DE102012208877A1

DE102012208877A1 - System zur Erfassung bewegter Objekte

Info

Publication number: DE102012208877A1
Application number: DE102012208877A
Authority: DE
Inventors: Akiyoshi Mizutani; Koichiro Suzuki; Gaku Takano
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2012-11-29
Also published as: JP5666987B2; JP2012247214A; US9030349B2; CN102798854B; US20120299766A1; CN102798854A; DE102012208877A8

Abstract

In einem System erfasst ein Erfassungsmodul zyklisch Reflexionspunktspositionsinformation aus empfangenen Echos. Ein Abtastmodul tastet aus den erfassten Reflexionspunkten für jeden Zyklus zyklisch erste und zweite Reflexionspunkte ab. Es wird erwartet, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte Reflexionspunkte der entsprechenden ersten und zweiten reflektiven Abschnitte eines bewegten Objekts vor dem System sind. Ein erstes Bestimmungsmodul bestimmt, ob sich ein Abstand zwischen den ersten und zweiten Reflexionspunkten über die Zeit ändert. Ein zweites Bestimmungsmodul bestimmt, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte Reflexionspunkten der entsprechenden ersten und zweiten reflektiven Abschnitte eines einzigen bewegten Objekts entsprechen, wenn bestimmt wird, dass der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt über die Zeit im Wesentlichen unverändert bleibt.

Description

REFERENZ ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung 2011-117092, JP 2011-117092 A , vom 25. Mai 2011, deren Offenbarung hier insgesamt durch Referenz einbezogen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf bewegte Objekterfassungssysteme, die eine Suchwelle aussenden, Echos auf der Grundlage der Suchwelle empfangen und die bewegten Objekte auf der Grundlage der empfangenen Echos erfassen.
HINTERGRUND
Systeme zur Erfassung bewegter Objekte werden in Motorfahrzeugen eingebaut, um ihre Fahrsicherheit zu verbessern. Ein typisches System zur Erfassung bewegter Objekte, das in einem Motorfahrzeug eingebaut ist, sendet eine Radarwelle vor das Motorfahrzeug und empfängt Echos von bewegten Objekten vor dem Motorfahrzeug; diese Echos werden auf der Grundlage der Radarwelle erzeugt. Das System zur Erfassung mobiler Objekte erfasst die bewegten Objekte auf der Grundlage der empfangenen Echos.
Ein solches System zur Erfassung bewegter Objekte, das Echos auf der Grundlage einer ausgesendeten Radarwelle verwendet, kann eine Vielzahl von Reflexionspunkten in einem einzelnen bewegten Objekt erfassen; die Vielzahl von Reflexionspunkten haben eine Radarwelle reflektiert, die von dem System zur Erfassung bewegter Objekte übertragen wird. Dies kann verursachen, dass das System zur Erfassung bewegter Objekte die Vielzahl von Reflexionspunkten fälschlich als eine Vielzahl von unterschiedlichen bewegten Objekten vor dem Motorfahrzeug erkennt. Eine technische Lösung, um das Auftreten eines solchen fehlerhaften Erkennens zu verringern, ist in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2009-186276, JP 2009-186276 A , offenbart.
Die technische Lösung ist dazu konzipiert, ein Gebiet vor dem Fahrzeug zu definieren, und Reflexionspunkte aus der Vielzahl von erfassten Reflexionspunkten auszuwählen, die in dem Gebiet angeordnet sind; das Maß der kurzzeitigen Änderungen der Geschwindigkeit eines der ausgewählten Reflexionspunkte ist im Wesentlichen gleich jener der kurzzeitigen Änderungen der Geschwindigkeit des anderen daraus.
Die technische Lösung ist auch dazu konzipiert, die ausgewählten Reflexionspunkte miteinander zu verbinden und die zusammengefaßten Reflexionspunkte als erfasste Ergebnisse von einem einzelnen bewegten Objekt zu erkennen.
KURZE ERLÄUTERUNG
Die vorstehend erläuterte technische Lösung kann jedoch unterschiedliche bewegte Objekte, die zu irgendeiner Zeit innerhalb des Gebiets angeordnet sind und im Wesentlichen dieselbe Geschwindigkeit aufweisen, fälschlich als ein einzelnes bewegtes Objekt erkennen.
In Anbetracht der vorstehend erläuterten Umstände versucht ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, Systeme zur Erfassung von bewegten Objekten zu schaffen, die dazu konzipiert sind, das vorstehend erläuterte Problem zu lösen.
Genauer gesagt zielt ein alternativer Aspekt der vorliegenden Offenbarung darauf ab, derartige Systeme zur Erfassung bewegter Objekte zu schaffen, die dazu fähig sind, das Auftreten einer fehlerhaften Erkennung einer Vielzahl von bewegten Objekten als ein einzelnes bewegtes Objekt zu verringern, wodurch die Genauigkeit der Erfassung bewegter Objekte erhöht wird.
Nach einem ersten beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein System zur Erfassung bewegter Objekte zur Übertragung einer Suchwelle und zum Erfassen bewegter Objekte vor demselben aus empfangenen Echos auf der Grundlage der Suchwelle geschaffen. Jedes der bewegten Objekte weist ein vorab festgelegtes Paar von ersten und zweiten Reflexionsabschnitten für die Suchwelle in seiner Bewegungsrichtung auf. Das System zur Erfassung bewegter Objekte umfasst ein Erfassungsmodul, das zyklisch aus den empfangenen Echos Positionsinformationen von Reflexionspunkten der empfangenen Echos erfasst, und ein Abtastmodul, das zyklisch aus den erfassten Reflexionspunkten für jeden Zyklus einen ersten Reflexionspunkt und einen zweiten Reflexionspunkt abtastet. Es wird erwartet, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte Reflexionspunkte der jeweiligen ersten und zweiten reflektiven bzw. reflektierenden Abschnitte eines bewegten Objekts vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte sind. Das System zur Erfassung bewegter Objekte umfasst ein erstes Bestimmungsmodul, das bestimmt, ob sich ein Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt über die Zeit ändert. Das System zur Erfassung bewegter Objekte umfasst ein zweites Bestimmungsmodul, das bestimmt, dass die ersten und die zweiten Reflexionspunkte Reflexionspunkten der jeweiligen ersten und zweiten reflektiven Abschnitte eines einzelnen bewegten Objektes vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte entsprechen, wenn bestimmt wird, dass der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt über die Zeit im Wesentlichen unverändert ist.
Nehmen wir beispielsweise eine Situation an, in der ein erstes bewegtes Objekt vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte fährt, ein zweites sich in Vorwärtsrichtung bewegendes Objekt vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte fährt, während es sich dem ersten bewegten Objekt annähert, und danach das erste bewegte Objekt und das zweite bewegte Objekt mit im Wesentlichen derselben Geschwindigkeit fahren. In dieser Situation nehmen wir einen ersten Fall an, in dem das System zur Erfassung bewegter Objekte dieses ersten beispielhaften Aspekts die Positionsinformation eines Reflexionspunkts des zweiten reflektiven Abschnitts des ersten bewegten Objekts als einen ersten Reflexionspunkt erfasst, und die Positionsinformation eines Reflexionspunkts des ersten reflektiven Abschnitts des zweiten bewegten Objekts als einen zweiten Reflexionspunkt erfasst.
In dem ersten Fall bestimmt das erste Bestimmungsmodul, dass sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt mit der Zeit ändert, weil sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt mit der Zeit ändert. Somit bestimmt das zweite Bestimmungsmodul, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte nicht Reflexionspunkten der jeweiligen ersten und zweiten reflektiven Abschnitte eines einzelnen bewegten Objekts vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte entsprechen.
Nehmen wir andererseits einen zweiten Fall an, in welchem das System zur Erfassung bewegter Objekte dieses ersten beispielhaften Aspekts die Positionsinformation eines Reflexionspunkts des ersten reflektiven Abschnitts des ersten bewegten Objekts als einen ersten Reflexionspunkt erfasst, und die Positionsinformation eines Reflexionspunkts des zweiten reflektiven Abschnitts des ersten bewegten Objekts als einen zweiten Reflexionspunkt erfasst.
In dem zweiten Fall bestimmt das erste Bestimmungsmodul, dass sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt mit der Zeit nicht ändert, weil sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt nicht mit der Zeit ändert. Somit bestimmt das zweite Bestimmungsmodul, dass die ersten und die zweiten Reflexionspunkte zu Reflexionspunkten der jeweiligen ersten und zweiten reflektiven Abschnitte eines einzelnen bewegten Objekts vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte passen.
Somit verringert das System zur Erfassung bewegter Objekte nach dem ersten beispielhaften Aspekt das Auftreten einer Falscherkennung einer Vielzahl von bewegten Objekten als ein einzelnes bewegtes Objekt, wodurch die Genauigkeit der Erfassung bewegter Objekte verbessert wird.
In einer ersten Ausführungsform des ersten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung umfasst das erste Bestimmungsmodul ein erstes Berechnungsmodul, das in einem derzeitigen Zyklus eine Abschätzung einer Positionsinformation für jeden aus den ersten und zweiten Reflexionspunkten mit einem ersten Szenario berechnet, in welchem der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt auf einen Wert festgelegt ist, und eine erste Wahrscheinlichkeit berechnet, dass ein erster Wert der Positionsinformation von jedem unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten, die von dem Erfassungsmodul in dem nächsten Zyklus erfasst werden, zu einem Reflexionspunkt eines zugehörigen unter den ersten und zweiten reflektiven Abschnitten auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in dem ersten Szenario zugeordnet wird. Das erste Bestimmungsmodul umfasst ein zweites Berechnungsmodul, das in dem derzeitigen Zyklus eine Abschätzung von Positionsinformation für jeden aus den ersten und zweiten Reflexionspunkten mit einem zweiten Szenario berechnet, in welchem sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt mit der Zeit ändert, und auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in dem zweiten Szenario eine zweite Wahrscheinlichkeit berechnet, dass ein zweiter Wert der Positionsinformation von jedem aus den ersten und zweiten Reflexionspunkten, die in dem nächsten Zyklus von dem Erfassungsmodul erfasst werden, einem Reflexionspunkt eines zugehörigen unter den ersten und zweiten reflektiven Abschnitten zugeordnet wird. Das erste Bestimmungsmodul umfasst ein Evaluierungsmodul, welches das erste Szenario auf der Grundlage der ersten Wahrscheinlichkeit evaluiert, und das zweite Szenario auf der Grundlage der zweiten Wahrscheinlichkeit evaluiert. Das erste Bestimmungsmodul umfasst ein Bestimmungsmodul, das ein erstes Ergebnis der Evaluierung des ersten Szenarios mit einem zweiten Ergebnis der Evaluierung des zweiten Szenarios vergleicht, und auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs bestimmt, ob sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt mit der Zeit ändert.
Das System zur Erfassung bewegter Objekte nach der ersten Ausführungsform des ersten beispielhaften Aspekts bestimmt, ob der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt im Wesentlichen über die Zeit unverändert ist, indem es einfach das Ergebnis der Evaluierung des ersten Szenarios mit dem Ergebnis der Evaluierung des zweiten Szenarios vergleicht.
In einer zweiten Ausführungsform des ersten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung wird das erste Berechnungsmodul dazu aufgebaut, in dem derzeitigen Zyklus eine Abschätzung der Positionsinformation sowohl der ersten als auch der zweiten Reflexionspunkte für jedes aus einer Vielzahl von ersten Szenarien als das erste Szenario zu berechnen. Die Vielzahl von ersten Szenarien weisen jeweils unterschiedliche Werte als den Wert auf, auf den der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt festgelegt ist. Das erste Berechnungsmodul ist dazu aufgebaut, die erste Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass der erste Wert der Positionsinformation von jedem unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten, die von dem Erfassungsmodul in dem nächsten Zyklus für jedes aus der Vielzahl von ersten Szenarien erfasst werden, auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in einem zugehörigen unter den ersten Szenarien einem Reflexionspunkt eines zugehörigen aus den ersten und den zweiten reflektiven Abschnitten zugeordnet ist. Das Evaluierungsmodul ist dazu aufgebaut, die erste Evaluierung für jedes aus der Vielzahl der ersten Szenarien auf der Grundlage der ersten Wahrscheinlichkeit für ein zugehöriges aus der Vielzahl von ersten Szenarien zu evaluieren.
Das System zur Erfassung bewegter Objekte nach der zweiten Ausführungsform des ersten beispielhaften Aspekts kann eines aus der Vielzahl der ersten Szenarien auswählen; das ausgewählte erste Szenario ist das beste aus der Vielzahl der ersten Szenarien. Somit ist es möglich, den Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt passend zu dem ausgewählten ersten Szenario zu erhalten.
In einer dritten Ausführungsform des ersten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung wird angenommen, dass: eine Bewegungsrichtung des Systems zur Erfassung bewegter Objekte als eine Richtung von y-Koordinaten gilt, eine Koordinate des ersten Reflexionspunkts in der Richtung der y-Koordinate in einem t-ten Zyklus, wobei t eine Ganzzahl gleich oder größer als 1 ist, als y_1t bezeichnet wird, eine Fehlervarianz der Koordinate y_1t als σ² _1k bezeichnet wird, eine Koordinate des zweiten Reflexionspunkts in der Richtung von y-Koordinaten in dem t-ten Zyklus als y_2t bezeichnet wird, eine Fehlervarianz der Koordinate y_2t als σ² _2k bezeichnet wird, und die Koordinaten y_1t und y_2t als durch die nachstehenden Gleichungen (1) und (2) wiedergegeben angenommen werden: y_1k ~ N(y -_1k, σ 2 / 1k) (1) y_2k ~ (y -_2k, σ 2 / 2k) (2), und das erste Bestimmungsmodul dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, dass sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt über die Zeit in einem k-ten Zyklus (k ist eine Ganzzahl gleich oder größer als 1) verändert, sofern die nachstehenden Gleichungen (3) und (4) gelten:
wobei χ 2 / N(α) eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion einer Chi-Quadrat-Verteilung wiedergibt, f(γ) einen Wahrscheinlichkeitswert wiedergibt, und f^–1(γ) eine Umkehrfunktion des Wahrscheinlichkeitswerts f(γ) wiedergibt.
Das System zur Erfassung bewegter Objekte nach der dritten Ausführungsform des ersten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung weist im Vergleich zum Aufbau des Systems zur Erfassung bewegter Objekte nach jeder der ersten und zweiten Ausführungsformen einen einfacheren Aufbau auf, weil der Aufbau des ersten Bestimmungsmoduls einfacher als der des ersten Bestimmungsmoduls des Systems zur Erfassung bewegter Objekte nach jeder der ersten und zweiten Ausführungsformen ist.
Nach einem zweiten beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein System zur Erfassung bewegter Objekte zum Senden einer Suchwelle und zur Erfassung von bewegten Objekten vor demselben aus empfangenen Echos auf der Grundlage der Suchwelle geschaffen. Jedes der bewegten Objekte weist ein vorab festgelegtes Paar von ersten und zweiten reflektiven Abschnitten für die Suchwelle in einer Bewegungsrichtung desselben auf. Das System zur Erfassung bewegter Objekte umfasst ein Erfassungsmodul, das zyklisch aus den empfangenen Echos Positionsinformation von Reflexionspunkten der empfangenen Echos erfasst, und ein Abtastmodul, das zyklisch aus den erfassten Reflexionspunkten für jeden Zyklus einen ersten Reflexionspunkt und einen zweiten Reflexionspunkt abtastet. Die ersten und zweiten Reflexionspunkte werden als Reflexionspunkte der jeweiligen ersten und zweiten reflektierenden Abschnitte eines bewegten Objekts vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte angenommen. Das System zur Erfassung bewegter Objekte umfasst ein erstes Berechnungsmodul, das ein erstes Szenario erzeugt, in welchem ein Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt auf einen Wert festgelegt ist, und eine erste Plausibilität des ersten Szenarios berechnet. Das System zur Erfassung bewegter Objekte umfasst ein zweites Berechnungsmodul, das ein zweites Szenario erzeugt, in welchem sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt mit der Zeit ändert, und berechnet eine zweite Plausibilität des zweiten Szenarios. Das System zur Erfassung bewegter Objekte umfasst ein Bestimmungsmodul, das bestimmt, ob die erste Plausibilität größer als die zweite Plausibilität ist, und bestimmt, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte zu Reflexionspunkten der jeweiligen ersten und zweiten reflektiven Abschnitte eines einzelnen bewegten Objekts vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte gehören, wenn es bestimmt wird, dass die erste Plausibilität größer als die zweite Plausibilität ist.
In dem ersten Fall bestimmt das Bestimmungsmodul in derselben Situation wie im ersten beispielhaften Aspekt, dass die Plausibilität gleich oder kleiner als die zweite Plausibilität ist, weil sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt mit der Zeit ändert. Somit bestimmt das Bestimmungsmodul, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte nicht zu Reflexionspunkten der jeweiligen ersten und zweiten reflektierenden Abschnitte eines einzelnen bewegten Objekts vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte gehören.
In dem zweiten Fall in derselben Situation wie im ersten beispielhaften Aspekt bestimmt das Bestimmungsmodul dagegen, dass die Plausibilität größer als die zweite Plausibilität ist, weil sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt mit der Zeit im Wesentlichen nicht ändert. Somit bestimmt das Bestimmungsmodul, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte zu Reflexionspunkten der jeweiligen ersten und zweiten reflektierenden Abschnitte eines einzelnen bewegten Objekts vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte gehören.
Somit verringert das System zur Erfassung bewegter Objekte nach dem zweiten beispielhaften Aspekt das Auftreten einer Falscherkennung einer Vielzahl von bewegten Objekten als ein einzelnes bewegtes Objekt, wodurch es die Genauigkeit der Erfassung bewegter Objekte verbessert.
In einer ersten Ausführungsform des zweiten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist das erste Berechnungsmodul dazu aufgebaut, in einem derzeitigen Zyklus eine Abschätzung von Positionsinformation von jedem der ersten und zweiten Reflexionspunkte für das erste Szenario zu berechnen, eine erste Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass ein erster Wert der Positionsinformation von jedem der ersten und zweiten Reflexionspunkte, die von dem Erfassungsmodul in dem nächsten Zyklus erfasst werden, auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation als dazu passenden unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in dem ersten Szenario einem Reflexionspunkt eines zugehörigen unter den ersten und zweiten reflektierenden Abschnitten zugeordnet wird, und berechnet die erste Plausibilität des ersten Szenarios auf der Grundlage der berechneten ersten Wahrscheinlichkeit des Auftretens des ersten Werts. Das zweite Berechnungsmodul ist dazu aufgebaut, in dem derzeitigen Zyklus eine Abschätzung von Positionsinformation von jedem der ersten und zweiten Reflexionspunkte für die zweite Hypothese zu berechnen, eine zweite Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in dem zweiten Szenario ein zweiter Wert der Positionsinformation von jedem aus den ersten und zweiten Reflexionspunkten, die von dem Erfassungsmodul in dem nächsten Zyklus erfasst werden, einem Reflexionspunkt eines zugehörigen unter den ersten und zweiten reflektiven Abschnitten zugeordnet wird, und berechnet die zweite Plausibilität des zweiten Szenarios auf der Grundlage der berechneten zweiten Wahrscheinlichkeit.
Das System zur Erfassung bewegter Objekte nach der ersten Ausführungsform des zweiten beispielhaften Aspekts berechnet leicht die erste Plausibilität auf der Grundlage der ersten Wahrscheinlichkeit, dass ein erster Wert der Positionsinformation für jeden der ersten und zweiten Reflexionspunkte, die von dem Erfassungsmodul in dem nächsten Zyklus erfasst werden, auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in dem ersten Szenario einem Reflexionspunkt eines zugehörigen unter den ersten und zweiten reflektiven Abschnitten zugeordnet wird, und berechnet leicht die zweite Plausibilität auf der Grundlage der zweiten Wahrscheinlichkeit, dass ein zweiter Wert der Positionsinformation für jeden unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten, die von dem Erfassungsmodul in dem nächsten Zyklus erfasst werden, auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in dem zweiten Szenario einem Reflexionspunkt eines zugehörigen unter den ersten und den zweiten reflektiven Abschnitten zugeordnet wird.
In einer zweiten Ausführungsform des zweiten beispielhaften Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist das erste Berechnungsmodul dazu aufgebaut, in dem derzeitigen Zyklus eine Abschätzung der Positionsinformation für jeden unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten für jedes aus einer Vielzahl von ersten Szenarien als das erste Szenario zu berechnen, wobei die Vielzahl von ersten Szenarien jeweils unterschiedliche Werte als den Wert aufweisen, auf den der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt festgelegt ist. Das erste Berechnungsmodul ist dazu aufgebaut, die erste Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass der erste Wert der Positionsinformation von jedem unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten, die von dem Erfassungsmodul in dem nächsten Zyklus für jedes aus der Vielzahl von ersten Szenarien erfasst wird, auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in einem zugehörigen unter den ersten Szenarien einem Reflexionspunkt eines zugehörigen unter den ersten und zweiten reflektierenden Abschnitten zugeordnet wird. Das erste Berechnungsmodul ist dazu aufgebaut, die erste Plausibilität für jedes aus der Vielzahl von ersten Szenarien auf der Grundlage der ersten Wahrscheinlichkeit für ein zugehöriges aus der Vielzahl von ersten Szenarien zu berechnen.
Das System zur Erfassung bewegter Objekte nach der zweiten Ausführungsform des zweiten beispielhaften Aspekts kann die erste Evaluierung für eines aus der Vielzahl der ersten Szenarien auswählen; die ausgewählte erste Evaluierung ist die größte unter den ersten Evaluierungen der Vielzahl der ersten Szenarien. Somit ist es möglich, den Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt passend zu der größten ersten Evaluierung zu erhalten.
Die vorstehenden und/oder andere Merkmale und/oder Vorteile verschiedener Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden in Anbetracht der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren besser erkannt. Verschiedene Aspekte der vorliegenden Offenbarung können unterschiedliche Merkmale und/oder Vorteile enthalten oder ausschließen, wo dies anwendbar ist. Zudem können verschiedene Aspekte der vorliegenden Offenbarung eines oder mehrere Merkmale anderer Ausführungsformen umfassen, wo dies anwendbar ist. Die Beschreibungen von Merkmalen und/oder Vorteilen bestimmter Ausführungsformen sollten nicht als Beschränkung anderer Ausführungsformen oder der Ansprüche verstanden werden.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Weitere Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehenden Beschreibung einer Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügten Figuren deutlicher, in denen:
1 ein Blockschaubild ist, das schematisch ein System zur Erfassung bewegter Objekte nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
2A eine Ansicht ist, die schematisch ein Beispiel von Abtastregionen veranschaulicht, die in dem System zur Erfassung bewegter Objekte verwendet wird, das in 1 veranschaulicht ist;
2B eine Ansicht ist, die schematisch Beziehungen zwischen drei abgetasteten Punkten und ersten und zweiten Reflexionspunkten nach der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
2C eine Ansicht ist, die schematisch ein Beispiel einer Zuordnungshypothese veranschaulicht, die durch einen in 1 veranschaulichten Zuordnungshypothesenerzeuger erzeugt wird;
3A eine Ansicht ist, die schematisch einen Raum eines Abtastgebiets und eine mittlere Zahl von Störreflexionen in jedem Einheitsabschnitt des Abtastgebiets nach der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
3B eine Ansicht ist, die schematisch Zuordnungshypothesen als ein Beispiel von Zuordnungshypothesen veranschaulicht, die durch einen in 1 veranschaulichten Zuordnungshypothesenerzeuger erzeugt werden;
3C eine Ansicht ist, die schematisch ein Modell von vorausfahrenden Fahrzeugen nach der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
4A eine Ansicht ist, die schematisch eine Situation veranschaulicht, in der ein erstes vorausfahrendes Fahrzeug in einer ersten Spur vor einem Fahrzeug fährt, das in einer zweiten Spur fährt, die zu einer ersten Spur benachbart ist, ein zweites vorausfahrendes Fahrzeug in der ersten Spur vor dem Fahrzeug fährt, während es sich dem ersten vorausfahrenden Fahrzeug nähert und danach das erste vorausfahrende Fahrzeug und ein zweites vorausfahrendes Fahrzeug bzw. das zweite vorausfahrende Fahrzeug mit im Wesentlichen derselben Geschwindigkeit fahren;
4B ein Schaubild ist, das schematisch die Wechsel der Geschwindigkeiten von Dreifach-Reflexionspunkten bzw. drei Reflexionspunkten über die Zeit in der Situation veranschaulicht;
4C ein Schaubild ist, das schematisch die Wechsel der relativen Abstände zwischen den drei Reflexionspunkten über die Zeit in der Situation veranschaulicht;
5A ein Blockschaubild ist, das schematisch ein System zur Erfassung bewegter Objekte nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
5B ein Blockschaubild ist, das schematisch ein System zur Erfassung bewegter Objekte nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
6A eine Ansicht ist, die schematisch einen Fall veranschaulicht, in dem die Bewegungsrichtung eines vorausfahrenden bewegten Objekts sich von jener eines Fahrzeugs unterscheidet, um das vorausfahrende bewegte Objekt entsprechend einer Modifizierung der vorliegenden Offenbarung zu überwachen; und
6B eine Ansicht ist, die schematisch ein Modell von vorausfahrenden bewegten Objekten in dem Fall entsprechend der Modifizierung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
GENAUE ERLÄUTERUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. In diesen Ausführungsformen werden ähnliche Teile, denen ähnliche Bezugszeichen zugeordnet werden, ausgelassen oder vereinfacht, um eine redundante Beschreibung zu vermeiden.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Ein Beispiel des Gesamtaufbaus eines Systems 1 zur Erfassung bewegter Objekte nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist in 1 veranschaulicht. Das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte und eine ECU 5 sind in einem Motorfahrzeug (Fahrzeug) Vm eingebaut. Das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte ist kommunikationsfähig mit der ECU 5 verbunden und umfasst eine Radarvorrichtung 2 und eine Objekterfassungseinheit 3. Die Radarvorrichtung ist kommunikationsfähig mit der Erfassungseinheit 3 verbunden.
Die Radarvorrichtung 2 ist beispielsweise an dem vorderen Ende (Kopfende) des Fahrzeugs Vm angeordnet. Die Radarvorrichtung 2 ist dazu konzipiert, eine Millimeterradiowelle als eine Suchwelle über eine Sendeantenne in einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs Vm auszusenden, die zu der Fahrtrichtung desselben passt. Die Radarvorrichtung 2 ist dazu konzipiert, ein vorab festgelegtes Abtastfeld SF abzusuchen, indem das Abtastfeld SF unter Verwendung der Radiowelle abgetastet wird. Das Abtastfeld SF erstreckt sich weg von der Radarvorrichtung 2 des Fahrzeugs Vm in der horizontalen Richtung parallel zu einer Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug Vm fährt, beispielsweise in der Form eines Sektors.
Die Radarvorrichtung 2 ist dazu konzipiert, Echos zu empfangen, die durch Reflexion der Radarwellen in dem Abtastfeld SF erzeugt werden, und auf der Grundlage der empfangenen Echos Information zu erhalten, die mit jeder aus der Vielzahl von Reflexionspunkten verknüpft ist, welche die Radarwelle in dem Abtastfeld SF reflektiert haben.
Genauer gesagt erhält die Radarvorrichtung 2 Information, die den Unterschied bzw. Abstand zwischen der Radarvorrichtung 2 und jedem aus der Vielzahl von Reflexionspunkten anzeigt, und Information, die den Azimut jedes aus der Vielzahl von Reflexionspunkten relativ zu beispielsweise der Fahrtrichtung des Fahrzeugs Vm anzeigt, als die Information, die mit jedem aus der Vielzahl von Reflexionspunkten verknüpft ist. Die Information, die für jeden der Reflexionspunkte angezeigt wird, wird nachstehend als „Positionsinformation der Reflexionspunkte” bezeichnet. Die Radarvorrichtung 2 ist dazu konzipiert, die Positionsinformation für jeden der Reflexionspunkte an die Objekterfassungseinheit 3 weiterzugeben.
Die Objekterfassungseinheit 3 besteht beispielsweise aus mindestens einem Prozessor 3a, wie mindestens einer CPU und einem DSP (Digitalsignalprozessor) und einer Speichereinheit 3b. Die Objekterfassungseinheit 3 kann auch aus einer digitalen hartverdrahteten Logikschaltung bestehen.
Die Objekterfassungseinheit 3 umfasst ein Reflexionspunktabtastmodul 10, eine Zuordnungshypothesenerzeugergruppe 20, eine Verfolgergruppe 30, eine Mittelungsgruppe 40, eine erste Wähleinrichtung 50 und eine zweite Wähleinrichtung 60.
Jedes der Module 10, 20, 30, 40, 50 und 60 der Objekterfassungseinheit 3 kann als eine elektronische Hardwarekomponente des hartverdrahteten Logikschaltkreises, eine Softwarekomponente in einem Programm, das den Prozessor 3a dazu veranlasst, eine entsprechende spezifische Aufgabe zu erfüllen, eine Hybridkomponente aus solcher Hardware und Software-Komponenten oder dergleichen bestehen. Das bedeutet, dass der Prozessor 3a dazu konzipiert ist, Aufgaben anhand mindestens eines zu jedem Modul passenden Programms wahrzunehmen, das in der Speichereinheit 3b gespeichert ist, falls jedes Modul der Objekterfassungseinheit 3 als eine Software-Komponente in einem Programm konzipiert ist.
Das Reflexionspunktabtastmodul 10 ist dazu konzipiert, aus der Reflexionspunktspositionsinformation für jeden der Reflexionspunkte die Reflexionspunktspositionsinformation für Reflexionspunkte innerhalb mindestens eines vorab festgelegten Abtastgebiets (Beobachtungsgebiets) für jeden Überwachungs-(Mess-)zyklus T, wie 100 ms (Millisekunden) als Beobachtungen (Messungen) in dem Abtastbereich abzutasten. Man bemerke, dass eine Gruppe von Beobachtungen in der k-ten Abtastung seit Beginn des Abtastens als Z(k) wiedergegeben wird (k = 1, 2, ...).
Das mindestens eine Abtastgebiet wird als ein Gebiet in einer Spur benachbart zu einer Spur definiert, auf der das Fahrzeug Vm fährt; das Abtastfeld bzw. Scanfeld überlappt das Gebiet. Beispielsweise werden Abtastgebiete SR1 und SR2 in entsprechenden Spuren La1 und La2 definiert, wenn angenommen wird, dass das Fahrzeug Vm in der mittleren Spur Lac von drei Spuren La1, Lac und La2 einer Straße fährt (siehe 2A); das Scanfeld SF überlappt das Abtastgebiet SR1 in der Spur La1 und das Abtastgebiet SR2 in der Spur La2.
Wenn beispielsweise vorausfahrende bzw. sich vor dem eigenen Fahrzeug befindliche Fahrzeuge Vs1 und Vs2 in den entsprechenden Abtastgebieten SR1 und SR2 der Spuren La1 und La2 benachbart zu der mittleren Spur Lac des Fahrzeugs Vm fahren, kann das Reflexionspunktabtastmodul 10 auf der Grundlage der Reflexionspunktspositionsinformation für jeden der Reflexionspunkte die Reflexionspunktspositionsinformation eines ersten Reflexionspunkts (eines Reflexionspunkts am vorderen Ende) an einem vorderen Endabschnitt auf einer Seite des vorausfahrenden Fahrzeugs Vs1 und eines zweiten Reflexionspunkts (eines Reflexionspunkts am hinteren Ende) an einem hinteren Endabschnitt der einen Seite des vorausfahrenden Fahrzeugs Vs1 abtasten; dabei ist die eine Seite des vorausfahrenden Fahrzeugs Vs1 näher an dem Fahrzeug Vm als die andere Seite des vorausfahrenden Fahrzeugs Vs1. Die eine Seite eines vorausfahrenden Fahrzeugs (bewegten Objekts), das in einer Spur benachbart zu der Spur des Fahrzeugs Vm fährt, die näher bei dem Fahrzeug Vm als die andere Seite desselben liegt, wird als die nahe Seite eines vorausfahrenden Fahrzeugs (bewegten Objekts) bezeichnet.
In ähnlicher Weise kann das Reflexionspunktabtastmodul 10 auf der Grundlage der Reflexionspunktspositionsinformation für jeden der Reflexionspunkte Reflexionspunktspositionsinformation eines ersten Reflexionspunkts (eines Reflexionspunkts am vorderen Ende) an einem vorderen Endabschnitt der nahen Seite des vorausfahrenden Fahrzeugs Vs2 und von einem zweiten Reflexionspunkt (einem Reflexionspunkt am hinteren Ende) an einem hinteren Endabschnitt der nahen Seite des vorausfahrenden Fahrzeugs Vs2 abtasten. Man bemerke, dass der vordere Endabschnitt und der zweite Endabschnitt der nahen Seite eines vorausfahrenden Fahrzeugs (eines vorausfahrenden bewegten Objekts) als ein vorab festgelegtes Paar von ersten und zweiten reflektiven Abschnitten desselben in seiner Bewegungsrichtung dienen.
Nachstehend wird beschrieben, weshalb das Reflexionspunktabtastmodul 10 die Reflexionspunktspositionsinformation aus einem Paar von Reflexionspunkten am vorderen Ende und hinteren Ende eines vorausfahrenden Fahrzeugs abtastet, das auf einer Spur fährt, die benachbart zu der Spur ist, auf der das Fahrzeug Vm fährt.
Eine von einer Radarvorrichtung übertragene Radarwelle wird im Wesentlichen von einer Kante eines metallischen Objekts reflektiert; die Kante bedeutet einen Abschnitt einer Seite des metallischen Objekts, und eine normale bzw. senkrechte Linie zu dem Abschnitt auf der Seite ist auf die Radarvorrichtung gerichtet. Somit dient eine Eckkante des hinteren Endabschnitts der nahen Seite des vorderen Fahrzeugs, d. h. die nahe Ecke des hinteren Endes des vorausfahrenden. Fahrzeugs, als ein Reflexionspunkt am hinteren Ende, der eine von der Radarvorrichtung übertragene Radarwelle zu der Radarvorrichtung reflektiert, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug in einer Spur benachbart zu der Spur des Fahrzeugs Vm fährt. Dies ist so, weil eine Senkrechte zu der nahen Ecke des hinteren Endes eines vorausfahrenden Fahrzeugs auf die Radarvorrichtung gerichtet ist. Zusätzlich dient eine Kante des vorderen Radhausblechs auf der nahen Seite des vorausfahrenden Fahrzeugs für das zugehörige Vorderrad auf der nahen Seite, das auf die Radarvorrichtung zeigt, als ein Reflexionspunkt am vorderen Ende, der eine Radarwelle reflektiert, die von der Radarvorrichtung übertragen wird.
Das bedeutet, dass Echos, die von Punkten an dem vorausfahrenden Fahrzeug außer den vorderen und hinteren Endreflexionspunkten reflektiert werden, nicht zu der Radarvorrichtung 2 des Fahrzeugs Vm gerichtet werden können, so dass die Radarvorrichtung 2 diese Echos nicht empfangen kann, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug auf einer Spur benachbart zu der Spur des Fahrzeugs Vm fährt.
Man bemerke, dass die Radarvorrichtung 2 wie vorstehend beschrieben das Abtastfeld unter Verwendung einer Millimeter-Radiowelle absucht. Aus diesem Grund weist die Radarvorrichtung 2 eine Auflösung zur Erfassung von Reflexionspunkten auf, die niedriger als jene einer Radarvorrichtung (Lidar) ist, die einen Laserstrahl verwendet, dessen Wellenlängenbereich kürzer als der Wellenlängenbereich einer Radiowelle wie einer Millimeter-Radiowelle ist. Somit weist die Radarvorrichtung 2 eine Schwellenwertintensität auf, die die Erfassung eines Echos erlaubt, von dem erwartet wird, dass es von einem Reflexionspunkt am vorderen Ende und einem Reflexionspunkt am hinteren Ende von bewegten Objekten (vorausfahrenden Fahrzeugen) reflektiert wird, die in einer Spur benachbart zu der Spur des Fahrzeugs Vm und vor dem Fahrzeug Vm fahren.
Das Reflexionspunktabtastmodul 10 ist daher dazu konzipiert, als eine Beobachtung die Reflexionspunktspositionsinformation für jeden aus einem Reflexionspunkt am vorderen Ende und einem Reflexionspunkt am hinteren Ende von bewegten Objekten (vorausfahrenden Fahrzeugen) als eine Beobachtung abzutasten, wenn die Intensität eines Echos von einem zugehörigen Reflexionspunkt größer als die Schwellenintensität ist.
Das Reflexionspunktabtastmodul 10 kann jedoch als eine Beobachtung die Positionsinformation eines anderen Reflexionspunkts beispielsweise aufgrund von thermischem Rauschen als eine Beobachtung abtasten. Das bedeutet, dass die Intensität eines Echos von einem anderen Reflexionspunkt die Schwellenintensität aufgrund thermischen Rauschens übersteigt.
Daher ist das Reflexionspunktabtastmodul 10 dazu aufgebaut, als eine Beobachtung die Reflexionspunktspositionsinformation eines Reflexionspunkts an einem vorderen Endabschnitt von vorausfahrenden Fahrzeugen (vorausfahrenden bewegten Objekten) als einen ersten Reflexionspunkt abzutasten, wenn die Intensität eines Echos von dem zugehörigen Reflexionspunkt größer als die Schwellenintensität ist. In ähnlicher Weise ist das Reflexionspunktabtastmodul 10 dazu aufgebaut, als eine Beobachtung die Reflexionspunktspositionsinformation eines Reflexionspunkts an einem hinteren Endabschnitt von vorausfahrenden Fahrzeugen (vorausfahrenden bewegten Objekten) als einen zweiten Reflexionspunkt abzutasten, wenn die Intensität eines Echos von dem zugehörigen Reflexionspunkt größer als die Schwellenintensität ist.
Die Zuordnungshypothesenerzeugergruppe 20 umfasst erste bis vierte Zuordnungshypothesenerzeuger 21 bis 23 und 26, die wirksam mit dem Reflexionspunktabtastmodul 10 verbunden sind.
Jeder der ersten bis dritten Zuordnungshypothesenerzeuger 21 bis 23 ist dazu konzipiert, Zuordnungshypothesen mittels eines zugehörigen aus vorab festgelegten ersten bis dritten Modellen der Dynamik von vorausfahrenden Fahrzeugen (vorausfahrenden bewegten Objekten) als Verfolgungsziel zu erzeugen. Das erste Modell gibt ein Szenario wieder, dass der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B von vorausfahrenden Fahrzeugen auf eine Länge L1 festgelegt ist. Das zweite Modell gibt ein zweites Szenario wieder, dass der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B auf eine Länge L2 festgelegt ist. Das dritte Modell gibt ein drittes Szenario wieder, dass der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B von vorausfahrenden Fahrzeugen auf eine Länge L3 festgelegt ist. Das bedeutet, dass angenommen wird, dass sich jeder der Abstände L1 bis L3 über die Zeit nicht ändert. Die Längen L1 bis L3 unterscheiden sich voneinander. Der Abstand L1, L2 oder L3 gibt einen Parameter wieder, der die Länge von vorausfahrenden Fahrzeugen in deren Längsrichtung wiedergibt.
Zusätzlich wird der vierte Zuordnungshypothesenerzeuger 26 dazu konzipiert, Zuordnungshypothesen unter einem vorab festgelegten vierten Modell der Dynamik von vorausfahrenden bzw. sich vor dem eigenen befindlichen Fahrzeugen (vorausfahrenden bewegten Objekten) als Verfolgungsziel zu erzeugen. Das vierte Modell gibt ein Szenario wieder, dass sich der erste Reflexionspunkt A und der zweite Reflexionspunkt B individuell bewegen, in anderen Worten, es wird angenommen, dass sich der Abstand zwischen den ersten und zweiten Reflexionspunkten A und B mit der Zeit ändert.
Nachstehend werden Zuordnungshypothesen genau beschrieben. Um die Beschreibungen zu erleichtern, wird angenommen, dass drei Messungen von drei Reflexionspunkten Pd1, Pd2 und Pd3 durch die Radarvorrichtung 2 und das Reflexionspunktabtastmodul 10 abgetastet werden; diese drei Reflexionspunkte können den ersten Reflexionspunkt A, den zweiten Reflexionspunkt B und einen anderen Reflexionspunkt umfassen (siehe 2B). Die Reflexionspunkte Pd1, Pd2 und Pd3 werden nachstehend als abgetastete Punkte Pd1, Pd2 und Pd3 bezeichnet.
Unter dieser Annahme wird jeder Zuordnungshypothesenerzeuger so konzipiert, dass er Hypothesen erzeugt, die jeweils wiedergeben, wie die Messungen der abgetasteten Punkte Pd1, Pd2 und Pd3 dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B zugeordnet werden, wobei das MECE(Mutually Exclusive and Collectively Exhaustive, gegenseitig ausschließende und gemeinsam erschöpfende)-Prinzip verwendet wird. Das MECE-Prinzip ist ein Gruppierungsprinzip zum Trennen eines Satzes von Einzelteilen in Untergruppen, wobei die Wahl der Untergruppen einander ausschließend sein sollte, das bedeutet, dass keine Untergruppen irgendwelche anderen Untergruppen wiedergeben bzw. enthalten sollten („keine Überlappungen”), und insgesamt erschöpfend sein, das heißt, dass der Satz aus allen Untergruppen zusammengenommen den größeren Satz aller Einzelstücke umgreifen sollte („keine Lücken”). Man bemerke, dass jeder Zuordnungshypothesenerzeuger dazu konzipiert ist, Hypothesen zu erzeugen, während er betrachtet, ob der erste Reflexionspunkt A und der zweite Reflexionspunkt B nicht durch das Reflexionspunktabtastmodul 10 abgetastet werden, und ob Messungen eines anderen Reflexionspunkts durch das Reflexionspunktabtastmodul 10 abgetastet werden.
Man bemerke, dass die Reflexionspunkte außer dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B als Störungen aufgrund von thermischem Rauschen bezeichnet werden.
Wenn die i-te Zuordnungshypothese für den Satz Z(k) bei der k-ten Abtastung als „θ_i|Z(k)|” (i = 0, 1, 2, 3, ...) bezeichnet wird, erzeugt jeder der Zuordnungshypothesenerzeuger 21, 22, 23 und 26 die Zuordnungshypothese θ_i|Z(k)| wie beispielsweise in 2C veranschaulicht.
Mit Bezug auf 2C wird die erste Zuordnungshypothese θ_i|Z(k)| als die Buchstabenfolge von „A-1, B-2, FA-{3}” wiedergegeben. Die Buchstabenfolge von „A-1, B-2, FA-{3}” bezeichnet, dass: der abgetastete Punkt Pd1 dem ersten Reflexionspunkt A bei der (k – 1)-ten Abtastung zugeordnet ist, der abgetastete Punkt Pd2 dem zweiten Reflexionspunkt B in der (k – 1)-ten Abtastung zugeordnet ist und der Abtastpunkt Pd3 einer Störung bzw. einem Störecho (einem anderen Reflexionspunkt) zugeordnet ist. Die j-te Zuordnungshypothese θ₀|Z(k)| wird als die Buchstabenfolge von „A-1, B-*, FA-{2, 3}” wiedergegeben. Die Buchstabenfolge von „A-1, B-*, FA-{2, 3}” bezeichnet, dass: der abgetastete Punkt Pd1 in der (k – 1)-ten Abtastung dem ersten Reflexionspunkt A zugeordnet ist, und die Abtastpunkte Pd2 und Pd3 einer Störung (Reflexionspunkten außer dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B) zugeordnet sind. Die 0-te Zuordnungshypothese θ₀|Z(k)| wird als die Buchstabenfolge von „A-*, B-*, FA-{1, 2, 3}” wiedergegeben. Die Buchstabenfolge von „A-*, B-*, FA-{1, 2, 3}” bezeichnet, dass: die Abtastpunkte Pd1, Pd2 und Pd3 Störungen bzw. Störechos zugeordnet werden.
Nach der Erzeugung der Zuordnungshypothesen θ_i|Z(k)| wird jeder der Zuordnungshypothesenerzeuger 21, 22, 23 und 26 dazu konzipiert, die Eintrittswahrscheinlichkeiten β_i(k) der Zuordnungshypothesen θ_i|Z(k)| entsprechend der nachstehenden Gleichung (5) zu berechnen: β_i(k) = P(θ_i(k)|Z^k) (5), wobei θ_i(k) die i-te Zuordnungshypothese in der k-ten Abtastung bezeichnet und Z^k den Satz von Losen von Beobachtungen Z(k) bis zu und einschließlich der k-ten Abtastung bezeichnet, der durch die nachstehende Gleichung (6) wiedergegeben wird: Z^k = {Z(1), Z(2), ..., Z(k – 1), Z(k)} (6)
Insbesondere gibt die Eintrittswahrscheinlichkeit β_i(k) für die i-te Zuordnungshypothesen θ_i(k) die Wahrscheinlichkeit der Erzeugung der i-ten Zuordnungshypothese θ_i(k) wieder, wenn der Satz Z^k von Losen von Beobachtungen Z(k) erhalten wird.
Als Nächstes wird eine Herangehensweise zur Berechnung der Eintrittswahrscheinlichkeiten β_i(k) nachstehend beschrieben. In dieser Ausführungsform wird eine Herangehensweise verwendet, die in Kapitel 5 des von Yaakov Bar-Shalom geschriebenen „Multitarget-Multisensor Tracking” beschrieben ist.
Zunächst werden die Ereignis- bzw. Eintrittswahrscheinlichkeiten β_i(k) = P(θ_i(k)|Z^k) durch die nachstehende Gleichung (7) mit der Bayes-Formel wiedergegeben: P{θ_i(k)|Z^k} = P{θ_i(k)|Z(k), m(k), Z^k–1} = 1 / cp[Z(k)|θ_i(k), m(k), Z^k–1]P{θ_i(k)|m(k)} (7) wobei p und P Funktionsidentifikatoren wiedergeben, c die Normalisierungskonstante ist und m(k) die Anzahl von Beobachtungen bei dem k-ten Abtasten wiedergibt.
Das Los (Z(k) von Beobachtungen bei dem k-ten Abtasten, wobei die Anzahl von Beobachtungen bei dem k-ten Abtasten m(k) ist, wird durch die nachstehenden Gleichung (8) wiedergegeben: Z(k) = {z₁(k), z₂(k), ..., z_m(k)-1(k), z_m(k)(k)} (8), wobei z_j(k)(j = 1, 2, ..., m(k) – 1, and m(k)) die Anzahlen von einzelnen Positionsinformationen jeweiliger Beobachtungen in dem Los Z(k) bezeichnen.
Die ersten und zweiten Funktionen der Gleichung (7) werden durch die nachstehenden Gleichungen (9) und (10) wiedergegeben:
P{θ_i(k)|m(k)} = P{θ_i(k)|δ(θ_i), ϕ(θ_i), m(k)}P{δ(θ_i), ϕ(θ_i)|m(k)} (10), wobei t_j den ersten Reflexionspunkt A oder den zweiten Reflexionspunkt B wiedergibt, der einer Beobachtung z_j(k) zugeordnet ist, δ(θ_i) den beobachteten Zustand mindestens entweder des ersten Reflexionspunkts A oder des zweiten Reflexionspunkts B in der i-ten Zuordnungshypothese θ_i(k) bezeichnet und ϕ(θ_i) die Anzahl von Störreflexionen in der i-ten Zuordnungshypothese θ_i(k) bezeichnet.
Die Gleichung (9) gibt eine Wahrscheinlichkeit wieder, dass Beobachtungen in der i-ten Zuordnungshypothese θ_i(k) in jeweiligen Teilen von Positionsinformation z_j(k) (j = 1, 2, ..., m(k) – 1, and m(k)) erfasst werden. Die Gleichung (10) gibt eine Wahrscheinlichkeit der i-ten Zuordnungshypothese θ_i(k) wieder, wenn die Anzahl von Teilen von Positionsinformation der jeweiligen Beobachtungen in dem Los Z(k) gegeben ist.
Die Funktion p auf der rechten Seite der Gleichung (9) wird durch die nachstehende Gleichung (11) wiedergegeben:
wobei τ_ij eine Funktion wiedergibt, die 1 ist, wenn eine Beobachtung (Positionsinformation) z_j(k) in der Zuordnungshypothese θ_i(k) dem ersten Reflexionspunkt A oder dem zweiten Reflexionspunkt B zugeordnet wird, und 0 ist, wenn eine Beobachtung z_j(k) in der Zuordnungshypothese θ_i(k) einer Störung zugeordnet wird, und V das Volumen des Abtastgebiets (Beobachtungsgebiets) wiedergibt.
Die Funktion
der Gleichung (11) wird durch die nachstehende Gleichung (12) wiedergegeben:
wobei die rechte Seite der Gleichung (12) die Wahrscheinlichkeit wiedergibt, dass eine j-te Beobachtung in der i-ten Zuordnungshypothese θ_i(k) bei einem zugehörigen Teil von Positionsinformation z_j(k) erfasst wird, wenn das zugehörige Teil von Positionsinformation z_j(k) dem ersten Reflexionspunkt A oder dem zweiten Reflexionspunkt B in der Gauss-Verteilung mit einem Mittel
und einer Varianz
zugeordnet ist, und
eine Beobachtung für das Ziel t_j (den ersten Reflexionspunkt A oder den zweiten Reflexionspunkt B) bei dem (k – 1)-ten Abtasten ist; die Beobachtung wird bei dem (k – 1)-ten Abtasten auf der Grundlage des später beschriebenen Kalman-Filters abgeschätzt. Das bedeutet, dass
einer Vorabzustandsabschätzung χ_k|k-1 des Zustandsvektors x bei dem k-ten Abtasten wie später beschrieben entspricht.
Insbesondere wird der Wert der rechten Seite der Gleichung (12) mit Vergrößern des Unterschieds zwischen dem Wert für das in dem k-ten Abtasten vorhergesagte Ziel t_j und einer Beobachtung für das Ziel t_j, das in dem (k – 1)-ten Abtasten vorhergesagt wird, und einer derzeitigen Beobachtung für das Ziel t_j bei dem k-ten Abtasten verringert. Die Wahrscheinlichkeit der Beobachtung z_j(k), die von jedem der ersten bis vierten Zuordnungshypothesenerzeuger 21 bis 23 berechnet wird, entspricht einer ersten Wahrscheinlichkeit für jeden der ersten und zweiten Aspekte der vorliegenden Offenbarung, und die Wahrscheinlichkeit der Beobachtung z_j(k), die durch den vierten Zuordnungshypothesenerzeuger 26 berechnet wird, entspricht einer zweiten Wahrscheinlichkeit von jedem der ersten und zweiten Aspekte der vorliegenden Offenbarung.
Somit wird die rechte Seite der Gleichung (8) durch die nachstehende Gleichung (13) wiedergegeben:
wobei j₁ das j ist, das die Gleichung τ_ij[θ_i(k)] = 1 erfüllt.
aus der Gleichung (13) bezeichnet die Wahrscheinlichkeit, dass die Anzahl ϕ(θ_i) von Störungen in der Zuordnungshypothese θ_i(k) vorliegt; diese Störungen sind in dem Beobachtungsbereich mit dem Volumen V gleichförmig verteilt (siehe 3A). Man bemerke, dass angenommen wird, dass die Zahl ϕ(θ_i) von Störungen von einer Poisson-Verteilung abhängt, die in der nachstehenden Gleichung (14) ausgedrückt wird, wenn die durchschnittliche Anzahl der Erzeugung von Störechos in jedem Einheitsabschnitt des Beobachtungsbereichs als λ wiedergegeben wird.
Die linksseitige Funktion P in den beiden Funktionen P auf der rechten Seite der Gleichung (10) wird durch die nachstehende Gleichung (15) wiedergegeben:
wobei die rechte Seite der Gleichung (15) die Inverse der Gesamtzahl der Zuordnungshypothesen wiedergibt, wenn der beobachtete Zustand δ(θ_i) jedes aus dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B in der i-ten Zuordnungshypothese θ_i(k) gegeben ist.
Zusätzlich wird die rechtsseitige Funktion P unter den zwei Funktionen P der rechten Seite der Gleichung (10) durch die nachstehende Gleichung (16) wiedergegeben:
wobei die rechte Seite der Gleichung (16) die Verteilung μ_F(ϕ(θ_i)) von Störungen in der i-ten Zuordnungshypothese θ_i(k) und die Erfassungs-/Nichterfassungsrate sowohl des ersten Reflexionspunkts A als auch des zweiten Reflexionspunkts B in der i-ten Zuordnungshypothese θ_i(k) wiedergibt. Genauer gesagt gibt P^t _D die Erfassungswahrscheinlichkeit des ersten Reflexionspunkts A (t = A) oder des zweiten Reflexionspunkts B (t = B) in der i-ten Zuordnungshypothese θ_i(k) wieder. Zusätzlich gibt δ_it den beobachteten Zustand des ersten Reflexionspunkts A und des zweiten Reflexionspunkts B in der i-ten Zuordnungshypothese θ_i(k) wieder.
Nehmen wir beispielsweise an, dass die i-te Zuordnungshypothese θ_i(k) als die Buchstabenfolge von „A-1, B-*, FA-(2, 3)” wiedergegeben wird, der in 3B veranschaulicht ist. Unter dieser Annahme wird der beobachtete Zustand δ(θ_i) des ersten Reflexionspunkts A und/oder zweiten Reflexionspunkts B durch die nachstehende Gleichung (17) wiedergegeben und die rechte Seite der Gleichung (15) und die der Gleichung (16) werden jeweils durch die nachstehenden Gleichungen (18) und (19) wiedergegeben: δ_i(θ_i) ≡ (δ_iA δ_iB)^T = (1 0)^T (17) P{θ_i(k)|δ(θ_i), ϕ(θ_i), m(k)} = (₃P_3-2)^–1 (18) P{δ(θ_i), ϕ(θ_i)|m(k)} = μ_F(2)(P A / D)¹·(1 – P A / D)^1–1·(P B / D)⁰·(1 – P B / D)^1–0 = μ_F·(2)P A / D(1 – P B / D) (19)
Man bemerke, dass X ≡ Y wiedergibt, dass X als Y definiert ist.
Demgemäß berechnet jeder der Zuordnungshypothesenerzeuger 21, 22, 23 und 26 die Eintrittswahrscheinlichkeiten β_i(k) = P(θ_i(k)|Z^k) entsprechend der nachstehenden Gleichung (20):
wobei j₁ das j ist, das die Gleichung τ_ij[θ_i(k)] = 1 erfüllt und ϕ(θ_i) die Anzahl von Störungen in der i-ten Zuordnungshypothese θ_i(k) bezeichnet.
Die Endpunktverfolgergruppe 30 umfasst erste bis vierte Verfolger 31 bis 33 und 36, die operativ mit den entsprechenden ersten bis vierten Zuordnungshypothesenerzeugern 21 bis 23 und 26 verbunden sind.
Jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 ist dazu konzipiert, eine Zustandsabschätzungsaufgabe auf der Grundlage des gut bekannten Kalman-Filters für jede der Zuordnungshypothesen durchzuführen, die durch einen zugehörigen der ersten bis vierten Zuordnungshypothesenerzeuger 21 bis 23 und 26 in jedem Beobachtungszyklus T erzeugt wurde, wobei angenommen wird, dass die Bewegungsrichtung von vorausfahrenden Fahrzeugen in Übereinstimmung mit jener des Fahrzeugs Vm ist. Man bemerke, dass der Kalman-Filter nach dieser Ausführungsform ein Algorithmus ist, der dazu konzipiert ist, in der k-ten Abtastung eine nachfolgende Zustandsabschätzung x_k|k einer zugehörigen Zielzuordnungshypothese auf der Grundlage einer Beobachtung (einer Messung) bei der k-ten Abtastung unter Verwendung der nachstehenden Zustands- und Beobachtungsgleichungen (21) und (22) erzeugen: x_k = Fx_k-1 + ν (21) v ~ N(0, Q) (21a) z_k = H_kx_k + w (22) w ~ N(0, R) (22a), wobei x_k ein wahrer Zustand einer zugehörigen Zielzuordnungshypothese bei der k-ten Abtastung ist, F das Zustandsübergangsmodell ist, das bei dem (k – 1)-ten Abtasten auf den vorhergehenden Zustand x_k-1 angewendet wird, v ~ N(0, Q) wiedergibt, dass angenommen wird, dass das Verarbeitungsrauschen v von einer multivariablen Normalverteilung mit einem Nullmittel und einer Kovarianz Q erhoben wird, z_k eine Beobachtung (eine Messung) des Zustandsvektors x bei der k-ten Abtastung ist und w ~ N(0, R) wiedergibt, dass angenommen wird, dass das Beobachtungsrauschen aus einer multivariablen Normalverteilung mit der Kovarianz R und dem Mittelwert 0 erhoben wird.
Wenn von einem Zustandsvektor x, der als ein Modell für vor dem eigenen Standpunkt befindliche bewegte Objekte (vorausfahrende Fahrzeuge) aus der Geschwindigkeit und der Position des Schwerpunkts eines festen Körpers besteht, der eine Länge von I aufweist, wobei ein vorderer Endabschnitt als der erste Reflexionspunkt A dient, und ein hinterer Endabschnitt als der zweite Reflexionspunkt B dient, angenommen wird, dass er eine zugehörige Zielzuordnungshypothese (siehe 3C) ausdrückt, wird die Zustandsgleichung auf der Grundlage des Kalman-Filters für den Zustandsvektor x durch die nachstehenden Gleichungen (23a) und (23b) ausgedrückt:
ν ~ N(0, σ 2 / ν) (23b), wobei x_k ein wahrer Zustand (eine wahre Position in der Bewegungsrichtung) des Zustandsvektors x bei der k-ten Abtastung ist, x_k+1 ein wahrer Zustand des Zustandsvektors x bei der (k + 1)-ten Abtastung ist, ẋ_k die Geschwindigkeit des Zustandsvektors x bei der k-ten Abtastung wiedergibt und v ~ N(0, σ²) wiedergibt, dass angenommen wird, dass das Verarbeitungsrauschen v eine Gauss-Verteilung um den Nullpunkt mit einer Kovarianz σ² aufweist.
Jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 ist dazu konzipiert, eine Zustandsabschätzung x_k|k des Zustandsvektors x bei der k-ten Abtastung im Nachhinein unter Verwendung einer Zustandsabschätzung x_k|k-1 des Zustandsvektors x in der k-ten Abtastung und einer der nachstehenden ersten bis dritten Beobachtungsgleichungen auf der Grundlage des Kalman-Filters für den Zustandsvektor zu berechnen; die Zustandsabschätzung x_k|k des Zustandsvektors x bei der k-ten Abtastung im Nachhinein ist eine Zustandsabschätzung des Zustandsvektors x bei der k-ten Abschätzung auf der Grundlage eines Loses von Beobachtungen bei der k-ten Abtastung, und die Vorabzustandsabschätzung x_k|k-1 ist eine Zustandsabschätzung des Zustandsvektors x bei der k-ten Abtastung auf der Grundlage von Losen von Beobachtungen vor der k-ten Abtastung. Die ersten bis dritten Beobachtungsgleichungen unterscheiden sich voneinander abhängig von den zugehörigen Zuordnungshypothesen.
Funktionen jedes der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 werden nachstehend mit Bezug auf einen einfachen Ablaufplan beschrieben, der in 1 veranschaulicht ist.
Bei der (k – 1)-ten Abtastung berechnet jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 eine Vorabzustandsabschätzung x_k|k-1 des Zustandsvektors x in der k-ten Abtastung in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung (24a) im Schritt S1:
wobei x_k-1|k-1 eine Zustandsabschätzung des Zustandsvektors x bei der (k – 1)-ten Abtastung im Nachhinein wiedergibt.
Wenn eine zugehörige Zuordnungshypothese wiedergibt, dass abgetastete Punkte dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B zugeordnet sind, wird jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 so konzipiert, dass er die nachstehende erste Beobachtungsgleichung (24b) verwendet:
wobei z_k eine Beobachtung (eine Messung) des Zustandsvektors x bei der k-ten Abtastung ist, und w als die Gleichung „w ~ N(0, σ_w ²)” ausgedrückt wird, die wiedergibt, dass angenommen wird, dass das Beobachtungsrauschen eine Gauss-Verteilung mit Mittelwert 0 und Kovarianz σ_w ² aufweist.
Zudem wird der Innovations- oder Messrest bzw. die Abweichung zwischen dem derzeitigen und dem vorhergehenden Wert z ~_k durch die nachstehende Gleichung (25) ausgedrückt:
wobei x_k|k-1 eine Vorabzustandsabschätzung bei dem k-ten Abtasten auf der Grundlage von Beobachtungen vor dem k-ten Abtasten ist.
Wenn daher eine zugehörige Zuordnungshypothese wiedergibt, dass abgetastete Punkte dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B zugeordnet werden, berechnet jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 eine Zustandsabschätzung x_k|k des Zustandsvektors x im Nachhinein bei dem k-ten Abtasten unter Verwendung der Vorabzustandsabschätzung x_k|k-1 und des Innovationsrests z ~_k der durch die Gleichung (25) gemäß der nachstehenden Gleichung (25a) im Schritt S2a1 wiedergegeben wird: x_k|k = x_k|k-1 + Kz ~_k (25a), wobei K die Kalman-Verstärkung wiedergibt, und die Kalman-Verstärkung K auf der Grundlage einer Vorababschätzung einer Fehlerkovarianz berechnet werden kann.
Wenn eine zugehörige Zuordnungshypothese wiedergibt, dass ein abgetasteter Punkt dem ersten Reflexionspunkt A zugeordnet ist, aber keine abgetasteten Punkte dem zweiten Reflexionspunkt B zugeordnet sind, wird jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 dazu konzipiert, die nachstehende zweite Beobachtungsgleichung zu verwenden, die durch die nachstehende Gleichung (26) ausgedrückt wird:
Zusätzlich wird ein Innovations- oder Messrest z ~_k durch die nachstehende Gleichung (27) festgelegt: z ~_k = z_k – (l/2) – (1 0)x_k|k-1 (27).
Wenn daher eine passende Zuordnungshypothese wiedergibt, dass ein abgetasteter Punkt dem ersten Reflexionspunkt A zugeordnet wird, aber keine abgetasteten Punkte dem zweiten Reflexionspunkt B zugeordnet werden, berechnet jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 eine Zustandsabschätzung x_k|k des Zustandsvektors x im Nachhinein unter Verwendung der Vorabzustandsabschätzung x_k|k-1 bei der k-ten Abtastung und des Innovationsrests z ~_k, der durch die Gleichung (27) entsprechend der Gleichung (25a) im Schritt S2a2 ausgedrückt wird.
Wenn eine passende Zuordnungshypothese wiedergibt, dass ein abgetasteter Punkt dem zweiten Reflexionspunkt B zugeordnet wird, aber keine abgetasteten Punkte dem ersten Reflexionspunkt A zugeordnet werden, ist jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 dazu konzipiert, die nachstehende dritte Beobachtungsgleichung zu verwenden, die durch die nachstehende Gleichung (28) ausgedrückt wird:
Zudem wird ein Innovations- oder Messrest z ~_k durch die nachstehende Gleichung (29) ausgedrückt: z ~_k = z_k + (l/2) – (1 0)x_k|k-1 (29)
Wenn daher eine zugehörige Zuordnungshypothese wiedergibt, dass ein abgetasteter Punkt dem zweiten Reflexionspunkt B zugeordnet ist, aber kein abgetasteter Punkt dem ersten Reflexionspunkt A zugeordnet ist, berechnet jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 eine Zustandsabschätzung x_k|k des Zustandsvektors x im Nachhinein unter Verwendung der Vorabzustandsabschätzung x_k|k-1 bei der k-ten Abtastung und des durch die Gleichung (29) ausgedrückten Innovationsrests z ~_k entsprechend der Gleichung (25a) im Schritt S2a3.
Wenn andererseits eine passende Zuordnungshypothese wiedergibt, dass dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B keine abgetasteten Punkte zugeordnet werden, ist jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 dazu konzipiert, eine Zustandsabschätzung x_k|k bei der k-ten Abtastung im Nachhinein auf der Grundlage des Innovations- oder Messrests z ~_k zu berechnen, der durch die nachstehende Gleichung (30) im Schritt S2a4 gegeben ist: z ~_k = 0 (30)
Wenn daher eine passende Zuordnungshypothese wiedergibt, dass dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B keine abgetasteten Punkte zugeordnet sind, berechnet jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 eine Zustandsabschätzung x_k|k des Zustandsvektors x im Nachhinein unter Verwendung der Vorabzustandsabschätzung x_k|k-1 bei der k-ten Abtastung und des Innovationsrests z ~_k, der durch die Gleichung (30) passend zu der nachstehenden Gleichung (25a) im Schritt S2a4 ausgedrückt wird.
Die Mittelungsgruppe 40 umfasst erste bis vierte Mittelungsmodule 41 bis 43, die operativ mit den jeweiligen ersten bis dritten Verfolgern 31 bis 33 verbunden sind.
Jedes der ersten bis dritten Mittelungsmodule 41 bis 43 ist dazu konzipiert, ein Mittel X_k der Zustandsabschätzungen x_k|k im Nachhinein bei der k-ten Abtastung für die entsprechende Zuordnungshypothesen, die durch einen zugehörigen unter den Verfolgern 31 bis 33 berechnet wurden, unter Verwendung der Eintrittswahrscheinlichkeiten β_i(k) = P(θ_i(k)|Z^k) zu berechnen, die von einem zugehörigen unter den Zuordnungshypothesenerzeugern 21 bis 23 entsprechend der nachstehenden Gleichung (31) berechnet wurden:
wobei x i / k|k die Zustandsabschätzungen x_k|k der i-ten Zuordnungshypothese θ_i(k) im Nachhinein wiedergibt.
Man bemerke, dass der Mittelwert X_k der Zustandsabschätzungen x_k|k im Nachhinein für jedes der ersten bis dritten Modelle für die entsprechenden Zuordnungshypothesen bei der k-ten Abtastung nachstehend als eine „Abschätzung des mittleren Zustands” bezeichnet wird.
Die Abschätzung X_k des mittleren Zustands der Zustandsabschätzungen x_k|k im Nachhinein bei der k-ten Abtastung für jedes der ersten bis dritten Modelle gibt die Position und Geschwindigkeit des Schwerpunkts des festen Körpers in der Bewegungsrichtung wieder. Somit kann jedes der ersten bis dritten Mittelungsmodule 41 bis 43 die Abschätzung X_k des mittleren Zustands der Zustandsabschätzungen x_k|k des Schwerpunkts im Nachhinein für jedes der ersten bis dritten Modelle bei der k-ten Abtastung an die ECU 5 ausgeben, und kann die Position und Geschwindigkeit des ersten Reflexionspunkts A (Reflexionspunkt am vorderen Ende) eines entsprechenden Modells und die Position und Geschwindigkeit des zweiten Reflexionspunkts B (Reflexionspunkt am hinteren Ende) desselben an die ECU 5 ausgeben.
Die erste Wähleinrichtung 50 ist operativ mit den ersten bis dritten Mittelungsmodulen 41 bis 43 verbunden.
Die erste Wähleinrichtung 50 umfasst ein Hardware- oder Softwaremodul 50a, das eine Plausibilität jedes der ersten bis dritten Modelle in der k-ten Abtastung entsprechend der nachstehenden Gleichung (32) berechnet:
wobei P(M_j|z_k) eine Plausibilität jedes der j-ten Modelle M_j(j = 1, 2 oder 3) bei der k-ten Abtastung wiedergibt, und die Eintrittswahrscheinlichkeit der i-ten Zuordnungshypothese bei der k-ten Abtastung für ein zugehöriges unter den j-ten Modellen (J = 1, 2 oder 3) wiedergibt, die durch einen zugehörigen der ersten bis dritten Zuordnungshypothesenerzeuger 21 bis 23 berechnet wird.
Die erste Wähleinrichtung 50 umfasst auch ein Hardware- oder Softwaremodul 50b, das in der Speichereinheit 3b die Plausibilität jedes der j-ten Modelle M_j(j = 1, 2 oder 3) bei der k-ten Abtastung speichert.
Die erste Wähleinrichtung 50 umfasst ein Hardware- oder Softwaremodul 50c. Nach der Speicherung der Plausibilität jedes der j-ten Modelle M_j(j = 1, 2 oder 3) bei der k-ten Abtastung integriert das Hardware-/Softwaremodul 50c die Plausibilitäten jedes der j-ten Modelle M_j(j = 1, 2 oder 3) aus der ersten Plausibilität eines zugehörigen unter den j-ten Modellen M_j bei der ersten Abtastung bis zur k-ten Plausibilität derselben bei der k-ten Abtastung unter Verwendung beispielsweise eines Speicherbereichs der Speichereinheit 3b, wodurch es eine Modellplausibilität P(M_j|Z^k) jedes der j-ten Modelle M_j(j = 1, 2 oder 3) entsprechend der nachstehenden Gleichung (33) berechnet:
Die erste Wähleinrichtung 50 umfasst ein Hardware- oder Softwaremodul 50d. Nach der Integration durch das Modul 50c wählt das Modul 50d eines der ersten bis dritten Modelle M_j(j = 1, 2 oder 3); die Modellplausibilität P(M_j|Z^k) des ausgewählten unter den ersten bis dritten Modellen M_j(j = 1, 2 oder 3) ist dabei die größte unter all den ersten bis dritten Modellen M_j(j = 1, 2 oder 3).
Die zweite Wähleinrichtung 60 ist operativ mit der ersten Wähleinrichtung 50 und dem vierten Verfolger 36 verbunden.
Die zweite Wähleinrichtung 60 umfasst ein Hardware- oder Softwaremodul 60a, das eine Plausibilität des vierten Modells bei der k-ten Abtastung in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung (34) unter Verwendung der Eintrittswahrscheinlichkeit der i-ten Zuordnungshypothese bei der k-ten Abtastung für das vierte Modell berechnet, die durch den vierten Zuordnungshypothesenerzeuger 26 berechnet wird:
wobei M₀ das vierte Modell wiedergibt, P(M₀|z_k) eine Plausibilität des vierten Modells M₀ bei der k-ten Abtastung wiedergibt und β_0i die Eintrittswahrscheinlichkeit der i-ten Zuordnungshypothese bei der k-ten Abtastung für das vierte Modell wiedergibt.
Die zweite Wähleinrichtung 60 umfasst ein Hardware- oder Softwaremodul 60b und speichert in der Speichereinheit 3b die Plausibilität des vierten Modells M₀ bei der k-ten Abtastung.
Die zweite Wähleinrichtung 60 umfasst ein Hardware- oder Softwaremodul 60c. Nach der Speicherung der Plausibilität des vierten Modells M₀ bei der k-ten Abtastung integriert das Modul 60c die Plausibilitäten des vierten Modells M₀ aus der ersten Plausibilität des vierten Modells M₀ bei der ersten Abtastung bis zur k-ten Plausibilität derselben bei der k-ten Abtastung, wodurch eine Modellplausibilität P(M₀|Z^k) des vierten Modells M₀ entsprechend der nachstehenden Gleichung (33a) berechnet wird:
Die zweite Wähleinrichtung 60 umfasst ein Hardware- oder Softwaremodul 60d. Nach der Integration vergleicht das Modul 60d die Modellplausibilität P(M_j|Z^k) des j-ten Modells M_j(j = 1, 2 oder 3), das durch die erste Wähleinrichtung 50 gewählt ist, mit der Modellplausibilität
des vierten Modells M₀.
Die zweite Wähleinrichtung 60 umfasst ein Hardware- oder Softwaremodul 60e, das eines aus den j-ten Modellen M_j(j = 1, 2 oder 3) auswählt, das von der ersten Wähleinrichtung 50 gewählt ist, oder das vierte Modell M₀ auswählt; die Modellplausibilität des ausgewählten unter dem j-ten Modell M_j(j = 1, 2 oder 3) und dem vierten Modell M₀ ist größer als die der anderen.
Die zweite Wähleinrichtung 60 umfasst ein Hardware- oder Softwaremodul 60f. Wenn das j-te Modell M_j(j = 1, 2 oder 3) durch das Modul 60e auswählt wird, bestimmt das Modul 60f, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte A und B, die auf der Grundlage der Abschätzung X_k des mittleren Zustands unter den Zustandsabschätzungen x_k|k des ausgewählten j-ten Modells M_j(j = 1, 2 oder 3) bei der k-ten Abtastung im Nachhinein vorderen und hinteren Endreflexionspunkten eines einzigen bewegten Objekts (eines einzelnen vorausfahrenden Fahrzeugs) entsprechen. Somit gibt die zweite Wähleinrichtung 5 bzw. 50 die Abschätzung X_k des mittleren Zustands des j-ten Modells M_j(j = 1, 2 oder 3) an die ECU 5 aus, die durch das Modul 60e und/oder die Reflexionspunktspositionsinformation von jedem der ersten und zweiten Reflexionspunktkandidaten A und B ausgewählt sind.
Die ECU 5 ist dazu konzipiert, die Abschätzung X_k des mittleren Zustands des j-ten Modells M_j(j = 1, 2 oder 3) und/oder die Reflexionspunktspositionsinformation für jeden unter den ersten und zweiten Reflexionspunktkandidaten A und B zu empfangen und auf der Grundlage der mittleren Abschätzung bzw. Abschätzung des mittleren Zustands X_k des j-ten Modells M_j(j = 1, 2 oder 3) und/oder der Reflexionspunktspositionsinformation für jeden der ersten und zweiten Reflexionspunktkandidaten A und B verschiedene Aufgaben durchzuführen, um einen Fahrer des Fahrzeugs Vm zu unterstützen. Zu den verschiedenen Aufgaben gehören beispielsweise eine adaptive Tempomatsteuerungsaufgabe und eine Aufprallminderungsaufgabe.
Die adaptive Tempomatsteuerungsaufgabe steuert automatisch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs Vm, um den Abstand zwischen dem Fahrzeug Vm und einem bewegten Objekt (einem vorausfahrenden Fahrzeug) vor dem Fahrzeug Vm auf einem Zielabstand zu halten; der Zielabstand kann durch den Fahrer festgelegt werden, indem der Zielabstandseinstellschalter verwendet wird.
Die Aufprallverminderungsaufgabe steuert einen Warnsummer und einen (nicht gezeigten) Monitor des Fahrzeugs Vm, um hörbare und/oder sichtbare Warnungen an den Fahrer des Fahrzeugs Vm weiterzugeben, steuert Bremsen des Fahrzeugs Vm, um eine maximale Bremsung des Fahrzeugs Vm durchzuführen und/oder strafft Sitzgurte des Fahrzeugs Vm, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug Vm und einem bewegten Objekt (vorausfahrenden Fahrzeug) vor dem Fahrzeug Vm gleich oder niedriger als ein vorab eingestellter Schwellenabstand ist.
Beispielsweise führt der Prozessor 3a ein Programm zur Erfassung eines bewegten Objekts aus, das in der Speichereinheit 3b gespeichert ist, wenn die Einspruchseinheit bzw. Objekterfassungseinheit 3 wie vorstehend beschrieben aus dem Prozessor 3a und der Speichereinheit 3b besteht. Genauer gesagt tastet der Prozessor 3a beim Start des Programms zur Erfassung bewegter Objekte aus der Reflexionspunktspositionsinformation für jeden der Reflexionspunkte im Schritt S10 die Reflexionspunktspositionsinformation für Reflexionspunkte innerhalb mindestens eines vorab festgelegten Abtastgebiets (Beobachtungsgebiets) in dem Abtastfeld für jeden Beobachtungs-(Mess-)zyklus D ab; dieser Vorgang entspricht den Funktionen des Reflexionspunktabtastmoduls 10.
Als Nächstes erzeugt der Prozessor 3a Zuordnungshypothesen θ_i|Z(k)| für jedes aus den ersten bis vierten Modellen und berechnet im Schritt S11 die Eintrittswahrscheinlichkeiten β_i(k) der Zuordnungshypothesen θ_i|Z(k)| für jedes aus den ersten bis vierten Modellen; dieser Vorgang entspricht den Funktionen der Zuordnungshypothesenerzeugergruppe 20.
Als Nächstes berechnet der Prozessor 3a für jeden Beobachtungszyklus T eine Zustandsabschätzung x_k|k bei der k-ten Abtastung im Nachhinein unter Verwendung einer Vorabzustandsabschätzung x_k|k-1 bei der k-ten Abtastung und dem Innovationsrest z ~_k, der durch eine zugehörige unter den Gleichungen (25), (27), (29) und (30) für jedes unter den ersten bis vierten Modellen im Schritt S12 ausgedrückt wird; dieser Vorgang entspricht den Funktionen der Verfolgergruppe 30.
Nach dem Vorgang im Schritt S12 berechnet der Prozessor 3a die Abschätzung X_k des gemittelten Zustands der Zustandsabschätzungen x_k|k jedes der ersten bis dritten Modelle im Nachhinein für die jeweiligen Zuordnungshypothesen bei der k-ten Abtastung im Schritt S13; dieser Vorgang entspricht den Funktionen der Mittelungsgruppe 40.
Nach dem Vorgang im Schritt S13 berechnet der Prozessor 3a eine Modellplausibilität P(M_j|Z^k) jedes der j-ten Modelle M_j(j = 1, 2 oder 3) passend zu der vorstehend erläuterten Gleichung (33) im Schritt S14; dieser Vorgang entspricht den Funktionen der Module 50a bis 50c der ersten Wähleinrichtung 50.
Als Nächstes führt der Prozessor 3a einen Vorgang zur Auswahl eines der ersten bis dritten Modelle M_j(j = 1, 2 oder 3) durch; die Modellplausibilität P(M_j|Z^k) jedes ausgewählten unter den ersten bis dritten Modellen M_j(j = 1, 2 oder 3) ist die größte unter all den ersten bis dritten Modellen M_j(j = 1, 2 oder 3) im Schritt S15; dieser Vorgang entspricht den Funktionen des Moduls 50d der ersten Wähleinrichtung 50.
Andererseits berechnet der Prozessor 3a eine Modellplausibilität P(M₀|Z^k) des vierten Modells M₀ passend zu der vorstehend erläuterten Gleichung (33a) im Schritt S16; dieser Vorgang entspricht den Funktionen der Module 60a bis 60c der zweiten Wähleinrichtung 60.
Nach dem Vorgang im Schritt S16 führt der Prozessor 3a einen Vorgang durch, um:
eines aus den j Modellen M_j(j = 1, 2 und 3), das von der ersten Wähleinrichtung 50 gewählt wurde, oder das vierte Modell M₀ auszuwählen; dabei ist die Modellplausibilität des ausgewählten j-ten Modells M_j(j = 1, 2 oder 3) oder des vierten Modells M₀ größer als jene der anderen; und
zu bestimmen, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte A und B, die auf der Grundlage der Abschätzung X_k des mittleren Zustands der Zustandsabschätzungen x_k|k des ausgewählten j-ten Modells M_j(j = 1, 2 oder 3) im Nachhinein bei der k-ten Abtastung berechnet wurden, vorderen und hinteren Endreflexionspunkten eines einzelnen bewegten Objekts (eines einzelnen vorausfahrenden Fahrzeugs) entsprechen, wenn das j-te Modell M_j (j = 1, 2 oder 3) als eines aus den j-ten Modellen M_j(j = 1, 2 oder 3) und dem vierten Modell M₀ ausgewählt ist.
Dieser Vorgang im Schritt S17 entspricht den Funktionen der Module 60d und 60e der zweiten Wähleinrichtung 60.
Wie vorstehend beschrieben ist das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte nach dieser Ausführungsform dazu aufgebaut, eine Vorabzustandsabschätzung x_k|k-1 jeder Zielzuordnungshypothese bei der k-ten Abtastung auf der Grundlage von Losen von Beobachtungen vor der k-ten Abtastung für jeden Beobachtungszyklus T unter der Annahme zu berechnen, dass der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt A und den zweite Reflexionspunkt B von vorausfahrenden bewegten Objekten (vorausfahrenden Fahrzeugen) als Verfolgungsziel jeweils auf die Längen L1, L2, und L3 festgelegt ist, die zu den ersten bis dritten Modellen M_j(M1, M2 oder M3) gehören.
Das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte ist auch dazu aufgebaut, eine Zustandsabschätzung x_k|k des Zustandsvektors x jeder Zielzuordnungshypothese bei der k-ten Abtastung im Nachhinein unter Verwendung der Vorabzustandsabschätzung x_k|k-1 und des Innovationsrests z ~_k für jeden Beobachtungszyklus T für jedes unter den ersten bis dritten Modellen M_j(M1, M2 und M3) zu berechnen.
Das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte ist weiterhin dazu aufgebaut, einen Mittelwert X_k der Zustandsabschätzungen x_k|k der jeweiligen Zuordnungshypothesen bei der k-ten Abtastung für jedes der ersten bis dritten Modelle M1, M2, und M3 unter Verwendung der Eintrittswahrscheinlichkeiten β_i(k) = P(θ_i(k)|Z^k) im Nachhinein zu berechnen, die für ein zugehöriges unter den ersten bis dritten Modellen M1, M2, und M3 berechnet sind.
Zudem ist das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte dazu aufgebaut, eine Plausibilität P(M_j|z_k) jedes der j-ten Modelle M_j(j = 1, 2 und 3) bei der k-ten Abtastung unter Verwendung der Eintrittswahrscheinlichkeit β_ji der i-ten Zuordnungshypothese bei der k-ten Abtastung für ein zugehöriges unter den j Modellen (j = 1, 2 und 3) zu berechnen, und die Plausibilitäten P(M_j|z_k) für jedes unter den j-ten Modellen M_j(j = 1, 2 und 3) aus der ersten Plausibilität eines zugehörigen unter den j-ten Modellen M_j bei der ersten Abtastung bis zu der k-ten Plausibilität derselben bei der k-ten Abtastung unter Verwendung beispielsweise eines Speicherbereichs der Speichereinheit 3b zu integrieren, wodurch es eine Modellplausibilität P(M_j|Z^k) jedes der j Modelle M_j(j = 1, 2 und 3) berechnet.
Danach ist das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte dazu aufgebaut, eines unter den ersten bis dritten Modellen M_j(j = 1, 2 und 3) auszuwählen; dabei ist die Modellplausibilität P(M_j|Z^k) des ausgewählten unter den ersten bis dritten Modellen M_j(j = 1, 2 und 3) die größte unter allen Modellplausibilitäten P(M_j|Z^k) der ersten bis dritten Modelle M_j(j = 1, 2 und 3).
Andererseits ist das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte dazu aufgebaut, eine Vorabzustandsabschätzung X_k|k-1 jeder Zielzuordnungshypothese bei der k-ten Abtastung auf der Grundlage von Losen von Beobachtungen vor der k-ten Abtastung in einem vierten Modell M0 bzw. M₀ für jeden Beobachtungszyklus T unter der Annahme zu berechnen, dass sich der erste Reflexionspunkt A und der zweite Reflexionspunkt B individuell bewegen.
Das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte ist auch dazu aufgebaut, eine Zustandsabschätzung x_k|k des Zustandsvektors x jeder Zielzuordnungshypothese bei der k-ten Abtastung im Nachhinein unter Verwendung der Vorabzustandsabschätzung x_k|k-1 und des Innovationsrests z ~_k für jeden Beobachtungszyklus T für das vierte Modell M0 zu berechnen.
Das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte ist weiterhin dazu aufgebaut, eine Plausibilität P(M₀|z_k) des vierten Modells M₀ bei der k-ten Abtastung unter Verwendung der Eintrittswahrscheinlichkeit der i-ten Zuordnungshypothese bei der k-ten Abtastung für das vierte Modell M0 zu berechnen, und die Plausibilitäten P(M₀|z_k) des vierten Modells M₀ von der ersten Plausibilität bei der ersten Abtastung bis zur k-ten Plausibilität bei der k-ten Abtastung unter Verwendung beispielsweise eines Speicherbereichs der Speichereinheit 3b zu integrieren, wodurch eine Modellplausibilität P(M₀|Z^k) des vierten Modells M₀ berechnet wird.
Dann ist das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte dazu aufgebaut, die Modellwahrscheinlichkeit P(M_j|Z^k) des ausgewählten unter den ersten bis dritten Modellen M₁ bis M₃ mit dem Modell bzw. der Modellplausibilität P(M₀|Z^k) des vierten Modells M₀ zu berechnen.
Das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte ist dazu aufgebaut, zu bestimmen, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte A und B vorderen und hinteren Endreflexionspunkten eines einzelnen bewegten Objekts (eines einzelnen vorausfahrenden Fahrzeugs) entsprechen, wenn die Modellplausibilität P(M_j|Z^k) des ausgewählten unter den ersten bis dritten Modellen M₁ bis M₃ auf der Grundlage der Ergebnisse des Vergleichs größer als das Modell bzw. die Modellplausibilität P(M₀|Z^k) des vierten Modells M₀ ist.
Das bedeutet, dass das wie vorstehend erläutert aufgebaute System 1 zur Erfassung bewegter Objekte bestimmt, ob sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B mit der Zeit ändert, und bestimmt, dass der Kandidat für den ersten Reflexionspunkt A und den zweiten Reflexionspunkt B vorderen und hinteren Endreflexionspunkten eines einzelnen bewegten Fahrzeugs entsprechen, wenn bestimmt wird, dass sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B mit der Zeit nicht wesentlich ändert.
Nehmen wir beispielsweise eine Situation an, in der ein erstes vorausfahrendes Fahrzeug Vf1 auf einer ersten Spur vor dem Fahrzeug Vm fährt, das in einer zweiten Spur fährt, die benachbart zu der erste Spur ist, ein zweites vorausfahrendes Fahrzeug Vf2 in der ersten Spur vor dem Fahrzeug fährt, während es sich dem ersten vorausfahrenden Fahrzeug Vf1 nähert, und danach das erste vorausfahrende Fahrzeug Vf1 und das zweite vorausfahrende Fahrzeug Vf2 mit im Wesentlichen derselben Geschwindigkeit fahren (siehe 4A). In dieser Situation wollen wir den Fall betrachten, in dem das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte in jedem Abtastzeitabschnitt T die Reflexionspunktspositionsinformation von drei Reflexionspunkten P1, P2, und P3 abtastet; die Reflexionspunkte P1 und P3 werden dem zweiten Reflexionspunkt B zugeordnet, und der Reflexionspunkt P2 wird dem ersten Reflexionspunkt A zugeordnet.
Wenn das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte die technische Herangehensweise verwendet, die in der Patentveröffentlichung Nr. 2009-186276, JP 2009-186276 A wie vorstehend erläutert offenbart ist, könnte das System 1 zur Erfassung bewegter Objekt die unterschiedlichen vorausfahrenden Fahrzeuge Vf1 und Vf2 vor der Zeit Tb in 4B nicht erkennen, weil sie mit ihren unterschiedlichen Geschwindigkeiten (V1 und V2) fahren, und könnte nach der Zeit Tb fälschlich die unterschiedlichen bewegten Objekte Vf1 und Vf2 als ein einziges bewegtes Objekt erkennen, während die verschiedenen bewegten Objekte Vf1 und Vf2 in 4B mit im Wesentlichen derselben Geschwindigkeit (V1 = V2) fahren. Dies ist so, weil die technische Herangehensweise dazu konzipiert ist, die ersten und zweiten Reflexionspunkte P1 und P2 als erfasste Ergebnisse von einem einzelnen vorausfahrenden Fahrzeug erst zu erfassen, nachdem die Geschwindigkeiten der ersten und zweiten Reflexionspunkte P1 und P2 (der ersten und zweiten vorausfahrenden Fahrzeuge Vf1 und Vf2) einander gleiche Abweichungen (im Wesentlichen Null) aufweisen.
Dagegen ist das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte nach dieser Ausführungsform dazu fähig, zu erfassen, dass sich der Abstand D12 zwischen dem ersten Reflexionspunkt P1 (dem zweiten Reflexionspunkt B) und dem zweiten Reflexionspunkt P2 (dem ersten Reflexionspunkt A) ändert, solange sich das vorausfahrende Fahrzeug Vf2 (der zweite Reflexionspunkt P2) während des Zeitabschnitts von der Zeit T1c bis zur Zeit T2c in 4C dem ersten vorausfahrenden Fahrzeug Vf1 (dem ersten Reflexionspunkt P1) annähert. Dies ist so, weil das Modell bzw. die Modellplausibilität P(M₀|Z^k) des vierten Modells M₀ während des Zeitabschnitts von der Zeit T1c bis zur Zeit T2c größer als die Modellplausibilität P(M_j|Z^k) eines ausgewählten unter den ersten bis dritten Modellen M₁ bis M₃ ist, so dass das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte erfasst, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte P1 und P2 (die zweiten und ersten Reflexionspunkte B und A) Reflexionspunkte von unterschiedlichen sich vor dem eigenen Fahrzeug befindlichen Objekten (unterschiedlichen vorausfahrenden Fahrzeugen) sind.
Demgemäß verringert das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte das Auftreten von fehlerhaften Erkennungen einer Vielzahl von bewegten Objekten als ein einzelnes bewegtes Objekt, wodurch die Genauigkeit der Erfassung bewegter Objekte verbessert wird.
Das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte vergleicht die Modellplausibilität P(M_j|Z^k) des ausgewählten unter den ersten bis dritten Modellen M₁ bis M₃, die die größte unter allen Modellplausibilitäten P(M_j|Z^k) der ersten bis dritten Modelle M_j(j = 1, 2 und 3) aufweist, mit dem Modell bzw. der Modellplausibilität P(M₀|Z^k) des vierten Modells M₀, und bestimmt auf der Grundlage der Ergebnisse des Vergleichs, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte A und B vorderen und hinteren Endreflexionspunkten eines einzelnen bewegten Objekts (eines einzelnen vorausfahrenden Fahrzeugs) entsprechen, wenn die Modellplausibilität P(M_j|Z^k) des ausgewählten unter den ersten bis dritten Modellen M₁ bis M₃ größer als das Modell bzw. die Modellplausibilität P(M₀|Z^k) des vierten Modells M₀ ist.
Das bedeutet, das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte bestimmt, ob die ersten und zweiten Reflexionspunkte A und B vorderen und hinteren Endreflexionspunkten eines einzelnen bewegten Objekts (eines einzelnen vorausfahrenden Fahrzeugs) entsprechen, wobei es wie vorstehend erläutert einen solchen relativ einfachen Vergleich der Modellplausibilität als Herangehensweise verwendet.
Das System 1 zur Erfassung bewegter Objekte kann die Länge eines erfassten vorausfahrenden Fahrzeugs in Längsrichtung auf der Grundlage des Abstands des ausgewählten unter den ersten bis dritten Modellen M₁ bis M₃ erfassen, das die größte unter den Modellplausibilitäten P(M_j|Z^k) der ersten bis dritten Modelle M_j(j = 1, 2 und 3) aufweist.
Zweite Ausführungsform
Ein System 1A zur Erfassung bewegter Objekte nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend mit Bezug auf 5A beschrieben.
Der Aufbau und/oder Funktionen des System 1A zur Erfassung bewegter Objekte nach der zweiten Ausführungsform unterscheiden sich in den nachstehenden Punkten von dem System 1 zur Erfassung bewegter Objekte. Daher werden nachstehend hauptsächlich die abweichenden Punkte beschrieben.
Das System 1A zur Erfassung bewegter Objekte umfasst die Radarvorrichtung 2 und eine Objekterfassungseinheit 3A, die damit kommunizierfähig verbunden ist.
Die Objekterfassungseinheit 3A umfasst das Reflexionspunktabtastmodul 10, einen Zuordnungshypothesenerzeuger 25, den vierten Zuordnungshypothesenerzeuger 26, einen Verfolger 35, den vierten Verfolger 36, ein Mittelungsmodul 45 und eine Wähleinrichtung 61.
Der Zuordnungshypothesenerzeuger 25 ist operativ mit dem Reflexionspunktabtastmodul 10 verbunden und dazu konzipiert, Zuordnungshypothesen unter einem mittleren Modell der Dynamik von vorausfahrenden Fahrzeugen (vor dem Fahrzeug befindlichen bewegten Objekten) als Verfolgungsziel zu erzeugen. Das mittlere Modell nimmt an, dass der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B von vorausfahrenden Fahrzeugen für verschiedene Arten von Motorfahrzeugen auf eine mittlere Länge La festgelegt ist. Wie die Zuordnungshypothesen erzeugt werden, ist im Wesentlichen identisch zur Erzeugung durch die ersten bis dritten Zuordnungshypothesenerzeuger 21 bis 23 nach der ersten Ausführungsform.
Der Verfolger 35 ist operativ mit dem Zuordnungshypothesenerzeuger 25 verbunden und dazu konzipiert, eine Zustandsabschätzungsaufgabe auf der Grundlage des gut bekannten Kalman-Filters für jede der Zuordnungshypothesen zu lösen, die in jedem Beobachtungszyklus T von dem Zuordnungshypothesenerzeuger 25 erzeugt werden. Wie die Zustandsabschätzungsaufgabe gelöst wird, ist im Wesentlichen identisch wie bei jedem der ersten bis dritten Zuordnungshypothesenerzeuger 21 bis 23 nach den ersten bis dritten Verfolgern 31 bis 33.
Das Mittelungsmodul 45 ist operativ mit dem Verfolger 35 verbunden und dazu konzipiert, einen Mittelwert X_k der Zustandsabschätzungen x_k|k bei der k-ten Abtastung für die jeweiligen Zuordnungshypothesen im Nachhinein zu berechnen, die von dem Verfolger 35 unter Verwendung der Eintrittswahrscheinlichkeiten β_i(k) = P(θ_i(k)|Z^k) berechnet werden, die von dem Zuordnungshypothesenerzeuger 25 entsprechend der vorstehend erläuterten Gleichung (31) berechnet werden.
Die Wähleinrichtung 61 ist operativ mit dem Mittelungsmodul 45 und dem vierten Verfolger 36 verbunden. Die Wähleinrichtung 61 ist dazu konzipiert, eine Modellplausibilität P(M_a|Z^k) der Modelle des mittleren Modells M_a in Übereinstimmung mit den vorstehend erläuterten Gleichungen (32) und (33) zu berechnen, wobei in derselben Herangehensweise wie in den Modulen 50a bis 50c der ersten Wähleinrichtung 50 nach der ersten Ausführungsform j durch a ersetzt wird.
Die Wähleinrichtung 61 ist auch dazu konzipiert, eine Modellplausibilität P(M₀|Z^k) des vierten Modells M₀ in Übereinstimmung mit den vorstehend erläuterten Gleichungen (34) und (33a) in derselben Herangehensweise wie in den Modulen 60a bis 60c der zweiten Wähleinrichtung 60 nach der ersten Ausführungsform zu berechnen.
Die Wähleinrichtung 61 ist weiterhin dazu konzipiert, die Modellplausibilität P(M_a|Z^k) des mittleren Modells M_a mit der Modellplausibilität
des vierten Modells M₀ zu vergleichen, und eines aus dem mittleren Modell M_a und dem vierten Modell M₀ auszuwählen; dabei ist bei derselben Herangehensweise wie in den Modulen 60d und 60e der zweiten Wähleinrichtung 60 die Modellplausibilität des ausgewählten Modells M_a oder M₀ größer als jene des anderen daraus.
Dann ist die Wähleinrichtung 61 dazu konzipiert, zu bestimmen, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte A und B zu vorderen und hinteren Endreflexionspunkten eines einzelnen vorausfahrenden Fahrzeugs passen, wenn auf der Grundlage des Ergebnisses des Vergleichs bestimmt wird, dass die Modellplausibilität P(M_a|Z^k) des mittleren Modells größer als das Modell bzw. die Modellplausibilität P(M₀|Z^k) des vierten Modells M₀ ist.
Genauer gesagt tastet der Prozessor 3a des Systems 1A zur Erfassung bewegter Objekte aus der Reflexionspunktspositionsinformation für jeden der Reflexionspunkte die Reflexionspunktspositionsinformation innerhalb mindestens eines vorab festgelegten Abtastgebiets (Überwachungsgebiets) in dem Abtastfeld in jedem Beobachtungs-(Mess-)zyklus T im Schritt S20 mit derselben Herangehensweise wie im Schritt S10 ab.
Der Prozessor 3a erzeugt Zuordnungshypothesen θ_i|Z(k)| für das mittlere Modell und berechnet die Eintrittswahrscheinlichkeiten β_i(k) der Zuordnungshypothesen θ_i|Z(k)| für jedes aus dem mittleren Modell und dem vierten Modell im Schritt S21 in derselben Herangehensweise wie in Schritt S11.
Als Nächstes berechnet der Prozessor 3a in jedem Beobachtungszyklus T eine Zustandsabschätzung x_k|k in der k-ten Abtastung im Nachhinein unter Verwendung einer Vorabzustandsabschätzung x_k|k-1 bei der k-ten Abtastung und des Innovationsrests z ~_k , der durch eine zugehörige unter den Gleichungen (25), (27), (29) und (30) aus dem mittleren Modell und dem vierten Modell im Schritt S22 ausgedrückt wird, in derselben Herangehensweise wie im Schritt S12.
Nach dem Vorgang in Schritt S12 berechnet der Prozessor 3a die gemittelte Zustandsabschätzung X_k der Zustandsabschätzungen x_k|k des mittleren Modells für die jeweiligen Zuordnungshypothesen in der k-ten Abtastung im Nachhinein im Schritt S23 mit derselben Herangehensweise wie im Schritt S13.
Nach dem Vorgang im Schritt S23 berechnet der Prozessor 3a eine Modellwahrscheinlichkeit P(M_a|Z^k) des mittleren Modells M_a entsprechend der vorstehend erläuterten Gleichung (33) in Schritt S24 in derselben Herangehensweise wie im Schritt S14.
Andererseits berechnet der Prozessor 3a eine Modellplausibilität P(M₀|Z^k) des vierten Modells M₀ entsprechend der vorstehend erläuterten Gleichung (33a) im Schritt S25 in derselben Herangehensweise wie im Schritt S15.
Andererseits berechnet der Prozessor 3a eine Modellplausibilität P(M₀|Z^k) des vierten Modells M₀ passend zu der vorstehend erläuterten Gleichung (33a) in Schritt S26 in derselben Herangehensweise wie im Schritt S16.
Dann führt der Prozessor 3a einen Vorgang durch, um:
eines aus dem mittleren Modell M_a und dem vierten Modell M₀ auszuwählen; dabei ist die Modellplausibilität des ausgewählten aus dem mittleren Modell M₀ bzw. M_a und dem vierten Modell M₀ größer als jene des anderen Modells; und
zu bestimmen, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte A und B, die auf der Grundlage der Abschätzung X_k des gemittelten Zustands aus der Zustandsabschätzung x_k|k des mittleren Modells M_a bei der k-ten Abtastung im Nachhinein bestimmt wurden, den vorderen und hinteren Endreflexionspunkten eines einzelnen bewegten Objekts (eines einzelnen vorausfahrenden Fahrzeugs) entsprechen, wenn das mittlere Modell M_a als eines aus dem mittleren Modell M_a und dem vierten Modell M₀ ausgewählt wird.
Wie vorstehend beschrieben erzielt das System 1A zur Erfassung bewegter Objekte nach der zweiten Ausführungsform dieselben technischen Effekte wie jene des Systems 1 zur Erfassung bewegter Objekte, weil Aufbau und Funktionen des Systems 1A zur Erfassung bewegter Objekte im Wesentlichen identisch mit jenen des Systems 1 zur Erfassung bewegter Objekte nach der ersten Ausführungsform sind.
Insbesondere verringert das System 1A zur Erfassung bewegter Objekte nach der zweiten Ausführungsform die Anzahl von Komponenten desselben im Vergleich zur Anzahl von Komponenten des Systems 1 zur Erfassung bewegter Objekte. Dies erreicht einen Effekt der Vereinfachung des Aufbaus des Systems 1A zur Erfassung bewegter Objekte, wodurch die Herstellkosten des Systems 1A zur Erfassung bewegter Objekte im Vergleich zu denen des Systems 1 zur Erfassung bewegter Objekte verringert werden.
Dritte Ausführungsform
Ein System 1B zur Erfassung bewegter Objekte nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend mit Bezug auf 5B erläutert.
Der Aufbau und/oder die Funktionen des Systems 1B zur Erfassung bewegter Objekte nach der dritten Ausführungsform unterscheiden sich gegenüber dem System 1 zur Erfassung bewegter Objekte durch die nachstehenden Punkte. Daher werden nachstehend hauptsächlich die abweichenden Punkte beschrieben.
Das System 1B zur Erfassung bewegter Objekte umfasst die Radarvorrichtung 2 und eine Objekterfassungseinheit 3B, die kommunizierfähig damit verbunden ist.
Die Objekterfassungseinheit 3B umfasst das Reflexionspunktabtastmodul 10, einen Zuordnungshypothesenerzeuger 25, den vierten Zuordnungshypothesenerzeuger 26, den vierten Verfolger 36 und eine Wähleinrichtung 62.
Die Wähleinrichtung 62 ist operativ mit dem vierten Verfolger 36 verbunden.
Die Wähleinrichtung 62 ist dazu konzipiert, das nachstehende Programm durchzuführen, um zu bestimmen, ob die ersten und zweiten Reflexionspunkte und B, die auf der Grundlage der mittleren Zustandsabschätzung X_k der Zustandsabschätzungen x_k|k des vierten Modells M₀ bei der k-ten Abtastung im Nachhinein bestimmt wurden, den vorderen und hinteren Endreflexionspunkten eines einzelnen bewegten Objekts (eines einzelnen vorausfahrenden Fahrzeugs) entsprechen.
In dem Programm wird angenommen, dass erste und zweite Positionskoordinaten (Zustandsabschätzungen) der jeweiligen ersten und zweiten Reflexionspunkte A und B, die auf der Grundlage der mittleren Zustandsabschätzung X_k der Zustandsabschätzungen x_k|k des vierten Modells M₀ bei der k-ten Abtastung im Nachhinein in der Bewegungsrichtung von vorausfahrenden Fahrzeugen bestimmt wurden, als y_1k und y_2k ausgedrückt werden. Zudem wird angenommen, dass die erste Positionskoordinate y_1k des ersten Reflexionspunkts A in der Bewegungsrichtung von vorausfahrenden Fahrzeugen aus einer Gauss-Verteilung erhoben werden kann, die einen Mittelwert y -_1k und eine Fehlervarianz σ 2 / 1k gemäß der nachstehenden Gleichung (35) aufweist: y_1k ~ N(y -_1k, σ 2 / 1k) (35)
In ähnlicher Weise wird angenommen, dass die zweite Positionskoordinate y_2k des zweiten Reflexionspunkts B in der Bewegungsrichtung von vorausfahrenden Fahrzeugen aus einer Gauss-Verteilung erhoben wird, die einen Mittelwert y -_2k und eine Varianz σ 2 / 2k gemäß der nachstehenden Gleichung (36) aufweist: y_2k ~ N(y -_2k, σ 2 / 2k) (36)
Zudem wird angenommen, dass die folgenden Gleichungen (37) und (38) gelten, solange die ersten und zweiten Positionskoordinaten y_1k und y_2k der ersten und zweiten Reflexionspunkte A und B in der Bewegungsrichtung von vorausfahrenden Fahrzeugen jeweils vorderen und hinteren Endreflexionspunkten eines einzelnen bewegten Objekts (eines einzelnen vorausfahrenden Fahrzeugs) entsprechen: y_1k – Y_2k ~ N(l, σ 2 / 1k + σ 2 / 2k) (37) l = E[y_1k – y_2k] (38), wobei l eine gemittelte Länge von verschiedenen Arten von Motorfahrzeugen wiedergibt und E ein gegebener Koeffizient ist.
Die Gleichung (37) bedeutet, dass das Abziehen der zweiten Positionskoordinate y_2k des zweiten Reflexionspunkts B von der ersten Positionskoordinate y_1k des ersten Reflexionspunkts A aus einer Gauss-Verteilung erhoben wird, die den Mittelwert l und die Fehlervarianz σ 2 / 1k + σ 2 / 2k aufweist.
Auf der Grundlage der Annahmen ist die Wähleinrichtung 62 dazu konzipiert, zu bestimmen, dass die ersten und zweiten Positionskoordinaten y_1k und y_2k der ersten und zweiten Reflexionspunkte A und B in der Bewegungsrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs jeweils vorderen und hinteren Endreflexionspunkten eines einzelnen bewegten Objekts (eines einzelnen vorausfahrenden Fahrzeugs) entsprechen, wenn die nachstehenden Gleichungen (39) und (40) gelten:
wobei χ 2 / N(α) eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion einer Chi-Quadrat-Verteilung wiedergibt, f(γ) einen beliebig festgelegten Wahrscheinlichkeitswert wie 0,95 wiedergibt und f^–1(γ) eine inverse Funktion des Wahrscheinlichkeitswerts f(γ) wiedergibt.
Das bedeutet, dass die Gleichung (39) wiedergibt, dass die Integration der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion der Chi-Quadrat-Verteilung χ 2 / N(α) über einen Bereich von α = –∞ bis α = γ den Wahrscheinlichkeitswert f(γ) ergibt. Wenn somit die Gleichung (40) gilt, sind die ersten und zweiten Reflexionspunkte A und B, die auf der Grundlage der mittleren Zustandsabschätzung X_k der Zustandsabschätzungen x_k|k des vierten Modells M₀ bei der k-ten Abtastung im Nachhinein bestimmt werden, ungefähr auf den Wahrscheinlichkeitswert f(γ) festgelegt, in anderen Worten entsprechen die ersten und zweiten Reflexionspunkte A und B, die auf der Grundlage der mittleren Zustandsabschätzung X_k der Zustandsabschätzungen x_k|k des vierten Modells M₀ bei der k-ten Abtastung im Nachhinein bestimmt wurden, den vorderen und hinteren Endreflexionspunkten eines einzelnen bewegten Objekts (eines einzelnen vorausfahrenden Fahrzeugs).
Wie vorstehend beschrieben ist das System 1B zur Erfassung bewegter Objekte nach der dritten Ausführungsform dazu fähig, zu bestimmen, ob die ersten und zweiten Reflexionspunkte A und B vorderen und hinteren Endreflexionspunkten eines einzelnen bewegten Objekts (eines einzelnen vorausfahrenden Fahrzeugs) entsprechen, ohne die ersten bis dritten Zuordnungshypothesenerzeuger 21 bis 23, die ersten bis dritten Verfolger 31 bis 33 und die ersten bis dritten Mittelungsmodule 41 bis 43 zu nutzen. Das System 1B zur Erfassung bewegter Objekte erzielt daher einen Effekt der Vereinfachung des Aufbaus des Systems 1B zur Erfassung bewegter Objekte, wodurch die Herstellungskosten des Systems 1B zur Erfassung bewegter Objekte im Vergleich zum System 1 zur Erfassung bewegter Objekte verringert werden.
Die ersten bis dritten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wurden beschrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf diese beschränkt. Das heißt, dass die vorliegende Offenbarung innerhalb ihres Gebiets modifiziert oder geändert werden kann.
Wie vorstehend beschrieben ist jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 nach der ersten Ausführungsform dazu konzipiert, eine Zustandsabschätzungsaufgabe auf der Grundlage des gut bekannten Kalman-Filters für jede der Zuordnungshypothesen durchzuführen, die durch einen zugehörigen unter den ersten bis vierten Zuordnungshypothesenerzeugern 21 bis 23 und 26 in jedem Beobachtungszyklus T unter der Annahme erzeugt wurden, dass die Bewegungsrichtung von vorausfahrenden Fahrzeugen zu jener des Fahrzeugs Vm passt. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diese Situationen beschränkt.
Genauer gesagt kann jedes Systeme 1, 1A, und 1B zur Erfassung bewegter Objekte dazu konzipiert sein, die nachstehenden Gleichungen (41) bis (44) auf der Grundlage des Kalman-Filters zu verwenden, wenn die Bewegungsrichtung von Fahrzeugen vor dem eigenen sich von jener des Fahrzeugs Vm unterscheidet (siehe einen Fall der 6A als ein Beispiel).
Wenn ein Zustands- und Geschwindigkeitsvektor x_n, der aus der Position und der Geschwindigkeit der Mitte der nahen Seite eines festen Körpers, der eine Länge von I aufweist (siehe 6B), als eines Modells von vor dem eigenen Fahrzeug befindlichen bewegten Objekten (vorausfahrenden Fahrzeugen) besteht, werden ein vorderer Endabschnitt, der als der erste Reflexionspunkt A dient, und ein hinterer Endabschnitt, der als der zweite Reflexionspunkt B dient, durch die nachstehende Gleichung (41) ausgedrückt:
wobei x_n und y_n die x- und y-Koordinaten des Zustandsvektors x_n bei der n-ten Abtastung in einem x-y-Koordinatensystem sind, das in dem Fahrzeug Vm definiert ist, dessen x-Achse parallel zu der horizontalen (Breiten-)Richtung des Fahrzeugs Vm ist und dessen y-Achse durch den Schwerpunkt des Fahrzeugs Vm geht und parallel zu der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs Vm (des Systems 1, 1A, 1B zur Erfassung bewegter Objekte) ist. ẋ_n gibt die Geschwindigkeitskomponente des Zustandsvektors x_n bei der k-ten Abtastung in der x-Achse wieder, und ẏ_n gibt die Geschwindigkeitskomponente des Zustandsvektors x_n bei der n-ten Abtastung in der y-Achse wieder. In 6A gibt |ν| die absolute Geschwindigkeit des Modells der vorwärts bewegten Objekte wieder.
Wenn ein Fahrtwinkel ϕ_n des Modells (festen Körpers), der zwischen der Fahrtrichtung (Bewegungsrichtung, gestrichelte Linie in 6A) des Modells und einer Richtung parallel zu der y-Achse gebildet ist und durch die Mitte des Kopfs des Modells geht, durch die nachstehende Gleichung (42) ausgedrückt wird, und ein Prozessrauschen v_n durch die nachstehende Gleichung (43) ausgedrückt wird, wird die Zustandsgleichung auf der Grundlage des Kalman-Filters für den Zustandsvektor x_n durch die nachstehende Gleichung (44) ausgedrückt:
wobei ν_s die Geschwindigkeit des Fahrzeugs Vm wiedergibt (siehe 6A).
Wenn eine entsprechende Zuordnungshypothese wiedergibt, dass abgetastete Punkte dem ersten Reflexionspunkt A und dem zweiten Reflexionspunkt B zugeordnet werden, wird jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 so konzipiert, dass er die folgende erste Beobachtungsgleichung (45) anstelle der Gleichung (24b) nutzt:
wobei H_bn durch die nachstehenden Gleichungen (46) und (47) ausgedrückt wird, und w_n ein Beobachtungsrauschen bei der n-ten Abtastung wiedergibt, das durch die nachstehende Gleichung (48) wiedergegeben wird:
Wenn eine zugehörige Zuordnungshypothese wiedergibt, dass ein abgetasteter Punkt dem ersten Reflexionspunkt A zugeordnet wird, aber keine abgetasteten Punkte dem zweiten Reflexionspunkt B zugeordnet werden, wird jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 so konzipiert, dass er statt der Gleichung (26) die nachstehende zweite Beobachtungsgleichung verwendet, die durch die nachstehende Gleichung (49) ausgedrückt wird:
wobei H durch die nachstehende Gleichung (50) ausgedrückt wird, und das Beobachtungsrauschen w_n bei der n-ten Abtastung durch die nachstehende Gleichung (51) ausgedrückt wird:
Wenn eine zugehörige Zuordnungshypothese wiedergibt, dass ein abgetasteter Punkt dem zweiten Reflexionspunkt B zugeordnet wird, aber keine abgetasteten Punkte dem ersten Reflexionspunkt A zugeordnet werden, wird jeder der ersten bis vierten Verfolger 31 bis 33 und 36 so konzipiert, dass er statt der Gleichung (28) die nachstehende dritte Beobachtungsgleichung verwendet, die durch die nachstehende Gleichung (52) ausgedrückt wird:
wobei H durch die nachstehende Gleichung (53) ausgedrückt wird, und das Beobachtungsrauschen w_n bei der n-ten Abtastung durch die nachstehende Gleichung (54) ausgedrückt wird:
In jeder der ersten bis dritten Ausführungsformen und ihren Modifizierungen dienen die Radarvorrichtung 2 und das Reflexionspunktabtastmodul 10 als ein Erfassungsmodul und ein Abtastmodul eines ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung, und die Zuordnungshypothesenerzeugergruppe 20, die Verfolgergruppe 30, die Mittelungsgruppe 40, die erste Wähleinrichtung 50 und die zweite Wähleinrichtung 60 dienen als das erste Bestimmungsmodul des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung. In jeder der ersten bis dritten Ausführungsformen und ihren Modifizierungen dient die zweite Wähleinrichtung 60 als ein zweites Bestimmungsmodul des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung. In jeder der ersten bis dritten Ausführungsformen und ihren Modifizierungen dienen die ersten bis dritten Zuordnungshypothesenerzeuger 21 bis 23, die ersten bis dritten Verfolger 31 bis 33, die Mittelungsmodule 41 bis 43 und die erste Wähleinrichtung 50 als ein erstes Berechnungsmodul des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung, und der vierte Zuordnungshypothesenerzeuger 26, der vierte Verfolger 36 und die zweite Wähleinrichtung 60 dienen als ein zweites Berechnungsmodul des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung. In jeder der ersten bis dritten Ausführungsformen und ihren Modifizierungen dienen die erste Wähleinrichtung 50 und die zweite Wähleinrichtung 60 als ein Evaluierungsmodul des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung, und die zweite Wähleinrichtung 60 dient als ein Bestimmungsmodul des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
In jeder aus den ersten bis dritten Ausführungsformen und ihren Modifizierungen dienen die Radarvorrichtung 2 und das Reflexionspunktabtastmodul 10 als ein Erfassungsmodul und ein Abtastmodul eines zweiten Aspekts der vorliegenden Offenbarung. In jeder der ersten bis dritten Ausführungsformen und ihren Modifizierungen dienen die ersten bis dritten Zuordnungshypothesenerzeuger 21 bis 23, die ersten bis dritten Verfolger 31 bis 33, die Mittelungsmodule 41 bis 43 und die Wähleinrichtung 50 als ein erstes Berechnungsmodul des zweiten Aspekts der vorliegenden Offenbarung. In jeder der ersten bis dritten Ausführungsformen und ihren Modifizierungen dienen der vierte Zuordnungshypothesenerzeuger 26, der vierte Verfolger 36 und die zweite Wähleinrichtung 60 als ein zweites Berechnungsmodul des zweiten Aspekts der vorliegenden Offenbarung. In jedem unter den ersten bis vierten Ausführungsformen und ihren Modifizierungen dient die zweite Wähleinrichtung 60 als ein Bestimmungsmodul des zweiten Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Während hier veranschaulichende Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst sämtliche Ausführungsformen, die Modifizierungen, Weglassungen, Kombinationen (beispielsweise von Aspekten von verschiedenen Ausführungsformen), Adaptierungen und/oder Abwandlungen aufweisen, die ein Fachmann auf der Grundlage der vorliegenden Offenbarung erkennt. Die Beschränkungen bzw. Merkmale der Ansprüche sind breit auf der Grundlage der in den Ansprüchen verwendeten Sprache zu interpretieren und nicht auf Beispiele beschränkt, die in der vorliegenden Spezifikation oder während der Verfolgung der Anmeldung beschrieben sind, wobei die Beispiele als nicht exklusiv anzusehen sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009-186276 A [0004, 0147]

Claims

System zur Erfassung bewegter Objekte zur Übertragung einer Suchwelle und zur Erfassung von bewegten Objekten vor demselben aus empfangenen Echos auf der Grundlage der Suchwelle, wobei jedes der bewegten Objekte ein vorab festgelegtes Paar von ersten und zweiten reflektierenden Abschnitten für die Suchwelle in einer Bewegungsrichtung derselben aufweist, wobei das System zur Erfassung bewegter Objekte Folgendes umfasst: ein Erfassungsmodul, das zyklisch aus den empfangenen Echos Positionsinformation von Reflexionspunkten der empfangenen Echos erfasst; ein Abtastmodul, das zyklisch aus den erfassten Reflexionspunkten für jeden Zyklus einen ersten Reflexionspunkt und einen zweiten Reflexionspunkt abtastet, wobei erwartet wird, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte Reflexionspunkte der ersten und zweiten reflektierenden Abschnitte eines bewegten Objekts vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte sind; ein erstes Bestimmungsmodul, das bestimmt, ob sich ein Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt mit der Zeit ändert; und ein zweites Bestimmungsmodul, das bestimmt, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte Reflexionspunkten der jeweiligen ersten und zweiten reflektierenden Abschnitte eines einzelnen bewegten Objekts vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte entsprechen, wenn bestimmt wird, dass sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt mit der Zeit nicht wesentlich ändert bzw. dieser im wesentlichen unveränderlich ist.
System zur Erfassung bewegter Objekte nach Anspruch 1, wobei das erste Bestimmungsmodul Folgendes aufweist: ein erstes Berechnungsmodul, das in einem derzeitigen Zyklus eine Abschätzung von Positionsinformation für jeden der ersten und zweiten Reflexionspunkte mit einem ersten Szenario berechnet, in dem der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt auf einen Wert festgelegt ist, und auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in dem ersten Szenario eine erste Wahrscheinlichkeit berechnet, dass ein erster Wert der Positionsinformation jedes der ersten und zweiten Reflexionspunkte, die von dem Erfassungsmodul in dem nächsten Zyklus erfasst werden, einem Reflexionspunkt eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Abschnitten zugeordnet ist; ein zweites Berechnungsmodul, das in dem derzeitigen Zyklus eine Abschätzung von Positionsinformation für jeden aus den ersten und zweiten Reflexionspunkten mit einem zweiten Szenario berechnet, in welchem sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt mit der Zeit ändert, und eine zweite Wahrscheinlichkeit berechnet, dass auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in dem zweiten Szenario ein zweiter Wert der Positionsinformation von jedem aus den ersten und zweiten Reflexionspunkten, die im nächsten Zyklus von dem Erfassungsmodul erfasst werden, einem Reflexionspunkt aus den zugehörigen unter den ersten und zweiten reflektierenden Abschnitten zugeordnet wird; ein Evaluierungsmodul, welches das erste Szenario auf der Grundlage der ersten Wahrscheinlichkeit evaluiert, und das zweite Szenario auf der Grundlage der zweiten Wahrscheinlichkeit evaluiert; und ein Bestimmungsmodul, das ein erstes Ergebnis der Evaluierung des ersten Szenarios mit einem zweiten Ergebnis der Evaluierung des zweiten Szenarios vergleicht und auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs bestimmt, ob sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt mit der Zeit ändert.
System zur Erfassung bewegter Objekte nach Anspruch 2, wobei das erste Berechnungsmodul dazu aufgebaut ist, Folgendes durchzuführen: in dem derzeitigen Zyklus eine Abschätzung der Positionsinformation für jeden aus den ersten und zweiten Reflexionspunkten für jedes aus einer Vielzahl von ersten Szenarien als das erste Szenario zu berechnen, wobei die Vielzahl von ersten Szenarien jeweils unterschiedliche Werte als den Wert aufweisen, auf den der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt festgelegt ist; und auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in einem zugehörigen unter den ersten Szenarien die erste Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass der erste Wert der Positionsinformation für jeden aus den ersten und zweiten Reflexionspunkten, die von dem Erfassungsmodul in dem nächsten Zyklus für jedes aus der Vielzahl von ersten Szenarien erfasst wird, einem Reflexionspunkt eines zugehörigen unter den ersten und zweiten reflektierenden Abschnitten zugeordnet ist, und wobei das Evaluierungsmodul dazu aufgebaut ist, jedes aus der Vielzahl von ersten Szenarien auf der Grundlage der ersten Wahrscheinlichkeit für eine zugehörige unter der Vielzahl von ersten Szenarien zu evaluieren.
System zur Erfassung bewegter Objekte nach Anspruch 1, wobei angenommen wird, dass eine Bewegungsrichtung des Systems zur Erfassung bewegter Objekte als eine Richtung von y-Koordinaten bezeichnet wird, eine Koordinate des ersten Reflexionspunkts in der Richtung der y-Koordinaten in einem t-ten Zyklus, wobei t eine Ganzzahl gleich oder größer als 1 ist, als y_1t bezeichnet wird, eine Fehlervarianz der Koordinate Y_1t als σ 2 / 1k bezeichnet wird, eine Koordinate des zweiten Reflexionspunkts in der Richtung von y-Koordinaten in dem t-ten Zyklus als y_2t bezeichnet wird, eine Fehlervarianz der Koordinate y2t als σ 2 / 2k bezeichnet wird und die Koordinaten y_1t und y_2t als durch die nachstehenden Gleichungen (1) und (2) wiedergegeben angenommen werden: y_1k ~ N(y -_1k, σ 2 / 1k) (1) Y_2k ~ N(y -_2k, σ 2 / 2k) (2), und wobei das erste Bestimmungsmodul dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, dass sich der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt mit der Zeit in einem k-ten Zyklus ändert, wobei k eine Ganzzahl gleich oder größer als 1 ist, solange die nachstehenden Gleichungen (3) und (4) gelten:
wobei χ 2 / N(α) eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion einer Chi-Quadrat-Verteilung wiedergibt, f(γ) einen Wahrscheinlichkeitswert wiedergibt, und f^–1(γ) eine inverse Funktion des Wahrscheinlichkeitswerts f(γ) wiedergibt.
System zur Erfassung bewegter Objekte zur Übertragung einer Suchwelle und zum Erfassen von bewegten Objekten vor demselben aus empfangenen Echos auf der Grundlage der Suchwelle, wobei jedes der bewegten Objekte ein vorab festgelegtes Paar von ersten und zweiten reflektierenden Abschnitten für die Suchwelle in einer Bewegungsrichtung desselben aufweist, wobei das System zur Erfassung bewegter Objekte Folgendes umfasst: ein Erfassungsmodul, das zyklisch aus den empfangenen Echos Positionsinformationen von Reflexionspunkten der empfangenen Echos erfasst; ein Abtastmodul, das zyklisch aus den erfassten Reflexionspunkten für jeden Zyklus einen ersten Reflexionspunkt und einen zweiten Reflexionspunkt abtastet, wobei erwartet wird, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte Reflexionspunkte der entsprechenden ersten und zweiten reflektierenden Abschnitte eines bewegten Objekts vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte sind; ein erstes Berechnungsmodul, das ein erstes Szenario erzeugt, in welchem ein Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt auf einen Wert festgelegt ist, und eine erste Plausibilität bzw. Likelihood des ersten Szenarios berechnet; ein zweites Berechnungsmodul, das ein zweites Szenario erzeugt, in welchem der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt sich mit der Zeit ändert, und eine zweite Plausibilität bzw. Likelihood des zweiten Szenarios berechnet; und ein Bestimmungsmodul, das bestimmt, ob die erste Likelihood größer als die zweite Likelihood ist, und bestimmt, dass die ersten und zweiten Reflexionspunkte zu Reflexionspunkten der jeweiligen ersten und zweiten reflektierenden Abschnitte eines einzelnen bewegten Objekts vor dem System zur Erfassung bewegter Objekte passen, wenn bestimmt wird, dass die erste Likelihood größer als die zweite Likelihood ist.
System zur Erfassung bewegter Objekte nach Anspruch 5, wobei: das erste Berechnungsmodul dazu aufgebaut ist, in einem derzeitigen Zyklus eine Abschätzung von Positionsinformationen für jedes aus den ersten und zweiten Reflexionspunkten für das erste Szenario auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten zu berechnen, auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation für einen zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in dem ersten Szenario eine erste Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass ein erster Wert der Positionsinformation von jedem aus den ersten und zweiten Reflexionspunkten, die von dem Erfassungsmodul im nächsten Zyklus erfasst werden, einem Reflexionspunkt eines zugehörigen unter den ersten und zweiten reflektierenden Abschnitten zugeordnet wird, und die erste Likelihood des ersten Szenarios auf der Grundlage der berechneten ersten Wahrscheinlichkeit berechnet; und das zweite Berechnungsmodul dazu aufgebaut ist, in dem derzeitigen Zyklus auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in dem zweiten Szenario eine Abschätzung von Positionsinformation für jeden der ersten und zweiten Reflexionspunkte für die zweite Hypothese zu berechnen, eine zweite Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass ein zweiter Wert der Positionsinformation für jeden unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten, die von dem Erfassungsmodul in dem nächsten Zyklus erfasst werden, einem Reflexionspunkt eines zugehörigen unter den ersten und zweiten reflektierenden Abschnitten zugeordnet ist, und die zweite Likelihood des zweiten Szenarios auf der Grundlage der berechneten zweiten Wahrscheinlichkeit zu berechnen.
System zur Erfassung bewegter Objekte nach Anspruch 6, wobei das erste Berechnungsmodul zu Folgendem aufgebaut ist: in dem derzeitigen Zyklus eine Abschätzung der Positionsinformation für jeden der ersten und zweiten Reflexionspunkte für jedes aus einer Vielzahl von ersten Szenarien als das erste Szenario zu berechnen, wobei die Vielzahl von ersten Szenarien jeweils unterschiedliche Werte als den Wert aufweisen, auf welchen der Abstand zwischen dem ersten Reflexionspunkt und dem zweiten Reflexionspunkt festgelegt ist; die erste Wahrscheinlichkeit auf der Grundlage der berechneten Abschätzung der Positionsinformation eines zugehörigen unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten in einem zugehörigen unter den ersten Szenarien zu berechnen, dass der erste Wert der Positionsinformation von jedem unter den ersten und zweiten Reflexionspunkten, die von dem Erfassungsmodul in dem nächsten Zyklus für jedes aus der Vielzahl von ersten Szenarien erfasst werden, einem Reflexionspunkt aus einem zugehörigen unter den ersten und zweiten reflektierenden Abschnitten zugeordnet ist; und die erste Likelihood für jedes aus der Vielzahl von den ersten Szenarien auf der Grundlage der ersten Wahrscheinlichkeit für ein zugehöriges unter der Vielzahl von ersten Szenarien zu berechnen.