移動方向検知レーダシステム
【課題】本発明の目的は、物体の移動方向を確実に検知できるレーダシステムを提供することである。
【解決手段】レーダ送受信機と検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、前記レーダ送受信機は、前記レーダ送受信機と該レーダ送受信機のレーダビームの最大利得方向からオフセットした主ローブ範囲内の方向に設置された検出反射体との間を横切って移動する物体から反射したレーダ電波を受信したレベルが最大値を示す時刻を検知する手段と、前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが前記物体により遮断され最小値を示す時刻を検知する手段と、前記最大値を示す時刻と最小値を示す時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段とを備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステムを用いる。
【解決手段】レーダ送受信機と検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、前記レーダ送受信機は、前記レーダ送受信機と該レーダ送受信機のレーダビームの最大利得方向からオフセットした主ローブ範囲内の方向に設置された検出反射体との間を横切って移動する物体から反射したレーダ電波を受信したレベルが最大値を示す時刻を検知する手段と、前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが前記物体により遮断され最小値を示す時刻を検知する手段と、前記最大値を示す時刻と最小値を示す時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段とを備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステムを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダシステムに関し、特に一方通行道路における逆方向進入車両検出と警報出力に用いて好適なレーダシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
道路等における通行車両の検知や交差点への侵入車両の検知に、ミリ波レーダの適用が考えられている。例えば踏み切り内への進入車両を検知するため、踏み切り内道路の両側にレーダと検出反射体を対向して設置し、レーダ信号の遮断により進入を検知するレーダがある（特許文献１参照）。
【０００３】
また、交差点における車両の進入方向を検知するためドップラー周波数を利用するミリ波レーダがある（特許文献２参照）。ドップラー周波数による移動速度検知としては、従来からＣＷレーダまたは最も一般的なFM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave )レーダが用いられる。
【０００４】
前記FM-CWレーダにより対象物までの距離と移動方向を検知するには、反射してきた電波のドップラー効果を利用するため対象物の移動軸方向に向けてレーダを設置する。FM-CWレーダでは、三角波でFM変調して送信した信号と対象物からの反射波を受信した信号の周波数差であるビート信号を抽出し、FFT(Fast Fourier Transform)により周波数解析を行う。周波数解析は三角波によるＦＭ変調の上昇区間と下降区間に対し行い、それぞれに対応した２つのビート周波数が得られ、これら両者の平均値により距離を決定し、両者の差から得られるドップラー周波数により速度を決定し、２つのビート周波数の上下関係により移動方向を決定する。
【特許文献１】特開２００４−９８９８４号公報
【特許文献２】特開平７―１０５５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
先に説明した背景技術の最初の例では、レーダ送受信機の対向側に設置した検出反射体により反射されたレーダ電波が踏み切りの遮断機付近に進入した車両により遮蔽され、受信レベルが低下するのを検知して車両の進入を検知するが、進行方向は検知出来ない。従って、上記従来技術を適用しても、一方通行路の違反車両の警報システムとしては、逆方向に侵入してきた違反車両と、順方向に移動する正しい走行車両の区別が付かないという不都合がある。
【０００６】
また、先に説明した背景技術の第2の例ではドップラー周波数値により車両の移動方向を検知する。FM−CWレーダは背景技術で説明したように、移動速度と方向の検知はビート信号の周波数解析によるドップラー周波数の検知により行うが、速度が小さいと測定精度の限界があり検知できない。すなわち、一方通行道路入り口において比較的低速で侵入してくる車両による微小なドップラー周波数を検知できない場合が発生する。この検知精度の限界はFM-CWレーダの設計パラメータにより決まり、実現可能なFM-CWミリ波レーダにおいては、検知できる速度精度は１０数ｋｍ/h程度であり、一方通行道路における侵入車両を入り口で確実に検知するには問題がある。
【０００７】
また１台のレーダ送受信機と、道路を隔てた対向側に複数の検出反射体を設置したシステムにより、複数反射体によるレーダ電波の遮断の時間を検知し、遮断した移動物体の方向を計算する方法が考えられる。この方法による問題点を図１と図２により説明する。
【０００８】
図１において、１０１はT字交差点、１０２は一方通行道路、１０３は通常道路、１０４はレーダ送受信機、１０５はレーダ送受信アンテナ、１０６a、１０６bは検出反射体、１０７は送受信レーダビーム、１０８は逆方向移動車両、１０９は順方向、１１０は逆方向をそれぞれ示す。
【０００９】
T字交差点１０１には、従来技術によるレーダシステムが配置され、一方通行道路１０２は出口にて道路１０３につながっている。一方通行道路１０２の出口の片側には、送受信アンテナ１０５を備えたFM-CWレーダ送受信機１０４が設置され、対向側にはレーダ電波を反射する２個の検出 反射体１０６aと１０６ｂが設置される。送受信アンテナによるレーダビーム１０７は利得が最大となるビーム中心方向がほぼ２個の検出反射体１０６a、１０６ｂの中間点方向に向けられる。車両１０８は道路１０３から一方通行道路１０２に逆方向に侵入する車両を表す。また、Ｒｘはレーダ送受信機１０４から逆方向移動車両１０８までの距離、Ｒ０はレーダ送受信機１０４から検出反射体１０６a,１０６ｂまでの距離を表す。
【００１０】
図２には、上記図１のレーダシステムによるレーダ送受信機１０４の受信レベルの変化を示す。
【００１１】
図２において、２０１は車両からの受信レベル、２０２は受信レベル２０１のピークレベル、２０３は閾値、２０４は検出反射体からの受信レベル、２０５は２０４の最小値レベル、２０６は閾値をそれぞれ示す。
【００１２】
T字交差点１０１において、車両１０８が道路１０３から一方通行道路１０３に逆方向に侵入すると、FM-CWレーダ１０４の距離検知機能とそのレベル検知により距離Ｒｘの受信レベル２０１が得られる。受信レベル２０１は、車両１０８がレーダのビーム１０７の範囲内に入ると次第に増加し、時刻t１にて閾値２０３を超えビーム内に車両が入るとほぼ一定の幅の広いピーク値２０２を示し、車両１０８が通り過ぎると時刻ｔ４にて閾値２０３より小さくなる。検出反射体１０６a、１０６ｂに対しては、距離Ｒ０の受信レベル２０４が得られる。受信レベル２０４は、レーダ送受信機１０４と検出反射体１０６aもしくは１０６bとの間に障害物が無い時は、閾値２０６以上の一定値を示し、車両１０８がレーダのビーム１０７の範囲内に入ると急激に減少し、時刻ｔ２にて閾値２０６を下回りビーム内に車両が入るとほぼ一定の最小値レベル２０５を示し、車両１０８が２つの検出反射体の前方通過の終了に近い時刻ｔ３にて閾値２０６以上に回復する。距離Ｒ０の２個の検出反射体１０６a、１０６ｂは、レーダビーム幅内の間隔で配置されて両者からの反射波を分離出来ないので最小値２０５に２つの谷を示さない。
【００１３】
検知反射体１０６a、１０６ｂをレーダビーム１０７の幅以上に離して設置すると、１台のレーダ送受信機１０４では、両方の検知反射体を同時にカバーできないのでシステムが成り立たない。
【００１４】
以上により、図１に示したレーダシステムは、一方通行道路の出口を通過する車両の検知はできるが、移動方向の検知ができないため、一方通行道路の逆方向侵入車の検知は出来ないという不都合がある。
【００１５】
従って、本発明の目的の１つは物体の移動方向を確実に検知できるレーダシステムを提供することである。
【００１６】
尚、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる結果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも、本発明の他の目的の１つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
（１）本発明では、レーダ送受信機と検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、前記レーダ送受信機は、前記レーダ送受信機と該レーダ送受信機のレーダビームの最大利得方向からオフセットした主ローブ範囲内の方向に設置された検出反射体との間を横切って移動する物体から反射したレーダ電波を受信したレベルが最大値を示す時刻を検知する手段と、前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが前記物体により遮断され最小値を示す時刻を検知する手段と、前記最大値を示す時刻と最小値を示す時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段とを備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００１８】
好ましくは、前記レーダ送受信機は、さらに、前記物体から反射したレーダ電波を受信したレベルに対し、該物体までの距離の４乗を乗じる補正と、至近距離においてレーダ散乱断面積が減少する効果を補正する手段と、前記物体の種類に固有のレーダ散乱断面積に対応したレーダ受信レベルにより設定した閾値を超えた前記受信したレベルの最大値を判断する手段と、前記２つの手段により、前記レーダ送受信機と前記検出反射体の間を横切って移動した物体は、前記設定した閾値に対応した物体に固有のレーダ散乱断面積より大きいレーダ散乱断面積を有する物体として種類識別する手段とを備えたことを特徴とする付記１記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００１９】
好ましくは、前記移動方向を判断する手段は、前記最大値を示した時刻が前記最小値を示した時刻より早い場合は、前記物体がレーダビームの中心方向から検出反射体設置方向へ移動したと判断し、前記最大値を示した時刻が前記最小値を示した時刻より遅い場合は、検出反射体設置方向からレーダビームの中心方向へ移動したと判断する手段であることを特徴とする請求項１記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２０】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする請求項１記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
（２）本発明では、複数のアンテナを備えたレーダ送受信機と該複数のアンテナに対向する位置に設置された複数の検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、 前記レーダ送受信機は、送信用として水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとの２台と、受信用として水平または垂直の同一偏波アンテナ２台を備え、前記複数の検出反射体は、入力偏波と同一偏波で反射する第１の検出反射体と入力偏波とは異なる偏波で反射する第２の検出反射体とを備え、前記レーダ送受信機は、所定の周期で前記送信用の水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとを切り替える手段と、前記所定の周期で前記受信用の２台の同一偏波アンテナを切り替える手段と、前記第１の検出反射体から反射されたレーダ電波を受信したレベルが、前記レーダ送受信機と前記第１の検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記第２の検出反射体から反射されたレーダ電波を受信したレベルが、前記物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、前記各時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段とを備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２１】
好ましくは、前記送信用水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとを切り替える所定の周期は、前記物体の前端の進行により、前記第１の検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが遮断開始する時刻から前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが遮断開始する時刻までの第１の時間区間と、前記物体の後端の進行により、前記第1の検出反射体から反射したレーダ電波の遮断されたレベルが回復する時刻から前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波の遮断されたレベルが回復する時刻までの第２の時間区間と、前記物体の進行により前記第１と第２の検出反射体から反射したレーダ電波の受信レベルの遮断区間が重なる第３の時間区間の、３つの時間区間の中で最も短い区間内に切り替え周期が２以上あることを特徴とする請求項２記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２２】
好ましくは、前記受信したレベルが遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻は、前記レーダ送受信機から前記検出反射体までの距離と、レーダ散乱断面積によって決まる受信レベルより小さい所定の値に設定した閾値を横切った時刻により決定することを特徴とする請求項２記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
（３）また、前記移動方向検知レーダシステムは、前記レーダ送受信機の前記送信用水平偏波アンテナと前記受信用同一偏波アンテナのうちの１台との中心と、前記送信用垂直偏波アンテナと前記受信用同一偏波アンテナのうちの他の１台との中心との中心間距離、および前記第1の検出反射体と前記第２の検出反射体との設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、さらに、前記第１の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間と前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間とが重なった時は、前記物体を検知すべき物体であると判断する手段を備えることを特徴とする請求項２記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２３】
好ましくは、前記移動方向を判断する手段は、前記第1の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間と前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間が重なった時に、遮断を開始した時刻が早い方の検出反射体から遮断を開始した時刻が遅い方の検出反射体の方向に前記物体が移動したと判断する手段であること特徴とする請求項２記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２４】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする請求項２記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
（４）本発明では、レーダ送受信機とそれに対向する位置に設置された検出反射体とからなる組を複数個と、移動物体判定装置とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、 前記レーダ送受信機のそれぞれは、該レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが、該レーダ送受信機と該検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段を備え、前記移動物体判定装置は、前記複数のレーダ送受信機がそれぞれに検知して出力する前記遮断開始の時刻と前記遮断終了の時刻との前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２５】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムにおいて、前記各レーダ送受信機のアンテナは、隣接したレーダ送受信機のアンテナに対し互いに異なった偏波を使用することを特徴とする請求項４記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２６】
好ましくは、前記受信したレベルが遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とは、前記レーダ送受信機から対向する前記検出反射体までの距離と、レーダ散乱断面積によって決まる受信レベルより小さい所定の値に設定した閾値を横切った時刻により決定することを特徴とする請求項４記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２７】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムは、前記複数のレーダ送受信機間の設置間隔および前記複数検出反射体間の設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、さらに、前記複数のレーダ送受信機のうち隣り合ったレーダ送受信機において、該各レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された時間区間が、互いに重なった時は前記物体を検知すべき物体であると判断する手段を備えることを特徴とする請求項４記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２８】
好ましくは、前記移動方向を判断する手段は、前記各レーダ送受信機において対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された区間が互いに重なった時に、遮断を開始した時刻が早い方の前記検出反射体から遮断を開始した時刻が遅い方の前記検出反射体の方向に前記物体が移動したと判断する手段であることを特徴とする請求項４記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２９】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする請求項４記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
（５）本発明では、レーダ送受信機とそれに対向する位置に設置された検出反射体とからなる組を複数個と、移動物体判定装置とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記各レーダ送受信機のそれぞれは、該レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが、該レーダ送受信機と該検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、前記物体から反射したレーダ電波の受信を開始する時刻と受信を終了する時刻とを検知する手段とを備え前記移動物体判定装置は、前記複数のレーダ送受信機がそれぞれに検知して出力する前記の遮断開始時刻、遮断終了時刻および受信開始時刻、受信終了時刻の各時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００３０】
好ましくは、前記レーダ送受信機は、さらに、前記物体から反射したレーダ電波を受信したレベルに対し、移動物体までの距離の４乗を乗じる補正と、極距離においてレーダ散乱断面積が減少する効果を補正する手段と、前記物体の種類に固有のレーダ散乱断面積に対応したレーダ受信レベルにより設定した閾値を超えた時刻を受信開始時刻とし、該閾値を下まわった時刻を受信終了時刻として決定する手段と、を備えたことを特徴とする請求項５記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００３１】
好ましくは、前記レーダ送受信機は、前記物体から反射したレーダ電波の受信開始時刻を、前記の補正を受けた受信レベルが前記閾値を超えている時間区間と、前記検出反射体から反射したレーダ電波の受信レベルが前記物体により遮断されている時間区間とが重なった時間区間の最初の時刻として決定する手段と、前記物体から反射したレーダ電波の受信終了時刻を、前記の補正を受けた受信レベルが前記閾値を超えている時間区間と、前記検出反射体から反射したレーダ電波の受信レベルが前記物体により遮断されている時間区間とが重なった時間区間の最後の時刻として決定する手段と、を備えたことを特徴とする請求項５記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００３２】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムは、前記複数のレーダ送受信機のうち隣り合うレーダ送受信機間の設置間隔および該隣り合うレーダ送受信機のそれぞれに対向して設置されている前記検出反射体間の設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、さらに、前記複数のレーダ送受信機のうち隣り合ったレーダ送受信機において、該各レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された時間区間が、互いに重なった時は前記物体を検知すべき物体であると判断する手段を備えることを特徴とする請求項５記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００３３】
好ましくは、前記移動方向を判断する手段は、前記各レーダ送受信機において対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された区間が互いに重なった時に、遮断を開始した時刻が早い方の前記検出反射体から遮断を開始した時刻が遅い方の前記検出反射体の方向に前記物体が移動したと判断する手段であることを特徴とする請求項５記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００３４】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする請求項５記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、道路を通行する人と車両を判別し、また車両の移動方向を検知することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００３７】
この実施例においては、1台のレーダ送受信機と1台の検出反射体により、一方通行道路への逆方向移動車両を検出し警報を出し、通行人は車両と識別し警報は出さないこととする。
・「レーダシステムの構成」
本実施例における移動方向検知レーダシステムの構成と各部の配置を図３に示す。
【００３８】
図３において、３０１はT字交差点、３０２は一方通行道路、３０３は通常道路、３０４はレーダ送受信機、３０５はレーダ送受信アンテナ、３０６は警報機、３０７は送受信レーダビーム、３０８は検出反射体、３０９は逆方向移動車両、３１０は順方向移動車両、３１１は順方向、３１２は逆方向、３１３はＣ方向、３１４はＤ方向をそれぞれ示す。また、Ｒ０はレーダ送受信機３０４から検出反射体３０８までの距離、ＲＸ１はレーダ送受信機３０４から車両３１０までの距離、ＲＸ２はレーダ送受信機３０４から車両３０９までの距離をそれぞれ表す。
【００３９】
T字交差点３０１には本実施例によるレーダシステムが配置され、一方通行道路３０２は出口にて道路３０３につながっている。一方通行道路３０２の出口の片側には、レーダ送受信機３０４が送受信アンテナ３０５を備えて設置され、対向側にはレーダ電波を反射する検出反射体３０８が設置される。送受信アンテナのビーム３０７は利得が最大となるビーム中心が、検出反射体３０８からオフセットしたＣ方向３１３に向けられ、検出反射体３０８はＣ方向３１３からオフセットしたＤ方向３１４に設置される。警報機３０６は、レーダ送受信機３０４により、通過中の車両が一方方向を逆方向に侵入してきた、すなわち、所定の方向とは逆の方向に移動していると判断した場合に、警笛と表示を出力することにより車両３０９の運転手に警報を与える。
【００４０】
レーダ送受信機３０４はFM-CWレーダであり、ビーム３０７内の対象物からの反射信号を解析することにより対象物までの距離を測定することで、検出反射体３０８からの反射レベルなのか、車両３０９または車両３１０による反射レベルかを識別する。すなわち、レーダ送受信機３０４において、距離Ｒ０と解析されたレベルは検出反射体３０８からの反射レベル、距離ＲＸ２と解析されたレベルは車両３０９からの反射レベル、距離ＲＸ１と解析されたレベルは車両３１０による反射レベルと識別される。
・「移動方向の検知方法」
図４に一方通行道路３０２を車両３１０が順方向に移動したとき、レーダ送受信機３０４において受信する反射波レベルの時間変化を示す。
【００４１】
図４において、４０１は車両からの受信レベル、４０２は受信レベル４０１のピークレベル、４０３は閾値、４０４は検出反射体からの受信レベル、４０５は４０４の最小値レベル、４０６は閾値をそれぞれ示す。
【００４２】
T字交差点３０１において、車両３１０が一方通行道路３０２を順方向すなわち所定の方向に移動すると、FM-CWレーダ３０４の距離検知機能とそのレベル検知により距離ＲX1の受信レベル４０１が得られる。車両３１０がＣ方向に来た時刻ｔ１においレーダビームの最大利得方向となるのでピーク値４０２を示す。車両３１０がさらに移動してＤ方向に来た時刻ｔ２においては、車両３１０からの反射波受信レベルはレーダビームの最大利得から減少した値となる。一方検出反射体からの反射レベルを示す距離R0からの反射波受信レベル４０４は、時刻ｔ２において車両３１０により遮られ最小値４０５を示す。以上の様に時刻ｔ１がｔ２より前の場合は、レーダ送受信機３０４は車両３１０の移動方向は順方向３１１と判断する。
【００４３】
図５に一方通行道路３０２を車両３０９が逆方向に侵入したとき、レーダ送受信機３０４において受信する反射波レベルの時間変化を示す。
【００４４】
図５において、５０１は車両３０９からの受信レベル、５０２は受信レベル５０１のピークレベル、５０３は閾値、５０４は検出反射体からの受信レベル、５０５は５０４の最小値レベル、５０６は閾値をそれぞれ示す。
【００４５】
車両３０９が一方通行道路３０２に侵入すると、FM-CWレーダ３０４の距離検知機能とそのレベル検知により距離ＲX2の受信レベル５０１が得られる。車両３０９による反射波受信レベル５０１はレーダビームの範囲内に入るに従い増加し、車両３０９がＣ方向に来るとレーダビームの最大利得方向となるので時刻ｔ４においてピーク値５０２を示す。一方、検出反射体３０８からの反射レベルを示す距離R0からの反射波受信レベル５０４は、時刻ｔ３において車両３０９により遮られ最小値５０６を示す。この場合は検出反射体からの反射波受信レベルの最小ピーク時刻ｔ３が通過中の車両による反射波受信レベルの最大ピーク時刻ｔ４より小さくなり、車両３０９の移動方向は逆方向３１２と判断する。
【００４６】
・「車両と人の識別方法」
また一方通行路の逆方向への侵入禁止は、車両に適用されるものであって通行人には適用されないので、本発明のレーダは車両と人の識別を行う。
【００４７】
レーダ電波の反射率は、レーダ周波数、反射物体の大きさや材質で異なりレーダ散乱断面積 (以下ＲＣＳ)で定量化されている。本実施例におけるミリ波では、乗用車のRCSは人に比べ約２０ｄＢ大きい値を持っている。また、レーダにおける受信レベルは距離の4乗に反比例するので、レーダと反射物体間の距離が離れるほど、同じ車両でもレーダの受信レベルは小さくなる。これらの関係は、レーダ送信機の出力レベルをPｔ、送受信のアンテナ利得をGｔ、Ｇｒ、電波の波長をλ、RCSをσ、距離をＲとすると、レーダ方程式として式（１）で表される。
【００４８】
【数１】
【００４９】
受信レベルPrを用いて反射物体の種類を見分けるため、（１）式で表されるレーダ送受信機の受信レベルを距離Ｒにより補正する。そのため、FM-CWレーダで検知された反射物体までの距離Rを用い、Ｒ４を受信レベルPrに掛け算すれば、（１）式によるＰｒは補正された値となり、距離に依存しなく反射物体のＲＣＳに比例した値となる。例えば距離Ｒ＝１mを基準とすると距離R=３mの反射物体の受信電力の補正値は、３４=８１倍となりｄＢ値では１９ｄＢ増加の補正を行う。
【００５０】
また数ｍの至近距離の反射物体からの受信電力は、反射物体は同じでもＲＣＳの値が変化するので、検知距離による受信電力の補正は、上記のＲ４を掛け算するだけでなく、RCSを距離により変化させる補正を併用するなど、（１）式による理論値のPrと実験により求めたデータとの差のデータによる補正を上記Ｒ４の掛け算の補正に加えて用いてもよい。
【００５１】
上記による補正を行った結果の受信レベルが図５における５０１であり、車両に固有の受信レベルのピーク値を示す。閾値５０３は通行人による補正された受信レベルより高く、車両による補正された受信レベルより低く設定する。これにより車両の場合は補正された受信レベルは閾値５０３を超えるが、通行人の場合は補正された受信レベルは閾値５０３より小さくなり、車両だけを移動物体として検知できるようになる。
【００５２】
上記の方法により本発明の移動方向検知レーダシステムは、レーダ送受信機３０４が一方通行路の逆方向へ侵入する車両だけを検知し警報機３０６に通知する。警報機３０６は逆方向移動車両３０９の運転手に警報と電光掲示により警告する。
【実施例２】
【００５３】
実施例２は、レーダ送受信機の構成および検出反射体の構成が実施例１と異なっている。この実施例においては、水平偏波と垂直偏波の送信アンテナの切り替えと、水平偏波の受信アンテナ２台の切り替えとを行う１台のレーダ送受信機と、入力した電波と同じ偏波で反射する検出反射体と、入力した電波を異なった偏波に変えて反射する検出反射体とからなる検出反射体の組を用い、一方通行道路への逆方向移動車両を検出して警報を出し、さらに通行人に対しては車両と識別し警報は出さない例を述べる。
【００５４】
・「レーダシステムの構成」
本実施例における移動方向検知レーダシステムの構成と各部の配置を図６に示す。
【００５５】
図６において、６０１はT字交差点全体、６０２は一方通行道路、６０３は通常道路、６０４はレーダ送受信機、６０５a、６０５b、６０５ｃ、６０５ｄはレーダアンテナ、６０６は警報機、６０７および６０８は電波の伝播路、６０９は逆方向移動車両、６１０aおよび６１０ｂは検出反射体、６１１は順方向、６１２は逆方向をそれぞれ示す。
【００５６】
一方通行道路６０２は出口にて道路６０３につながっている。一方通行道路６０２の出口の片側には、レーダ送受信機６０４が送信アンテナとして水平偏波の６０５a、垂直偏波の６０５cおよび受信アンテナとして2台の水平偏波の６０５ｂ、６０５ｄを備えて設置され、対向側には入力されたレーダ電波を異偏波で反射する検出反射体６１０aと同偏波で反射する検出反射体６１０bが設置される。６０７は水平偏波が伝播するゾーン、６０８は垂直偏波が入射し水平偏波で反射して伝播するゾーンを示す。車両６０９は道路３０３から一方通行道路６０２に逆方向に進入する車両を表す。一方通行道路６０２の順進行方向は６１１で示され、逆進行方向は６１２で示される。警報器６０６は車両６０９が逆方向に進入したとレーダ送受信機６０４により判断された時、警笛と表示にて車両６０９の運転手に警報を与える。
【００５７】
図７は、本実施例のレーダ送受信部における複数アンテナの切り替えの構成を詳細に示した図である。図７において、図６と同じものは同一の番号を付してある。
【００５８】
図７において、７０１は制御信号、７０２はレーダ送信波、７０３a、７０３ｂはスイッチ、７０４はレーダ受信波をそれぞれ示す。
【００５９】
２つの送信アンテナ６０５a、６０５ｃは、切り替えスイッチ７０３aにより交互にスイッチされレーダの送信波７０２を送信する。２つの受信アンテナ６０５ｂ、６０５ｄは、切り替えスイッチ７０３ｂにより交互にスイッチされ、入力したレーダ受信波を選択してレーダ受信波７０４を得る。
【００６０】
スイッチ７０３aは制御信号７０１により動作し、制御信号のパルスが１のとき送信波７０２をアンテナ６０５aに接続し、０のときアンテナ６０５ｃに接続する。同時にスイッチ７０３ｂは制御信号７０１により動作し、制御信号のパルスが１のとき受信波７０４をアンテナ６０５ｂから選択し、０のときアンテナ６０５ｄから選択する。
【００６１】
６０７は電波の伝播路を示し、送信アンテナ６０５aから送信された水平偏波の電波が検出反射体６１０ｂにより水平偏波で反射し、受信アンテナ６０５bで受信されるまでの経路を示す。６０８はもう一方の電波の伝播路を示し、送信アンテナ６０５ｃから送信された垂直偏波の電波が検出反射体６１０aにより水平偏波に変換されて反射し、受信アンテナ６０５dで受信されるまでの経路を示す。
【００６２】
本実施例において、レーダ送受信機６０４は、パルスが１の時は水平偏波の電波を送信し、検出反射体６１０ｂは入力した該水平偏波の電波を入力と同じ水平偏波で反射し、検出反射体６１０aは入力した該水平偏波の電波を垂直偏波で反射し、レーダ送受信機６０４の２つの受信アンテナは共に水平偏波のみを受信するので、レーダ送受信機６０４はパルスの１区間内は検出反射体６１０ｂからの反射電波のみを受信する。他方レーダ送受信機６０４は、パルスが０の時は垂直偏波の電波を送信し、検出反射体６１０ｂは入力した該垂直偏波の電波を入力と同じ垂直水平偏波で反射し、検出反射体６１０aは入力した該垂直偏波の電波を水平偏波で反射し、レーダ送受信機６０４の２つの受信アンテナは共に水平偏波のみを受信するので、レーダ送受信機６０４はパルスの０区間内は検出反射体６１０aからの反射電波のみを受信する。
【００６３】
上記の動作により、検出反射体の設置間隔ｄが、レーダの送受信アンテナ６０５a、６０５ｂ、６０５ｃ、６０５ｄのビーム幅内に入るほど近くても、２つの検出反射体６１０aと６１０ｂのどちらから反射されて受信したかを識別することが出来る。
【００６４】
従来技術の様に同じ偏波を使用した場合は、レーダの送受信アンテナ６０５a、６０５ｂ、６０５ｃ、６０５ｄのビーム幅内に入るほど近いと、２つの検出反射体６１０aと６１０ｂの両方から同じレベルで受信するので、どちらの検出反射体からの反射レベルかを識別することが出来ない。
【００６５】
また、本実施例では、受信アンテナとして２台の水平偏波を用いるが、受信アンテナとして２台の垂直偏波を用いても（図示せず）、全く同じ効果が得られる。すなわち、送受信機６０４において、パルスが１の区間と０の区間に受信する偏波が逆になるだけであって、パルスが１の区間には検出反射体６１０aからの反射電波のみを受信し、パルスが０の区間には検出反射体６１０ｂからの反射電波のみを受信するので、２つの検出反射体６１０aと６１０ｂのどちらから反射されて受信したかを識別することが出来る。
【００６６】
前記に説明したように、異なった偏波を用いることにより、２つの検出反射体間の距離ｄを短く設置出来るので、後に説明する「車と人の識別方法」において、幅の小さい人の識別が可能となる。
・「移動方向の検知方法」
図８は、本実施例により車両の移動方向を検知するための偏波切り替えの制御信号パルス波形と各偏波による受信レベル波形の変化、および各波形の時間的関係を示す。
【００６７】
図８において、８０１は制御信号パルス、８０２は伝播路６０８による受信レベル、８０３は伝播路６０７による受信レベル、８０４および８０５は受信レベルの閾値をそれぞれ示す。
【００６８】
制御信号パルス８０１が1の時、レーダ送信波は送信アンテナ６０５aに接続され、水平偏波にて送信される。送信された水平偏波は、一方通行道路の対向側に設置された検出反射体６１０ｂにより、同じ水平偏波で反射され伝播路６０７を通りレーダの水平偏波受信アンテナ６０５bで受信される。伝播路６０７に車両などの障害物がなければこの受信レベルは、閾値８０５以上となる。制御信号パルスは周期Tsにて繰り返され、障害物が現れたパルスの時刻ｔ１にて電波遮断されるので受信レベルが閾値８０５以下となり、図８の時刻ｔ１から時刻ｔ３の時間区間T01にて、伝播路６０７が障害物により遮断されたことが検知される。
【００６９】
また、制御信号パルス８０１が０の時、レーダ送信波は送信アンテナ６０５ｃに接続され、垂直偏波にて送信される。送信された垂直偏波は、一方通行道路の対向側に設置された検出反射体６１０aにより、異なった偏波の水平偏波で反射され伝播路６０８を通りレーダの水平偏波受信アンテナ６０５dで受信される。伝播路６０８に車両などの障害物がなければこの受信レベルは、閾値８０４以上となる。制御信号パルスは周期Tsにて繰り返され、障害物が現れたパルスの時刻ｔ２にて電波遮断されるので受信レベルが閾値８０４以下となり、図８の時刻ｔ２から時刻ｔ４の区間T０２にて、伝播路６０８が障害物により遮断されたことが検知される。
【００７０】
この場合、制御信号パルスが１の時の受信レベルの遮断開始時刻ｔ１は、０の時の受信レベルの遮断開始時刻ｔ２より前となるので、障害物の移動方向は検出反射体６１０ｂから検出反射体６１０aへ向かう方向、すなわち一方通行道路の逆方向６１２と判断する。
【００７１】
車両などの障害物が、一方通行道路を順方向６１１に移動した時は、時刻ｔ１が時刻ｔ２より後となる。検出の方法は、上記と同様であるので説明は省略する。
【００７２】
以上により、本発明のレーダ送受信機は受信レベルの遮断開始時刻ｔ１とｔ２の前後関係により、一方通行道路の移動物体の移動方向を検知できる。
【００７３】
・「車両と人の識別方法」
本実施例においては、図７におけるアンテナ６０５a、６０５ｂの中心と、アンテナ６０５ｃ、６０５ｄの中心間距離ｄ、および検出反射体６１０aと６１０bの設置間隔ｄを、人の進行方向長以上とし、検知対象の車両長Ｌ以下とする。
【００７４】
一方通行道路６０２を通行する移動物体による遮断時刻の間隔が、レーダ送受信機６０４に近い側でも、検出反射体６１０a、６１０ｂに近い側でも同じとなる様に、アンテナ６０５ｃ、６０５ｄの中心間距離と、検出反射体６１０aと６１０bの設置間隔は同じｄとする。
【００７５】
例えばｄ＝０．５ｍとし、車両長３．７ｍの小型乗用車と横幅０．５ｍ以下の通行人の識別をすることを考える。なお検知しない対象物と検知すべき対象車両の種類により、設置間隔ｄは適宜設定することが出来る。
【００７６】
図８は、逆方向侵入車両６０９の車両長Ｌが検出反射体６１０aと６１０bの設置間隔ｄより長い場合を示している。この場合には、車両６０９の移動方向から見て後端が伝播路６０７を通り過ぎるより前に、車両６０９の前端が伝播路６０８を通過し始めることになるので、図８における時刻ｔ１〜ｔ４の関係はｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４となり、伝播路６０７の遮断区間Ｔ０１と伝播路６０８の遮断区間Ｔ０２はｔ２〜ｔ３の時刻で重なる。
【００７７】
一方通行道路への逆方向への侵入が人の場合は、図７における２つの検出反射体の間隔ｄが人体の幅より広いので、まず伝播路６０７のレーダ電波の遮断が完了した後に、伝播路６０８のレーダ電波の遮断が発生する。すなわち、図８の各波形の時刻ｔ１〜ｔ４の関係はｔ１＜ｔ３＜ｔ２＜ｔ４となり、遮断区間Ｔ０１とＴ０２は重ならない。
【００７８】
従って、時間区間Ｔ０１とＴ０２とが重なる場合には、例えば車両など距離ｄよりも長い物体と、また時間区間Ｔ０１とＴ０２とが重ならない場合には、例えば人間など距離ｄよりも短い物体が移動していると判断することができる。
【００７９】
また、車両が電波伝搬路６０７に入る時刻ｔ１と、電波伝搬路６０８に入るまでの時刻ｔ２は、パルス信号の半周期ごとにしか判断できないので、検知時刻の前後関係を間違わないためには、ｔ２−ｔ１の時間長にパルス１の区間Ｔｓ/2全体が必ず1個以上入る必要がある。このためには、ｔ２−ｔ１の時間長にパルス周期Ｔｓが2個以上なくてはならない。この条件は、パルスの周期をＴｓ、検出反射体６１０aと６１０bの設置間隔をｄ、車両の速度をｖとすると（２）式で表される。
【００８０】
【数２】
【００８１】
さらに、遮断区間Ｔ０１と遮断区間Ｔ０２が重なるｔ３−ｔ２の時間長に、パルス１の区間Ｔｓ/2全体が必ず1個以上入る必要がある。このためには、ｔ３−ｔ２の時間長にパルス周期Ｔｓが2個以上なくてはならない。この条件は（３）式で表される。
【００８２】
【数３】
【００８３】
例えば、アンテナの組６０５a、６０５ｂとアンテナの組６０５ｃ、６０５ｄの中心距離ｄおよび、検出反射体６１０aと６１０bの設置間隔ｄを、車両長Ｌ＝３．７ｍの小型乗用車より短く、人の進行方向長より長い間隔ｄ＝０．５ｍとすると、車両の最大速度ｖ＝８０ｋｍ/ｓ の場合（２）式より、Ｔｓ≦０．０１sec となる。また（３）式より、Ｔｓ≦０．０７secとなり、この場合Ｔｓ≦０．０１sec により両方の条件が満たされる。従って、パルス繰り返し周波数ｆｓとしては、ｆｓ≧１００Ｈｚとなる。
【００８４】
パルス繰り返し周期Ｔｓは上記の数値に限らず、検知が必要な車両長の最短値L、車両速度の最大値v、Ｌより短く人の進行方向長より長い、アンテナ間距離および検出反射体間の設置間隔ｄを用い、（２）式、（３）式により設定することが出来る。
【００８５】
以上で説明したように、２つの受信レベル８０２、８０３が閾値以下となる区間の重なりの有無により、移動物体が車両か人かを識別することが出来る。
【００８６】
以上の方法により一方通行路の逆方向へ侵入する車両だけを検知し警報機６０６に警報発信を指令する。警報機６０６は進入車両６０９の運転手に警報と電光掲示により警告する。
【実施例３】
【００８７】
実施例３は、レーダ送受信機の構成および検出反射体の構成が実施例１および２と異なっている。実施例２では、移動物体の大きさを識別するために、１台のレーダ送受信機に複数の送信用アンテナ及び複数の受信用アンテナを備える構成を述べたが、実施例３では、移動物体の大きさを識別するために、実施例１と同様の１台の送受信アンテナを備えたレーダ送受信機を複数台設置する構成を備える。この実施例においては、２台のレーダ送受信機とそれぞれのレーダ送受信機に対向した２台の検出反射体によりレーダシステムを構成し、２台のレーダ受信機の受信レベルの遮断時刻の前後関係により通行物体の方向と大きさを判断し、一方通行道路への逆方向移動車両を検出し警報を出し、さらに通行人に対しては車両と識別し警報は出さないこととする。
【００８８】
・「レーダシステムの構成」
本実施例における移動方向検知レーダシステムの構成と各部の配置を図９に示す。
【００８９】
図９において、９０１はT字交差点全体、９０２は一方通行道路、９０３は通常道路、９０４a、９０４ｂはレーダ送受信機、９０５a、９０５bはレーダ送受信アンテナ、９０６は移動物体判定装置、９０７は警報機、９０８および９０９は電波の伝播路、９１０は車両、９１１は通行人、９１２aおよび９１２bは検出反射体、９１３は順方向、９１４は逆方向をそれぞれ示す。
【００９０】
一方通行道路９０２は出口にて道路９０３につながっている。一方通行道路９０２の出口の片側には、レーダ送受信機９０４aおよび９０４bが所定の間隔ｄで設置され、送受信アンテナとしてそれぞれ９０５a、９０５ｂを備えている。道路の対向側には各レーダ送受信機のレーダ電波を反射する検出反射体９１２aおよび９１２bが所定の間隔ｄで設置される。
【００９１】
２つの電波伝搬路９０８と９０９は、レーダ送受信アンテナ９０５aと９０５bのビーム特性および検出反射体９１２aと９１２ｂの反射特性により形成され、互いの伝播路が重なり干渉しないように、検出反射体９１２aと９１２bの設置間隔ｄは一定距離以上離す必要がある。設置間隔ｄを短くして干渉を無くするために、隣り合うレーダ送受信機９０４aおよび９０４bは異なった偏波を用いてもよい。例えば、レーダ送受信アンテナ９０５aと検出反射体９１２aは水平偏波を用い、レーダ送受信アンテナ９０５bと検出反射体９１２bは垂直偏波を用いることもできる。車両９１０は一方通行道路９０２を逆方向９１４に侵入する車両を示す。
【００９２】
レーダ送受信機９０４aと９０４ｂの設置間隔ｄおよび、検出反射体９１２aと９１２bの設置間隔ｄは、車両長Ｌより短く、通行人の進行方向長Ｗより長く設定される。
・「移動方向の検知方法」
図１０に一方通行道路９０２を車両９１０が逆方向９１４に侵入したとき、レーダ送受信機９０４aおよび９０４bが受信する反射波レベルの時間変化を示す。
【００９３】
図１０において、１００１はレーダ送受信機９０４aの受信レベル、１００２は受信レベル１００１の最小値レベル、１００３は閾値、１００４は送受信機９０４ｂの受信レベル、１００５は１００４の最小値レベル、１００６は閾値をそれぞれ示す。
【００９４】
FM-CWレーダ９０４aおよび９０４ｂの距離検知機能とそのレベル検知により、各レーダから対向した検出反射体までの距離Ｒ0の受信レベル１００１および１００４が得られる。レーダ送受信機と検出反射体の間、すなわち電波伝搬路９０８と電波伝搬路９０９に障害物が無い時は、閾値１００３および１００６以上の一定値を示す。
【００９５】
車両９１０が一方通行道路９０２に侵入し時刻ｔ１において電波の伝播路９０８を遮ると、レーダ９０４aの受信レベルは時刻ｔ１にて閾値１００３以下となり最小レベル１００２を示す。車両９１０が時刻ｔ３において電波の伝播路９０８を通過終了すると、９０４aの受信レベルは時刻ｔ３にて閾値１００３以上となり一定値に回復する。
【００９６】
車両９１０が時刻ｔ２において電波の伝播路９０９を遮ると、レーダ９０４aの受信レベルは時刻ｔ２にて閾値１００６以下となり最小レベル１００５を示す。車両９１０が時刻ｔ４において電波の伝播路９０９を通過終了すると、９０４ｂの受信レベルは時刻ｔ４にて閾値１００６以上となり一定値に回復する。
【００９７】
一方、図9には示さないが車両などの障害物が一方通行道路を順方向９１３に移動した時は、時刻ｔ１が時刻ｔ２より後となる。時刻検出の方法は上記と同様であるので説明は省略する。
【００９８】
以上により、レーダ送受信機９０４ａが得たレーダ受信レベルの遮断開始時刻ｔ１と、レーダ送受信機９０４ｂが得たｔ２の関係がｔ１＜ｔ２の時、両レーダ送受信機から時刻ｔ１の及びｔ２の情報を得た移動物体判定装置９０６は、一方通行道路の移動物体の移動方向は逆方向９１４と判断する。
【００９９】
・「車両と人の識別方法」
図１０は、レーダ送受信機９０４aと９０４ｂの設置間隔ｄおよび、検出反射体９１２aと９１２bの設置間隔ｄが、通行人の進行方向長Ｗより長く、車両長Lより短い場合であって、例えば車両９１０などのように設置間隔ｄよりも長い通行物体が逆方向９１４へ移動している場合のレベル変化の時間関係を示している。この場合には、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４となり、レーダ送受信機９０４aと９０４ｂの受信レベルの遮断区間が重なる区間Ｔ２が存在する。
【０１００】
一方、例えば通行人９１１などのように通行物体がが設置間隔ｄよりも短い場合、実施例２で説明したのと同様に図10における受信レベル１００１と１００４が閾値以下となる区間が重なることは無く、各時刻の関係はｔ１＜ｔ３＜ｔ２＜ｔ４となり、レーダ送受信機９０４aと９０４ｂの受信レベルの遮断区間が重なる区間Ｔ２が存在しない（図示せず）。
【０１０１】
上記のように、２つの受信レベル１００１、１００４が同時に閾値以下となる区間の重なりT２の有無を、移動物体判定装置９０６は2台のレーダ送受信機９０４aおよび９０４ｂからの時刻情報ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４により判断し、移動物体が例えば車両などの設置間隔ｄよりも長い物体か人などのｄよりも短い物体かを識別する。
【０１０２】
以上の方法により、本発明の移動方向検知レーダシステムは、移動物体の移動方向を検出するのみではなく、物体の種類（大きさ）も識別することが可能になり、一方通行路の逆方向へ侵入する車両だけを検知し、移動物体判定装置９０６は警報機９０７に警報発信を指令することが可能になる。警報機９０７は進入車両９１０の運転手に警報と電光掲示により警告する。
【実施例４】
【０１０３】
この実施例においては、２台のレーダ送受信機とそれぞれのレーダ送受信機に対向した２組の検出反射体によりレーダシステムを構成し、２台のレーダ受信機の受信レベルの形状により通行物体の方向と大きさを判断し、一方通行道路への逆方向移動車両を検出し警報を出し、通行人は車両と識別し警報は出さないこととする。
【０１０４】
実施例４は、実施例３と同様に、移動物体の大きさを識別するために、実施例１と同様の１台の送受信アンテナを備えたレーダ送受信機を複数台設置する構成を備えるが、一方通行道路の通行人が多く、車両と重なってレーダビーム内を通過するときの検知に好適な識別方法を提供するものである。
【０１０５】
・「レーダシステムの構成」
本実施例における移動方向検知レーダシステムの構成と各部の配置図を図１１に示す。
【０１０６】
図１１において、図９と異なるのは１１０１aおよび１１０１ｂで示された通行人群であり、その他の図９と同じものは同一の番号を付してある。
【０１０７】
・「車両と人の識別方法」
実施例１で説明した如く、レーダ電波の反射率は、レーダ周波数、反射物体の大きさや材質で異なりレーダ散乱断面積 (ＲＣＳ)で定量化されている。本実施例におけるよるミリ波では、乗用車のRCSは人に比べ約２０ｄＢ大きい値を持っている。また、レーダでの受信レベルは距離の４乗に反比例するので、レーダと反射物体間の距離が離れるほど、同じ車両でもレーダの受信レベルは小さくなる。これらの関係は、レーダ送信機の出力レベル、送受信のアンテナ利得、電波の波長、RCS、距離Ｒにより実施例１で説明したレーダ方程式（１）で表わされる。
【０１０８】
実施例１で説明したように、レーダ送受信機から距離Ｒ離れた反射物体からの受信レベルを距離Ｒごとに補正することにより、反射物体の種類により固有のレベル値に変換することが出来た。この補正された受信レベルを図１２に示す。
【０１０９】
図１２において、１２０１は検出反射体９１２aから反射されレーダ９０４aで受信したレベル、１２０２は道路９０２を通行する移動物体により反射され９０４aで受信したレベル、１２０３は１２０２に対する閾値、１２０４は１２０１に対する閾値をそれぞれ示し、また１２０５は検出反射体９１２ｂから反射されレーダ９０４ｂで受信したレベル、１２０６は道路９０２を通行する移動物体により反射され９０４ｂで受信したレベル、１２０７は１２０６に対する閾値、１２０８は１２０５に対する閾値をそれぞれ示す。
【０１１０】
検出反射体９１２aおよび９１２ｂから反射されたレベルは、FM-CWレーダ９０４ａの距離検知機能とそのレベル検知機能により距離Ｒ０からのレベルとして検知され、道路内を移動した物体による反射されたレベルは、距離Ｒx1、Ｒx２からのレベルとして検知され両者が識別される。
【０１１１】
物体から反射受信レベルＰｒは、実施例１で説明した様に、レーダ周波数、反射物体の大きさや材質で異なるレーダ散乱断面積 (ＲＣＳ)により、式（１）で表わされた。本実施例におけるミリ波では、乗用車のRCSは人に比べ約２０ｄＢ大きい値を持っている。
【０１１２】
受信レベルPrを用いて反射物体の種類を見分けるため、（１）式で表されるレーダ送受信機の受信レベルを距離Ｒにより補正する。そのため、FM-CWレーダで検知された反射物体までの距離Rを用い、Ｒ４を受信レベルPrに掛け算すれば、（１）式によるＰｒは補正された値となり、距離に依存しなく反射物体のＲＣＳに比例した値となる。例えば距離Ｒ＝１mを基準とすると距離R=３mの反射物体の受信電力の補正値は、３４=８１倍となりｄＢ値では１９ｄＢ増加の補正を行う。
【０１１３】
また数ｍの至近距離の反射物体からの受信電力は、反射物体は同じでもＲＣＳの値が変化するので、検知距離による受信電力の補正は、上記のＲ４を掛け算するだけでなく、RCSを距離により変化させる補正を併用するなど、（１）式による理論値のPrと実験により求めたデータとの差のデータによる補正を上記Ｒ４の掛け算の補正に加えて用いてもよい。
【０１１４】
上記による補正を行った結果が、図１２における各受信レベル１２０１、１２０２、１２０５、１２０６である。
【０１１５】
図１１における一方通行道路９０２を逆方向に通行する通行人群１１０１ｂが、電波伝搬路９０９に入ると、レーダ９０４ｂにおける検出反射体９１２ｂからの反射受信レベル１２０５は、図１２の時刻ｔ２において閾値１２０８より小さくなる。同時に通行人群１１０１ｂにより反射された受信レベル１２０６は増加するが、閾値１２０７より小さい。次に、車両９１０が電波伝搬路９０９に入ると９１２ｂからの反射受信レベルは遮断された状態が続くが、車両９１０からの反射レベルは通行人群１１０ｂより大きくなり、時刻ｔ２ｘにおいて閾値１２０７を超える。通行人群１１０１ｂおよび車両９１０が、電波伝搬路９０９を過ぎると、時刻ｔ４ｘにおいて受信レベル１２０６は閾値１２０７より小さくなり最低値にもどり、受信レベル１２０５は遮断がなくなるので時刻ｔ４にて閾値１２０８を超え最大値に回復する。
【０１１６】
また伝播路９０８に関しては、まず車両９０９によりレーダ９０４aにおける検出反射体９１２aからの反射受信レベル１２０１は時刻ｔ１において閾値１２０４より小さくなる。電波伝搬路９０８を車両９０１が通過完了しても、通行人群１１０１aが通行しているので、受信レベル１２０１の遮断状態は継続し、通行人群１１０１aの通過が完了した時刻ｔ３にて、受信レベル１２０１は閾値１２０４を超え最大値に回復する。
【０１１７】
また伝播路９０８における通行物体からの反射レベル１２０２は、まず車両９１０により時刻ｔ１ｘにおいて閾値１２０３を超え、車両が電波伝搬路９０８を通過完了した時刻ｔ３ｘにおいて閾値１２０３より小さくなる。時刻ｔ３ｘ以降は通行人群１１０１aによる受信レベルが残り、通行人群１１０1aの通過完了する時刻ｔ３まで継続するが閾値１２０３より小さいので車両による反射レベルでは無いと判断される。
【０１１８】
本実施においては、通行物体による反射波の受信レベル増加と検出反射体による受信レベルの減少の両方を使用するが、前者のみによる判断では、レーダ送受信機９０４aのアンテナ９０５aのサイドローブにより、例えば、電波伝搬路９０８より離れた一般道路９０３を通行するトラックのような大きな通行物体を誤検知する可能性がある。検出反射体９１２aからの反射レベルの遮断を併用すれば、電波伝搬路９０８を通過する物体のみを確実に検知できる。
【０１１９】
また本実施例では、レーダ送受信機９０４aから車両９１０と通行人群１１０１aとまでの距離Ｒｘ１とＲｘ２との識別は必要がなく、検出反射体までの距離Ｒ０との識別をすればよいので、通行物体が非常に接近する場合でも問題はない。レーダ送受信機９０４aから検出反射体９１２aまでの距離Ｒ０は道路内とは離れているので、Ｒ０とＲＸ１およびRX２とは識別できる。
【０１２０】
また本実施例では、図１１においてレーダ送受信機９０４aと９０４ｂの設置間隔ｄおよび、検出反射体９１２aと９１２bの設置間隔ｄが、車両長Lより短く設定されるので、道路９０２を移動する物体が車両の場合、図１２において、レーダ送受信機９０４aと９０４ｂにおける通行車両からの受信レベルが閾値以上になる区間ＴaとTbが重なる区間が存在する。
【０１２１】
上記の方法により、道路を移動した車両のみを検知できる。
・「移動方向の検知方法」
図１２において、レーダ９０４aにおける車両９１０からの反射レベル１２０２の増加がｔ１ｘで始まり、次にレーダ９０４ｂにおける車両９１０からの反射レベル１２０６の増加がｔ２ｘで始まり、次にレーダ９０４aにおける車両９１０からの反射レベル１２０２の減少がｔ３ｘで始まり、次にレーダ９０４ｂにおける車両９１０からの反射レベルの減少がｔ４ｘで始まり、且つ、上記各レーダにおける車両からの反射レベルの増加が、検出反射体からの受信レベルが遮断された区間に起きた場合に車両が逆方向９１４に移動したと判断する。
【０１２２】
これを、各レベルが閾値を横切る時刻により示すと、ｔ１ｘ＜ｔ２ｘ＜ｔ３ｘ＜ｔ４ｘ、およびｔ１＜ｔ１ｘ、ｔ２＜ｔ２ｘ、ｔ３ｘ＜ｔ３、ｔ４ｘ＜ｔ４がすべて成立した時となる。
【０１２３】
また図１２において、車両単体が通過する場合の検出反射体からの受信レベル１２０１の遮断開始時刻ｔ１と車両からの反射レベル１２０２の検出開始時刻ｔ１ｘは、１つの物体による遮断事象と反射事象の始まる時刻であるから前後関係の判断がつきにくい場合がある。
【０１２４】
この様な場合の対策として、車両による反射レベルが検知された時間長TaおよびTｂを用いて、検出反射体からの受信レベルの遮断に関する時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４を、次のように補正してもよい。遮断開始の時刻ｔ１、ｔ２をそれぞれｍ×Ta、m×Tｂ早くしてｔ１ｈ、ｔ２ｈとし、遮断完了の時刻ｔ３、ｔ４をそれぞれｍ×Ta、ｍ×Ｔb遅くしてｔ３ｈ、ｔ４ｈとする補正を行う。ただしｍは０以上０．５未満の値であり、たとえばｍ＝0.1と設定すれば、遮断開始の時刻補正値はそれぞれｔ１ｈ＝ｔ１―０．１×Ta、ｔ２ｈ＝t２―０．１×Ｔbとなり、遮断完了の時刻補正値はそれぞれｔ３ｈ＝ｔ３+０．１×Ta、ｔ４ｈ＝ｔ４+０．１×Taとなる。この補正した時刻値を用いて、上記の判断条件としてｔ１ｘ＜ｔ２ｘ＜ｔ３ｘ＜ｔ４ｘ、およびｔ1ｈ＜ｔ1ｘ、ｔ２ｈ＜ｔ２ｘ、ｔ３ｘ＜ｔ３ｈ、ｔ４ｘ＜ｔ４ｈがすべて成立した時としてもよい。
【０１２５】
ｍは検知する車両の最短長により選択することが出来、車両長が長いトラックのみを検知する場合はｍは大きくし、軽四輪車以上の場合は小さい値とすることにより、検出反射体からの受信レベルの遮断区間を広げ時刻の判断を確実に行うことが出来る。
【０１２６】
以上の方法により一方通行路の逆方向へ侵入する車両だけを検知し、移動物体判定装置９０６は警報機９０７に通報し、警報機９０７は進入車両９１０の運転手に警報と電光掲示により警告することが可能になる。
【０１２７】
図１３に本実施例の動作フローを示す。
【０１２８】
図１３において、Ｓ１３０１は本システムを起動するステップ、Ｓ１３０２はレーダ送受信機９０４aが９１２aからの反射受信レベルの遮断を判断するステップ、Ｓ１３０３はレーダ送受信機９０４aが時刻情報ｔ１、ｔ１ｘ、ｔ３、ｔ３ｘを判断して移動物体判定装置９０６に通知するステップ、Ｓ１３０４はレーダ送受信機９０４ｂが検出反射体９１２ｂからの反射受信レベルの遮断を判断するステップ、Ｓ１３０５はレーダ送受信機９０４ｂが時刻情報ｔ２、ｔ２ｘ、ｔ４、ｔ４ｘを判断して移動物体判定装置９０６に通知するステップ、Ｓ１３０６は９０６においてｔ１ｘ＜ｔ２ｘ＜ｔ３ｘ＜ｔ４ｘの判定を行うステップ、Ｓ１３０７は９０６において時刻の補正値ｔ１h、ｔ２h、ｔ３h、ｔ４hを計算するステップ、Ｓ１３０８は９０６においてｔ１ｈ＜ｔ１ｘ、ｔ２ｈ＜ｔ２ｘおよびｔ３ｘ＜ｔ３ｈ、ｔ４ｘ＜ｔ４ｈを判定するステップ、Ｓ１３０９は９０６が９０７に警報を出すよう指令するステップ、Ｓ１３１０は９０７が警報を出すステップ、Ｓ１３１１は９０６が時刻データを０にリセットするステップをそれぞれ示す。
【０１２９】
ステップ１３０１によりシステム全体の動作が開始され、ステップ１３０２では、レーダ送受信機９０４aが検出反射体９１２aからの反射による受信レベル１２０１を閾値１２０４と比較して、電波伝搬路９０８が遮断されたかどうかを判断する。遮断がない場合はレーダ測定を繰り返す。遮断された場合はステップ１３０３にて検出反射体９１２aからの反射受信レベルの遮断開始時刻ｔ１、回復時刻ｔ３および一方通行道路９０２における移動車両からの反射レベルの受信開始時刻ｔ１ｘ、受信終了時刻ｔ３ｘを判断して移動物体判定装置９０６に通知する。
【０１３０】
上記のレーダ送受信機９０４aの動作と平行して、ステップ１３０４では、レーダ送受信機９０４ｂが検出反射体９１２ｂからの反射による受信レベル１２０５を閾値１２０８と比較して、電波伝搬路９０９が遮断されたかどうかを判断する。遮断がない場合はレーダ測定を繰り返す。遮断された場合はステップ１３０５にて検出反射体９１２ｂからの反射受信レベルの遮断開始時刻ｔ２、回復時刻ｔ４および一方通行道路９０２における移動車両からの反射レベルの受信開始時刻ｔ２ｘ、受信終了時刻ｔ４ｘを判断して移動物体判定装置９０６に通知する。
【０１３１】
時刻の通知を受けた移動物体判定装置９０６は、ステップＳ１３０６にて各時刻の前後関係について、ｔ１ｘ＜ｔ２ｘ＜ｔ３ｘ＜ｔ４ｘが成立するかどうかを判断する。
【０１３２】
上記条件が成立しない場合、順方向に移動する車両の通過や車両でない通行人などによる事象と判断し、次のレーダ測定にもどる。
【０１３３】
上記条件が成立した場合は、次のステップＳ１３０７にて検出反射体からの反射レベルの遮断時間幅を広げる補正を行う。この補正は、車両など検出すべき移動物体が単体で通行した場合、検出反射体からの受信レベルが遮断された状態において移動車両からの受信レベルが開始、終了する時刻を確実に判断するために行う。時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４に対し補正結果の時刻はｔ１ｈ、ｔ２ｈ、ｔ３ｈ、ｔ４ｈとなる。
【０１３４】
ステップＳ１３０８において、補正された時刻ｔ１ｈ、ｔ２ｈ、ｔ３ｈ、ｔ４ｈおよび通知されたままの時刻ｔ１ｘ、ｔ２ｘ、ｔ３ｘ、ｔ４ｘを用い、ｔ１ｈ＜ｔ１ｘ、ｔ２ｈ＜ｔ２ｘ、ｔ３ｘ＜ｔ３ｈ、ｔ４ｘ＜ｔ４ｈがすべて成立するかどうかを判断する。
【０１３５】
上記条件が成立しない場合、一方通行道路外の移動物体などによる事象と判断して、次のレーダ測定にもどる。
【０１３６】
上記条件が成立した場合は、一方通行道路を車両が逆方向に移動したことを検知したと判断し、移動物体判定装置９０６は次のステップＳ１３０９にて警報機９０７に対し警報発信を指令する。ステップ１３１０にて警報機９０７は警報と電光掲示を出力することにより進入車両９１０の運転手に警告する。ステップ１３１１では、時刻データをリセットし次のレーダ測定にもどる。
【０１３７】
以上の方法により、本発明の移動方向検知レーダシステムは、実施例４では、所定の方向とは異なる方向へ移動する物体であって、所定の長さ以上の幅を持つ物体を検知することができ、一方通行路の逆方向へ侵入する車両だけを検知し、移動物体判定装置９０６は警報機９０７に警報発信を指令することが可能になる。
（付記１）
レーダ送受信機と検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記レーダ送受信機は、前記レーダ送受信機と該レーダ送受信機のレーダビームの最大利得方向からオフセットした主ローブ範囲内の方向に設置された検出反射体との間を横切って移動する物体から反射したレーダ電波を受信したレベルが最大値を示す時刻を検知する手段と、
前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが前記物体により遮断され最小値を示す時刻を検知する手段と、
前記最大値を示す時刻と最小値を示す時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段と
を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
（付記２）
前記レーダ送受信機は、さらに、
前記物体から反射したレーダ電波を受信したレベルに対し、該物体までの距離の４乗を乗じる補正と、至近距離においてレーダ散乱断面積が減少する効果を補正する手段と、
前記物体の種類に固有のレーダ散乱断面積に対応したレーダ受信レベルにより設定した閾値を超えた前記受信したレベルの最大値を判断する手段と、
前記２つの手段により、前記レーダ送受信機と前記検出反射体の間を横切って移動した物体は、前記設定した閾値に対応した物体に固有のレーダ散乱断面積より大きいレーダ散乱断面積を有する物体として種類識別する手段と
を備えたことを特徴とする付記１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記３）
前記移動方向を判断する手段は、前記最大値を示した時刻が前記最小値を示した時刻より早い場合は、前記物体がレーダビームの中心方向から検出反射体設置方向へ移動したと判断し、前記最大値を示した時刻が前記最小値を示した時刻より遅い場合は、検出反射体設置方向からレーダビームの中心方向へ移動したと判断する手段であることを特徴とする付記１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記４）
前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、
前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする付記１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記５）
複数のアンテナを備えたレーダ送受信機と該複数のアンテナに対向する位置に設置された複数の検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記レーダ送受信機は、送信用として水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとの２台と、受信用として水平または垂直の同一偏波アンテナ２台を備え、
前記複数の検出反射体は、入力偏波と同一偏波で反射する第1の検出反射体と入力偏波とは異なる偏波で反射する第２の検出反射体とを備え、
前記レーダ送受信機は、
所定の周期で前記送信用の水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとを切り替える手段と、
前記所定の周期で前記受信用の２台の同一偏波アンテナを切り替える手段と、
前記第１の検出反射体から反射されたレーダ電波を受信したレベルが、前記レーダ送受信機と前記第１の検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記第２の検出反射体から反射されたレーダ電波を受信したレベルが、前記物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記各時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段と、
を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
（付記６）
前記送信用水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとを切り替える所定の周期は、前記物体の前端の進行により、前記第1の検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが遮断開始する時刻から前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが遮断開始する時刻までの第１の時間区間と、前記物体の後端の進行により、前記第１の検出反射体から反射したレーダ電波の遮断されたレベルが回復する時刻から前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波の遮断されたレベルが回復する時刻までの第２の時間区間と、前記物体の進行により前記第１と第２の検出反射体から反射したレーダ電波の受信レベルの遮断区間が重なる第３の時間区間の、３つの時間区間の中で最も短い区間内に切り替え周期が２以上あることを特徴とする付記5記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記７）
前記受信したレベルが遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻は、前記レーダ送受信機から前記検出反射体までの距離と、レーダ散乱断面積によって決まる受信レベルより小さい所定の値に設定した閾値を横切った時刻により決定することを特徴とする付記５記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記８）
前記移動方向検知レーダシステムは、前記レーダ送受信機の
前記送信用水平偏波アンテナと前記受信用同一偏波アンテナのうちの１台との中心と、前記送信用垂直偏波アンテナと前記受信用同一偏波アンテナのうちの他の１台との中心との中心間距離、および前記第１の検出反射体と前記第２の検出反射体との設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、
さらに、
前記第１の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間と前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間とが重なった時は、前記物体を検知すべき物体であると判断する手段
を備えることを特徴とする付記５記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記９）
前記移動方向を判断する手段は、前記第１の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間と前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間が重なった時に、遮断を開始した時刻が早い方の検出反射体から遮断を開始した時刻が遅い方の検出反射体の方向に前記物体が移動したと判断する手段であること特徴とする付記５記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１０）
前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、
前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする付記５記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１１）
レーダ送受信機とそれに対向する位置に設置された検出反射体とからなる組を複数個と、移動物体判定装置とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記レーダ送受信機のそれぞれは、
該レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが、該レーダ送受信機と該検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段を備え、
前記移動物体判定装置は、
前記複数のレーダ送受信機がそれぞれに検知して出力する前記遮断開始の時刻と前記遮断終了の時刻との前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
（付記１２）
前記移動方向検知レーダシステムにおいて、前記各レーダ送受信機のアンテナは、隣接したレーダ送受信機のアンテナに対し互いに異なった偏波を使用することを特徴とする付記１１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１３）
前記受信したレベルが遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とは、前記レーダ送受信機から対向する前記検出反射体までの距離と、レーダ散乱断面積によって決まる受信レベルより小さい所定の値に設定した閾値を横切った時刻により決定することを特徴とする付記１１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１４）
前記移動方向検知レーダシステムは、前記複数のレーダ送受信機間の設置間隔および前記複数検出反射体間の設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、
さらに、
前記複数のレーダ送受信機のうち隣り合ったレーダ送受信機において、該各レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された時間区間が、互いに重なった時は前記物体を検知すべき物体であると判断する手段を備えることを特徴とする付記１１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１５）
前記移動方向を判断する手段は、前記各レーダ送受信機において対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された区間が互いに重なった時に、遮断を開始した時刻が早い方の前記検出反射体から遮断を開始した時刻が遅い方の前記検出反射体の方向に前記物体が移動したと判断する手段であることを特徴とする付記１１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１６）
前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、
前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする付記１１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１７）
レーダ送受信機とそれに対向する位置に設置された検出反射体とからなる組を複数個と、移動物体判定装置とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記各レーダ送受信機のそれぞれは、
該レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが、該レーダ送受信機と該検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記物体から反射したレーダ電波の受信を開始する時刻と受信を終了する時刻とを検知する手段とを備え
前記移動物体判定装置は、
前記複数のレーダ送受信機がそれぞれに検知して出力する前記の遮断開始時刻、遮断終了時刻および受信開始時刻、受信終了時刻の各時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段
を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
（付記１８）
前記レーダ送受信機は、さらに、
前記物体から反射したレーダ電波を受信したレベルに対し、移動物体までの距離の４乗を乗じる補正と、極距離においてレーダ散乱断面積が減少する効果を補正する手段と、
前記物体の種類に固有のレーダ散乱断面積に対応したレーダ受信レベルにより設定した閾値を超えた時刻を受信開始時刻とし、該閾値を下まわった時刻を受信終了時刻として決定する手段と、
を備えたことを特徴とする付記１７記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１９）
前記レーダ送受信機は、
前記物体から反射したレーダ電波の受信開始時刻を、付記１８の補正を受けた受信レベルが前記閾値を超えている時間区間と、前記検出反射体から反射したレーダ電波の受信レベルが前記物体により遮断されている時間区間とが重なった時間区間の最初の時刻として決定する手段と、
前記物体から反射したレーダ電波の受信終了時刻を、付記１８の補正を受けた受信レベルが前記閾値を超えている時間区間と、前記検出反射体から反射したレーダ電波の受信レベルが前記物体により遮断されている時間区間とが重なった時間区間の最後の時刻として決定する手段と、
を備えたことを特徴とする付記１７記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記２０）
前記移動方向検知レーダシステムは、
前記複数のレーダ送受信機のうち隣り合うレーダ送受信機間の設置間隔および該隣り合うレーダ送受信機のそれぞれに対向して設置されている前記検出反射体間の設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、
さらに、
前記複数のレーダ送受信機のうち隣り合ったレーダ送受信機において、該各レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された時間区間が、互いに重なった時は前記物体を検知すべき物体であると判断する手段を備えることを特徴とする付記１７記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記２１）
前記移動方向を判断する手段は、前記各レーダ送受信機において対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された区間が互いに重なった時に、遮断を開始した時刻が早い方の前記検出反射体から遮断を開始した時刻が遅い方の前記検出反射体の方向に前記物体が移動したと判断する手段であることを特徴とする付記１７記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記２２）
前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、
前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする付記１７記載の移動方向検知レーダシステム。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】従来技術による移動車両検知レーダシステムの構成例を示す図である。
【図２】従来技術における移動車両による反射レベルの時間変化を示す図である。
【図３】実施例１によるレーダシステムの構成例を示す図である。
【図４】実施例１におけるレーダ受信レベルの時間変化例を示す図である。
【図５】実施例１におけるレーダ受信レベルの時間変化例を示す図である。
【図６】実施例２によるレーダシステムの構成例を示す図である。
【図７】実施例２によるレーダシステムの詳細構成例を示す図である。
【図８】実施例２におけるレーダシステムの信号タイミングを示す図である。
【図９】実施例３によるレーダシステムの構成例を示す図である。
【図１０】実施例３におけるレーダ受信レベル例を示す図である。
【図１１】実施例４によるレーダシステムの構成例を示す図である。
【図１２】実施例４におけるレーダ受信レベル例を示す図である。
【図１３】実施例４における移動方向検知フロー例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１０１ T字交差点
１０２ 一方通行道路
１０３ 通常道路
１０４ レーダ送受信機
１０５ レーダ送受信アンテナ
１０６a 検出反射体
１０６b 検出反射体
１０７ 送受信レーダビーム
１０８ 逆方向移動車両
１０９ 順方向
１１０ 逆方向
２０１ 車両からの受信レベル
２０２ 受信レベル２０１のピークレベル
２０３ 閾値
２０４ 検出反射体からの受信レベル
２０５ ２０４の最小値レベル
２０６ 閾値
３０１ T字交差点
３０２ 一方通行道路
３０３ 通常道路
３０４ レーダ送受信機
３０５ レーダ送受信アンテナ
３０６ 警報機
３０７ 送受信レーダビーム
３０８ 検出反射体
３０９ 逆方向移動車両
３１０ 順方向車両
３１１ 順方向
３１２ 逆方向
３１３ Ｃ方向
３１４ Ｄ方向
４０１ 車両からの受信レベル
４０２ 受信レベル４０１のピークレベル
４０３ 閾値
４０４ 検出反射体からの受信レベル
４０５ ４０４の最小値レベル
４０６ 閾値
５０１ 車両３０９からの受信レベル
５０２ 受信レベル５０１のピークレベル
５０３ 閾値
５０４ 検出反射体からの受信レベル
５０５ ５０４の最小値レベル
５０６ 閾値
６０１ T字交差点全体
６０２ 一方通行道路
６０３ 通常道路
６０４ レーダ送受信機
６０５a レーダアンテナ
６０５b レーダアンテナ
６０５c レーダアンテナ
６０５d レーダアンテナ
６０６ 警報機
６０７ 電波の伝播路
６０８ 電波の伝播路
６０９ 逆方向移動車両
６１０a 検出反射体
６１０b 検出反射体
６１１ 順方向
６１２ 逆方向
７０１ 制御信号
７０２ レーダ送信波
７０３a スイッチ
７０３b スイッチ
７０４ レーダ受信波
８０１ 制御信号パルス
８０２ 伝播路６０８による受信レベル
８０３ 伝播路６０７による受信レベル
８０４ 受信レベルの閾値
８０５ 受信レベルの閾値
９０１ T字交差点全体
９０２ 一方通行道路
９０３ 通常道路
９０４a レーダ送受信機
９０４b レーダ送受信機
９０５a レーダ送受信アンテナ
９０５b レーダ送受信アンテナ
９０６ 移動物体判定装置
９０７ 警報機
９０８ 電波の伝播路
９０９ 電波の伝播路
９１０ 車両
９１１ 通行人
９１２a 検出反射体
９１２b 検出反射体
９１３ 順方向
９１４ 逆方向
１００１ レーダ送受信機９０４aの受信レベル
１００２ 受信レベル１００１の最小値レベル
１００３ 閾値
１００４ 送受信機９０４ｂの受信レベル
１００５ １００４の最小値レベル
１００６ 閾値
１１０１a 通行人群
１１０１b 通行人群
１２０１ 検出反射体912ａからの受信したレベル
１２０２ 移動物体からの受信したレベル
１２０３ １２０２に対する閾値
１２０４ １２０１に対する閾値
１２０５ 検出反射体９１２ｂからの受信したレベル
１２０６ 移動物体からの受信したレベル
１２０７ １２０６に対する閾値
１２０８ １２０５に対する閾値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダシステムに関し、特に一方通行道路における逆方向進入車両検出と警報出力に用いて好適なレーダシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
道路等における通行車両の検知や交差点への侵入車両の検知に、ミリ波レーダの適用が考えられている。例えば踏み切り内への進入車両を検知するため、踏み切り内道路の両側にレーダと検出反射体を対向して設置し、レーダ信号の遮断により進入を検知するレーダがある（特許文献１参照）。
【０００３】
また、交差点における車両の進入方向を検知するためドップラー周波数を利用するミリ波レーダがある（特許文献２参照）。ドップラー周波数による移動速度検知としては、従来からＣＷレーダまたは最も一般的なFM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave )レーダが用いられる。
【０００４】
前記FM-CWレーダにより対象物までの距離と移動方向を検知するには、反射してきた電波のドップラー効果を利用するため対象物の移動軸方向に向けてレーダを設置する。FM-CWレーダでは、三角波でFM変調して送信した信号と対象物からの反射波を受信した信号の周波数差であるビート信号を抽出し、FFT(Fast Fourier Transform)により周波数解析を行う。周波数解析は三角波によるＦＭ変調の上昇区間と下降区間に対し行い、それぞれに対応した２つのビート周波数が得られ、これら両者の平均値により距離を決定し、両者の差から得られるドップラー周波数により速度を決定し、２つのビート周波数の上下関係により移動方向を決定する。
【特許文献１】特開２００４−９８９８４号公報
【特許文献２】特開平７―１０５５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
先に説明した背景技術の最初の例では、レーダ送受信機の対向側に設置した検出反射体により反射されたレーダ電波が踏み切りの遮断機付近に進入した車両により遮蔽され、受信レベルが低下するのを検知して車両の進入を検知するが、進行方向は検知出来ない。従って、上記従来技術を適用しても、一方通行路の違反車両の警報システムとしては、逆方向に侵入してきた違反車両と、順方向に移動する正しい走行車両の区別が付かないという不都合がある。
【０００６】
また、先に説明した背景技術の第2の例ではドップラー周波数値により車両の移動方向を検知する。FM−CWレーダは背景技術で説明したように、移動速度と方向の検知はビート信号の周波数解析によるドップラー周波数の検知により行うが、速度が小さいと測定精度の限界があり検知できない。すなわち、一方通行道路入り口において比較的低速で侵入してくる車両による微小なドップラー周波数を検知できない場合が発生する。この検知精度の限界はFM-CWレーダの設計パラメータにより決まり、実現可能なFM-CWミリ波レーダにおいては、検知できる速度精度は１０数ｋｍ/h程度であり、一方通行道路における侵入車両を入り口で確実に検知するには問題がある。
【０００７】
また１台のレーダ送受信機と、道路を隔てた対向側に複数の検出反射体を設置したシステムにより、複数反射体によるレーダ電波の遮断の時間を検知し、遮断した移動物体の方向を計算する方法が考えられる。この方法による問題点を図１と図２により説明する。
【０００８】
図１において、１０１はT字交差点、１０２は一方通行道路、１０３は通常道路、１０４はレーダ送受信機、１０５はレーダ送受信アンテナ、１０６a、１０６bは検出反射体、１０７は送受信レーダビーム、１０８は逆方向移動車両、１０９は順方向、１１０は逆方向をそれぞれ示す。
【０００９】
T字交差点１０１には、従来技術によるレーダシステムが配置され、一方通行道路１０２は出口にて道路１０３につながっている。一方通行道路１０２の出口の片側には、送受信アンテナ１０５を備えたFM-CWレーダ送受信機１０４が設置され、対向側にはレーダ電波を反射する２個の検出 反射体１０６aと１０６ｂが設置される。送受信アンテナによるレーダビーム１０７は利得が最大となるビーム中心方向がほぼ２個の検出反射体１０６a、１０６ｂの中間点方向に向けられる。車両１０８は道路１０３から一方通行道路１０２に逆方向に侵入する車両を表す。また、Ｒｘはレーダ送受信機１０４から逆方向移動車両１０８までの距離、Ｒ０はレーダ送受信機１０４から検出反射体１０６a,１０６ｂまでの距離を表す。
【００１０】
図２には、上記図１のレーダシステムによるレーダ送受信機１０４の受信レベルの変化を示す。
【００１１】
図２において、２０１は車両からの受信レベル、２０２は受信レベル２０１のピークレベル、２０３は閾値、２０４は検出反射体からの受信レベル、２０５は２０４の最小値レベル、２０６は閾値をそれぞれ示す。
【００１２】
T字交差点１０１において、車両１０８が道路１０３から一方通行道路１０３に逆方向に侵入すると、FM-CWレーダ１０４の距離検知機能とそのレベル検知により距離Ｒｘの受信レベル２０１が得られる。受信レベル２０１は、車両１０８がレーダのビーム１０７の範囲内に入ると次第に増加し、時刻t１にて閾値２０３を超えビーム内に車両が入るとほぼ一定の幅の広いピーク値２０２を示し、車両１０８が通り過ぎると時刻ｔ４にて閾値２０３より小さくなる。検出反射体１０６a、１０６ｂに対しては、距離Ｒ０の受信レベル２０４が得られる。受信レベル２０４は、レーダ送受信機１０４と検出反射体１０６aもしくは１０６bとの間に障害物が無い時は、閾値２０６以上の一定値を示し、車両１０８がレーダのビーム１０７の範囲内に入ると急激に減少し、時刻ｔ２にて閾値２０６を下回りビーム内に車両が入るとほぼ一定の最小値レベル２０５を示し、車両１０８が２つの検出反射体の前方通過の終了に近い時刻ｔ３にて閾値２０６以上に回復する。距離Ｒ０の２個の検出反射体１０６a、１０６ｂは、レーダビーム幅内の間隔で配置されて両者からの反射波を分離出来ないので最小値２０５に２つの谷を示さない。
【００１３】
検知反射体１０６a、１０６ｂをレーダビーム１０７の幅以上に離して設置すると、１台のレーダ送受信機１０４では、両方の検知反射体を同時にカバーできないのでシステムが成り立たない。
【００１４】
以上により、図１に示したレーダシステムは、一方通行道路の出口を通過する車両の検知はできるが、移動方向の検知ができないため、一方通行道路の逆方向侵入車の検知は出来ないという不都合がある。
【００１５】
従って、本発明の目的の１つは物体の移動方向を確実に検知できるレーダシステムを提供することである。
【００１６】
尚、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる結果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも、本発明の他の目的の１つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
（１）本発明では、レーダ送受信機と検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、前記レーダ送受信機は、前記レーダ送受信機と該レーダ送受信機のレーダビームの最大利得方向からオフセットした主ローブ範囲内の方向に設置された検出反射体との間を横切って移動する物体から反射したレーダ電波を受信したレベルが最大値を示す時刻を検知する手段と、前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが前記物体により遮断され最小値を示す時刻を検知する手段と、前記最大値を示す時刻と最小値を示す時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段とを備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００１８】
好ましくは、前記レーダ送受信機は、さらに、前記物体から反射したレーダ電波を受信したレベルに対し、該物体までの距離の４乗を乗じる補正と、至近距離においてレーダ散乱断面積が減少する効果を補正する手段と、前記物体の種類に固有のレーダ散乱断面積に対応したレーダ受信レベルにより設定した閾値を超えた前記受信したレベルの最大値を判断する手段と、前記２つの手段により、前記レーダ送受信機と前記検出反射体の間を横切って移動した物体は、前記設定した閾値に対応した物体に固有のレーダ散乱断面積より大きいレーダ散乱断面積を有する物体として種類識別する手段とを備えたことを特徴とする付記１記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００１９】
好ましくは、前記移動方向を判断する手段は、前記最大値を示した時刻が前記最小値を示した時刻より早い場合は、前記物体がレーダビームの中心方向から検出反射体設置方向へ移動したと判断し、前記最大値を示した時刻が前記最小値を示した時刻より遅い場合は、検出反射体設置方向からレーダビームの中心方向へ移動したと判断する手段であることを特徴とする請求項１記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２０】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする請求項１記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
（２）本発明では、複数のアンテナを備えたレーダ送受信機と該複数のアンテナに対向する位置に設置された複数の検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、 前記レーダ送受信機は、送信用として水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとの２台と、受信用として水平または垂直の同一偏波アンテナ２台を備え、前記複数の検出反射体は、入力偏波と同一偏波で反射する第１の検出反射体と入力偏波とは異なる偏波で反射する第２の検出反射体とを備え、前記レーダ送受信機は、所定の周期で前記送信用の水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとを切り替える手段と、前記所定の周期で前記受信用の２台の同一偏波アンテナを切り替える手段と、前記第１の検出反射体から反射されたレーダ電波を受信したレベルが、前記レーダ送受信機と前記第１の検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記第２の検出反射体から反射されたレーダ電波を受信したレベルが、前記物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、前記各時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段とを備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２１】
好ましくは、前記送信用水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとを切り替える所定の周期は、前記物体の前端の進行により、前記第１の検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが遮断開始する時刻から前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが遮断開始する時刻までの第１の時間区間と、前記物体の後端の進行により、前記第1の検出反射体から反射したレーダ電波の遮断されたレベルが回復する時刻から前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波の遮断されたレベルが回復する時刻までの第２の時間区間と、前記物体の進行により前記第１と第２の検出反射体から反射したレーダ電波の受信レベルの遮断区間が重なる第３の時間区間の、３つの時間区間の中で最も短い区間内に切り替え周期が２以上あることを特徴とする請求項２記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２２】
好ましくは、前記受信したレベルが遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻は、前記レーダ送受信機から前記検出反射体までの距離と、レーダ散乱断面積によって決まる受信レベルより小さい所定の値に設定した閾値を横切った時刻により決定することを特徴とする請求項２記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
（３）また、前記移動方向検知レーダシステムは、前記レーダ送受信機の前記送信用水平偏波アンテナと前記受信用同一偏波アンテナのうちの１台との中心と、前記送信用垂直偏波アンテナと前記受信用同一偏波アンテナのうちの他の１台との中心との中心間距離、および前記第1の検出反射体と前記第２の検出反射体との設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、さらに、前記第１の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間と前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間とが重なった時は、前記物体を検知すべき物体であると判断する手段を備えることを特徴とする請求項２記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２３】
好ましくは、前記移動方向を判断する手段は、前記第1の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間と前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間が重なった時に、遮断を開始した時刻が早い方の検出反射体から遮断を開始した時刻が遅い方の検出反射体の方向に前記物体が移動したと判断する手段であること特徴とする請求項２記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２４】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする請求項２記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
（４）本発明では、レーダ送受信機とそれに対向する位置に設置された検出反射体とからなる組を複数個と、移動物体判定装置とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、 前記レーダ送受信機のそれぞれは、該レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが、該レーダ送受信機と該検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段を備え、前記移動物体判定装置は、前記複数のレーダ送受信機がそれぞれに検知して出力する前記遮断開始の時刻と前記遮断終了の時刻との前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２５】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムにおいて、前記各レーダ送受信機のアンテナは、隣接したレーダ送受信機のアンテナに対し互いに異なった偏波を使用することを特徴とする請求項４記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２６】
好ましくは、前記受信したレベルが遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とは、前記レーダ送受信機から対向する前記検出反射体までの距離と、レーダ散乱断面積によって決まる受信レベルより小さい所定の値に設定した閾値を横切った時刻により決定することを特徴とする請求項４記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２７】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムは、前記複数のレーダ送受信機間の設置間隔および前記複数検出反射体間の設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、さらに、前記複数のレーダ送受信機のうち隣り合ったレーダ送受信機において、該各レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された時間区間が、互いに重なった時は前記物体を検知すべき物体であると判断する手段を備えることを特徴とする請求項４記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２８】
好ましくは、前記移動方向を判断する手段は、前記各レーダ送受信機において対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された区間が互いに重なった時に、遮断を開始した時刻が早い方の前記検出反射体から遮断を開始した時刻が遅い方の前記検出反射体の方向に前記物体が移動したと判断する手段であることを特徴とする請求項４記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００２９】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする請求項４記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
（５）本発明では、レーダ送受信機とそれに対向する位置に設置された検出反射体とからなる組を複数個と、移動物体判定装置とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記各レーダ送受信機のそれぞれは、該レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが、該レーダ送受信機と該検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、前記物体から反射したレーダ電波の受信を開始する時刻と受信を終了する時刻とを検知する手段とを備え前記移動物体判定装置は、前記複数のレーダ送受信機がそれぞれに検知して出力する前記の遮断開始時刻、遮断終了時刻および受信開始時刻、受信終了時刻の各時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００３０】
好ましくは、前記レーダ送受信機は、さらに、前記物体から反射したレーダ電波を受信したレベルに対し、移動物体までの距離の４乗を乗じる補正と、極距離においてレーダ散乱断面積が減少する効果を補正する手段と、前記物体の種類に固有のレーダ散乱断面積に対応したレーダ受信レベルにより設定した閾値を超えた時刻を受信開始時刻とし、該閾値を下まわった時刻を受信終了時刻として決定する手段と、を備えたことを特徴とする請求項５記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００３１】
好ましくは、前記レーダ送受信機は、前記物体から反射したレーダ電波の受信開始時刻を、前記の補正を受けた受信レベルが前記閾値を超えている時間区間と、前記検出反射体から反射したレーダ電波の受信レベルが前記物体により遮断されている時間区間とが重なった時間区間の最初の時刻として決定する手段と、前記物体から反射したレーダ電波の受信終了時刻を、前記の補正を受けた受信レベルが前記閾値を超えている時間区間と、前記検出反射体から反射したレーダ電波の受信レベルが前記物体により遮断されている時間区間とが重なった時間区間の最後の時刻として決定する手段と、を備えたことを特徴とする請求項５記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００３２】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムは、前記複数のレーダ送受信機のうち隣り合うレーダ送受信機間の設置間隔および該隣り合うレーダ送受信機のそれぞれに対向して設置されている前記検出反射体間の設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、さらに、前記複数のレーダ送受信機のうち隣り合ったレーダ送受信機において、該各レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された時間区間が、互いに重なった時は前記物体を検知すべき物体であると判断する手段を備えることを特徴とする請求項５記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００３３】
好ましくは、前記移動方向を判断する手段は、前記各レーダ送受信機において対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された区間が互いに重なった時に、遮断を開始した時刻が早い方の前記検出反射体から遮断を開始した時刻が遅い方の前記検出反射体の方向に前記物体が移動したと判断する手段であることを特徴とする請求項５記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【００３４】
好ましくは、前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする請求項５記載の移動方向検知レーダシステムを用いる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、道路を通行する人と車両を判別し、また車両の移動方向を検知することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００３７】
この実施例においては、1台のレーダ送受信機と1台の検出反射体により、一方通行道路への逆方向移動車両を検出し警報を出し、通行人は車両と識別し警報は出さないこととする。
・「レーダシステムの構成」
本実施例における移動方向検知レーダシステムの構成と各部の配置を図３に示す。
【００３８】
図３において、３０１はT字交差点、３０２は一方通行道路、３０３は通常道路、３０４はレーダ送受信機、３０５はレーダ送受信アンテナ、３０６は警報機、３０７は送受信レーダビーム、３０８は検出反射体、３０９は逆方向移動車両、３１０は順方向移動車両、３１１は順方向、３１２は逆方向、３１３はＣ方向、３１４はＤ方向をそれぞれ示す。また、Ｒ０はレーダ送受信機３０４から検出反射体３０８までの距離、ＲＸ１はレーダ送受信機３０４から車両３１０までの距離、ＲＸ２はレーダ送受信機３０４から車両３０９までの距離をそれぞれ表す。
【００３９】
T字交差点３０１には本実施例によるレーダシステムが配置され、一方通行道路３０２は出口にて道路３０３につながっている。一方通行道路３０２の出口の片側には、レーダ送受信機３０４が送受信アンテナ３０５を備えて設置され、対向側にはレーダ電波を反射する検出反射体３０８が設置される。送受信アンテナのビーム３０７は利得が最大となるビーム中心が、検出反射体３０８からオフセットしたＣ方向３１３に向けられ、検出反射体３０８はＣ方向３１３からオフセットしたＤ方向３１４に設置される。警報機３０６は、レーダ送受信機３０４により、通過中の車両が一方方向を逆方向に侵入してきた、すなわち、所定の方向とは逆の方向に移動していると判断した場合に、警笛と表示を出力することにより車両３０９の運転手に警報を与える。
【００４０】
レーダ送受信機３０４はFM-CWレーダであり、ビーム３０７内の対象物からの反射信号を解析することにより対象物までの距離を測定することで、検出反射体３０８からの反射レベルなのか、車両３０９または車両３１０による反射レベルかを識別する。すなわち、レーダ送受信機３０４において、距離Ｒ０と解析されたレベルは検出反射体３０８からの反射レベル、距離ＲＸ２と解析されたレベルは車両３０９からの反射レベル、距離ＲＸ１と解析されたレベルは車両３１０による反射レベルと識別される。
・「移動方向の検知方法」
図４に一方通行道路３０２を車両３１０が順方向に移動したとき、レーダ送受信機３０４において受信する反射波レベルの時間変化を示す。
【００４１】
図４において、４０１は車両からの受信レベル、４０２は受信レベル４０１のピークレベル、４０３は閾値、４０４は検出反射体からの受信レベル、４０５は４０４の最小値レベル、４０６は閾値をそれぞれ示す。
【００４２】
T字交差点３０１において、車両３１０が一方通行道路３０２を順方向すなわち所定の方向に移動すると、FM-CWレーダ３０４の距離検知機能とそのレベル検知により距離ＲX1の受信レベル４０１が得られる。車両３１０がＣ方向に来た時刻ｔ１においレーダビームの最大利得方向となるのでピーク値４０２を示す。車両３１０がさらに移動してＤ方向に来た時刻ｔ２においては、車両３１０からの反射波受信レベルはレーダビームの最大利得から減少した値となる。一方検出反射体からの反射レベルを示す距離R0からの反射波受信レベル４０４は、時刻ｔ２において車両３１０により遮られ最小値４０５を示す。以上の様に時刻ｔ１がｔ２より前の場合は、レーダ送受信機３０４は車両３１０の移動方向は順方向３１１と判断する。
【００４３】
図５に一方通行道路３０２を車両３０９が逆方向に侵入したとき、レーダ送受信機３０４において受信する反射波レベルの時間変化を示す。
【００４４】
図５において、５０１は車両３０９からの受信レベル、５０２は受信レベル５０１のピークレベル、５０３は閾値、５０４は検出反射体からの受信レベル、５０５は５０４の最小値レベル、５０６は閾値をそれぞれ示す。
【００４５】
車両３０９が一方通行道路３０２に侵入すると、FM-CWレーダ３０４の距離検知機能とそのレベル検知により距離ＲX2の受信レベル５０１が得られる。車両３０９による反射波受信レベル５０１はレーダビームの範囲内に入るに従い増加し、車両３０９がＣ方向に来るとレーダビームの最大利得方向となるので時刻ｔ４においてピーク値５０２を示す。一方、検出反射体３０８からの反射レベルを示す距離R0からの反射波受信レベル５０４は、時刻ｔ３において車両３０９により遮られ最小値５０６を示す。この場合は検出反射体からの反射波受信レベルの最小ピーク時刻ｔ３が通過中の車両による反射波受信レベルの最大ピーク時刻ｔ４より小さくなり、車両３０９の移動方向は逆方向３１２と判断する。
【００４６】
・「車両と人の識別方法」
また一方通行路の逆方向への侵入禁止は、車両に適用されるものであって通行人には適用されないので、本発明のレーダは車両と人の識別を行う。
【００４７】
レーダ電波の反射率は、レーダ周波数、反射物体の大きさや材質で異なりレーダ散乱断面積 (以下ＲＣＳ)で定量化されている。本実施例におけるミリ波では、乗用車のRCSは人に比べ約２０ｄＢ大きい値を持っている。また、レーダにおける受信レベルは距離の4乗に反比例するので、レーダと反射物体間の距離が離れるほど、同じ車両でもレーダの受信レベルは小さくなる。これらの関係は、レーダ送信機の出力レベルをPｔ、送受信のアンテナ利得をGｔ、Ｇｒ、電波の波長をλ、RCSをσ、距離をＲとすると、レーダ方程式として式（１）で表される。
【００４８】
【数１】
【００４９】
受信レベルPrを用いて反射物体の種類を見分けるため、（１）式で表されるレーダ送受信機の受信レベルを距離Ｒにより補正する。そのため、FM-CWレーダで検知された反射物体までの距離Rを用い、Ｒ４を受信レベルPrに掛け算すれば、（１）式によるＰｒは補正された値となり、距離に依存しなく反射物体のＲＣＳに比例した値となる。例えば距離Ｒ＝１mを基準とすると距離R=３mの反射物体の受信電力の補正値は、３４=８１倍となりｄＢ値では１９ｄＢ増加の補正を行う。
【００５０】
また数ｍの至近距離の反射物体からの受信電力は、反射物体は同じでもＲＣＳの値が変化するので、検知距離による受信電力の補正は、上記のＲ４を掛け算するだけでなく、RCSを距離により変化させる補正を併用するなど、（１）式による理論値のPrと実験により求めたデータとの差のデータによる補正を上記Ｒ４の掛け算の補正に加えて用いてもよい。
【００５１】
上記による補正を行った結果の受信レベルが図５における５０１であり、車両に固有の受信レベルのピーク値を示す。閾値５０３は通行人による補正された受信レベルより高く、車両による補正された受信レベルより低く設定する。これにより車両の場合は補正された受信レベルは閾値５０３を超えるが、通行人の場合は補正された受信レベルは閾値５０３より小さくなり、車両だけを移動物体として検知できるようになる。
【００５２】
上記の方法により本発明の移動方向検知レーダシステムは、レーダ送受信機３０４が一方通行路の逆方向へ侵入する車両だけを検知し警報機３０６に通知する。警報機３０６は逆方向移動車両３０９の運転手に警報と電光掲示により警告する。
【実施例２】
【００５３】
実施例２は、レーダ送受信機の構成および検出反射体の構成が実施例１と異なっている。この実施例においては、水平偏波と垂直偏波の送信アンテナの切り替えと、水平偏波の受信アンテナ２台の切り替えとを行う１台のレーダ送受信機と、入力した電波と同じ偏波で反射する検出反射体と、入力した電波を異なった偏波に変えて反射する検出反射体とからなる検出反射体の組を用い、一方通行道路への逆方向移動車両を検出して警報を出し、さらに通行人に対しては車両と識別し警報は出さない例を述べる。
【００５４】
・「レーダシステムの構成」
本実施例における移動方向検知レーダシステムの構成と各部の配置を図６に示す。
【００５５】
図６において、６０１はT字交差点全体、６０２は一方通行道路、６０３は通常道路、６０４はレーダ送受信機、６０５a、６０５b、６０５ｃ、６０５ｄはレーダアンテナ、６０６は警報機、６０７および６０８は電波の伝播路、６０９は逆方向移動車両、６１０aおよび６１０ｂは検出反射体、６１１は順方向、６１２は逆方向をそれぞれ示す。
【００５６】
一方通行道路６０２は出口にて道路６０３につながっている。一方通行道路６０２の出口の片側には、レーダ送受信機６０４が送信アンテナとして水平偏波の６０５a、垂直偏波の６０５cおよび受信アンテナとして2台の水平偏波の６０５ｂ、６０５ｄを備えて設置され、対向側には入力されたレーダ電波を異偏波で反射する検出反射体６１０aと同偏波で反射する検出反射体６１０bが設置される。６０７は水平偏波が伝播するゾーン、６０８は垂直偏波が入射し水平偏波で反射して伝播するゾーンを示す。車両６０９は道路３０３から一方通行道路６０２に逆方向に進入する車両を表す。一方通行道路６０２の順進行方向は６１１で示され、逆進行方向は６１２で示される。警報器６０６は車両６０９が逆方向に進入したとレーダ送受信機６０４により判断された時、警笛と表示にて車両６０９の運転手に警報を与える。
【００５７】
図７は、本実施例のレーダ送受信部における複数アンテナの切り替えの構成を詳細に示した図である。図７において、図６と同じものは同一の番号を付してある。
【００５８】
図７において、７０１は制御信号、７０２はレーダ送信波、７０３a、７０３ｂはスイッチ、７０４はレーダ受信波をそれぞれ示す。
【００５９】
２つの送信アンテナ６０５a、６０５ｃは、切り替えスイッチ７０３aにより交互にスイッチされレーダの送信波７０２を送信する。２つの受信アンテナ６０５ｂ、６０５ｄは、切り替えスイッチ７０３ｂにより交互にスイッチされ、入力したレーダ受信波を選択してレーダ受信波７０４を得る。
【００６０】
スイッチ７０３aは制御信号７０１により動作し、制御信号のパルスが１のとき送信波７０２をアンテナ６０５aに接続し、０のときアンテナ６０５ｃに接続する。同時にスイッチ７０３ｂは制御信号７０１により動作し、制御信号のパルスが１のとき受信波７０４をアンテナ６０５ｂから選択し、０のときアンテナ６０５ｄから選択する。
【００６１】
６０７は電波の伝播路を示し、送信アンテナ６０５aから送信された水平偏波の電波が検出反射体６１０ｂにより水平偏波で反射し、受信アンテナ６０５bで受信されるまでの経路を示す。６０８はもう一方の電波の伝播路を示し、送信アンテナ６０５ｃから送信された垂直偏波の電波が検出反射体６１０aにより水平偏波に変換されて反射し、受信アンテナ６０５dで受信されるまでの経路を示す。
【００６２】
本実施例において、レーダ送受信機６０４は、パルスが１の時は水平偏波の電波を送信し、検出反射体６１０ｂは入力した該水平偏波の電波を入力と同じ水平偏波で反射し、検出反射体６１０aは入力した該水平偏波の電波を垂直偏波で反射し、レーダ送受信機６０４の２つの受信アンテナは共に水平偏波のみを受信するので、レーダ送受信機６０４はパルスの１区間内は検出反射体６１０ｂからの反射電波のみを受信する。他方レーダ送受信機６０４は、パルスが０の時は垂直偏波の電波を送信し、検出反射体６１０ｂは入力した該垂直偏波の電波を入力と同じ垂直水平偏波で反射し、検出反射体６１０aは入力した該垂直偏波の電波を水平偏波で反射し、レーダ送受信機６０４の２つの受信アンテナは共に水平偏波のみを受信するので、レーダ送受信機６０４はパルスの０区間内は検出反射体６１０aからの反射電波のみを受信する。
【００６３】
上記の動作により、検出反射体の設置間隔ｄが、レーダの送受信アンテナ６０５a、６０５ｂ、６０５ｃ、６０５ｄのビーム幅内に入るほど近くても、２つの検出反射体６１０aと６１０ｂのどちらから反射されて受信したかを識別することが出来る。
【００６４】
従来技術の様に同じ偏波を使用した場合は、レーダの送受信アンテナ６０５a、６０５ｂ、６０５ｃ、６０５ｄのビーム幅内に入るほど近いと、２つの検出反射体６１０aと６１０ｂの両方から同じレベルで受信するので、どちらの検出反射体からの反射レベルかを識別することが出来ない。
【００６５】
また、本実施例では、受信アンテナとして２台の水平偏波を用いるが、受信アンテナとして２台の垂直偏波を用いても（図示せず）、全く同じ効果が得られる。すなわち、送受信機６０４において、パルスが１の区間と０の区間に受信する偏波が逆になるだけであって、パルスが１の区間には検出反射体６１０aからの反射電波のみを受信し、パルスが０の区間には検出反射体６１０ｂからの反射電波のみを受信するので、２つの検出反射体６１０aと６１０ｂのどちらから反射されて受信したかを識別することが出来る。
【００６６】
前記に説明したように、異なった偏波を用いることにより、２つの検出反射体間の距離ｄを短く設置出来るので、後に説明する「車と人の識別方法」において、幅の小さい人の識別が可能となる。
・「移動方向の検知方法」
図８は、本実施例により車両の移動方向を検知するための偏波切り替えの制御信号パルス波形と各偏波による受信レベル波形の変化、および各波形の時間的関係を示す。
【００６７】
図８において、８０１は制御信号パルス、８０２は伝播路６０８による受信レベル、８０３は伝播路６０７による受信レベル、８０４および８０５は受信レベルの閾値をそれぞれ示す。
【００６８】
制御信号パルス８０１が1の時、レーダ送信波は送信アンテナ６０５aに接続され、水平偏波にて送信される。送信された水平偏波は、一方通行道路の対向側に設置された検出反射体６１０ｂにより、同じ水平偏波で反射され伝播路６０７を通りレーダの水平偏波受信アンテナ６０５bで受信される。伝播路６０７に車両などの障害物がなければこの受信レベルは、閾値８０５以上となる。制御信号パルスは周期Tsにて繰り返され、障害物が現れたパルスの時刻ｔ１にて電波遮断されるので受信レベルが閾値８０５以下となり、図８の時刻ｔ１から時刻ｔ３の時間区間T01にて、伝播路６０７が障害物により遮断されたことが検知される。
【００６９】
また、制御信号パルス８０１が０の時、レーダ送信波は送信アンテナ６０５ｃに接続され、垂直偏波にて送信される。送信された垂直偏波は、一方通行道路の対向側に設置された検出反射体６１０aにより、異なった偏波の水平偏波で反射され伝播路６０８を通りレーダの水平偏波受信アンテナ６０５dで受信される。伝播路６０８に車両などの障害物がなければこの受信レベルは、閾値８０４以上となる。制御信号パルスは周期Tsにて繰り返され、障害物が現れたパルスの時刻ｔ２にて電波遮断されるので受信レベルが閾値８０４以下となり、図８の時刻ｔ２から時刻ｔ４の区間T０２にて、伝播路６０８が障害物により遮断されたことが検知される。
【００７０】
この場合、制御信号パルスが１の時の受信レベルの遮断開始時刻ｔ１は、０の時の受信レベルの遮断開始時刻ｔ２より前となるので、障害物の移動方向は検出反射体６１０ｂから検出反射体６１０aへ向かう方向、すなわち一方通行道路の逆方向６１２と判断する。
【００７１】
車両などの障害物が、一方通行道路を順方向６１１に移動した時は、時刻ｔ１が時刻ｔ２より後となる。検出の方法は、上記と同様であるので説明は省略する。
【００７２】
以上により、本発明のレーダ送受信機は受信レベルの遮断開始時刻ｔ１とｔ２の前後関係により、一方通行道路の移動物体の移動方向を検知できる。
【００７３】
・「車両と人の識別方法」
本実施例においては、図７におけるアンテナ６０５a、６０５ｂの中心と、アンテナ６０５ｃ、６０５ｄの中心間距離ｄ、および検出反射体６１０aと６１０bの設置間隔ｄを、人の進行方向長以上とし、検知対象の車両長Ｌ以下とする。
【００７４】
一方通行道路６０２を通行する移動物体による遮断時刻の間隔が、レーダ送受信機６０４に近い側でも、検出反射体６１０a、６１０ｂに近い側でも同じとなる様に、アンテナ６０５ｃ、６０５ｄの中心間距離と、検出反射体６１０aと６１０bの設置間隔は同じｄとする。
【００７５】
例えばｄ＝０．５ｍとし、車両長３．７ｍの小型乗用車と横幅０．５ｍ以下の通行人の識別をすることを考える。なお検知しない対象物と検知すべき対象車両の種類により、設置間隔ｄは適宜設定することが出来る。
【００７６】
図８は、逆方向侵入車両６０９の車両長Ｌが検出反射体６１０aと６１０bの設置間隔ｄより長い場合を示している。この場合には、車両６０９の移動方向から見て後端が伝播路６０７を通り過ぎるより前に、車両６０９の前端が伝播路６０８を通過し始めることになるので、図８における時刻ｔ１〜ｔ４の関係はｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４となり、伝播路６０７の遮断区間Ｔ０１と伝播路６０８の遮断区間Ｔ０２はｔ２〜ｔ３の時刻で重なる。
【００７７】
一方通行道路への逆方向への侵入が人の場合は、図７における２つの検出反射体の間隔ｄが人体の幅より広いので、まず伝播路６０７のレーダ電波の遮断が完了した後に、伝播路６０８のレーダ電波の遮断が発生する。すなわち、図８の各波形の時刻ｔ１〜ｔ４の関係はｔ１＜ｔ３＜ｔ２＜ｔ４となり、遮断区間Ｔ０１とＴ０２は重ならない。
【００７８】
従って、時間区間Ｔ０１とＴ０２とが重なる場合には、例えば車両など距離ｄよりも長い物体と、また時間区間Ｔ０１とＴ０２とが重ならない場合には、例えば人間など距離ｄよりも短い物体が移動していると判断することができる。
【００７９】
また、車両が電波伝搬路６０７に入る時刻ｔ１と、電波伝搬路６０８に入るまでの時刻ｔ２は、パルス信号の半周期ごとにしか判断できないので、検知時刻の前後関係を間違わないためには、ｔ２−ｔ１の時間長にパルス１の区間Ｔｓ/2全体が必ず1個以上入る必要がある。このためには、ｔ２−ｔ１の時間長にパルス周期Ｔｓが2個以上なくてはならない。この条件は、パルスの周期をＴｓ、検出反射体６１０aと６１０bの設置間隔をｄ、車両の速度をｖとすると（２）式で表される。
【００８０】
【数２】
【００８１】
さらに、遮断区間Ｔ０１と遮断区間Ｔ０２が重なるｔ３−ｔ２の時間長に、パルス１の区間Ｔｓ/2全体が必ず1個以上入る必要がある。このためには、ｔ３−ｔ２の時間長にパルス周期Ｔｓが2個以上なくてはならない。この条件は（３）式で表される。
【００８２】
【数３】
【００８３】
例えば、アンテナの組６０５a、６０５ｂとアンテナの組６０５ｃ、６０５ｄの中心距離ｄおよび、検出反射体６１０aと６１０bの設置間隔ｄを、車両長Ｌ＝３．７ｍの小型乗用車より短く、人の進行方向長より長い間隔ｄ＝０．５ｍとすると、車両の最大速度ｖ＝８０ｋｍ/ｓ の場合（２）式より、Ｔｓ≦０．０１sec となる。また（３）式より、Ｔｓ≦０．０７secとなり、この場合Ｔｓ≦０．０１sec により両方の条件が満たされる。従って、パルス繰り返し周波数ｆｓとしては、ｆｓ≧１００Ｈｚとなる。
【００８４】
パルス繰り返し周期Ｔｓは上記の数値に限らず、検知が必要な車両長の最短値L、車両速度の最大値v、Ｌより短く人の進行方向長より長い、アンテナ間距離および検出反射体間の設置間隔ｄを用い、（２）式、（３）式により設定することが出来る。
【００８５】
以上で説明したように、２つの受信レベル８０２、８０３が閾値以下となる区間の重なりの有無により、移動物体が車両か人かを識別することが出来る。
【００８６】
以上の方法により一方通行路の逆方向へ侵入する車両だけを検知し警報機６０６に警報発信を指令する。警報機６０６は進入車両６０９の運転手に警報と電光掲示により警告する。
【実施例３】
【００８７】
実施例３は、レーダ送受信機の構成および検出反射体の構成が実施例１および２と異なっている。実施例２では、移動物体の大きさを識別するために、１台のレーダ送受信機に複数の送信用アンテナ及び複数の受信用アンテナを備える構成を述べたが、実施例３では、移動物体の大きさを識別するために、実施例１と同様の１台の送受信アンテナを備えたレーダ送受信機を複数台設置する構成を備える。この実施例においては、２台のレーダ送受信機とそれぞれのレーダ送受信機に対向した２台の検出反射体によりレーダシステムを構成し、２台のレーダ受信機の受信レベルの遮断時刻の前後関係により通行物体の方向と大きさを判断し、一方通行道路への逆方向移動車両を検出し警報を出し、さらに通行人に対しては車両と識別し警報は出さないこととする。
【００８８】
・「レーダシステムの構成」
本実施例における移動方向検知レーダシステムの構成と各部の配置を図９に示す。
【００８９】
図９において、９０１はT字交差点全体、９０２は一方通行道路、９０３は通常道路、９０４a、９０４ｂはレーダ送受信機、９０５a、９０５bはレーダ送受信アンテナ、９０６は移動物体判定装置、９０７は警報機、９０８および９０９は電波の伝播路、９１０は車両、９１１は通行人、９１２aおよび９１２bは検出反射体、９１３は順方向、９１４は逆方向をそれぞれ示す。
【００９０】
一方通行道路９０２は出口にて道路９０３につながっている。一方通行道路９０２の出口の片側には、レーダ送受信機９０４aおよび９０４bが所定の間隔ｄで設置され、送受信アンテナとしてそれぞれ９０５a、９０５ｂを備えている。道路の対向側には各レーダ送受信機のレーダ電波を反射する検出反射体９１２aおよび９１２bが所定の間隔ｄで設置される。
【００９１】
２つの電波伝搬路９０８と９０９は、レーダ送受信アンテナ９０５aと９０５bのビーム特性および検出反射体９１２aと９１２ｂの反射特性により形成され、互いの伝播路が重なり干渉しないように、検出反射体９１２aと９１２bの設置間隔ｄは一定距離以上離す必要がある。設置間隔ｄを短くして干渉を無くするために、隣り合うレーダ送受信機９０４aおよび９０４bは異なった偏波を用いてもよい。例えば、レーダ送受信アンテナ９０５aと検出反射体９１２aは水平偏波を用い、レーダ送受信アンテナ９０５bと検出反射体９１２bは垂直偏波を用いることもできる。車両９１０は一方通行道路９０２を逆方向９１４に侵入する車両を示す。
【００９２】
レーダ送受信機９０４aと９０４ｂの設置間隔ｄおよび、検出反射体９１２aと９１２bの設置間隔ｄは、車両長Ｌより短く、通行人の進行方向長Ｗより長く設定される。
・「移動方向の検知方法」
図１０に一方通行道路９０２を車両９１０が逆方向９１４に侵入したとき、レーダ送受信機９０４aおよび９０４bが受信する反射波レベルの時間変化を示す。
【００９３】
図１０において、１００１はレーダ送受信機９０４aの受信レベル、１００２は受信レベル１００１の最小値レベル、１００３は閾値、１００４は送受信機９０４ｂの受信レベル、１００５は１００４の最小値レベル、１００６は閾値をそれぞれ示す。
【００９４】
FM-CWレーダ９０４aおよび９０４ｂの距離検知機能とそのレベル検知により、各レーダから対向した検出反射体までの距離Ｒ0の受信レベル１００１および１００４が得られる。レーダ送受信機と検出反射体の間、すなわち電波伝搬路９０８と電波伝搬路９０９に障害物が無い時は、閾値１００３および１００６以上の一定値を示す。
【００９５】
車両９１０が一方通行道路９０２に侵入し時刻ｔ１において電波の伝播路９０８を遮ると、レーダ９０４aの受信レベルは時刻ｔ１にて閾値１００３以下となり最小レベル１００２を示す。車両９１０が時刻ｔ３において電波の伝播路９０８を通過終了すると、９０４aの受信レベルは時刻ｔ３にて閾値１００３以上となり一定値に回復する。
【００９６】
車両９１０が時刻ｔ２において電波の伝播路９０９を遮ると、レーダ９０４aの受信レベルは時刻ｔ２にて閾値１００６以下となり最小レベル１００５を示す。車両９１０が時刻ｔ４において電波の伝播路９０９を通過終了すると、９０４ｂの受信レベルは時刻ｔ４にて閾値１００６以上となり一定値に回復する。
【００９７】
一方、図9には示さないが車両などの障害物が一方通行道路を順方向９１３に移動した時は、時刻ｔ１が時刻ｔ２より後となる。時刻検出の方法は上記と同様であるので説明は省略する。
【００９８】
以上により、レーダ送受信機９０４ａが得たレーダ受信レベルの遮断開始時刻ｔ１と、レーダ送受信機９０４ｂが得たｔ２の関係がｔ１＜ｔ２の時、両レーダ送受信機から時刻ｔ１の及びｔ２の情報を得た移動物体判定装置９０６は、一方通行道路の移動物体の移動方向は逆方向９１４と判断する。
【００９９】
・「車両と人の識別方法」
図１０は、レーダ送受信機９０４aと９０４ｂの設置間隔ｄおよび、検出反射体９１２aと９１２bの設置間隔ｄが、通行人の進行方向長Ｗより長く、車両長Lより短い場合であって、例えば車両９１０などのように設置間隔ｄよりも長い通行物体が逆方向９１４へ移動している場合のレベル変化の時間関係を示している。この場合には、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４となり、レーダ送受信機９０４aと９０４ｂの受信レベルの遮断区間が重なる区間Ｔ２が存在する。
【０１００】
一方、例えば通行人９１１などのように通行物体がが設置間隔ｄよりも短い場合、実施例２で説明したのと同様に図10における受信レベル１００１と１００４が閾値以下となる区間が重なることは無く、各時刻の関係はｔ１＜ｔ３＜ｔ２＜ｔ４となり、レーダ送受信機９０４aと９０４ｂの受信レベルの遮断区間が重なる区間Ｔ２が存在しない（図示せず）。
【０１０１】
上記のように、２つの受信レベル１００１、１００４が同時に閾値以下となる区間の重なりT２の有無を、移動物体判定装置９０６は2台のレーダ送受信機９０４aおよび９０４ｂからの時刻情報ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４により判断し、移動物体が例えば車両などの設置間隔ｄよりも長い物体か人などのｄよりも短い物体かを識別する。
【０１０２】
以上の方法により、本発明の移動方向検知レーダシステムは、移動物体の移動方向を検出するのみではなく、物体の種類（大きさ）も識別することが可能になり、一方通行路の逆方向へ侵入する車両だけを検知し、移動物体判定装置９０６は警報機９０７に警報発信を指令することが可能になる。警報機９０７は進入車両９１０の運転手に警報と電光掲示により警告する。
【実施例４】
【０１０３】
この実施例においては、２台のレーダ送受信機とそれぞれのレーダ送受信機に対向した２組の検出反射体によりレーダシステムを構成し、２台のレーダ受信機の受信レベルの形状により通行物体の方向と大きさを判断し、一方通行道路への逆方向移動車両を検出し警報を出し、通行人は車両と識別し警報は出さないこととする。
【０１０４】
実施例４は、実施例３と同様に、移動物体の大きさを識別するために、実施例１と同様の１台の送受信アンテナを備えたレーダ送受信機を複数台設置する構成を備えるが、一方通行道路の通行人が多く、車両と重なってレーダビーム内を通過するときの検知に好適な識別方法を提供するものである。
【０１０５】
・「レーダシステムの構成」
本実施例における移動方向検知レーダシステムの構成と各部の配置図を図１１に示す。
【０１０６】
図１１において、図９と異なるのは１１０１aおよび１１０１ｂで示された通行人群であり、その他の図９と同じものは同一の番号を付してある。
【０１０７】
・「車両と人の識別方法」
実施例１で説明した如く、レーダ電波の反射率は、レーダ周波数、反射物体の大きさや材質で異なりレーダ散乱断面積 (ＲＣＳ)で定量化されている。本実施例におけるよるミリ波では、乗用車のRCSは人に比べ約２０ｄＢ大きい値を持っている。また、レーダでの受信レベルは距離の４乗に反比例するので、レーダと反射物体間の距離が離れるほど、同じ車両でもレーダの受信レベルは小さくなる。これらの関係は、レーダ送信機の出力レベル、送受信のアンテナ利得、電波の波長、RCS、距離Ｒにより実施例１で説明したレーダ方程式（１）で表わされる。
【０１０８】
実施例１で説明したように、レーダ送受信機から距離Ｒ離れた反射物体からの受信レベルを距離Ｒごとに補正することにより、反射物体の種類により固有のレベル値に変換することが出来た。この補正された受信レベルを図１２に示す。
【０１０９】
図１２において、１２０１は検出反射体９１２aから反射されレーダ９０４aで受信したレベル、１２０２は道路９０２を通行する移動物体により反射され９０４aで受信したレベル、１２０３は１２０２に対する閾値、１２０４は１２０１に対する閾値をそれぞれ示し、また１２０５は検出反射体９１２ｂから反射されレーダ９０４ｂで受信したレベル、１２０６は道路９０２を通行する移動物体により反射され９０４ｂで受信したレベル、１２０７は１２０６に対する閾値、１２０８は１２０５に対する閾値をそれぞれ示す。
【０１１０】
検出反射体９１２aおよび９１２ｂから反射されたレベルは、FM-CWレーダ９０４ａの距離検知機能とそのレベル検知機能により距離Ｒ０からのレベルとして検知され、道路内を移動した物体による反射されたレベルは、距離Ｒx1、Ｒx２からのレベルとして検知され両者が識別される。
【０１１１】
物体から反射受信レベルＰｒは、実施例１で説明した様に、レーダ周波数、反射物体の大きさや材質で異なるレーダ散乱断面積 (ＲＣＳ)により、式（１）で表わされた。本実施例におけるミリ波では、乗用車のRCSは人に比べ約２０ｄＢ大きい値を持っている。
【０１１２】
受信レベルPrを用いて反射物体の種類を見分けるため、（１）式で表されるレーダ送受信機の受信レベルを距離Ｒにより補正する。そのため、FM-CWレーダで検知された反射物体までの距離Rを用い、Ｒ４を受信レベルPrに掛け算すれば、（１）式によるＰｒは補正された値となり、距離に依存しなく反射物体のＲＣＳに比例した値となる。例えば距離Ｒ＝１mを基準とすると距離R=３mの反射物体の受信電力の補正値は、３４=８１倍となりｄＢ値では１９ｄＢ増加の補正を行う。
【０１１３】
また数ｍの至近距離の反射物体からの受信電力は、反射物体は同じでもＲＣＳの値が変化するので、検知距離による受信電力の補正は、上記のＲ４を掛け算するだけでなく、RCSを距離により変化させる補正を併用するなど、（１）式による理論値のPrと実験により求めたデータとの差のデータによる補正を上記Ｒ４の掛け算の補正に加えて用いてもよい。
【０１１４】
上記による補正を行った結果が、図１２における各受信レベル１２０１、１２０２、１２０５、１２０６である。
【０１１５】
図１１における一方通行道路９０２を逆方向に通行する通行人群１１０１ｂが、電波伝搬路９０９に入ると、レーダ９０４ｂにおける検出反射体９１２ｂからの反射受信レベル１２０５は、図１２の時刻ｔ２において閾値１２０８より小さくなる。同時に通行人群１１０１ｂにより反射された受信レベル１２０６は増加するが、閾値１２０７より小さい。次に、車両９１０が電波伝搬路９０９に入ると９１２ｂからの反射受信レベルは遮断された状態が続くが、車両９１０からの反射レベルは通行人群１１０ｂより大きくなり、時刻ｔ２ｘにおいて閾値１２０７を超える。通行人群１１０１ｂおよび車両９１０が、電波伝搬路９０９を過ぎると、時刻ｔ４ｘにおいて受信レベル１２０６は閾値１２０７より小さくなり最低値にもどり、受信レベル１２０５は遮断がなくなるので時刻ｔ４にて閾値１２０８を超え最大値に回復する。
【０１１６】
また伝播路９０８に関しては、まず車両９０９によりレーダ９０４aにおける検出反射体９１２aからの反射受信レベル１２０１は時刻ｔ１において閾値１２０４より小さくなる。電波伝搬路９０８を車両９０１が通過完了しても、通行人群１１０１aが通行しているので、受信レベル１２０１の遮断状態は継続し、通行人群１１０１aの通過が完了した時刻ｔ３にて、受信レベル１２０１は閾値１２０４を超え最大値に回復する。
【０１１７】
また伝播路９０８における通行物体からの反射レベル１２０２は、まず車両９１０により時刻ｔ１ｘにおいて閾値１２０３を超え、車両が電波伝搬路９０８を通過完了した時刻ｔ３ｘにおいて閾値１２０３より小さくなる。時刻ｔ３ｘ以降は通行人群１１０１aによる受信レベルが残り、通行人群１１０1aの通過完了する時刻ｔ３まで継続するが閾値１２０３より小さいので車両による反射レベルでは無いと判断される。
【０１１８】
本実施においては、通行物体による反射波の受信レベル増加と検出反射体による受信レベルの減少の両方を使用するが、前者のみによる判断では、レーダ送受信機９０４aのアンテナ９０５aのサイドローブにより、例えば、電波伝搬路９０８より離れた一般道路９０３を通行するトラックのような大きな通行物体を誤検知する可能性がある。検出反射体９１２aからの反射レベルの遮断を併用すれば、電波伝搬路９０８を通過する物体のみを確実に検知できる。
【０１１９】
また本実施例では、レーダ送受信機９０４aから車両９１０と通行人群１１０１aとまでの距離Ｒｘ１とＲｘ２との識別は必要がなく、検出反射体までの距離Ｒ０との識別をすればよいので、通行物体が非常に接近する場合でも問題はない。レーダ送受信機９０４aから検出反射体９１２aまでの距離Ｒ０は道路内とは離れているので、Ｒ０とＲＸ１およびRX２とは識別できる。
【０１２０】
また本実施例では、図１１においてレーダ送受信機９０４aと９０４ｂの設置間隔ｄおよび、検出反射体９１２aと９１２bの設置間隔ｄが、車両長Lより短く設定されるので、道路９０２を移動する物体が車両の場合、図１２において、レーダ送受信機９０４aと９０４ｂにおける通行車両からの受信レベルが閾値以上になる区間ＴaとTbが重なる区間が存在する。
【０１２１】
上記の方法により、道路を移動した車両のみを検知できる。
・「移動方向の検知方法」
図１２において、レーダ９０４aにおける車両９１０からの反射レベル１２０２の増加がｔ１ｘで始まり、次にレーダ９０４ｂにおける車両９１０からの反射レベル１２０６の増加がｔ２ｘで始まり、次にレーダ９０４aにおける車両９１０からの反射レベル１２０２の減少がｔ３ｘで始まり、次にレーダ９０４ｂにおける車両９１０からの反射レベルの減少がｔ４ｘで始まり、且つ、上記各レーダにおける車両からの反射レベルの増加が、検出反射体からの受信レベルが遮断された区間に起きた場合に車両が逆方向９１４に移動したと判断する。
【０１２２】
これを、各レベルが閾値を横切る時刻により示すと、ｔ１ｘ＜ｔ２ｘ＜ｔ３ｘ＜ｔ４ｘ、およびｔ１＜ｔ１ｘ、ｔ２＜ｔ２ｘ、ｔ３ｘ＜ｔ３、ｔ４ｘ＜ｔ４がすべて成立した時となる。
【０１２３】
また図１２において、車両単体が通過する場合の検出反射体からの受信レベル１２０１の遮断開始時刻ｔ１と車両からの反射レベル１２０２の検出開始時刻ｔ１ｘは、１つの物体による遮断事象と反射事象の始まる時刻であるから前後関係の判断がつきにくい場合がある。
【０１２４】
この様な場合の対策として、車両による反射レベルが検知された時間長TaおよびTｂを用いて、検出反射体からの受信レベルの遮断に関する時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４を、次のように補正してもよい。遮断開始の時刻ｔ１、ｔ２をそれぞれｍ×Ta、m×Tｂ早くしてｔ１ｈ、ｔ２ｈとし、遮断完了の時刻ｔ３、ｔ４をそれぞれｍ×Ta、ｍ×Ｔb遅くしてｔ３ｈ、ｔ４ｈとする補正を行う。ただしｍは０以上０．５未満の値であり、たとえばｍ＝0.1と設定すれば、遮断開始の時刻補正値はそれぞれｔ１ｈ＝ｔ１―０．１×Ta、ｔ２ｈ＝t２―０．１×Ｔbとなり、遮断完了の時刻補正値はそれぞれｔ３ｈ＝ｔ３+０．１×Ta、ｔ４ｈ＝ｔ４+０．１×Taとなる。この補正した時刻値を用いて、上記の判断条件としてｔ１ｘ＜ｔ２ｘ＜ｔ３ｘ＜ｔ４ｘ、およびｔ1ｈ＜ｔ1ｘ、ｔ２ｈ＜ｔ２ｘ、ｔ３ｘ＜ｔ３ｈ、ｔ４ｘ＜ｔ４ｈがすべて成立した時としてもよい。
【０１２５】
ｍは検知する車両の最短長により選択することが出来、車両長が長いトラックのみを検知する場合はｍは大きくし、軽四輪車以上の場合は小さい値とすることにより、検出反射体からの受信レベルの遮断区間を広げ時刻の判断を確実に行うことが出来る。
【０１２６】
以上の方法により一方通行路の逆方向へ侵入する車両だけを検知し、移動物体判定装置９０６は警報機９０７に通報し、警報機９０７は進入車両９１０の運転手に警報と電光掲示により警告することが可能になる。
【０１２７】
図１３に本実施例の動作フローを示す。
【０１２８】
図１３において、Ｓ１３０１は本システムを起動するステップ、Ｓ１３０２はレーダ送受信機９０４aが９１２aからの反射受信レベルの遮断を判断するステップ、Ｓ１３０３はレーダ送受信機９０４aが時刻情報ｔ１、ｔ１ｘ、ｔ３、ｔ３ｘを判断して移動物体判定装置９０６に通知するステップ、Ｓ１３０４はレーダ送受信機９０４ｂが検出反射体９１２ｂからの反射受信レベルの遮断を判断するステップ、Ｓ１３０５はレーダ送受信機９０４ｂが時刻情報ｔ２、ｔ２ｘ、ｔ４、ｔ４ｘを判断して移動物体判定装置９０６に通知するステップ、Ｓ１３０６は９０６においてｔ１ｘ＜ｔ２ｘ＜ｔ３ｘ＜ｔ４ｘの判定を行うステップ、Ｓ１３０７は９０６において時刻の補正値ｔ１h、ｔ２h、ｔ３h、ｔ４hを計算するステップ、Ｓ１３０８は９０６においてｔ１ｈ＜ｔ１ｘ、ｔ２ｈ＜ｔ２ｘおよびｔ３ｘ＜ｔ３ｈ、ｔ４ｘ＜ｔ４ｈを判定するステップ、Ｓ１３０９は９０６が９０７に警報を出すよう指令するステップ、Ｓ１３１０は９０７が警報を出すステップ、Ｓ１３１１は９０６が時刻データを０にリセットするステップをそれぞれ示す。
【０１２９】
ステップ１３０１によりシステム全体の動作が開始され、ステップ１３０２では、レーダ送受信機９０４aが検出反射体９１２aからの反射による受信レベル１２０１を閾値１２０４と比較して、電波伝搬路９０８が遮断されたかどうかを判断する。遮断がない場合はレーダ測定を繰り返す。遮断された場合はステップ１３０３にて検出反射体９１２aからの反射受信レベルの遮断開始時刻ｔ１、回復時刻ｔ３および一方通行道路９０２における移動車両からの反射レベルの受信開始時刻ｔ１ｘ、受信終了時刻ｔ３ｘを判断して移動物体判定装置９０６に通知する。
【０１３０】
上記のレーダ送受信機９０４aの動作と平行して、ステップ１３０４では、レーダ送受信機９０４ｂが検出反射体９１２ｂからの反射による受信レベル１２０５を閾値１２０８と比較して、電波伝搬路９０９が遮断されたかどうかを判断する。遮断がない場合はレーダ測定を繰り返す。遮断された場合はステップ１３０５にて検出反射体９１２ｂからの反射受信レベルの遮断開始時刻ｔ２、回復時刻ｔ４および一方通行道路９０２における移動車両からの反射レベルの受信開始時刻ｔ２ｘ、受信終了時刻ｔ４ｘを判断して移動物体判定装置９０６に通知する。
【０１３１】
時刻の通知を受けた移動物体判定装置９０６は、ステップＳ１３０６にて各時刻の前後関係について、ｔ１ｘ＜ｔ２ｘ＜ｔ３ｘ＜ｔ４ｘが成立するかどうかを判断する。
【０１３２】
上記条件が成立しない場合、順方向に移動する車両の通過や車両でない通行人などによる事象と判断し、次のレーダ測定にもどる。
【０１３３】
上記条件が成立した場合は、次のステップＳ１３０７にて検出反射体からの反射レベルの遮断時間幅を広げる補正を行う。この補正は、車両など検出すべき移動物体が単体で通行した場合、検出反射体からの受信レベルが遮断された状態において移動車両からの受信レベルが開始、終了する時刻を確実に判断するために行う。時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４に対し補正結果の時刻はｔ１ｈ、ｔ２ｈ、ｔ３ｈ、ｔ４ｈとなる。
【０１３４】
ステップＳ１３０８において、補正された時刻ｔ１ｈ、ｔ２ｈ、ｔ３ｈ、ｔ４ｈおよび通知されたままの時刻ｔ１ｘ、ｔ２ｘ、ｔ３ｘ、ｔ４ｘを用い、ｔ１ｈ＜ｔ１ｘ、ｔ２ｈ＜ｔ２ｘ、ｔ３ｘ＜ｔ３ｈ、ｔ４ｘ＜ｔ４ｈがすべて成立するかどうかを判断する。
【０１３５】
上記条件が成立しない場合、一方通行道路外の移動物体などによる事象と判断して、次のレーダ測定にもどる。
【０１３６】
上記条件が成立した場合は、一方通行道路を車両が逆方向に移動したことを検知したと判断し、移動物体判定装置９０６は次のステップＳ１３０９にて警報機９０７に対し警報発信を指令する。ステップ１３１０にて警報機９０７は警報と電光掲示を出力することにより進入車両９１０の運転手に警告する。ステップ１３１１では、時刻データをリセットし次のレーダ測定にもどる。
【０１３７】
以上の方法により、本発明の移動方向検知レーダシステムは、実施例４では、所定の方向とは異なる方向へ移動する物体であって、所定の長さ以上の幅を持つ物体を検知することができ、一方通行路の逆方向へ侵入する車両だけを検知し、移動物体判定装置９０６は警報機９０７に警報発信を指令することが可能になる。
（付記１）
レーダ送受信機と検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記レーダ送受信機は、前記レーダ送受信機と該レーダ送受信機のレーダビームの最大利得方向からオフセットした主ローブ範囲内の方向に設置された検出反射体との間を横切って移動する物体から反射したレーダ電波を受信したレベルが最大値を示す時刻を検知する手段と、
前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが前記物体により遮断され最小値を示す時刻を検知する手段と、
前記最大値を示す時刻と最小値を示す時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段と
を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
（付記２）
前記レーダ送受信機は、さらに、
前記物体から反射したレーダ電波を受信したレベルに対し、該物体までの距離の４乗を乗じる補正と、至近距離においてレーダ散乱断面積が減少する効果を補正する手段と、
前記物体の種類に固有のレーダ散乱断面積に対応したレーダ受信レベルにより設定した閾値を超えた前記受信したレベルの最大値を判断する手段と、
前記２つの手段により、前記レーダ送受信機と前記検出反射体の間を横切って移動した物体は、前記設定した閾値に対応した物体に固有のレーダ散乱断面積より大きいレーダ散乱断面積を有する物体として種類識別する手段と
を備えたことを特徴とする付記１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記３）
前記移動方向を判断する手段は、前記最大値を示した時刻が前記最小値を示した時刻より早い場合は、前記物体がレーダビームの中心方向から検出反射体設置方向へ移動したと判断し、前記最大値を示した時刻が前記最小値を示した時刻より遅い場合は、検出反射体設置方向からレーダビームの中心方向へ移動したと判断する手段であることを特徴とする付記１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記４）
前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、
前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする付記１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記５）
複数のアンテナを備えたレーダ送受信機と該複数のアンテナに対向する位置に設置された複数の検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記レーダ送受信機は、送信用として水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとの２台と、受信用として水平または垂直の同一偏波アンテナ２台を備え、
前記複数の検出反射体は、入力偏波と同一偏波で反射する第1の検出反射体と入力偏波とは異なる偏波で反射する第２の検出反射体とを備え、
前記レーダ送受信機は、
所定の周期で前記送信用の水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとを切り替える手段と、
前記所定の周期で前記受信用の２台の同一偏波アンテナを切り替える手段と、
前記第１の検出反射体から反射されたレーダ電波を受信したレベルが、前記レーダ送受信機と前記第１の検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記第２の検出反射体から反射されたレーダ電波を受信したレベルが、前記物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記各時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段と、
を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
（付記６）
前記送信用水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとを切り替える所定の周期は、前記物体の前端の進行により、前記第1の検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが遮断開始する時刻から前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが遮断開始する時刻までの第１の時間区間と、前記物体の後端の進行により、前記第１の検出反射体から反射したレーダ電波の遮断されたレベルが回復する時刻から前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波の遮断されたレベルが回復する時刻までの第２の時間区間と、前記物体の進行により前記第１と第２の検出反射体から反射したレーダ電波の受信レベルの遮断区間が重なる第３の時間区間の、３つの時間区間の中で最も短い区間内に切り替え周期が２以上あることを特徴とする付記5記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記７）
前記受信したレベルが遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻は、前記レーダ送受信機から前記検出反射体までの距離と、レーダ散乱断面積によって決まる受信レベルより小さい所定の値に設定した閾値を横切った時刻により決定することを特徴とする付記５記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記８）
前記移動方向検知レーダシステムは、前記レーダ送受信機の
前記送信用水平偏波アンテナと前記受信用同一偏波アンテナのうちの１台との中心と、前記送信用垂直偏波アンテナと前記受信用同一偏波アンテナのうちの他の１台との中心との中心間距離、および前記第１の検出反射体と前記第２の検出反射体との設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、
さらに、
前記第１の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間と前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間とが重なった時は、前記物体を検知すべき物体であると判断する手段
を備えることを特徴とする付記５記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記９）
前記移動方向を判断する手段は、前記第１の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間と前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間が重なった時に、遮断を開始した時刻が早い方の検出反射体から遮断を開始した時刻が遅い方の検出反射体の方向に前記物体が移動したと判断する手段であること特徴とする付記５記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１０）
前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、
前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする付記５記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１１）
レーダ送受信機とそれに対向する位置に設置された検出反射体とからなる組を複数個と、移動物体判定装置とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記レーダ送受信機のそれぞれは、
該レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが、該レーダ送受信機と該検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段を備え、
前記移動物体判定装置は、
前記複数のレーダ送受信機がそれぞれに検知して出力する前記遮断開始の時刻と前記遮断終了の時刻との前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
（付記１２）
前記移動方向検知レーダシステムにおいて、前記各レーダ送受信機のアンテナは、隣接したレーダ送受信機のアンテナに対し互いに異なった偏波を使用することを特徴とする付記１１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１３）
前記受信したレベルが遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とは、前記レーダ送受信機から対向する前記検出反射体までの距離と、レーダ散乱断面積によって決まる受信レベルより小さい所定の値に設定した閾値を横切った時刻により決定することを特徴とする付記１１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１４）
前記移動方向検知レーダシステムは、前記複数のレーダ送受信機間の設置間隔および前記複数検出反射体間の設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、
さらに、
前記複数のレーダ送受信機のうち隣り合ったレーダ送受信機において、該各レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された時間区間が、互いに重なった時は前記物体を検知すべき物体であると判断する手段を備えることを特徴とする付記１１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１５）
前記移動方向を判断する手段は、前記各レーダ送受信機において対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された区間が互いに重なった時に、遮断を開始した時刻が早い方の前記検出反射体から遮断を開始した時刻が遅い方の前記検出反射体の方向に前記物体が移動したと判断する手段であることを特徴とする付記１１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１６）
前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、
前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする付記１１記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１７）
レーダ送受信機とそれに対向する位置に設置された検出反射体とからなる組を複数個と、移動物体判定装置とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記各レーダ送受信機のそれぞれは、
該レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが、該レーダ送受信機と該検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記物体から反射したレーダ電波の受信を開始する時刻と受信を終了する時刻とを検知する手段とを備え
前記移動物体判定装置は、
前記複数のレーダ送受信機がそれぞれに検知して出力する前記の遮断開始時刻、遮断終了時刻および受信開始時刻、受信終了時刻の各時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段
を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
（付記１８）
前記レーダ送受信機は、さらに、
前記物体から反射したレーダ電波を受信したレベルに対し、移動物体までの距離の４乗を乗じる補正と、極距離においてレーダ散乱断面積が減少する効果を補正する手段と、
前記物体の種類に固有のレーダ散乱断面積に対応したレーダ受信レベルにより設定した閾値を超えた時刻を受信開始時刻とし、該閾値を下まわった時刻を受信終了時刻として決定する手段と、
を備えたことを特徴とする付記１７記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記１９）
前記レーダ送受信機は、
前記物体から反射したレーダ電波の受信開始時刻を、付記１８の補正を受けた受信レベルが前記閾値を超えている時間区間と、前記検出反射体から反射したレーダ電波の受信レベルが前記物体により遮断されている時間区間とが重なった時間区間の最初の時刻として決定する手段と、
前記物体から反射したレーダ電波の受信終了時刻を、付記１８の補正を受けた受信レベルが前記閾値を超えている時間区間と、前記検出反射体から反射したレーダ電波の受信レベルが前記物体により遮断されている時間区間とが重なった時間区間の最後の時刻として決定する手段と、
を備えたことを特徴とする付記１７記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記２０）
前記移動方向検知レーダシステムは、
前記複数のレーダ送受信機のうち隣り合うレーダ送受信機間の設置間隔および該隣り合うレーダ送受信機のそれぞれに対向して設置されている前記検出反射体間の設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、
さらに、
前記複数のレーダ送受信機のうち隣り合ったレーダ送受信機において、該各レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された時間区間が、互いに重なった時は前記物体を検知すべき物体であると判断する手段を備えることを特徴とする付記１７記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記２１）
前記移動方向を判断する手段は、前記各レーダ送受信機において対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波が遮断された区間が互いに重なった時に、遮断を開始した時刻が早い方の前記検出反射体から遮断を開始した時刻が遅い方の前記検出反射体の方向に前記物体が移動したと判断する手段であることを特徴とする付記１７記載の移動方向検知レーダシステム。
（付記２２）
前記移動方向検知レーダシステムは、さらに、
前記移動方向を判断する手段により判断された前記物体の移動方向が、所定の方向とは逆方向であると判断した場合に警報を発する手段を備えることを特徴とする付記１７記載の移動方向検知レーダシステム。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】従来技術による移動車両検知レーダシステムの構成例を示す図である。
【図２】従来技術における移動車両による反射レベルの時間変化を示す図である。
【図３】実施例１によるレーダシステムの構成例を示す図である。
【図４】実施例１におけるレーダ受信レベルの時間変化例を示す図である。
【図５】実施例１におけるレーダ受信レベルの時間変化例を示す図である。
【図６】実施例２によるレーダシステムの構成例を示す図である。
【図７】実施例２によるレーダシステムの詳細構成例を示す図である。
【図８】実施例２におけるレーダシステムの信号タイミングを示す図である。
【図９】実施例３によるレーダシステムの構成例を示す図である。
【図１０】実施例３におけるレーダ受信レベル例を示す図である。
【図１１】実施例４によるレーダシステムの構成例を示す図である。
【図１２】実施例４におけるレーダ受信レベル例を示す図である。
【図１３】実施例４における移動方向検知フロー例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１０１ T字交差点
１０２ 一方通行道路
１０３ 通常道路
１０４ レーダ送受信機
１０５ レーダ送受信アンテナ
１０６a 検出反射体
１０６b 検出反射体
１０７ 送受信レーダビーム
１０８ 逆方向移動車両
１０９ 順方向
１１０ 逆方向
２０１ 車両からの受信レベル
２０２ 受信レベル２０１のピークレベル
２０３ 閾値
２０４ 検出反射体からの受信レベル
２０５ ２０４の最小値レベル
２０６ 閾値
３０１ T字交差点
３０２ 一方通行道路
３０３ 通常道路
３０４ レーダ送受信機
３０５ レーダ送受信アンテナ
３０６ 警報機
３０７ 送受信レーダビーム
３０８ 検出反射体
３０９ 逆方向移動車両
３１０ 順方向車両
３１１ 順方向
３１２ 逆方向
３１３ Ｃ方向
３１４ Ｄ方向
４０１ 車両からの受信レベル
４０２ 受信レベル４０１のピークレベル
４０３ 閾値
４０４ 検出反射体からの受信レベル
４０５ ４０４の最小値レベル
４０６ 閾値
５０１ 車両３０９からの受信レベル
５０２ 受信レベル５０１のピークレベル
５０３ 閾値
５０４ 検出反射体からの受信レベル
５０５ ５０４の最小値レベル
５０６ 閾値
６０１ T字交差点全体
６０２ 一方通行道路
６０３ 通常道路
６０４ レーダ送受信機
６０５a レーダアンテナ
６０５b レーダアンテナ
６０５c レーダアンテナ
６０５d レーダアンテナ
６０６ 警報機
６０７ 電波の伝播路
６０８ 電波の伝播路
６０９ 逆方向移動車両
６１０a 検出反射体
６１０b 検出反射体
６１１ 順方向
６１２ 逆方向
７０１ 制御信号
７０２ レーダ送信波
７０３a スイッチ
７０３b スイッチ
７０４ レーダ受信波
８０１ 制御信号パルス
８０２ 伝播路６０８による受信レベル
８０３ 伝播路６０７による受信レベル
８０４ 受信レベルの閾値
８０５ 受信レベルの閾値
９０１ T字交差点全体
９０２ 一方通行道路
９０３ 通常道路
９０４a レーダ送受信機
９０４b レーダ送受信機
９０５a レーダ送受信アンテナ
９０５b レーダ送受信アンテナ
９０６ 移動物体判定装置
９０７ 警報機
９０８ 電波の伝播路
９０９ 電波の伝播路
９１０ 車両
９１１ 通行人
９１２a 検出反射体
９１２b 検出反射体
９１３ 順方向
９１４ 逆方向
１００１ レーダ送受信機９０４aの受信レベル
１００２ 受信レベル１００１の最小値レベル
１００３ 閾値
１００４ 送受信機９０４ｂの受信レベル
１００５ １００４の最小値レベル
１００６ 閾値
１１０１a 通行人群
１１０１b 通行人群
１２０１ 検出反射体912ａからの受信したレベル
１２０２ 移動物体からの受信したレベル
１２０３ １２０２に対する閾値
１２０４ １２０１に対する閾値
１２０５ 検出反射体９１２ｂからの受信したレベル
１２０６ 移動物体からの受信したレベル
１２０７ １２０６に対する閾値
１２０８ １２０５に対する閾値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ送受信機と検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記レーダ送受信機は、前記レーダ送受信機と該レーダ送受信機のレーダビームの最大利得方向からオフセットした主ローブ範囲内の方向に設置された検出反射体との間を横切って移動する物体から反射したレーダ電波を受信したレベルが最大値を示す時刻を検知する手段と、
前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが前記物体により遮断され最小値を示す時刻を検知する手段と、
前記最大値を示す時刻と最小値を示す時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段と
を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
【請求項２】
複数のアンテナを備えたレーダ送受信機と該複数のアンテナに対向する位置に設置された複数の検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記レーダ送受信機は、送信用として水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとの２台と、受信用として水平または垂直の同一偏波アンテナ２台を備え、
前記複数の検出反射体は、入力偏波と同一偏波で反射する第１の検出反射体と入力偏波とは異なる偏波で反射する第２の検出反射体とを備え、
前記レーダ送受信機は、
所定の周期で前記送信用の水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとを切り替える手段と、
前記所定の周期で前記受信用の２台の同一偏波アンテナを切り替える手段と、
前記第１の検出反射体から反射されたレーダ電波を受信したレベルが、前記レーダ送受信機と前記第１の検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記第２の検出反射体から反射されたレーダ電波を受信したレベルが、前記物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記各時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段と、
を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
【請求項３】
請求項２記載の移動方向検知レーダシステムは、前記レーダ送受信機の
前記送信用水平偏波アンテナと前記受信用同一偏波アンテナのうちの１台との中心と、前記送信用垂直偏波アンテナと前記受信用同一偏波アンテナのうちの他の１台との中心との中心間距離、および前記第1の検出反射体と前記第２の検出反射体との設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、
さらに、
前記第1の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間と前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間とが重なった時は、前記物体を検知すべき物体であると判断する手段
を備えることを特徴とする請求項２記載の移動方向検知レーダシステム。
【請求項４】
レーダ送受信機とそれに対向する位置に設置された検出反射体とからなる組を複数個と、移動物体判定装置とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記レーダ送受信機のそれぞれは、
該レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが、該レーダ送受信機と該検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段を備え、
前記移動物体判定装置は、
前記複数のレーダ送受信機がそれぞれに検知して出力する前記遮断開始の時刻と前記遮断終了の時刻との前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
【請求項５】
レーダ送受信機とそれに対向する位置に設置された検出反射体とからなる組を複数個と、移動物体判定装置とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記各レーダ送受信機のそれぞれは、
該レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが、該レーダ送受信機と該検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記物体から反射したレーダ電波の受信を開始する時刻と受信を終了する時刻とを検知する手段とを備え
前記移動物体判定装置は、
前記複数のレーダ送受信機がそれぞれに検知して出力する前記の遮断開始時刻、遮断終了時刻および受信開始時刻、受信終了時刻の各時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段
を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
【請求項１】
レーダ送受信機と検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記レーダ送受信機は、前記レーダ送受信機と該レーダ送受信機のレーダビームの最大利得方向からオフセットした主ローブ範囲内の方向に設置された検出反射体との間を横切って移動する物体から反射したレーダ電波を受信したレベルが最大値を示す時刻を検知する手段と、
前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが前記物体により遮断され最小値を示す時刻を検知する手段と、
前記最大値を示す時刻と最小値を示す時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段と
を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
【請求項２】
複数のアンテナを備えたレーダ送受信機と該複数のアンテナに対向する位置に設置された複数の検出反射体とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記レーダ送受信機は、送信用として水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとの２台と、受信用として水平または垂直の同一偏波アンテナ２台を備え、
前記複数の検出反射体は、入力偏波と同一偏波で反射する第１の検出反射体と入力偏波とは異なる偏波で反射する第２の検出反射体とを備え、
前記レーダ送受信機は、
所定の周期で前記送信用の水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとを切り替える手段と、
前記所定の周期で前記受信用の２台の同一偏波アンテナを切り替える手段と、
前記第１の検出反射体から反射されたレーダ電波を受信したレベルが、前記レーダ送受信機と前記第１の検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記第２の検出反射体から反射されたレーダ電波を受信したレベルが、前記物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記各時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段と、
を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
【請求項３】
請求項２記載の移動方向検知レーダシステムは、前記レーダ送受信機の
前記送信用水平偏波アンテナと前記受信用同一偏波アンテナのうちの１台との中心と、前記送信用垂直偏波アンテナと前記受信用同一偏波アンテナのうちの他の１台との中心との中心間距離、および前記第1の検出反射体と前記第２の検出反射体との設置間隔を、検知すべきでない物体の進行方向長以上であって、検知すべき物体の進行方向長以下とし、
さらに、
前記第1の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間と前記第２の検出反射体から反射したレーダ電波が前記物体により遮断された時間区間とが重なった時は、前記物体を検知すべき物体であると判断する手段
を備えることを特徴とする請求項２記載の移動方向検知レーダシステム。
【請求項４】
レーダ送受信機とそれに対向する位置に設置された検出反射体とからなる組を複数個と、移動物体判定装置とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記レーダ送受信機のそれぞれは、
該レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが、該レーダ送受信機と該検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段を備え、
前記移動物体判定装置は、
前記複数のレーダ送受信機がそれぞれに検知して出力する前記遮断開始の時刻と前記遮断終了の時刻との前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
【請求項５】
レーダ送受信機とそれに対向する位置に設置された検出反射体とからなる組を複数個と、移動物体判定装置とを備えた移動方向検知レーダシステムにおいて、
前記各レーダ送受信機のそれぞれは、
該レーダ送受信機に対向して設置された前記検出反射体から反射したレーダ電波を受信したレベルが、該レーダ送受信機と該検出反射体との間を横切って移動する物体により遮断を開始した時刻と遮断されたレベルが回復した時刻とを検知する手段と、
前記物体から反射したレーダ電波の受信を開始する時刻と受信を終了する時刻とを検知する手段とを備え
前記移動物体判定装置は、
前記複数のレーダ送受信機がそれぞれに検知して出力する前記の遮断開始時刻、遮断終了時刻および受信開始時刻、受信終了時刻の各時刻の前後関係により前記物体の移動方向を判断する手段
を備えたことを特徴とする移動方向検知レーダシステム。
【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２００７−１３９６５０（Ｐ２００７−１３９６５０Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３５９２８（Ｐ２００５−３３５９２８）
【出願日】平成１７年１１月２１日（２００５．１１．２１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２１日（２００５．１１．２１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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