特許 7449443 レーダーシステム及び物体検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-05

(45)【発行日】2024-03-13

(54)【発明の名称】レーダーシステム及び物体検知方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/86 20060101AFI20240306BHJP

   G01S 13/87 20060101ALI20240306BHJP

   G08G 1/00 20060101ALI20240306BHJP

   G08B 25/00 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

G01S13/86

G01S13/87

G08G1/00 J

G08B25/00 510M

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023503585

(86)(22)【出願日】2021-03-03

(86)【国際出願番号】 JP2021008092

(87)【国際公開番号】W WO2022185430

(87)【国際公開日】2022-09-09

【審査請求日】2023-03-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000001122

【氏名又は名称】株式会社日立国際電気

(74)【代理人】

【識別番号】100116687

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 爾

(74)【代理人】

【識別番号】100098383

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 純子

(74)【代理人】

【識別番号】100155860

【弁理士】

【氏名又は名称】藤松 正雄

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 洋介

(72)【発明者】

【氏名】原本 亮喜

【審査官】東 治企

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／１８８６９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０９９０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－１８９５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２５６１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２２２４８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／００－７／５１

Ｇ０１Ｓ １３／００－１３／９５

Ｇ０１Ｓ １７／００－１７／９５

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

Ｇ０８Ｂ ２３／００－３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

監視対象エリアに存在する物体をレーダー装置により検知するレーダーシステムにおいて、
それぞれ異なる地点に設置され、前記レーダー装置により検知された物体をそれぞれ異なる方向から見た形状情報を取得する複数の物体形状取得装置と、
前記複数の物体形状取得装置により取得された複数の形状情報に基づく物体形状画像を表示する表示装置とを備え、
前記レーダー装置により前記監視対象エリアに存在する物体が検知されると、前記レーダー装置により検知された物体の位置情報を前記レーダーシステムで共有し、前記物体の位置情報に基づいて前記複数の物体形状取得装置の中から特定された２以上の物体形状取得装置の各々が、前記物体の位置情報に基づいて前記物体の存在場所に合うように方向の調整を行った後に前記物体の形状情報の取得を行うように制御されることを特徴とするレーダーシステム。

【請求項2】

請求項１に記載のレーダーシステムにおいて、
前記複数の物体形状取得装置は、カメラ装置を含むことを特徴とするレーダーシステム。

【請求項3】

請求項１に記載のレーダーシステムにおいて、
前記複数の物体形状取得装置は、レーダー装置を含むことを特徴とするレーダーシステム。

【請求項4】

請求項１に記載のレーダーシステムにおいて、
第１のレーダー装置の動作を制御する第１のレーダー制御装置と、第２のレーダー装置の動作を制御する第２のレーダー制御装置と、前記第１のレーダー制御装置及び前記第２のレーダー制御装置に対して同期信号を送信する同期処理装置とを備え、
前記第１のレーダー制御装置は、前記同期処理装置から受信した同期信号に従ったタイミングで前記第１のレーダー装置の動作を制御し、
前記第２のレーダー制御装置は、前記同期処理装置から受信した同期信号に従ったタイミングで前記第２のレーダー装置の動作を制御することを特徴とするレーダーシステム。

【請求項5】

請求項１に記載のレーダーシステムにおいて、
第１のレーダー装置の動作を制御する第１のレーダー制御装置と、第２のレーダー装置の動作を制御する第２のレーダー制御装置とを備え、
前記第１のレーダー制御装置及び前記第２のレーダー制御装置は、それぞれ、ＧＮＳＳ衛星から得られる時刻情報を出力するＧＮＳＳ受信機を有し、
前記第１のレーダー制御装置は、前記ＧＮＳＳ受信機から出力される時刻情報に従ったタイミングで前記第１のレーダー装置の動作を制御し、
前記第２のレーダー制御装置は、前記ＧＮＳＳ受信機から出力される時刻情報に従ったタイミングで前記第２のレーダー装置の動作を制御することを特徴とするレーダーシステム。

【請求項6】

監視対象エリアに存在する物体をレーダー装置により検知するレーダーシステムにより実施される物体検知方法において、
前記レーダー装置により検知された物体を、それぞれ異なる地点に設置された複数の物体形状取得装置によりそれぞれ異なる方向から見た複数の形状情報を取得するステップと、
前記複数の形状情報に基づく物体形状画像を表示装置に表示するステップとを有し、
前記取得するステップにおいて、前記レーダー装置により前記監視対象エリアに存在する物体が検知されると、前記レーダー装置により検知された物体の位置情報を前記レーダーシステムで共有し、前記物体の位置情報に基づいて前記複数の物体形状取得装置の中から特定された２以上の物体形状取得装置の各々が、前記物体の位置情報に基づいて前記物体の存在場所に合うように方向の調整を行った後に前記物体の形状情報の取得を行うように制御されることを特徴とする物体検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、監視対象エリアに存在する物体をレーダー装置により検知するレーダーシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

マイクロ波やミリ波帯などを用いたレーダー装置として、図１のような構造のＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ－Ｗａｖｅ）レーダー装置がある。
図１のレーダー装置１００は、ＦＭＣＷ送信源１０１からの周波数変調されたレーダー信号を、送信電力増幅器１０３で増幅し、送信アンテナ１０４から発射する。レーダー装置１００の検出範囲内に物体Ｔ（反射物）が存在する場合には、レーダー送信波が物体Ｔで反射される。物体Ｔからの反射波は、レーダー装置１００の受信アンテナ１０５で受信され、受信電力増幅器１０６で増幅された後、電力分配器１０２からの送信レーダー信号成分と混合器１０７によってミキシングされ、ＩＦ信号に変換される。混合器１０７から出力されたＩＦ信号は、信号処理部１０８でＡ／Ｄ変換及び信号処理される。その結果として、物体Ｔによる反射受信電力（反射波電力）、物体Ｔまでの距離、物体Ｔの方位、また、物体Ｔが移動している場合の速度（レーダー装置１００に対する相対速度）等のレーダー検出結果が得られる。

【0003】

このようなレーダー装置に関し、これまでに種々の発明が提案されている。
例えば、特許文献１には、移動体にミリ波レーダーを設置し、目標位置の近くにそれぞれ設置された第１の反射体と第２の反射体との間の距離と、これら反射体からの反射波の受信結果に基づいて、目標位置までの距離を測定する発明が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開２０１８／２３５３９７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

レーダー装置の使用用途として、監視対象エリアである道路や滑走路などの路面上に存在する物体を検知する用途がある。道路や滑走路上には通常、落下物や放置物などの反射物は存在しない。そのため、レーダー装置は、反射物が存在しない検出範囲に対してレーダー送信波を送り続け、何らかの反射物が検出範囲内に現れた場合にのみ受信波（反射波）が得られ、その物体が検知される。

【0006】

レーダー装置によって物体が検知された物体を撤去・回収する必要がある場合、物体形状の情報があれば、その物体の捜索が容易になる。このとき、例えば、レーダー装置と併用してカメラ装置が用いられる。すなわち、レーダー装置による物体からの反射波電力によって物体の存在を認識した場合に、その物体の存在場所にカメラ装置の画角及び焦点を合わせて撮影する。これにより、撤去すべき物体の撮影画像が得られるので、物体の詳細形状を認識し易くなる。

【0007】

検知された物体を捜索・撤去する際、作業者は、レーダー装置から得られた物体の存在位置の情報と、カメラ装置から得られた物体形状の情報を使用することができる。しかしながら、カメラ装置が撮影する画角によっては、物体を一方向から見た形状情報しか得られず、実際の形状を忠実に捉えることは困難である。その結果、カメラ装置から得られた物体形状の情報と実際の物体形状との間に差異が生じ、物体を捜索する際に混乱を招いてしまう。

【0008】

本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、レーダー装置により検知された物体の形状をより的確に捉えることが可能なレーダーシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明では、上記目的を達成するために、レーダーシステムを以下のように構成した。
すなわち、本発明に係るレーダーシステムは、監視対象エリアに存在する物体をレーダー装置により検知するレーダーシステムであって、それぞれ異なる位置に設置され、レーダー装置により検知された物体を自位置から見た形状情報を取得する複数の物体形状取得装置と、複数の物体形状取得装置により取得された複数の形状情報に基づく物体形状画像を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする。

【0010】

ここで、複数の物体形状取得装置は、カメラ装置を含み得る。また、複数の物体形状取得装置は、レーダー装置を含み得る。なお、複数の物体形状取得装置は、複数のカメラ装置だけで構成されてもよく、複数のレーダー装置だけで構成されてもよく、１以上のカメラ装置と１以上のレーダー装置の組み合わせで構成されてもよい。

【0011】

また、本発明に係るレーダーシステムは更に、第１のレーダー装置の動作を制御する第１のレーダー制御装置と、第２のレーダー装置の動作を制御する第２のレーダー制御装置と、第１のレーダー制御装置及び第２のレーダー制御装置に対して同期信号を送信する同期処理装置を備え、第１のレーダー制御装置は、同期処理装置から受信した同期信号に従ったタイミングで第１のレーダー装置の動作を制御し、第２のレーダー制御装置は、同期処理装置から受信した同期信号に従ったタイミングで第２のレーダー装置の動作を制御してもよい。

【0012】

また、同期処理装置に代えて、第１のレーダー制御装置及び第２のレーダー制御装置の各々は、ＧＮＳＳ衛星から得られる時刻情報を出力するＧＮＳＳ受信機を有し、第１のレーダー制御装置は、ＧＮＳＳ受信機から出力される時刻情報に従ったタイミングで第１のレーダー装置の動作を制御し、第２のレーダー制御装置は、ＧＮＳＳ受信機から出力される時刻情報に従ったタイミングで第２のレーダー装置の動作を制御してもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、レーダー装置により検知された物体の形状をより的確に捉えることが可能なレーダーシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】レーダー装置の構成例を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るレーダーシステムの概要を示す図である。

【図3】１台のセンサー装置を用いて物体形状を特定する様子を示す図である。

【図4】図３のカメラ装置１２０で検知物を撮影した場合の例を示す図である。

【図5】複数台のセンサー装置の設置例を示す図である。

【図6】複数台のセンサー装置を用いて物体形状を特定する様子を示す図である。

【図7】図６のカメラ装置１２０Ａで検知物を撮影した場合の例を示す図である。

【図8】図６のカメラ装置１２０Ｂで検知物を撮影した場合の例を示す図である。

【図9】図６のカメラ装置１２０Ｃで検知物を撮影した場合の例を示す図である。

【図10】図６のカメラ装置１２０Ｄで検知物を撮影した場合の例を示す図である。

【図11】本発明の一実施形態に係るレーダーシステムによる物体検知時の処理フローの例を示す図である。

【図12】水平方向に回転するレーダー装置の座標系及び検知物の例を示す図である。

【図13】複数のレーダー制御装置を同期させる第１構成例を示す図である。

【図14】複数のレーダー制御装置を同期させる第２構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の一実施形態に係るレーダーシステムについて、図面を参照して説明する。
図２には、本発明の一実施形態に係るレーダーシステムの概要を示してある。本例のレーダーシステムは、所定の検出範囲Ｒに向けて設置されたレーダー装置１００及びカメラ装置１２０を含むセンサー装置２００と、制御室や監視室などに設置されたレーダー制御装置３００及び表示装置４００とを備えている。図２では、説明の簡略化のためにセンサー装置２００を１台のみ示しているが、図５に示すように、実際には、それぞれ異なる検出範囲Ｒを監視する複数台のセンサー装置２００が配置される。

【0016】

レーダー装置１００は、検出範囲Ｒに対して送信したレーダー送信波の反射波を受信し、信号処理して得られるレーダー検出結果をレーダー制御装置３００に出力する。レーダー監視装置３００は、レーダー装置１００から出力されたレーダー検出結果に基づいて、検出範囲Ｒ内に存在する物体Ｘ（落下物や放置物）の検出情報を表示装置４００に表示させる。

【0017】

レーダー装置１００の検出範囲Ｒは、監視対象エリアである道路や滑走路などの路面上の所定区間であり、レーダー装置１００のアンテナ角度は検出範囲Ｒを包含するように設定される。レーダー装置１００から物体Ｘまでの距離は、物体Ｘからの反射波を信号処理することで算出することができる。また、レーダー装置１００のアンテナが機械的に回転している場合は、アンテナの回転角度情報に基づいて、レーダー装置１００に対する物体Ｘの角度（方位）を特定することができる。或いは、レーダー装置１００のアンテナから発射するレーダー送信波のビームの角度が電子的に走査されている場合は、ビームの走査角度情報に基づいて、レーダー装置１００に対する物体Ｘの角度（方位）を特定することができる。

【0018】

レーダー装置１００によって得られた距離及び角度の情報は、レーダー制御装置３００を経由してカメラ装置１２０に送信される。カメラ装置１２０は、レーダー装置１００によって得られた角度の情報に従って旋回し、レーダー装置１００によって得られた距離の情報に従って焦点を調整して、画角内に存在する物体Ｘを撮影する。ここで、図３に示すように、レーダー装置１００及びカメラ装置１２０が１組しか存在しない場合（すなわち、センサー装置２００が１台しかない場合）には、物体Ｘは一方向からしか撮影できない。この場合の問題について以下に説明する。

【0019】

図４には、図３の配置で物体Ｘを撮影した場合の例を示してある。図４の上部には、実際の物体Ｘを上空方向から見た物体形状（すなわち、平面視した物体形状）を示してあり、図４の下部には、物体Ｘを矢印方向から撮影して得られた物体形状を示してある。このように、カメラ装置１２０の画角、物体Ｘまでの距離、撮影時の光の照射具合などの要因により、撮影画像から特定される物体形状と実際の物体形状との間に差異が生じることがある。

【0020】

例えば、図４の上部に示すように実際の物体形状が或る程度の面積を有するものでも、側面方向の撮影画像しか得られないと、図４の下部に示すように棒状の物体として認識されてしまう可能性がある。この場合、作業者（物体の捜索者）に対して送信される物体形状の情報は「棒状の物体」であり、作業者は現場において「棒状の物体」を捜索することになる。その結果、実際の物体形状との差異により、回収すべき物体の捜索時間を必要以上に要してしまう。また、回収した物体の形状が事前情報の形状と異なると、回収結果に確信を持てないことにもつながる。

【0021】

そこで、本例のレーダーシステムでは、撮影画像から特定される物体形状と実際の物体形状との間の差異を低減するために、レーダー装置１００及びカメラ装置１２０を含むセンサー装置２００を複数台使用する。図５には、複数台のセンサー装置２００の設置例を示してある。図５では、監視対象の路面の両側に、路面に並行させて複数台のセンサー装置２００が設置されている。センサー装置２００の各々は、レーダー装置１００及びカメラ装置１２０を搭載している。これら複数台のセンサー装置２００は、制御室や監視室などに設置されたレーダー制御装置３００に対して光ファイバーケーブル等により接続されている。すなわち、レーダー制御装置３００が、全てのセンサー装置２００を制御し、これらセンサー装置２００から得られる情報を管理する。

【0022】

ここで、監視対象の路面上に１つの物体が存在しているものとし、そのときの状況を上空方向から見た様子を図６に示してある。図６の例では、物体Ｘの周囲に４台のセンサー装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄが設置されている。センサー装置２００Ａは、レーダー装置１００Ａ及びカメラ装置１２０Ａを備えており、センサー装置２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄについても同様である。

【0023】

最初に、レーダー装置１００Ａが物体Ｘからの反射電力を検出し、物体Ｘの存在を認識したとする。レーダー装置１００Ａは、自身の設置原点に対する物体Ｘまでの距離及び角度を得ることができる。これにより、設置原点をレーダー装置１００Ａと同じくするカメラ装置１２０Ａは、レーダー装置１００Ａにより取得された距離及び角度の情報に基づいて、物体Ｘの存在場所に画角及び焦点を合わせて撮影を行う。

【0024】

図７には、図６のカメラ装置１２０Ａで物体Ｘを撮影した場合の例を示してある。図７の上部には、実際の物体Ｘを上空方向から見た物体形状を示してあり、図７の下部には、カメラ装置１２０Ａが物体Ｘを矢印方向から撮影して得られた物体形状を示してある。

【0025】

本例のレーダーシステムは、レーダー制御装置３００が全てのセンサー装置２００を制御し、これらセンサー装置２００から得られる情報を管理しているので、レーダー装置１００Ａにより検知された物体Ｘの位置情報は、システム全体として共有することができる。このため、物体Ｘの近くにある他のセンサー装置２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄは、物体Ｘの位置情報を元に、各レーダー装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの電波照射角度や、各カメラ装置１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄの画角及び焦点を、物体Ｘの存在場所に合うように調整することが可能である。

【0026】

図８には、図６のカメラ装置１２０Ｂで物体Ｘを撮影した場合の例を示してある。図８の上部には、実際の物体Ｘを上空方向から見た物体形状を示してあり、図８の下部には、カメラ装置１２０Ｂが物体Ｘを矢印方向から撮影して得られた物体形状を示してある。

【0027】

図９には、図６のカメラ装置１２０Ｃで物体Ｘを撮影した場合の例を示してある。図９の上部には、実際の物体Ｘを上空方向から見た物体形状を示してあり、図９の下部には、カメラ装置１２０Ｃが物体Ｘを矢印方向から撮影して得られた物体形状を示してある。

【0028】

図１０には、図６のカメラ装置１２０Ｄで物体Ｘを撮影した場合の例を示してある。図１０の上部には、実際の物体Ｘを上空方向から見た物体形状を示してあり、図１０の下部には、カメラ装置１２０Ｄが物体Ｘを矢印方向から撮影して得られた物体形状を示してある。

【0029】

このように、物体Ｘを複数の方向（本例では４方向）からカメラ撮影することで、それぞれ異なる態様の４つの画像を得ることができる。レーダー制御装置３００は、物体Ｘを撮影した複数の画像を用いて画像処理を行い、物体Ｘの形状を表す物体形状画像を生成する。物体形状画像の生成には公知の種々の技術を利用することができ、例えば、特願平４－１５１８２１（特開平５－３４２３６８号公報）に記載された技術を用いてもよい。また、本例ではカメラ装置の位置が固定のため、物体形状画像を生成するために各カメラ装置の物体Ｘの部分画像の張り合わせる角度を予め決定しておき、その角度で４つの部分画像を張り合わせても良い。

【0030】

これにより、１台のカメラ装置で撮影した画像に比べて、実際の形状に近い物体形状画像を生成することが可能となる。本例では、４台のセンサー装置２００を使用して物体形状画像を生成しているが、センサー装置２００の台数はこれに限定されず、２台以上の任意の台数のセンサー装置２００を使用することが可能である。より多くの方向から物体Ｘを撮影した画像を用いることで、より実際の形状に近い物体形状画像を生成できるようになる。

【0031】

図１１には、本例のレーダーシステムによる物体検知時の処理フローの例を示してある。なお、レーダー制御装置３００は、システム内のセンサー装置２００の位置情報（すなわち、レーダー装置１００及びカメラ装置１２０の位置情報）を予め記憶しているものとする。複数のレーダー装置１００は、レーダー制御装置３００による制御の下で、監視対象エリアである路面を監視する。いずれかのレーダー装置１００で路面上の物体が検知されると（ステップＳ１０１）、そのレーダー装置１００からレーダー制御装置３００にレーダー検出結果が送信される。

【0032】

レーダー制御装置３００は、レーダー検出結果を受信すると、レーダー検出結果に含まれる検知物の距離及び角度（すなわち、レーダー装置１００に対する相対的な距離及び角度）と、レーダー検出結果の送信元のレーダー装置１００の位置情報とに基づいて、検知物の位置情報を計算する。また、レーダー制御装置３００は、計算した検知物の位置情報と、各レーダー装置１００の位置情報とに基づいて、検知物の近傍にある幾つかのカメラ装置１２０を特定する（ステップＳ１０２）。例えば、検知物の位置に近い順に４台のカメラ装置１２０を特定する。図５や図６のようなカメラ配置の場合、検知物を取り囲む４台のカメラ装置１２０が特定される。なお、本手法は一例であり、他の手法によりカメラ装置１２０を特定しても構わない。例えば、監視対象エリアを区分したブロック毎に幾つかのカメラ装置１２０を予め設定しておき、検知物があるブロックに対して設定されたカメラ装置１２０を特定してもよい。

【0033】

レーダー制御装置３００は、特定した各カメラ装置１２０を制御して画角及び焦点を調整し、検知物の撮影を実行させる（ステップＳ１０３）。これらのカメラ装置１２０による撮影画像は、レーダー制御装置３００に送信される。レーダー制御装置３００は、特定した各カメラ装置１２０から受信した複数の撮影画像を用いて画像処理を行い、検知物の形状を表す物体形状画像を生成する（ステップＳ１０４）。レーダー制御装置３００は、生成した物体形状画像を表示装置４００に送信し、表示装置４００に表示させる（ステップＳ１０５）。

【0034】

なお、上記の説明では、複数のカメラ装置１２０により得られた複数の画像に対して画像処理を施す例を示したが、レーダー装置１００による反射波電力の情報を物体形状画像の生成に使用することも可能である。以下、図１２を参照して説明する。

【0035】

図１２は、水平方向に回転するレーダー装置１００の座標系と、そこに存在する物体Ｘを示したものである。レーダー装置１００の位置を原点とすると、物体Ｘの位置は、物体Ｘまでの距離及び角度によって決定することができる。このとき、物体Ｘの大きさに対する距離方向及び角度方向の分解能を十分に小さく設定すれば、レーダー装置１００は、物体Ｘの形状に応じた複数の箇所からの反射波電力を取得することができる。図１２の例では、物体Ｘの領域に対応する黒丸の格子点からの反射波電力が取得される。したがって、反射波電力の受信結果を分析することで、レーダー装置１００から見た物体サイズを特定することが可能となる。また、おおよその物体形状を特定することも可能である。

【0036】

そこで、カメラ装置１２０を用いて得られた物体形状画像だけでなく、レーダー装置１００を用いて得られた物体サイズの情報を使用することで、更に実際の形状に近い物体形状画像を生成することが可能となる。図６の例では、４台のレーダー装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄが、それぞれの方向から見た物体サイズを特定する。物体サイズの特定に使用するレーダー装置１００は１台でもよいが、より多くの台数のレーダー装置１００を使用することで、より正確な物体サイズを特定することが可能である。これにより、作業者に対して送信される物体形状画像と実際の物体形状との差異を小さくすることができ、捜索時間の短縮が可能となる。

【0037】

また、レーダー装置１００は、図１２に示したように、検知された物体Ｘのおおよその物体形状を特定することもできる。そこで、カメラ装置１２０を用いずに、レーダー装置１００だけを用いて物体形状画像を生成することも可能である。この場合、カメラ装置１２０を使用する場合に比べて物体形状画像の精度が落ちるが、システムを簡易化及び低コスト化することができる。もちろん、カメラ装置１２０を用いて得られる物体形状とレーダー装置１００を用いて得られる物体形状とを組み合わせて、物体形状画像を生成しても構わない。

【0038】

ここで、本例のレーダーシステムでは複数のレーダー装置１００を使用するので、レーダー装置１００同士で干渉することを防止するために、１台のレーダー制御装置３００が各レーダー装置１００の電波発射方向及び電波発射／停止タイミングを管理している。広範なエリアを監視するレーダーシステムでは多数のレーダー装置１００が必要となるが、全てのレーダー装置１００を１台のレーダー制御装置３００に接続するための光ファイバーケーブルを確保できない場合がある。

【0039】

この場合、別のレーダー制御装置３００を追加で設置する必要性が生じるが、単にレーダー制御装置３００を追加するだけでは、異なるレーダー制御装置３００に接続されたレーダー装置１００同士の干渉を防止することはできない。そこで、本例では、異なるレーダー制御装置３００に接続されたレーダー装置１００同士の干渉を防止するために、複数のレーダー制御装置３００を互いに同期させる仕組みを設けている。以下、その仕組みについて説明する。

【0040】

図１３には、複数のレーダー制御装置３００を同期させる第１構成例を示してある。同図のシステムは、路面の片側に設置された複数のレーダー装置１００を制御するレーダー制御装置３００Ａと、路面の別側に設置された複数のレーダー装置１００を制御するレーダー制御装置３００Ｂと、これらと接続された同期処理装置５００とを備えている。

【0041】

同期処理装置５００は、レーダー制御装置３００Ａ及びレーダー制御装置３００Ｂに対して同期信号を送信する。レーダー制御装置３００Ａは、同期処理装置５００から受信した同期信号に従って、予め設定されたタイミングで、レーダー制御装置３００Ａに接続されたレーダー装置１００を制御する。また、レーダー制御装置３００Ｂは、同期処理装置５００から受信した同期信号に従って、予め設定されたタイミングで、レーダー制御装置３００Ｂに接続されたレーダー装置１００を制御する。すなわち、レーダー制御装置３００Ａ及びレーダー制御装置３００Ｂは、互いに同期した状態で、配下のレーダー装置１００を制御する。このとき、各レーダー装置１００の電波が他のレーダー装置１００に入らないように、電波照射方向及び電波発射／停止タイミングを制御する。これにより、異なるレーダー制御装置３００に接続されたレーダー装置１００同士の干渉を防止することができる。

【0042】

図１４には、複数のレーダー制御装置３００を同期させる第２構成例を示してある。同図のシステムは、路面の片側に設置された複数のレーダー装置１００を制御するレーダー制御装置３００Ａと、路面の別側に設置された複数のレーダー装置１００を制御するレーダー制御装置３００Ｂとを備える。また、レーダー制御装置３００ＡはＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機５２０を備えており、レーダー制御装置３００Ｂも同様である。ＧＮＳＳ受信機５２０は、ＧＮＳＳ衛星から得られる正確な時刻情報を出力する機能を有する。

【0043】

レーダー制御装置３００Ａは、ＧＮＳＳ受信機５２０から出力される時刻情報に従って、予め設定されたタイミングで、レーダー制御装置３００Ａに接続されたレーダー装置１００を制御する。また、レーダー制御装置３００Ｂは、ＧＮＳＳ受信機５２０から出力される時刻情報に従って、予め設定されたタイミングで、レーダー制御装置３００Ｂに接続されたレーダー装置１００を制御する。すなわち、レーダー制御装置３００Ａ及びレーダー制御装置３００Ｂは、互いに同期した状態で、配下のレーダー装置１００を制御する。このとき、各レーダー装置１００の電波が他のレーダー装置１００に入らないように、電波照射方向及び電波発射／停止タイミングを制御する。これにより、異なるレーダー制御装置３００に接続されたレーダー装置１００同士の干渉を防止することができる。

【0044】

以上のように、本例のレーダーシステムは、監視対象エリアである路面に存在する物体を検知するレーダー装置１００と、それぞれ異なる位置に設置され、レーダー装置１００により検知された物体を自位置から見た形状情報を取得する複数のセンサー装置２００と、複数のセンサー装置２００により取得された複数の形状情報に基づく物体形状画像を表示する表示装置４００とを備えている。このように、検知物をそれぞれ異なる方向から見た複数の形状情報を処理することで、より実際の形状に近い物体形状画像を表示できるようになる。したがって、本例のレーダーシステムによれば、レーダー装置により検知された物体の形状をより的確に捉えることが可能となる。

【0045】

ここで、物体形状画像の生成に用いられる形状情報は、センサー装置２００が有するレーダー装置１００及び／又はカメラ装置１２０により取得することができる。すなわち、物体形状画像の生成に用いられる形状情報は、カメラ装置１２０による撮影画像であってよく、レーダー装置１００により特定された物体形状であってもよく、これらの組み合わせであってもよい。

【0046】

また、本例のレーダーシステムは、複数のレーダー制御装置３００を用いる場合に、これらを同期処理装置５００又はＧＮＳＳ受信機５２０により同期させる仕組みとなっている。したがって、本例のレーダーシステムによれば、異なるレーダー制御装置３００に接続されたレーダー装置１００同士の干渉を防止することができる。

【0047】

以上、本発明について一実施形態に基づいて説明したが、本発明はここに記載された無線通信システムに限定されるものではなく、他の無線通信システムに広く適用することができることは言うまでもない。
また、本発明は、例えば、上記の処理に関する技術的手順を含む方法や、上記の処理をプロセッサにより実行させるためのプログラム、そのようなプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。

【0048】

なお、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。更に、本発明の範囲は、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画され得る。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明は、監視対象エリアに存在する物体をレーダー装置により検知するレーダーシステムに利用することが可能である。

【符号の説明】

【0050】

１００：レーダー装置、 １０１：ＦＭＣＷ送信源、 １０２：電力分配器、 １０３：送信電力増幅器、 １０４：送信アンテナ、 １０５：受信アンテナ、 １０６：受信電力増幅器、 １０７：混合器、 １０８：信号処理部、 １２０：カメラ装置、 ２００：センサー装置、 ３００：レーダー制御装置、 ４００：表示装置、 ５００：同期処理装置、 ５２０：ＧＮＳＳ受信機

【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14】