分散型遠隔感知システム感知装置

 

フレーム、および、フレームに接続されたデュアルモードセンサを含み、デュアルモードセンサが能動型および受動型感知モードを有し、能動型および受動型感知モードの少なくとも1つは、正の示度の状態を提供するとき、オンおよびオフの状態の間で自動的にサイクルさせられる、車両検知センサ装置。

 

 

[関連出願の相互参照]
本出願は、2013年5月17日に出願された米国仮特許出願第61/824,512号の利益を主張する通常出願であって、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる。
例示的な実施形態は、一般的に、分散型遠隔感知システムに関し、特に、所定の物理的特徴を検知するための遠隔センサを有する分散型遠隔感知システムに関する。
従来、パーキングモニタリング/感知システムが収益を上げるために使用されてきた。そのような装置には、硬貨を要求するタイマおよび巻き上げ機構が含まれる。より最近では、LCD時間インジケータを有する電子タイマを含む、電子メータが開発されている。
電子パーキングモニタリング装置の出現により、パーキングモニタを、関連するパーキングスペースにおける車両交通とインタラクティブにしようとする試みがなされてきた。パーキングスペースにおける車両交通に関する情報を得るための1つの方法は、パーキングモニタを車両感知装置に連結させることである。車両感知装置は、車両がパーキングスペースに入るとき、また、車両がパーキングスペースを出るときを検知することができる。車両感知装置によって収集されたデータは、分析およびユーザアカウントへの適用のために最終的に中央集中型のモニタリング場所へと転送される、中央集中型の車両パーキングスペースモニタリングの試みがなされてきた。
一般的に、車両感知装置、および、車両感知装置と中央集中型のモニタリング場所との間の通信手段は電力供給されなければならない。物理的に引かれた電力(hard lined power)を各車両感知装置および各通信手段に供給することは非常に高価になり得る。そのため、車両感知装置および通信手段は限られた電力供給を有し得る。パーキングモニタリングシステムの構成要素はまた、故障および/または停電の影響を受ける。
システムの構成要素の電力管理を向上させるだけでなく、システムにおける1つまたは複数の冗長性によって信頼性を向上させる分散型遠隔感知システムを有することは有利となり得る。
開示される実施形態の上記の態様および他の特徴が、添付の図面に関連して以下の記述において説明される。
開示される実施形態の態様に係る、車両計測システムの一部の概略図である。 開示される実施形態の態様に係る、図1の車両計測システムの一部の概略図である。 開示される実施形態の態様に係る、フローチャートである。 開示される実施形態の態様に係る、図1の車両計測システムの一部の概略図である。 開示される実施形態の態様に係る、フローチャートである。 開示される実施形態の態様に係る、フローチャートである。 開示される実施形態の態様に係る、フローチャートである。 開示される実施形態の態様に係る、車両計測システムの一部の概略図である。 開示される実施形態の態様に係る、車両計測システムの一部の概略図である。 開示される実施形態の態様に係る、車両計測システムの一部の概略図である。 開示される実施形態の態様に係る、制御フローチャートである。 開示される実施形態の態様に係る、例示的な、目標物への距離のプロットである。 開示される実施形態の態様に係る、例示的な、目標物への距離のプロットである。 開示される実施形態の態様に係る、制御フローチャートである。 開示される実施形態の態様に係る、制御フローチャートである。 開示される実施形態の態様に係る、制御フローチャートである。 開示される実施形態の態様に係る、制御フローチャートである。 開示される実施形態の態様に係る、例示的な制御出力である。 開示される実施形態の態様に係る、車両計測システムの一部の概略図である。
図1は、開示される実施形態の態様に係る分散型遠隔感知システムの一部の概略図である。分散型遠隔感知システムは、車両の検知、交通パターン、車両ナビゲーション、車両位置、または、任意の適切な所定の特徴などの、特徴を感知するための遠隔センサを含んでもよい。開示される実施形態の態様が図面に関連して説明されるが、開示される実施形態の態様は、多くの形態で実施されてもよいことが理解されるべきである。さらに、任意の適切なサイズ、形状、または要素もしくは材料の種類が使用されてもよい。
一の態様では、分散型遠隔感知システムは、パーキング計測、交通計測、ナビゲーションまたは他の任意の適切な車両モニタリングなどのための、1つまたは複数の車両パーキングスペースの使用に対して、少なくとも、モニタリングおよび/または支払請求サービスを提供し得る中央集中型の制御装置を有する、車両計測/検知システム100であってもよい。一の態様では、車両計測システム100は、中央制御装置101と、1つまたは複数のゲートウェイ110A〜110Cと、1つまたは複数の車両パーキング検知器(感知装置グループとも呼ばれる)120〜122と、1つまたは複数のパーキングスペースに関する任意の適切な情報を表示するための任意の適切なディスプレイを含んでもよい1つまたは複数の周辺装置130〜132と、を含んでもよい。他の態様では、車両計測システムは、車両計測システム100に関連する車両パーキングスペースのモニタリングを容易にするために、任意の適切な数、および種類の構成要素を含んでもよい。中央制御装置101は、1つまたは複数のゲートウェイ110A〜110C(および1つまたは複数のゲートウェイと通信している感知装置)、および、1つまたは複数の周辺装置130〜132と、感知装置から中央制御装置へ、そして中央制御装置から周辺装置へ延びる、任意の適切な、無線または有線通信インターフェースリンクを使用して通信可能である任意の適切な制御装置であってもよい(インターフェースは、単一の通信プロトコルまたは異なる通信プロトコルの組み合わせを含んでもよい)。一の態様では、少なくとも中央制御装置101と、1つまたは複数のゲートウェイ110A〜110C(および感知装置)および/または周辺装置130〜132との間の通信は、セルラ通信リンク141、衛星通信リンク142、公衆交換電話ネットワーク145、インターネット/ワールドワイドウェブ143、イーサネット(登録商標)144、ローカルエリアネットワーク、または他の適切な、無線もしくは有線プロトコルまたは接続を介してもよい。一の態様では、感知装置グループ120〜122の中の感知装置からの通信は、ほぼリアルタイムで中央制御装置101および/または周辺装置130〜132に供給されてもよい。
中央制御装置101は、モニタリングされる各パーキングスペースについて、パーキングスペースのユーザ、パーキングスペースの割当て/配分、到着時間、出発時間、取引料金、ユーザアカウントの貨幣残高、支払請求処理、駐車違反、パーキングスペースの利用可能性、または車両計測システム100によってモニタリングされている各パーキングスペースの使用および支払請求に関する、他の任意の適切な情報を追跡および報告するように構成された、1つまたは複数の、プロセッサ、記憶装置および、他の任意の適切なハードウェア/ソフトウェアを含んでもよい。中央制御装置101は、ユーザに中央制御装置101へのアクセスおよび操作を可能にする、1つまたは複数のユーザインターフェースを有して構成されてもよい。一の態様では、中央制御装置は、モニタ、キーボード、および/または他の任意の適切なユーザインターフェースを有する任意の適切な演算装置であってもよい。他の態様では、周辺装置130〜132の1つまたは複数は、任意の適切な、長距離もしくは短距離無線通信リンクおよび/または有線接続のどちらかを介して、中央制御装置101にアクセスし操作するためのユーザインターフェースを提供してもよい。中央制御装置101は、感知装置からの任意の適切なデータを受信するように構成されてもよい。感知装置から送信されたデータは、たとえば、モニタリングされているパーキングスペース、車両の検知、ならびに/または感知装置の正常性および安定/整備状態に関する任意の適切なデータを含むか、さもなければ具現化してもよい。一の態様では、中央制御装置は、感知装置からのデータに任意の適切な処理を実行するように構成されてもよいが、他の態様では、感知装置からのデータは、たとえば中央制御装置による処理なしに、周辺装置の1つまたは複数に表示するために構成されてもよい。
一の態様では、周辺装置130〜132の1つまたは複数は、たとえば、パーキングの職員/法執行員によって使用されるための携帯ユニットであり得る執行ユニットを含んでもよい。執行ユニットは、電子的発券およびデータの取込みが分散型遠隔感知システムに統合されるように、駐車違反および/または駐車違反チケットの発行を中央制御装置101に報告するように構成されてもよい。たとえば、周辺装置130〜132を用いる警察官は、違反の通知を受けた後にパーキングスペースに到着し、法律に違反している車両があることを証明するために、パーキングスペースの目視による調査を行ってもよい。違反は周辺装置に入力されてもよく、任意に、違反車両の写真が、周辺装置によって撮影されるか、あるいは周辺装置内に読み込まれてもよい。召喚状は、周辺装置130〜132から印刷され、任意の適切な方法で車両に貼り付けられるなどの、任意の適切な方法で発行されてもよい。執行ユニットは、たとえば、パーキングの執行員によって行われた他の如何なる行動および/または他の如何なる適切な情報も、中央制御装置101に報告してもよい。そのため、周辺装置に入力された違反データは、ほぼリアルタイムで、自動的に、中央制御装置101の記憶装置のような、記憶装置に取り込まれ、保存される。理解され得るように、違反情報を分散型遠隔感知システム内に保存することは、別の違反閾値が満たされる、または新しい車両がスペースに駐車するまで、システムに、そのスペースについて執行機関に警報させないようにする。別の態様では、感知装置は、消火栓の前、消防車専用車線、横断歩道、交差点、走行可能車道(navigable roadway)のレーンなどの、パーキングスペースではない場所においても使用されてもよい。分散型遠隔感知システムは、たとえば、周辺装置130〜132を介して警報が執行官へ送信されるように、車両がパーキングスペースではない場所の1つに駐車されたときには必ず、任意の適切な所定の時間枠の後に違反とするように構成されてもよい。理解できるように、分散型遠隔感知システムは、センサグループ120〜122の感知装置と併せて使用され得るカメラおよび赤外線センサなどの他の任意の適切なセンサを組み込んでもよい。カメラおよび赤外線センサからの情報は、違反および違反の履歴を追跡するために、センサグループ120〜122の感知装置によって提供された違反データと併せて使用されてもよい。審判に関する目的のために、違反履歴は、車両のパーキングスペースへの入場/パーキングスペースからの退場についてのパーキングセンサのタイムスタンプを含めて、たとえば、周辺装置130〜132から印刷されてもよい。
周辺装置130〜132の1つまたは複数は、たとえば、車両計測システム100によってモニタリングされているパーキングスペースにアクセスする運転手によって使用されるための携帯ユニットであってもよい運転手用ユニットを含んでもよい。一の態様では、運転手用ユニットは、専用の車両パーキングシステムの携帯ユニットであってもよいが、他の態様では、運転手用ユニットは、無線電話機、GPSユニット、または他の演算装置上で実行可能なアプリケーションプログラム等によって、ユーザの無線電話機、車両のGPSユニット、または、他のユーザの演算装置に統合されてもよい。さらに別の態様では、運転手用ユニットは、運転手が、たとえば、預金残高を確かめること、ユーザのアカウントへ資金を追加すること、支払請求/違反の支払い処理を行うこと、利用可能であるパーキングスペースを検索すること、または所定の日時に1つまたは複数のパーキングスペースを予約することなどの他の任意の適切な(1つまたは複数の)行動を可能にするように、任意の適切な方法で実装されてもよい。運転手用ユニットは、たとえば、感知装置によって提供されたデータに基づいた、分散型遠隔感知システムの展開エリアに亘る、パーキングの利用可能性(およびパーキングまでのルート)の実質的にリアルタイムの画像表示を含む経路探索情報を運転手に提供してもよい。運転手用ユニットは、ユーザが、場所を選択し、たとえば、色分けされた、または他の適切なインジケータを用いて、あるエリア内でパーキングスペースがどれだけ混雑しているかを見ることが出来るように構成されてもよい。各パーキングスペースでの駐車の価格設定も提供されてもよい。運転手用ユニットによって提供される経路探索情報は、ユーザにどこに駐車するか把握させてもよい。ある態様では、ユーザが、たとえば、分散型遠隔感知システムによってモニタリングされているパーキングスペースを離れる車両で渋滞していない駐車場の出口または通りを選択することが出来るように、運転手用ユニットは、ユーザにパーキングスペースに関する交通情報を提供するために、全地球測位システムまたは他のマッピングデータを含むか、それらと併せて使用されてもよい。
前述のように、中央制御装置101は、1つまたは複数のゲートウェイ110A〜110Cと(および感知装置と)任意の適切な方法で接続され得る。一の態様では、1つまたは複数のコミュニケータ(communicator)140が、ゲートウェイ110A〜110Cと中央制御装置101との間の通信リンクとして使用され得る。1つまたは複数の通信リンク140は、たとえば、セルラ通信ネットワークにおける1つまたは複数のセルラ通信の中継塔/プロバイダ(cell tower/provider)を含んでもよい。他の態様では、1つまたは複数の通信リンク140は、たとえば、衛星通信ネットワークにおける1つまたは複数の人工衛星、公衆交換電話ネットワーク、インターネット/ワールドワイドウェブアクセスポイント、または、前述の有線および/または無線通信プロトコルに使用されるような、他の任意の適切な通信アクセスポイントを含んでもよい。さらに別の態様では、1つまたは複数の通信リンク140は、セルラ方式および衛星通信の組み合わせ、または他の任意の適切な、有線もしくは無線通信リンクであってもよい。
ゲートウェイ110A〜110Cのそれぞれは、任意の適切な形状およびサイズを有する、任意の適切なハウジング401(図2参照)を含んでもよい。一の態様では、ハウジング401は防水、防不正開封、および耐UV(紫外)線であってもよい。ハウジングは、ある態様において、無線周波数がハウジングを通過できるように、任意の適切な材料で構築されてもよい。各ゲートウェイ110A〜110C(総じて、ゲートウェイ110と呼ばれる)は、たとえば、それぞれのハウジング内に、(任意の適切な記憶装置、および適切なプログラミングを含んでもよく、本明細書において説明されるようなゲートウェイの機能を実行するように構成されてもよい)プロセッサモジュール、GPSモジュール、クロックモジュール、充電制御装置、電力供給モジュール、および任意の適切な数の通信モジュールを含んでもよい。
図2を参照すると、感知装置のグループ120、121、122の中の各感知装置120A〜120C、121A〜121C、122A〜122Cは、車両パーキング検知器(感知装置とも呼ばれる)400と、ほぼ同様であってよい。一の態様では、感知装置400は、(以下に述べられる)デュアルモードセンサであってもよく、任意の適切なハウジング401を含んでもよい。ハウジング401は、任意の適切な形状を有してもよく、任意の適切な材料で構築されてもよく、それによって、ある様態では、感知装置が、パーキングスペースの地面/車道の中に、または走行可能車道の地面/車道の中に(たとえば、パーキングスペースまたは走行可能車道の走行面より実質的に低く、またはほぼ同じ高さに)設置されるか、あるいは、少なくとも部分的に埋め込まれてもよい。別の態様では、ハウジング401は、それぞれのパーキングスペースまたは走行可能車道において車両を感知するために、任意の適切な場所で地面上に設置されるために構成されてもよい。ハウジング401は、(本明細書ではプロセッサ402と呼ばれる)プロセッサ/制御装置402、(本明細書において説明されるように、感知装置の動作態様をもたらすために、プロセッサ402と共に適切に構成される)記憶装置403、センサシステムクロック406、センサ電源システム、センサ通信システム、および任意の適切な車両検知センサなどの、感知装置400の構成要素を収容するように構成されてもよい。一の態様では、各パーキングメータが2つのクロックを含むように、各感知装置はデュアルタイマを含んでもよい。ある態様では、各感知装置は、プロセッサ402の内部クロックであってもよいクロック402Cも、センサシステムクロック406をも含む。ここで、センサシステムクロック406は、モニタリングされているパーキングスペースの状態(たとえば、使用されている、もしくは正の(positive)状態、および、ヌルもしくは使用されていない状態)をサンプリングするために、感知装置400をスリープモードから解除する(たとえば、感知装置を、設定可能な任意の適切な時間間隔でウェイクアップさせる)ために使用されてもよい。スリープモードとは、感知装置が送信またはゲートウェイから情報を受信していないときのことである。一の態様では、センサシステムクロックは、たとえば、およそ0.01秒の分解度のような、任意の適切な分解能を有してもよい。センサシステムクロック406は、ゲートウェイとの通信/状態の更新のために、設定可能な任意の適切な時間間隔で感知装置をウェイクアップさせるように操作されてもよく、および/または、たとえば、磁力計414の動作のために、設定可能な任意の適切な時間間隔(たとえば、感知サイクル)でウェイクアップしてもよい。情報が発信される、および/または受信されるとき(たとえば、通信サイクル)、感知装置がウェイクアップすると、内部クロック402Cは、たとえば、およそ125ナノ秒の分解度のような、センサシステムクロック406の分解能よりも大きい、任意の適切な分解能で動作する。内部クロック402Cは、感知装置400とゲートウェイとの間の通信を同期させるための時間周波数ホッピング、または、他の任意の適切な時間基準による感知装置の動作ならびにサービスをもたらすために使用されてもよい。他の態様では、内部クロック402Cは、通信サイクルおよび/または感知サイクルのために、感知装置のウェイクアップをもたらすように構成されてもよい。デュアルタイマは、所定の時間間隔で(所定の各間隔が異なる周期的な間隔を有してもよい)、感知装置をウェイクアップするための第1のモードと、ウェイクアップの際に感知装置の通信周波数がゲートウェイの通信周波数に同期される通信のために感知装置をウェイクアップするための第2のモードとを含む、少なくとも2つのタイミングモードをもたらしてもよい。
一の態様では、センサ電源システムは、プロセッサ402に接続された電力供給および管理ユニット404を含んでもよい。任意の適切な(1つまたは複数の)電力貯蔵ユニット405が、感知装置400の構成要素に電力を供給するために、電力供給および管理ユニット404に接続されてもよい。一の態様では、電力貯蔵ユニットを充電するために、および/または、電力供給および管理ユニットに電力供給するために、ソーラーパネルが設けられてもよい。他の態様では、電力は、公益電力会社から物理的な電力線(hard line)を通して供給されてもよい。電力供給および管理ユニット404は、プロセッサ402の制御下のような任意の適切な方法で、電力貯蔵ユニット405からの電力を調節および分配するように構成されてもよい。たとえば、(1つまたは複数の)電力貯蔵ユニット405から電力が排出されないように、電力供給および管理ユニットを停止させるために任意の適切なスイッチ420が設けられてもよい。一の態様では、スイッチ420は、マグネットがハウジング401の外に設置されるとスイッチが作動して電力を停止させ、マグネットが除去されるとスイッチが解除されて電力が感知装置400の構成要素に供給されるような磁気スイッチであってもよい。スイッチは、感知装置を、取り付け前の保管中/在庫の間に、または他の任意の適切なときに停止させてもよい。電力供給および管理ユニット404、ならびに/またはプロセッサ402は、感知装置400の構成要素のそれぞれによって使用される電流を追跡するように構成されてもよい。一の態様では、各構成要素がオンの状態であり、電力供給および管理ユニット404、ならびに/またはプロセッサ402が、各構成要素について予想される電流の引出し(draw)、および/または、全構成要素についての合計の電流の引き出し(draw)を計算するとき、電流使用だけが追跡される(たとえば、電流の大きさは追跡されない)。電力供給および管理ユニット404、ならびに/またはプロセッサ402は、全構成要素についての予想される電流消費を集計するか、あるいは取得し、(1つまたは複数の)電力貯蔵ユニット405の寿命の終了を予測する。感知装置400は、電力貯蔵ユニット405および/または感知装置の予防保全のために、予想されるバッテリの寿命の終了を(たとえば、年、月、日、時、分、秒、またはそれらの組み合わせで)、たとえば、周辺装置130〜132または中央制御装置101のユーザに送るように構成されてもよく、それによって、(1つまたは複数の)電力貯蔵ユニットおよび/または感知装置が故障の前に取り換えられ得る。感知装置400および感知装置400の構成要素は、バッテリの寿命を向上させるために、(1つまたは複数の)電力貯蔵ユニットから一定の電流を引き出すように構成されてもよい。
センサ通信システムは、プロセッサ402および関連するアンテナ408に接続された(任意の適切な無線周波数通信モジュールであり得る)通信/無線モジュール407を含み得る。アンテナ408は、ある態様においては無指向性アンテナであり、別の態様では、指向性アンテナであるなど、任意の適切なアンテナであり得る。アンテナ408が指向性アンテナである場合、アンテナを旋回させるか、あるいは回転させるために、適切なモーター、または、他のソリッドステートもしくは機械的駆動ユニットが設けられてもよく、それによって、受信または送信された通信の信号強度が最大化される。
前述のように、センサ400は、少なくとも1つの受動型車両検知センサ、および少なくとも1つの能動型車両検知センサを有するという点で、デュアルモードセンサであり得る。一の態様では、以下に説明されるように、受動型車両検知センサが一次センサであってもよく、能動型車両検知センサが二次センサであってもよい。他の態様では、少なくとも1つの能動型車両検知センサが一次センサであってもよく、少なくとも1つの受動型車両検知センサが二次センサであってもよい。一の態様では、受動型車両検知センサは、たとえば、(1つまたは複数の)磁力計414などの、任意の適切な無指向性の車両検知センサであってもよい。他の態様では、受動型車両検知センサは、容量性センサ、誘導性センサ、または他の適切なセンサであってもよい。磁力計414は、取り付け後にベースライン設定に設定される、無指向性の車両検知のために構成された3次元磁力計であってもよく、ベースライン設定は、(本明細書において説明されるように)センサドリフトを減少させるために磁力計をリセットするように使用されてもよい。能動型車両検知センサは、たとえば、(1つまたは複数の)レーダーセンサ409などの指向性ビームセンサであってもよい。他の様態では、能動型車両検知センサは、赤外線センサ、光学的センサ、超音波センサ、または他の任意の適切なセンサであってもよい。理解できるように、組み合わされたデュアルモードセンサが無指向性であるように、能動型センサ(たとえば、指向性ビームセンサ)は配置される。たとえば、受動型および能動型センサは、互いに干渉しないようにハウジング401の内部に備え付けられてもよく、走行面に埋め込まれ、感知区域477内で無指向性の車両検知を提供するように構成されてもよい。感知区域は、任意の適切なサイズおよび形状を有してもよい。磁力計414およびレーダーセンサ409は、任意の適切な方法でプロセッサ402に接続されてもよく、個別に(たとえば、磁力計が利用できないときに、プロセッサがレーダーセンサ409または磁力計のどちらかを車両を感知するために使用するなどの冗長性のために別個に動作する)、互いに合せて(たとえば、共に動作する)、または任意の所定の動作シーケンスに従って、車両を感知するように構成されてもよい。たとえば、レーダーセンサ409は磁力計414の感知動作の正しさを確かめるために使用されてもよく、またその逆も同様である。ある態様では、磁力計414およびレーダーセンサ409は、任意の適切な時間間隔で周期的に動作してもよいが、他の態様では、磁力計414およびレーダーセンサ409は連続的に動作してもよい。理解できるように、任意の適切な補助回路が、車両センサ409、414の1つまたは複数とプロセッサ402との通信を可能にするように設けられてもよい。たとえば、デジタル・アナログ変換機412、ならびに/または利得制御および信号補償モジュール411が、プロセッサ402からレーダーセンサ409への通信のために設けられてもよいが、一方では、信号調節モジュール410およびアナログ・デジタル変換機413が、レーダーセンサ409からプロセッサ402への通信のために設けられてもよい。一の態様では、磁力計414およびレーダーセンサ409の電力の効率的使用は、レーダー測定が磁力計測定よりも高質/高精度であり得る場合、レーダー測定を始動させるために磁力計414を使用することである。レーダーセンサ409を始動させること、あるいは作動させることによって、レーダーセンサ409の過度の使用を減少させることができ、それによってセンサ400の全体の電力消費が減少する。磁力計414によるレーダーセンサ409の始動は、たとえば、センサ400のバッテリの寿命を浪費しないために、あるいは電力消費を減少させるために、たとえば、30秒間隔(または、予めプログラムされた、30秒より長いもしくは短い他の任意の適切な間隔)に制限されてもよい。別の態様では、金属検知器460が、レーダーセンサ409および磁力計414の1つまたは複数に加えて、または代わりに使用されてもよい。たとえば、金属検知器460は、測定された透磁率におけるあらゆる変化が、センサ400の上方における車両の存在を示す、誘導金属検知器などの、任意の適切な金属検知器であってもよい。
一次および二次センサは、モニタリングされているパーキングスペースに車両が存在していないことを示すために「ヌル」信号を、および、モニタリングされているパーキングスペースに車両が存在していることを示すために「正の」信号を生成してもよい。少なくとも一次センサのヌルおよび正の信号は、関連する上方域および下方域を有し、一次センサによって生成された実際の信号がその区域外である場合、二次センサが、一次センサを再ゼロ設定するか、一次センサのベースライン設定にリセットするために使用される。ある態様では、レーダーセンサ409のような、二次センサは、磁力計などの一次センサを較正および/または再較正するために、周期的に動作してもよい。理解できるように、磁力計414などの一次センサは、時間とともに、(たとえば、周辺環境の変化およびセンサ自体における性能の変化のため)ベースラインの示度からドリフトするかもしれず、そして、不正確な検知判定(たとえば、上方および下方感知限度の外)につながり得る示度の変動を生じ得る。レーダーセンサ409は、感知装置400によってモニタリングされているパーキングスペースに、車両が存在しているかどうかを検知するために使用されてもよい。レーダーセンサ409が、車両が存在していないことを検知すると、磁力計414は、所定の磁力計のベースライン設定にリセットされてもよい。この再ゼロ設定か、あるいは再較正は、任意の適切な時間間隔を有して実行されてもよい。これは、感知装置によって開始されてもよく、または、所定の(1つまたは複数の)時刻に従って、または、希望通りの要求に応じて、中央制御装置101によってゲートウェイ110を介して命令されてもよい。本明細書において説明されるような、再較正設定、サンプリングタイム、閾値の示度、および閾値の示度の許容帯、ならびに他の任意の適切な特徴は、中央制御装置101からゲートウェイ110を介したダウンロードによって、遠隔的に変更され得る。たとえば、磁力計は、パーキングスペースが空く度に、パーキングスペースが空く1度おきに、パーキングスペースが空く「X」度ごとに(たとえば、Xは任意の適切な整数)、または、パーキングスペースが空くときの磁力計の示度が、所定の量/閾値だけベースライン設定から外れるとき、再較正されてもよい。一の態様では、モニタリングされているパーキングスペースが空いているとレーダーセンサによって見なされたとき、感知装置400は、磁力計414を自動的に再較正するように構成されてもよい。別の態様では、二次センサが利用できない場合、パーキングスペースの空いている状態は、手動によって、または磁力計414の出力をモニタリングすることによってなどの任意の適切な方法で、モニタリングされ得る。手動作業、または、所定の期間の間、磁力計の出力における、ベースライン設定からの本質的な変化がないことのどちらかによってパーキングスペースが空いていると見なされた場合、磁力計は手動で、または自動的に再ゼロ設定されてもよい。
動作時において通常は、一次センサ(たとえば磁力計414)は、周期的に、および/またはモニタリングされているパーキングスペースに車両が到着する際に作動され得る(図2A、ブロック290)。二次センサ(たとえばレーダーセンサ409)は、一次センサの状態の変化を確認するために作動され得る(図2A、ブロック291)。状態の変化が起こらない場合、一次センサはベースライン設定に再較正される(図2A、ブロック294)。状態の変化が起こった場合(たとえば、一次センサの示度がベースラインと異なる場合)、車両はパーキングスペースに存在している(パーキングスペースを占有している)。どちらの状態においても、読み出しにおける変動(たとえばセンサドリフト)を除去するために、最小化の技術またはアルゴリズムが使用され得る。これは、局所的に(たとえば、感知装置プロセッサ402において)または、中央制御装置101またはゲートウェイ110などの、任意の適切な遠隔地において、達成されてもよい。たとえば、車両がパーキングスペースに存在しているとき、パーキングスペースが空く(たとえば状態の変化が磁力計の示度において検知される)まで、センサドリフトをモニタリングするために(図2A、ブロック292)、最小二乗和法が使用されてもよいが、一方、他の様態において、車両がパーキングスペースに存在していないとき、パーキングスペースの場所が占有されるまで、センサドリフトをモニタリングするために、最小二乗和法が使用されてもよい。二次センサは、スペースが空いていることを確かめるために(たとえば、次に起こる一次センサの状態の変化を確かめるために)(図2A、ブロック293)作動されてもよく、パーキングスペースが二次センサによって空いていると確認された場合、一次センサはベースライン設定に再較正される(図2A、ブロック294)。
磁力計のベースライン設定は、たとえば、磁力計414が最初に取り付けられたとき、または任意の適切なときに確立され、たとえば、感知装置400の記憶装置403内に保存される。二次センサ(たとえばレーダーセンサ409)は、ベースライン設定を取得するために使用されても、されなくてもよい。ベースライン設定は、最初の取り付けの際(または、動作を始める前の、他の任意の適切なとき)に磁力計によって得られる物理的な示度であり、動作開始時の感知装置400の設置および方向付けにおける不確定性の除去と同様に、ほとんどの、磁力計に対する環境による影響を説明する。動作時において、磁力計の示度とベースラインとの間の差異が測定されるとき、感知装置400は、車両がパーキングスペースに存在している/到着していることを検知する。ベースラインと磁力計の測定との間の差異は、自動車の異なる種類に亘って測定されたデータに基づいて、たとえば、実証的に、任意の適切な方法で導き出される。理解できるように、分散型遠隔感知システムは、自動車に特定のデータを、感知装置および/または中央制御装置の記憶装置のような任意の適切な記憶装置に記録してもよく、分散型遠隔感知システムは時とともに学習し、車両検知の正確性を向上することが出来る。
別の態様では、磁力計414は、レーダーセンサ409が正常に動作していることを確かめてもよい。たとえば、磁力計414は、(たとえば、実質的にレーダー確認のない)独立型の車両検知センサとして動作可能であるように調整されてもよい。この態様では、レーダーセンサ409がヌル信号を生成する、または車両の存在を検知しない一方で、磁力計414は車両の存在を検知してもよい。感知装置400は、磁力計414によって提供された情報に基づいて、車両の存在を認識し、ゲートウェイを介して中央制御装置101へと、レーダーセンサ409が整備を必要としているか、あるいは動作不能であり得るという表示とともに、車両の存在を伝達してもよい。ある態様では、能動型センサ検証/証明の手段は、本明細書において図2Aに関して説明されているものとほぼ同様であってもよい。
さらに別の態様では、動作時において、感知装置400は、たとえば、道路使用および交通パターンをモニタリングするための、または他の任意の適切な情報を集めるための、交通レーン検知器として使用するために、走行可能車道の走行レーンに設置されてもよい。ここで、レーダーセンサ409はほぼ連続的に動作してもよい。プロセッサ402は、車両が感知装置400の上方を通過するときに、たとえば、レーダーセンサ409のドップラー効果を用いて感知装置400の上方を通過する車両の数が計数され得るように、レーダーセンサ409からの情報を受信および処理するように構成されてもよい。ドップラー効果を捕らえるためにセンサ信号を処理することが、車両の通過の検証または確認となり、誤ったデータが車両の計数に影響を及ぼすことを実質的に防ぐ。プロセッサ402は、記憶装置403などの任意の適切な記憶装置に、車両計数情報(たとば、センサの上方を通過した車両の数)を保存してもよく、ゲートウェイを介した中央制御装置101への車両計数情報の送信を達成してもよい。理解できるように、交通データがどの感知装置400から要求されるときも、要求された感知装置は、たとえば、任意の適切な通信の間、レーダーセンサ409をウェイクアップし、任意の適切な所定の期間、車両検知および車両計数を始めるように、中央制御装置101から命令されてもよい。所定の期間の終了の際に、レーダーセンサ409がスリープに戻るように、感知装置400は自動的に車両計数を停止させてもよく、または、たとえば、中央制御装置101によって、車両計数を停止させるように命令されてもよい。一の態様では、車両計数情報は、任意の適切な時刻に、(たとえば、計数が最初から始められるように)リセットされてもよい。たとえば、車両計数情報のリセットは、所定の時間間隔で(または任意の適切な時刻に)、感知装置400によって、または、たとえば、ゲートウェイの1つもしくは複数、または中央制御装置101によって遠隔的に開始されてもよい。一の態様では、車両計数情報は、たとえば、それぞれのパーキングスペースを使用している車両の数を計数するために、車両のパーキング情報と同時に集められる。
一の態様では、感知装置400は、モニタリングされているパーキングスペースのサンプル示度を取るために、一次センサ(たとえば磁力計414)がオンとオフとの状態間でサイクルさせられる、少なくとも1つの感知モード(たとえばデューティサイクル)を有し得る。感知装置400は、電力を節約するために、スリープモードに入る(図6、ブロック800)ように構成され得る。感知装置400は、磁力計414の示度(たとえばサンプル示度)を取るために、または他の任意の適切な目的のために、任意の適切な間隔で、スリープまたはアイドルモードを抜ける(たとえばウェイクアップする)(図6、ブロック810)ように構成され得る。モニタリングされているパーキングスペースの状態をサンプリングするために感知装置400がウェイクアップする割合は、感知装置ごとの基準で設定可能(またはセンサグループとして設定可能)であってもよく、モニタリングされているパーキングスペースが、空いているか、占有されているか、または占有されている状態から空き状態へ移行中もしくはその反対であるか、に応じた3つのデューティサイクルまたは構成要素を有してもよい。一の態様では、感知装置は、パーキングスペースが占有されている(たとえば、センサが正の信号を生成する)場合、パーキングスペースの状態をサンプリングするためにほぼ4秒毎に(または他の任意の適切な時間間隔で)、パーキングスペースが空いている(たとえば、センサがヌル信号を生成する)場合、パーキングスペースの状態をサンプリングするためにほぼ8秒毎に(または他の任意の適切な時間間隔で)、パーキングスペースの状態が空き状態と占有されている状態との間で移行中である場合、サンプリングするためにほぼ0.5秒ごとに(または他の任意の適切な時間間隔で)、ウェイクアップしてもよい。ウェイクアップの際には、たとえば、プロセッサ402、記憶装置403、磁力計414、ならびに、電力供給および管理ユニット404のような、感知装置の必要な構成要素のみが電力供給されてもよい。電力は、必要に応じて、または以下に記される所定のシーケンスに従って、感知装置の他の構成要素に供給されてもよい。磁力計の示度が得られ(図6、ブロック820)、そして移行が起きていない場合、感知装置はスリープモードに再び入る(図6、ブロック800)。センサが移行状態にある場合(たとえば、モニタリングされるパーキングスペースが、占有されている状態から空いている状態またはその反対に、状態を変化させている場合)、感知装置400は「n」の数のサンプルの磁力計示度を取る(「n」とは任意の適切な整数であり、得られるサンプルの数は設定可能である)。移行が起こり、検知され(図6、ブロック830)、および/または移行の完了が検知される場合(図6、ブロック860)、感知装置400は、磁力計414によって意味された状態を確認するために(図6、ブロック840)、レーダーセンサ409を作動させる。レーダーセンサ409は、状態の変化を確認するためのサンプルの示度を取得するために、周期的に(たとえば、各サンプルの示度が磁力計によって取られた後に)作動してもよい。磁力計414の状態が確認された場合、以下に説明されるように、たとえば、最後に使用されたチャネルおよびその時刻に基づいて適当な通信チャネルが選択される、ゲートウェイとの通信のために、感知装置400の無線ユニット407がオンにされる(図6、ブロック850)。送信が行われた後、または送信が受信された後、感知装置はスリープモードに戻る(図6、ブロック800)。感知装置がスリープモードに入るとき、感知装置のほぼ全ての構成要素が、ほぼ同時に停止される。理解できるように、たとえば、システムクロック406は、磁力計の示度を得るために、ならびに/または情報の送信および受信のために、任意の適切な間隔で、プロセッサをウェイクアップするように構成されてもよい。
図1および図3を再び参照すると、動作において、それぞれが1つまたは複数のゲートウェイ110A〜110C、310A〜310C、310D〜310Fを有する、ゲートウェイグループ300〜302があってもよく、各ゲートウェイは、たとえば、この態様ではセルラ方式のプロバイダ140A、140B、140Cである、1つまたは複数のコミュニケータを介して、中央制御装置101と通信している。ゲートウェイグループ300、および関連する感知装置グループ120〜122を例として用いると、車両計測システム100内での通信のために、いくつかの水準の冗長性が提供され得る。以下においてより詳細に説明されるが、感知装置グループ120〜122内の感知装置と、ゲートウェイ110A〜110Cとの間の通信に関して、一の水準の冗長性があり得る。ゲートウェイ110A〜110Cとコミュニケータ140A〜140Cとの間の通信の間で、別の水準の冗長性があり得る。1つまたは複数のゲートウェイ、およびコミュニケータ140A〜140Cが利用不可能の場合、感知装置のメッセージがゲートウェイ110A〜110C内に保存される、感知装置からの通信に関する冗長性の水準もあってもよい。
前述のように、各ゲートウェイ110A〜110Cは、それ自体の感知装置グループ120、121、122とひと組にされる。感知装置120A〜120C、121A〜121C、122A〜122Cは、任意の適切な感知装置であり得、たとえばこれらは、米国仮特許出願番号第61/824、609号および第61/824、630号を有し、2013年5月17日に出願された、米国仮特許出願(現在は、それぞれに代理人整理番号1195P014932US(PAR)および1195P014933US(PAR)を有し、2014年5月19日に出願された米国特許本出願)に記載され、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる。一の態様では、感知装置は、関連するパーキングスペース内で、車両の到着および出発を検知してもよい。たとえば、前述のように、1つまたは複数の感知装置は、車両計測システム100によってモニタリングされる各パーキングスペースに(たとえば、道路表面に埋め込まれる、または他の状態などで)位置してもよい。ゲートウェイグループ300の中の各ゲートウェイ110A〜110Cは、感知装置グループ120〜122との通信のための冗長性を提供してもよい。一の態様では、各感知装置が少なくとも2つのゲートウェイと通信可能であるように、ゲートウェイは、車両計測システム100の展開エリアじゅうに配列されるか、あるいは位置決めされてもよい。例として、ゲートウェイ110Aは、一次ゲートウェイとして、(たとえば、ゲートウェイ110Aのための一次感知装置グループを規定する)感知装置グループ120内の感知装置120A〜120Cとひと組にされ、二次ゲートウェイとして、(たとえば、ゲートウェイ110Aのための二次感知装置グループを規定する)感知装置グループ121、122内の感知装置とひと組にされ得る。ゲートウェイ110Bは、一次ゲートウェイとして、(たとえば、ゲートウェイ110Bのための一次感知装置グループを規定する)感知装置グループ121内の感知装置121A〜121Cとひと組にされ、二次ゲートウェイとして、(たとえば、ゲートウェイ110Bのための二次感知装置グループを規定する)感知装置グループ120、122の感知装置とひと組にされ得る。ゲートウェイ110Cは、一次ゲートウェイとして、(たとえば、ゲートウェイ110Cのための一次感知装置グループを規定する)感知装置グループ122内の感知装置122A〜122Cとひと組にされ、二次ゲートウェイとして、(たとえば、ゲートウェイ110Cのための二次感知装置グループを規定する)感知装置グループ120、121の中の感知装置とひと組にされ得る。
一次ゲートウェイは、それぞれの一次感知装置グループと通信するときに、優先権を与えられるゲートウェイである。二次ゲートウェイは、それらの二次感知装置グループのための一次ゲートウェイが利用不可能である場合、その二次感知装置グループと通信するように構成される。換言すれば、ゲートウェイグループ300の中の各ゲートウェイ110A〜110Cは、各一次感知装置グループの中の各感知装置に、冗長なゲートウェイを提供する(たとえば、ゲートウェイグループ300の中のゲートウェイ110A〜110Cの1つが利用不可能である場合、そのゲートウェイグループ内の他のゲートウェイ110A〜110Cは、利用不可能のゲートウェイに関連する感知装置との通信を可能にするように構成される)。たとえば、ゲートウェイ110Aが利用不可能である場合、ゲートウェイ110Bまたはゲートウェイ110Cのどちらか1つは、感知装置グループ120の感知装置との通信を可能にする。グループ内の各ゲートウェイ110A〜110Cは、冗長性を有する通信に関して、互いに対して優先権を与えられてもよい。二次ゲートウェイを用いた、感知装置グループ120〜122内の感知装置との通信のための優先度付け(たとえば、通信のためにどの二次ゲートウェイが選ばれるか、および、どのようなシーケンスで通信が行われるか)は、(たとえば、二次ゲートウェイと通信するときに、最少の電力が感知装置によって使用されるように)二次ゲートウェイの、利用不可能なゲートウェイのための、一次感知装置グループへの近接性に基づいてもよく、または、他の任意の適切な基準に基づいてもよい。一の態様では、ゲートウェイ110A〜110Cは、感知装置(たとえば一次感知装置、二次感知装置、または両方)からのメッセージを待つように構成され、感知装置からのメッセージが受信されるとき、メッセージがゲートウェイによって受信されたことを示す、感知装置に送り返される表示があるように、メッセージはゲートウェイによって受取り確認される。感知装置が受取り確認のメッセージを受信しない場合、感知装置は続いて、動作可能のゲートウェイが感知装置のメッセージを受取り確認するまで、ゲートウェイの優先度付けに従って二次ゲートウェイのそれぞれと通信する。
前述のものと同様の方法で、ゲートウェイ110A〜110Cとコミュニケータ140A〜140Cとの間で、感知装置400(図2)は、一次ゲートウェイ、および、たとえば、それぞれのゲートウェイグループの中の、または別のゲートウェイグループの中の、少なくとも1つの二次ゲートウェイと、任意の適切な方法でひと組にされる。たとえば、図1および図4を参照すると、センサグループ120の中の感知装置は、一次ゲートウェイとしてゲートウェイ110Aを有し、二次ゲートウェイとしてゲートウェイ110A、110C、または310A〜310Eの1つまたは複数を有し得る。一の態様では、感知装置400は、どのゲートウェイが一次ゲートウェイになるかを、たとえば、感知装置とゲートウェイとの間の通信信号強度および/または(ゲートウェイによって提供されるGPS情報に基づいた)感知装置とゲートウェイとの間の距離のような、任意の適切な基準に基づいて自動的に判定するように構成され得る。他の態様では、一次ゲートウェイは、任意の適切な方法で、たとえば、見通し線(line of sight)によって手動で選択されてもよい。感知装置400は、任意の適切な方法で、および、一次ゲートウェイと1つまたは複数のコミュニケータとの間の通信が利用不可能であるとき、および/または一次ゲートウェイが利用不可能であるとき、または、一次ゲートウェイとの通信が混雑しているときなどの任意の適切なときに、一次ゲートウェイから二次ゲートウェイへ通信を切り替えるように構成されてもよい。感知装置400による二次ゲートウェイの選択は、二次コミュニケータを選択するゲートウェイに関して前述されたものと同様の任意の適切な優先度または基準に基づいてもよい(たとえば、感知装置は、感知装置とゲートウェイとの間の最も良い通信を求めてもよい)。ゲートウェイが利用不可能である場合の他の態様では、感知装置400は、タイムスタンプを記録し、任意の適切なパーキングデータを記憶装置403に保存し、以下に詳細に説明されるように、ゲートウェイ110の通信が復旧されるときに、保存されたデータを送信するように構成されてもよい。
一の態様では、ゲートウェイ110A〜110Cは、感知装置と通信することが可能であり、ゲートウェイの動作状態に関する、正常性および安定性のメッセージを感知装置に提供することが可能である。1つまたは複数の感知装置が(一次または二次どちらかの)ゲートウェイからの、ゲートウェイが通信に利用不可能であるというメッセージを受信する場合、メッセージを受信する1つまたは複数の感知装置は、二次ゲートウェイに切り替えてもよく、選択された利用可能であるゲートウェイにメッセージを送信してもよい。正常性および安定性のメッセージは、システム内のどのような利用不可能性も整備要員によって対処され得る、システム管理およびモニタリングのために、中央制御装置200に送信されてもよい。
前述のように、そして図3を参照すると、各感知装置は、コミュニケータ140A〜140Cと通信している、1つまたは複数のゲートウェイ110A〜110C、310A〜310Eを介して、中央制御装置101(図1)と通信するように構成されてもよい。一の態様では、コミュニケータはセルラ方式のプロバイダであってもよい。本明細書において使用されるセルラ方式のプロバイダとは、セルラ方式のネットワークアクセスポイントおよび/またはセルラ方式のキャリアに関連してもよい。他の態様では、前述のように、通信の各形態が、ゲートウェイグループ300〜302および/またはセンサグループ120〜122、320〜325に利用可能である、1つまたは複数のアクセスポイントを有する、任意の適切な通信プロトコルが使用されてもよい。さらに別の態様では、異なる通信プロトコルを通じて、各ゲートウェイは1つまたは複数のコミュニケータ140A〜140Cに接続されてもよく、各感知装置は1つまたは複数のゲートウェイに接続されてもよい。たとえば、グループ300の中のゲートウェイは、セルラ方式接続を通じてコミュニケータ140Aと接続されてもよく、公衆交換電話ネットワークを通じてコミュニケータ140Bと接続されてもよく、ワールドワイドウェブなどのネットワーク接続を通じてコミュニケータ140Cと接続されてもよい。同様に、たとえば、センサ120Aは、セルラ方式接続を通じてゲートウェイ110Aと接続されてもよく、公衆交換電話ネットワークを通じてゲートウェイ110Bと接続されてもよく、ワールドワイドウェブなどのネットワーク接続を通じてゲートウェイ110Cと接続されてもよい。各センサグループ120〜122、320〜325は、所定の(たとえば一次)ゲートウェイ110A〜110C、310A〜310Eの1つと関連してもよく、あるいはひと組にされてもよい。たとえば、感知装置とゲートウェイグループ300〜301の中の各ゲートウェイとの間でのペアリングは、たとえば、(たとえば、通信のために最小の電力が使用され得るように)各感知装置とゲートウェイとの間の近接性、または他の任意の適切な基準に基づいてもよい。理解できるように、1つのゲートウェイは、複数の感知装置および/またはセンサグループのための一次ゲートウェイとしての役割を果たしてもよい。センサグループ120を例として用いると、各感知装置120A〜120Cは、車両計測システム100に、1つの水準の冗長性を提供するために、少なくとも2つのゲートウェイと通信可能であってもよい。例として、図3を参照すると、センサグループ120の中の感知装置120A〜120Cは、一次ゲートウェイとしてゲートウェイ110Aと、(たとえば、ゲートウェイとの通信のために感知装置によって最小の電力が使用されるように近接性に基づいて、たとえば有線または無線などの通信プロトコルの優先性に基づいて、など)前述のものと同様の方法でアクセスについて優先される二次ゲートウェイとしてゲートウェイ110B、110C、310A〜310Eと、ひと組にされてもよい(図4、ブロック500)。一の態様では、感知装置は、各ゲートウェイの感知装置との近接性を判定し、感知装置の消費電力の効率性をもたらすために、最も近い利用可能であるゲートウェイと通信するように構成されてもよい。中央制御装置101と通信するときに、感知装置によって一次ゲートウェイに優先性が与えられてもよい。一次ゲートウェイが利用不可能である場合、利用可能であるゲートウェイが見つかるまで、感知装置は、任意の適切な所定の、(感知装置の記憶装置に保存されてもよい)二次ゲートウェイの優先順位に従って、二次ゲートウェイと通信するために通信を切り替えてもよく(図4、ブロック510)(たとえば、感知装置は、感知装置とゲートウェイとの間で最もよい通信を求めてもよい)、1つまたは複数のメッセージを、利用可能であるゲートウェイに送信してもよい(図4、ブロック550)。理解できるように、感知装置は、ゲートウェイからの受取り確認メッセージを受信するように構成されてもよく、受取り確認メッセージが受信されない場合、感知装置は続いて、他の(たとえば二次)ゲートウェイと通信してもよい。
別の態様では、感知装置がその一次ゲートウェイとの通信を復旧させるまで待機するように構成される場合、感知装置は、一次ゲートウェイが利用不可能となっても、ゲートウェイを切り替えなくてもよい(図4、ブロック520)。一の態様では、感知装置は、ゲートウェイ間で切り替えする前に、所定の長さの時間、待機するように構成される。ここで、1つまたは複数のゲートウェイが利用不可能であるときに、感知装置のメッセージがそれぞれの感知装置内で保存される場合、感知装置からの通信に関して、1つの水準の冗長性があってもよい。一の態様では、感知装置120Aを例として用いると、感知装置120Aは、(感知装置120Aのための一次ゲートウェイであってもよい)ゲートウェイ110Aとの通信を確立させてもよい。ゲートウェイ110Aが利用不可能となる場合、感知装置120Aは、感知装置120Aの記憶装置内にメッセージを保存してもよい(図4、ブロック530)。感知装置120Aは、一次ゲートウェイ110Aの利用可能性をモニタリングし、感知装置120Aが一次ゲートウェイ110Aとの通信を復旧させるときに、保存されたメッセージを送信してもよい。感知装置120Aによって保存された各メッセージは、感知装置120Aによって、いつメッセージが作成されたのかを示すタイムスタンプを与えられ、それによって、たとえば、到着、出発、違反、および他の感知装置からのメッセージが正確に追跡されることが可能であり、中央制御装置101によってユーザアカウントに適用されることが可能である。ゲートウェイ110Aとの通信が復旧されるとき、感知装置120Aは、中央制御装置101が対応するパーキングスペースの使用をモニタリングすることが可能となるように、タイムスタンプとともにメッセージを送信する(図4、ブロック540)。
一の態様では、感知装置120A〜120C、121A〜121C、122A〜122Cのそれぞれは、(たとえば、ゲートウェイおよびコミュニケータの間の前述のものと同様であってもよい)任意の適切な有線または無線通信インターフェースを通じて、疑似ランダムチャネルシーケンスを使用する時分割複信(TDD)方式で、それぞれのゲートウェイ110A〜110Cと通信する。たとえば、感知装置400は、ゲートウェイ110(一次または二次ゲートウェイのどちらか)からの応答を要求するか、あるいは引き起こすメッセージ(たとえば、モニタリングされているパーキングスペースの状態ならびに/または、感知装置の正常性および整備状態を具現化しているデータを含むメッセージ)を開始してもよく、感知装置400がゲートウェイ110との通信のために準備をする時間であると決定するまで、スリープするか、あるいはゲートウェイ110との能動的な関与から感知装置400自体を取り除いてもよい。一の態様では、ゲートウェイ110および感知装置400は、メッセージの送信および応答が複数の利用可能な送信周波数のいずれかによって送られることが可能である、無線通信リンクを通じて通信してもよい。
一の態様では、各ゲートウェイ110A〜110Cは、TDDを使用して連続的に送信してもよく、所定のチャネル/周波数をスイッチング/ホッピングするスキーム(たとえば、前述のチャネルホッピング)に従って、通信チャネル/周波数(本明細書において、チャネルおよび周波数という用語は互換的に用いられる)を変更可能であってもよい。各ゲートウェイは、他のゲートウェイのチャネル/周波数スイッチングスキームと異なる、それぞれのチャネル/周波数スイッチングスキームを有してもよい。ゲートウェイ110は、任意の適切な周波数帯に亘って、感知装置400と通信しているとき、任意の適切な数の周波数の間でホッピングしてもよい。一の態様では、例として、ゲートウェイ110は、902MHzから928MHzまでの周波数帯に亘って、50の周波数の間でホッピングしてもよいが、他の態様では、周波数の数は50より多くても少なくてもよく、周波数帯は902MHzから928MHzよりも高くても低くてもよい。一の態様では、チャネルの変更ごとに、送出メッセージがゲートウェイ110A〜110Cによって送信され、そして、ゲートウェイ110A〜110Cは、それぞれの感知装置120A〜120C、121A〜121C、122A〜122Cからの応答メッセージを待つ。したがって、どの時点においても、感知装置120A〜120C、121A〜121C、122A〜122Cは、各自のゲートウェイ110A〜110Cのそれぞれ(たとえば、一次および二次ゲートウェイ)と、共通の通信チャネルを通じて通信している。一の態様では、チャネルの速度の変化は、たとえば、ほぼ100m秒であってもよく、ゲートウェイ110A〜110Cからの送出メッセージは、感知装置の長い応答時間のために、チャネル通信ウィンドウのほぼ40%を使用してもよい。他の態様では、チャネルの速度の変化は、(たとえば、100m秒より長い、または短い)任意の適切な時間間隔であってもよく、送出メッセージは、チャネル通信ウィンドウの任意の適切な割合を使用してもよい。各ゲートウェイ110A〜110Cは、たとえば、256のチャネルホッピングシーケンスなどの、任意の適切な数のチャネルホッピングシーケンスを備えて構成されてもよい。各ゲートウェイはまた、たとえば、各ゲートウェイ110A〜110Cに固有の16ビットアドレス識別子などの、任意の適切なアドレス識別子を割り当てられてもよい。各ゲートウェイ110A〜110Cは、感知装置が、アドレス識別子を待ち、どのゲートウェイ110A〜110Cと通信できるかを決定し得るように、たとえば送出メッセージの中の、固有のアドレス識別子を一斉送信するように構成され得る。理解できるように、ゲートウェイのチャネルホッピングシーケンスは感知装置によって認識されてもよい。感知装置はゲートウェイからのメッセージを待つように構成されてもよく、メッセージがあると、メッセージを受信している感知装置は、メッセージをデコードし、送信のための利用可能なタイムスロットを探す。適当である場合、感知装置はゲートウェイにメッセージを送信し、ほぼすぐに受信されるはずの応答を待つ。感知装置が、応答を受信しない場合、メッセージを所定の回数だけ再送する。メッセージが送られた後に応答が受信されない場合、本明細書において説明されるように、規定の回数だけ感知装置は通信を異なるゲートウェイに切り替える。送信が完了すると、感知装置はスリープモードに戻ってもよい。ゲートウェイ110A〜110Cとそれぞれの(1つまたは複数の)感知装置120A〜120C、121A〜121C、122A〜122Cとの間で通信が確立されると、感知装置がゲートウェイと通信するために必要である(たとえば、アドレス識別子およびチャネルホッピングシーケンスなどの)ゲートウェイの所定のパラメータは、必要度による基準などの、任意の適切なときに、または所定の、任意の適切な頻度で、更新され得る。
一の態様では、たとえば、特定のチャネルのエラー率が、所定のエラー率の閾値を超過するときに、チャネルが変更されるおよび/または避けられるように、ゲートウェイ110A〜110Cは、適応型チャネル/周波数ホッピングのために構成されてもよい。例として、周波数ジャミング(frequency jam)または他のエラーがある場合、ゲートウェイは、ホッピングシーケンスに使用される新しいチャネル/周波数を選択する。一の態様では、たとえば、それ自体によるジャミングの可能性を減少させるために、ゲートウェイグループの全てのゲートウェイは、ほぼ同時にメッセージを送信し、ほぼ同時に感知装置からのメッセージを待つ。他の態様では、分散型遠隔感知システムの任意の数のゲートウェイが、たとえば、それ自体によるジャミングの可能性を減少させるために、ほぼ同時に送信してもよく、ほぼ同時に待ってもよい。同様に、任意の適切な数の感知装置400が、ほぼ同時に、ゲートウェイと通信してもよい。ゲートウェイ110A〜110Cは「次のホップインデックス」メッセージを、送出メッセージのタイムスロットごとに送信してもよく、感知装置120A〜120C、121A〜121C、122A〜122Cのホップインデックスと比較したとき、"ホッピング"先となる次のチャネルは、ゲートウェイのホップシーケンスインデックスおよび感知装置のホップシーケンスインデックスの両方において合致するはずである。一の態様では、ゲートウェイ110A〜110C、およびそれぞれの感知装置120A〜120C、121A〜121C、122A〜122Cの両方に認識される、いくつかの予備のチャネルが利用可能であってよい。その予備のチャネルが、特定のチャネルホッピングシーケンスに有効な予備であれば、ゲートウェイ110A〜110Cは、予備のチャネルを選択するように感知装置を動的に指示するように構成されてもよい。
一の態様では、前述のように、感知装置400は、たとえば、電力を節約するために、1つまたは複数の構成要素をスリープさせるか、あるいは非活性状態にする。理解できるように、疑似ランダムチャネルシーケンスを用いて通信しているとき、感知装置400およびゲートウェイ110の周波数は、その2つの間で起こる通信のために一致しなければならない。一の態様では、感知装置400は、所定の期間、スリープしてもよく(図5、ブロック700)、感知装置400がウェイクアップするとき、ゲートウェイ110のホッピング周波数と同期しなければならない。ここで、感知装置400は、たとえば、内部クロック402Cを使用することによってなどの任意の適切な方法で、感知装置がスリープしている期間(たとえばスリープタイム)を追跡するように構成され(図5、ブロック710)、ウェイクアップする際、たとえば、スリープタイムを補償するためにスリープタイムとほぼ同等の時間待機するように構成され(図5、ブロック720)、それによって、リアルタイムデータが感知装置によって提供され得るように、感知装置400とゲートウェイ110との周波数が通信のためにウェイクアップの際にほぼすぐに同期される(たとえば、感知装置は、スリープからウェイクアップする際に、チャネルホッピングシーケンスのアクティブな周波数を選ぶ)(図5、ブロック730)。一の態様では、周波数の同期を容易にするために、1つまたは複数のゲートウェイ110の周波数ホッピングスキームは、たとえば、感知装置400の記憶装置403内に保存されてもよい。一の態様では、周波数ホッピングスキームおよび/または(センサシステムクロック406と同様に)内部クロック402Cは更新されてもよく、また、クロック402Cにおいては、一次および/または二次ゲートウェイと感知装置との間で通信が確立されているときに、任意の適切な時間間隔でゲートウェイのクロック204と同期してもよい。一の態様では、ゲートウェイからの送信の度に、内部クロック402Cはゲートウェイのクロック204と同期されてもよい(たとえば、ゲートウェイが感知装置に送信信号を送るほぼ全ての度に、ゲートウェイの現在時刻が感知装置に送られる)。
一の態様では、感知装置は、たとえば、ゲートウェイ110とそれぞれの感知装置400との間のインターフェースを介して、遠隔的に設定可能および/または更新可能であってもよく、任意の適切な、感知装置400の所定の特性が更新または設定/再設定されてもよい。一の態様では、所定の特性は、ファームウェアのバージョン、通信インターフェースのための周波数ホッピングシーケンスの1つまたは複数、感知装置の動作日数、感知装置の動作時間、レーダーセンサの強度、磁力計の感度、磁力計の較正、および本明細書において説明される、他の設定可能な感知装置のセッティングを含んでもよい。理解できるように、各感知装置400の設定の更新は、たとえば、自動的、または中央制御装置のユーザによって手動で開始されるなどの、任意の適切な方法で、中央制御装置101(図1)からもたらされてもよい。
センサ400とゲートウェイ110との間の通信インターフェースはまた、正常性および安定性の信号がゲートウェイと感知装置との間で、共有されることを可能にする。一の態様では、たとえば、システムクロック406によって監視され得る、任意の適切な所定の時間間隔で、それぞれのゲートウェイに正常性および安定性のメッセージを送るために、感知装置400はウェイクアップしてもよい。たとえば、一の態様では、正常性および安定性のメッセージは、ほぼ30分ごとに送られてもよいが、他の態様では、正常性および安定性のメッセージは、30分より小さいまたは大きい間隔で送られてもよい。正常性および安定性のメッセージが送信されると、感知装置はスリープモードに復帰してもよい。感知装置は、(たとえば、正常性および安定性のメッセージを送るために)ウェイクアップしている時間を、感知装置が通信することの出来るゲートウェイの状態を精査(scan)するために使用してもよい。さらに別の態様では、正常性および安定性のメッセージは、感知装置400によってモニタリングされているそれぞれのパーキングスペースの占有状態を含んでもよい。感知装置が交通量の多いエリアにあり、それぞれのパーキングスペース内の占有状態の移行が多いために感知装置がスリープしない場合、感知装置400は、電力を節約するために、それ自体をオフにする(たとえば、スリープする)ように構成されてもよい。ゲートウェイ110は、一次ゲートウェイが感知装置から中央制御装置101(図1)にメッセージを送信することが出来ない場合に感知装置400が二次ゲートウェイに切り替え得るように、それぞれの感知装置400に正常性および安定性のメッセージを送ってもよい。
図7Aは、開示される実施形態の態様に係る、図1および図3に関して前述された車両計測システムのような、車両計測システムの一部の概略図である。図7Aにおける概略図は、本質的に典型例であって、他の様態では、車両計測システムは任意の適切な構成を有してもよい。ここで、車両パーキング検知器400(前述のように、センサ400とも呼ばれる)は、図2に関して前述されたものと同様の、地表レベル(ground level)のマイクロレーダーパーキングセンサであると考えられてもよく、レーダーセンサ409のような任意の適切な指向性ビームセンサ、磁力計414、およびプロセッサ402を含んでもよい(明確さのために、レーダーセンサ409、磁力計414、プロセッサ402のみが図示されている)。レーダーセンサ409は、連続波レーダーセンサ、周波数変調連続波レーダーセンサ、または、位相コヒーレント処理を有するパルス波(インパルス)レーダーセンサを含むが、これらに限定されない位相コヒーレントレーダーセンサなどの、低動作周波数かつ低バッテリ消費を有する任意の適切な種類のマイクロレーダーセンサであってもよい。単に例示目的で、レーダーセンサ409は、低電力/低バッテリ使用を達成するために、低周波数レーダーセンサであってもよく、低周波数とは、たとえば、AまたはBレーダーバンド内のように、ほぼ1GHzより小さい(高周波数レーダーはほぼ1GHzより大きいと考えられ得る)。一の態様では180MHzであってもよいが、任意の適切な低周波数が使用されてもよい。レーダーセンサ409は、すでに説明されたような能動型センサであってもよい。以下に説明されるように、プロセッサはレーダーセンサ409の出力信号の位相コヒーレント処理のために構成されてもよい。その出力信号は、周波数領域および時間領域の両方において、位相および振幅の微分(differentiation)の両方を有してもよい。一の態様では、時間領域は、レーダーセンサの共通の信号パルスであってもよい。別の態様では、時間領域は、レーダーセンサの異なる信号パルスに亘って及んでもよい。
図7Aにおいて見られるように、センサ400は、共通のハウジング401内に異なる種類のセンサを含む、デュアルまたはマルチモードセンサであってもよい。他の様態では、センサ400は、本明細書において説明されるレーダーセンサのように、1つのセンサモードまたはセンサの種類のみを有してもよい。マルチモードセンサの場合、たとえば、ハウジング401は、低周波数マイクロレーダーセンサ409および(磁力計414および/または金属検知機460などの(図2参照))他の車両検知センサを共通のハウジング401内に封入していてもよい。他の態様では、センサは1つまたは同じ種類の複式のセンサを含んでもよい。たとえば、共通のハウジング内の各レーダーセンサ409が、それぞれのパーキングスペースに向けられるように、ハウジング401は、ハウジング内に配列された複式のレーダー(たとえば指向性ビーム)センサ409を収容してもよい。たとえば、図7Bを参照すると、センサ400の共通のハウジング401は、(全てレーダーセンサ409とほぼ同様の)レーダーセンサ409A、409B、409Cを含んでいる。レーダーセンサ409Aは、パーキングスペースPS1内の車両を検知するためにハウジング401内に配列されてもよく、レーダーセンサ409Bは、パーキングスペースPS2内の車両を検知するためにハウジング内に配列されてもよく、レーダーセンサ409Cは、パーキングスペースPS3内の車両を検知するためにハウジング401内に配列されてもよい。一の態様では、複式のレーダーセンサ409A、409B、409Cが共通のハウジング401内に位置する場合、レーダーセンサ409A、409B、409Cのそれぞれが、異なる種類の(たとえば磁力計414などの)、少なくとも1つの関連するセンサに通信可能に連結されてもよく、それによって、複式のレーダーセンサ409A、409B、409Cと磁力計414との組み合わせが、各パーキングスペースPS1、PS2、PS3のためのデュアルまたはマルチモードセンサを提供する。別の態様によると、センサハウジング401は、複数の車両パーキングスペースを対象にしている、センサ409と同様の1個のレーダーセンサのみを有し、以下にさらに説明されるように、パーキングスペースのそれぞれにおいて、個別の車両の存在をそれぞれに検知するための空間分解能を提供してもよい。
ハウジング401(およびハウジング401内のセンサ)は、地表レベルに設置されてもよく、それによって、それぞれのパーキングスペースまたは走行可能車道において車両を検知するため、ハウジング401が、すでに説明されたパーキングエリアまたは走行可能車道の走行面のような任意の適切な表面内に埋め込まれる、部分的に埋め込まれる、または、表面上/上方に配置される(たとえば、ハウジングはそれぞれのパーキングスペースまたは走行可能車道に接続される(例として図2参照))。一の態様では、各車両パーキングスペースPS1、PS2、PS3に対応する、少なくとも1つのレーダーセンサ409があってもよい(図7B参照)。他の態様では、一のパーキングスペースPS2内のレーダーセンサは、隣り合ったパーキングスペースPS1、PS3内の個別の車両を検知してもよい(すなわち、各レーダーセンサは、各個別のパーキング場所内の車両に対応する、または車両を検知する)。
他の態様では、図7Cを参照すると、1つまたは複数のレーダーセンサ409A、409Bは、たとえば、車両の走行面TSの上の(または走行面TSと他の任意の適切な空間的関係にある)地表レベルに設置される、1つまたは複数のハウジング409H内に配置されてもよい。レーダーセンサ409A、409Bのそれぞれが、図7Bに関してすでに説明されたものと同様の方法で、パーキングエリアの所定の部分に向けられるように、1つまたは複数のレーダーセンサ409A、409Bは、1つまたは複数のハウジング409H内に配列されてもよい。1つまたは複数のレーダーセンサ409は、それぞれの車両パーキングスペースPS1、PS2、PS3内に位置する(センサ400と同様の)それぞれのセンサ120A、120B、120Cに通信可能に接続されてもよく、それによって、1つまたは複数のハウジング409H内の1つまたは複数のレーダーセンサ409は、センサ120A、120B、120Cの1つまたは複数に共通となる。複式のレーダーセンサ409A、409Bのそれぞれは、1つまたは複数のセンサ120A、120B、120C内で、異なる種類の(たとえば、磁力計414などの)、少なくとも1つの関連するセンサに通信可能に連結されてもよく、それによって、マルチレーダーセンサ409A、409Bと磁力計414との組み合わせが、各パーキングスペースPS1、PS2、PS3のためのデュアルまたはマルチモードセンサを提供する。ここで、1つまたは複数のレーダーセンサ409は、任意の適切な無線または有線通信リンク700を介して、それぞれのセンサ120A、120B、120Cに接続され得る。通信リンクは、任意の適切な有線接続(たとえば、公衆交換電話ネットワーク、イーサネット(登録商標)、ローカルエリアネットワーク)もしくは、任意の適切な無線接続(たとえば、無線周波数、ブルートゥース(登録商標)、セルラー方式、衛星)であってもよく、または、通信リンク700は、インターネットもしくはワールドワイドウェブなどの任意の適切なネットワークを介していてもよい。1つまたは複数のレーダーセンサ409によって獲得されたデータは、たとえば、プロセッサによる処理のために通信リンク700を通じてそれぞれのセンサ120A、120B、120Cへ送信されてもよく、そしてプロセッサは、すでに説明されたものとほぼ同様の方法で、パーキングデータを中央制御装置101へ送信する。他の態様では、1つまたは複数のレーダーセンサ409は、パーキングデータを決定するために1つまたは複数のレーダーセンサからのデータおよびそれぞれのセンサ120A、120B、120Cからの対応データを集め得る中央制御装置101と通信していてもよい。
一の態様では、再び図7Aを参照すると、センサ400の(たとえば、低周波数マイクロレーダーセンサ409などの)少なくとも1つの指向性ビームセンサは、本明細書において説明される方法で、高周波数レーダー感度をもたらす(たとえば、プロセッサ402、または、レーダーセンサ409のプロセッサなどの他の任意の適切なプロセッサによる)移動目標物の処理を含んでもよい。一の態様では、(たとえば、ビデオ出力ポート409Pから)たとえば、プロセッサ402へ供給される出力信号パルスが、指向性ビームセンサの空間周波数のリターン信号を規定する位相コヒーレント信号であるように、レーダーセンサ409は構成されてもよい。一の態様では、以下にさらに説明されるように、互いに隣り合った個別の車両パーキングスペース内の車両検知または車両の存在の決定において、移動目標物の分解能をもたらすために、空間周波数信号の処理は、振幅および位相の微分の両方、および総和処理/平均化を用いてもよい。他の態様では、空間周波数信号の処理は、振幅および位相の微分のどちらか1つを用いてもよい。したがって、プロセッサ402は、リターン波形の位相コヒーレント処理をもたらすように構成されてもよく、一の態様では、位相コヒーレント処理は、位相および振幅の微分の両方を含み、そして、本明細書においてさらに説明されるように、複合的な時間領域に亘る総和処理を含んでもよい。
図8を参照すると、レーダーセンサ409が周波数変調連続波レーダーセンサである一の態様では、周波数変調連続波は、極めて基礎的な構造を備えながら低コストに及ぶレーダーを可能にする(超広帯域インパルスの生成またはデータ取得を必要としないという点で低コストである)。周波数変調連続波レーダーにおいて、電圧制御発振器OSC1は、ランプ発生器RGによってランプ変調される(図8、ブロック800)。ランプ発生器RGは、プロセッサ402などの任意の適切な方法で制御され得る。電圧制御発振器OSC1は、チューニング電圧Vtune入力の線形関数であるRF出力を有し得る。電圧制御発振器OSC1の出力は、変調に応じて時間変化する周波数であってもよい。この波形は増幅器AMP1によって増幅され、電力スプリッタSPLTR1によって分割され、送信アンテナANT1によって、パーキングスペースまたはパーキングエリアなどの目標場所に向けて放射される。理解できるように、送信された波形がアンテナANT1から(車両などの)目標物に伝播して受信アンテナANT2に戻るには時間がかかり得る。この往復の時間は、目標物距離および波の伝播速度に比例して、周波数可変波形を遅延させ得る。この離散信号(たとえば、目標物から反射されたリターン信号)は、受信アンテナANT2によって収集され、ローノイズ増幅器LNA1によって増幅され、周波数乗算器(multiplier)(または混合器)MXR1に供給される。混合器MXR1内において、スプリッタSPLTR1からの元の波形は、(時間的に遅延してもいる)離散波形と掛け合わされる。乗算後、基準波形と掛け合わされた遅延波形(たとえば、位相の差異)が原因の周波数のわずかな差異は、単一周波数またはビート音を生じさせる。この単一周波数は、遅延に比例しており、したがって、距離に比例している。目標物がレーダーセンサ400から遠く離れていればいるほど、ビート音は高くなる。複数の目標物が存在する場合、複数のビート音が互いに重ね合わさり、目標場所の空間周波数表示を提供する(以下において説明される図9Aおよび図9B参照)。理解できるように、周波数変調連続波のデータは、空間周波数領域内にあってもよい。混合器MXR1の出力は、ビデオ増幅器によって増幅およびフィルタ処理(アンチエイリアスのためのローパスフィルタ)され、センサ400のビデオ出力ポート409Pを介してデジタイザに供給される(図8、ブロック810)。ビデオ出力ポートからのアナログデータは、任意の適切な方法でデジタル化される。有限数のサンプルが共通のパルス内で獲得されてもよく、有限数のサンプルは持続時間において、ランプ変調の持続時間と同一である。一の態様では、以下に説明されるように、ランプ変調は、コヒーレント変化検出を、換言すると、移動目標物の処理を達成するために、デジタル化処理に同期されてもよい(図8参照)。FMCWレーダーのデータを空間周波数領域から時間領域に変換するために、離散逆フーリエ変換(IDFT)がデータのサンプルに適用される(図8、ブロック820)。この時間領域信号は、場所内の全ての目標物への距離を表す。離散逆フーリエ変換の結果は、占有された、または占有されていないパーキングスペースを識別するために、制御装置402によってなどの任意の適切な方法で提示または処理されてもよい(図8、ブロック830)。
次に図9Aを参照すると、時間領域(または目標物への距離)の(図8、ブロック830からのような)処理済の信号の例が示される。ここで、(パーキングエリア内の車両のような)2つの目標物が現場にあり、移動しない(静止)クラッタのいくつかの発生源に加えて示される。これらのクラッタの発生源は、レーダーセンサ409の視界内の木または他の物体を含む。ほぼ距離0での最も強度の強い目標物のリターンとして現れる送信および受信アンテナANT1、ANT2の間の結合があり得る。理解できるように、駐車された自動車を検知するとき、レーダーセンサ409からほとんど0の距離へ距離が狭まることが望ましい。これは、低コスト(すなわち、低周波数マイクロレーダ)の周波数変調連続波レーダー装置を使用するときに、これらの装置は、図9Aに図示される直接の送受信結合による影響を受けるため、問題となり得る。開示される実施形態の一の態様に従って、レーダーセンサ409によって受信された離散波形の後処理は、(以下においてさらに説明されるように)低コストのマイクロレーダーセンサ409が、送受信結合の影響を十分に克服し、ほとんど0の距離への感度を提供することからパルス圧縮効果と呼ばれ得るものに結果としてなる。したがって、低コストのマイクロレーダーセンサ409は、実際には、パルス圧縮レーダー装置である。一の態様では、たとえば、パルス間能動型または動的コヒーレント変化検出(または移動目標物の分解/表示)アルゴリズムまたはプログラミングを有するプロセッサ402を構成することによって、図9Aに図示される送受信結合は、減少または除去され得る。次に図9Bを参照すると、図9Aからの同じデータが、コヒーレント変化検出(たとえば位相コヒーレント処理)を用いて再処理または後処理されてもよく、それによって、0の距離のリターンがほぼ除去され、クラッタが減少し、そして目標物のリターンが、ノイズフロアに対し著しく高くなっている。
たとえば、図10および図7Aを参照する一の態様では、プロセッサ402および/またはレーダーセンサ409は、前述のように、適応型または動的コヒーレント変化検出のために構成され得る。すでに説明されたものと同様の方法で、電圧制御発振器OSC1は、ランプ発生器RGによってランプ変調される(図10、ブロック800)。ランプ発生器RGは、プロセッサ402によってなどの任意の適切な方法で制御され得る。電圧制御発振器OSC1は、チューニング電圧Vtune入力の線形関数であるRF出力を有してもよい。電圧制御発振器OSC1の出力は、変調に応じて時間変化する周波数であってもよい。この波形は増幅器AMP1によって増幅され、電力スプリッタSPLTR1によって分割され、送信アンテナANT1によって、パーキングスペースまたはパーキングエリアなどの目標場所に向けて放射される。理解できるように、送信された波形が、アンテナANT1から(車両などの)目標物に伝播し、受信アンテナANT2に戻るには時間がかかり得る。この往復の時間は、目標物距離および波の伝播速度に比例して、周波数可変波形を遅延させ得る。この離散信号(たとえば、目標物から反射されたリターン信号)は、受信アンテナANT2によって収集され、ローノイズ増幅器LNA1によって増幅され、周波数乗算器(または混合器)MXR1に供給される。混合器MXR1内において、スプリッタSPLTR1からの元の波形は、(時間的に遅延してもいる)離散波形と掛け合わされる。乗算後、基準波形と掛け合わされた遅延波形(たとえば、位相の差異)が原因の周波数のわずかな差異は、単一周波数またはビート音を生じさせる。この単一周波数は、遅延に比例しており、したがって、距離に比例している。目標物がレーダーセンサ400から遠く離れていればいるほど、ビート音は高くなる。複数の目標物が存在する場合、複数のビート音が互いに重ね合わさり、目標場所の空間周波数表示を提供する(以下において説明される図9Aおよび図9B参照)。理解できるように、周波数変調連続波のデータは、空間周波数領域内にあってもよい(たとえば、コヒーレントリターン信号および出力信号は空間周波数信号を規定する)。混合器MXR1の出力は、たとえば、ビデオ増幅器によって増幅およびフィルタ処理(アンチエイリアスのためのローパスフィルタ)され、センサ400のビデオ出力ポート409Pを介してデジタイザに供給される(図8、ブロック810)。ビデオ出力ポートからのアナログデータは、任意の適切な方法でデジタル化される。有限数のサンプルが獲得されてもよく、有限数のサンプルは持続時間において、ランプ変調の持続時間と同一である。アナログデータをデジタル化することは、「現在の出力信号パルス」または「現在のパルス」を生成する(図10、ブロック1000)。この態様において、「前の出力信号パルス」または「前のパルス」(たとえば、現在のパルスの前に、連続的に提供されたパルス)が無い場合、離散逆フーリエ変換が、現在のパルスについてデジタル化された信号に適用される(図10、ブロック820)。現在のパルスは、また、前のパルスを生じさせるために(図10、ブロック1020)、記憶装置403(図2)のような、任意の適切な記憶装置に保存される(図10、ブロック1010)。前のパルスが現在のパルスの受信によって取得されるとき、現在のパルスは前のパルスからコヒーレントに減算され(図10、ブロック1030)、それによって、離散逆フーリエ変換が、現在のパルスと前のパルスとの間の差異に適用される。現在のパルスから前のパルスを減算するとき、変化分のみが離散逆フーリエ変換へ通過し、それによって、一の態様では、離散逆フーリエ変換が適用されるとき(図10、ブロック820)、現在のパルスから前回のパルスに変化した目標物のみが提示される(図10、ブロック830)。他の態様では、全ての目標物が、離散逆フーリエ変換の適用の後に提示される。ここで、センサ400のプロセッサ402は、異なる途中のまたは異なっている出力信号パルス(たとえば、少なくとも1つの現在の出力信号パルス、および少なくとも1つの前回またはより以前の出力信号パルス)によって規定されるセンサ特性間の比較により車両の存在を検知するように、ならびに、異なる途中のまたは異なっている出力信号パルスから特性間の変化を決定するように、構成されてもよい。
一の態様では、図10Aに見られるように、センサ400内の記憶スペースを節約するために、離散逆フーリエ変換が、デジタイザからのデジタル化された信号に適用されてもよい(図10A、ブロック820)。ここで、変換された現在および前のパルスが、(すなわち、振幅および位相の両方において)互いから減算される(図10A、ブロック1030)。コヒーレント変化検出の前に、デジタイザ出力に離散逆フーリエ変換を通過させることは、連続パルスの全体に亘る比較よりもむしろ、(たとえば、現在のパルスの領域における、換言すると、関連のある距離ビン(range bins)における)個別のデータ部分の比較を可能にし得る。
理解できるように、コヒーレント変化検出は、周波数変調連続波レーダーシステムのためにクラッタおよび送受信結合を減少させるが、(従来のアプローチの)コヒーレント変化検出は、パーキングエリアを通って、または走行可能車道に沿って移動する車両のような、移動している目標物を通過させる(pass)だけかもしれない。駐車車両のような目標物は、振幅において静止した下降部(drop)であり、コヒーレント変化検出を使用した場合、プロットされないかもしれない。一の態様では、パーキングエリア内または走行可能車道上の走行車両の検知に加えて、駐車車両もまた、図10に図示されたものと同様の方法で検知され得るが、この態様では、現在のパルスは、幾つかの前のパルスの平均または総和から減算される。この態様では、バックグラウンドパルスの平均または総和が、選択的または適応型の方法で確立され、(以下においてさらに説明されるように)目標物が存在していない場合のみパルスが平均内に置かれる。
図11および図7Aを参照すると、前述のように、レーダーセンサ409の出力信号が、振幅および位相の微分の両方、ならびに複合的な時間領域に亘る総和を有する空間周波数信号の位相コヒーレント信号処理に基づくように、プロセッサ402および/またはレーダーセンサ409が構成されてもよい。すでに説明されたものと同様の方法で、電圧制御発振器OSC1は、ランプ発生器RGによってランプ変調される(図11、ブロック800)。ランプ発生器RGは、プロセッサ402によってなどの任意の適切な方法で制御され得る。電圧制御発振器OSC1は、チューニング電圧Vtune入力の線形関数であるRF出力を有してもよい。電圧制御発振器OSC1の出力は、変調に応じて時間変化する周波数であってもよい。この波形は増幅器AMP1によって増幅され、電力スプリッタSPLTR1によって分割され、送信アンテナANT1によって、パーキングスペースまたはパーキングエリアなどの目標場所に向けて放射される。理解できるように、送信された波形が、アンテナANT1から(車両などの)目標物に伝播し、受信アンテナANT2に戻るには、時間がかかり得る。この往復の時間は、目標物距離および波の伝播速度に比例して、周波数可変波形を遅延させ得る。この離散信号(たとえば、目標物から反射されたリターン信号)は、受信アンテナANT2によって収集され、ローノイズ増幅器LNA1によって増幅され、周波数乗算器(または混合器)MXR1に供給される。混合器MXR1内において、スプリッタSPLTR1からの元の波形は、(時間的に遅延してもいる)離散波形と掛け合わされる。乗算後、基準波形と掛け合わされた、遅延波形(たとえば、位相の差異)が原因の周波数のわずかな差異は、単一周波数またはビート音を生じさせる。この単一周波数は、遅延に比例しており、したがって、距離に比例している。目標物がレーダーセンサ400から遠く離れていればいるほど、ビート音は高くなる。複数の目標物が存在する場合、複数のビート音が互いに重ね合わさり、目標場所の空間周波数表示を提供する(ここで説明される図9Aおよび図9B参照)。理解できるように、周波数変調連続波のデータは、空間周波数領域内にあってもよい(たとえば、コヒーレントリターン信号および出力信号は空間周波数信号を規定する)。混合器MXR1の出力は、ビデオ増幅器によって増幅およびフィルタ処理(アンチエイリアスのためのローパスフィルタ)され、センサ400のビデオ出力ポート409Pを介してデジタイザに供給される(図11、ブロック810)。ビデオ出力ポートからのアナログデータは、任意の適切な方法でデジタル化される。有限数のサンプルが獲得されてもよく、有限数のサンプルは持続時間において、ランプ変調の持続時間と同一である。アナログデータをデジタル化することは、「現在の出力信号パルス」または「現在のパルス」を生成する(図11、ブロック1000)。この態様において、「前の出力信号パルス」または「前のパルス」(たとえば、現在のパルスの前に、連続的に提供されたパルス)が無い場合、離散逆フーリエ変換が、現在のパルスについてデジタル化された信号に適用される(図11、ブロック820)。現在のパルスは、また、前のパルスの平均または総和を生じさせるために(図11、ブロック1100)、記憶装置403(図2)のような、任意の適切な記憶装置に保存される(図11、ブロック1010A)。
理解できるように、レーダーセンサ409は、たとえば、ほぼ180MHzなどの、任意の適切な低周波数帯域幅において動作し得る。レーダーセンサ409が周波数変調連続波レーダーモードで動作している場合、180MHzの帯域幅(または他の任意の適切な低周波数帯域幅)で動作しているレーダーセンサに対し、閾値1200が超過されているかを決定するために、(ほとんど0の距離に対応し、障害物の検知に適した)第1の距離ビン、(より近位の目標物、たとえば自動車、ならびにより遠位の目標物、たとえばトラックおよび地面から離れてより高い位置にある他の車両に対応する)2つまたは3つの距離ビン、または他の任意の適切な数の距離ビンが検査されてもよい(たとえば、位相コヒーレント処理が各距離ビンに適用される)(図11、ブロック1110および1120)。望ましい(1つまたは複数の)距離ビンの大きさの移動平均は、たとえば、プロセッサ402またはレーダーセンサ409によって計算されてもよい(図11、ブロック1100)。距離ビンの(位相および振幅の両方を有する)コヒーレント平均もまた決定され得る。すでに説明されたように、変化の検知の大きさが、任意の適切な所定の閾値1200による大きさの移動平均よりも大きい場合、コヒーレント平均は平均化を停止し、センサ400によって車両検知が記録される(図11、ブロック1130)。振幅における差異が、パーキングスペースまたはパーキングエリア内の車両などの、静止した、または移動する目標物についての所定の閾値よりも大きい場合、次回のパルスにおいて、現在のパルスは、前のパルスではなく、コヒーレント平均からコヒーレントに減算される(図11、ブロック1030)。アルゴリズムは、コヒーレント平均を更新せずに、振幅における差異が所定の閾値より下に低下するまで、コヒーレント平均だけから減算し続ける。振幅における差異が所定の閾値より下にとどまるとき、コヒーレント平均は更新される(図11、ブロック1140)。ここで、レーダーセンサ409は、動的コヒーレント変化検出をもたらすために、適切なハードウェアおよび/またはソフトウェアを含んでもよく、しかし他の態様では、レーダーセンサ409は、本明細書において説明されるように、動的コヒーレント変化検出をもたらし得るプロセッサ402と通信してもよい。
図12を参照すると、駐車車両の存在を効率的に検知する位相コヒーレント処理アルゴリズムを示すために、たとえば、位相コヒーレント処理による例示的な出力プロットが図示される。ここで、たとえば、距離ビン2および3の和が、閾値1201へのインプットの直前にプロットされる。動的閾値1200および、閾値出力ブール値1203(すなわち、真または偽)もまたプロットされる。図12において、グラウンドトルース信号1202もまた示され、たとえば、証明の目的だけのために(車両検知システムを試験する技術者によって手動で記録を取られ)、システムの有効性を示している。理解できるように、車両がパーキングスペース内に移動するとき、この選択的および適応型処理を開始させるコヒーレント変化検出の出力上に、レーダーの大きな応答がもたらされる。これらの前のパルスは、所定のコヒーレント変化検出閾値1200を超過しない場合のみ、平均化のために選択される。理解できるように、閾値は、すでに説明されたように、適応型/動的(平均化された)ベースラインに亘って設定される、または予め定められる。与えられたパルスが閾値を超過する場合、アルゴリズムのブール出力はハイになり、このパルスは移動平均(rolling average)内に取り込まれない。閾値1200が超えられない場合、パルスは移動平均内に入り、ブール出力1203はローのままである。
一の態様では、図11Aに見られるように、センサ400内の記憶スペースを節約するために、離散逆フーリエ変換が、デジタイザからのデジタル化された信号に適用されてもよい(図11A、ブロック820)。ここで、変換された現在の、および平均化された前のパルスが互いから減算される(図11A、ブロック1030)。前述のように、コヒーレント変化検出より前に、デジタイザ出力に離散逆フーリエ変換を通過させることは、全体のパルスに亘る比較よりもむしろ、(たとえば、関連のある距離ビンにおける)個別のデータ部分の比較を可能にし得る。
他の態様では、すでに説明されたようなものと同様の方法で車両検知が起こってもよいが、周波数変調連続波のレーダーを使用する、振幅のみを検知するアルゴリズムが使用されてもよく、たとえば、離散逆フーリエ変換によるデータ内での振幅変化だけが、検知を始動させるために使用される。別の態様では、すでに説明されたようなものと同様の方法で車両検知が起こってもよいが、周波数変調連続波のレーダーを使用する、位相のみを検知するアルゴリズムが使用されてもよく、たとえば、離散逆フーリエ変換によるデータ内での振幅変化だけが、検知を始動させるために使用される。さらに別の態様では、すでに説明されたようなものと同様の方法で車両検知が起こってもよいが、周波数変調連続波のレーダーを使用する、位相および振幅のみを検知するアルゴリズムが使用されてもよく、たとえば、離散逆フーリエ変換によるデータ内での振幅変化だけが、検知を始動させるために使用される。
図13を参照すると、すでに説明されたようなものと同様の方法で車両検知が起こってもよいが、この態様では、IQ直行混合器IQMXRが混合器MXR1(図7A参照)の代わりに使用されてもよく、実際および仮想の離散波形の両方がサンプリングされる。これによって、すでに説明された処理の効率性が向上され得る、または、振幅、位相、もしくは振幅および位相の検知の容易さを促進し得る。ここで、IQ直行混合器IQMXRは、リターン波形信号を混合器MXR1、MXR2に提供するスプリッタSPLTR2を含んでもよい。スプリッタSPLTR3は、スプリッタSPLTR1からの信号を受信し、混合器MXR1、MXR2への信号を提供する。混合器MXR2(またはMXR1)への信号は、他方の混合器MXR1(またはMXR2)に提供される信号に対し、90°のような任意の適切な量だけシフトされ得る。一組のビデオ増幅器は、任意の適切な方法で、プロットまたは信号の表示を提供してもよい。
一の態様では、車両がレーダーセンサに接近していることを認識し、進入車両の位相が追跡される、すでに説明された処理において、(すでに説明されたような)ドップラー技法が用いられてもよい。ここで、外に向かう位相は出発をもたらす。到着および出発を認識することが、目標物が存在しているかどうかを提供する。ドップラーレーダーの構造は、図13に図示されているものと同様のIQ混合器が使用され得るように周波数変調連続波レーダーと同様である。加えて、発振器は、送信アンテナおよび、受信アンテナに接続された包絡線検波器に直接接続されてもよく、それによって、振幅のみのレーダーセンサが実装される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様に従って、車両検知センサ装置が提供される。車両検知センサ装置は、フレームと、フレームに接続されたデュアルモードセンサとを含む。デュアルモードセンサは能動型および受動型感知モードを有し、能動型および受動型感知モードの少なくとも1つは、正の示度の状態を提供するとき、オンおよびオフの状態の間で自動的にサイクルさせられる。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、車両が能動型および受動型感知モードで検知されているとき、正の示度の状態が、能動型および受動型感知モードで提供される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、能動型感知モードが指向性ビームセンサによってもたらされ、受動型感知モードが磁気センサによってもたらされる。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、車両検知センサ装置は、指向性ビームセンサおよび磁気センサの少なくとも1つをウェイクアップするように構成された内蔵タイマを含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、内蔵タイマは、所定のシーケンスで、指向性ビームセンサおよび磁気センサをウェイクアップするように構成される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様に従って、車両検知センサ装置が提供される。車両検知センサ装置は、フレームと、フレームに接続されたデュアルモードセンサとを含む。デュアルモードセンサは能動型および受動型感知モードを有し、能動型および受動型感知モードの少なくとも1つは、正の示度の状態のサンプリングの示度を提供するために、オンおよびオフの状態の間でサイクルさせられる。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、能動型および受動型感知モードの少なくとも1つは、正の示度の状態とヌルの示度の状態との間の移行のサンプリングの示度を提供するために、オンおよびオフの状態の間でサイクルさせられる。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、車両が能動型および受動型感知モードで検知されているとき、正の示度の状態が、能動型および受動型感知モードで提供される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、能動型および受動型感知モードで車両が検知されないとき、ヌルの示度の状態が提供される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、能動型感知モードが指向性ビームセンサによってもたらされ、受動型感知モードが磁気センサによってもたらされる。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、車両検知センサ装置は、指向性ビームセンサおよび磁気センサの少なくとも1つをウェイクアップするように構成された内蔵タイマを含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、内蔵タイマは、所定のシーケンスで、指向性ビームセンサおよび磁気センサをウェイクアップするように構成される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様に従って、車両検知センサ装置が提供される。車両検知センサ装置は、フレームと、フレームに接続されたデュアルモードセンサと、を含み、デュアルモードセンサは車両走行面に埋め込まれ、所定の感知区域内で無指向性の車両検知を提供する。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、デュアルモードセンサは、無指向性磁気センサおよび指向性ビームセンサを含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、無指向性磁気センサは3次元磁力計である。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、無指向性磁気センサは一次センサであり、指向性ビームセンサは、一次センサの示度を検証するように構成された二次センサである。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、フレームは、地面への車両検知センサ装置の埋め込みを可能にするように構成されたハウジングを備える。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様に従って、車両検知センサ装置が提供される。車両検知センサ装置は、フレームと、フレームに接続された少なくとも1つの車両検知センサと、フレームに接続された少なくとも1つの通信モジュールと、少なくとも1つの車両検知センサ、および少なくとも1つの通信モジュールに接続されたデュアルタイマと、を含む。デュアルタイマの第1番目は、少なくとも1つの車両検知センサをオンおよびオフの状態の間でサイクルさせるように構成され、デュアルタイマの第2番目は、車両検知センサ装置の通信のサイクルをもたらすように構成される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、タイマのそれぞれは、タイマのもう一方とは異なる時間分解能を有する。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも1つのセンサが正の示度の状態を提供しているとき、デュアルタイマの第1番目は、少なくとも1つのセンサをサイクルさせるように構成される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、車両が少なくとも1つのセンサによって検知されているとき、正の示度の状態が提供される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも1つのセンサが、正の示度の状態とヌルの示度の状態との間の移行の示度を提供しているとき、デュアルタイマの第1番目は、少なくとも1つのセンサをサイクルさせるように構成される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、能動型および受動型感知モードで車両が検知されないとき、ヌルの示度の状態が提供される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、デュアルタイマの第2番目は、センサの移行事象の際に通信がオンになるように、車両検知センサ装置の通信を、オンおよびオフの状態の間でサイクルさせるように構成される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、センサの移行事象は、センサの示度の状態の変化を含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様に従って、車両検知システムにおける方法が提供される。この方法は、デュアルモードタイマの第1のタイマを用いて少なくとも1つの車両検知センサをオンおよびオフの状態の間でサイクルさせることと、デュアルモードタイマの第2のタイマを用いた車両検知センサ装置の通信のサイクリングと、を含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、タイマのそれぞれは、タイマのもう一方とは異なる時間分解能を有する。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、方法は、少なくとも1つのセンサが正の示度の状態を提供しているときに、第1のタイマを用いて少なくとも1つのセンサをサイクルさせることを含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも1つのセンサによって車両が検知されているとき、正の示度の状態が提供される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、方法は、少なくとも1つのセンサが、正の示度の状態とヌルの示度の状態との間の移行の示度を提供しているときに、第1のタイマを用いて、少なくとも1つのセンサをサイクルさせることを含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、能動型および受動型感知モードで車両が検知されないとき、ヌルの示度の状態が提供される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、方法は、センサの移行事象の際に通信がオンになるように、第2のタイマを用いて、車両検知センサ装置の通信をオンおよびオフの状態の間でサイクルさせることを含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、センサの移行事象は、センサの示度の状態の変化を含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも1つのセンサは一次センサおよび二次センサを含み、方法は、一次車両検知センサにベースライン設定および閾値設定を提供することと、一次車両検知センサの状態の変化の表示を提供することと、二次車両検知センサを用いて状態の変化を確認すること、とを含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、一次車両検知センサが車両の不在を検知するとき、ベースライン設定がヌルのセンサ示度として提供され、一次車両検知センサが車両の存在を検知するとき、閾値設定が正の示度として提供される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも閾値設定が上限および下限を含み、方法は、ヌルのセンサ示度を確認するために二次車両検知センサを使用することと、一次車両検知センサをベースライン設定に再較正することと、を含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくともベースライン設定が上限および下限を含み、方法は、ヌルのセンサ示度を確認するために二次車両検知センサを使用することと、一次車両検知センサをベースライン設定に再較正することと、を含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、方法は、車両検知システムの中央制御装置を用いて一次車両検知センサの再較正を開始することを含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、一次および二次車両検知センサは車両検知ユニット内に収容されており、方法は、車両検知ユニットを用いて一次車両検知センサの再較正を開始することを含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、方法は、一次車両検知センサの状態の変化に対応するデータを登録することを含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様に従って、車両検知センサ装置が提供される。車両検知センサ装置は、ハウジングと、少なくとも1つのセンサと、少なくとも1つのセンサに接続されたプロセッサと、を含み、少なくとも1つのセンサおよびプロセッサはハウジング内に配置されている。ハウジングは、走行可能車道内への埋め込みのために構成され、少なくとも1つのセンサは、車両検知センサ装置の上を通過する車両の遠隔的感知のために構成される。プロセッサは、少なくとも1つのセンサからの情報を受信するように、および、車両検知センサ装置の上を通過する車両の数を数えるように構成される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも1つのセンサはレーダーセンサを含み、プロセッサは、レーダーセンサのドップラー効果に基づいて車両の数を数えるように構成される。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、車両検知センサ装置は、フレームと、車両パーキングスペースのアレイ内の各パーキングスペースに対応する、移動目標物の分解能を有する少なくとも1つのパルス圧縮マイクロレーダーセンサと、を含み、それによって、別の車両パーキングスペースそれぞれが、少なくとも1つのパルス圧縮マイクロレーダーセンサの、異なる対応パルス圧縮マイクロレーダーセンサを有する。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも1つのパルス圧縮マイクロレーダーセンサは、低周波数レーダーセンサである。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも1つのパルス圧縮マイクロレーダーセンサの出力信号処理は、周波数領域および時間領域の両方において、位相および振幅の微分の両方を有する。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、時間領域は、共通の信号パルスである。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、時間領域は、異なる信号パルスに及ぶ。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも1つのパルス圧縮マイクロレーダーセンサは、連続波レーダーセンサ、周波数変調連続波レーダーセンサ、および位相コヒーレント処理を有するインパルスレーダーセンサの1つである。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、各パルス圧縮マイクロレーダーセンサは、少なくとも1つのパーキングスペースに対応する。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも1つのパルス圧縮マイクロレーダーセンサは、少なくとも1つのパーキングスペースに対応する。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、フレームは、少なくとも部分的に車両走行面の中に埋め込まれるように構成された保護用ハウジングを備える。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、車両検知センサ装置は、フレームと、フレームに接続されたデュアルモードセンサとを含み、デュアルモードセンサは、移動目標物の、高周波数レーダー感度をもたらす処理を備えた少なくとも1つの低周波数マイクロレーダーセンサを有する。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、フレームは、少なくとも部分的に車両走行面の中に埋め込まれるように構成された保護用ハウジングを備える。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、車両検知センサ装置は、リターン波形の位相コヒーレント処理をもたらすように構成されたプロセッサをさらに含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、位相コヒーレント処理は、位相および振幅の微分の両方、ならびに複合的な時間領域に亘る総和を含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、複合的な時間領域は共通の信号パルスである。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、複合的な時間領域は異なる信号パルスに及ぶ。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも1つの低周波数マイクロレーダーセンサは、連続波レーダーセンサ、周波数変調連続波レーダーセンサ、および位相コヒーレント処理を有するインパルスレーダーセンサの1つである。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、各低周波数マイクロレーダーセンサは、パーキングスペースのアレイの中の、少なくとも1つのパーキングスペースに対応する。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、別の車両パーキングスペースそれぞれが、少なくとも1つの低周波数マイクロレーダーセンサの、異なる対応低周波数マイクロレーダーセンサを有するように、少なくとも1つの低周波数マイクロレーダーセンサは、車両パーキングスペースのアレイの少なくとも1つのパーキングスペースに対応する。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、デュアルモードセンサは、少なくとも1つの磁気車両検知センサを含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、フレームは、車両走行面の上方への備え付けのために構成された保護用ハウジングを備える。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、車両検知センサ装置は、フレームと、振幅および位相の微分の両方、ならびに総和による空間周波数信号の位相コヒーレント信号処理に出力信号が基づくように構成された少なくとも1つの指向性ビームセンサと、を含む。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも1つの指向性ビームセンサは、パルス圧縮マイクロレーダーセンサである。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、周波数領域内および時間領域内の両方において振幅および位相の微分がある。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、時間領域は共通の信号パルスである。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、時間領域は異なる信号パルスに及ぶ。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも1つの指向性ビームセンサは、連続波レーダーセンサ、周波数変調連続波レーダーセンサ、およびインパルスレーダーセンサの1つである。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、少なくとも1つの指向性ビームセンサは、低周波数レーダーセンサである。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、各指向性ビームセンサは、パーキングスペースのアレイの中の、少なくとも1つのパーキングスペースに対応する。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、別の車両パーキングスペースそれぞれが、少なくとも1つの指向性ビームセンサの、異なる対応指向性ビームセンサを有するように、少なくとも1つの指向性ビームセンサは、車両パーキングスペースのアレイの少なくとも1つのパーキングスペースに対応する。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、フレームは、少なくとも部分的に車両走行面の中に埋め込まれるように構成された保護用ハウジングを備える。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、車両検知システムにおける方法が提供される。この方法は、低周波数マイクロレーダーおよびプロセッサを用いて車両検知センサを提供することと、プロセッサを用いて、移動目標物の分解能をもたらすためのレーダパルスの処理を提供することとを含み、この処理は、振幅および位相の微分の両方を用いて異なる信号パルスのコヒーレント出力信号を微分することと、複合的な時間領域に亘る、振幅および位相の総和の両方を用いて異なる信号パルスのコヒーレント出力信号の閾値の移動平均を維持することとを含む
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、複合的な時間領域は共通の信号パルスである。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、複合的な時間領域は異なる信号パルスに及ぶ。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、マイクロレーダーは、連続波レーダーセンサ、周波数変調連続波レーダーセンサ、および位相コヒーレント処理を有するインパルスレーダーセンサの1つである。
開示される実施形態の1つまたは複数の態様によると、マイクロレーダーは低周波数レーダーセンサである。
前記の記載は、開示される実施形態の態様の例証にすぎないことが理解されるべきである。様々な代替例および修正例が、開示される実施形態の態様から逸脱することなく、当業者によって案出され得る。従って、開示された実施形態の態様は、添付された請求項の範囲に該当する、そのような全ての代替例、修正例、および変形例を包含することを意図している。さらに、異なる特徴が相互に異なる従属請求項または独立請求項に列挙されるという単なる事実は、これらの特徴の組み合わせは有利に使用されることが出来ないということは意味せず、そのような組み合わせは本発明の態様の範囲内に留まる。



  1. 車両検知センサ装置であって、
    フレームと、
    前記フレームに接続されるデュアルモードセンサと、
    を備え、
    前記デュアルモードセンサは、能動型および受動型感知モードを有し、
    前記能動型および受動型感知モードの少なくとも1つは、正の示度の状態を提供するとき、オンおよびオフの状態の間で自動的にサイクルさせられる、
    車両検知センサ装置。

  2. 車両が前記能動型および受動型感知モードで検知されているとき、正の示度の状態が、前記能動型および受動型感知モードで提供される、請求項1記載の車両検知センサ装置。

  3. 前記能動型感知モードが指向性ビームセンサによってもたらされ、前記受動型感知モードが磁気センサによってもたらされる、請求項1記載の車両検知センサ装置。

  4. 前記指向性ビームセンサおよび前記磁気センサの少なくとも1つをウェイクアップするように構成された内蔵タイマをさらに含む、請求項1記載の車両検知センサ装置。

  5. 前記内蔵タイマが、所定のシーケンスで、前記指向性ビームセンサおよび前記磁気センサをウェイクアップするように構成される、請求項4記載の車両検知センサ装置。

  6. 車両検知センサ装置であって、
    フレームと、
    前記フレームに接続されるデュアルモードセンサと、
    を備え、
    前記デュアルモードセンサは、能動型および受動型感知モードを有し、
    前記能動型および受動型感知モードの少なくとも1つは、正の示度の状態のサンプリングの示度を提供するために、オンおよびオフの状態の間でサイクルさせられる、
    車両検知センサ装置。

  7. 前記能動型および受動型感知モードの前記少なくとも1つが、前記正の示度の状態とヌルの示度の状態との間の移行のサンプリングの示度を提供するために、オンおよびオフの状態の間でサイクルさせられる、請求項6記載の車両検知センサ装置。

  8. 車両が前記能動型および受動型感知モードで検知されているとき、前記正の示度の状態が、前記能動型および受動型感知モードで提供される、請求項7記載の車両検知センサ装置。

  9. 前記能動型および受動型感知モードで車両が検知されないとき、前記ヌルの示度の状態が提供される、請求項7記載の車両検知センサ装置。

  10. 前記能動型感知モードが指向性ビームセンサによってもたらされ、前記受動型感知モードが磁気センサによってもたらされる、請求項6記載の車両検知センサ装置。

  11. 前記指向性ビームセンサおよび前記磁気センサの少なくとも1つをウェイクアップするように構成された内蔵タイマをさらに含む、請求項6記載の車両検知センサ装置。

  12. 前記内蔵タイマが、所定のシーケンスで、前記指向性ビームセンサおよび前記磁気センサをウェイクアップするように構成される、請求項11記載の車両検知センサ装置。

  13. 車両検知センサ装置であって、
    フレームと、
    前記フレームに接続されたデュアルモードセンサと、
    を備え、
    前記デュアルモードセンサは、車両走行面に埋め込まれ、所定の感知区域内で無指向性の車両検知を提供する、
    車両検知センサ装置。

  14. 前記デュアルモードセンサが、無指向性磁気センサおよび指向性ビームセンサを含む、請求項13記載の車両検知センサ装置。

  15. 前記無指向性磁気センサが3次元磁力計である、請求項14記載の車両検知センサ装置。

  16. 前記無指向性磁気センサが一次センサであり、前記指向性ビームセンサが、前記一次センサの示度を検証するように構成された二次センサである、請求項14記載の車両検知センサ装置。

  17. 前記フレームが、地面への前記車両検知センサ装置の埋め込みを可能にするように構成されたハウジングを備える、請求項13記載の車両検知センサ装置。

  18. 車両検知センサ装置であって、
    フレームと、
    前記フレームに接続された少なくとも1つの車両検知センサと、
    前記フレームに接続された少なくとも1つの通信モジュールと、
    前記少なくとも1つの車両検知センサ、および前記少なくとも1つの通信モジュールに接続されたデュアルタイマと、
    を備え、
    前記デュアルタイマの第1番目が、前記少なくとも1つの車両検知センサをオンおよびオフの状態の間でサイクルさせるように構成され、前記デュアルタイマの第2番目が、車両検知センサ装置の通信のサイクルをもたらすように構成される、
    車両検知センサ装置

  19. 前記タイマのそれぞれが、前記タイマのもう一方とは異なる時間分解能を有する、請求項18記載の車両検知センサ装置。

  20. 前記少なくとも1つのセンサが正の示度の状態を提供しているとき、前記デュアルタイマの前記第1番目が、前記少なくとも1つのセンサをサイクルさせるように構成される、請求項18記載の車両検知センサ装置。

  21. 車両が前記少なくとも1つのセンサによって検知されているとき、正の示度の状態が提供される、請求項20記載の車両検知センサ装置。

  22. 前記少なくとも1つのセンサが、前記正の示度の状態とヌルの示度の状態との間の移行の示度を提供しているとき、前記デュアルタイマの前記第1番目が、前記少なくとも1つのセンサをサイクルさせるように構成される、請求項18記載の車両検知センサ装置。

  23. 能動型および受動型感知モードで車両が検知されないとき、前記ヌルの示度の状態が提供される、請求項22記載の車両検知センサ装置。

  24. 前記デュアルタイマの前記第2番目が、センサの移行事象の際に通信がオンになるように、前記車両検知センサ装置の通信をオンおよびオフの状態の間でサイクルさせるように構成される、請求項18記載の車両検知センサ装置。

  25. 前記センサの移行事象が、センサの示度の状態の変化を含む、請求項24記載の車両検知センサ装置。

  26. 車両検知システムにおける方法であって、
    デュアルモードタイマの第1のタイマを用いて少なくとも1つの車両検知センサをオンおよびオフの状態の間でサイクルさせることと、
    前記デュアルモードタイマの第2のタイマを用いた車両検知センサ装置の通信のサイクリングと、
    を含む方法。

  27. 前記タイマのそれぞれが、前記タイマのもう一方とは異なる時間分解能を有する、請求項26記載の方法。

  28. 前記少なくとも1つのセンサが正の示度の状態を提供しているときに、前記第1のタイマを用いて前記少なくとも1つのセンサをサイクルさせることをさらに含む、請求項26記載の方法。

  29. 車両が前記少なくとも1つのセンサによって検知されているとき、正の示度の状態が提供される、請求項28記載の方法。

  30. 前記少なくとも1つのセンサが、正の示度の状態とヌルの示度の状態との間の移行の示度を提供しているときに、前記第1のタイマを用いて、前記少なくとも1つのセンサをサイクルさせることをさらに含む、請求項26記載の方法。

  31. 能動型および受動型感知モードで車両が検知されないとき、前記ヌルの示度の状態が提供される、請求項30記載の方法。

  32. センサの移行事象の際に通信がオンになるように、前記第2のタイマを用いて、前記車両検知センサ装置の通信をオンおよびオフの状態の間でサイクルさせることをさらに含む、請求項26記載の方法。

  33. 前記センサの移行事象が、センサの示度の状態の変化を含む、請求項32記載の方法。

  34. 前記少なくとも1つのセンサが一次センサおよび二次センサを含み、
    一次車両検知センサにベースライン設定および閾値設定を提供することと、
    前記一次車両検知センサの状態の変化の表示を提供することと、
    二次車両検知センサを用いて前記状態の変化を確認することと、
    をさらに含む請求項26記載の方法。

  35. 前記一次車両検知センサが車両の不在を検知するとき、前記ベースライン設定がヌルのセンサ示度として提供され、前記一次車両検知センサが車両の存在を検知するとき、前記閾値設定が正の示度として提供される、請求項34記載の方法。

  36. 少なくとも前記閾値設定が上限および下限を含み、前記ヌルのセンサ示度を確認するために前記二次車両検知センサを使用することと、前記一次車両検知センサをベースライン設定に再較正することと、を含む請求項35記載の方法。

  37. 少なくとも前記ベースライン設定が上限および下限を含み、前記ヌルのセンサ示度を確認するために前記二次車両検知センサを使用することと、前記一次車両検知センサをベースライン設定に再較正することと、を含む請求項34記載の方法。

  38. 車両検知システムの中央制御装置を用いて前記一次車両検知センサの再較正を開始することをさらに含む請求項34記載の方法。

  39. 前記一次および二次車両検知センサが車両検知ユニット内に収容されており、前記車両検知ユニットを用いて前記一次車両検知センサの再較正を開始することを含む請求項34記載の方法。

  40. 前記一次車両検知センサの前記状態の変化に対応するデータを登録することをさらに含む請求項34記載の方法。

  41. 車両検知センサ装置であって、
    ハウジングと、
    少なくとも1つのセンサと、
    前記少なくとも1つのセンサに接続されたプロセッサと、
    を備え、
    前記少なくとも1つのセンサおよびプロセッサは前記ハウジング内に配置され、
    前記ハウジングは走行可能車道内への埋め込みのために構成され、
    前記少なくとも1つのセンサは、前記車両検知センサ装置の上を通過する車両の遠隔的感知のために構成され、
    前記プロセッサは、前記少なくとも1つのセンサからの情報を受信するように、および、前記車両検知センサ装置の上を通過する車両の数を数えるように構成される、
    車両検知センサ装置。

  42. 前記少なくとも1つのセンサがレーダーセンサを含み、前記プロセッサが、前記レーダーセンサのドップラー効果に基づいて車両の数を数えるように構成される、請求項41記載の車両検知センサ装置。

  43. 車両検知センサ装置であって、
    フレームと、
    車両パーキングスペースのアレイ内の各パーキングスペースに対応する、移動目標物の分解能を有する、少なくとも1つのパルス圧縮マイクロレーダーセンサと、
    を含み、別の車両パーキングスペースそれぞれが、前記少なくとも1つのパルス圧縮マイクロレーダーセンサの、異なる対応パルス圧縮マイクロレーダーセンサを有する、
    車両検知センサ装置。

 

 

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