JP6003079B2 - 信号機制御システム、信号機制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本明細書で議論される実施態様は、電波の反射を用いて物体の存在を検知する技術に関するものである。

各種のセンサ装置を用いて車両や歩行者を検出し、検出された情報を用いた信号機の制御や、検出された情報の無線装置や表示装置等による車両運転者への伝達により、交通事故を未然に防止するＩＴＳ(Intelligent Transport Systems)の技術が知られている。このＩＴＳ技術のひとつとして、道路の横断歩道上の歩行者の位置や速度を、レーダ波を用いて検知する技術が知られている。この技術を適用すると、例えば、歩行者の信号待ちの時間や歩行の速度に応じて歩行者用信号機における青信号の継続時間を制御することで、歩行者の安全の向上を図ることができるであろう。

特開２００１−３３１８９０号公報

ところで、レーダ波の人での反射波は、主にコンクリートや金属等の材料を用いて構築されている電柱等の固定構造物によるものと比較して、電波強度が弱く、また、反射波から得られる距離や速度のデータの精度が低いことが知られている。これは、レーダ波の反射は、波の進行方向に対して直交する平面におけるものが計算上は最大となり、また、反射物が金属であればその反射量も大きくなるのに対し、人体表面は複雑な曲面で構成されており、また金属でもないために、反射量が小さいためである。また、人は、立ち止まっている場合であっても、胴体を揺らすなど、微動だにしないことがほとんどないことも要因のひとつと考えられる。

従って、対象物が静止している場合であっても、当該対象物が人であるか固定構造物であるかは、レーダ波の当該対象物による反射波の強度の違いに基づくことで、通常は識別可能である。しかしながら、対象物が位置している周囲の環境によっては、この反射波の強度の違いでは、両者を識別できない場合がある。

例えば、車道を横断しようとしている歩行者が信号待ちをしている場合を考えてみる。このときに、歩行者が、車道の脇に設置されている電柱や標識等の固定構造物の近傍で信号待ちをしていると、レーダ装置では、受信したレーダ波の反射波を、歩行者での反射によるものと固定構造物での反射によるものとを分離することができない。このため、このような周囲環境下では、レーダ装置により検知された対象物が、静止中の歩行者（人）であるか固定構造物であるかを識別することができない。

上述した問題に鑑み、本明細書で後述する人検知装置は、レーダ装置により検知した対象物が人であることを、その人が固定構造物の傍で静止している場合でも的確に判定できるようにする。

本明細書で後述する信号機制御システムは、横断歩道に設置されている信号機を制御する。この信号機制御システムのひとつに、レーダ装置と、算出部と、判定部と、制御部とを備えるというものがある。ここで、レーダ装置は、レーダ波を照射し、当該レーダ波の対象物による反射波を受信することによって当該対象物の位置を特定する。算出部は、この反射波についてのレーダ装置での受信強度のばらつきの大きさを算出する。判定部は、レーダ装置によって特定された対象物の位置が横断歩道の領域を含む所定の検出領域内の位置である場合に、算出部により算出された受信強度のばらつきの大きさに基づいて、対象物が人であるか否かを判定する。制御部は、対象物が人であると判定部が判定した場合に、横断歩道を横断する歩行者用の信号機における青信号の継続時間を延長させる制御を行う。なお、上記の所定の検出領域は、矩形領域である横断歩道の領域の対角点付近に２台のレーダ装置を１台ずつ設置することによって形成されており、レーダ装置によるレーダ波の照射及び反射波の受信は、２台のレーダ装置の間で交互に間欠的に行われる。

また、本明細書で後述する信号機制御方法は、横断歩道に設置されている信号機を制御する。この信号機制御方法のひとつは、まず、レーダ波を照射し、当該レーダ波の対象物による反射波を受信することによって当該対象物の位置を特定するレーダ装置での当該反射波についての受信強度のばらつきの大きさを算出する。そして、レーダ装置によって特定された対象物の位置が横断歩道の領域を含む所定の検出領域内の位置である場合に、算出された受信強度のばらつきの大きさに基づいて、対象物が人であるか否かを判定する。ここで、対象物が人であると判定した場合に、横断歩道を横断する歩行者用の信号機を制御して当該信号機における青信号の継続時間を延長させる。なお、上記の所定の検出領域は、矩形領域である横断歩道の領域の対角点付近に２台のレーダ装置を１台ずつ設置することによって形成されており、レーダ装置によるレーダ波の照射及び反射波の受信は、２台のレーダ装置の間で交互に間欠的に行われる。

また、本明細書で後述するプログラムは、横断歩道に設置されている信号機の制御をコンピュータに行わせるためのものである。このプログラムのひとつは、以下の処理をコンピュータに実行させる。この処理は、まず、レーダ波を照射し、当該レーダ波の対象物による反射波を受信することによって当該対象物の位置を特定するレーダ装置での当該反射波についての受信強度のばらつきの大きさを算出する。そして、レーダ装置によって特定された対象物の位置が横断歩道の領域を含む所定の検出領域内の位置である場合に、算出された受信強度のばらつきの大きさに基づいて、対象物が人であるか否かを判定する。ここで、対象物が人であると判定した場合に、横断歩道を横断する歩行者用の信号機を制御して当該信号機における青信号の継続時間を延長させる。なお、上記の所定の検出領域は、矩形領域である横断歩道の領域の対角点付近に２台のレーダ装置を１台ずつ設置することによって形成されており、レーダ装置によるレーダ波の照射及び反射波の受信は、２台のレーダ装置の間で交互に間欠的に行われる。

本明細書で後述する人検知装置は、レーダ装置により検知した対象物が人であることを、その人が固定構造物の傍で静止している場合でも的確に判定することができる。

人検知装置の一実施例の構成を図解した機能ブロック図である。 レーダ装置による対象物の位置の検知結果の一例を表したグラフである。 レーダ波の反射波についての、レーダ装置での受信強度の時間変化の一例を表したグラフである。 人検知装置のハードウェア構成例である。 レーダ装置の設置位置の説明図である。 図５Ａのように設置された各々のレーダ装置による対象物の検知可能範囲の説明図である。 レーダ装置でのレーダ波の放射方向の制御の説明図である。 人検知処理の処理内容を図解したフローチャートである。 データテーブルの構造を表した図である。 対象物判定処理の処理内容を図解したフローチャートである。 判定テーブルの構造を表した図である。

まず図１について説明する。図１は、人検知装置の一実施例の構成を図解した機能ブロック図である。
図１において、人検知装置１には信号機制御装置２が接続されている。なお、信号機制御装置２には、歩行者用信号機３が接続されている。

人検知装置１は、対象物が人であるか否かを判定する装置である。なお、本実施例においては、人検知装置１は、レーダ波を使用して横断歩道を含む所定の領域内の対象物の検知を行い、検知された対象物が、人であるか否か、より具体的には、静止中の歩行者であるか固定構造物であるかを判定する。

歩行者用信号機３は、横断歩道を通っての車道の横断の許可を青信号により歩行者に通知する信号機である。
信号機制御装置２は歩行者用信号機３を制御して、歩行者用信号機３の信号色を切り換える。特に、信号機制御装置２は、人検知装置１による歩行者の検知結果に応じて、歩行者用信号機３における青信号の継続時間を制御する。

人検知装置１は、レーダ装置１１、算出部１２、及び判定部１３を備えている。
レーダ装置１１は、レーダ波を照射し、当該レーダ波の対象物による反射波を受信することによって当該対象物の位置を特定する。

算出部１２は、レーダ装置１１が受信した反射波についての、時間経過に伴うレーダ装置１１での受信強度のばらつきの大きさを算出する。
判定部１３は、算出部１２により算出された受信強度のばらつきの大きさに基づいて、対象物が人であるか否かを判定する。

この人検知装置１による人検知の手法について、図２及び図３を用いて説明する。
図２は、レーダ装置１１による対象物の位置（レーダ装置１１からの距離）の検知結果の一例を表したグラフである。このグラフは、レーダ装置１１から１４ｍの位置に固定構造物（電柱）が設置されており、人（歩行者は）レーダ装置１１に向かって歩行しているが、固定構造物の傍（横断歩道の歩行者停止位置）で暫くの間静止した（信号待ちをした）場合のものである。

図２において、横軸は時間の経過を表しており、縦軸は対象物のレーダ装置１１からの距離を表している。
図２において、横軸の値が「２５０」よりも小さい範囲と「１０００」よりも大きい範囲とにおいては、固定構造物と人とは別個のものとして検知されている。ここで、固定構造物の位置は既知であるので、この範囲では、対象物が人であるか固定構造物であるかの判定を、レーダ装置１１によって対象物毎に検出される位置情報に基づいて行うことができる。また、この判定は、レーダ装置１１によって対象物毎に検出される速度情報及び反射波の受信強度の情報のどちらに基づいても行うことができる。

これに対し、横軸の値が「２５０」から「１０００」までの範囲においては、人が固定構造物の傍に立ち止まっている状態にある。この範囲では、レーダ装置１１による対象物の位置の検知結果を、固定構造物と人とに分離することができないため、対象物が人であるか固定構造物であるかの判定を、レーダ装置１１によって検出される位置情報に基づいて行うことはできない。また、この位置では、人も固定構造物も静止しているため、レーダ装置１１によって検出される速度情報に基づいても行えない。更に、この範囲では、レーダ装置１１によるレーダ波の反射波は、固定構造物で反射したものが支配的であるため、この判定を、この反射波の受信強度の大小によって行うこともできない。

図３は、レーダ波の反射波についての、レーダ装置１１での受信強度の時間変化の一例を表したグラフである。この受信強度の時間変化の例は、図２のグラフと同一条件で測定されたものである。

図２において、横軸は時間の経過を表しており、縦軸は、反射波の受信強度を表している。
この図３のグラフでは、横軸の値が「２５０」から「１０００」までの範囲、すなわち、上述したような位置情報、距離情報、及び受信強度の大小では対象物の種別判定が行えない範囲において、反射波の受信強度のばらつきが顕著に大きくなっていることが分かる。このばらつきは、固定構造物の傍に位置している歩行者が、レーダ波の固定構造物での反射に対し、レーダ波の散乱や吸収等の影響を及ぼすことに起因している。

そこで、図１の人検知装置１では、まず、レーダ波の反射波についての、レーダ装置１１での受信強度のばらつきを算出部１２が算出する。そして、判定部１３が、上述の範囲においての対象物が人であるか否かの判定を、このばらつきの大きさに基づき行うようにする。より具体的には、判定部１３は、この受信強度のばらつきが所定のばらつき閾値以上の大きさである場合に、この対象物が人であるとの判定を下す。人検知装置１は、このようにして、レーダ装置１１により検知した対象物が人であることを、その人が固定構造物の傍で静止している場合でも的確に判定するのである。

なお、判定部１３は、レーダ装置１１によって特定された対象物の位置が所定の検出領域内の位置である場合に、当該対象物が人であるか否かの判定を行うようにしてもよい。このようにすることで、対象物の位置が所定の検出領域外の位置である場合には、当該対象物が人であるか否かの判定のために必要となる受信強度のばらつきの算出を行わないでよいので、その算出のための処理負担が軽減される。

また、判定部１３は、レーダ波の反射波の受信強度が所定の閾値強度以上であり、人での反射では得られないような強度である場合には、受信強度のばらつきの大きさに関わらず、対象物が人ではないとの判定を常に下すようにしてもよい。このようにすることで、対象物が人であることの検知精度が向上し、また、受信強度のばらつきの算出を行わなくても、対象物が人ではないとの判定を的確に下せるようになる。

次に図４について説明する。図４は、図３の人検知装置１のハードウェア構成の一例を表している。
図４に図解されているように、本構成例においては、人検知装置１は、レーダ装置１１にコンピュータ２０が接続されて構成されている。

コンピュータ２０は、ＭＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ハードディスク装置２４、入力装置２５、表示装置２６、インタフェース装置２７、及び記録媒体駆動装置２８を備えている。なお、これらの構成要素はバスライン２９を介して接続されており、ＭＰＵ２１の管理の下で各種のデータを相互に授受することができる。

ＭＰＵ（Micro Processing Unit）２１は、コンピュータ２０全体の動作を制御する演算処理装置である。
ＲＯＭ（Read Only Memory）２２は、所定の基本制御プログラムが予め記録されている読み出し専用半導体メモリである。ＭＰＵ２１は、この基本制御プログラムをコンピュータ２０の起動時に読み出して実行することにより、コンピュータ２０の各構成要素の動作制御が可能になる。

ＲＡＭ（Random Access Memory）２３は、ＭＰＵ２１が各種の制御プログラムを実行する際に、必要に応じて作業用記憶領域として使用する、随時書き込み読み出し可能な半導体メモリである。

ハードディスク装置２４は、ＭＰＵ２１によって実行される各種の制御プログラムや各種のデータを記憶しておく記憶装置である。ＭＰＵ２１は、ハードディスク装置２４に記憶されている所定の制御プログラムを読み出して実行することにより、各種の制御処理を行えるようになる。

入力装置２５は、例えばキーボード装置やマウス装置であり、例えば人検知装置１の管理者により操作されると、その操作内容に対応付けられている管理者からの各種情報の入力を取得し、取得した入力情報をＭＰＵ２１に送付する。

表示装置２６は例えば液晶ディスプレイであり、ＭＰＵ２１から送付される表示データに応じて各種のテキストや画像を表示する。

インタフェース装置２７は、このコンピュータ２０に接続される各種機器との間での各種情報の授受の管理を行う。レーダ装置１１はインタフェース装置２７に接続されており、レーダ装置１１の検出情報は、このインタフェース装置２７を介してコンピュータ２０に取り込まれる。なお、図１の信号機制御装置２もインタフェース装置２７に接続されており、人検知装置１による歩行者の検知結果がインタフェース装置２７を介して信号機制御装置２に送られる。

記録媒体駆動装置２８は、可搬型記録媒体３０に記録されている各種の制御プログラムやデータの読み出しを行う装置である。ＭＰＵ２１は、可搬型記録媒体３０に記録されている所定の制御プログラムを、記録媒体駆動装置２８を介して読み出して実行することによって、後述する各種の制御処理を行うようにすることもできる。なお、可搬型記録媒体３０としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）やＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格のコネクタが備えられているフラッシュメモリなどがある。

このようなコンピュータ２０を用いて人検知装置１を構成するには、例えば、次に説明する人検知処理をＭＰＵ２１に行わせるための制御プログラムを作成する。作成された制御プログラムはハードディスク装置２４若しくは可搬型記録媒体３０に予め格納しておく。そして、ＭＰＵ２１に所定の指示を与えてこの制御プログラムを読み出させて実行させる。こうすることで、コンピュータ２０を、算出部１２及び判定部１３として機能させることが可能となり、コンピュータ２０を用いることによる人検知装置１の構成が可能になる。

次に、コンピュータ２０において行われる人検知処理について説明する。
まず、以下の説明の前提として、本実施例において使用するレーダ装置１１の機能及び設置位置について説明する。

本実施例では、レーダ装置１１としてミリ波レーダを使用し、図５Ａに図解するように、２台のレーダ装置１１ａ及び１１ｂを、矩形領域である横断歩道４０の対角点付近にそれぞれ設置する。

図５Ｂは、このように設置されたレーダ装置１１ａ及び１１ｂの各々による対象物の検知可能範囲を図解したものである。図５Ｂにおいて、カバー範囲４１ａは、レーダ装置１１ａによる対象物の検知可能範囲であり、カバー範囲４１ｂは、レーダ装置１１ｂによる対象物の検知可能範囲である。２台のレーダ装置１１ａ及び１１ｂを横断歩道４０の対角点付近にそれぞれ設置することで、横断歩道４０の領域の全体で対象物の検知が可能になる。

なお、レーダ装置１１ａ及び１１ｂの各々から放射されるレーダ波の干渉による対象物の検知への影響を防止するために、レーダ波の放射及び反射波の受信は、レーダ装置１１ａとレーダ装置１１ｂとの間で交互に間欠的に行うようにするとよい。

なお、レーダ装置１１ａ及び１１ｂを水平方向にレーダ波が放射されるように設置する。このような設置は、レーダ波の道路による反射波の影響が比較的少なくなるので好ましい。

また、設置位置の高さは、成人の腰部の高さの辺りであって、幼児の頭部の高さの辺りである、８０センチメートルから１メートル程度とする。このような高さにレーダ装置１１ａ及び１１ｂを設置すると、水平方向にレーダ波を放射した場合に、反射波の強度が不安定である人の身体のうちでも比較的安定している部位でレーダ波が反射されるので好ましい。

なお、本実施例で使用するレーダ装置１１ａ及び１１ｂは、対象物までの距離、対象物の移動速度、及び、レーダ波の対象物での反射波の受信強度を検出できるものとする。

更に、このレーダ装置１１ａ及び１１ｂは、図６において方向ｅ１、ｅ２、ｅ３、及びｅ４として図解したように、レーダ波の放射方向を変化させるものとする。放射方向を変化させたレーダ波の反射波をレーダ装置１１ａ及び１１ｂが受信することで、当該レーダ波を反射した対象物についての、レーダ装置１１ａ及び１１ｂから見たときの向きを検出することができる。また、この対象物の向きの情報と、レーダ装置１１ａ及び１１ｂにより検出される対象物までの位置の情報とを用いることにより、対象物の横断歩道４０上での水平面位置を特定することができる。

なお、図６においては、レーダ装置１１ａ及び１１ｂでレーダ波の放射方向の変化を、簡単のため４方向のみとしているが、放射方向を更に細かく変化させるものであってもよい。

レーダ装置１１ａ及び１１ｂは、以上の各種の検知結果、すなわち、対象物までの距離、対象物の移動速度、レーダ波の対象物での反射波の受信強度、及び、レーダ波の放射方向の情報を、検知データとして、コンピュータ２０に送付する。

なお、以下の説明では、レーダ装置１１ａとレーダ装置１１ｂとを総称するときには、「レーダ装置１１」と称することとする。

では、人検知処理について、図７のフローチャートを参照しながら説明する。
この人検知処理は、レーダ波を使用した対象物の追跡処理において、例えば、歩行者である対象物が固定構造物の傍で停止したことによって、対象物の位置の検知結果を、固定構造物と人とに分離することができなくなった場合に開始される。すなわち、図２のグラフにおいては、レーダ装置１１による対象物の位置の検知結果を固定構造物と人とに分離することができなくなったとき、より具体的には、横軸の値が「２５０」に達したときに、図７の検知処理が開始される。

図７において、まず、Ｓ１０１では、ＭＰＵ２１自身が備えているタイマを初期化して計時を開始させる処理をＭＰＵ２１が行う。
次に、Ｓ１０２では、データ取得処理をＭＰＵ２１が行う。この処理は、レーダ装置１１から送られてくる上述の検知データをインタフェース装置２７に取得させる処理である。

次に、Ｓ１０３では、取得データをデータテーブル５１（図８）に格納する処理をＭＰＵ２１が行う。この処理は、Ｓ１０２の処理によって取得された検知データを、ＲＡＭ２３の所定領域に格納されているデータテーブル５１に格納する処理である。

ここで図８について説明する。図８はデータテーブル５１の構造を図解したものである。
データテーブル５１には、各レコードについて、「識別ラベル」、「レーダ種別」、「方向」、「受信強度」、「距離」、及び「速度」のデータが格納される。これらのデータについて各々説明する。

「識別ラベル」は、対象物に対して識別のために個々に付与されるラベルである。データテーブル５１の同一のレコードに格納されている各検知データは、この「識別ラベル」によって特定される対象物についてのものである。

「レーダ種別」は、対象部を検知したレーダ装置１１が、レーダ装置１１ａであるかレーダ装置１１ｂであるかを表すデータである。レーダ装置１１ａが対象物を検知した場合には「レーダ種別」として値『ａ』が格納され、レーダ装置１１ｂが対象物を検知した場合には「レーダ種別」として値『ｂ』が格納される。

「方向」は、このレコードに含まれる各検知データを検知したときのレーダ波の放射方向を表すデータであり、放射方向を表している、例えば図６に示した『ｅ１』、『ｅ２』、『ｅ３』、『ｅ４』が値として格納される。

「受信強度」は、レーダ波の対象物での反射波のレーダ装置１１での受信強度を表している値が検知データとして格納される。
「距離」は、対象物のレーダ装置１１からの距離を表している値が検知データとして格納される。

「速度」は、対象物の移動速度を表している値が検知データとして格納される。
データテーブル５１は以上のデータ構造を有している。図７のＳ１０３の処理が実行されると、データテーブル５１に新たなレコードが追加されて、その追加されたレコードに、Ｓ１０２の処理で取得された検知データが格納される。

次に、Ｓ１０４では、Ｓ１０１の処理で計時を開始したタイマの数値を参照して、所定時間が経過したか否かを判定する処理をＭＰＵ２１が行う。ＭＰＵ２１は、ここで、所定時間が経過したと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ１０５に処理を進める。一方、ＭＰＵ２１は、ここで、所定時間が経過していないと判定したとき（判定結果がＮｏのとき）にはＳ１０２へ処理を戻して、レーダ装置１１からの新たな検知データの取得と、取得した検知データのデータテーブル５１への格納との処理を繰り返す。

次に、Ｓ１０５では、Ｓ１０２からＳ１０４にかけての処理でデータテーブル５１に格納された検知データ（「受信強度」、「距離」、及び「速度」）の各々の平均を、「識別ラベル」で特定される対象物毎に算出する処理をＭＰＵ２１が行う。以降の処理では、算出された平均値のデータを、Ｓ１０１の処理を実行してからＳ１０４の判定処理の結果がＹｅｓとなるまでの期間、すなわち前述の所定時間が経過するまでの期間においての、対象物毎の、受信強度、距離、及び速度の検知データとして扱う。

なお「方向」データについては、データテーブル５１に格納されている「方向」データの度数を対象物毎に計数し、度数が最大の方向を、その対象物についての方向の検知データとして扱う。

次に、Ｓ１０６では、人検知の対象物（以下、「検知対象物」と称する。）が、所定の検知領域内に存在しているのか否かを判定する処理をＭＰＵ２１が行う。この判定処理は、例えば以下のようにして行われる。

まず、横断歩道４０（すなわち道路の路面）に対して平行な直交二次元座標平面（Ｘ，Ｙ）を定義しておき、例えば、レーダ装置１１ａの設置位置をその原点と定義しておく。また、検知領域として、横断歩道４０の領域を表す座標を予め取得しておき、この座標を例えばハードディスク装置２４に格納しておく。そして、Ｓ１０６の処理において、ＭＰＵ２１は、Ｓ１０５の処理により得られた、検知対象物についての距離（平均距離）の検知データと方向（度数最大の方向）の検知データとから、検知対象物の存在位置を上述の平面において表す二次元座標を算出する。そして、ＭＰＵ２１は、算出された二次元座標と、横断歩道４０の領域を表す座標とを比較することで、検知対象物の存在位置が横断歩道４０の領域内であるか否かを判定する。

このＳ１０６の判定処理において、ＭＰＵ２１は、検知対象物が検知領域内に存在していると判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ１０７に処理を進める。一方、ＭＰＵ２１は、検知対象物が検知領域内に存在していないと判定したとき（判定結果がＮｏのとき）にはＳ１１２に処理を進める。

次に、Ｓ１０７では、Ｓ１０５の処理により得られた、検知対象物についての受信強度（平均受信強度）が、所定の受信強度閾値以下であるか否かを判定する処理をＭＰＵ２１が行う。なお、この受信強度閾値は、レーダ波の人による反射波では得られないほど高いが、固定構造物による反射波では得られる程度の受信強度の値とする。ＭＰＵ２１は、ここで、受信強度が閾値以下であると判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ１０９に処理を進める。一方、ＭＰＵ２１は、ここで、受信強度が閾値よりも大きいと判定したとき（判定結果がＮｏのとき）にはＳ１０８に処理を進める。

次に、Ｓ１０８では、検知対象物は固定構造物であるとの判定を下す処理をＭＰＵ２１が行い、その後はＳ１１０に処理を進める。従って、Ｓ１０８の判定結果がＮｏの場合には、Ｓ１０９の処理は行われない。

以上のＳ１０６からＳ１０８にかけての処理をＭＰＵ２１が行っているときには、コンピュータ２０は、図１における判定部１３として機能している。
次に、Ｓ１０９では、対象物判定処理をＭＰＵ２１が行う。この処理は、検知対象物が人であるか否かを判定する処理であり、その処理の詳細は後述する。

次に、Ｓ１１０では、以上までの処理により、検知対象物が歩行者（人）であるとの検知結果を得たか否かを判定する処理をＭＰＵ２１が行う。ＭＰＵ２１は、ここで、検知対象物が歩行者であるとの検知結果を得たと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ１１１に処理を進める。一方、ＭＰＵ２１は、ここで、検知対象物が歩行者ではないとの検知結果を得たと判定したとき（判定結果がＮｏのとき）には、Ｓ１１１の処理を行わずに、Ｓ１１２に処理を進める。

次に、Ｓ１１１では、信号機制御処理をＭＰＵ２１が行う。この処理は、インタフェース装置２７を介して信号機制御装置２に指示を与えて歩行者用信号機３を制御させ、歩行者用信号機３における青信号の継続時間を延長させる処理である。

次に、Ｓ１１２では、Ｓ１０３の処理の繰り返しにより前述のデータテーブル５１に格納されているデータを全て削除する処理をＭＰＵ２１が行う。その後、ＭＰＵ２１は、Ｓ１０１へ処理を戻して、次の期間におけるレーダ装置１１での検知データの取得とデータテーブル５１への格納の処理を開始させる。

以上までの処理が人検知処理である。なお、この処理は、例えば、前述した追跡処理において、対象物の位置の検知結果を、固定構造物と人とに分離できるようになった場合に終了させる。すなわち、例えば図２のグラフにおいては、レーダ装置１１による対象物の位置の検知結果を固定構造物と人とに分離できるようになったとき、より具体的には、横軸の値が「１０００」に達したときに、図７の検知処理を終了させる。

次に図９について説明する。図９は、図７の人検知処理におけるＳ１０９の対象物判定処理の処理内容を図解したフローチャートである。
図９の処理が開始されると、まず、Ｓ２０１において、受信強度の標準偏差を算出する処理をＭＰＵ２１が行う。この処理は、図７のＳ１０３の処理の繰り返しによりデータテーブル５１に格納されている、検知対象物についての受信強度の検知データと、図７のＳ１０５の処理によって算出された、その受信強度の平均値とを用いて、受信強度の標準偏差を算出する処理である。このＳ２０１の処理をＭＰＵ２１が行っているときには、コンピュータ２０は、図１における算出部１２として機能している。

次に、Ｓ２０２では、検知対象物のレコードが、ＲＡＭ２３の所定領域に格納されている判定テーブル５２（図１０）に存在するか否かを判定する処理をＭＰＵ２１が行う。ＭＰＵ２１は、ここで、検知対象物のレコードが存在すると判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ２０３に処理を進めて、判定テーブル５２の検知対象物のレコードのデータを更新する処理を行い、その後はＳ２０５に処理を進める。一方、ＭＰＵ２１は、ここで、検知対象物のレコードが存在しないと判定したとき（判定結果がＮｏのとき）にはＳ２０４に処理を進めて、判定テーブル５２に検知対象物のレコードを作成してデータを格納する処理を行い、その後はＳ２０５に処理を進める。

ここで図１０について説明する。図１０は、判定テーブル５２の構造を図解したものである。
判定テーブル５２には、各レコードについて、「識別ラベル」、「位置」、「速度」、「受信強度」、「受信強度標準偏差」、「構造物カウント」、「歩行者カウント」、「構造物フラグ」、及び「歩行者フラグ」のデータが格納される。これらのデータについて各々説明する。

「識別ラベル」は、検知対象物に対して識別のために個々に付与されるラベルであり、データテーブル５１についてのものと同一である。判定テーブル５２の同一のレコードに格納されている各データは、この「識別ラベル」によって特定される検知対象物についてのものである。

「位置」は、検知対象物の存在位置を表す二次元座標のデータであり、図７のＳ１０６の処理により算出されたものである。
「速度」及び「受信強度」は、それぞれ、図７のＳ１０５の処理により算出された、検知対象物についてデータテーブル５１に格納されていた速度の平均値及び受信強度の平均値のデータである。

「受信強度標準偏差」は、Ｓ２０１の処理により算出された、受信強度の標準偏差の値のデータである。
「構造物カウント」は、後述の判定処理によって検知対象物が固定構造物らしいと判定された回数が格納される。また、「歩行者カウント」は、後述の判定処理によって検知対象物が歩行者らしいと判定された回数が格納される。

「構造物フラグ」は、初期値は値『ＯＦＦ』が格納されているが、後述の判定処理によって検知対象物が固定構造物であると判定したときには値『ＯＮ』が格納される。また、「歩行者フラグ」は、初期値は値『ＯＦＦ』が格納されているが、後述の判定処理によって検知対象物が歩行者であると判定したときには値『ＯＮ』が格納される。

判定テーブル５２は以上のデータ構造を有している。
図９のＳ２０２の判定は、データテーブル５１に格納されている検知対象物の「識別ラベル」と同一のものが、判定テーブル５２に存在しているか否かによって判定が行われる。また、図９のＳ２０３の処理が実行された場合には、判定テーブル５２における検知対象物のレコードのデータのうちの「位置」、「速度」、「受信強度」、及び「受信強度標準偏差」のデータが更新される。そして、図９のＳ２０４の処理が実行された場合には、まず、検知対象物についてのレコードが判定テーブル５２に追加される。その追加されたレコードに、検知対象物についての「識別ラベル」、「位置」、「速度」、「受信強度」、及び「受信強度標準偏差」のデータが格納される。なお、その追加されたレコードにおける「構造物カウント」及び「歩行者フラグ」には初期値『０』が格納され、「構造物フラグ」及び「歩行者フラグ」には初期値『ＯＦＦ』が格納される。

次に、Ｓ２０５では、検知対象物についての判定テーブル５２のレコードにおける「速度」のデータが所定の速度閾値未満であるか否かを判定する処理をＭＰＵ２１が行う。なお、この速度閾値は、人が歩行しているとは考え難く、静止していると考えられる程度の遅さである、ゼロに近い値とする。ＭＰＵ２１は、このＳ２０５の判定処理において、検知対象物の「速度」が所定の速度閾値未満であると判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ２０６に処理を進める。一方、ＭＰＵ２１は、ここで、検知対象物の「速度」が所定の速度閾値以上であると判定したとき（判定結果がＮｏのとき）には、この図７及び図９による人検知は不要（従前の追跡処理で対応可能）との判定を下し、対象物判定処理を終了して元の処理に戻る。

次に、Ｓ２０６では、検知対象物についての判定テーブル５２のレコードにおける「受信強度標準偏差」が所定の構造物閾値以下であるか否かを判定する処理をＭＰＵ２１が行う。なお、この構造物閾値は、レーダ波の固定構造物による反射波では生じないほどの受信強度のばらつきの大きさに相当する標準偏差の値とする。ＭＰＵ２１は、このＳ２０６の判定処理において、検知対象物の「受信強度標準偏差」が構造物閾値以下であると判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ２０７に処理を進める。一方、ＭＰＵ２１は、ここで、検知対象物の「受信強度標準偏差」が構造物閾値よりも大きいと判定したとき（判定結果がＮｏのとき）にはＳ２０８に処理を進める。

次に、Ｓ２０７では、検知対象物についての判定テーブル５２のレコードにおける「構造物カウント」の値を『１』増加させる処理をＭＰＵ２１が行い、その後はＳ２０８に処理を進める。

次に、Ｓ２０８では、検知対象物についての判定テーブル５２のレコードにおける「受信強度標準偏差」が所定の歩行者閾値以上であるか否かを判定する処理をＭＰＵ２１が行う。なお、この歩行者閾値は、レーダ波の歩行者による反射波では生じないほどの受信強度のばらつきの小ささに相当する標準偏差の値とする。ＭＰＵ２１は、このＳ２０８の判定処理において、検知対象物の「受信強度標準偏差」が歩行者閾値以下であると判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）にはＳ２０９に処理を進める。一方、ＭＰＵ２１は、ここで、検知対象物の「受信強度標準偏差」が歩行者閾値よりも大きいと判定したとき（判定結果がＮｏのとき）にはＳ２１０に処理を進める。

次に、Ｓ２０９では、検知対象物についての判定テーブル５２のレコードにおける「歩行者カウント」の値を『１』増加させる処理をＭＰＵ２１が行い、その後はＳ２１０に処理を進める。

Ｓ２１０では、検知対象物についての判定テーブル５２のレコードにおける「構造物カウント」の値が所定の構造物判定閾値以上となったか否かを判定する処理をＭＰＵ２１が行う。ＭＰＵ２１は、ここで、「構造物カウント」の値が構造物判定閾値以上となったと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２１１に処理を進める。一方、ＭＰＵ２１は、ここで、「構造物カウント」の値が依然として構造物判定閾値未満であると判定したとき（判定結果がＮｏのとき）にはＳ２１２に処理を進める。

Ｓ２１１では、ＭＰＵ２１は、検知対象物についての判定テーブル５２のレコードにおける「構造物フラグ」の値を『ＯＮ』として、検知対象物が固定構造物であったとの判定を下す処理を行い、その後はＳ２１２に処理を進める。

Ｓ２１２では、検知対象物についての判定テーブル５２のレコードにおける「歩行者カウント」の値が所定の歩行者判定閾値以上となったか否かを判定する処理をＭＰＵ２１が行う。ＭＰＵ２１は、ここで、「歩行者カウント」の値が歩行者判定閾値以上となったと判定したとき（判定結果がＹｅｓのとき）には、Ｓ２１３に処理を進める。一方、ＭＰＵ２１は、ここで、「歩行者カウント」の値が依然として歩行者判定閾値未満であると判定したとき（判定結果がＮｏのとき）には、この対象物判定処理を終了して元の処理に戻す。

Ｓ２１３では、ＭＰＵ２１は、検知対象物についての判定テーブル５２のレコードにおける「歩行者フラグ」の値を『ＯＮ』として、検知対象物が歩行者であったとの判定を下す処理を行う。そして、続くＳ２１４の処理において、ＭＰＵ２１は、同一のレコードにおける「構造物フラグ」の値を『ＯＦＦ』とすると共に、「構造物カウント」に値『０』を格納することで初期化して、検知対象物が固定構造物であったとの判定を取り消す処理を行う。その後、ＭＰＵ２１は、この対象物判定処理を終了して元の処理に戻す。

以上のＳ２０５からＳ２１４にかけての処理をＭＰＵ２１が行っているときには、コンピュータ２０は、図１における判定部１３として機能している。
以上までの処理が対象物判定処理である。

コンピュータ２０のＭＰＵ２１が以上の人検知処理及び対象物判定処理を実行することで、コンピュータ２０が算出部１２及び判定部１３として機能し、人検知装置１が実現される。その結果、人検知装置１により、レーダ装置１１により検知した対象物が人であることを、その人が固定構造物の傍で静止している場合でも的確に判定することができるようになる。

なお、図９の対象物判定処理では、レーダ波の反射波の受信強度のばらつきを表す指標として、受信強度の標準偏差を算出し、その標準偏差の大きさに基づいて、検知対象物が人であるか否かの判定を行うようにしていた。この代わりに、そのばらつきを表す指標として、例えば、受信強度の分散を算出し、その分散の大きさに基づいて、検知対象物が人であるか否かの判定を行うようにしてもよい。

また、以上までに説明した人検知装置１の実施例では、検知対象物が人（歩行者）であるか否かの検知結果を信号機制御装置２に通知し、信号機制御装置２は、通知された検知結果に応じて歩行者用信号機３における青信号の継続時間を制御するようにしていた。ここで、人検知装置１は、検知対象物が人であることを検知した場合には、その検知結果の通知と共に、その人の移動速度の履歴やその人の現在位置等の各種の情報を信号機制御装置２に通知するようにしてもよい。このようにすると、信号機制御装置２が、例えば、その人が横断歩道４０を渡り切るまでの所要時間を通知情報に基づいて予測し、その予測結果に応じて歩行者用信号機３における青信号の継続時間を制御するなど、より細かな信号制御を行えるようになる。その結果、道路交通のより高度な管理が可能になる。

なお、以上までに説明した実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
レーダ波を照射し、該レーダ波の対象物による反射波を受信することによって該対象物の位置を特定するレーダ装置と、
前記反射波についての前記レーダ装置での受信強度のばらつきの大きさを算出する算出部と、
前記算出された受信強度のばらつきの大きさに基づいて、前記対象物が人であるか否かを判定する判定部と、
を備えること特徴とする人検知装置。
（付記２）
前記判定部は、前記算出された受信強度のばらつきが所定のばらつき閾値以上の大きさである場合に、前記対象物が人であるとの判定を下すことを特徴とする請求項１に記載の人検知装置。
（付記３）
前記判定部は、前記レーダ装置によって特定された前記対象物の位置が所定の検出領域内の位置である場合に、前記対象物が人であるか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の人検知装置。
（付記４）
前記判定部は、前記算出された受信強度が所定の閾値強度以上である場合には、前記対象物が人ではないとの判定を常に下すことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の人検知装置。
（付記５）
レーダ波を照射し、該レーダ波の対象物による反射波を受信することによって該対象物の位置を特定するレーダ装置での該反射波についての受信強度のばらつきの大きさを算出し、
前記算出された受信強度のばらつきの大きさに基づいて、前記対象物が人であるか否かを判定する、
こと特徴とする人検知方法。
（付記６）
前記判定においては、前記算出された受信強度のばらつきが所定のばらつき閾値以上の大きさである場合に、前記対象物が人であるとの判定を下すことを特徴とする請求項５に記載の人検知方法。
（付記７）
前記判定は、前記レーダ装置によって特定された前記対象物の位置が所定の検出領域内の位置である場合に行うことを特徴とする請求項５又は６に記載の人検知方法。
（付記８）
前記判定において、前記算出された受信強度が所定の閾値強度以上である場合には、前記対象物が人ではないとの判定を常に下すことを特徴とする請求項５から７のうちのいずれか一項に記載の人検知方法。
（付記９）
レーダ波を照射し、該レーダ波の対象物による反射波を受信することによって該対象物の位置を特定するレーダ装置での該反射波についての受信強度のばらつきの大きさを算出し、
前記算出された受信強度のばらつきの大きさに基づいて、前記対象物が人であるか否かを判定する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
（付記１０）
前記判定においては、前記算出された受信強度のばらつきが所定のばらつき閾値以上の大きさである場合に、前記対象物が人であるとの判定を下すことを特徴とする請求項９に記載のプログラム。
（付記１１）
前記判定は、前記レーダ装置によって特定された前記対象物の位置が所定の検出領域内の位置である場合に行うことを特徴とする請求項９又は１０に記載のプログラム。
（付記１２）
前記判定において、前記算出された受信強度が所定の閾値強度以上である場合には、前記対象物が人ではないとの判定を常に下すことを特徴とする請求項９から１１のうちのいずれか一項に記載のプログラム。

１ 人検知装置
２ 信号機制御装置
３ 歩行者用信号機
１１、１１ａ、１１ｂ レーダ装置
１２ 算出部
１３ 判定部
２０ コンピュータ
２１ ＭＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ ハードディスク装置
２５ 入力装置
２６ 表示装置
２７ インタフェース装置
２８ 記録媒体駆動装置
２９ バスライン
３０ 可搬型記録媒体
４０ 横断歩道
４１ａ、４１ｂ カバー範囲
５１ データテーブル
５２ 判定テーブル

Claims (5)

1. 横断歩道に設置されている信号機を制御する信号機制御システムであって、
   レーダ波を照射し、該レーダ波の対象物による反射波を受信することによって該対象物の位置を特定するレーダ装置と、
   前記反射波についての前記レーダ装置での受信強度のばらつきの大きさを算出する算出部と、
   前記レーダ装置によって特定された前記対象物の位置が前記横断歩道の領域を含む所定の検出領域内の位置である場合に、前記算出された受信強度のばらつきの大きさに基づいて、前記対象物が人であるか否かを判定する判定部と、
   前記対象物が人であると判定した場合に、前記横断歩道を横断する歩行者用の信号機における青信号の継続時間を延長させる制御を行う制御部と、
   を備え、
   前記所定の検出領域は、矩形領域である前記横断歩道の領域の対角点付近に２台の前記レーダ装置を１台ずつ設置することによって形成されており、
   前記レーダ装置による前記レーダ波の照射及び前記反射波の受信は、前記２台のレーダ装置の間で交互に間欠的に行われる、
   こと特徴とする信号機制御システム。
2. 前記判定部は、前記算出された受信強度のばらつきが所定のばらつき閾値以上の大きさである場合に、前記対象物が人であるとの判定を下すことを特徴とする請求項１に記載の信号機制御システム。
3. 前記判定部は、前記算出された受信強度が所定の閾値強度以上である場合には、前記対象物が人ではないとの判定を常に下すことを特徴とする請求項１又は２に記載の信号機制御システム。
4. 横断歩道に設置されている信号機を制御する信号機制御方法であって、
   レーダ波を照射し、該レーダ波の対象物による反射波を受信することによって該対象物の位置を特定するレーダ装置での該反射波についての受信強度のばらつきの大きさを算出し、
   前記レーダ装置によって特定された前記対象物の位置が前記横断歩道の領域を含む所定の検出領域内の位置である場合に、前記算出された受信強度のばらつきの大きさに基づいて、前記対象物が人であるか否かを判定し、
   前記対象物が人であると判定した場合に、前記横断歩道を横断する歩行者用の信号機を制御して該信号機における青信号の継続時間を延長させ、
   前記所定の検出領域は、矩形領域である前記横断歩道の領域の対角点付近に２台の前記レーダ装置を１台ずつ設置することによって形成されており、
   前記レーダ装置による前記レーダ波の照射及び前記反射波の受信は、前記２台のレーダ装置の間で交互に間欠的に行われる、
   こと特徴とする信号機制御方法。
5. 横断歩道に設置されている信号機の制御をコンピュータに行わせるためのプログラムであって、
   レーダ波を照射し、該レーダ波の対象物による反射波を受信することによって該対象物の位置を特定するレーダ装置での該反射波についての受信強度のばらつきの大きさを算出し、
   前記レーダ装置によって特定された前記対象物の位置が前記横断歩道の領域を含む所定の検出領域内の位置である場合に、前記算出された受信強度のばらつきの大きさに基づいて、前記対象物が人であるか否かを判定し、
   前記対象物が人であると判定した場合に、前記横断歩道を横断する歩行者用の信号機を制御して該信号機における青信号の継続時間を延長させる、
   処理をコンピュータに実行させ、
   前記所定の検出領域は、矩形領域である前記横断歩道の領域の対角点付近に２台の前記レーダ装置を１台ずつ設置することによって形成されており、
   前記レーダ装置による前記レーダ波の照射及び前記反射波の受信は、前記２台のレーダ装置の間で交互に間欠的に行われる、
   プログラム。