JP7116000B2 - 物体追跡装置 - Google Patents
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Description
本開示は、速度の検出に曖昧性を有するレーダ方式において速度を推定する技術に関する。
周波数が連続的に増加又は減少するチャープ信号をレーダ信号として使用し、その送受信信号から生成されたビート信号に2次元FFTを適用することにより、物標までの距離及び物標の速度を計測するFCM方式のレーダ装置が知られている。FCMは、Fast Chirp Modulationの略である。FCM方式のレーダ装置では、ビート信号の周波数から物標までの距離を求め、同一物標について連続的に検出される周波数成分の位相回転から、物標に対する相対速度を求める。
ただし、検出された位相θは折り返している可能性があり、折返回数kを整数として、実際の位相はθ+2π×kである可能性がある。つまり、位相回転から求められる速度は曖昧性が含まれたものとなり、相対速度を特定できない。このような速度の曖昧性は、レーダ信号としてパルス信号を使用するレーダ装置においても生じる。
非特許文献1には、この速度の曖昧さを仮定して生成された速度が異なる複数の物標候補を追跡することにより、真の速度を特定する技術が記載されている。この従来技術では、それぞれの仮定に対して尤度を算出し、尤度の高い仮定を選択することで、真の速度を特定する。
K.LI et al,‘Multitarget Tracking with Doppler Ambiguity’,IEEE TRANSACTIONS ON AEROSPACE AND ELECTRONIC SYSTEMS VOL49, NO.4 OCTOBER 2013
しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、上述した従来技術では、以下の課題が見出された。すなわち、確実な検出のためには折返し回数の設定範囲を広げる必要があるが、この設定範囲を広げるほど計算負荷が増大する。また、計算負荷を軽減するために、折返し回数の設定範囲を狭めると、その設定範囲に真の速度が含まれなかった場合、物体の追跡ができず未認識が発生する。
本開示の1つの局面は、曖昧性を有する速度の検出結果から真の速度を推定する場合において、計算負荷を抑制し、かつ推定精度を向上させる技術を提供することにある。
本開示の一態様は、物体追跡装置であって、信号取得部(S10)と、検出部(S20~S30)と、接続判定部(S130~S140)と、候補生成部(S40,S60~S90)と、確定部(S180~S210)と、を備える。
信号取得部は、移動体に搭載され、信号の位相変化から速度を検出する変調方式が用いられたレーダ装置から予め設定された処理サイクル毎に信号を取得する。検出部は、信号取得部で取得された信号から送信波を反射した観測点の相対速度及び方位を検出する。接続判定部は、検出部で検出された観測点である現観測点と、前回の処理サイクルまでに検
出された観測点に基づいて生成された物標候補との履歴接続の有無を判定する。候補生成部は、初期観測点のそれぞれについて、位相回転による速度折返しの折返回数を、Kmin回からKmax回までと仮定して、P個の速度推定値を算出する。但し、初期観測点は、接続判定部にて物標候補との履歴接続がないと判定された現観測点である。また、Kmin,Kmaxは整数、P=Kmax-Kmin+1である。これにより、候補生成部は、初期観測点から速度推定値の異なるP個の物標候補である物標候補群を生成する。確定部は、候補生成部にて生成された物標候補群毎に、物標候補群に属するいずれか一つの物標候補を、少なくとも接続判定部での判定結果に従って選択することで、初期観測点に対応づけられる物標の速度を確定させる。
出された観測点に基づいて生成された物標候補との履歴接続の有無を判定する。候補生成部は、初期観測点のそれぞれについて、位相回転による速度折返しの折返回数を、Kmin回からKmax回までと仮定して、P個の速度推定値を算出する。但し、初期観測点は、接続判定部にて物標候補との履歴接続がないと判定された現観測点である。また、Kmin,Kmaxは整数、P=Kmax-Kmin+1である。これにより、候補生成部は、初期観測点から速度推定値の異なるP個の物標候補である物標候補群を生成する。確定部は、候補生成部にて生成された物標候補群毎に、物標候補群に属するいずれか一つの物標候補を、少なくとも接続判定部での判定結果に従って選択することで、初期観測点に対応づけられる物標の速度を確定させる。
そして、観測点の相対速度は、移動体に接近する方向の速度が負値となり、移動体から離隔する方向の速度が正値となるように設定される。候補生成部は、移動体の進行方向を基準とした観測点の方位を表す観測角度の絶対値が、予め設定した第1閾値以下の場合、Kmin<0かつ|Kmin|>|Kmax|となり、観測角度が第1閾値以上の値に設定された第2閾値より大きい場合、Kmax>0かつ|Kmin|<|Kmax|となるように折返回数Kmin,Kmaxを設定するように構成される。
このような構成によれば、仮定する折返回数の範囲が適切に設定されるため、計算負荷の増大を抑制し、且つ、観測点が表す物体の速度の推定精度を向上させることができる。
すなわち、本開示の物体追跡装置では、移動体に接近する物体の相対速度は負値となり、移動体から離隔する物体の相対速度が正値となるように設定される。このため、移動体の進行方向側に位置する静止物体は負の相対速度を持ち、移動体の進行方向とは反対側に位置する静止物体は正の相対速度を有する。また、レーダを用いて検出される物体の相対速度は、静止物体の相対速度を中心にして分布する。このため、観測角度が第1閾値以下の場合は、折返回数の設定を負側に偏らせ、観測角度が第2閾値より小さい場合は、折返回数の設定を正側に偏らせることで、適切な折返回数の範囲が設定される。
すなわち、本開示の物体追跡装置では、移動体に接近する物体の相対速度は負値となり、移動体から離隔する物体の相対速度が正値となるように設定される。このため、移動体の進行方向側に位置する静止物体は負の相対速度を持ち、移動体の進行方向とは反対側に位置する静止物体は正の相対速度を有する。また、レーダを用いて検出される物体の相対速度は、静止物体の相対速度を中心にして分布する。このため、観測角度が第1閾値以下の場合は、折返回数の設定を負側に偏らせ、観測角度が第2閾値より小さい場合は、折返回数の設定を正側に偏らせることで、適切な折返回数の範囲が設定される。
本開示の別の一態様は、物体追跡装置であって、信号取得部(S10)と、検出部(S20~S30)と、接続判定部(S130~S140)と、候補生成部(S40,S60~S90)と、尤度設定部(S100)と、確定部(S180~S210)と、を備える。
信号取得部は、移動体に搭載され、信号の位相変化から速度を検出する変調方式が用いられたレーダ装置から予め設定された処理サイクル毎に信号を取得する。検出部は、信号取得部で取得された信号から送信波を反射した観測点の相対速度及び方位を検出する。接続判定部は、検出部で検出された観測点である現観測点と、前回の処理サイクルまでに検出された観測点に基づいて生成された物標候補との履歴接続の有無を判定する。候補生成部は、初期観測点のそれぞれについて、位相回転による速度折返しの折返回数を、Kmin回からKmax回までと仮定して、P個の速度推定値を算出する。なお、初期観測点は、接続判定部にて物標候補との履歴接続がないと判定された現観測点である。また、Kmin,Kmaxは整数、P=Kmax-Kmin+1である。これにより、候補生成部は、初期観測点から速度推定値の異なるP個の物標候補である物標候補群を生成する。尤度設定部は、候補生成部にて生成された物標候補群毎に、物標候補群に属する物標候補の速度推定値のそれぞれに対して、真値らしさを表す尤度の初期値を設定する。確定部は、候補生成部にて生成された物標候補群毎に、接続判定部での判定結果に従って尤度を更新すると共に、物標候補群に属するいずれか一つの物標候補を、少なくとも尤度に従って選択する。これにより、確定部は、初期観測点に対応づけられる物標の速度を確定させる。
そして、観測点の相対速度は、移動体に接近する方向の速度が負値となり、移動体から離隔する方向の速度が正値となるように設定される。確定部は、接続判定部での判定結果
に従って尤度を更新すると共に、尤度に従って物標候補を選択する。尤度設定部は、観測角度が第1閾値以下の場合、負側合計尤度が正側合計尤度より大きくなり、観測角度が第2閾値より大きい場合、正側合計尤度が負側合計尤度より大きくなるように、尤度の初期値を設定する。但し、負側合計尤度は、折返回数が負である場合の速度推定値に付与される尤度の和であり、正側合計尤度は、折返回数が正である場合の速度推定値に付与される尤度の和である。
に従って尤度を更新すると共に、尤度に従って物標候補を選択する。尤度設定部は、観測角度が第1閾値以下の場合、負側合計尤度が正側合計尤度より大きくなり、観測角度が第2閾値より大きい場合、正側合計尤度が負側合計尤度より大きくなるように、尤度の初期値を設定する。但し、負側合計尤度は、折返回数が負である場合の速度推定値に付与される尤度の和であり、正側合計尤度は、折返回数が正である場合の速度推定値に付与される尤度の和である。
このような構成によれば、速度推定値の尤度が適切に設定されるため、観測点が表す物体の速度の推定精度を向上させることができる。
すなわち、移動体の進行方向側に位置する静止物体の折返回数が負となり、移動体の進行方向とは反対側に位置する静止物体の折返回数が正となるため、静止物体に近い相対速度を有する速度推定値の仮説がより採用され易くなる。
すなわち、移動体の進行方向側に位置する静止物体の折返回数が負となり、移動体の進行方向とは反対側に位置する静止物体の折返回数が正となるため、静止物体に近い相対速度を有する速度推定値の仮説がより採用され易くなる。
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
[1.構成]
図1に示す運転支援システム1は、レーダ装置10と、物体追跡装置20と、運転支援装置30とを備える。
[1.構成]
図1に示す運転支援システム1は、レーダ装置10と、物体追跡装置20と、運転支援装置30とを備える。
レーダ装置10は、チャープ信号を送受信するFCM方式のミリ波レーダである。
図2に示すように、レーダ装置10は、車両50の前方中央(例えば、前方バンパの中央)に搭載され、車両50の前方中央の領域を検知エリアAffとしてもよい。また、レーダ装置10は、車両50の左前側方及び右前側方(例えば、前方バンパの左端及び右端)のそれぞれに搭載され、車両50の左前方及び右前方の領域のそれぞれを検知エリアAfl,Afrとしてもよい。また、レーダ装置10は、車両50の左後側方及び右後側方(例えば、後方バンパの左端及び右端)のそれぞれに搭載され、車両50の左後方及び右後方の領域のそれぞれを検知エリアArl,Arrとしてもよい。
図2に示すように、レーダ装置10は、車両50の前方中央(例えば、前方バンパの中央)に搭載され、車両50の前方中央の領域を検知エリアAffとしてもよい。また、レーダ装置10は、車両50の左前側方及び右前側方(例えば、前方バンパの左端及び右端)のそれぞれに搭載され、車両50の左前方及び右前方の領域のそれぞれを検知エリアAfl,Afrとしてもよい。また、レーダ装置10は、車両50の左後側方及び右後側方(例えば、後方バンパの左端及び右端)のそれぞれに搭載され、車両50の左後方及び右後方の領域のそれぞれを検知エリアArl,Arrとしてもよい。
これら5つのレーダ装置10は、その全てが搭載されている必要はなく、いずれか一つ
だけ搭載されてもよいし、いずれか2つ以上が搭載されてもよい。
チャープ信号は、図3に示すように、周波数がノコギリ波状に変化するように周波数変調されたレーダ信号である。すなわち、チャープ信号は、周波数が連続的に増加又は減少するレーダ信号である。図3には、周波数が連続的に減少するチャープ信号を示しているが、周波数が連続的に増加するチャープ信号でもよい。1つのチャープ信号の送信開始から次のチャープ信号の送信開始までの期間がチャープ信号の繰り返し周期Tである。
だけ搭載されてもよいし、いずれか2つ以上が搭載されてもよい。
チャープ信号は、図3に示すように、周波数がノコギリ波状に変化するように周波数変調されたレーダ信号である。すなわち、チャープ信号は、周波数が連続的に増加又は減少するレーダ信号である。図3には、周波数が連続的に減少するチャープ信号を示しているが、周波数が連続的に増加するチャープ信号でもよい。1つのチャープ信号の送信開始から次のチャープ信号の送信開始までの期間がチャープ信号の繰り返し周期Tである。
レーダ装置10は、複数のアンテナ素子によって構成された送信アレーアンテナを含み、一定周期Tcyの処理サイクル毎に、繰り返し周期Tにてチャープ信号を所定回Nだけ繰り返し送信する。また、レーダ装置10は、複数のアンテナ素子によって構成された受信アレーアンテナを含み、チャープ信号が物標で反射されて生じた反射信号を受信する。更に、レーダ装置10は、送信したチャープ信号と、反射信号とを混合したビート信号を生成し、ビート信号をサンプリングして物体追跡装置20に供給する。なお、繰り返し周期T及び処理サイクルの周期Tcyは、任意に変更可能に構成されてもよい。
ここで、チャープ信号の最大検知速度Vmaxは、光速をc、チャープ信号の中心周波数をfcとした場合、次の式(1)で示される。
Vmax=c/(4×fc×T) (1)
最大検知速度Vmaxは、折返しなく検知できる速度V(すなわち、車両50に対する相対速度)の大きさの最大値である。実際の速度Vが-Vmax<V<Vmaxの範囲である場合に、チャープ信号を送受して取得したビート信号から検知される観測速度Vobは、実際の速度Vと一致する。折返回数をkとした場合、図4に示すように、実際の速度Vが(2k-1)Vmax<V<(2k+1)Vmaxの速度範囲内にある場合、観測速度Vobは、-Vmax<Vob<Vmaxの速度範囲内の値として検知される。なお、kは整数である。以下、kによって決まる(2k-1)Vmax<V<(2k+1)Vmaxの速度範囲を、単位範囲という。
Vmax=c/(4×fc×T) (1)
最大検知速度Vmaxは、折返しなく検知できる速度V(すなわち、車両50に対する相対速度)の大きさの最大値である。実際の速度Vが-Vmax<V<Vmaxの範囲である場合に、チャープ信号を送受して取得したビート信号から検知される観測速度Vobは、実際の速度Vと一致する。折返回数をkとした場合、図4に示すように、実際の速度Vが(2k-1)Vmax<V<(2k+1)Vmaxの速度範囲内にある場合、観測速度Vobは、-Vmax<Vob<Vmaxの速度範囲内の値として検知される。なお、kは整数である。以下、kによって決まる(2k-1)Vmax<V<(2k+1)Vmaxの速度範囲を、単位範囲という。
図1に戻り、物体追跡装置20は、CPU21と、例えば、RAM、ROM等の半導体メモリ(以下、メモリ)22と、を有するマイクロコンピュータを備える。物体追跡装置20は、レーダ装置10での検出結果に基づいて、自車両の周囲に存在する物標に関する情報、すなわち、車両50の周囲の状況を把握するための情報である物標情報を生成する処理を実行する。この処理の詳細については後述する。
運転支援装置30は、物体追跡装置20で生成された物標情報、及び車両50に搭載された種々のセンサから取得される車両50の状態及び挙動のうち少なくとも一方を表す情報を用いて、車両50を制御することによって、種々の運転支援を実現する。実現する運転支援には、例えば、車間距離制御(すなわち、ACC)、車線維持支援(すなわち、LKA)、車線変更支援(すなわち、LCA)、車線逸脱警報、追越支援、介入制御、自動制動、及び自動運転等があり、これらのうち少なくとも一つが含まれる。ACCは、Auto
Cruise Controlの略であり、LKAは、Lane Keeping Assistの略であり、LCAはLane
Change Assistの略である。
Cruise Controlの略であり、LKAは、Lane Keeping Assistの略であり、LCAはLane
Change Assistの略である。
[2.処理]
次に、物体追跡装置20が実行する処理について、図5のフローチャートを用いて説明する。本処理は、処理サイクルの周期Tcy毎に繰り返し実行される。
次に、物体追跡装置20が実行する処理について、図5のフローチャートを用いて説明する。本処理は、処理サイクルの周期Tcy毎に繰り返し実行される。
まず、S10では、物体追跡装置20は、レーダ装置10からビート信号のサンプリングデータ(以下、ビート信号)を取得する。具体的には、1つの処理サイクルに含まれるN個のチャープ信号から、N個のビート信号が取得される。
続くS20では、物体追跡装置20は、S10において取得されたビート信号からチャープ信号を反射した物体の存在を示す観測点を検出する。図6に示すように、物体追跡装置20は、取得したN個のビート信号のそれぞれに対してFFT処理を実行して、N個の距離スペクトラムを算出する。距離スペクトラムは、距離に対するパワーを表すスペクトラムである。ビート信号は物体までの距離に応じた周波数成分を持つため、算出された距離スペクトラムの周波数BINは距離BINに相当する。さらに、物体追跡装置20は、算出したN個の距離スペクトラムの各距離BINに対してFFT処理を実行して、距離速度スペクトラムを算出する。距離速度スペクトラムは、距離及び速度に対するパワーを表す2次元のスペクトラムである。物体追跡装置20は、算出した距離速度スペクトラムからピークとなる速度BIN及び距離BINをサーチし、そのピークを抽出する。抽出されたピークに対応する信号成分には、観測点に関する情報が含まれる。
続くS30では、物体追跡装置20は、S20において抽出されたピークの速度BIN及び距離BINから、観測点が示す物体の速度観測値Vob及び距離観測値Robを算出する。さらに、物体追跡装置20は、観測点に対して到来方向推定アルゴリズムを適用して、車両50に対する観測点の方位を示す方位観測値θを算出する。方位観測値θが観測角度に相当する。方位観測値θは、例えば、車両50の直進方向を基準(すなわち、0°)として右方向をプラス、左方向をマイナスとして表現されてもよい。以下では、速度観測値Vobと距離観測値Robと方位観測値θとを総称して観測情報という。
続くS40では、観測情報のそれぞれについて、速度の折返範囲を設定する範囲設定処理を実行する。
ここで、物体追跡装置20が、S40にて実行する範囲設定処理の詳細を、図7のフローチャートを用いて説明する。
ここで、物体追跡装置20が、S40にて実行する範囲設定処理の詳細を、図7のフローチャートを用いて説明する。
範囲設定処理が起動すると、S310では、物体追跡装置20は、車両50に搭載されたセンサから車速Vを取得する。
続くS320では、物体追跡装置20は、S30にて算出された観測情報のうち、S330~S370の処理が実施されていない観測情報の一つを対象情報として選択する。
続くS320では、物体追跡装置20は、S30にて算出された観測情報のうち、S330~S370の処理が実施されていない観測情報の一つを対象情報として選択する。
続くS330では、物体追跡装置20は、対象情報の方位観測値θと、S310で取得された車速Vとに基づき、(2)式に従って、方位観測値θが示す方向への車両50の速度成分である物体方向速度Vθを算出する。なお、物体方向速度Vθは、方位観測値θが示す方向に静止物体が存在した場合に観測される相対速度である。相対速度は、接近方向の速度を負値で表し、離隔方向の速度を正値で表す。
Vθ=-Vcosθ (2)
続くS340では、物体追跡装置20は、対象情報の方位観測値θから、対象情報が示す観測点である対象観測点が、車両50の進行方向側に位置するか否かを判定する。具体的には、第1閾値をTH1、第2閾値をTH2、TH1=TH2=90°として、|θ|≦TH1の場合、対象観測点は車両の進行方向側に位置すると判定され、|θ|>TH2の場合、対象観測点は車両の進行方向とは反対側に位置すると判定される。
続くS340では、物体追跡装置20は、対象情報の方位観測値θから、対象情報が示す観測点である対象観測点が、車両50の進行方向側に位置するか否かを判定する。具体的には、第1閾値をTH1、第2閾値をTH2、TH1=TH2=90°として、|θ|≦TH1の場合、対象観測点は車両の進行方向側に位置すると判定され、|θ|>TH2の場合、対象観測点は車両の進行方向とは反対側に位置すると判定される。
S340において対象観測点が前方に存在すると判定された場合、S350の処理へ進み、S340において対象観測点が後方に存在すると判定された場合、S360の処理へ進む。
S350では、物体追跡装置20は、折返範囲の設定に用いるパラメータKu,Kdを設定して、S370の処理へ進む。但し、パラメータKu,Kdは、(3)式を満たすように設定された整数値が用いられる。
Kd>Ku≧0 (3)
S360では、物体追跡装置20は、折返範囲の設定に用いるパラメータKu,Kdを設定して、S370の処理へ進む。但し、パラメータKu,Kdは、(4)式を満たすように設定された整数値が用いられる。
S360では、物体追跡装置20は、折返範囲の設定に用いるパラメータKu,Kdを設定して、S370の処理へ進む。但し、パラメータKu,Kdは、(4)式を満たすように設定された整数値が用いられる。
Ku>Kd≧0 (4)
S370では、物体追跡装置20は、折返範囲の上限を決定する折返回数kの上限値Kmaxと、折返範囲の下限を決定する折返回数kの下限値Kminとを算出する。具体的には、Kmaxを(5)式に従って算出し、Kminを(6)式に従って算出する。これにより、k=Kmaxで表される単位範囲から、k=Kminで表される単位範囲までの合計P個の単位範囲が折返範囲として設定される。Pは(7)式で算出される。
S370では、物体追跡装置20は、折返範囲の上限を決定する折返回数kの上限値Kmaxと、折返範囲の下限を決定する折返回数kの下限値Kminとを算出する。具体的には、Kmaxを(5)式に従って算出し、Kminを(6)式に従って算出する。これにより、k=Kmaxで表される単位範囲から、k=Kminで表される単位範囲までの合計P個の単位範囲が折返範囲として設定される。Pは(7)式で算出される。
Kmax=fa(Vθ)+Ku (5)
Kmin=fa(Vθ)-Kd (6)
P=Kmax-Kmin+1 (7)
なお、fa(Vθ)は、物体方向速度Vθに最も近い速度推定値(以下、直近推定値)が属する単位範囲に対応した折返し数kを算出するための関数である。例えば、図4に示すように、図4中「○」で示す物体方向速度Vθがk=0に対応する単位範囲に存在する場合、速度推定値が、図4中「×」印で示すように算出される場合は、k=0の単位範囲に存在する速度推定値が直近推定値であり、fa(Vθ)=0となる。また、速度推定値が、図4中「△」印で示すように算出される場合は、k=1の単位範囲に存在する速度推定値が直近推定値であり、fa(Vθ)=1となる。
Kmin=fa(Vθ)-Kd (6)
P=Kmax-Kmin+1 (7)
なお、fa(Vθ)は、物体方向速度Vθに最も近い速度推定値(以下、直近推定値)が属する単位範囲に対応した折返し数kを算出するための関数である。例えば、図4に示すように、図4中「○」で示す物体方向速度Vθがk=0に対応する単位範囲に存在する場合、速度推定値が、図4中「×」印で示すように算出される場合は、k=0の単位範囲に存在する速度推定値が直近推定値であり、fa(Vθ)=0となる。また、速度推定値が、図4中「△」印で示すように算出される場合は、k=1の単位範囲に存在する速度推定値が直近推定値であり、fa(Vθ)=1となる。
(5)(6)式は、折返回数k=fa(Vθ)に対応する単位範囲と、この単位範囲を基準として、Kuによって正値側,Kdによって負値側に拡張される単位範囲とが、折返範囲として設定されることを意味する。
ここで、直近推定値より小さい速度推定値を接近推定値、直近推定値より大きい速度推定値を離隔推定値という。対象観測点が車両50の前方に存在する場合は、Ku,Kdが(3)式を満たすため、折返範囲は、接近推定値がより多く算出されるように設定される。一方、対象観測点が車両50の後方に存在する場合は、Ku,Kdが(4)式を満たすため、折返範囲は、離隔推定値がより多く算出されるように設定される。
続くS380では、物体追跡装置20は、S320~S370の処理について未処理の観測情報が存在するか否かを判定する。S380において未処理の観測情報が存在すると判定された場合はS320の処理に戻り、S370において未処理の観測情報が存在しないと判定された場合は範囲設定処理を終了する。
図5に戻り、S40の範囲設定処理に続くS50では、物体追跡装置20は、前回の処理サイクルでの処理から引き継がれる候補情報群のうち、今回の処理サイクルで後述するS110~S210の処理を実施していない未処理の候補情報群が存在するか否か判定する。なお、候補情報及び候補情報群については、S90にて詳述する。
S50において未処理の候補情報群が存在しないと判定された場合は、S60の処理へ進む。
S60では、物体追跡装置20は、今回の処理サイクルのS30にて求められた観測情報の中に、候補情報との履歴接続が確認されなかった未マッチングの観測情報である初期観測情報であって、後述するS70~S100の処理を実行していない未処理の初期観測情報が存在するか否かを判定する。S60において、未処理の初期観測情報が存在すると
判定された場合、S70の処理へ進む。なお、初期観測情報に対応づけられる観測点が初期観測点である。
S60では、物体追跡装置20は、今回の処理サイクルのS30にて求められた観測情報の中に、候補情報との履歴接続が確認されなかった未マッチングの観測情報である初期観測情報であって、後述するS70~S100の処理を実行していない未処理の初期観測情報が存在するか否かを判定する。S60において、未処理の初期観測情報が存在すると
判定された場合、S70の処理へ進む。なお、初期観測情報に対応づけられる観測点が初期観測点である。
S70では、物体追跡装置20は、初期観測情報のうち、いずれか一つを対象情報として選択する。
続くS80では、物体追跡装置20は、対象情報の速度観測値Vobと、S40にて設定された折返範囲とを用いて、Kmin回からKmax回までの速度折返しを仮定したP個の速度推定値Vesを算出する。Wを、単位範囲の範囲幅とし、Mを、Kmin≦M≦Kmaxの整数とすると、速度推定値Vesは、(8)式によって算出される。
続くS80では、物体追跡装置20は、対象情報の速度観測値Vobと、S40にて設定された折返範囲とを用いて、Kmin回からKmax回までの速度折返しを仮定したP個の速度推定値Vesを算出する。Wを、単位範囲の範囲幅とし、Mを、Kmin≦M≦Kmaxの整数とすると、速度推定値Vesは、(8)式によって算出される。
Ves=Vob+W×M (8)
続くS90では、物体追跡装置20は、S80において算出されたP個の速度推定値Vesのそれぞれについて、速度予測値Vprと距離予測値Rprとを算出することで、P個の新たな候補情報を有した候補情報群を生成する。以下では、候補情報によって存在が推定される物体を物標候補という。速度予測値Vprは、次回の処理サイクルにおける速度観測値Vobの予測値である。距離予測値Robは、次回の処理サイクルにおける距離観測値Robの予測値である。
続くS90では、物体追跡装置20は、S80において算出されたP個の速度推定値Vesのそれぞれについて、速度予測値Vprと距離予測値Rprとを算出することで、P個の新たな候補情報を有した候補情報群を生成する。以下では、候補情報によって存在が推定される物体を物標候補という。速度予測値Vprは、次回の処理サイクルにおける速度観測値Vobの予測値である。距離予測値Robは、次回の処理サイクルにおける距離観測値Robの予測値である。
具体的には、候補情報群に属するP個の候補情報が表す物標候補は、それぞれS80で算出された速度推定値Vesのまま対象情報の方位観測値θが示す方向に移動すると仮定する。従って、同一の候補情報群に属するP個の候補情報では、(9)式に示すように、速度推定値Vesがそのまま速度予測値Vprとされる。また、(10)式に示すように、速度推定値Vesに処理サイクルの周期Tcyを乗じることで算出される距離を、距離観測値Robに加えた結果が距離予測値Rprとされる。
Vpr=Ves (9)
Rpr=Rob+Ves×Tcy (10)
図8及び図9は、処理サイクルC1で初期観測情報が検出され、その初期観測情報に基づいて算出される処理サイクルC2での予測位置を示す。予測位置は、距離予測値Rprと方位観測値θとを用いて表すことができる。但し、図8では、初期観測情報が車両50の進行方向側に位置し、折返回数がk=0,-1の場合を示す。また、図9では、初期観測情報が車両50の進行方向とは反対側に位置し、折返回数がk=0,1の場合を示す。
Rpr=Rob+Ves×Tcy (10)
図8及び図9は、処理サイクルC1で初期観測情報が検出され、その初期観測情報に基づいて算出される処理サイクルC2での予測位置を示す。予測位置は、距離予測値Rprと方位観測値θとを用いて表すことができる。但し、図8では、初期観測情報が車両50の進行方向側に位置し、折返回数がk=0,-1の場合を示す。また、図9では、初期観測情報が車両50の進行方向とは反対側に位置し、折返回数がk=0,1の場合を示す。
続くS100では、物体追跡装置20は、P個の候補情報のそれぞれに対応づけられた互いに異なる速度推定値Vesについて、その速度推定値の確からしさを表す尤度の初期値を設定して、S60の処理に戻る。
なお、S100において、物体追跡装置20は、直近推定値の尤度が最大となり、直近推定値から離れた速度推定値ほど尤度が小さくなるように初期値を設定してもよい。例えば、図10は、直近推定値がk=-1に対応する場合であり、図11は、直近推定値がk=1に対応する場合である。
また、対象情報の方位観測値θが|θ|≦TH1の場合は、図10に示すように、負側合計尤度が正側合計尤度より大きくなるように初期値を設定してもよい。逆に、対象情報の方位観測値θが|θ|>TH2の場合は、図11に示すように、正側合計尤度が負側合計尤度より大きくなるように初期値を設定してもよい。但し、負側合計尤度とは、折返回数kが負である速度推定値に付与される尤度の和であり、正側合計尤度とは、折返回数kが正である速度推定値に付与される尤度の和である。更に、尤度の初期値は、車両50の速度V等に応じて変化させてもよい。
先のS60において、未処理の初期観測情報が存在しないと判定された場合、物体追跡装置20は、今回の処理サイクルを終了する。
先のS50において、未処理の候補情報群が存在すると判定された場合、S110の処理に進む。
先のS50において、未処理の候補情報群が存在すると判定された場合、S110の処理に進む。
S110では、物体追跡装置20は、未処理の候補情報群の一つを対象候補群として選択する。
続くS120では、物体追跡装置20は、対象候補群に属する候補情報の中から、後述するS130~S180の処理が実施されていない未処理の候補情報の一つを着目候補情報として選択する。
続くS120では、物体追跡装置20は、対象候補群に属する候補情報の中から、後述するS130~S180の処理が実施されていない未処理の候補情報の一つを着目候補情報として選択する。
続くS130では、物体追跡装置20は、今回の処理サイクルで検出された観測情報のそれぞれと、着目候補情報との対応性を評価する評価値を算出する。具体的には、物体追跡装置20は、着目候補情報の速度予測値Vprと観測情報の速度観測値Vobとの差分、及び距離予測値Rprと距離観測値Robとの差分が、いずれも小さいほど、評価値を高い値とする。評価値は、値が大きいほど対応性が高いことを示す。
ここで、着目する一つの観測情報を着目観測情報とする。物体追跡装置20は、まず、着目候補情報の速度予測値Vprと、着目観測情報の速度観測値Vob及びその折り返し値のうち最も近い値(以下、選択速度)との差分である第1差分を算出する。物体追跡装置20は、次に、着目候補情報の距離予測値Rprと着目観測情報の距離観測値Robとの差分である第2差分を算出する。そして、物体追跡装置20は、第1差分と第2差分とを単純加算又は重み付け加算した合計が小さいほど大きな値となる評価値を算出する。物体追跡装置20は、同様にして、着目候補情報と、今回の処理サイクルで検出された全ての観測情報との組み合わせについてそれぞれ評価値を算出する。
例えば、図8では、処理サイクルC2に示された観測情報は、k=-1の候補情報との組み合わせの方が、k=0の候補情報との組み合わせより、大きな評価値が算出される。同様に、図9では、処理サイクルC2に示された観測情報は、k=1の候補情報との組み合わせの方が、k=0の候補情報との組み合わせより、大きな評価値が算出される。
続くS140では、物体追跡装置20は、着目候補情報のマッチング対象となる観測情報が存在するか否か判定する。具体的には、S130にて算出した評価値が最大で且つ予め設定された評価閾値よりも高い観測情報がマッチング対象とされる。
S140において、マッチング対象が存在すると判定された場合、すなわち、着目候補情報と履歴接続のある観測情報が存在すると判定された場合はS150の処理へ進む。
S150では、物体追跡装置20は、着目候補情報の速度推定値Vesと距離推定値Resとを算出して、S170の処理へ進む。
S150では、物体追跡装置20は、着目候補情報の速度推定値Vesと距離推定値Resとを算出して、S170の処理へ進む。
着目候補情報の速度推定値Vesは、着目候補情報の速度予測値Vprと、マッチング対象の選択速度Vos(すなわち、速度観測値Vob又はその折返し値)とを加重平均することで算出される。
着目候補情報の距離推定値Resは、着目候補情報の距離予測値Rprと、マッチング対象の距離観測値Robとに基づいて、(11)式に従って算出される。αはフィルタゲインである。
Res=Rpr+α(Rob―Rpr) (11)
なお、着目候補情報の速度推定値Ves及び距離推定値Resは、カルマンフィルタ等
を用いて算出されてもよい。
なお、着目候補情報の速度推定値Ves及び距離推定値Resは、カルマンフィルタ等
を用いて算出されてもよい。
S140において、マッチング対象が存在しないと判定された場合、すなわち、着目候補情報と履歴接続のある観測情報が存在しないと判定された場合はS160の処理へ進む。
S160では、物体追跡装置20は、着目候補情報について外挿処理を実行することで、着目候補情報の速度推定値Vesと距離推定値Resとを算出して、S170の処理へ進む。
外挿処理では、着目候補情報の速度推定値Vesは、(12)式に示すように、着目候補情報の速度予測値Vprが、そのまま用いられる。また、着目候補情報の距離推定値Resは、着目候補情報の距離予測値Rprと速度予測値Vprとに基づき、(13)式に従って算出される。
Ves=Vpr (12)
Res=Rpr+Vpr×Tcy (13)
なお、着目候補情報について、予め設定された所定回の処理サイクルに渡って連続的に外挿処理が実行された場合、対象候補群から着目候補情報を削除してもよい。
Res=Rpr+Vpr×Tcy (13)
なお、着目候補情報について、予め設定された所定回の処理サイクルに渡って連続的に外挿処理が実行された場合、対象候補群から着目候補情報を削除してもよい。
S170では、物体追跡装置20は、次回の処理サイクルにおける着目候補情報の速度予測値Vprと距離予測値Rprとを算出する。
着目候補情報の速度予測値Vprは、(18)式に示すように、S150又はS160の処理において算出された速度推定値Vesがそのまま用いられる。着目候補の距離推定値Rprは、S150又はS160の処理において算出された速度推定値Vesと距離推定値Resとを用いて、(19)式に従って算出される。
着目候補情報の速度予測値Vprは、(18)式に示すように、S150又はS160の処理において算出された速度推定値Vesがそのまま用いられる。着目候補の距離推定値Rprは、S150又はS160の処理において算出された速度推定値Vesと距離推定値Resとを用いて、(19)式に従って算出される。
Vpr=Ves (14)
Rpr=Res+Ves×Tcy (15)
続くS180では、物体追跡装置20は、着目候補情報が有する速度推定値Vesの尤度を更新する。具体的には、マッチングが成立した着目候補情報については尤度を増加させ、外挿入処理が実行された着目候補情報については尤度を減少させる。また、尤度を増加させる場合、マッチング対象の評価値に応じて、評価値が高いほど、尤度の増加量を大きくしてもよい。また、更新された尤度が、予め設定された削除閾値より小さくなった場合、着目候補情報を、対象候補群から削除してもよい。
Rpr=Res+Ves×Tcy (15)
続くS180では、物体追跡装置20は、着目候補情報が有する速度推定値Vesの尤度を更新する。具体的には、マッチングが成立した着目候補情報については尤度を増加させ、外挿入処理が実行された着目候補情報については尤度を減少させる。また、尤度を増加させる場合、マッチング対象の評価値に応じて、評価値が高いほど、尤度の増加量を大きくしてもよい。また、更新された尤度が、予め設定された削除閾値より小さくなった場合、着目候補情報を、対象候補群から削除してもよい。
続くS190では、物体追跡装置20は、対象候補群に属するすべての候補情報について、上述したS130~S180の処理を実行済みであるか否かを判定する。
S190において、処理が実行されていない候補情報があると判定された場合はS120の処理に戻り、すべての候補情報について処理が実行済みであると判定された場合はS200の処理へ進む。
S190において、処理が実行されていない候補情報があると判定された場合はS120の処理に戻り、すべての候補情報について処理が実行済みであると判定された場合はS200の処理へ進む。
S200では、物体追跡装置20は、対象候補群に属する候補情報の中に、物標化対象が存在するか否かを判定する。具体的には、S180にて更新された尤度が最大で且つ予め設定された尤度閾値よりも高い候補情報が物標化対象とされる。
S200において、物標化対象が存在しないと判定された場合にはS50の処理へ戻り、物標化対象が存在すると判定された場合にはS210の処理へ進む。
S210では、物体追跡装置20は、物標化対象である候補情報を、対象候補群によって表される物標の物標情報とする。つまり、物標化対象である候補情報の速度推定値Ve
s及び距離推定値Resを、物標の速度V及び距離Rとして確定する。このとき、対象候補群に属する候補情報のうち、物標化対象以外の候補情報は削除される。
S210では、物体追跡装置20は、物標化対象である候補情報を、対象候補群によって表される物標の物標情報とする。つまり、物標化対象である候補情報の速度推定値Ve
s及び距離推定値Resを、物標の速度V及び距離Rとして確定する。このとき、対象候補群に属する候補情報のうち、物標化対象以外の候補情報は削除される。
続くS220では、物体追跡装置20は、S210にて確定された物標の速度V及び距離Rを含む物標情報を、運転支援装置30に出力して、S50の処理に戻る。
運転支援装置30は、物体追跡装置20から提供される物標情報に基づき、様々な運転支援処理を実行する。
運転支援装置30は、物体追跡装置20から提供される物標情報に基づき、様々な運転支援処理を実行する。
上記処理において、S10が信号取得部に相当し、S20~S30が検出部に相当し、S40及びS60~S90が候補生成部に相当し、S100が尤度設定部に相当し、S130~S140が接続判定部に相当し、S180~S210が確定部に相当する。
[3.動作例]
ここで、初期観測情報から候補情報が生成され、物標化されるまでの一連の動作について、図12を用いて説明する。
ここで、初期観測情報から候補情報が生成され、物標化されるまでの一連の動作について、図12を用いて説明する。
処理サイクルC1で、初期観測情報が検出されると、その初期観測情報についてS40にて設定された折返範囲に従って、折返回数k毎に速度の異なるP個の候補情報M1~MPが生成される。図12では、P=3の場合を示す。
処理サイクルC2では、処理サイクルC1で生成された同一の候補情報群に属する3個の候補情報M1~M3のそれぞれについて、処理サイクルC2で検出された観測情報との評価値を算出して、評価値に基づいて候補情報と観測情報とのマッチングを行う。図12では、候補情報M1は、マッチングする観測情報が存在しないため、外挿処理によって速度推定値Vesと距離推定値Resとが算出される。候補情報M2,M3については、マッチングする観測情報が存在するため、候補情報とマッチング対象の観測情報とに基づいて速度推定値Vesと距離推定値Resとが算出される。これと共に、候補情報M1の速度推定値Vesの尤度は減少し、候補情報M2,M3の尤度は増加する。この時点では、いずれの尤度も尤度閾値を越えていないものとする。
処理サイクルC3では、処理サイクルC2から引き継いだ候補情報M1~M3について、処理サイクルC2の場合と同様に観測情報とのマッチングを行う。マッチング対象が存在しない候補情報M1,M3は、外挿処理によって速度推定値Vesと距離推定値Resとが算出され、尤度が減少するように更新される。このとき候補情報M1は、尤度が削除閾値を超えること、又は外挿処理が所定回連続したことを消滅条件として、消滅条件を満たした場合に消去される。マッチング対象が存在する候補情報M2は、速度推定値Vesと距離推定値Resとが算出され、尤度が増加するように更新される。この時点でも、いずれの尤度も尤度閾値を越えていないものとする。
処理サイクルC4では、処理サイクルC3から引き継いだ候補情報M2,M3について、観測情報とのマッチングを行う。マッチング対象が存在しないM3は、処理サイクルC3における候補情報M1と同様に処理される。マッチング対象が存在する候補情報M2は、速度推定値Vesと距離推定値Resとが算出され、尤度が増加するように更新される。更新の結果、尤度が尤度閾値を越えると、候補情報M2以外に、尤度閾値を越える他の候補情報が存在しないため、候補情報M2が物標化される。
[4.効果]
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(4a)物体追跡装置20では、速度推定値Vesの算出に用いる折返回数kが、観測点が静止物であると仮定した場合に速度推定値に最も近い直近推定値が折返範囲に含まれ
るように設定される。また、観測点の方位観測値θが|θ|≦TH1の場合は、折返範囲が直近推定値より負側により広がり、|θ|>TH2の場合は、折返範囲が直近推定値より正側により広がるように、折返回数kが設定される。
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(4a)物体追跡装置20では、速度推定値Vesの算出に用いる折返回数kが、観測点が静止物であると仮定した場合に速度推定値に最も近い直近推定値が折返範囲に含まれ
るように設定される。また、観測点の方位観測値θが|θ|≦TH1の場合は、折返範囲が直近推定値より負側により広がり、|θ|>TH2の場合は、折返範囲が直近推定値より正側により広がるように、折返回数kが設定される。
その結果、物体追跡装置20では、速度範囲が直近推定値を基準として、車両50に対する観測点の位置に応じた適切な範囲に設定されるため、速度の折返を考慮した物体追跡処理における計算負荷の増大を抑制し、速度の推定精度を向上させることができる。
(4b)物体追跡装置20では、初期観測点の方位観測値θが|θ|≦TH1の場合は、負側合計尤度が正側合計尤度より大きくなり、|θ|>TH2の場合は、正側合計尤度が負側合計尤度より大きくなるように、速度推定値の尤度の初期値が設定される。また、物体追跡装置20では、直近推定値の尤度が最大となり、直近推定値から離れた速度推定値ほど尤度が小さくなるように、速度推定値の尤度の初期値が設定される。
従って、物体追跡装置20によれば、静止物体に近い相対速度を有する速度推定値の仮説が採用され易くなるように尤度の初期値が設定されるため、静止物体に近い相対速度を有する物体の速度の推定精度を向上させることができる。すなわち、車両50に接近する車両は静止物体より低い相対速度を有し、車両50から離隔する車両は静止物体より高い相対速度を有する。このように移動物体の相対速度は、静止物体の相対速度を中心として分布するためである。
[5.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(5a)上記実施形態では、折返範囲を決める折返回数Kman,Kmaxと、速度推定値Vesの尤度の初期値とが、いずれも、車両50に対する観測点の位置に応じて可変設定されるが、本開示は、これに限定されるものではない。例えば、折返回数Kmin,Kmaxのみが可変設定され、尤度の初期値として固定値が用いられてもよい。逆に、尤度の初期値のみが可変設定され、折返回数Kmin,Kmaxとして固定値が用いられてもよい。
(5b)上記実施形態では、車両50に対する観測点の位置の判定に用いる第1閾値TH1及び第2閾値TH2が、TH1=TH2=90°に設定されているが、本開示は、これに限定されるものではない。例えば、第1閾値TH1は、0°<TH1≦90°を満たし、第2閾値TH2は、90°≦TH2<180°を満たす範囲で、任意に設定されてもよい。そして、TH1≠TH2に設定した場合は、折返回数Kmin,Kmax及び尤度の初期値のうち少なくとも一方を、TH1<|θ|<TH2の場合に、|θ|≦TH1の場合及び|θ|>TH2の場合とは異なるように設定してもよい。
(5c)上記実施形態では、レーダ装置10はFCM方式のミリ波レーダであるが、本開示は、これに限定されるものではない。例えば、レーダ装置10は、設定された繰り返し周期でパルス信号を送信するパルス方式のミリ波レーダでもよい。
(5d)本開示に記載の物体追跡装置20及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の物体追跡装置20及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の物体追跡装置20及びその手法は、
一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。物体追跡装置20に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。
一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。物体追跡装置20に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。
(5e)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。
(5f)上述した物体追跡装置20の他、当該物体追跡装置を構成要素とするシステム、当該物体追跡装置20としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、速度推定方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
1…運転支援システム、10…レーダ装置、20…物体追跡装置、21…CPU、22…メモリ、30…運転支援装置、50…車両。
Claims (8)
- 移動体に搭載され、信号の位相変化から速度を検出する変調方式が用いられたレーダ装置から予め設定された処理サイクル毎に信号を取得するように構成された信号取得部(S10)と、
前記信号取得部で取得された信号から送信波を反射した観測点の相対速度及び方位を検出するように構成された検出部(S20~S30)と、
前記検出部で検出された前記観測点である現観測点と、前回の処理サイクルまでに検出された前記観測点に基づいて生成された物標候補との履歴接続の有無を判定するように構成された接続判定部(S130~S140)と、
Kmin,Kmaxは整数、P=Kmax-Kmin+1として、前記接続判定部にて前記物標候補との履歴接続がないと判定された前記現観測点である初期観測点のそれぞれについて、位相回転による速度折返しの折返回数を、Kmin回からKmax回までと仮定して、P個の速度推定値を算出することで、前記初期観測点から前記速度推定値の異なるP個の前記物標候補である物標候補群を生成するように構成された候補生成部(S40,S60~S90)と、
前記候補生成部にて生成された前記物標候補群毎に、該物標候補群に属するいずれか一つの前記物標候補を、少なくとも前記接続判定部での判定結果に従って選択することで、前記初期観測点に対応づけられる物標の速度を確定させるように構成された確定部(S180~S210)と、
を備え、
前記観測点の相対速度は、前記移動体に接近する方向の速度が負値となり、前記移動体から離隔する方向の速度が正値となるように設定され、
前記候補生成部は、前記移動体の進行方向を基準とした前記観測点の方位を表す観測角度の絶対値が、予め設定した第1閾値以下の場合、Kmin<0かつ|Kmin|>|Kmax|となり、前記観測角度が前記第1閾値以上の値に設定された第2閾値より大きい場合、Kmax>0かつ|Kmin|<|Kmax|となるように前記折返回数Kmin,Kmaxを設定するように構成された
物体追跡装置。 - 請求項1に記載の物体追跡装置であって、
前記候補生成部にて生成された前記物標候補群毎に、該物標候補群に属する前記物標候補の前記速度推定値のそれぞれに対して、真値らしさを表す尤度の初期値を設定するように構成された尤度設定部(S100)を更に備え、
前記確定部は、前記接続判定部での判定結果に従って前記尤度を更新すると共に、該尤度に従って前記物標候補を選択するように構成され、
前記尤度設定部は、前記折返回数が負である前記速度推定値に付与される前記尤度の和を負側合計尤度、前記折返回数が正である前記速度推定値に付与される前記尤度の和を正側合計尤度として、前記観測角度が前記第1閾値以下の場合、前記負側合計尤度が前記正側合計尤度より大きくなり、前記観測角度が前記第2閾値より大きい場合、前記正側合計尤度が前記負側合計尤度より大きくなるように、前記尤度の初期値を設定するように構成された
物体追跡装置。 - 請求項2に記載の物体追跡装置であって、
前記尤度設定部は、前記観測角度が示す方向への前記移動体の速度成分である物体方向速度に最も近い前記速度推定値である直近推定値の前記尤度が最大となるように前記尤度の初期値を設定するように構成された、
物体追跡装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の物体追跡装置であって、
前記候補生成部は、前記折返回数Kmin,Kmaxによって定められる速度範囲である折返範囲に、前記観測角度が示す方向への前記移動体の速度成分である物体方向速度に最も近い前記速度推定値である直近推定値が含まれるように、前記折返回数Kmin,Kmaxを設定するように構成された、
物体追跡装置。 - 請求項4に記載の物体追跡装置であって、
前記候補生成部は、前記観測角度が前記第1閾値以下の場合、前記折返範囲において前記直近推定値より値が小さい側の範囲が前記直近推定値より値が大きい側の範囲より広くなり、前記観測角度が前記第2閾値より大きい場合、前記折返範囲において前記直近推定値より値が大きい側の範囲が前記直近推定値より値が小さい側の範囲より広くなるように、前記折返回数Kmin,Kmaxを設定するように構成された、
物体追跡装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の物体追跡装置であって、
前記第1閾値が90deg以下の値に設定された
物体追跡装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の物体追跡装置であって、
前記第2閾値が90deg以上の値に設定された
物体追跡装置。 - 移動体に搭載され、信号の位相変化から速度を検出する変調方式が用いられたレーダ装置から予め設定された処理サイクル毎に信号を取得するように構成された信号取得部(S10)と、
前記信号取得部で取得された信号から送信波を反射した観測点の相対速度及び方位を検出するように構成された検出部(S20~S30)と、
前記検出部で検出された前記観測点である現観測点と、前回の処理サイクルまでに検出された前記観測点に基づいて生成された物標候補との履歴接続の有無を判定するように構成された接続判定部(S130~S140)と、
Kmin,Kmaxは整数、P=Kmax-Kmin+1として、前記接続判定部にて前記物標候補との履歴接続がないと判定された前記現観測点である初期観測点のそれぞれについて、位相回転による速度折返しの折返回数を、Kmin回からKmax回までと仮定して、P個の速度推定値を算出することで、前記初期観測点から前記速度推定値の異なるP個の前記物標候補である物標候補群を生成するように構成された候補生成部(S40,S60~S90)と、
前記候補生成部にて生成された前記物標候補群毎に、該物標候補群に属する前記物標候補の前記速度推定値のそれぞれに対して、真値らしさを表す尤度の初期値を設定するように構成された尤度設定部(S100)と、
前記候補生成部にて生成された前記物標候補群毎に、前記接続判定部での判定結果に従って前記尤度を更新すると共に、該物標候補群に属するいずれか一つの前記物標候補を、少なくとも前記尤度に従って選択することで、前記初期観測点に対応づけられる物標の速度を確定させるように構成された確定部(S180~S210)と、
を備え、
前記観測点の相対速度は、前記移動体に接近する方向の速度が負値となり、前記移動体から離隔する方向の速度が正値となるように設定され、
前記確定部は、前記接続判定部での判定結果に従って前記尤度を更新すると共に、該尤度に従って前記物標候補を選択するように構成され、
前記尤度設定部は、前記折返回数が負である場合の前記速度推定値に付与される前記尤
度の和を負側合計尤度、前記折返回数が正である場合の前記速度推定値に付与される前記尤度の和を正側合計尤度として、前記観測角度が前記第1閾値以下の場合、前記負側合計尤度が前記正側合計尤度より大きくなり、前記観測角度が前記第2閾値より大きい場合、前記正側合計尤度が前記負側合計尤度より大きくなるように、前記尤度の初期値を設定するように構成された
物体追跡装置。
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