WO2024252677A1 - 車両検知センサ及び車両検知センサ用プログラム - Google Patents

車両検知センサ及び車両検知センサ用プログラム Download PDF

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佳宣 大山
拓也 松本
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle detection sensor that is installed on a site where vehicles enter and exit, and a program for the vehicle detection sensor.
  • loop coil sensors have been used to detect vehicles in parking areas in car parks and parking areas next to ticket machines, but this has various issues, such as the need for construction to bury the loop coil underground and the need for extensive work to dig up the ground during maintenance.
  • Such vehicle detection sensors use FMCW radar, which has excellent environmental resistance against rain and other elements, and among these, inexpensive SISO (Single Input Single Output) type sensors are used. Using this, vehicles can be detected by emitting a transmission wave whose frequency changes over time and receiving the reflected wave that is reflected by an object, which not only significantly shortens the construction period but also reduces the effort and costs involved in maintenance.
  • SISO Single Input Single Output
  • the present invention was made to solve all of the above problems at once, and its main objective is to provide an inexpensive vehicle detection sensor with high detection accuracy that can distinguish between vehicles and pedestrians and detect vehicles entering and exiting a specified area.
  • the vehicle detection sensor of the present invention is a vehicle detection sensor that is installed at a predetermined location on a site where vehicles enter and exit, emits a transmission wave whose frequency changes over time, and receives a reflected wave that is reflected by an object and returns.
  • the vehicle detection sensor includes a speed information acquisition unit that acquires speed information related to the speed of an object approaching or moving away from a predetermined area based on the reflected wave, an object discrimination unit that determines whether or not the object is a vehicle based on the speed information, and a presence/absence determination unit that determines whether or not an object is in the predetermined area based on at least one of reflection intensity information indicating the intensity of the reflected wave or distance information indicating the distance to the object obtained based on the reflected wave, and is characterized in that the speed information and at least one of the reflection intensity information and the distance information are information obtained by a SISO method.
  • a vehicle detection sensor configured in this manner can determine whether an object is a vehicle based on the speed information obtained by the SISO method, and can determine whether an object is in a specified area based on at least one of the reflection intensity information and distance information obtained by the SISO method. This means that there is no need to use expensive MIMO type sensors, and a vehicle detection sensor with high detection accuracy can be provided at low cost.
  • the system includes a reflection intensity information acquisition unit that acquires the reflection intensity information and a distance information acquisition unit that acquires the distance information, and the presence/absence determination unit determines whether or not an object is present in the specified area based on the reflection intensity information and the distance information.
  • the presence or absence of an object is determined based on both reflection intensity information and distance information, which provides more information to make a judgment than if it were based on either reflection intensity information or distance information alone, making it possible to more reliably determine the presence or absence of an object in a specified area.
  • the radio wave is configured to emit a transmission wave toward the specified area, and also to emit a transmission wave toward a forward area or a rear area away from the specified area in the direction in which the vehicle enters or exits.
  • a transmission wave toward a specified area a stable reflection intensity can be obtained from vehicles present in the specified area, making it easier to determine whether or not an object is present, and by emitting a transmission wave toward the forward or rearward area, speed information can be obtained to determine whether or not an object is a vehicle.
  • the transmission wave directed toward the specified area and the transmission wave directed toward the front area or the rear area are emitted from a common transmitter, and that the reflected waves that are reflected back from the transmission waves by an object are each received by a common receiver. This would result in an embodiment using a single pair of transmitter and receiver, further reducing the cost of the sensor.
  • a transmission/reception pattern indicating a transmission/reception antenna gain obtained by combining a transmission antenna gain of the transmitter corresponding to the radiation angle of the transmitted wave and a reception antenna gain of the receiver corresponding to the reception angle of the reflected wave has a first peak that appears in the front direction and a quasi-peak that appears at an angle different from the front direction and is smaller than the first peak.
  • a difference in intensity is generated between the first peak and the quasi-peak, it becomes possible to determine whether the received reflected wave has returned from a specified area, or from the front or rear area, which makes it possible to accurately determine whether a vehicle is present in a specified area, even in an environment where the road width is wide.
  • the transmission and reception pattern has the quasi-peaks on both the high-angle side and the low-angle side of the first peak. In this way, it is possible to determine whether an object approaching a specified area or an object moving away from the specified area is a vehicle or not. As a result, for example, by using the detection of the speed of a moving object moving away as one of the criteria for determining that a vehicle has left a specified area, it is possible to improve the accuracy of the exit determination. Furthermore, with the above-mentioned configuration, the vehicle detection sensor according to the present invention can be used for both the left lane and the right lane.
  • This makes it possible to increase the radiation power of the transmission wave directed toward the forward or rear area, and makes it possible to easily realize a configuration for emitting a transmission wave to a specified area while also emitting a transmission wave to the forward or rear area by using a dielectric lens.
  • the first peak is usually made steep, but making a quasi-peak appear in addition to the first peak is an idea unique to the present invention.
  • the vehicle detection sensor program of the present invention is a program used in a vehicle detection sensor that is installed at a designated location on a site where vehicles enter and exit, emits a transmission wave whose frequency changes over time, and receives a reflected wave that is the transmission wave reflected by an object and returns, and causes a computer to function as a speed information acquisition unit that acquires speed information regarding the speed of an object approaching or moving away from a designated area based on the reflected wave, an object discrimination unit that determines whether the object is a vehicle based on the speed information, and a presence/absence determination unit that determines whether an object is in the designated area based on at least one of reflection intensity information indicating the intensity of the reflected wave or distance information indicating the distance to the object obtained based on the reflected wave, and is characterized in that the speed information and at least one of the reflection intensity information and the distance information are information obtained by a SISO method.
  • the vehicle detection sensor program configured in this manner can achieve the same effects as the vehicle detection sensor described above.
  • the present invention configured in this way, can provide an inexpensive vehicle detection sensor with high detection accuracy that can distinguish between vehicles and pedestrians and detect vehicles entering and exiting a specified area.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of installation of a vehicle detection system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a vehicle detection sensor according to the embodiment
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of the FMCW radar of the embodiment.
  • 2 is a schematic diagram showing a transmission wave emitted from the vehicle detection sensor of the embodiment
  • FIG. 4 is a transmission/reception pattern showing the transmission/reception antenna gains of the embodiment
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a vehicle detection sensor according to the embodiment
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a dielectric lens of the embodiment.
  • 5A to 5C are diagrams for explaining the operation of the object discriminator of the embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the vehicle detection sensor according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the vehicle detection sensor according to the embodiment.
  • a vehicle detection sensor according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description.
  • the vehicle detection sensor 100 of this embodiment is fixedly installed at a predetermined location on a site where vehicles enter and exit, and detects vehicles entering and exiting a predetermined area P, such as a parking area next to a ticket machine as shown in FIG. 1, or a parking area in a parking lot (not shown).
  • a predetermined area P such as a parking area next to a ticket machine as shown in FIG. 1, or a parking area in a parking lot (not shown).
  • this predetermined area P is not only an area where a vehicle is stopped or should be stopped, but may also be an area where a vehicle should slow down to a predetermined speed, such as an ETC-compatible toll booth on a highway.
  • this vehicle detection sensor 100 is provided in correspondence with a stopping area P provided in front of a movable gate G, such as a gate bar or chain gate that rises and falls, or a sliding gate that opens and closes from side to side, and is attached to a fixed member X, such as a pole, provided at a predetermined location near the stopping area P.
  • a movable gate G such as a gate bar or chain gate that rises and falls, or a sliding gate that opens and closes from side to side
  • a fixed member X such as a pole
  • the vehicle detection sensor 100 of this embodiment is configured using an FMCW radar, and emits a transmission wave whose frequency changes over time, and receives the reflected wave that is reflected back by an object.
  • the vehicle detection sensor 100 includes a transmitter 10 that emits a transmission wave whose frequency changes over time, a receiver 20 that receives a reflected wave that is the transmission wave reflected by an object, a mixer 30 that mixes the transmission wave and the reflected wave to generate a beat signal, and a controller 40 that controls the operation of the sensor.
  • the transmitter 10 has at least a transmission antenna 11 and a voltage-controlled oscillator 12, and the receiver 20 has at least a receiving antenna 21.
  • the vehicle detection sensor 100 of this embodiment is configured to detect the presence or absence of a vehicle in a specified area P, and outputs this presence or absence information to a control device C that controls, for example, the operation of the movable gate G described above.
  • the vehicle detection sensor 100 is configured to emit a transmission wave toward a predetermined area P, and also to emit a transmission wave toward a forward area Pf and a rear area Pb that are located forward and rearward from the predetermined area P along the direction in which the vehicle enters and exits.
  • the vehicle detection sensor 100 does not necessarily need to emit a transmission wave to both the forward area Pf and the rearward area Pb, and may be configured to emit a transmission wave to at least one of the forward area Pf or the rearward area Pb while emitting a transmission wave to a specified area P in front.
  • This vehicle detection sensor 100 is configured so that a transmission wave directed toward a specified area P and a transmission wave directed toward a forward area Pf or a rearward area Pb are emitted from a common transmitter, and the reflected waves that are returned after being reflected by an object from these transmission waves are received by a common receiver 20.
  • the vehicle detection sensor 100 here is characterized by a transmission and reception pattern that indicates the transmission and reception antenna gains corresponding to the transmitter and receiver 20.
  • a transmission/reception pattern indicating a transmission/reception antenna gain obtained by combining the transmission antenna gain of the transmitter corresponding to the radiation angle of the transmitted wave and the reception antenna gain of the receiver 20 corresponding to the reception angle of the reflected wave has a first peak that appears in the front direction and a quasi-peak that appears at an angle different from the front direction and is smaller than the first peak.
  • the thick solid line indicates the transmission and reception pattern of the vehicle detection sensor 100 in this embodiment, and the thin solid line indicates a comparative example, which will be described later.
  • the transmission pattern indicating the transmitting antenna gain and the reception pattern indicating the receiving antenna gain each have a peak corresponding to the first peak and a peak corresponding to the quasi-peak, but even if, for example, one of the transmission pattern and the reception pattern does not have a peak corresponding to the quasi-peak, it is sufficient that the transmission and reception pattern obtained as a result of combining them has the first peak and the quasi-peak.
  • the transmission and reception pattern of this embodiment has quasi-peaks on both the high-angle and low-angle sides of the first peak, which allows a common receiver 20 to receive reflected waves returning from the front direction and reflected waves returning from a side that is offset by a specified angle from the front direction.
  • a peak is a point that includes an inflection point where the slope of the radiated power with respect to the radiation angle switches from increasing to decreasing or from decreasing to increasing.
  • the first peak appears in the front direction of the sensor (0 degree direction), and quasi-peaks appear in the directions of 30 degrees to 70 degrees and -30 degrees to -70 degrees.
  • the vehicle detection sensor of this embodiment has sensitivity in the directions of 30 degrees to 70 degrees and -30 degrees to -70 degrees.
  • the above-mentioned transmission and reception pattern can create a difference between the reflection intensity of the reflected wave from the specified area P and the reflection intensity of the reflected wave from the forward area Pf or the rearward area Pb, where the latter reflection intensity is weaker than the former reflection intensity.
  • the vehicle detection sensor 100 of this embodiment is equipped with a dielectric lens 50 that refracts a portion of the transmission wave emitted from the transmitter and directs it to the forward area Pf or the rearward area Pb, as shown in Figures 6 and 7.
  • a dielectric lens 50 that refracts a portion of the transmission wave emitted from the transmitter and directs it to the forward area Pf or the rearward area Pb, as shown in Figures 6 and 7.
  • the transmission and reception pattern of a configuration that does not have this dielectric lens 50 is a comparative example shown by a thin solid line in Figure 5.
  • This dielectric lens 50 has multiple lens surfaces 51 arranged to surround the transmitting antenna 11 and the receiving antenna 21, and a radio wave passage 52, which is a space formed inside these lens surfaces 51.
  • the lens surfaces 51 refract the radio waves transmitted and received between the transmitting antenna 11 and the receiving antenna 21, and are arranged to stand up from the substrate B on which the transmitting antenna 11 and the receiving antenna 21 are arranged.
  • the radio wave passage 52 opens to face the transmitting antenna 11 and the receiving antenna 21, and here has a rectangular shape when viewed from the front.
  • the shape of the radio wave passage 52 is not limited to this, and may be redefined to be, for example, an elliptical, circular, or polygonal shape.
  • a pair of lens surfaces 51 are arranged at positions sandwiching the transmitting antenna 11 and the receiving antenna 21 in the width direction (horizontal direction), and these lens surfaces 51 are inclined so as to gradually approach the transmitting antenna 11 and the receiving antenna 21 toward the substrate B.
  • the radio wave passage 52 is formed so that its width gradually narrows toward the transmitting antenna 11 and the receiving antenna 21.
  • the transmitted wave is emitted from the transmitting antenna 11 in the front direction without being refracted, and is emitted to the side from the transmitting antenna 11 while being refracted through the lens surface 51.
  • the reflected wave is guided to the receiving antenna 21 from the front direction without being refracted, and is guided to the receiving antenna 21 from the side while being refracted through the lens surface 51.
  • the controller 40 physically comprises a CPU, memory, etc., and functionally, the CPU and its peripheral devices operate in accordance with the vehicle detection program stored in the memory, thereby performing the functions of a control signal generating unit 41, a signal receiving unit 42, a speed information acquiring unit 43, an object discriminating unit 44, a reflection intensity information acquiring unit 45, a distance information acquiring unit 46, and a presence/absence determining unit 47, as shown in Figure 2.
  • the operation of the controller 40 will be described below together with an explanation of each component.
  • the control signal generating unit 41 outputs a control signal to the voltage controlled oscillator 12 via a D/A converter, an amplifier, etc., and this causes a transmission wave whose frequency changes over time to be transmitted from the transmitting antenna 11.
  • This transmission wave is a pulse wave also known as a chirp.
  • the transmitter 10 of this embodiment periodically emits a transmission wave called a chirp.
  • the signal receiving unit 42 receives the beat signal received by the receiver 20, and more specifically, receives an analog value that indicates a sine wave signal with an amplitude proportional to the strength of the reflected wave and a frequency proportional to the distance of the object.
  • the speed information acquisition unit 43 acquires speed information regarding the speed of an object based on the reflected waves from the object, and more specifically, acquires speed information regarding the speed of an object approaching or moving away from the above-mentioned specified area P.
  • the speed information acquisition unit 43 of this embodiment processes the beat signal received by the signal reception unit 42 described above, and acquires, as speed information, a speed distribution that can be represented on a graph with one axis representing speed and the other axis representing amplitude, as shown in FIG. 8.
  • One example of signal processing for obtaining velocity information is to calculate the distance and phase of an object by performing frequency analysis such as a Fourier transform on the beat signal, and obtain velocity information based on the changes in the distance and phase over time.
  • frequency analysis such as a Fourier transform
  • the shape of the speed distribution described above differs depending on whether the object reflecting the transmitted wave is a pedestrian or a vehicle, in other words, whether the object from which the reflected wave originates is a pedestrian or a vehicle.
  • the velocity components resulting from the movement of the hands and feet will appear in the distribution, resulting in multiple peaks, whereas if the object is a vehicle, a sharp peak will appear at a certain speed.
  • the object discrimination unit 44 determines whether or not the object is a vehicle based on the speed information acquired by the speed information acquisition unit 43.
  • the object discrimination unit 44 first calculates a variation value indicating the variation of the speed distribution, which is the speed information, such as the variance or standard deviation (S1). Then, by comparing this variation value with a threshold, it determines whether the object about to enter the specified area P is a car or not (S2). Specifically, if the variation value is below the threshold, it determines that the object is a vehicle (S3), and if the variation value exceeds the threshold, it determines that the object is not a vehicle, and outputs the discrimination result as discrimination information to the presence/absence determination unit 47 described later.
  • a variation value indicating the variation of the speed distribution which is the speed information, such as the variance or standard deviation (S1). Then, by comparing this variation value with a threshold, it determines whether the object about to enter the specified area P is a car or not (S2). Specifically, if the variation value is below the threshold, it determines that the object is a vehicle (S3), and if the variation value exceeds the threshold, it determines that
  • the object discrimination unit 44 may be configured to detect peaks that appear in the speed distribution, for example, and determine whether an object is a vehicle by comparing the number or height of the peaks with a threshold value.
  • the reflection intensity information acquisition unit 45 acquires reflection intensity information that indicates the intensity of the reflected wave from the object. Specifically, it acquires the amplitude value of the beat signal received by the signal reception unit 42 as reflection intensity information, and outputs it to the presence/absence determination unit 47, which will be described later.
  • the distance information acquisition unit 46 acquires distance information indicating the distance to an object based on the reflected wave from the object, and acquires the distance information by performing signal processing on the beat signal received by the signal reception unit 42. Specifically, the distance information acquisition unit 46 calculates the distance to the object by subjecting the beat signal to frequency analysis such as Fourier transform, and outputs the distance information to the presence/absence determination unit 47, which will be described later.
  • the speed information, reflection intensity information, and distance information are information acquired using a single transmitter and a single receiver 20, as described above, in other words, information obtained by the SISO (Single Input Single Output) method.
  • SISO Single Input Single Output
  • the presence/absence determination unit 47 determines whether or not an object is present in the specified area P based on the reflection intensity information and distance information obtained by the SISO method.
  • the presence/absence determination unit 47 of this embodiment is configured to determine the presence or absence of a vehicle in the specified area P when the above-mentioned object discrimination unit 44 determines that the object entering the specified area P is a vehicle.
  • the presence/absence determination unit 47 is configured to determine the direction from which the reflected wave has returned based on the intensity (reception level) of the reflected wave indicated by the reflection intensity information, and here it determines whether the intensity of the reflected wave is equal to or greater than a threshold value (S4).
  • the presence/absence determination unit 47 goes into detection mode to detect a vehicle in the specified area P, as shown in FIG. 10, and starts determining whether a vehicle is present in the specified area P (S5).
  • the presence/absence determination unit 47 stops the vehicle detection operation for the specified area P and goes into non-detection mode, and does not determine whether a vehicle is present in the specified area P (S6).
  • the presence/absence determination unit 47 determines whether or not a vehicle is present in the specified area P based on the distance information.
  • the presence/absence determination unit 47 determines that a vehicle is present in the specified area P, and if the distance indicated by the distance information exceeds the threshold, the presence/absence determination unit 47 determines that a vehicle is not present in the specified area P, in other words, that the vehicle has left the specified area P.
  • the presence/absence determination unit 47 outputs presence/absence information indicating the above-mentioned determination result to a control device C that controls the operation of a movable gate G and the like provided in the vicinity of the specified area P, and the control device C, for example, raises and lowers or opens and closes the movable gate G based on the received presence/absence information.
  • the vehicle detection sensor 100 configured in this manner can determine whether an object is a vehicle based on the speed information obtained by the SISO method, and can determine whether an object is in a specified area P based on the reflection intensity information and distance information obtained by the SISO method. This means that there is no need to use an expensive MIMO type sensor, and a vehicle detection sensor 100 with high detection accuracy can be provided at low cost.
  • the presence or absence of an object is determined based on both reflection intensity information and distance information, there is more information to be considered than if the determination was based on either reflection intensity information or distance information alone, making it possible to more reliably determine the presence or absence of an object in the specified area P.
  • a stable reflection intensity can be obtained from a vehicle present in the specified area P, making it easier to determine whether or not an object is present, and by emitting a transmission wave toward the forward area Pf or the rearward area Pb, speed information can be obtained to determine whether or not an object is a vehicle.
  • the transmission waves directed toward the specified area P and the forward area Pf and rearward area Pb are emitted from a common transmitter, and the reflected waves that are reflected back from objects are received by a common receiver 20. This means that only one set of transmitter/receiver is required, further reducing the cost of the sensor.
  • the transmission and reception pattern indicating the transmission and reception antenna gain has a first peak that appears in the front direction and a quasi-peak that appears at a different angle from the front direction, and since a difference in intensity is generated between the first peak and the quasi-peak, it becomes possible to determine whether the received reflected wave has returned from a specified area P or from the forward area Pf or the rearward area Pb. This makes it possible to accurately determine whether or not a vehicle is present in a specified area P, even in an environment where the road width is wide, for example.
  • the transmission and reception pattern has quasi-peaks on both the high-angle side and the low-angle side of the first peak, it is possible to determine whether an object is a vehicle both for an object approaching the predetermined area P and for an object moving away from the predetermined area P.
  • detecting the speed of a moving object in the direction of receding may be used as one of the criteria for determining that a vehicle has left the predetermined area P, thereby improving the accuracy of the exit determination.
  • the vehicle detection sensor 100 according to the present invention can be used for both the left lane and the right lane.
  • the dielectric lens 50 that refracts a portion of the transmission wave emitted from the transmitter and directs it to the forward area Pf or the rear area Pb, it is possible to increase the radiation power of the transmission wave directed toward the forward area Pf or the rear area Pb, and it is possible to easily realize a configuration for emitting a transmission wave to a specified area P while also emitting a transmission wave to the forward area Pf or the rear area Pb by using the dielectric lens 50.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the presence/absence determination unit 47 determines whether an object is present in the specified area P based on both reflection intensity information and distance information, but if the installation environment is one in which the presence/absence can be determined relatively easily, such as an environment in which the road width is narrow, the presence/absence determination unit 47 may be configured to determine whether an object is present in the specified area P based on either reflection intensity information or distance information.
  • a transmission/reception pattern having a first peak and a quasi-peak is obtained by using a dielectric lens 50.
  • a transmission/reception pattern having a first peak and a quasi-peak may be obtained without using a dielectric lens 50.
  • the dielectric lens 50 is used to refract both the transmitted wave and the reflected wave, but the dielectric lens 50 may be configured to refract only one of the transmitted wave or the reflected wave.
  • the dielectric lens 50 may refract a portion of the transmitted wave emitted from the transmitter 10 and guide it to the forward area Pf or the rearward area Pb, may refract a portion of the reflected wave returning from the forward area Pf or the rearward area Pb and guide it to the receiver 20, or may refract both the transmitted wave and the reflected wave.
  • the vehicle detection sensor 100 outputs presence/absence information to a control device C that controls the operation of the movable gate G, but it may also output presence/absence information to, for example, an alarm device that sounds an alarm when a vehicle leaves the garage.
  • a common transmitter emits a transmission wave toward the specified area P and the front area Pf or the rear area Pb
  • a common receiver 20 is used to receive the reflected waves returning from the specified area P and the front area Pf or the rear area Pb.
  • a separate SISO transmitter may emit a transmission wave toward the specified area P and the front area Pf or the rear area Pb
  • a separate SISO receiver 20 may be used to receive the reflected waves returning from the specified area P and the front area Pf or the rear area Pb.
  • the present invention makes it possible to provide an inexpensive vehicle detection sensor with high detection accuracy that can distinguish between vehicles and pedestrians and detect the entry and exit of vehicles into a specified area.

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Abstract

車両と歩行者とを判別しつつ、所定エリアＰに対する車両の出入りを検知することのできる検知精度の高い車両検知センサ１００を安価に提供するべく、車両が出入りする敷地の所定箇所に設置されて、時間経過に伴い周波数が変化する送信波を発射するとともに、その送信波が物体で反射して戻ってきた反射波を受信する車両検知センサ１００であって、反射波に基づいて、所定エリアＰに近づいてくる或いは所定エリアＰから遠のく物体の速度に関する速度情報を取得する速度情報取得部４３と、速度情報に基づいて、物体が車両であるか否かを判別する物体判別部４４と、反射波の強度を示す反射強度情報、又は、反射波に基づき得られる物体までの距離を示す距離情報の少なくとも一方に基づいて、物体が所定エリアＰにいるか否かを判断する存否判断部４７とを備え、速度情報と、反射強度情報又は距離情報の少なくとも一方とが、ＳＩＳＯ（Single Input Single Output）方式により得られる情報である。

Description

車両検知センサ及び車両検知センサ用プログラム
　本発明は、車両が出入りする敷地に設置される車両検知センサ及び車両検知センサ用プログラムに関するものである。
　従来、駐車場の駐車エリアや発券機の横の停車エリアなどにおける車両の検知には、ループコイルセンサと称されるものが用いられているが、地中にループコイルを埋設するための施工が必要であったり、メンテナンス時に再度地面を掘り返す大掛かりな作業が必要となったりするといった種々の課題がある。
　そこで、ループコイルセンサに代わるものとしては、特許文献１に示すように、例えばゲート前の発券機などに車両検知センサを設置して、発券機の横に出入りする車両を検知する技術が知られている。
　このような車両検知センサとしては、雨などの環境耐性に優れたＦＭＣＷレーダが用いられており、その中でも安価なＳＩＳＯ（Single Input Single Output）方式のものが用いられている。これを用いれば、時間経過に伴い周波数が変化する送信波を発射するとともに、その送信波が物体で反射して戻ってきた反射波を受信することで車両を検知することができるので、施工工期を大幅に短縮することができるうえ、メンテナンスにかかる手間やコストなどの削減をも図れる。
　しかしながら、このように反射波を受信して車両を検知しようとすると、近年では車両の形状が多種多様であることも相俟って、例えばセンサに対して斜めから車両が進入してくる場合など、車両で反射して戻ってくる反射波の強度が弱くなり、車両を認識できないことや、歩行者を車両として誤検知することがある。
　そうすると、車両が進入したのにも関わらずゲートが開かないことや、歩行者を車両と誤検知してゲートを誤って開けてしまうなどの不具合が生じる。
　かかる不具合を防ぐべく、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式のセンサを用いれば、反射波がどの角度から戻ってきたものかを示す角度情報など、得られる情報量（判断材料）が増えるため、センサ精度の向上が見込まれるが、センサが高価なものになるといった別の問題が生じる。
特許第６８１１０６５号
　そこで、本発明は、上記問題点を一挙に解決すべくなされたものであり、車両と歩行者とを判別しつつ、所定エリアに対する車両の出入りを検知することのできる検知精度の高い車両検知センサを安価に提供することをその主たる課題とするものである。
　すなわち本発明に係る車両検知センサは、車両が出入りする敷地の所定箇所に設置されて、時間経過に伴い周波数が変化する送信波を発射するとともに、その送信波が物体で反射して戻ってきた反射波を受信する車両検知センサであって、前記反射波に基づいて、所定エリアに近づいてくる或いは前記所定エリアから遠のく物体の速度に関する速度情報を取得する速度情報取得部と、前記速度情報に基づいて、物体が車両であるか否かを判別する物体判別部と、前記反射波の強度を示す反射強度情報、又は、前記反射波に基づき得られる物体までの距離を示す距離情報の少なくとも一方に基づいて、物体が前記所定エリアにいるか否かを判断する存否判断部とを備え、前記速度情報と、前記反射強度情報又は前記距離情報の少なくとも一方とが、ＳＩＳＯ方式により得られる情報であることを特徴とするものである。
　このように構成された車両検知センサによれば、ＳＩＳＯ方式で得られた速度情報に基づいて物体が車両であるか否かを判別することができ、ＳＩＳＯ方式で得られた反射強度情報又は距離情報の少なくとも一方に基づいて物体が所定エリアにいるか否かを判断することができるので、高価なＭＩＭＯ方式のセンサを用いる必要がなく、検知精度の高い車両検知センサを安価に提供することができる。
　前記反射強度情報を取得する反射強度情報取得部と、前記距離情報を取得する距離情報取得部とを備え、前記存否判断部が、前記反射強度情報、及び、前記距離情報に基づいて、物体が前記所定エリアにいるか否かを判断することが好ましい。
　これならば、反射強度情報及び距離情報の双方に基づいて物体の存否を判断するので、反射強度情報又は距離情報の一方に基づいた判断よりも判断材料が多くなり、所定エリアにおける物体の存否をより確実に判断することができる。
　前記所定エリアに向かって送信波を発射するとともに、前記所定エリアから車両の出入り方向に沿った前方又は後方に離れた前方エリア又は後方エリアに向かって送信波を発射するように構成されていることが好ましい。
　これならば、所定エリアに向かって送信波を発射することで、所定エリアに存在する車両から安定した反射強度を得ることができ、存否の判断が容易になり、且つ、前方エリア又は後方エリアに向かって送信波を発射することで、物体が車両であるか否かを判別するための速度情報を得ることができる。
　所定エリアに送信波を発射しつつ、前方エリア又は後方エリアにも送信波を発射するための実施態様としては、ＳＩＳＯ方式の送受信器を所定エリア用と、前方エリア用又は後方エリア用との少なくとも２組を用いる態様を考えることができるが、この態様は搭載される部品点数が多くなり、その分コストが増大する。
　そこで、前記所定エリアに向かう送信波と、前記前方エリア又は前記後方エリアに向かう送信波とが、共通の送信器から発射されるとともに、それらの送信波が物体で反射して戻ってきた反射波それぞれが、共通の受信器で受信されることが好ましい。
　これならば、１組の送受信器を用いる実施態様となり、センサのさらなる低コスト化を図れる。
　送信波の放射角度に対応する前記送信器の送信アンテナ利得と、反射波の受信角度に対応する前記受信器の受信アンテア利得とを合成してなる送受信アンテナ利得を示す送受信パターンが、正面方向に現れる第１ピークと、その正面方向とは別の角度に現れて前記第１ピークよりも小さい準ピークとを有することが好ましい。
　これならば、第１ピークと準ピークとに強度差を生じさせているので、受信した反射波が所定エリアから戻ってきたものであるか、前方エリア又は後方エリアから戻ってきたものであるかを判別することができるようになる。これにより、例えば車路幅が広い環境においても、所定エリアにおける車両の存否を正確に判断することが可能となる。
　前記送受信パターンが、前記第１ピークの高角度側及び低角度側のそれぞれに前記準ピークを有することが好ましい。
　これならば、所定エリアに近づく物体に対しても所定エリアから遠のく物体に対しても、車両であるか否かを判別することができる。これにより、例えば移動する物体の遠のく方向の速度を検出することを、所定エリアから車両が退出したと判断する基準の１つとして用いることで、退出判断の精度を向上させることができる。
　また、上述した構成であれば、本発明に係る車両検知センサを左側車線用及び右側車線用として兼用することができる。
　前記送信器から発射される送信波の一部を屈折させて前記前方エリア又は前記後方エリアに導く誘電体レンズを備えることが好ましい。
　これならば、前方エリア又は後方エリアに向かう送信波の放射電力を増大させることができ、所定エリアに送信波を発射しつつ、前方エリア又は後方エリアにも送信波を発射するための構成を、誘電体レンズの利用によって簡易に実現することが可能となる。
　なお、誘電体レンズを利用する技術分野において、通常は第１ピークを急峻にさせることが技術常識であるところ、第１ピークとは別の準ピークを現れるようにすることは、本発明ならではのアイディアである。
　また、本発明に係る車両検知センサ用プログラムは、車両が出入りする敷地の所定箇所に設置されて、時間経過に伴い周波数が変化する送信波を発射するとともに、その送信波が物体で反射して戻ってきた反射波を受信する車両検知センサに用いられるプログラムであって、前記反射波に基づいて、所定エリアに近づいてくる或いは前記所定エリアから遠のく物体の速度に関する速度情報を取得する速度情報取得部と、前記速度情報に基づいて、物体が車両であるか否かを判別する物体判別部と、前記反射波の強度を示す反射強度情報、又は、前記反射波に基づき得られる物体までの距離を示す距離情報の少なくとも一方に基づいて、物体が前記所定エリアにいるか否かを判断する存否判断部としての機能をコンピュータに発揮させるものであり、前記速度情報と、前記反射強度情報又は前記距離情報の少なくとも一方とが、ＳＩＳＯ方式により得られる情報であることを特徴とするものである。
　このように構成された車両検知センサ用プログラムであれば、上述した車両検知センサと同様の作用効果を奏し得る。
　このように構成した本発明によれば、車両と歩行者とを判別しつつ、所定エリアに対する車両の出入りを検知することのできる検知精度の高い車両検知センサを安価に提供することができる。
本発明の一実施形態に係る車両検知システムの設置例を示す模式図。 同実施形態の車両検知センサの構成を示す模式図。 同実施形態のＦＭＣＷレーダの原理を説明するための図。 同実施形態の車両検知センサから発射される送信波を示す模式図。 同実施形態の送受信アンテナ利得を示す送受信パターン。 同実施形態の車両検知センサの構成を示す模式図。 同実施形態の誘電体レンズの構成を示す模式図。 同実施形態の物体判別部の動作を説明するための図。 同実施形態の車両検知センサの動作を説明するフローチャート図。 同実施形態の車両検知センサの動作を説明するフローチャート図。
　本発明の一実施形態における車両検知センサについて図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。
　本実施形態の車両検知センサ１００は、車両が出入りする敷地の所定箇所に固定設置されて使用されるものであり、図１に示すような発券機の横の停車エリアや、図示していないが駐車場の駐車エリアなどの所定エリアＰへの車両の出入りを検知するものである。なお、この所定エリアＰは、車両が停止する又は停止するべきエリアのみならず、例えば高速道路のＥＴＣ対応の料金所のように車両が所定速度まで減速するべきエリアなどであっても構わない。
　この車両検知センサ１００は、図１に示すように、昇降するゲートバーやチェーンゲート、或いは、左右に開閉するスライドゲートなどの可動ゲートＧの手前に設けられた停車エリアＰに対応して設けられており、ここでは停車エリアＰの近くの所定箇所に設けられたポールなどの固定部材Ｘに取り付けられている。
　本実施形態の車両検知センサ１００は、ＦＭＣＷレーダを用いて構成されており、時間経過に伴い周波数が変化する送信波を発射するとともに、その送信波が物体で反射して戻ってきた反射波を受信するものである。
　より具体的には、車両検知センサ１００は、図２に示すように、時間経過に伴い周波数が変化する送信波を発信する発信器１０と、その送信波が物体で反射して戻ってきた反射波を受信する受信器２０と、送信波及び反射波をミキシングしてビート信号を生成するミキサ３０と、当該センサの動作を制御する制御器４０とを備えている。なお、発信器１０は、少なくとも送信アンテナ１１と、電圧制御発振器１２とを有しており、受信器２０は、少なくとも受信アンテナ２１を有している。
　ここで、図３を参照しながら、ＦＭＣＷレーダの原理について簡単に説明する。送信波が物体で反射して戻ってくる反射波は、ＦＭＣＷセンサから物体までの距離ｄに応じて返ってくるまでの時間が異なることから、距離ｄに応じて送信波と反射波との周波数に差Δｆが生じる。そこで、送信波と反射波とをミキシングしてビート信号を生成するとともに、それらのビート信号を周波数解析することにより、物体までの距離を検出することができる。
　このことを利用して、本実施形態の車両検知センサ１００は、所定エリアＰに対する車両の存否（有無）を検知するように構成されており、その存否情報を、例えば上述した可動ゲートＧの動作を制御する制御装置Ｃに出力する。
　然して、この車両検知センサ１００は、図４に示すように、所定エリアＰに向かって送信波を発射するとともに、所定エリアＰから車両の出入り方向に沿った前方及び後方に離れた前方エリアＰｆ及び後方エリアＰｂに向かって送信波を発射するように構成されている。
　ただし、車両検知センサ１００としては、必ずしも前方エリアＰｆ及び後方エリアＰｂの双方に送信波を発射する必要はなく、正面の所定エリアＰに送信波を発射しつつ、前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂの少なくとも一方に送信波を発射するように構成されていても構わない。
　この車両検知センサ１００は、所定エリアＰに向かう送信波と、前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂに向かう送信波とが、共通の送信器から発射されるとともに、それらの送信波が物体で反射して戻ってきた反射波それぞれが、共通の受信器２０で受信されるように構成されている。
　このように共通の送信器及び受信器２０を用いるべく、ここでの車両検知センサ１００は、送信器及び受信器２０に対応する送受信アンテナ利得を示す送受信パターンに特徴がある。
　より具体的に説明すると、図５に示すように、送信波の放射角度に対応する送信器の送信アンテナ利得と、反射波の受信角度に対応する受信器２０の受信アンテア利得とを合成してなる送受信アンテナ利得を示す送受信パターンが、正面方向に現れる第１ピークと、その正面方向とは別の角度に現れて第１ピークよりも小さい準ピークとを有する。
　なお、図５において、太い実線が本実施形態における車両検知センサ１００の送受信パターンであり、細い実線は後述する比較例である。
　ここでは、送信アンテナ利得を示す送信パターンと、受信アンテナ利得を示す受信パターンとのそれぞれが、第１ピークに対応するピークと、準ピークに対応するピークとを有しているが、例えば送信パターンと受信パターンとの一方が準ピークに対応するピークを有していなくても、合成した結果として得られる送受信パターンが、第１ピーク及び準ピークを有していれば良い。
　本実施形態の送受信パターンは、図５に示すように、第１ピークの高角度側及び低角度側のそれぞれに準ピークを有しており、これによって、正面方向から戻ってくる反射波と、正面方向から所定角度ずれた側方から戻ってくる反射波とを共通の受信器２０で受信することができる。
　なお、ピークとは、放射角度に対する放射電力の傾きが増大から減少に或いは減少から増大に切り替わる変曲点を含む箇所である。この実施形態では、図５における点線で囲まれている箇所からも分かるように、第１ピークがセンサの正面方向（０度の方向）に現れており、準ピークが、３０度～７０度の方向と、－３０度～－７０度の方向とに現れている。言い換えれば、本実施形態の車両検知センサは、３０度～７０度の方向と、－３０度～－７０度の方向とに感度を持つことになる。
　上述した送受信パターンによって、所定エリアＰからの反射波の反射強度と、前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂからの反射波の反射強度とに差を生じさせることができ、ここでは前者の反射強度よりも後者の反射強度の方が弱い。
　かかる送受信パターンを得るべく、本実施形態の車両検知センサ１００は、図６及び図７に示すように、送信器から発射される送信波の一部を屈折させて前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂに導く誘電体レンズ５０を備えている。なお、この誘電体レンズ５０を備えていない構成の送受信パターンが、図５のおいて細い実線で表した比較例である。
　この誘電体レンズ５０は、送信アンテナ１１及び受信アンテナ２１を取り囲むように設けられた複数のレンズ面５１と、これらのレンズ面５１の内側に形成された空間である電波通過路５２とを有するものである。
　複数のレンズ面５１は、送信アンテナ１１及び受信アンテナ２１との間で送受信される電波を屈折させるものであり、送信アンテナ１１及び受信アンテナ２１が配置されている基板Ｂから起立するように設けられている。
　電波通過路５２は、送信アンテナ１１及び受信アンテナ２１に臨むように開口するものであり、ここでは正面視矩形状をなす。ただし、電波通過路５２の形状はこれに限らず、例えば楕円形状、円形状、多角形状など定義変更して構わない。
　この実施形態では、送信アンテナ１１及び受信アンテナ２１を幅方向（水平方向）から挟み込む位置それぞれに一対のレンズ面５１が配置されており、これらのレンズ面５１が、基板Ｂに向かって徐々に送信アンテナ１１及び受信アンテナ２１に近づくように傾斜しており、言い換えれば、電波通過路５２が、送信アンテナ１１及び受信アンテナ２１に向かって徐々に幅が狭くなるように形成されている。
　かかる構成により、送信波は、送信アンテナ１１から屈折することなく正面方向に発射されて、側方には送信アンテナ１１からレンズ面５１を介して屈折しながら発射される。一方、反射波は、正面方向からは屈折することなく受信アンテナ２１に導かれて、側方からはレンズ面５１を介して屈折しながら受信アンテナ２１に導かれる。
　続いて、上述した制御器４０の機能及び動作について説明する。
　制御器４０は、物理的にはＣＰＵ、メモリ等を備えたものであり、機能的には前記メモリに格納された車両検知用プログラムに従ってＣＰＵやその周辺機器が稼働することにより、図２に戻り、制御信号生成部４１、信号受付部４２、速度情報取得部４３、物体判別部４４、反射強度情報取得部４５、距離情報取得部４６、及び、存否判断部４７としての機能を発揮するものである。
　以下では、各部の説明を兼ねて、制御器４０の動作を説明する。
　制御信号生成部４１は、図２に示すように、Ｄ／Ａコンバータやアンプなどを介して電圧制御発振器１２に制御信号を出力するものであり、これにより送信アンテナ１１から時間変化に伴い周波数が変化する送信波が送信される。この送信波は、チャープとも称されるパルス波であり、言い換えれば、本実施形態の発信器１０は、チャープと称される送信波を周期的に発射するものである。
　信号受付部４２は、受信器２０が受信したビート信号を受け付けるものであり、具体的には、反射波の強度に比例した振幅と、物体の距離に比例した周波数の正弦波信号を示すアナログ値を受け付ける。
　速度情報取得部４３は、物体からの反射波に基づいて当該物体の速度に関する速度情報を取得するものであり、具体的には、上述した所定エリアＰに近づいてくる或いは所定エリアＰから遠のく物体の速度に関する速度情報を取得するものである。
　本実施形態の速度情報取得部４３は、上述した信号受付部４２が受け付けたビート信号を信号処理することにより、図８に示すように、一方の軸を速度、他方の軸を振幅値としたグラフに表すことのできる速度分布を速度情報として取得する。
　なお、速度情報を得るための信号処理の一例としては、ビート信号をフーリエ変換等の周波数解析をすることによって物体の距離、位相を算出し、その距離及び位相の時間変化に基づいて速度情報を取得する態様を挙げることができる。
　ここで、上述した速度分布は、図８の上段及び下段に示すように、送信波を反射する物体が歩行者であるか車両であるか、言い換えれば、反射波の出処である物体が歩行者であるか車両であるかによって分布形状に差異が生じる。
　具体的には、物体が歩行者であると、手足の動作に起因する速度成分が分布に現れて複数のピークが現れるのに対して、物体が車両であると、とある速度に急峻なピークが現れる。
　そこで、物体判別部４４は、速度情報取得部４３により取得された速度情報に基づいて、物体が車両であるか否かを判別する。
　具体的にこの物体判別部４４は、図９に示すように、まず速度情報である速度分布の例えば分散や標準偏差などのばらつき示すばらつき値を算出する（Ｓ１）。そして、このばらつき値と閾値とを比較することにより、所定エリアＰに進入しようとする物体が車であるか否かを判別する（Ｓ２）。具体的には、ばらつき値が閾値を下回っていれば物体を車両であると判別し（Ｓ３）、ばらつき値が閾値を超えていれば物体を車両ではないものとして判別し、その判別結果を判別情報として後述する存否判断部４７に出力する。
　なお、物体判別部４４の態様は上述したものに限らず、例えば速度分布に現れるピークを検出し、そのピークの数や高さなどを指標値として、その指標値と閾値と比較することで物体が車両であるか否かを判別するように構成されていても良い。
　反射強度情報取得部４５は、物体からの反射波の強度を示す反射強度情報を取得するものであり、具体的には、信号受付部４２が受け付けたビート信号の振幅値を反射強度情報として取得し、後述する存否判断部４７に出力する。
　距離情報取得部４６は、物体からの反射波に基づいて当該物体までの距離を示す距離情報を取得するものであり、信号受付部４２が受け付けたビート信号を信号処理して距離情報を取得する。具体的に距離情報取得部４６は、ビート信号をフーリエ変換等の周波数解析することによって物体までの距離を算出し、その距離情報を後述する存否判断部４７に出力する。
　ここで、速度情報、反射強度情報、及び、距離情報は、上述した通り、単一の送信器及び単一の受信器２０を用いて取得される情報であり、言い換えれば、ＳＩＳＯ（Single Input Single Output）方式により得られる情報である。
　そして、存否判断部４７は、これらのＳＩＳＯ方式により得られた反射強度情報、及び、距離情報に基づいて、物体が所定エリアＰにいるか否かの存否を判断する。
　本実施形態の存否判断部４７は、上述した物体判別部４４が所定エリアＰに進入する物体が車両であると判別した場合に、その車両の所定エリアＰに対する存否を判断するように構成されている。
　より具体的に説明すると、まず存否判断部４７は、図１０に示すように、反射強度情報の示す反射波の強度（受信レベル）に基づいて反射波がどの方向から戻ってきたものであるかを判断するように構成されており、ここでは反射波の強度が閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ４）。
　反射波の強度が閾値以上である場合、反射波は所定エリアＰからのものであり、言い換えれば、所定エリアＰに車両が存在しているはずであるから、存否判断部４７は、図１０に示すように、所定エリアＰに対する車両を検知する検知モードとなり、所定エリアＰにおける車両の存否を判断し始める（Ｓ５）。
　一方、反射波の強度が閾値を下回っている場合、反射波は所定エリアＰからのものではなく、例えば前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂからのものであり、言い換えれば、所定エリアＰに車両が存在していないはずであるから、存否判断部４７は、図１０に示すように、所定エリアＰに対する車両の検知動作を停止して非検知モードとなり、所定エリアＰにおける車両の存否は判断しない（Ｓ６）。
　上述した検知モードにおいて、存否判断部４７は、距離情報に基づいて所定エリアＰに対する車両の存否を判断する。
　具体的に存否判断部４７は、距離情報の示す距離が閾値以下である場合は、所定エリアＰに車両が存在していると判断し、距離情報の示す距離が閾値を超えた場合に、所定エリアＰに車両が存在せず、言い換えれば、所定エリアＰから車両が離れていったと判断する。
　そして、存否判断部４７は、上述した判断結果を示す存否情報を、所定エリアＰの近傍に設けられている可動ゲートＧなどの動作を制御する制御装置Ｃに出力し、その制御装置Ｃが、受け取った存否情報に基づいて例えば可動ゲートＧを昇降させたり開閉したりする。
　このように構成された車両検知センサ１００によれば、ＳＩＳＯ方式で得られた速度情報に基づいて物体が車両であるか否かを判別することができ、ＳＩＳＯ方式で得られた反射強度情報及び距離情報に基づいて物体が所定エリアＰにいるか否かを判断することができるので、高価なＭＩＭＯ方式のセンサを用いる必要がなく、検知精度の高い車両検知センサ１００を安価に提供することができる。
　また、反射強度情報及び距離情報の双方に基づいて物体の存否を判断するので、反射強度情報又は距離情報の一方に基づいた判断よりも判断材料が多くなり、所定エリアＰにおける物体の存否をより確実に判断することができる。
　さらに、所定エリアＰに向かって送信波を発射することで、所定エリアＰに存在する車両から安定した反射強度を得ることができ、存否の判断が容易になり、且つ、前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂに向かって送信波を発射することで、物体が車両であるか否かを判別するための速度情報を得ることができる。
　所定エリアＰに向かう送信波と、前方エリアＰｆ及び後方エリアＰｂに向かう送信波とが、共通の送信器から発射されるとともに、それらの送信波が物体で反射して戻ってきた反射波それぞれが、共通の受信器２０で受信されるので、１組の送受信器を準備すれば良いので、センサのさらなる低コスト化を図れる。
　送受信アンテナ利得を示す送受信パターンが、正面方向に現れる第１ピークと、その正面方向とは別の角度に現れる準ピークとを有しており、第１ピークと準ピークとに強度差を生じさせているので、受信した反射波が所定エリアＰから戻ってきたものであるか、前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂから戻ってきたものであるかを判別することができるようになる。
　これにより、例えば車路幅が広い環境においても、所定エリアＰにおける車両の存否を正確に判断することが可能となる。
　送受信パターンが、第１ピークの高角度側及び低角度側のそれぞれに準ピークを有するので、所定エリアＰに近づく物体に対しても所定エリアＰから遠のく物体に対しても、車両であるか否かを判別することができる。これにより、例えば移動する物体の遠のく方向の速度を検出することを、所定エリアＰから車両が退出したと判断する基準の１つとして用いても良く、そうすれば退出判断の精度を向上させることができる。
　また、上述した構成であれば、本発明に係る車両検知センサ１００を左側車線用及び右側車線用として兼用することができる。
　送信器から発射される送信波の一部を屈折させて前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂに導く誘電体レンズ５０を備えるので、前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂに向かう送信波の放射電力を増大させることができ、所定エリアＰに送信波を発射しつつ、前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂにも送信波を発射するための構成を、誘電体レンズ５０の利用によって簡易に実現することが可能となる。
　なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。
　例えば、存否判断部４７としては、前記実施形態では反射強度情報及び距離情報の両方に基づいて所定エリアＰに対する物体の存否を判断していたが、例えば車路幅が狭い環境など、比較的容易に存否を判断できる設置環境であれば、反射強度情報又は距離情報の一方に基づいて所定エリアＰに対する物体の存否を判断するように構成されていても良い。
　また、前記実施形態では、誘電体レンズ５０を用いて第１ピーク及び準ピークを有する送受信パターンを得ていたが、例えば、送信アンテナ１１や受信アンテナ２１の形状、向き、又は、配置などを適宜変更することにより、誘電体レンズ５０を用いることなく第１ピーク及び準ピークを有する送受信パターンを得ても良い。
　さらに、前記実施形態では、誘電体レンズ５０を用いて送信波及び反射波のそれぞれを屈折させていたが、誘電体レンズ５０を用いて送信波又は反射波の一方のみを屈折させるように構成されていても良い。つまり、誘電体レンズ５０としては、送信器１０から発射される送信波の一部を屈折させて前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂに導くものであっても良いし、前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂから戻ってくる反射波の一部を屈折させて受信器２０に導くものであっても良いし、送信波及び反射波の双方を屈折されるものであっても良い。
　本発明に係る車両検知センサ１００としては、前記実施形態では可動ゲートＧの動作を制御する制御装置Ｃに存否情報を出力するものであったが、例えば、車両の出庫時に警報を発する警報装置などに存否情報を出力するものであっても良い。
　前記実施形態では、共通の送信器から所定エリアＰと、前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂとに向かって送信波を発射して、所定エリアＰと、前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂとから戻ってくる反射波を共通の受信器２０を用いて受信していたが、ＳＩＳＯ方式の別々の送信器から所定エリアＰと、前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂとに向かって送信波を発射しても良いし、所定エリアＰと、前方エリアＰｆ又は後方エリアＰｂとから戻ってくる反射波をＳＩＳＯ方式の別々の受信器２０を用いて受信しても良い。
　その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
　本発明によれば、車両と歩行者とを判別しつつ、所定エリアに対する車両の出入りを検知することのできる検知精度の高い車両検知センサを安価に提供することができる。
１００・・・車両検知センサ
Ｐ　　・・・所定エリア
Ｐｆ　・・・前方エリア
Ｐｂ　・・・後方エリア
Ｇ　　・・・可動ゲート
１０　・・・発信器
１１　・・・送信アンテナ
１２　・・・電圧制御発振器
２０　・・・受信器
２１　・・・受信アンテナ
３０　・・・ミキサ
４０　・・・制御器
４１　・・・制御信号生成部
４２　・・・信号受付部
４３　・・・速度情報取得部
４４　・・・物体判別部
４５　・・・反射強度情報取得部
４６　・・・距離情報取得部
４７　・・・存否判断部
Ｃ　　・・・制御装置
５０　・・・誘電体レンズ
５１　・・・壁面
５２　・・・電波通過路
Ｂ　　・・・基板

 

Claims (8)

  1. 　車両が出入りする敷地の所定箇所に設置されて、時間経過に伴い周波数が変化する送信波を発射するとともに、その送信波が物体で反射して戻ってきた反射波を受信する車両検知センサであって、
    　前記反射波に基づいて、所定エリアに近づいてくる或いは前記所定エリアから遠のく物体の速度に関する速度情報を取得する速度情報取得部と、
    　前記速度情報に基づいて、物体が車両であるか否かを判別する物体判別部と、
    　前記反射波の強度を示す反射強度情報、又は、前記反射波に基づき得られる物体までの距離を示す距離情報の少なくとも一方に基づいて、物体が前記所定エリアにいるか否かを判断する存否判断部とを備え、
    　前記速度情報と、前記反射強度情報又は前記距離情報の少なくとも一方とが、ＳＩＳＯ（Single Input Single Output）方式により得られる情報であることを特徴とする車両検知センサ。
  2. 　前記反射強度情報を取得する反射強度情報取得部と、
    　前記距離情報を取得する距離情報取得部とを備え、
    　前記存否判断部が、前記反射強度情報、及び、前記距離情報に基づいて、物体が前記所定エリアにいるか否かを判断することを特徴とする請求項１記載の車両検知センサ。
  3. 　前記所定エリアに向かって送信波を発射するとともに、前記所定エリアから車両の出入り方向に沿った前方又は後方に離れた前方エリア又は後方エリアに向かって送信波を発射するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の車両検知センサ。
  4. 　前記所定エリアに向かう送信波と、前記前方エリア又は前記後方エリアに向かう送信波とが、共通の送信器から発射されるとともに、それらの送信波が物体で反射して戻ってきた反射波それぞれが、共通の受信器で受信されることを特徴とする請求項３記載の車両検知センサ。
  5. 　送信波の放射角度に対応する前記送信器の送信アンテナ利得と、反射波の受信角度に対応する前記受信器の受信アンテア利得とを合成してなる送受信アンテナ利得を示す送受信パターンが、正面方向に現れる第１ピークと、その正面方向とは別の角度に現れて前記第１ピークよりも小さい準ピークとを有する、請求項４記載の車両検知センサ。
  6. 　前記送受信パターンが、前記第１ピークの高角度側及び低角度側のそれぞれに前記準ピークを有する、請求項５記載の車両検知センサ。
  7. 　前記送信器から発射される送信波の一部を屈折させて前記前方エリア又は前記後方エリアに導く誘電体レンズを備える、請求項４記載の車両検知センサ。
  8. 　車両が出入りする敷地の所定箇所に設置されて、時間経過に伴い周波数が変化する送信波を発射するとともに、その送信波が物体で反射して戻ってきた反射波を受信する車両検知センサに用いられるプログラムであって、
    　前記反射波に基づいて、所定エリアに近づいてくる或いは前記所定エリアから遠のく物体の速度に関する速度情報を取得する速度情報取得部と、
    　前記速度情報に基づいて、物体が車両であるか否かを判別する物体判別部と、
    　前記反射波の強度を示す反射強度情報、又は、前記反射波に基づき得られる物体までの距離を示す距離情報の少なくとも一方に基づいて、物体が前記所定エリアにいるか否かを判断する存否判断部としての機能をコンピュータに発揮させるものであり、
    　前記速度情報と、前記反射強度情報又は前記距離情報の少なくとも一方とが、ＳＩＳＯ（Single Input Single Output）方式により得られる情報であることを特徴とする車両検知センサ用プログラム。
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