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JP7634176B2 - Speed measurement device and speed measurement method - Google Patents
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Description

本発明は、道路上を移動する移動体の速度をレーダを用いて測定する速度測定装置及び速度測定方法に関するものである。 The present invention relates to a speed measurement device and a speed measurement method that use radar to measure the speed of a moving object moving on a road.

速度違反の取り締まりのため、道路上を走行する車両の速度を測定する技術が普及している。このような道路上の車両を対象にした速度測定の技術として、従来、レーダにより、道路上の移動体に対して電波を照射してその反射波を捕捉して、反射波に含まれる信号(ドップラ信号)を処理することで、移動体の速度を測定する技術が知られている(特許文献1参照)。 Technology for measuring the speed of vehicles traveling on roads is becoming widespread in order to crack down on speeding violations. A conventional technology for measuring the speed of vehicles on roads is to use a radar to irradiate radio waves onto a moving object on the road, capture the reflected waves, and process the signal (Doppler signal) contained in the reflected waves to measure the speed of the moving object (see Patent Document 1).

特許第6309328号公報Patent No. 6309328

さて、道路上の移動体(車両、人物、動物など)を検知するレーダ装置は、いわゆるインフラレーダとして、今後、車両の自動運転システムなどにおいて活用されることが期待されている。この場合、レーダ装置は、交差点に設置された信号灯器の支柱や、道路の路側に設置された街灯の支柱などに設置される。このため、レーダ装置の設置高さが高くなる。 Now, radar devices that detect moving objects on roads (vehicles, people, animals, etc.) are expected to be used as so-called infrastructure radar in future vehicle automatic driving systems and the like. In such cases, the radar devices are installed on traffic light poles at intersections, street light poles on the roadside, and so on. This means that the radar devices will have to be installed at high heights.

しかしながら、前記従来の技術では、ドップラ速度をそのまま移動体の速度として取得しており、このドップラ速度は、レーダ装置が高所に設置されている場合には、実際の速度に対する誤差が大きくなる。特に、電波の周波数が低い大型の装置で、遠方にある移動体を検出する場合には、レーダの設置高さの影響が小さいが、装置の小型化を図るなどの要望に応えようとすると、レーダの設置高さの影響が大きくなる。 However, in the conventional technology, the Doppler velocity is obtained as the velocity of the moving object as is, and if the radar device is installed at a high place, the error in the Doppler velocity from the actual velocity becomes large. In particular, when a large device with low radio frequency is used to detect a moving object at a distance, the influence of the radar installation height is small, but when trying to meet the demand for miniaturization of the device, the influence of the radar installation height becomes large.

そこで、本発明は、設置高さの影響を抑えて移動体の速度を精度よく測定することができる速度測定装置及び速度測定方法を提供することを主な目的とする。 The main objective of the present invention is to provide a speed measurement device and a speed measurement method that can accurately measure the speed of a moving object while minimizing the effects of installation height.

本発明の速度測定装置は、道路の周辺に設置されて、道路に沿って移動する移動体の速度を測定する速度測定装置であって、道路上の移動体を検出して、距離の検出値および方位角の検出値と、ドップラ速度である速度の検出値とを出力するレーダ部と、所定の速度において前記距離と前記速度との積で与えられる特性量と前記方位角との関係を表す特性情報を記憶する記憶部と、前記距離の検出値と前記速度の検出値とを乗算して得られる特性量の測定値と、前記特性情報と、前記方位角の検出値とに基づいて、前記移動体の速度を推定するプロセッサと、を備える構成とする。 The speed measuring device of the present invention is a speed measuring device that is installed around a road and measures the speed of a moving body moving along the road, and is configured to include a radar unit that detects a moving body on the road and outputs a detected value of distance and a detected value of azimuth angle, and a detected value of speed, which is Doppler velocity; a memory unit that stores characteristic information that represents the relationship between a characteristic quantity given by the product of the distance and the speed at a specified speed and the azimuth angle; and a processor that estimates the speed of the moving body based on a measured value of the characteristic quantity obtained by multiplying the detected value of the distance and the detected value of the speed, the characteristic information, and the detected value of the azimuth angle.

また、本発明の速度測定方法は、道路に沿って移動する移動体の速度を測定する処理を情報処理装置に行わせる速度測定方法であって、前記情報処理装置のプロセッサが、道路上の移動体を検出するレーダ部から、距離の検出値および方位角の検出値とドップラ速度である速度の検出値とを取得し、前記距離の検出値と前記速度の検出値とを乗算して特性量の測定値を算出し、所定の速度における前記方位角と前記特性量との関係を表す特性情報と、前記特性量の測定値と、前記方位角の検出値とに基づいて、速度の推定結果を取得する構成とする。 The speed measurement method of the present invention is a speed measurement method that causes an information processing device to perform a process of measuring the speed of a moving object moving along a road, in which a processor of the information processing device acquires a distance detection value, an azimuth detection value, and a speed detection value, which is a Doppler velocity, from a radar unit that detects moving objects on the road, multiplies the distance detection value and the speed detection value to calculate a characteristic quantity measurement value, and acquires a speed estimation result based on characteristic information that indicates the relationship between the azimuth angle and the characteristic quantity at a predetermined speed, the characteristic quantity measurement value, and the azimuth angle detection value.

本発明によれば、距離と速度との積で与えられる特性量は、レーダと移動体との間の上下方向の位置関係に依存しないため、特性量に基づいて移動体の速度を推定することで、移動体の高さに依存しない速度推定を行うことができる。これにより、設置高さの影響を抑えて移動体の速度を精度よく測定することができる。 According to the present invention, the characteristic quantity given by the product of distance and speed does not depend on the vertical positional relationship between the radar and the moving object, so by estimating the speed of the moving object based on the characteristic quantity, it is possible to perform speed estimation that is not dependent on the height of the moving object. This makes it possible to accurately measure the speed of the moving object while suppressing the effects of the installation height.

第1実施形態に係る速度測定装置1による速度測定の状況を示す側面図FIG. 1 is a side view showing a state of speed measurement by the speed measurement device 1 according to the first embodiment; 第1実施形態に係る速度測定装置1による速度測定の状況を示す側面図FIG. 1 is a side view showing a state of speed measurement by the speed measurement device 1 according to the first embodiment; 第1実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の概要を示す俯瞰図FIG. 1 is a perspective view showing an overview of a process performed by a speed measurement device 1 according to a first embodiment; 第1実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の概要を示す平面図FIG. 1 is a plan view showing an overview of a process performed in a speed measurement device 1 according to a first embodiment; 第1実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の概要を示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing an overview of a process performed by the speed measurement device 1 according to the first embodiment; 第1実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の概要を示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing an overview of a process performed by the speed measurement device 1 according to the first embodiment; 第1実施形態に係る速度測定装置1の概略構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a speed measurement device 1 according to a first embodiment. 第1実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の手順を示すフロー図FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of a process performed by the speed measurement device 1 according to the first embodiment. 第2実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の概要を示す説明図FIG. 11 is an explanatory diagram showing an overview of a process performed by the speed measurement device 1 according to the second embodiment; 第2実施形態に係る速度測定装置1の概略構成を示すブロック図FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a speed measurement device 1 according to a second embodiment. 第2実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の手順を示すフロー図FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of a process performed by the speed measurement device 1 according to the second embodiment. 第3実施形態に係る特性情報を示す説明図FIG. 13 is an explanatory diagram showing characteristic information according to the third embodiment; 第3実施形態に係る速度測定装置1の概略構成を示すブロック図FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a speed measurement device 1 according to a third embodiment. 第3実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の手順を示すフロー図FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of a process performed by the speed measurement device 1 according to the third embodiment.

前記課題を解決するためになされた第1の発明は、道路の周辺に設置されて、道路に沿って移動する移動体の速度を測定する速度測定装置であって、道路上の移動体を検出して、距離の検出値および方位角の検出値と、ドップラ速度である速度の検出値とを出力するレーダ部と、所定の速度において前記距離と前記速度との積で与えられる特性量と前記方位角との関係を表す特性情報を記憶する記憶部と、前記距離の検出値と前記速度の検出値とを乗算して得られる特性量の測定値と、前記特性情報と、前記方位角の検出値とに基づいて、前記移動体の速度を推定するプロセッサと、を備える構成とする。 The first invention made to solve the above problem is a speed measurement device that is installed around a road and measures the speed of a moving object moving along the road, and is configured to include a radar unit that detects moving objects on the road and outputs a detected value of distance and a detected value of azimuth angle, and a detected value of speed, which is Doppler velocity; a memory unit that stores characteristic information that represents the relationship between a characteristic amount given by the product of the distance and the speed at a specified speed and the azimuth angle; and a processor that estimates the speed of the moving object based on a measured value of the characteristic amount obtained by multiplying the detected value of the distance and the detected value of the speed, the characteristic information, and the detected value of the azimuth angle.

これによると、距離と速度との積で与えられる特性量は、レーダと移動体との間の上下方向の位置関係に依存しないため、特性量に基づいて移動体の速度を推定することで、移動体の高さに依存しない速度推定を行うことができる。これにより、設置高さの影響を抑えて移動体の速度を精度よく測定することができる。 According to this, the characteristic quantity given by the product of distance and speed does not depend on the vertical positional relationship between the radar and the moving object, so by estimating the speed of the moving object based on the characteristic quantity, it is possible to perform a speed estimation that is not dependent on the height of the moving object. This makes it possible to accurately measure the speed of the moving object while minimizing the effects of the installation height.

また、第の発明は、前記プロセッサは、複数の速度ごとの前記特性情報に基づいて、前記速度の推定結果として、速度の推定値を取得する構成とする。 In a second aspect of the present invention, the processor is configured to obtain an estimated value of a speed as the speed estimation result based on the characteristic information for each of a plurality of speeds.

これによると、精度の高い速度の推定値を取得することができる。 This allows us to get a highly accurate estimate of speed.

また、第の発明は、前記プロセッサは、前記距離の検出値および前記方位角の検出値と前記速度の検出値とに基づいて、前記方位角と前記特性量とを座標軸とした平面上における測定点の位置を取得し、前記特性情報に対応する複数の特性曲線のうち、前記測定点の直近にある2本の前記特性曲線を特定して、前記特性曲線と前記測定点との位置関係に基づく補間法により、前記速度の推定値を取得する構成とする。 In addition, in a third invention, the processor acquires the position of a measurement point on a plane whose coordinate axes are the azimuth angle and the characteristic quantity based on the detected value of the distance, the detected value of the azimuth angle, and the detected value of the speed, identifies two characteristic curves that are closest to the measurement point among a plurality of characteristic curves corresponding to the characteristic information, and acquires an estimate of the speed by an interpolation method based on the positional relationship between the characteristic curves and the measurement point.

これによると、速度ごとの特性情報(特性曲線)を細かい間隔で多数設定しなくても、精度の高い速度の推定値を取得することができる。 This makes it possible to obtain highly accurate speed estimates without having to set a large number of characteristic information (characteristic curves) for each speed at fine intervals.

また、第の発明は、前記プロセッサは、前記レーダ部の検出処理を複数回実行することで取得した複数の前記速度の推定値を統計処理して、最終的な前記速度の推定値を取得する構成とする。 In addition, a fourth invention is configured such that the processor statistically processes multiple speed estimates obtained by executing the detection process of the radar unit multiple times, and obtains a final speed estimate.

これによると、最終的な速度の推定値の精度をより一層高めることができる。なお、統計処理とは、例えば平均化などの処理である。 This makes it possible to further improve the accuracy of the final speed estimate. Note that the statistical processing is, for example, processing such as averaging.

また、第の発明は、前記プロセッサは、制限速度における前記特性情報に基づいて、前記速度の推定結果として、前記制限速度を超過するか否かに関する速度の判定結果を取得する構成とする。 In a fifth aspect of the present invention, the processor acquires, as the speed estimation result, a speed determination result regarding whether or not the speed limit is exceeded, based on the characteristic information for the speed limit.

これによると、精度の高い速度の判定結果を取得することができる。 This allows for highly accurate speed determination results to be obtained.

また、第の発明は、前記プロセッサは、前記レーダ部の検出処理を複数回実行することで取得した複数回の速度の判定結果を統合して、最終的な速度の判定結果を取得する構成とする。 In addition, a sixth invention is configured such that the processor integrates multiple speed determination results obtained by executing the detection process of the radar unit multiple times, thereby obtaining a final speed determination result.

これによると、最終的な速度の判定結果の精度をより一層高めることができる。 This will allow for even greater accuracy in the final speed determination results.

また、第の発明は、前記プロセッサは、前記レーダ部により検出された移動体の種類を判別し、移動体の種類に対応する前記特性情報に基づいて、前記速度の推定結果を取得する構成とする。 In addition, a seventh invention is configured such that the processor determines the type of moving object detected by the radar unit, and obtains the speed estimation result based on the characteristic information corresponding to the type of moving object.

これによると、種々の移動体の速度を高い精度で推定することができる。 This makes it possible to estimate the speed of various moving objects with high accuracy.

また、第の発明は、道路に沿って移動する移動体の速度を測定する処理を情報処理装置に行わせる速度測定方法であって、前記情報処理装置のプロセッサが、道路上の移動体を検出するレーダ部から、距離の検出値および方位角の検出値とドップラ速度である速度の検出値とを取得し、前記距離の検出値と前記速度の検出値とを乗算して特性量の測定値を算出し、所定の速度における前記方位角と前記特性量との関係を表す特性情報と、前記特性量の測定値と、前記方位角の検出値とに基づいて、速度の推定結果を取得する構成とする。
An eighth invention is a speed measurement method that causes an information processing device to perform a process of measuring the speed of a moving body moving along a road, in which a processor of the information processing device acquires a distance detection value, an azimuth detection value, and a speed detection value which is Doppler velocity from a radar unit that detects moving bodies on a road, multiplies the distance detection value and the speed detection value to calculate a measurement value of a characteristic quantity, and acquires a speed estimation result based on characteristic information that indicates the relationship between the azimuth angle and the characteristic quantity at a predetermined speed, the measurement value of the characteristic quantity, and the azimuth detection value.

これによると、第1の発明と同様に、設置高さの影響を抑えて移動体の速度を精度よく測定することができる。 As with the first invention, this allows the speed of a moving object to be measured accurately while minimizing the effects of installation height.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る速度測定装置1による速度測定の状況を示す側面図である。図2は、移動体が異なる場合の速度測定装置1による速度測定の状況を示す側面図である。
First Embodiment
Fig. 1 is a side view showing a situation in which a speed is measured by the speed measurement device 1 according to the first embodiment. Fig. 2 is a side view showing a situation in which a speed is measured by the speed measurement device 1 when a moving object is different.

図1に示すように、速度測定装置1は、道路上を移動する移動体をレーダにより検知して、その移動体の速度を測定するものである。この速度測定装置1は、道路の上方の高所、例えば地面から5~6mの高さに設置される。具体的には、交差点に設置された信号灯器の支柱や、道路の路側に設置された街灯の支柱や、道路の路側に設置された車両感知器の支柱などに、速度測定装置1が取り付けられる。 As shown in Figure 1, the speed measurement device 1 uses radar to detect moving objects moving on a road and measures the speed of the moving objects. This speed measurement device 1 is installed at a high location above the road, for example at a height of 5 to 6 m from the ground. Specifically, the speed measurement device 1 is attached to a traffic light pole installed at an intersection, a street light pole installed on the roadside, or a vehicle detector pole installed on the roadside.

本実施形態では、速度測定装置1のレーダの検出結果として、速度の検出値V(ドップラ速度)が出力される。この速度の検出値Vは、速度測定装置1のレーダを基準にした速度であり、道路上を移動する移動体の実際の速度Vとは異なり、誤差がある。特に、レーダが高い位置に設置されている場合、すなわち、レーダが路面から大きく離れている場合には、速度の検出値Vの誤差が大きくなる。 In this embodiment, a speed detection value Vm (Doppler speed) is output as a detection result of the radar of the speed measurement device 1. This speed detection value Vm is a speed based on the radar of the speed measurement device 1, and differs from the actual speed V of a moving object moving on a road and contains an error. In particular, when the radar is installed at a high position, i.e., when the radar is far away from the road surface, the error in the speed detection value Vm becomes large.

また、速度の検出値V(ドップラ速度)の誤差は、移動体の高さHに依存する。例えば、図2(A),(B)に示すように、小型の二輪車と大型の四輪車とが同じ速度Vで走行する場合でも、移動体の高さHはそれぞれ異なる。これにより、速度測定装置1のレーダから移動体を見たときの高低角αがそれぞれ異なるため、速度の検出値Vも異なる。 Furthermore, the error in the detected speed value Vm (Doppler speed) depends on the height H of the moving object. For example, as shown in Figures 2A and 2B, even if a small two-wheeled vehicle and a large four-wheeled vehicle are traveling at the same speed V, the heights H of the moving objects are different. As a result, the elevation angles α when the moving objects are viewed from the radar of the speed measuring device 1 are different, and the detected speed values Vm are also different.

一方、この高低角αや、移動体の地面位置を取得できれば、速度の検出値V(ドップラ速度)から、移動体の実際の速度Vを推定することができる。ただし、高低角や地面位置は、移動体の高さHに依存することから、移動体の高さHが分からなければ、高低角や地面位置を推定することもできない。 On the other hand, if the elevation angle α and the ground position of the moving body can be acquired, the actual speed V of the moving body can be estimated from the detected speed value Vm (Doppler speed). However, since the elevation angle and the ground position depend on the height H of the moving body, the elevation angle and the ground position cannot be estimated unless the height H of the moving body is known.

しかしながら、通常の二次元レーダでは、検出結果として、レーダを基準にした距離および方位角を取得できるものの、高低角αや移動体の高さHに関する情報を取得できない。このため、移動体の正確な速度を推定することができない。 However, with a normal two-dimensional radar, although it can obtain the distance and azimuth angle based on the radar as detection results, it cannot obtain information on the elevation angle α or the height H of the moving object. As a result, it is not possible to accurately estimate the speed of the moving object.

そこで、本実施形態では、移動体の高さに依存しない速度推定を行い、速度測定装置1が高い位置に設置されている場合でも、移動体の速度Vを精度よく推定できるものとする。特に、本実施形態では、二次元レーダの検出結果のみでも、レーダと移動体との間の上下方向の位置関係に依存しない変数に基づいて移動体の速度を推定することで、移動体の高さに依存しない速度推定を行うことができるものとする。 In this embodiment, therefore, a speed estimation is performed that is not dependent on the height of the moving body, and the speed V of the moving body can be accurately estimated even when the speed measurement device 1 is installed at a high position. In particular, in this embodiment, a speed estimation that is not dependent on the height of the moving body can be performed using only the detection results of the two-dimensional radar, by estimating the speed of the moving body based on variables that are not dependent on the vertical positional relationship between the radar and the moving body.

また、速度測定装置1が、想定される移動体の高さのばらつきに応じて、要求される測定精度に応じた許容限度を超える変化が高低角に現れるような高さに設置されている場合に、本実施形態による速度測定方法を採用するとよい。すなわち、速度測定装置1の位置が低い場合には、移動体の高さのばらつきが高低角にあまり影響を与えないが、速度測定装置1の位置が高くなると、移動体の高さのばらつきに応じて高低角に大きな変化が現れるようになり、ドップラ速度の誤差が顕著になる。このため、速度測定装置1の位置が高い場合に、本実施形態の速度測定方法を採用することで、速度の測定精度を確保することができる。 The speed measurement method according to this embodiment may be used when the speed measurement device 1 is installed at a height where the elevation angle changes beyond the allowable limit according to the required measurement accuracy, depending on the expected variation in the height of the moving object. That is, when the speed measurement device 1 is located low, the variation in the height of the moving object does not affect the elevation angle very much, but when the speed measurement device 1 is located high, the elevation angle changes significantly depending on the variation in the height of the moving object, and the error in the Doppler velocity becomes noticeable. For this reason, when the speed measurement device 1 is located high, the speed measurement accuracy can be ensured by adopting the speed measurement method according to this embodiment.

なお、図1に示したように、高低角αは、水平方向を基準にして、速度測定装置1のレーダから移動体を見た方向の上下方向の角度β(俯角)の余角である。 As shown in FIG. 1, the elevation angle α is the complement of the angle β (depression angle) in the vertical direction in which the moving object is viewed from the radar of the speed measuring device 1, with the horizontal direction as the reference.

次に、第1実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の概要について説明する。図3は、速度測定装置1で行われる処理の概要を示す俯瞰図である。図4は、速度測定装置1で行われる処理の概要を示す平面図である。 Next, an overview of the processing performed by the speed measurement device 1 according to the first embodiment will be described. FIG. 3 is an overhead view showing an overview of the processing performed by the speed measurement device 1. FIG. 4 is a plan view showing an overview of the processing performed by the speed measurement device 1.

図3に示すように、本実施形態では、速度測定装置1のレーダの検出結果として、レーダを基準にした距離の検出値rおよび方位角の検出値θと、速度の検出値V(ドップラ速度)とを取得する。 As shown in FIG. 3, in this embodiment, the detection results of the radar of the speed measurement device 1 include a detected distance value r m and a detected azimuth angle value θ m based on the radar, and a detected speed value V m (Doppler speed).

ここで、レーダを基準にした距離の検出値rと、レーダから移動体までの水平方向の距離rと、高低角αとは、次式のような関係になる。
=r/sin(α) (式1)
Here, the relationship between the detected distance value r m based on the radar, the horizontal distance r g from the radar to the moving object, and the elevation angle α is expressed by the following equation:
r m =r g /sin(α) (Formula 1)

また、レーダを基準にした速度の検出値V(ドップラ速度)と、レーダを基準にした水平方向の移動体の速度Vと、高低角αとは、次式のような関係になる。
=V×sin(α) (式2)
Further, the detected velocity value Vm (Doppler velocity) with respect to the radar, the horizontal velocity Vg of the moving object with respect to the radar, and the elevation angle α have the following relationship:
V m =V g ×sin(α) (Formula 2)

式1および式2により、r×Vは次式のようになる。
×V=r/sin(α)×V×sin(α) (式3)
×V=r×V (式4)
From equations 1 and 2, r m ×V m is expressed by the following equation.
r m ×V m = r g /sin (α) × V g × sin (α) (Formula 3)
r m ×V m = r g ×V g (Formula 4)

ここで、式4に示されるように、rV値(r×V=r×V)(特性量)は、レーダの検出結果である距離の検出値rと速度の検出値V(ドップラ速度)とから求められる。また、rV値は、高低角αに依存しない。すなわち、rV値は、移動体の高さHに依存せず、小型の二輪車でも大型の四輪車でも同じ値となる。したがって、rV値に基づいて移動体の速度を推定するようにすれば、移動体の高さHに依存しない速度推定を行うことができる。 Here, as shown in Equation 4, the rV value ( rg x Vg = rm x Vm ) (characteristic quantity) is calculated from the detected distance value rm and the detected speed value Vm (Doppler speed) which are the radar detection results. The rV value is also independent of the elevation angle α. In other words, the rV value is independent of the height H of the moving body, and is the same for both small two-wheeled vehicles and large four-wheeled vehicles. Therefore, if the speed of the moving body is estimated based on the rV value, it is possible to perform a speed estimation that is independent of the height H of the moving body.

一方、図4に示すように、移動体が道路上を移動すると、移動体の位置が変化するのに応じて方位角の検出値θが変化する。また、速度測定装置1のレーダは固定されているため、レーダと道路との位置関係は変化しない。したがって、道路上を移動する移動体をレーダにより検出した場合、検出結果としての方位角の検出値θに基づいて移動体の位置を特定することができる。また、レーダから移動体までの水平方向の距離rは方位角の検出値θに応じて変化する。したがって、rV値は、方位角の検出値θに依存する変数となる。 On the other hand, as shown in Fig. 4, when a moving object moves on a road, the detected value θm of the azimuth angle changes as the position of the moving object changes. In addition, since the radar of the speed measuring device 1 is fixed, the positional relationship between the radar and the road does not change. Therefore, when a moving object moving on a road is detected by the radar, the position of the moving object can be identified based on the detected value θm of the azimuth angle as a detection result. In addition, the horizontal distance rg from the radar to the moving object changes according to the detected value θm of the azimuth angle. Therefore, the rV value is a variable that depends on the detected value θm of the azimuth angle.

次に、第1実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の概要について説明する。図5、図6は、速度測定装置1で行われる処理の概要を示す説明図である。 Next, an overview of the processing performed by the speed measurement device 1 according to the first embodiment will be described. Figures 5 and 6 are explanatory diagrams showing an overview of the processing performed by the speed measurement device 1.

本実施形態では、横軸(第1の座標軸)を方位角θとし、縦軸(第2の座標軸)をrV値(r×V=r×V)としたθ-rV平面上において、方位角θとrV値との関係を表すθ-rV曲線(特性曲線)が設定される。ここで、rV値は、移動体の実際の速度に応じて変化するが、移動体が一定速度で移動している状態を想定すると、所定の速度ごとにθ-rV曲線(特性曲線)が設定される。 In this embodiment, a θ-rV curve (characteristic curve) that represents the relationship between the azimuth angle θ and the rV value is set on a θ-rV plane with the horizontal axis (first coordinate axis) being the azimuth angle θ and the vertical axis (second coordinate axis) being the rV value ( rg × Vg = rm × Vm ). Here, the rV value changes according to the actual speed of the moving body, but assuming a state in which the moving body is moving at a constant speed, a θ-rV curve (characteristic curve) is set for each predetermined speed.

また、方位角θが同一である場合、移動体の実際の速度が速くなるのに応じてrV値は大きくなる。したがって、速度が速いθ-rV曲線がθ-rV平面の上側に位置する。
図5に示す例は、移動体の実際の速度を40km/h、50km/h、60km/hとした場合であり、速度ごとのθ-rV曲線がθ-rV平面上に描かれる。
Furthermore, when the azimuth angle θ is constant, the rV value increases as the actual speed of the moving object increases. Therefore, the θ-rV curve with a faster speed is located on the upper side of the θ-rV plane.
In the example shown in FIG. 5, the actual speed of the moving body is set to 40 km/h, 50 km/h, and 60 km/h, and the θ-rV curve for each speed is drawn on the θ-rV plane.

一方、速度測定装置1では、レーダの検出結果として、距離の検出値r、方位角の検出値θ、および速度の検出値V(ドップラ速度)を取得する。したがって、距離の検出値rおよび速度の検出値V(ドップラ速度)に基づいて、式4からrV値の測定値(r×V=r×V)を求めることで、rV値の測定値と、方位角の検出値θとをそれぞれ横軸および縦軸の座標値とした測定点Pをθ-rV平面上に設定することができる。 On the other hand, the speed measuring device 1 obtains the detected distance value r m , the detected azimuth angle value θ m , and the detected speed value V m (Doppler speed) as the detection results of the radar. Therefore, by finding the measured rV value (r g ×V g =r m ×V m ) from Equation 4 based on the detected distance value r m and the detected speed value V m (Doppler speed), it is possible to set a measurement point P m on the θ-rV plane with the measured rV value and the detected azimuth angle value θ m as the coordinate values on the horizontal and vertical axes, respectively.

図5に示す例は、速度ごとのθ-rV曲線のいずれかに測定点Pが重なり合う場合である。この場合、測定点Pが重なり合うθ-rV曲線の速度を、速度の推定値として取得する。 5 shows an example in which the measurement point Pm overlaps with any of the θ-rV curves for each speed. In this case, the speed of the θ-rV curve with the measurement point Pm overlapping is obtained as an estimated value of the speed.

図6(A)に示す例は、測定点Pが、速度Vのθ-rV曲線と速度Vのθ-rV曲線との間にある場合である。この場合、補間法(内挿法)により、速度の推定値を取得する。このとき、速度V,Vと補間係数aとに基づいて、次式により速度の推定値を取得する。
V=a・V+(1-a)・V (式5)
ここで、補間係数aは、測定点Pと、方位角θが検出値θであるときの速度Vのθ-rV曲線上の点Pと、方位角θが検出値θであるときの速度Vのθ-rV曲線上の点Pとの位置関係に基づいて設定すればよい。
6A shows an example in which the measurement point Pm is between the θ-rV curve of the speed V1 and the θ-rV curve of the speed V2 . In this case, the speed estimate is obtained by the interpolation method. At this time, the speed estimate is obtained by the following formula based on the speeds V1 , V2 and the interpolation coefficient a.
V=a・V 1 +(1-a)・V 2 (Formula 5)
Here, the interpolation coefficient a may be set based on the positional relationship between the measurement point Pm , point P1 on the θ-rV curve of the speed V1 when the azimuth angle θ is the detected value θm, and point P2 on the θ-rV curve of the speed V2 when the azimuth angle θ is the detected value θm .

また、速度ごとのθ-rV曲線が3本以上ある場合には、測定点Pの直近の上下にある2本のrV曲線を特定して、補間法(内挿法)を実施すればよい。 Furthermore, when there are three or more θ-rV curves for each speed, the two rV curves immediately above and below the measurement point Pm may be identified and an interpolation method may be performed.

図6(B)に示す例は、同一の移動体に対してレーダの検出処理を複数回実施する場合である。この場合、複数回の検出処理により複数の測定点Pmi(i=1,...,n)が得られ、各回の測定点Pmiの位置(座標)から、各回の速度の推定値V(i=1,...,n)が得られる。そして、各回の速度の推定値Vを平均して、最終的な速度の推定値が算出される。これにより、速度の推定値の精度を向上させることができる。 The example shown in Fig. 6B is a case where radar detection processing is performed multiple times on the same moving object. In this case, multiple measurement points Pmi (i = 1, ..., n) are obtained by multiple detection processing, and an estimated speed value V i (i = 1, ..., n) for each time is obtained from the position (coordinate) of the measurement point Pmi for each time. Then, the estimated speed values V i for each time are averaged to calculate a final estimated speed value. This makes it possible to improve the accuracy of the estimated speed value.

なお、移動体が移動するのに応じて方位角θが変化することから、同一の移動体に対して複数回の検出処理が行われると、各回の測定点Pmiが、測定タイミングに対応する間隔をおいて並んだ状態で得られる。 In addition, since the azimuth angle θ changes as the moving body moves, when the detection process is performed multiple times on the same moving body, the measurement points Pmi for each time are obtained lined up at intervals corresponding to the measurement timing.

また、本実施形態では、各回の測定処理で取得した速度の推定値Vに対する統計処理として、平均値を算出するようにしたが、最大値(異常値を除く)を取得するようにしてもよい。また、本実施形態では、速度測定区間が設定され、その速度測定区間内で移動体を検出してその速度を測定する。この速度測定区間は、θ-rV平面では方位角θの範囲となる。 In this embodiment, the average value is calculated as the statistical processing for the estimated value V i of the speed obtained in each measurement process, but the maximum value (excluding abnormal values) may be obtained. In this embodiment, a speed measurement section is set, and a moving object is detected within the speed measurement section to measure the speed. This speed measurement section is a range of the azimuth angle θ on the θ-rV plane.

また、図3、図4は、真直で水平な道路を前提としたものであるが、道路は直線に限定されず、また、水平に限定されない。道路がカーブしている場合や、道路が傾斜している場合でも、現場に適合した特性情報を生成すれば、同様の手順で、速度を推定することができる。 Although Figures 3 and 4 are based on the assumption that the road is straight and horizontal, the road is not limited to being straight or horizontal. Even if the road is curved or inclined, the speed can be estimated using the same procedure by generating characteristic information suited to the site.

次に、第1実施形態に係る速度測定装置1の概略構成について説明する。図7は、速度測定装置1の概略構成を示すブロック図である。 Next, the general configuration of the speed measurement device 1 according to the first embodiment will be described. Figure 7 is a block diagram showing the general configuration of the speed measurement device 1.

速度測定装置1は、レーダ部11と、記憶部12と、プロセッサ13と、を備えている。 The speed measuring device 1 includes a radar unit 11, a memory unit 12, and a processor 13.

レーダ部11は、アンテナ21と、信号処理部22と、を備えている。アンテナ21は、高周波の電波を放射して、その反射波を捕捉する。信号処理部22は、アンテナ21で捕捉した反射波を信号処理するものであり、ADC(Analog to Digital Converter)やDSP(Digital Signal Processor)などのデバイスを含む。この信号処理部22は、検出結果として、距離の検出値r、方位角の検出値θ、および速度の検出値V(ドップラ速度)を出力する。 The radar unit 11 includes an antenna 21 and a signal processing unit 22. The antenna 21 emits high-frequency radio waves and captures the reflected waves. The signal processing unit 22 processes the reflected waves captured by the antenna 21, and includes devices such as an ADC (Analog to Digital Converter) and a DSP (Digital Signal Processor). The signal processing unit 22 outputs a detected distance value r m , a detected azimuth angle value θ m , and a detected velocity value V m (Doppler velocity) as detection results.

記憶部12は、プロセッサ13で実行されるプログラムなどを記憶する。また、記憶部12は、特性情報生成装置2により予め生成された特性情報、具体的には、方位角θとrV値(r×V=r×V)との関係を表すθ-rV曲線に対応するテーブルまたは数式に関する情報を記憶する。なお、記憶部12は、メモリなどのデバイスを含む。 The storage unit 12 stores programs and the like to be executed by the processor 13. The storage unit 12 also stores characteristic information generated in advance by the characteristic information generating device 2, specifically, information relating to a table or formula corresponding to a θ-rV curve that expresses the relationship between the azimuth angle θ and the rV value ( rg × Vg = rm × Vm ). The storage unit 12 includes devices such as memory.

プロセッサ13は、記憶部12に記憶されたプログラムを実行することで速度測定に係る各種の処理を行う。本実施形態では、プロセッサ13が、検出結果取得処理、測定点位置取得処理、および速度推定処理などを行う。なお、プロセッサ13はCPUなどのデバイスを含む。 The processor 13 executes various processes related to speed measurement by executing the programs stored in the memory unit 12. In this embodiment, the processor 13 performs detection result acquisition processing, measurement point position acquisition processing, speed estimation processing, and the like. The processor 13 includes devices such as a CPU.

検出結果取得処理では、プロセッサ13が、レーダ部11から検出結果として、距離の検出値r、方位角の検出値θ、および速度の検出値V(ドップラ速度)を取得する。 In the detection result acquisition process, the processor 13 acquires the detected distance value r m , the detected azimuth angle value θ m , and the detected velocity value V m (Doppler velocity) as detection results from the radar unit 11 .

測定点位置取得処理では、プロセッサ13が、距離の検出値r、方位角の検出値θ、および速度の検出値Vに基づいて、θ-rV平面上での測定点Pの座標(θ,r×V)を取得する。 In the measurement point position acquisition process, the processor 13 acquires the coordinates (θ m , r m × V m ) of the measurement point P m on the θ-rV plane based on the detected distance value r m , the detected azimuth angle value θ m , and the detected velocity value V m .

速度推定処理では、プロセッサ13が、測定点Pの座標(θ,r×V)と、速度ごとのθ-rV曲線との位置関係に基づいて、測定点の直近にある上下のθ-rV曲線を特定する。そして、プロセッサ13が、上下のθ-rV曲線の速度に基づいて、補間法(内挿法)により、速度の推定結果として、速度の推定値を算出する。 In the speed estimation process, the processor 13 identifies the upper and lower θ-rV curves immediately adjacent to the measurement point Pm based on the positional relationship between the coordinates ( θm , rm × Vm ) of the measurement point Pm and the θ-rV curves for each speed. Then, the processor 13 calculates an estimated speed value as a speed estimation result by an interpolation method based on the speeds of the upper and lower θ-rV curves.

なお、速度測定装置1は、レーダ部11、記憶部12、およびプロセッサ13などが1つの筐体に収容された構成とすればよいが、記憶部12およびプロセッサ13などが含まれるコントローラとレーダ部11とが別体となる構成としてもよい。 The speed measurement device 1 may be configured such that the radar unit 11, memory unit 12, processor 13, etc. are housed in a single housing, but the controller including the memory unit 12, processor 13, etc. and the radar unit 11 may be configured as separate entities.

また、速度測定装置1が、ネットワークなどの通信路を介してサーバ(情報処理装置)(図示せず)と接続される構成として、プロセッサ13で実行される速度測定に係る処理、具体的には、検出結果取得処理、測定点位置取得処理、および速度推定処理などが、サーバで行われるようにしてもよい。 In addition, the speed measurement device 1 may be configured to be connected to a server (information processing device) (not shown) via a communication path such as a network, so that the processes related to speed measurement executed by the processor 13, specifically, the detection result acquisition process, the measurement point position acquisition process, and the speed estimation process, etc., may be performed by the server.

また、車両走行情報や交通情報などを車載端末との間で交換する路側機(図示せず)の1つの機能として、速度測定装置1の機能が路側機に搭載される構成としてもよい。 The function of the speed measuring device 1 may also be incorporated in a roadside device (not shown) that exchanges vehicle driving information, traffic information, and the like with an in-vehicle terminal.

ところで、特性情報生成装置2は、PC(情報処理装置)で構成される。この特性情報生成装置2は、特性情報、具体的には、方位角θとrV値(r×V=r×V)との関係を表すθ-rV曲線に対応するテーブルまたは数式に関する情報を生成する。 The characteristic information generating device 2 is composed of a PC (information processing device). This characteristic information generating device 2 generates characteristic information, specifically, information on a table or a formula corresponding to a θ-rV curve that represents the relationship between the azimuth angle θ and the rV value ( rg × Vg = rm × Vm ).

また、速度測定装置1の設置環境に応じて特性情報は異なる。このため、速度測定装置1ごとに特性情報を生成する。すなわち、特性情報生成装置2は、速度測定装置1が設置された現地の道路上で移動体を実際に移動させて収集した学習情報を用いて、現地の道路の状態および速度測定装置1の設置状態に適した特性情報を生成する。 The characteristic information also differs depending on the installation environment of the speed measurement device 1. For this reason, characteristic information is generated for each speed measurement device 1. In other words, the characteristic information generating device 2 uses learning information collected by actually moving a mobile object on the roads at the site where the speed measurement device 1 is installed to generate characteristic information suited to the state of the local roads and the installation state of the speed measurement device 1.

ここで、学習情報は、方位角θとrV値(r×V=r×V)との組み合わせである。また、想定される範囲内で移動体の速度を変えて学習情報を収集することで、複数の速度ごとの特性情報を生成することができる。また、道路工事が行われて道路の状態が変化すると、学習情報を再度収集して、特性情報を作成し直す。 Here, the learning information is a combination of the azimuth angle θ and the rV value ( rg × Vg = rm × Vm ). In addition, by collecting learning information while changing the speed of the moving body within an expected range, characteristic information for each of a plurality of speeds can be generated. In addition, when road construction is carried out and the road condition changes, learning information is collected again and characteristic information is regenerated.

次に、第1実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の手順について説明する。図8は、速度測定装置1で行われる処理の手順を示すフロー図である。なお、図8は、図6(B)に示したように、レーダ部11の検出処理を同一の移動体に対して複数回実施する場合の例である。 Next, the processing steps performed by the speed measurement device 1 according to the first embodiment will be described. FIG. 8 is a flow diagram showing the processing steps performed by the speed measurement device 1. Note that FIG. 8 shows an example in which the detection process of the radar unit 11 is performed multiple times on the same moving object, as shown in FIG. 6(B).

まず、プロセッサ13が、所定の測定回数(n回)だけ、測定処理を繰り返す(ST101~ST106)。 First, the processor 13 repeats the measurement process a predetermined number of times (n times) (ST101 to ST106).

この測定処理では、まず、プロセッサ13が、レーダ部11から検出結果として、距離の検出値r、方位角の検出値θ、および速度の検出値V(ドップラ速度)を取得する(検出結果取得処理)(ST102)。 In this measurement process, first, the processor 13 acquires the detected distance value r m , the detected azimuth angle value θ m , and the detected velocity value V m (Doppler velocity) as detection results from the radar unit 11 (detection result acquisition process) (ST102).

次に、プロセッサ13が、距離の検出値r、方位角の検出値θ、および速度の検出値Vに基づいて、θ-rV平面上での測定点Pの座標(θ,r×V)を取得する(測定点位置取得処理)(ST103)。 Next, the processor 13 acquires the coordinates (θ m , r m ×V m ) of the measurement point P m on the θ-rV plane based on the detected distance value r m , the detected azimuth angle value θ m , and the detected velocity value V m (measurement point position acquisition process) (ST103).

次に、プロセッサ13が、測定点Pの座標(θ,r×V)と、速度ごとのθ-rV曲線との位置関係に基づいて、測定点の直近にある上下のθ-rV曲線を特定する(ST104)。そして、プロセッサ13が、上下のθ-rV曲線の速度に基づいて、補間法(内挿法)により、速度の推定値を算出する(速度推定処理)(ST105)。 Next, the processor 13 identifies the upper and lower θ-rV curves immediately adjacent to the measurement point Pm based on the positional relationship between the coordinates ( θm , rm × Vm ) of the measurement point Pm and the θ-rV curves for each speed (ST104).Then, the processor 13 calculates an estimate of the speed by interpolation based on the speeds of the upper and lower θ-rV curves (speed estimation process) (ST105).

以上の測定処理が所定の測定回数(n回)だけ繰り返されて、各回の速度の推定値V(i=1,...,n)を取得すると、次に、プロセッサ13が、その各回の速度の推定値Vを平均して、速度の推定値を算出する(ST107)。そして、プロセッサ13が、速度の推定値を出力する(ST108)。 The above measurement process is repeated a predetermined number of times (n times) to obtain the speed estimate V i (i=1,...,n) for each measurement, and then the processor 13 averages the speed estimate V i for each measurement to calculate the speed estimate (ST107).Then, the processor 13 outputs the speed estimate (ST108).

(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。図9は、第2実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の概要を示す説明図である。図10は、第2実施形態に係る速度測定装置1の概略構成を示すブロック図である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. Note that points not particularly mentioned here are similar to the above-mentioned embodiment. Fig. 9 is an explanatory diagram showing an overview of the process performed in the speed measurement device 1 according to the second embodiment. Fig. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of the speed measurement device 1 according to the second embodiment.

第1実施形態では、移動体の移動速度を取得するようにしたが、本実施形態では、速度超過(速度違反)、すなわち、移動体の速度が制限速度(しきい値)を超えているか否かを判定する。具体的には、測定点Pが、制限速度に対応するθ-rV曲線の上下いずれに位置するかを判定する。すなわち、測定点Pが、制限速度に対応するθ-rV曲線の上側に位置する場合には、速度超過であると判定する。一方、測定点Pが、制限速度に対応するθ-rV曲線の下側または真上に位置する場合には、速度超過でないと判定する。 In the first embodiment, the moving speed of the moving object is acquired, but in the present embodiment, it is determined whether the moving object is overspeeding (speeding violation), that is, whether the moving object's speed exceeds the speed limit (threshold value). Specifically, it is determined whether the measurement point P m is located above or below the θ-rV curve corresponding to the speed limit. That is, if the measurement point P m is located above the θ-rV curve corresponding to the speed limit, it is determined that the moving object is overspeeding. On the other hand, if the measurement point P m is located below or directly above the θ-rV curve corresponding to the speed limit, it is determined that the moving object is not overspeeding.

また、精度を高めるため、レーダによる移動体の検出処理および速度超過判定処理を複数回実施するようにしてもよい。この場合、複数回の判定結果を統合して、最終的な速度超過の判定結果を取得する。このとき、例えば多数決で判定結果が決定されるようにしてもよい。すなわち、速度超過であるとした判定結果の回数と、速度超過でないとした判定結果の回数とを比較して、回数が多い判定結果が最終的な判定結果に決定される。 In addition, to improve accuracy, the radar detection process and speeding determination process may be performed multiple times. In this case, the multiple determination results are integrated to obtain a final speeding determination result. At this time, the determination result may be determined by majority vote, for example. In other words, the number of determination results that indicate speeding is occurring is compared with the number of determination results that indicate no speeding, and the determination result with the greater number is determined to be the final determination result.

図10に示すように、速度測定装置1の構成は、第1実施形態(図7参照)と同様である。また、記憶部12には、事前に作成された制限速度に対応する特性情報が格納される。 As shown in FIG. 10, the configuration of the speed measurement device 1 is the same as that of the first embodiment (see FIG. 7). In addition, the memory unit 12 stores characteristic information corresponding to a speed limit that has been created in advance.

また、プロセッサ13は、第1実施形態と同様に、検出結果取得処理、および測定点位置取得処理を行うが、速度推定処理の代わりに、速度超過判定処理を行う。 The processor 13 also performs detection result acquisition processing and measurement point position acquisition processing, similar to the first embodiment, but instead of speed estimation processing, it performs speeding determination processing.

速度超過判定処理では、プロセッサ13が、速度の推定結果として、速度超過であるか否か、具体的には、測定点Pが、制限速度に対応するθ-rV曲線の上下いずれに位置するかを判定する。 In the speeding determination process, the processor 13 determines whether or not the speed is exceeded, specifically, whether the measurement point Pm is located above or below the θ-rV curve corresponding to the speed limit, as a result of the speed estimation.

次に、第2実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の手順について説明する。図11は、速度測定装置1で行われる処理の手順を示すフロー図である。 Next, the processing steps performed by the speed measurement device 1 according to the second embodiment will be described. FIG. 11 is a flow diagram showing the processing steps performed by the speed measurement device 1.

まず、プロセッサ13が、所定の測定回数(n回)だけ、測定処理を繰り返す(ST101~ST111)。 First, the processor 13 repeats the measurement process a predetermined number of times (n times) (ST101 to ST111).

この測定処理では、まず、プロセッサ13が、レーダ部11から検出結果として、距離の検出値r、方位角の検出値θ、および速度の検出値V(ドップラ速度)を取得する(ST102)。 In this measurement process, first, the processor 13 acquires the detected distance value r m , the detected azimuth angle value θ m , and the detected velocity value V m (Doppler velocity) as detection results from the radar unit 11 (ST102).

次に、プロセッサ13が、距離の検出値r、方位角の検出値θ、および速度の検出値Vに基づいて、θ-rV平面上での測定点Pの座標(θ,r×V)を取得する(測定点位置取得処理)(ST103)。 Next, the processor 13 acquires the coordinates (θ m , r m ×V m ) of the measurement point P m on the θ-rV plane based on the detected distance value r m , the detected azimuth angle value θ m , and the detected velocity value V m (measurement point position acquisition process) (ST103).

次に、プロセッサ13が、測定点Pが、制限速度に対応するθ-rV曲線の上下いずれに位置するかを判定する(ST111)。 Next, the processor 13 determines whether the measurement point Pm is located above or below the θ-rV curve corresponding to the speed limit (ST111).

以上の判定処理が所定の判定回数(n回)だけ繰り返されて、各回の速度超過の判定結果を取得すると、次に、プロセッサ13が、その各回の速度超過の判定結果を統合して、最終的な速度超過の判定結果を取得する(ST113)。そして、プロセッサ13が、速度超過の判定結果を出力する(ST114)。 The above judgment process is repeated a predetermined number of times (n times) to obtain the speeding judgment result for each time. Next, the processor 13 integrates the speeding judgment results for each time to obtain the final speeding judgment result (ST113). The processor 13 then outputs the speeding judgment result (ST114).

なお、速度違反取締の場合には、ナンバープレートの読み取りによる車両番号を取得し、また、運転者の顔画像を取得するため、道路上の車両をカメラにより撮影する。この場合、道路上の車両をカメラにより常時撮影して、その撮影画像を所定時間だけ一時的に蓄積し、速度測定装置1により速度超過の車両が検知されると、その車両が撮影されている期間の撮影画像を抽出して、適宜な記憶デバイスに保存し、また、監視センターに送信する。 When speeding is monitored, the vehicle number is obtained by reading the license plate number, and the vehicle on the road is photographed by a camera to obtain an image of the driver's face. In this case, the camera constantly photographs vehicles on the road and temporarily stores the photographed images for a specified period of time. When the speed measuring device 1 detects a speeding vehicle, the images captured during the period in which the vehicle was photographed are extracted and stored in an appropriate storage device, and are also sent to the monitoring center.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。図12は、第3実施形態に係る特性情報を示す説明図である。図13は、第3実施形態に係る速度測定装置1の概略構成を示すブロック図である。
Third Embodiment
Next, a third embodiment will be described. Note that points not specifically mentioned here are the same as those in the above-mentioned embodiments. Fig. 12 is an explanatory diagram showing characteristic information according to the third embodiment. Fig. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of a speed measurement device 1 according to the third embodiment.

移動体の移動速度は、移動体の種類に応じて大きく異なる。例えば、車両と人物とでは移動速度が大きく異なる。そこで、本実施形態では、予め移動体の種類ごとに特性情報(θ-rV曲線に対応するテーブルまたは数式)が作成される。そして、速度測定時には、測定対象となる移動体の種類が判別されて、その移動体の種類に応じた特性情報を用いた速度推定が行われる。 The moving speed of a moving object varies greatly depending on the type of moving object. For example, the moving speed of a vehicle and a person varies greatly. Therefore, in this embodiment, characteristic information (a table or a formula corresponding to the θ-rV curve) is created in advance for each type of moving object. Then, when measuring the speed, the type of moving object to be measured is identified, and the speed is estimated using the characteristic information corresponding to that type of moving object.

図12(A),(B)に示す例では、移動体の種類A(比較的低速な移動体、例えば人物、自転車など)と、移動体の種類B(比較的高速な移動体、例えば四輪車、自動二輪車など)とが判別され、種類Aと種類Bとに関する特性情報(θ-rV曲線)が予め作成される。 In the example shown in Figures 12(A) and (B), type A of moving object (relatively slow moving object, such as a person or bicycle) and type B of moving object (relatively fast moving object, such as a four-wheeled vehicle or motorcycle) are distinguished, and characteristic information (θ-rV curve) relating to type A and type B is created in advance.

図13に示すように、速度測定装置1の構成は、第1実施形態(図7参照)と同様である。また、記憶部12には、事前に作成された移動体の種類ごとの特性情報が格納される。 As shown in FIG. 13, the configuration of the speed measurement device 1 is the same as that of the first embodiment (see FIG. 7). In addition, the memory unit 12 stores characteristic information for each type of moving object that has been created in advance.

また、プロセッサ13は、第1実施形態と同様に、検出結果取得処理、測定点位置取得処理、および速度推定処理を行うが、この他に、移動体種類判別処理、および特性情報選定処理を行う。 The processor 13 also performs detection result acquisition processing, measurement point position acquisition processing, and speed estimation processing, as in the first embodiment, but also performs moving object type determination processing, and characteristic information selection processing.

移動体種類判別処理では、プロセッサ13が、レーダ部11の検出結果に基づいて、測定対象となる移動体の種類(例えば四輪車、自動二輪車、人物、自転車など)を判別する。なお、道路上の移動体をカメラで撮影して、その撮影画像に基づいて移動体の種類を判別するようにしてもよい。 In the moving object type discrimination process, the processor 13 discriminates the type of moving object to be measured (e.g., four-wheeled vehicle, motorcycle, person, bicycle, etc.) based on the detection results of the radar unit 11. Note that the moving object on the road may be photographed by a camera, and the type of moving object may be discriminated based on the captured image.

特性情報選定処理では、プロセッサ13が、移動体の種類に応じた特性情報(θ-rV曲線)を選定する。 In the characteristic information selection process, the processor 13 selects characteristic information (θ-rV curve) according to the type of moving object.

次に、第3実施形態に係る速度測定装置1で行われる処理の手順について説明する。図14は、速度測定装置1で行われる処理の手順を示すフロー図である。 Next, the processing steps performed by the speed measurement device 1 according to the third embodiment will be described. FIG. 14 is a flow diagram showing the processing steps performed by the speed measurement device 1.

まず、プロセッサ13が、レーダ部11の検出結果に基づいて、測定対象となる移動体の種類を判別する(移動体種類判別処理)(ST121)。そして、プロセッサ13が、その移動体の種類に応じた特性情報(θ-rV曲線)を選定する(特性情報選定処理)(ST122)。以降(ST101~ST108)は、第1実施形態と同様である。 First, the processor 13 determines the type of moving object to be measured based on the detection results of the radar unit 11 (moving object type determination process) (ST121). The processor 13 then selects characteristic information (θ-rV curve) according to the type of moving object (characteristic information selection process) (ST122). The subsequent steps (ST101 to ST108) are the same as those in the first embodiment.

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。 As described above, the embodiments have been described as examples of the technology disclosed in this application. However, the technology in this disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments in which modifications, substitutions, additions, omissions, etc. have been made. It is also possible to combine the components described in the above embodiments to create new embodiments.

本発明に係る速度測定装置及び速度測定方法は、設置高さの影響を抑えて移動体の速度を精度よく測定することができる効果を有し、道路上を移動する移動体の速度をレーダを用いて測定する速度測定装置及び速度測定方法などとして有用である。 The speed measurement device and method according to the present invention have the effect of being able to accurately measure the speed of a moving object while minimizing the effects of installation height, and are useful as a speed measurement device and method that uses radar to measure the speed of a moving object moving on a road.

1 速度測定装置(情報処理装置)
2 特性情報生成装置
11 レーダ部
12 記憶部
13 プロセッサ
21 アンテナ
22 信号処理部
1. Speed measuring device (information processing device)
2 characteristic information generating device 11 radar unit 12 storage unit 13 processor 21 antenna 22 signal processing unit

Claims (8)

道路の周辺に設置されて、道路に沿って移動する移動体の速度を測定する速度測定装置であって、
道路上の移動体を検出して、距離の検出値および方位角の検出値と、ドップラ速度である速度の検出値とを出力するレーダ部と、
所定の速度において前記距離と前記速度との積で与えられる特性量と前記方位角との関係を表す特性情報を記憶する記憶部と、
前記距離の検出値と前記速度の検出値とを乗算して得られる特性量の測定値と、前記特性情報と、前記方位角の検出値とに基づいて、前記移動体の速度を推定するプロセッサと、
を備えることを特徴とする速度測定装置。
A speed measurement device that is installed around a road and measures the speed of a moving object moving along the road,
a radar section for detecting a moving object on a road and outputting a detected value of distance, a detected value of azimuth angle, and a detected value of speed, which is Doppler velocity;
a storage unit that stores characteristic information that indicates a relationship between a characteristic amount given by the product of the distance and the speed at a predetermined speed and the azimuth angle;
a processor that estimates the speed of the moving object based on a measured value of a characteristic amount obtained by multiplying the detected value of the distance and the detected value of the speed, the characteristic information, and the detected value of the azimuth angle;
A speed measuring device comprising:
前記プロセッサは、
複数の速度ごとの前記特性情報に基づいて、前記速度の推定結果として、速度の推定値を取得することを特徴とする請求項1に記載の速度測定装置。
The processor,
2. The speed measurement device according to claim 1, wherein an estimated value of the speed is obtained as the speed estimation result based on the characteristic information for each of a plurality of speeds.
前記プロセッサは、
前記距離の検出値および前記方位角の検出値と前記速度の検出値とに基づいて、前記方位角と前記特性量とを座標軸とした平面上における測定点の位置を取得し、
前記特性情報に対応する複数の特性曲線のうち、前記測定点の直近にある2本の前記特性曲線を特定して、
前記特性曲線と前記測定点との位置関係に基づく補間法により、前記速度の推定値を取得することを特徴とする請求項2に記載の速度測定装置。
The processor,
acquiring a position of a measurement point on a plane having coordinate axes of the azimuth angle and the characteristic amount based on the detected value of the distance, the detected value of the azimuth angle, and the detected value of the velocity;
Identifying two characteristic curves that are closest to the measurement point among a plurality of characteristic curves corresponding to the characteristic information;
3. The speed measuring device according to claim 2 , wherein the estimated value of the speed is obtained by an interpolation method based on a positional relationship between the characteristic curve and the measurement points.
前記プロセッサは、
前記レーダ部の検出処理を複数回実行することで取得した複数の前記速度の推定値を統計処理して、最終的な前記速度の推定値を取得することを特徴とする請求項2に記載の速度測定装置。
The processor,
3. The speed measurement device according to claim 2, wherein a final speed estimate is obtained by performing a statistical process on a plurality of speed estimates obtained by performing the detection process of the radar unit a plurality of times.
前記プロセッサは、
制限速度における前記特性情報に基づいて、前記速度の推定結果として、前記制限速度を超過するか否かに関する速度の判定結果を取得することを特徴とする請求項1に記載の速度測定装置。
The processor,
2. The speed measurement device according to claim 1, further comprising: a speed determination result as to whether or not the speed limit is exceeded, as the speed estimation result, based on the characteristic information at the speed limit.
前記プロセッサは、
前記レーダ部の検出処理を複数回実行することで取得した複数回の速度の判定結果を統合して、最終的な速度の判定結果を取得することを特徴とする請求項5に記載の速度測定装置。
The processor,
6. The speed measuring device according to claim 5 , wherein a final speed determination result is obtained by integrating a plurality of speed determination results obtained by executing the detection process of the radar unit a plurality of times.
前記プロセッサは、
前記レーダ部により検出された移動体の種類を判別し、
移動体の種類に対応する前記特性情報に基づいて、前記速度の推定結果を取得することを特徴とする請求項1に記載の速度測定装置。
The processor,
Identifying the type of moving object detected by the radar unit;
2. The speed measuring device according to claim 1, wherein the speed estimation result is obtained based on the characteristic information corresponding to a type of moving object.
道路に沿って移動する移動体の速度を測定する処理を情報処理装置に行わせる速度測定方法であって、
前記情報処理装置のプロセッサが、
道路上の移動体を検出するレーダ部から、距離の検出値および方位角の検出値とドップラ速度である速度の検出値とを取得し、
前記距離の検出値と前記速度の検出値とを乗算して特性量の測定値を算出し、
所定の速度における前記方位角と前記特性量との関係を表す特性情報と、前記特性量の測定値と、前記方位角の検出値とに基づいて、速度の推定結果を取得することを特徴とする速度測定方法。
A speed measurement method for causing an information processing device to perform a process for measuring the speed of a moving object moving along a road, comprising:
The processor of the information processing device
A detection value of distance, a detection value of azimuth angle, and a detection value of speed, which is Doppler speed, are obtained from a radar unit that detects a moving object on a road;
multiplying the detected distance value and the detected speed value to calculate a measured value of a characteristic quantity;
A speed measurement method comprising the steps of: obtaining an estimated speed result based on characteristic information representing a relationship between the azimuth angle and the characteristic quantity at a predetermined speed, a measured value of the characteristic quantity, and a detected value of the azimuth angle.
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