓ３を基準電圧生成部１４に供給する。
【００２４】
基準電圧生成部１４は、図４（ｃ）に示すように、予め設定された電圧値Ｖref0と検波器１３が出力した検波信号Ｓ３の信号レベルＶaとを加算して新たな基準電圧値Ｖrefを生成するものである。
【００２５】
コンパレータ１５は、マイクロ波ドップラーセンサ１１が取得したドップラー信号Ｓ１に基づく信号Ｓ２の信号レベルと生成された基準電圧値Ｖrefとを比較してパルス信号Ｐ１を生成するものである。
【００２６】
コンパレータ１５は、図４（ｄ）に示すように、基準電圧生成部１４が生成した基準電圧値Ｖrefとアンプ１２が出力した信号Ｓ２の信号レベルとを比較して、図４（ｅ）に示すようなＨレベルのパルス信号Ｐ１を生成するものである。コンパレータ１５は、生成したパルス信号Ｐ１をカウンタ１６に出力する。
【００２７】
尚、外乱により信号Ｓ２の信号レベルが上昇したとき、検波信号Ｓ３の信号レベルＶaも上昇し、基準電圧値Ｖrefも予め設定された電圧値Ｖref0から上昇する。このため、外乱によって信号Ｓ２の信号レベルが上昇しても、コンパレータ１５は、外乱によるパルス信号Ｐ１を出力しなくなる。即ち、検波器１３は、連続する外乱による誤動作を防止するために備えられたものである。
【００２８】
ドップラー信号Ｓ１が人、車のような検知対象の移動体２によるものであれば、マイクロ波ドップラーセンサ１１は移動体２が移動体検知範囲を通過するまで継続してドップラー信号Ｓ１を出力し、コンパレータ１５も継続してパルス信号Ｐ１を出力する。
【００２９】
一方、ドップラー信号Ｓ１が雨、雪のような外乱によるものであれば、マイクロ波ドップラーセンサ１１は、間歇的にドップラー信号Ｓ１を出力し、コンパレータ１５も間歇的にパルス信号Ｐ１を出力する。
【００３０】
カウンタ１６は、コンパレータ１５から、生成されたパルス信号が出力されたときに、このコンパレータ１５から出力されたＨレベルのパルス信号Ｐ１の数をカウントする。
【００３１】
カウンタ１６は、コンパレータ１５から出力されたパルス信号Ｐ１のカウント値ＣＮＴが予め設定された値Ｃkに達したときに、リトリガーブル・タイマ１８にＨレベルのトリガ信号Ｐ３を出力する。そして、カウンタ１６は、カウント値ＣＮＴをリセットする。尚、カウンタ１６は、記憶部（図示せず）を備え、この予め設定された値Ｃkを記憶部に記憶する。
【００３２】
カウント値ＣＮＴをリセットしたときに、コンパレータ１５がパルス信号Ｐ１を継続して出力していれば、カウンタ１６は、再度、パルス信号Ｐ１のパルス数をカウントする。
【００３３】
自走タイマ１７は、コンパレータ１５からのパルス信号Ｐ１の出力が停止したときに、パルス信号Ｐ１の出力が停止した後所定時間経過後にパルス信号Ｐ１のパルス数をリセットするものである。自走タイマ１７は、パルス信号Ｐ１の出力が停止した後、所定時間経過後として期間Ｔ１が経過する毎にカウンタ１６のカウント値ＣＮＴをリセットする。
【００３４】
即ち、自走タイマ１７は、コンパレータ１５からのパルス信号Ｐ１の出力が停止した場合、停止したときからの時間を計測し、計測した時間を示すタイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ１が経過したときに、Ｈレベルのリセット信号Ｐ２を出力する。このリセット信号Ｐ２は、カウンタ１６がカウントしたカウント値ＣＮＴをリセットするための信号である。
【００３５】
リトリガーブル・タイマ１８は、カウンタ１６からＨレベルのトリガ信号Ｐ３が供給されてＨレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力するものである。一方、トリガ信号Ｐ３の供給が停止したとき、リトリガーブル・タイマ１８は、最後に供給されたトリガ信号Ｐ３が出力されたときから予め設定された時間Ｔ２が経過したときに、移動体検知信号Ｐ４を立ち下げる。
【００３６】
このため、リトリガーブル・タイマ１８は、タイマ値Ｔをインクリメントして、タイマ値Ｔと時間Ｔ２とを比較する。タイマ値Ｔが時間Ｔ２以上になると、リトリガーブル・タイマ１８は、移動体検知信号Ｐ４の信号レベルをＬレベルに立ち下げる。
【００３７】
尚、時間Ｔ２は、移動体２の最小移動速度に基づいて設定された値に対応する時間であり、時間Ｔ１は、時間Ｔ２よりも長く、例えば、０．５秒に設定される。このように時間Ｔ１，Ｔ２が設定されることにより、ドップラー信号Ｓ１が移動体２によるものなのか間歇的な外乱によるものなのかを判別できる。
【００３８】
自走タイマ１７、リトリガーブル・タイマ１８は、それぞれ、記憶部（図示せず）を備え、自走タイマ１７は、設定された時間Ｔ１を、リトリガーブル・タイマ１８は、設定された時間Ｔ２をそれぞれの記憶部に予め記憶する。
【００３９】
かかる移動体検知装置１は、図５に示すような融雪剤散布装置２１に搭載される。
かかる融雪剤散布装置２１は、寒冷地の道路２２上に融雪用の溶剤を散布する装置であり、図１に示す構成の移動体検知装置１を備える。移動体検知装置１は、移動体検知範囲θ内において、移動体２を、歩道２３上を移動する人２５、車道２４上を移動する車２６等として検知する。移動体検知装置１がＨレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力している間、融雪剤散布装置２１は、融雪剤の散布を停止する。
【００４０】
尚、本実施形態では、前述の通り、マイクロ波ドップラーセンサ１１の発振周波数を２４ＧＨｚとしている。また、カウンタ１６が記憶する予め設定された値Ｃkは任意のパルス数とする。
【００４１】
マイクロ波ドップラーセンサ１１が出力するドップラー信号Ｓ１のドップラー周波数は、２４０００ＭＨｚ÷３００ｍ／ＭＨｚ＝８０Ｈｚ／ｍとなり、往復で秒速１ｍとした場合、１６０Ｈｚとなる。時速に対する１００パルス計数時の検知時間、移動検知距離は、図６に示す通りとなる。尚、時間Ｔ１は、移動体２の最小移動速度に基づいて設定される。このように、移動検知距離は、移動体２の時速にかかわらず、一定となり、移動体検知範囲θ内において、適正に融雪剤の散布が停止される。
【００４２】
次に実施形態に係る移動体検知装置の動作を説明する。
マイクロ波ドップラーセンサ１１の移動体検知範囲θ内に人、車等の移動体２のみが進入した場合、雨、雪等の外乱がなければ、マイクロ波ドップラーセンサ１１は、図４（ａ）に示すようなドップラー信号Ｓ１を出力する。そして、コンパレータ１５は、図４（ｅ）に示すようなパルス信号Ｐ１を生成する。
【００４３】
マイクロ波ドップラーセンサ１１が雨、雪等の外乱のみを検知した場合、図７に示すように、アンプ１２は、時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４において、（ａ）に示すような信号Ｓ２を出力する。
【００４４】
検波器１３が信号Ｓ２を検波した検波信号Ｓ３の信号レベルＶaを基準電圧生成部１４が基準電圧値Ｖref0に加算することにより、基準電圧生成部１４が出力する基準電圧値Ｖrefは、図７（ｂ）に示すように、信号Ｓ２の信号レベルの変動に伴って変動する。
【００４５】
コンパレータ１５は、図７（ｂ）に示すように、アンプ１２が出力した信号Ｓ２の信号レベルと基準電圧生成部１４が生成した基準電圧値Ｖrefとを比較する。そして、時刻ｔ１〜ｔ２において、信号Ｓ２の信号レベルが基準電圧値Ｖrefを越えると、コンパレータ１５は、図７（ｃ）に示すようなパルス信号Ｐ１を出力する。
【００４６】
一方、時刻ｔ３〜ｔ４において、信号Ｓ２の信号レベルが基準電圧値Ｖref以下である場合には、コンパレータ１５は、パルス信号Ｐ１を出力しない。
【００４７】
次に、マイクロ波ドップラーセンサ１１が人、車等の移動体２とともに、雨、雪等の外乱も検知した場合、アンプ１２は、時刻ｔ５〜ｔ６において、（ａ）に示すような信号Ｓ２を出力する。
【００４８】
信号Ｓ２の信号レベルが人、車等の移動体２だけでなく外乱によって変動しても、図７（ｂ）に示すように基準電圧生成部１４が生成した基準電圧値Ｖrefが信号Ｓ２の信号レベルの変動に伴って変動する。このため、移動体検知装置１は、外乱の影響を受けなくなる。
【００４９】
このように、コンパレータ１５が出力するＨレベルの信号は少なくなり、カウンタ１６のカウント値ＣＮＴも減少するため、検知時間は外乱がない場合よりも短くなる。しかし、移動体検知装置１は、外乱の影響を受けずに確実に移動体２を検知する。
【００５０】
図８に示すように、時刻ｔ１１において、マイクロ波ドップラーセンサ１１が雨、雪等の外乱を検知してコンパレータ１５がパルス信号Ｐ１を出力した場合、カウンタ１６は、このパルス信号Ｐ１の数をカウントする。前述のように、外乱によるパルス信号Ｐ１は間歇的であり、短時間で出力が停止する。
【００５１】
時刻ｔ１２において、このパルス信号Ｐ１の出力が停止すると、自走タイマ１７は、時刻ｔ１２から一定時間Ｔ１経過後の時刻ｔ１３において、リセット信号Ｐ２をカウンタ１６に出力して、カウンタ１６のカウント値ＣＮＴをリセットする。
【００５２】
このため、コンパレータ１６が外乱によってパルス信号Ｐ１を出力しても、外乱によるパルス信号Ｐ１は、間歇的であるため、移動体検知装置１は、Ｈレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力しなくなる。自走タイマ１７は、パルス信号Ｐ１の出力が停止していれば、時間Ｔ１毎に、リセット信号Ｐ２を出力する。
【００５３】
時刻ｔ１４において、マイクロ波ドップラーセンサ１１が移動体２を検知した場合、コンパレータ１５は、Ｈレベルのパルス信号Ｐ１を、再度、連続的に出力する。
【００５４】
時刻ｔ１４から、カウンタ１６のカウント値ＣＮＴが予め設定されたカウント値Ｃkに達する時刻ｔ１５になると、カウンタ１６は、Ｈレベルのトリガ信号Ｐ３をリトリガーブル・タイマ１８に出力する。リトリガーブル・タイマ１８は、カウンタ１６からＨレベルのトリガ信号Ｐ３が出力されると、Ｈレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力する。
【００５５】
尚、時刻ｔ１６〜ｔ１７において、コンパレータ１５のパルス信号Ｐ１の出力が停止した場合でも、時刻ｔ１６から時間Ｔ１が経過しなければ、自走タイマ１７は、Ｈレベルのリセット信号Ｐ２を出力しない。
【００５６】
そして、時刻ｔ１５からコンパレータ１５が継続してＨレベルのパルス信号Ｐ１を出力すると、カウンタ１６は、時間Ｔ２が経過する毎にＨレベルのトリガ信号Ｐ３を出力し、リトリガーブル・タイマ１８はＨレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力する。
【００５７】
時刻ｔ１９において、コンパレータ１５のパルス信号Ｐ１の出力が停止すると、カウンタ１６のカウントが停止するため、トリガ信号Ｐ３は、時刻ｔ１８から時間Ｔ２を経過しても出力されない。
【００５８】
リトリガーブル・タイマ１８は、カウンタ１６からＨレベルのトリガ信号Ｐ３が出力されなければ、トリガ信号Ｐ３が立ち下がってから時間Ｔ２が経過した時刻ｔ２０において、移動体検知信号Ｐ４の信号レベルをＬレベルに立ち下げる。
【００５９】
自走タイマ１７は、時刻ｔ１９から時間Ｔ１が経過した時刻ｔ２１において、Ｈレベルのリセット信号Ｐ２をカウンタ１６に出力する。カウンタ１６のカウント値ＣＮＴは、このリセット信号Ｐ２によりリセットされる。
【００６０】
この移動体検知信号Ｐ４の信号レベルがＨレベルである時刻ｔ１５〜ｔ２０の間、融雪剤散布装置２１は、融雪剤の散布を停止する。前述のように、移動検知距離は、移動体２の時速にかかわらず、一定となるため、移動体２が人であっても車であっても、適正に融雪剤の散布が停止される。
【００６１】
また、時刻ｔ１９において、移動体２は、移動体検知範囲θ外に移動するものの、時刻ｔ２０になるまで、融雪剤散布装置２１は、融雪剤の散布を行わず、確実に、融雪剤の移動体２への散布が防止される。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態によれば、コンパレータ１５は、マイクロ波ドップラーセンサ１１のセンサ信号に基づいてＨレベルのパルス信号Ｐ１を出力し、カウンタ１６は、コンパレータ１５がＨレベルのパルス信号Ｐ１を出力している間、時間Ｔ２毎にＨレベルの信号を出力し、リトリガーブル・タイマ１８は、Ｈレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力する。
【００６３】
また、自走タイマ１７は、コンパレータ１５からのパルス信号Ｐ１の出力が停止した後所定時間経過後、即ち、時間Ｔ２よりも長い期間Ｔ１毎にカウンタ１６のカウント値ＣＮＴをリセットするようにした。
【００６４】
このため、外乱があった場合でも、外乱の影響を受けずに移動体２を検知することができ、誤動作を防止することができる。また、時間Ｔ２は、移動体２の最小移動速度に基づいて設定されるので、パルスカウントにより移動体のスピードに関係なく、移動検知距離を一定にすることができる。
【００６５】
さらに、マイクロ波ドップラーセンサ１１のドップラー信号Ｓ１に基づく信号Ｓ２の信号レベルが基準電圧値Ｖref0に加算されるので、確実に移動体２を検知することができ、従って、外乱による感度の調整等といった作業も不要となる。
【００６６】
尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施の形態に限られるものではない。
例えば、上記実施の形態では、カウンタ１６、自走タイマ１７、リトリガーブル・タイマ１８をハードウェアとして説明した。しかし、図９に示すように、移動体検知装置１は、これらのものの代わりに、ＣＰＵ３１とＲＯＭ３２とＲＡＭ３３とを備え、これの処理をソフトウェアで行うように構成されてもよい。
【００６７】
ＲＯＭ３２は、時間Ｔ１，Ｔ２，ｔ２を予め記憶する。ＲＡＭ３３は、タイマ値Ｔ、カウント値ＣＮＴ等、ＣＰＵ３１がソフト実行するために必要なデータを記憶する。そして、ＣＰＵ３１は、図１０に示すフローチャートに従って移動体検知処理を実行する。
【００６８】
まず、ＣＰＵ３１は、コンパレータ１５がパルス信号Ｐ１を出力されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【００６９】
コンパレータ１５からパルス信号Ｐ１が出力されていないと判定した場合（ステップＳ１１においてＮｏ）、ＣＰＵ３１は、図１１に示すフローチャートに従って自走タイマ処理を実行する（ステップＳ１２）。
【００７０】
ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔをリセットする（図１１のステップＳ２１）。
ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔをインクリメントする（ステップＳ２２）。
ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ１以上になったか否かを判定する（ステップＳ２３）。
【００７１】
タイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ１未満と判定した場合（ステップＳ２３においてＮｏ）、ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔをインクリメントする（ステップＳ２２）。
タイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ１以上になったと判定した場合（ステップＳ２３においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、カウント値ＣＮＴを強制リセットする（ステップＳ２４）。そして、ＣＰＵ３１は、移動体検知処理に戻る。
【００７２】
移動体検知処理において、コンパレータ１５からパルス信号Ｐ１が出力されていると判定した場合（図１０のステップＳ１１においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、図１２に示すフローチャートに従ってパルスカウント処理を実行する（ステップＳ１３）。
【００７３】
ＣＰＵ３１は、カウント値ＣＮＴをリセットする（図１２のステップＳ３１）。
ＣＰＵ３１は、カウント値ＣＮＴをインクリメントする（ステップＳ３２）。
ＣＰＵ３１は、カウント値ＣＮＴが強制リセットされたか否かを判定する（ステップＳ３３）。
【００７４】
カウント値ＣＮＴが強制リセットされたと判定した場合（ステップＳ３３においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、再度、カウント値ＣＮＴをインクリメントする（ステップＳ３２）。
【００７５】
カウント値ＣＮＴが強制リセットされていないと判定した場合（ステップＳ３３においてＮｏ）、ＣＰＵ３１は、カウント値ＣＮＴが予め設定された値Ｃk以上になったか否かを判定する（ステップＳ３４）。
【００７６】
カウント値ＣＮＴが予め設定された値Ｃk未満と判定した場合（ステップＳ３４においてＮｏ）、ＣＰＵ３１は、カウント値ＣＮＴをインクリメントする（ステップＳ３２）。
【００７７】
カウント値ＣＮＴが予め設定された値Ｃk以上と判定した場合（ステップＳ３４においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、移動体検知信号Ｐ４の信号レベルをＨレベルに設定する（ステップＳ３５）。ＣＰＵ３１は、移動体検知処理に戻る。
【００７８】
ＣＰＵ３１は、パルス信号Ｐ１の出力が停止したか否かを判定する（図１０のステップＳ１４）。
【００７９】
パルス信号Ｐ１の出力が停止していないと判定した場合（ステップＳ１４においてＮｏ）、ＣＰＵ３１は、再度、パルスカウント処理を実行する（ステップＳ１３）。
【００８０】
パルス信号Ｐ１の出力が停止したと判定した場合（ステップＳ１４においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、図１３に示すフローチャートに従って検知信号出力停止処理を実行する（ステップＳ１５）。
【００８１】
ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔをリセットする（ステップＳ４１）。
ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔをインクリメントする（ステップＳ４２）。
ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ２以上になったか否かを判定する（ステップＳ４３）。
【００８２】
タイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ２未満と判定した場合（ステップＳ４３においてＮｏ）、ＣＰＵ３１は、再度、タイマ値Ｔをインクリメントする（ステップＳ４２）。
【００８３】
タイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ２以上と判定した場合（ステップＳ４３においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、移動体検知信号Ｐ４の信号レベルをＬレベルに設定する（ステップＳ４４）。そして、ＣＰＵ３１は、図１０に示す移動体検知処理に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態に係る移動体検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ドップラー信号を取得する原理を示す図である。
【図３】図１に示すマイクロ波ドップラーセンサの構成を示す図である。
【図４】図１に示す各部が出力する信号の波形を示す図である。
【図５】図１に示す移動体検知装置を備えた融雪剤散布装置が道路に設置された場合の道路状態を示す図である。
【図６】時速、マイクロ波ドップラーセンサの検知パルス周波数、検知時間及び移動検知距離の関係を示す図である。
【図７】マイクロ波ドップラーセンサが外乱を検知した場合、外乱と移動体とを検知した場合の各部の波形を示す図である。
【図８】図１に示す移動体検知装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】図１に示す移動体検知装置の応用例を示すブロック図である。
【図１０】図９に示すＣＰＵが実行する移動体検知処理を示すフローチャートである。
【図１１】図９に示すＣＰＵが実行する自走タイマ処理を示すフローチャートである。
【図１２】図９に示すＣＰＵが実行するパルスカウント処理を示すフローチャートである。
【図１３】図９に示すＣＰＵが実行する検知信号出力停止処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
１ 移動体検知装置
１１ マイクロ波ドップラーセンサ
１３ 検波器
１４ 基準電圧生成部
１５ コンパレータ
１６ カウンタ
１７ 自走タイマ
１８ リトリガーブル・タイマ
３１ ＣＰＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体検知装置及び移動体検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、マイクロ波ドップラーセンサを用いて移動体を検知する移動体検知装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる移動体検知装置は、例えば、寒冷地で使用される融雪剤散布装置に備えられる。融雪剤散布装置は、雪を融かすための溶剤を路面に散布する装置である。移動体検知装置は、人、車等の移動体を検知し、融雪剤散布装置は、移動体検知装置が移動体を検知すると、検知している間、融雪剤の散布を停止する。
【特許文献１】特開２００５−１８２２５６号公報（第１１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、融雪剤散布装置に用いられる従来の移動体検知装置では、雨、雪等による外乱の影響を排除することができない。このため、外乱による誤動作を招き、例えば、移動体が存在しないにもかかわらず、融雪剤散布装置が融雪剤の散布を停止してしまうこともある。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、外乱の影響を受けずに移動体を正しく検知することが可能な移動体検知装置及び移動体検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る移動体検知装置は、
予め設定された移動体検知範囲に向けて送信波を送信するとともに当該送信波の反射波を受信波として受信し、前記送信波の周波数と前記受信波の周波数との差をドップラー周波数として、前記ドップラー周波数を含むドップラー信号を取得するセンサ部と、
前記センサ部が取得した前記ドップラー信号と基準値とを比較してパルス信号を生成するパルス信号生成部と、
前記パルス信号生成部から、前記パルス信号が出力されたときに、当該パルス信号を計数し、当該パルス信号の計数値が予め設定された値に達したときに、前記移動体検知範囲に存在する移動体を検知したことを示す移動体検知信号を出力する移動体検知信号出力部と、
前記パルス信号生成部からのパルス信号の出力が停止したときに、当該パルス信号の出力が停止した後所定時間経過後に前記パルス信号の計数値をリセットするリセット部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
前記パルス信号生成部が、
前記センサ部が取得した前記ドップラー信号を検波して検波信号を出力する検波器と、
前記基準値として予め設定された基準電圧値と前記検波器が出力した前記検波信号の信号レベルとを加算することにより新たな前記基準電圧値を生成する基準電圧生成部と、
前記センサ部が取得した前記ドップラー信号と前記基準電圧生成部が生成した前記基準電圧値とを比較して前記パルス信号を生成する比較器と、を備えるようにしてもよい。
【０００８】
前記移動体検知信号出力部が、
前記パルス信号生成部から、前記パルス信号が出力されたときに、当該パルス信号を計数し、当該パルス信号の計測値が予め設定された値に達したときにトリガ信号を出力するパルス信号計数部と、
前記パルス信号計数部から前記トリガ信号が出力されたときに、前記トリガ信号が出力されたときから予め設定された時間が経過するまで前記移動体検知信号を出力する信号出力部と、からなるものであってもよい。
【０００９】
前記リセット部が、前記パルス信号の出力が停止した後、前記移動体の最小移動速度に基づいて設定された値に対応する時間よりも長い時間経過後に前記パルス信号の計数値をリセットするようにしてもよい。
【００１０】
前記センサ部が、マイクロ波又はミリ波ドップラーセンサによって構成されたものであってもよい。
【００１１】
本発明の第２の観点に係る移動体検知方法は、
予め設定された移動体検知範囲に向けて送信波を送信するとともに当該送信波の反射波を受信波として受信し、前記送信波の周波数と前記受信波の周波数との差をドップラー周波数とするドップラー信号を取得するステップと、
前記取得したドップラー信号と基準値とを比較してパルス信号を生成するステップと、
前記生成されたパルス信号が出力されたときに、当該パルス信号を計数するステップと、
前記計数したパルス信号の計数値が予め設定された値に達したとき、前記移動体検知範囲に存在する移動体を検知したことを示す移動体検知信号を出力するステップと、
前記パルス信号の出力が停止したときに、当該パルス信号の出力が停止した後所定時間経過後に前記計数したパルス信号の計数値をリセットするステップと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、外乱の影響を受けずに移動体を正しく検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る移動体検知装置を図面を参照して説明する。
本実施形態に係る移動体検知装置の構成を図１に示す。
本実施形態に係る移動体検知装置１は、マイクロ波ドップラーセンサ１１と、アンプ１２と、検波器１３と、基準電圧生成部１４と、コンパレータ１５と、カウンタ１６と、自走タイマ１７と、リトリガーブル・タイマ１８と、を備える。
【００１４】
マイクロ波ドップラーセンサ１１は、予め設定された移動体検知範囲に向けて送信波を送信するとともに当該送信波の反射波を受信波として受信し、送信波の周波数と受信波の周波数との差をドップラー周波数として、ドップラー周波数を含むドップラー信号Ｓ１を取得するセンサ部である。
【００１５】
即ち、図２に示すように、マイクロ波ドップラーセンサ１１から移動体２に向けて送信波Ｓoutを送信し、送信波Ｓoutが移動体２で反射した受信波Ｓinを受信した場合、送信波Ｓoutの周波数と受信波Ｓinの周波数とは、ドップラー効果により異なってくる。
【００１６】
送信波Ｓoutの周波数と受信波Ｓinの周波数との差はドップラー周波数と呼ばれるものであり、ここで、ドップラー周波数をfd，送信波Ｓoutの周波数をfs，受信波の周波数をfoとする。受信波の周波数foは、図２（ａ）に示すように、移動体２が近づく場合、fo＝fs＋fdとなり、図２（ｂ）に示すように遠ざかる場合、fo＝fs−fdとなる。移動体２の速度をＶとすると、ドップラー周波数fdは、次の数１によって表される。
【数１】
【００１７】
マイクロ波ドップラーセンサ１１は、このような原理を利用して、ドップラー周波数fdを有する信号Ｓ１を取得するものであり、図３に示すように、発振器１１ａと、送信アンテナ１１ｂと、受信アンテナ１１ｃと、整流器１１ｄと、からなる。
【００１８】
発振器１１ａは、例えば、２４ＧＨｚで発振してマイクロ波を生成するものである。
【００１９】
送信アンテナ１１ｂは、発振器１１ａが生成したマイクロ波を送信波Ｓoutとして移動体２に向けて送信するものである。
受信アンテナ１１ｃは、移動体２で反射した受信波Ｓinを受信するものである。
【００２０】
整流器１１ｄは、送信波Ｓoutと受信波Ｓinとの差の信号を整流して、図４（ａ）に示すようなドップラー信号Ｓ１を出力するものである。整流器１１ｄとしては、例えば全波整流器が適用可能である。
【００２１】
マイクロ波ドップラーセンサ１１は、整流器１１ｄが整流したドップラー信号Ｓ１を出力する。尚、マイクロ波ドップラーセンサ１１は、ミリ波ドップラーセンサによって構成されてもよい。
【００２２】
アンプ１２は、図４（ｂ）に示すように、マイクロ波ドップラーセンサ１１が出力したドップラー信号Ｓ１を増幅するものであり、増幅した信号Ｓ２を検波器１３とコンパレータ１５とに供給する。
【００２３】
検波器１３は、アンプ１２から供給された信号Ｓ２を検波するものであり、図４（ｂ）に示すように検波後の信号レベルＶaを有する検波信号Ｓ３を基準電圧生成部１４に供給する。
【００２４】
基準電圧生成部１４は、図４（ｃ）に示すように、予め設定された電圧値Ｖref0と検波器１３が出力した検波信号Ｓ３の信号レベルＶaとを加算して新たな基準電圧値Ｖrefを生成するものである。
【００２５】
コンパレータ１５は、マイクロ波ドップラーセンサ１１が取得したドップラー信号Ｓ１に基づく信号Ｓ２の信号レベルと生成された基準電圧値Ｖrefとを比較してパルス信号Ｐ１を生成するものである。
【００２６】
コンパレータ１５は、図４（ｄ）に示すように、基準電圧生成部１４が生成した基準電圧値Ｖrefとアンプ１２が出力した信号Ｓ２の信号レベルとを比較して、図４（ｅ）に示すようなＨレベルのパルス信号Ｐ１を生成するものである。コンパレータ１５は、生成したパルス信号Ｐ１をカウンタ１６に出力する。
【００２７】
尚、外乱により信号Ｓ２の信号レベルが上昇したとき、検波信号Ｓ３の信号レベルＶaも上昇し、基準電圧値Ｖrefも予め設定された電圧値Ｖref0から上昇する。このため、外乱によって信号Ｓ２の信号レベルが上昇しても、コンパレータ１５は、外乱によるパルス信号Ｐ１を出力しなくなる。即ち、検波器１３は、連続する外乱による誤動作を防止するために備えられたものである。
【００２８】
ドップラー信号Ｓ１が人、車のような検知対象の移動体２によるものであれば、マイクロ波ドップラーセンサ１１は移動体２が移動体検知範囲を通過するまで継続してドップラー信号Ｓ１を出力し、コンパレータ１５も継続してパルス信号Ｐ１を出力する。
【００２９】
一方、ドップラー信号Ｓ１が雨、雪のような外乱によるものであれば、マイクロ波ドップラーセンサ１１は、間歇的にドップラー信号Ｓ１を出力し、コンパレータ１５も間歇的にパルス信号Ｐ１を出力する。
【００３０】
カウンタ１６は、コンパレータ１５から、生成されたパルス信号が出力されたときに、このコンパレータ１５から出力されたＨレベルのパルス信号Ｐ１の数をカウントする。
【００３１】
カウンタ１６は、コンパレータ１５から出力されたパルス信号Ｐ１のカウント値ＣＮＴが予め設定された値Ｃkに達したときに、リトリガーブル・タイマ１８にＨレベルのトリガ信号Ｐ３を出力する。そして、カウンタ１６は、カウント値ＣＮＴをリセットする。尚、カウンタ１６は、記憶部（図示せず）を備え、この予め設定された値Ｃkを記憶部に記憶する。
【００３２】
カウント値ＣＮＴをリセットしたときに、コンパレータ１５がパルス信号Ｐ１を継続して出力していれば、カウンタ１６は、再度、パルス信号Ｐ１のパルス数をカウントする。
【００３３】
自走タイマ１７は、コンパレータ１５からのパルス信号Ｐ１の出力が停止したときに、パルス信号Ｐ１の出力が停止した後所定時間経過後にパルス信号Ｐ１のパルス数をリセットするものである。自走タイマ１７は、パルス信号Ｐ１の出力が停止した後、所定時間経過後として期間Ｔ１が経過する毎にカウンタ１６のカウント値ＣＮＴをリセットする。
【００３４】
即ち、自走タイマ１７は、コンパレータ１５からのパルス信号Ｐ１の出力が停止した場合、停止したときからの時間を計測し、計測した時間を示すタイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ１が経過したときに、Ｈレベルのリセット信号Ｐ２を出力する。このリセット信号Ｐ２は、カウンタ１６がカウントしたカウント値ＣＮＴをリセットするための信号である。
【００３５】
リトリガーブル・タイマ１８は、カウンタ１６からＨレベルのトリガ信号Ｐ３が供給されてＨレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力するものである。一方、トリガ信号Ｐ３の供給が停止したとき、リトリガーブル・タイマ１８は、最後に供給されたトリガ信号Ｐ３が出力されたときから予め設定された時間Ｔ２が経過したときに、移動体検知信号Ｐ４を立ち下げる。
【００３６】
このため、リトリガーブル・タイマ１８は、タイマ値Ｔをインクリメントして、タイマ値Ｔと時間Ｔ２とを比較する。タイマ値Ｔが時間Ｔ２以上になると、リトリガーブル・タイマ１８は、移動体検知信号Ｐ４の信号レベルをＬレベルに立ち下げる。
【００３７】
尚、時間Ｔ２は、移動体２の最小移動速度に基づいて設定された値に対応する時間であり、時間Ｔ１は、時間Ｔ２よりも長く、例えば、０．５秒に設定される。このように時間Ｔ１，Ｔ２が設定されることにより、ドップラー信号Ｓ１が移動体２によるものなのか間歇的な外乱によるものなのかを判別できる。
【００３８】
自走タイマ１７、リトリガーブル・タイマ１８は、それぞれ、記憶部（図示せず）を備え、自走タイマ１７は、設定された時間Ｔ１を、リトリガーブル・タイマ１８は、設定された時間Ｔ２をそれぞれの記憶部に予め記憶する。
【００３９】
かかる移動体検知装置１は、図５に示すような融雪剤散布装置２１に搭載される。
かかる融雪剤散布装置２１は、寒冷地の道路２２上に融雪用の溶剤を散布する装置であり、図１に示す構成の移動体検知装置１を備える。移動体検知装置１は、移動体検知範囲θ内において、移動体２を、歩道２３上を移動する人２５、車道２４上を移動する車２６等として検知する。移動体検知装置１がＨレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力している間、融雪剤散布装置２１は、融雪剤の散布を停止する。
【００４０】
尚、本実施形態では、前述の通り、マイクロ波ドップラーセンサ１１の発振周波数を２４ＧＨｚとしている。また、カウンタ１６が記憶する予め設定された値Ｃkは任意のパルス数とする。
【００４１】
マイクロ波ドップラーセンサ１１が出力するドップラー信号Ｓ１のドップラー周波数は、２４０００ＭＨｚ÷３００ｍ／ＭＨｚ＝８０Ｈｚ／ｍとなり、往復で秒速１ｍとした場合、１６０Ｈｚとなる。時速に対する１００パルス計数時の検知時間、移動検知距離は、図６に示す通りとなる。尚、時間Ｔ１は、移動体２の最小移動速度に基づいて設定される。このように、移動検知距離は、移動体２の時速にかかわらず、一定となり、移動体検知範囲θ内において、適正に融雪剤の散布が停止される。
【００４２】
次に実施形態に係る移動体検知装置の動作を説明する。
マイクロ波ドップラーセンサ１１の移動体検知範囲θ内に人、車等の移動体２のみが進入した場合、雨、雪等の外乱がなければ、マイクロ波ドップラーセンサ１１は、図４（ａ）に示すようなドップラー信号Ｓ１を出力する。そして、コンパレータ１５は、図４（ｅ）に示すようなパルス信号Ｐ１を生成する。
【００４３】
マイクロ波ドップラーセンサ１１が雨、雪等の外乱のみを検知した場合、図７に示すように、アンプ１２は、時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４において、（ａ）に示すような信号Ｓ２を出力する。
【００４４】
検波器１３が信号Ｓ２を検波した検波信号Ｓ３の信号レベルＶaを基準電圧生成部１４が基準電圧値Ｖref0に加算することにより、基準電圧生成部１４が出力する基準電圧値Ｖrefは、図７（ｂ）に示すように、信号Ｓ２の信号レベルの変動に伴って変動する。
【００４５】
コンパレータ１５は、図７（ｂ）に示すように、アンプ１２が出力した信号Ｓ２の信号レベルと基準電圧生成部１４が生成した基準電圧値Ｖrefとを比較する。そして、時刻ｔ１〜ｔ２において、信号Ｓ２の信号レベルが基準電圧値Ｖrefを越えると、コンパレータ１５は、図７（ｃ）に示すようなパルス信号Ｐ１を出力する。
【００４６】
一方、時刻ｔ３〜ｔ４において、信号Ｓ２の信号レベルが基準電圧値Ｖref以下である場合には、コンパレータ１５は、パルス信号Ｐ１を出力しない。
【００４７】
次に、マイクロ波ドップラーセンサ１１が人、車等の移動体２とともに、雨、雪等の外乱も検知した場合、アンプ１２は、時刻ｔ５〜ｔ６において、（ａ）に示すような信号Ｓ２を出力する。
【００４８】
信号Ｓ２の信号レベルが人、車等の移動体２だけでなく外乱によって変動しても、図７（ｂ）に示すように基準電圧生成部１４が生成した基準電圧値Ｖrefが信号Ｓ２の信号レベルの変動に伴って変動する。このため、移動体検知装置１は、外乱の影響を受けなくなる。
【００４９】
このように、コンパレータ１５が出力するＨレベルの信号は少なくなり、カウンタ１６のカウント値ＣＮＴも減少するため、検知時間は外乱がない場合よりも短くなる。しかし、移動体検知装置１は、外乱の影響を受けずに確実に移動体２を検知する。
【００５０】
図８に示すように、時刻ｔ１１において、マイクロ波ドップラーセンサ１１が雨、雪等の外乱を検知してコンパレータ１５がパルス信号Ｐ１を出力した場合、カウンタ１６は、このパルス信号Ｐ１の数をカウントする。前述のように、外乱によるパルス信号Ｐ１は間歇的であり、短時間で出力が停止する。
【００５１】
時刻ｔ１２において、このパルス信号Ｐ１の出力が停止すると、自走タイマ１７は、時刻ｔ１２から一定時間Ｔ１経過後の時刻ｔ１３において、リセット信号Ｐ２をカウンタ１６に出力して、カウンタ１６のカウント値ＣＮＴをリセットする。
【００５２】
このため、コンパレータ１６が外乱によってパルス信号Ｐ１を出力しても、外乱によるパルス信号Ｐ１は、間歇的であるため、移動体検知装置１は、Ｈレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力しなくなる。自走タイマ１７は、パルス信号Ｐ１の出力が停止していれば、時間Ｔ１毎に、リセット信号Ｐ２を出力する。
【００５３】
時刻ｔ１４において、マイクロ波ドップラーセンサ１１が移動体２を検知した場合、コンパレータ１５は、Ｈレベルのパルス信号Ｐ１を、再度、連続的に出力する。
【００５４】
時刻ｔ１４から、カウンタ１６のカウント値ＣＮＴが予め設定されたカウント値Ｃkに達する時刻ｔ１５になると、カウンタ１６は、Ｈレベルのトリガ信号Ｐ３をリトリガーブル・タイマ１８に出力する。リトリガーブル・タイマ１８は、カウンタ１６からＨレベルのトリガ信号Ｐ３が出力されると、Ｈレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力する。
【００５５】
尚、時刻ｔ１６〜ｔ１７において、コンパレータ１５のパルス信号Ｐ１の出力が停止した場合でも、時刻ｔ１６から時間Ｔ１が経過しなければ、自走タイマ１７は、Ｈレベルのリセット信号Ｐ２を出力しない。
【００５６】
そして、時刻ｔ１５からコンパレータ１５が継続してＨレベルのパルス信号Ｐ１を出力すると、カウンタ１６は、時間Ｔ２が経過する毎にＨレベルのトリガ信号Ｐ３を出力し、リトリガーブル・タイマ１８はＨレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力する。
【００５７】
時刻ｔ１９において、コンパレータ１５のパルス信号Ｐ１の出力が停止すると、カウンタ１６のカウントが停止するため、トリガ信号Ｐ３は、時刻ｔ１８から時間Ｔ２を経過しても出力されない。
【００５８】
リトリガーブル・タイマ１８は、カウンタ１６からＨレベルのトリガ信号Ｐ３が出力されなければ、トリガ信号Ｐ３が立ち下がってから時間Ｔ２が経過した時刻ｔ２０において、移動体検知信号Ｐ４の信号レベルをＬレベルに立ち下げる。
【００５９】
自走タイマ１７は、時刻ｔ１９から時間Ｔ１が経過した時刻ｔ２１において、Ｈレベルのリセット信号Ｐ２をカウンタ１６に出力する。カウンタ１６のカウント値ＣＮＴは、このリセット信号Ｐ２によりリセットされる。
【００６０】
この移動体検知信号Ｐ４の信号レベルがＨレベルである時刻ｔ１５〜ｔ２０の間、融雪剤散布装置２１は、融雪剤の散布を停止する。前述のように、移動検知距離は、移動体２の時速にかかわらず、一定となるため、移動体２が人であっても車であっても、適正に融雪剤の散布が停止される。
【００６１】
また、時刻ｔ１９において、移動体２は、移動体検知範囲θ外に移動するものの、時刻ｔ２０になるまで、融雪剤散布装置２１は、融雪剤の散布を行わず、確実に、融雪剤の移動体２への散布が防止される。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態によれば、コンパレータ１５は、マイクロ波ドップラーセンサ１１のセンサ信号に基づいてＨレベルのパルス信号Ｐ１を出力し、カウンタ１６は、コンパレータ１５がＨレベルのパルス信号Ｐ１を出力している間、時間Ｔ２毎にＨレベルの信号を出力し、リトリガーブル・タイマ１８は、Ｈレベルの移動体検知信号Ｐ４を出力する。
【００６３】
また、自走タイマ１７は、コンパレータ１５からのパルス信号Ｐ１の出力が停止した後所定時間経過後、即ち、時間Ｔ２よりも長い期間Ｔ１毎にカウンタ１６のカウント値ＣＮＴをリセットするようにした。
【００６４】
このため、外乱があった場合でも、外乱の影響を受けずに移動体２を検知することができ、誤動作を防止することができる。また、時間Ｔ２は、移動体２の最小移動速度に基づいて設定されるので、パルスカウントにより移動体のスピードに関係なく、移動検知距離を一定にすることができる。
【００６５】
さらに、マイクロ波ドップラーセンサ１１のドップラー信号Ｓ１に基づく信号Ｓ２の信号レベルが基準電圧値Ｖref0に加算されるので、確実に移動体２を検知することができ、従って、外乱による感度の調整等といった作業も不要となる。
【００６６】
尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施の形態に限られるものではない。
例えば、上記実施の形態では、カウンタ１６、自走タイマ１７、リトリガーブル・タイマ１８をハードウェアとして説明した。しかし、図９に示すように、移動体検知装置１は、これらのものの代わりに、ＣＰＵ３１とＲＯＭ３２とＲＡＭ３３とを備え、これの処理をソフトウェアで行うように構成されてもよい。
【００６７】
ＲＯＭ３２は、時間Ｔ１，Ｔ２，ｔ２を予め記憶する。ＲＡＭ３３は、タイマ値Ｔ、カウント値ＣＮＴ等、ＣＰＵ３１がソフト実行するために必要なデータを記憶する。そして、ＣＰＵ３１は、図１０に示すフローチャートに従って移動体検知処理を実行する。
【００６８】
まず、ＣＰＵ３１は、コンパレータ１５がパルス信号Ｐ１を出力されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【００６９】
コンパレータ１５からパルス信号Ｐ１が出力されていないと判定した場合（ステップＳ１１においてＮｏ）、ＣＰＵ３１は、図１１に示すフローチャートに従って自走タイマ処理を実行する（ステップＳ１２）。
【００７０】
ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔをリセットする（図１１のステップＳ２１）。
ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔをインクリメントする（ステップＳ２２）。
ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ１以上になったか否かを判定する（ステップＳ２３）。
【００７１】
タイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ１未満と判定した場合（ステップＳ２３においてＮｏ）、ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔをインクリメントする（ステップＳ２２）。
タイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ１以上になったと判定した場合（ステップＳ２３においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、カウント値ＣＮＴを強制リセットする（ステップＳ２４）。そして、ＣＰＵ３１は、移動体検知処理に戻る。
【００７２】
移動体検知処理において、コンパレータ１５からパルス信号Ｐ１が出力されていると判定した場合（図１０のステップＳ１１においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、図１２に示すフローチャートに従ってパルスカウント処理を実行する（ステップＳ１３）。
【００７３】
ＣＰＵ３１は、カウント値ＣＮＴをリセットする（図１２のステップＳ３１）。
ＣＰＵ３１は、カウント値ＣＮＴをインクリメントする（ステップＳ３２）。
ＣＰＵ３１は、カウント値ＣＮＴが強制リセットされたか否かを判定する（ステップＳ３３）。
【００７４】
カウント値ＣＮＴが強制リセットされたと判定した場合（ステップＳ３３においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、再度、カウント値ＣＮＴをインクリメントする（ステップＳ３２）。
【００７５】
カウント値ＣＮＴが強制リセットされていないと判定した場合（ステップＳ３３においてＮｏ）、ＣＰＵ３１は、カウント値ＣＮＴが予め設定された値Ｃk以上になったか否かを判定する（ステップＳ３４）。
【００７６】
カウント値ＣＮＴが予め設定された値Ｃk未満と判定した場合（ステップＳ３４においてＮｏ）、ＣＰＵ３１は、カウント値ＣＮＴをインクリメントする（ステップＳ３２）。
【００７７】
カウント値ＣＮＴが予め設定された値Ｃk以上と判定した場合（ステップＳ３４においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、移動体検知信号Ｐ４の信号レベルをＨレベルに設定する（ステップＳ３５）。ＣＰＵ３１は、移動体検知処理に戻る。
【００７８】
ＣＰＵ３１は、パルス信号Ｐ１の出力が停止したか否かを判定する（図１０のステップＳ１４）。
【００７９】
パルス信号Ｐ１の出力が停止していないと判定した場合（ステップＳ１４においてＮｏ）、ＣＰＵ３１は、再度、パルスカウント処理を実行する（ステップＳ１３）。
【００８０】
パルス信号Ｐ１の出力が停止したと判定した場合（ステップＳ１４においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、図１３に示すフローチャートに従って検知信号出力停止処理を実行する（ステップＳ１５）。
【００８１】
ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔをリセットする（ステップＳ４１）。
ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔをインクリメントする（ステップＳ４２）。
ＣＰＵ３１は、タイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ２以上になったか否かを判定する（ステップＳ４３）。
【００８２】
タイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ２未満と判定した場合（ステップＳ４３においてＮｏ）、ＣＰＵ３１は、再度、タイマ値Ｔをインクリメントする（ステップＳ４２）。
【００８３】
タイマ値Ｔが予め設定された時間Ｔ２以上と判定した場合（ステップＳ４３においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、移動体検知信号Ｐ４の信号レベルをＬレベルに設定する（ステップＳ４４）。そして、ＣＰＵ３１は、図１０に示す移動体検知処理に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態に係る移動体検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ドップラー信号を取得する原理を示す図である。
【図３】図１に示すマイクロ波ドップラーセンサの構成を示す図である。
【図４】図１に示す各部が出力する信号の波形を示す図である。
【図５】図１に示す移動体検知装置を備えた融雪剤散布装置が道路に設置された場合の道路状態を示す図である。
【図６】時速、マイクロ波ドップラーセンサの検知パルス周波数、検知時間及び移動検知距離の関係を示す図である。
【図７】マイクロ波ドップラーセンサが外乱を検知した場合、外乱と移動体とを検知した場合の各部の波形を示す図である。
【図８】図１に示す移動体検知装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】図１に示す移動体検知装置の応用例を示すブロック図である。
【図１０】図９に示すＣＰＵが実行する移動体検知処理を示すフローチャートである。
【図１１】図９に示すＣＰＵが実行する自走タイマ処理を示すフローチャートである。
【図１２】図９に示すＣＰＵが実行するパルスカウント処理を示すフローチャートである。
【図１３】図９に示すＣＰＵが実行する検知信号出力停止処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
１ 移動体検知装置
１１ マイクロ波ドップラーセンサ
１３ 検波器
１４ 基準電圧生成部
１５ コンパレータ
１６ カウンタ
１７ 自走タイマ
１８ リトリガーブル・タイマ
３１ ＣＰＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された移動体検知範囲に向けて送信波を送信するとともに当該送信波の反射波を受信波として受信し、前記送信波の周波数と前記受信波の周波数との差をドップラー周波数として、前記ドップラー周波数を含むドップラー信号を取得するセンサ部と、
前記センサ部が取得した前記ドップラー信号と基準値とを比較してパルス信号を生成するパルス信号生成部と、
前記パルス信号生成部から、前記パルス信号が出力されたときに、当該パルス信号を計数し、当該パルス信号の計数値が予め設定された値に達したときに、前記移動体検知範囲に存在する移動体を検知したことを示す移動体検知信号を出力する移動体検知信号出力部と、
前記パルス信号生成部からのパルス信号の出力が停止したときに、当該パルス信号の出力が停止した後所定時間経過後に前記パルス信号の計数値をリセットするリセット部と、を備えた、
ことを特徴とする移動体検知装置。
【請求項２】
前記パルス信号生成部が、
前記センサ部が取得した前記ドップラー信号を検波して検波信号を出力する検波器と、
前記基準値として予め設定された基準電圧値と前記検波器が出力した前記検波信号の信号レベルとを加算することにより新たな前記基準電圧値を生成する基準電圧生成部と、
前記センサ部が取得した前記ドップラー信号と前記基準電圧生成部が生成した前記基準電圧値とを比較して前記パルス信号を生成する比較器と、を備えた、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体検知装置。
【請求項３】
前記移動体検知信号出力部が、
前記パルス信号生成部から、前記パルス信号が出力されたときに、当該パルス信号を計数し、当該パルス信号の計測値が予め設定された値に達したときにトリガ信号を出力するパルス信号計数部と、
前記パルス信号計数部から前記トリガ信号が出力されたときに、前記トリガ信号が出力されたときから予め設定された時間が経過するまで前記移動体検知信号を出力する信号出力部と、からなる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体検知装置。
【請求項４】
前記リセット部が、前記パルス信号の出力が停止した後、前記移動体の最小移動速度に基づいて設定された値に対応する時間よりも長い時間経過後に前記パルス信号の計数値をリセットする、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の移動体検知装置。
【請求項５】
前記センサ部が、マイクロ波又はミリ波ドップラーセンサによって構成されたものである、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の移動体検知装置。
【請求項６】
予め設定された移動体検知範囲に向けて送信波を送信するとともに当該送信波の反射波を受信波として受信し、前記送信波の周波数と前記受信波の周波数との差をドップラー周波数とするドップラー信号を取得するステップと、
前記取得したドップラー信号と基準値とを比較してパルス信号を生成するステップと、
前記生成されたパルス信号が出力されたときに、当該パルス信号を計数するステップと、
前記計数したパルス信号の計数値が予め設定された値に達したとき、前記移動体検知範囲に存在する移動体を検知したことを示す移動体検知信号を出力するステップと、
前記パルス信号の出力が停止したときに、当該パルス信号の出力が停止した後所定時間経過後に前記計数したパルス信号の計数値をリセットするステップと、を備えた、
ことを特徴とする移動体検知方法。
【請求項１】
予め設定された移動体検知範囲に向けて送信波を送信するとともに当該送信波の反射波を受信波として受信し、前記送信波の周波数と前記受信波の周波数との差をドップラー周波数として、前記ドップラー周波数を含むドップラー信号を取得するセンサ部と、
前記センサ部が取得した前記ドップラー信号と基準値とを比較してパルス信号を生成するパルス信号生成部と、
前記パルス信号生成部から、前記パルス信号が出力されたときに、当該パルス信号を計数し、当該パルス信号の計数値が予め設定された値に達したときに、前記移動体検知範囲に存在する移動体を検知したことを示す移動体検知信号を出力する移動体検知信号出力部と、
前記パルス信号生成部からのパルス信号の出力が停止したときに、当該パルス信号の出力が停止した後所定時間経過後に前記パルス信号の計数値をリセットするリセット部と、を備えた、
ことを特徴とする移動体検知装置。
【請求項２】
前記パルス信号生成部が、
前記センサ部が取得した前記ドップラー信号を検波して検波信号を出力する検波器と、
前記基準値として予め設定された基準電圧値と前記検波器が出力した前記検波信号の信号レベルとを加算することにより新たな前記基準電圧値を生成する基準電圧生成部と、
前記センサ部が取得した前記ドップラー信号と前記基準電圧生成部が生成した前記基準電圧値とを比較して前記パルス信号を生成する比較器と、を備えた、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体検知装置。
【請求項３】
前記移動体検知信号出力部が、
前記パルス信号生成部から、前記パルス信号が出力されたときに、当該パルス信号を計数し、当該パルス信号の計測値が予め設定された値に達したときにトリガ信号を出力するパルス信号計数部と、
前記パルス信号計数部から前記トリガ信号が出力されたときに、前記トリガ信号が出力されたときから予め設定された時間が経過するまで前記移動体検知信号を出力する信号出力部と、からなる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体検知装置。
【請求項４】
前記リセット部が、前記パルス信号の出力が停止した後、前記移動体の最小移動速度に基づいて設定された値に対応する時間よりも長い時間経過後に前記パルス信号の計数値をリセットする、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の移動体検知装置。
【請求項５】
前記センサ部が、マイクロ波又はミリ波ドップラーセンサによって構成されたものである、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の移動体検知装置。
【請求項６】
予め設定された移動体検知範囲に向けて送信波を送信するとともに当該送信波の反射波を受信波として受信し、前記送信波の周波数と前記受信波の周波数との差をドップラー周波数とするドップラー信号を取得するステップと、
前記取得したドップラー信号と基準値とを比較してパルス信号を生成するステップと、
前記生成されたパルス信号が出力されたときに、当該パルス信号を計数するステップと、
前記計数したパルス信号の計数値が予め設定された値に達したとき、前記移動体検知範囲に存在する移動体を検知したことを示す移動体検知信号を出力するステップと、
前記パルス信号の出力が停止したときに、当該パルス信号の出力が停止した後所定時間経過後に前記計数したパルス信号の計数値をリセットするステップと、を備えた、
ことを特徴とする移動体検知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−１０１４９０（Ｐ２００７−１０１４９０Ａ）
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９５１２０（Ｐ２００５−２９５１２０）
【出願日】平成１７年１０月７日（２００５．１０．７）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月７日（２００５．１０．７）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【Ｆターム（参考）】
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