JP7236687B2 - RADAR DEVICE, VEHICLE CONTROL SYSTEM AND TARGET INFORMATION ESTIMATION METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、レーダ装置、車両制御システム及び物標情報推定方法に関する。 The present invention relates to a radar device, a vehicle control system, and a target object information estimation method.
レーダ装置を用いて自車両の周辺領域における物標の存否及び物標の位置を検出し、その検出結果を自車両の運転制御に役立てる方法が提案されている。このような運転制御を適切に行うためには、物標の位置に関わる情報を良好に推定する必要がある。 A method has been proposed in which a radar device is used to detect the presence or absence of a target in the surrounding area of the vehicle and the position of the target, and the detection results are used for driving control of the vehicle. In order to appropriately perform such operation control, it is necessary to estimate information relating to the position of the target.
例えば、下記特許文献１では、レーダ装置により物標の検出点を抽出し、検出点の点列に対しＬ字型のテンプレートを当てはめることで物標の輪郭を検出する方法が提案されている。
For example,
特許文献１における検出点とは、レーダ装置からの送信波を反射する反射点を検出したものを指すと解される。検出される反射点（検出点）として、理想的には物標の表面上の点であることが想定され、物標が自動車等の車両である場合には、複数の反射点がＬ字に沿って分布することが期待される。
The detection point in
しかしながら、実際には、路面からの反射や検出誤差及びノイズの影響により、反射点の検出位置は、その時々において様々な態様で分布する。様々な態様で分布しうる反射点の任意に集まりに対して、テンプレートの最適位置（適合位置）をどのように求めるのかについて、特許文献１では具体的な方法が提案されていない。様々な態様で分布しうる反射点の任意に集まりに対して、物標の位置に関わる情報を良好に推定できる方法の開発が要求される。
However, in reality, the detection positions of the reflection points are distributed in various manners from time to time due to reflection from the road surface, detection errors, and noise.
本発明は、物標の位置に関わる情報を良好に推定可能なレーダ装置、車両制御システム及び物標情報定方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a radar device, a vehicle control system, and a target information determination method capable of estimating information relating to the position of a target.
本発明に係るレーダ装置は、放射した送信波に対する物標上の反射点からの反射波を受信する受信部と、前記受信部による受信信号に基づき、前記反射点の検出位置を含んだ反射点データを複数の反射点に対して導出する反射点データ導出部と、複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に基づき前記物標に対する前記テンプレートの適合位置を導出するマッチング処理部と、前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定処理部と、を備える構成（第１の構成）である。 A radar apparatus according to the present invention includes a receiver for receiving a reflected wave from a reflection point on a target with respect to a radiated transmission wave, and a reflection point including a detection position of the reflection point based on a signal received by the receiver. a reflection point data derivation unit for deriving data for a plurality of reflection points; and using a predetermined template including a plurality of template points and the reflection point data, distances between the plurality of reflection points and the plurality of template points. and an estimation processing unit for estimating the position of a point on the contour of the target based on the matching position (first configuration ).
上記第１の構成に係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に応じた値を有する評価関数に基づいて前記適合位置を導出し、前記テンプレートを複数の位置の夫々に配置したときの前記評価関数の値が評価値として個別に導出され、前記マッチング処理部は、前記評価値を最小化又は最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する構成（第２の構成）であっても良い。 In the radar device according to the first configuration, the matching processing unit derives the matching position based on an evaluation function having a value corresponding to each distance between the plurality of reflection points and the plurality of template points, A value of the evaluation function when the template is arranged at each of a plurality of positions is individually derived as an evaluation value, and the matching processing unit selects a position of the template that minimizes or maximizes the evaluation value. A configuration (second configuration) that derives the position may be used.
上記第２の構成に係るレーダ装置において、前記複数の反射点は第１～第Ｎ反射点から成り（Ｎは２以上の整数）、前記複数のテンプレート点は第１～第Ｍテンプレート点から成り（Ｍは２以上の整数）、前記マッチング処理部は、前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との組み合わせごとに距離パラメータを導出し、前記組み合わせごとに前記距離パラメータに比例する距離評価項が定義され、前記評価関数は前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との全組み合わせに対する前記距離評価項の総和を含み、第ｉ反射点と第ｊテンプレート点との組み合わせに対する前記距離パラメータである距離パラメータｄｉｊは、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離に応じた値を持つ（ｉは１以上且つＮ以下の整数、ｊは１以上Ｍ以下の整数）構成（第３の構成）であっても良い。 In the radar device according to the second configuration, the plurality of reflection points are composed of first to Nth reflection points (N is an integer equal to or greater than 2), and the plurality of template points are composed of first to Mth template points. (M is an integer equal to or greater than 2), the matching processing unit derives a distance parameter for each combination of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points, and calculates the distance parameter for each combination. and the evaluation function includes the sum of the distance evaluation terms for all combinations of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points, and the ith reflection point and The distance parameter dij , which is the distance parameter for the combination with the j-th template point, has a value corresponding to the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point (i is an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to N , j are integers from 1 to M) configuration (third configuration).
上記第３の構成に係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、前記評価値を最小化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する場合、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄｉｊに小さな値を与え、前記評価値を最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する場合、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄｉｊに大きな値を与える構成（第４の構成）であっても良い。 In the radar device according to the third configuration, when the matching processing unit derives the position of the template that minimizes the evaluation value as the matching position, When the distance parameter d ij is given a smaller value as the Euclidean distance is smaller, and the position of the template that maximizes the evaluation value is derived as the matching position, the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point is derived. A configuration (fourth configuration) may be employed in which a larger value is given to the distance parameter d ij as the distance is smaller.
上記第４の構成に係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、前記評価値を最小化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出し、前記距離パラメータｄｉｊは、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離の累乗により表され、前記累乗の指数は１未満の値を持つ構成（第５の構成）であっても良い。 In the radar device according to the fourth configuration, the matching processing unit derives the position of the template that minimizes the evaluation value as the matching position, and the distance parameter d ij is the i-th reflection point and the It may be represented by the power of the Euclidean distance between the j-th template points, and the exponent of the power may have a value less than 1 (fifth configuration).
上記第４の構成に係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、前記評価値を最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出し、前記距離パラメータｄｉｊは、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離を変数とするガウス関数により表され、前記ガウス関数は前記変数が小さいほど大きな値を持つ
構成（第６の構成）であっても良い。
In the radar device according to the fourth configuration, the matching processing unit derives the position of the template that maximizes the evaluation value as the matching position, and the distance parameter d ij is the i-th reflection point and the It may be represented by a Gaussian function whose variable is the Euclidean distance between the j-th template points, and the Gaussian function may have a larger value as the variable is smaller (sixth structure).
上記第３～第６の構成の何れかに係るレーダ装置において、 前記組み合わせごとの前記距離評価項は、前記距離パラメータだけでなく、前記テンプレート点ごとに設定されたテンプレート点重みパラメータにも比例する構成（第７の構成）であっても良い。 In the radar device according to any one of the third to sixth configurations, the distance evaluation term for each combination is proportional not only to the distance parameter but also to a template point weight parameter set for each template point. A configuration (seventh configuration) may be used.
上記第７の構成に係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、当該レーダ装置から前記物標までの距離に応じて前記テンプレート点重みパラメータを設定する構成（第８の構成）であっても良い。 In the radar device according to the seventh configuration, the matching processing unit may be configured to set the template point weight parameter according to the distance from the radar device to the target (eighth configuration). .
上記第７の構成に係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、当該レーダ装置及び前記第ｊテンプレート点間を結ぶ直線と所定軸との成す角度に基づき、前記第ｊテンプレート点に対する前記テンプレート点重みパラメータを設定する構成（第９の構成）であっても良い。 In the radar device according to the seventh configuration, the matching processing unit weights the template point for the j-th template point based on an angle between a straight line connecting the radar device and the j-th template point and a predetermined axis. A configuration (ninth configuration) for setting parameters may be used.
上記第３～第９の構成の何れかに係るレーダ装置において、前記組み合わせごとの前記距離評価項は、前記距離パラメータだけでなく、前記反射点ごとに設定された反射点重みパラメータにも比例し、前記反射点ごとに導出される前記反射点データは前記反射点からの前記反射波の受信信号強度を含み、前記マッチング処理部は、前記第ｉ反射点に対応する前記受信信号強度に基づき、前記第ｉ反射点に対応する前記反射点重みパラメータを設定する構成（第１０の構成）であっても良い。 In the radar device according to any one of the third to ninth configurations, the distance evaluation term for each combination is proportional not only to the distance parameter but also to a reflection point weight parameter set for each reflection point. , the reflection point data derived for each reflection point includes the received signal strength of the reflected wave from the reflection point, and the matching processing unit is based on the received signal strength corresponding to the i-th reflection point, The configuration (tenth configuration) may be such that the reflection point weight parameter corresponding to the i-th reflection point is set.
上記第２～第１０の構成の何れかに係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、前記適合位置の導出を間隔をおいて次々と行い、前記適合位置の時間的連続性を加味した慣性項が前記評価関数に含められる構成（第１１の構成）であっても良い。 In the radar device according to any one of the second to tenth configurations, the matching processing unit successively derives the suitable positions at intervals, and an inertial term taking into account the temporal continuity of the suitable positions may be included in the evaluation function (eleventh configuration).
上記第１～第１１の構成の何れかに係るレーダ装置において、前記テンプレートはＬ字型の形状を有し、前記Ｌ字型の形状に対して前記複数のテンプレート点が配置される構成（第１２の構成）であっても良い。 In the radar device according to any one of the first to eleventh configurations, the template has an L-shaped shape, and a configuration in which the plurality of template points are arranged with respect to the L-shaped shape (the 12 configuration).
上記第１～第１２の構成の何れかに係るレーダ装置において、前記推定処理部は、前記物標の輪郭上の点の位置として前記物標の角部の位置を推定する構成（第１３の構成）であっても良い。 In the radar device according to any one of the first to twelfth configurations, the estimation processing unit estimates the position of the corner of the target as the position of the point on the contour of the target (thirteenth configuration).
上記第１～第１３の構成の何れかに係るレーダ装置において、前記推定処理部は、前記適合位置に基づき前記物標の占有領域を推定する構成（第１４の構成）であっても良い。 In the radar device according to any one of the first to thirteenth configurations, the estimation processing unit may be configured to estimate the occupied area of the target based on the matching position (fourteenth configuration).
本発明に係る車両制御システムは、上記第１～第１４の構成の何れかに係るレーダ装置と、前記レーダ装置における前記推定処理部の推定結果を用いて、前記レーダ装置が搭載される対象車両を制御する車両制御装置と、を備える構成（第１５の構成）である。 A vehicle control system according to the present invention uses a radar device according to any one of the first to fourteenth configurations and an estimation result of the estimation processing unit in the radar device to provide a target vehicle on which the radar device is mounted. and a vehicle control device for controlling the (fifteenth configuration).
本発明に係る物標情報推定方法は、放射した送信波に対する物標上の反射点からの反射波を受信信号に基づき、前記反射点の検出位置を含んだ反射点データを複数の反射点に対して導出する反射点データ導出工程と、複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に基づき前記物標に対する前記テンプレートの適合位置を導出するマッチング工程と、前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定工程と、を備える構成（第１６の構成）である。 A target object information estimation method according to the present invention is based on a received signal of a reflected wave from a reflection point on a target with respect to a radiated transmission wave, and sets reflection point data including the detection position of the reflection point to a plurality of reflection points. and a step of deriving reflection point data for the target based on the respective distances between the plurality of reflection points and the plurality of template points using a predetermined template including a plurality of template points and the reflection point data. A configuration (sixteenth configuration) comprising: a matching step of deriving a matching position of a template; and an estimating step of estimating the position of a point on the contour of the target based on the matching position.
本発明によれば、物標の位置に関わる情報を良好に推定可能なレーダ装置、車両制御システム及び物標情報定方法を提供することが可能となる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a radar device, a vehicle control system, and a method of determining target information that are capable of estimating information relating to the position of a target.
以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量又は部材等を参照する記号又は符号を記すことによって、該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量又は部材等の名称を省略又は略記することがある。例えば、後述の“ｄｉｊ”によって参照される距離パラメータは、距離パラメータｄｉｊと表記されることもあるし、パラメータｄｉｊと略記されることもあり得るが、それらは全て同じものを指す。 Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In each figure referred to, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions of the same parts are omitted in principle. In this specification, for simplification of description, by describing symbols or codes that refer to information, signals, physical quantities, or members, etc., the names of information, signals, physical quantities, or members, etc. corresponding to the symbols or codes are It may be omitted or abbreviated. For example, a distance parameter referred to by "d ij " below may be written as distance parameter d ij or abbreviated as parameter d ij , but they all refer to the same thing.
＜＜第１実施形態＞＞
本発明の第１実施形態を説明する。図１は本実施形態に係るレーダ装置１の概略的な構成を示す図である。レーダ装置１は、例えば、自動車などの車両に搭載される。以下、レーダ装置１が搭載される車両を「自車両」と称する。自車両と異なる車両は「他車両」と称される。自車両に注目して前後左右を以下のように定義する。即ち、自車両の運転席からステアリングホイールに向かう向きを「前方」と定義し、自車両のステアリングから運転席に向かう向きを「後方」と定義する。前方及び後方間を結ぶ方向は自車両の直進進行方向に平行である。直進進行方向は水平面に対して平行であるとする。自車両において、運転手は前を向いて運転席に座っているものとし、当該運転手の左側から右側に向かう向きを「右方向」と定義し且つ当該運転手の右側から左側に向かう向きを「左方向」と定義する。左右方向は、自車両の直進進行方向及び鉛直線に対して垂直な方向である。
<<First Embodiment>>
A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
また、本実施形態で想定される車両は前輪と後輪を備え、任意の車両について、車長とは、前輪と後輪を結ぶ方向における当該車両の長さを指し、車幅とは、前輪と後輪を結ぶ方向に直交し且つ鉛直線に直交する方向における当該車両の長さを指す。任意の車両について、車尾とは車両の後方における端部を指し、車頭とは車両の前方における端部を指す。 In addition, the vehicle assumed in this embodiment has front wheels and rear wheels. For any vehicle, the vehicle length refers to the length of the vehicle in the direction connecting the front wheels and the rear wheels, and the vehicle width refers to the front wheels. It refers to the length of the vehicle in the direction perpendicular to the direction connecting the rear wheels and the vertical line. For any vehicle, the tail refers to the rear end of the vehicle and the head refers to the front end of the vehicle.
レーダ装置１は自車両の所定位置に設置される。レーダ装置１の送信アンテナから所定の送信波が送信され、自車両の周辺に存在する物標にて送信波が反射される。この反射による反射波がレーダ装置１の受信アンテナにて受信され、レーダ装置１は受信アンテナでの受信信号に基づき、物標に係る物標データを取得できる。物標データは複数のパラメータを含み、当該複数のパラメータには、物標からの反射による反射波がレーダ装置１の受信アンテナに受信されるまでの距離（即ち、レーダ装置１及び物標間の距離）、自車両に対する物標の相対速度、自車両の前後方向に沿った自車両及び物標間の距離、自車両の左右方向に沿った自車両及び物標間の距離などが含まれていて良い。
The
図１に示す如く、レーダ装置１は、送信部２と、受信部３と、信号処理部４と、を主に備える。ここでは、周波数変調された連続波であるＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）を用いる構成を例として説明する。
As shown in FIG. 1 , the
送信部２は、信号生成部２１及び発信器２２を備える。信号生成部２１は、信号処理部４の制御の下で、三角波状に電圧が変化する変調信号を生成し、該変調信号を発信器２２に供給する。発信器２２は、供給された変調信号に基づいて連続波の信号を周波数変調することで、時間経過につれて周波数が変化する送信信号を生成し、該送信信号を送信アンテナ２３に出力する。送信アンテナ２３は、発信器２２からの送信信号を送信波ＴＷとして所定の向きに出力する（即ち空間に放射する）。送信アンテナ２３から出力される送信波ＴＷは、所定の周期で周波数が上下するＦＭＣＷとなる。送信波ＴＷが物標（人や他車両など）にて反射されると、送信波ＴＷに基づく反射波ＲＷが物標から自車両に向かうことになる。
The
受信部３は、アレーアンテナを形成する複数の受信アンテナ３１と、その複数の受信アンテナ３１に接続された複数の個別受信部３２と、を備える。各受信アンテナ３１に対して個別に１つの個別受信部３２が割り当てられる。ここでは例として、受信アンテナ３１と個別受信部３２の組が、４組分、受信部３に設けられているものとする。受信アンテナ３１と個別受信部３２の組ごとに、受信アンテナ３１は物標からの反射波ＲＷを受信して受信信号を取得し、個別受信部３２は対応する受信アンテナ３１で得られた受信信号に所定の処理を施す。
The receiving
複数の個別受信部３２の構成は互いに同一であり、各個別受信部３２はミキサ３３及びＡ／Ｄ変換器３４を備える。各個別受信部３２において、対応する受信アンテナ３１で得られた受信信号はローノイズアンプ（不図示）にて増幅された後にミキサ３３に送られ、ミキサ３３はローノイズアンプを介して供給された受信信号と発信器２２からの送信信号とをミキシングすることでビート信号を生成する。ビート信号は、送信信号の周波数と受信信号の周波数との差であるビート周波数を有する。各個別受信部３２において、ミキサ３３により生成されたビート信号は同期回路（不図示）にて受信アンテナ３１間でタイミングを合わせた上でＡ／Ｄ変換器３４によりデジタルの信号に変換されてから、信号処理部４に出力される。
The
信号処理部４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリなどを含むマイクロコンピュータを備え、各Ａ／Ｄ変換器３４から供給される信号に基づき（従って４つの受信アンテナ３１の受信信号に基づき）、物標データを生成することができる。複数の受信アンテナ３１による反射波ＲＷの受信信号に基づき、上述したような物標データを生成する方法として公知の任意の方法を利用することができる。
The
レーダ装置１は自車両の様々な位置に設置されうるが、本実施形態では、特に断り無き限り、図２（ａ）に示す如く自車両の左側面前方部にレーダ装置１が設置されているものとし、自車両の左側面前方部に設置されたレーダ装置１の構成及び動作を詳細に説明する。図２（ａ）などでは、車両が５角形にて示される。
Although the
図２（ａ）において、概ね扇型状の外形を有する領域ＦＯＶはレーダ装置１の検知領域（換言すれば視野）を表している。検知領域ＦＯＶは、レーダ装置１から自車両の左斜め前方に向けて広がる概ね扇型状の領域である。レーダ装置１は、主に自車両の左斜め前方に向けて送信波ＴＷを送信し、検知領域ＦＯＶ内に存在する物標からの反射波ＲＷを受信することで、検知領域ＦＯＶ内に存在する物標についてのデータ（物標データ及び後述の反射点データを含む）を得ることができる。図２（ａ）に示される角度θはレーダ装置１の水平検知角を表している。水平検知角θは９０°以上（換言すれば±４５°以上）であり、例えば１２０°（換言すれば±６０°）である（但し、それ以外でも構わない）。
In FIG. 2( a ), an area FOV having a generally fan-shaped outer shape represents the detection area (in other words, field of view) of the
また、図２（ｂ）に示す如く、レーダ装置１の設置位置を基準にして、Ｘ軸及びＹ軸から成る二次元のＸＹ座標面を定義する。ＸＹ座標面において、レーダ装置１の設置位置に原点Ｏがとられる。Ｘ軸及びＹ軸は原点Ｏにて互いに直交し且つ水平面に平行な軸である。Ｘ軸は左右方向に平行であり、Ｙ軸は前後方向に平行である。ＸＹ座標面上における任意の点ＰＴの位置を（ｘ，ｙ）で表す。このとき、ｘは点ＰＴの位置のＸ軸成分であるＸ軸座標値を表し、ｙは点ＰＴの位置のＹ軸成分であるＹ軸座標値を表す。原点Ｏから左方向に向かう向きにＸ軸の正をとり、原点Ｏから前方に向かう向きにＹ軸の正をとる。即ち、点ＰＴが原点Ｏに対して左方向、右方向に位置する場合、座標値ｘの極性は、夫々、正、負となり、点ＰＴが原点Ｏに対して前方向、後方向に位置する場合、座標値ｙの極性は、夫々、正、負となる。
Further, as shown in FIG. 2B, a two-dimensional XY coordinate plane composed of the X axis and the Y axis is defined with the installation position of the
“ｘ＞０”且つ“ｙ＞０”を満たす領域、“ｘ＞０”且つ“ｙ＜０”を満たす領域、“ｘ＜０”且つ“ｙ＞０”を満たす領域、“ｘ＜０”且つ“ｙ＜０”を満たす領域を、夫々、左前方領域Ｒ１、左後方領域Ｒ２、右前方領域Ｒ３、右後方領域Ｒ４と称する。レーダ装置１の検知領域ＦＯＶは左前方領域Ｒ１を内包し、左後方領域Ｒ２の内、左前方領域Ｒ１に近い側の一部の領域も内包する。更に、レーダ装置１の検知領域ＦＯＶは、右前方領域Ｒ３の内、左前方領域Ｒ１に近い側の一部の領域も内包しうる。但し、レーダ装置１からの距離が所定の検知距離以上となる領域は検知領域ＦＯＶに含まれない。右後方領域Ｒ４と検知領域ＦＯＶとは重なり合わない。以下では、レーダ装置１が原点Ｏに配置されたＸＹ座標面に注目し、特に必要なき限り、鉛直線に平行な上下方向の位置成分を無視する。
Area satisfying "x>0" and "y>0", area satisfying "x>0" and "y<0", area satisfying "x<0" and "y>0", "x<0" Regions satisfying "y<0" are referred to as a left front region R1 , a left rear region R2 , a right front region R3 , and a right rear region R4 , respectively. The detection area FOV of the
図３に、レーダ装置１における信号処理部４内のブロック図を示す。信号処理部４は、前処理部４１及び後処理部４２を備える。前処理部４１及び後処理部４２にて実現される機能をプログラムで記述して、当該プログラムを信号処理部４に搭載可能なメモリに記憶させておき、信号処理部４内のマイクロコンピュータ上で当該プログラムを実行することで、前処理部４１及び後処理部４２の機能を実現して良い。尚、図３に示される構成は信号処理部４の機能の一部を実現するための構成であり、他の機能を実現するための、前処理部４１及び後処理部４２以外の処理部が信号処理部４に更に設けられていて良い。
FIG. 3 shows a block diagram of the inside of the
前処理部４１は、受信部３の各Ａ／Ｄ変換器３４から供給されるデジタル信号形式で表現されたビート信号に基づき、反射波ＲＷの出所である反射点を検出して反射点に関わる反射点データを生成する前処理を行う。つまり、前処理部４１は反射点データを導出する反射点データ導出部として機能する。
The preprocessing
図４に示す如く、反射点データは、反射検出位置、受信信号強度及び相対速度を示す情報を含む。反射点データは物標データの一種であると考えても良い。 As shown in FIG. 4, the reflection point data includes information indicating the reflection detection position, received signal strength and relative velocity. It may be considered that the reflection point data is a kind of target object data.
或る反射点について、反射検出位置は、受信部３における反射波ＲＷの受信信号に基づき、送信波ＴＷを反射した点の位置（換言すれば反射波ＲＷの出所の位置）を検出したものであり、ＸＹ座標面上の座標値として表現される。
For a given reflection point, the reflection detection position is obtained by detecting the position of the point where the transmission wave TW was reflected (in other words, the position of the source of the reflected wave RW) based on the received signal of the reflected wave RW in the
或る反射点について、受信信号強度は、その反射点からの反射波ＲＷの受信部３における受信強度を示す。受信部３における受信強度は、当該反射点からの反射波ＲＷの４つの受信アンテナ３１での合計受信強度であると解して良いし、当該反射点からの反射波ＲＷの１つの受信アンテナ３１での受信強度であると解しても良い。受信信号強度は反射点からの反射波ＲＷの電力に比例することになるが、反射点及びレーダ装置１間の距離の増大に伴い受信信号強度は低下する傾向にある。
For a given reflection point, the received signal strength indicates the received strength of the reflected wave RW from that reflection point at the
或る反射点について、相対速度は、レーダ装置１から見た当該反射点の相対速度である。レーダ装置１から見た反射点の相対速度は、自車両から見た反射点の相対速度でもあり、反射点を内包する物標の自車両に対する相対速度でもある。
The relative velocity of a certain reflection point is the relative velocity of the reflection point as seen from the
多くの場合、複数の反射点が検知されるため、以下では特に記述無き限り、前処理において複数の反射点が検知されて複数の反射点についての反射点データが生成されることを想定する。 In many cases, multiple reflection points are detected, so unless otherwise specified below, it is assumed that multiple reflection points are detected in preprocessing and reflection point data for multiple reflection points is generated.
各々に反射波ＲＷを受信する複数の受信アンテナ３１の受信信号に基づいて、反射点ごとに、レーダ装置１と反射点との位置関係、反射波ＲＷの受信強度、及び、レーダ装置１から見た反射点の相対速度を導出する方法は周知であり、その方法を利用して反射点データを生成すれば良い。即ち簡単に説明すると例えば、各Ａ／Ｄ変換部３４からのビート信号に対し高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施して得られる周波数スペクトラムにおいて、所定閾値以上のパワーを有した極大値（ピーク）をとる周波数をピーク周波数として特定し、ピーク周波数の信号成分から、対応する反射点についての反射点データを導出することができる。送信波ＴＷの照射を受ける物標上の全ての点は反射点の候補であるが、或る点からの反射波ＲＷの受信部３での受信信号強度が所定強度以上であるときにのみ、その点は、前処理部４１にて反射点として検出されることになる、と考えて良い。
Based on the received signals of the plurality of receiving
前処理部４１による反射点データを生成するための前処理は所定の計測周期にて周期的に実行され、順次生成された反射点データは後処理部４２に与えられる。
The preprocessing for generating the reflection point data by the preprocessing
後処理部４２は、クラスタ領域設定部４３、マッチング処理部４４及び推定処理部４５を備える。推定処理部４５は、輪郭点推定部４６、占有領域推定部４７及び空き領域推定部４８を備える。これらが行う処理内容を、図５等を参照しながら説明する。
The
図５に示す如く、自車両の左斜め前方に他車両６００が存在することを想定する。他車両６００は物標の例であって、第１実施形態では特に記述無き限り、物標は他車両６００であると考えて良い。図６に、他車両６００に関わる反射点データの反射検出位置の例を、受信信号強度の情報を加味して示す。図６において、実線長方形ＲＥＦは、他車両６００の真の外形をＸＹ座標面上に投影したものである。図６において、黒三角形、ハッチングが付された三角形、ハッチングが付された円、白三角形、白円は、或るタイミングで取得された複数の反射点データにおける複数の反射検出位置を、ＸＹ座標面上に示したものである。黒三角形に対応する反射点からの受信信号強度が最も高く、以下、ハッチングが付された三角形、ハッチングが付された円、白三角形、白円の順に対応する受信信号強度が低くなる（後述の図８等についても同様）。尚、実際の受信信号強度は５段階で表現されるものではなく、５段階を大きく超える分解能を有する。
As shown in FIG. 5, it is assumed that another
他車両６００の進行方向は自車両と同じであって、自車両の走行車線の左側の車線において他車両６００が併走している状況を想定する。レーダ装置１にて他車両６００の位置を検出するにあたり、他車両６００のボディ上の位置のみが反射検出位置として検知されることが理想的ではある。しかし、検出精度や路面での反射など、様々な誤差要因が影響して、反射点データにおける反射検出位置は、真の検出されるべき反射点の位置に対して誤差を含み得る。
It is assumed that the traveling direction of the
但し、統計的には、送信波ＴＷの照射を受ける他車両６００のボディ上の点であって且つレーダ装置１に相対的に近い点からの反射波ＲＷが、相対的に高い受信信号強度を持つ反射点データを構成する。即ち、図６に示す如く、他車両６００のボディ全体が左前方領域Ｒ１に存在することを想定した場合、他車両６００の車尾及び右側面からの反射波ＲＷが相対的に高い受信信号強度で受信部３にて受信され、それら以外からの反射波ＲＷの受信信号強度は相対的に小さくなる。
However, statistically, the reflected wave RW from a point on the body of the
クラスタ領域設定部４３は、前処理部４１から提供される複数の反射点データにおける各反射点の反射検出位置及び相対速度に基づき、或る物標上の反射点と、他の物標上の反射点とを分類するクラスタリングを行って、単一の物標上の反射点に分類された各反射点の反射検出位置を包含するクラスタ領域を設定する。このようなクラスタリングの方法としても公知の方法を利用できる。即ち例えば、図７に示すように、或る第１の点の周りに共通の相対速度ｖＡを持つ第１の反射点群が集中している一方で、第１の点から離れた第２の点の周りに共通の相対速度ｖＢを持つ第２の反射点群が集中しているとき、第１の反射点群を形成する各反射点を第１の物標についての反射点に分類する一方で、第２の反射点群を形成する各反射点を第２の物標についての反射点に分類すれば良い。この場合、第１の反射点群を形成する各反射点の反射検出位置を包含する第１のクラスタ領域が設定され、第２の反射点群を形成する各反射点の反射検出位置を包含する第２のクラスタ領域が設定される。
Based on the reflection detection position and relative speed of each reflection point in the plurality of reflection point data provided from the preprocessing
クラスタ領域の形状は矩形以外でも良いが、ここでは、矩形のクラスタ領域が設定されるものとする。図６において、符号“ＣＬＳ”が付された破線矩形内の領域が、注目された他車両６００に対して設定されたクラスタ領域を表している。クラスタ領域設定部４３は、他車両６００上の反射点に分類された複数の反射点を包含する（換言すれば複数の反射検出位置を包含する）最小の矩形を、クラスタ領域ＣＬＳとして設定する。
Although the shape of the cluster area may be other than rectangular, here, a rectangular cluster area is set. In FIG. 6 , the area within the dashed-line rectangle labeled “CLS” represents the cluster area set for the focused
クラスタ領域設定部４３により設定されたクラスタ領域内の計Ｎ個の反射点（即ち、クラスタ領域内の計Ｎ個の反射検出位置に対応する計Ｎ個の反射点）を、符号“Ｐ１～ＰＮ”により表す。Ｎは２以上の任意の整数である。前処理により、反射点Ｐ１～ＰＮの夫々に対し反射点データ（図４参照）が導出される。図８に、或るクラスタ領域内に計５個の反射点Ｐ１～Ｐ５が属するときの様子を示す。 A total of N reflection points in the cluster area set by the cluster area setting unit 43 (that is, a total of N reflection points corresponding to a total of N reflection detection positions in the cluster area) are denoted by symbols “P 1 to P N ″. N is any integer of 2 or more. Reflection point data (see FIG. 4) are derived for each of the reflection points P 1 to P N by preprocessing. FIG. 8 shows the situation when a total of five reflection points P 1 to P 5 belong to a certain cluster area.
マッチング処理部４４は、所定のテンプレートを用いたマッチング処理を実行することで、物標の位置に適合したテンプレートの位置を求める。テンプレートは計Ｍ個のテンプレート点により構成される。Ｍは２以上の任意の整数である。
The matching
図９に、マッチング処理にて用いることのできるテンプレートの例としてテンプレートＴＭＰを示す。テンプレートＴＭＰはＬ字型の形状を有している。物標としての他車両はＸＹ座標面上で概略的に矩形形状を有しているため、Ｌ字型のテンプレートを用いることで他車両の位置（輪郭の位置）を良好に推定できる。テンプレートＴＭＰはＬ字型の形状と他の形状との組み合わせにより構成されていても良い。テンプレートＴＭＰにおけるＬ字型の形状に対して計Ｍ個のテンプレート点Ｔ１～ＴＭが配置される。図９の例において、“Ｍ＝４”であり、故にテンプレートＴＭＰは４つのテンプレート点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４により構成される。テンプレートＴＭＰは基本的に左前方領域Ｒ１内に定義され（図２（ｂ）参照）、この際、テンプレート点Ｔ１～Ｔ４の内、テンプレート点Ｔ２が原点Ｏに最も近く、テンプレート点Ｔ２から見てテンプレート点Ｔ３及びＴ４は前方側に位置し且つテンプレート点Ｔ１は左側に位置する。テンプレート点Ｔ２及びＴ４を結ぶ線分はＹ軸に平行であって且つテンプレート点Ｔ２及びＴ１を結ぶ線分はＸ軸に平行である。即ち、前者の線分と後者の線分はテンプレート点Ｔ２にて互いに直角に交わる。また、テンプレート点Ｔ２及びＴ４を結ぶ線分の中点にテンプレート点Ｔ３が配置される。 FIG. 9 shows a template TMP as an example of a template that can be used in matching processing. The template TMP has an L-shaped shape. Since the other vehicle as the target has a roughly rectangular shape on the XY coordinate plane, the position of the other vehicle (outline position) can be estimated well by using the L-shaped template. The template TMP may be configured with a combination of L-shaped shapes and other shapes. A total of M template points T 1 to T M are arranged for the L-shaped shape in the template TMP. In the example of FIG. 9, “M=4”, so the template TMP consists of four template points T 1 , T 2 , T 3 and T 4 . The template TMP is basically defined in the left front region R 1 (see FIG. 2 (b)), where the template point T 2 is closest to the origin O and the template point From T2 , template points T3 and T4 are on the front side and template point T1 is on the left side. The line segment connecting template points T2 and T4 is parallel to the Y-axis and the line segment connecting template points T2 and T1 is parallel to the X-axis. That is, the former line segment and the latter line segment intersect each other at right angles at the template point T2 . Also, the template point T3 is arranged at the midpoint of the line segment connecting the template points T2 and T4 .
テンプレート点Ｔ２及びＴ４を結ぶ線分は、レーダ装置１により検出されるべき他車両の右側面部を模したものに相当し、テンプレート点Ｔ２及びＴ１を結ぶ線分は、レーダ装置１により検出されるべき他車両の後端部を模したものに相当する。これに適応するような大きさをテンプレートＴＭＰに持たせておいて良い。例えば、テンプレート点Ｔ２及びＴ４を結ぶ線分は一般的な車両（自動車）の車長に相当するような長さ（例えば３ｍ～５ｍ）を有していて良く、テンプレート点Ｔ２及びＴ１を結ぶ線分は一般的な車両（自動車）の車幅に相当するような長さ（例えば２ｍ）を有していて良い。但し、テンプレートＴＭＰのＹ軸方向の大きさ及びＸ軸方向の大きさは任意に設定可能である。
A line segment connecting the template points T2 and T4 corresponds to an imitation of the right side of another vehicle to be detected by the
尚、実際には、信号処理部４において、自車両及び他車両が存在する実空間を模したベクトル空間が定義され、ベクトル空間内にＸ軸及びＹ軸との関係においてテンプレート、テンプレート点及び反射点が配置及び定義されることになる（後述の車尾角の位置、車頭角の位置、占有領域及び空き領域などについても同様）。本実施形態では、実空間とベクトル空間を区別せずに処理の説明を設けることがあるが、信号処理部４にて取り扱われる点、位置、領域及び距離は、ベクトル空間での点、位置、領域及び距離であると解せば良い。信号処理部４にて定義されるベクトル空間は三次元のベクトル空間であっても良いが、ここでは、Ｘ軸及びＹ軸に平行な平面による二次元のベクトル空間を想定する。以下では、テンプレートとして図９のテンプレートＴＭＰが用いられることを主として例に挙げて、信号処理部４内の各部の動作を説明する。但し、用いられるテンプレートの形状はＬ字型以外であり得て良い。
Actually, in the
マッチング処理部４４が行うマッチング処理を説明する。マッチング処理の説明の具体化のため、今、検出されるべき物標が図５の他車両６００であって且つ他車両６００に対して図６のクラスタ領域ＣＬＳが設定されたことを想定する。
The matching processing performed by the matching
図１０を参照し、マッチング処理では、テンプレートＴＭＰの一部又は全部がクラスタ領域ＣＬＳ内に収まるようにテンプレートＴＭＰを配置した上で所定の評価関数Ｅの値（関数値）を算出及び導出する単位演算処理を実行する。この評価関数Ｅの値を評価値と称し、関数の記号“Ｅ”と区別すべく、評価値を特に記号“ＥＶＡＬ”にて参照する。単位演算処理はテンプレートＴＭＰの位置を様々に変更しながら繰り返し実行される。故に、テンプレートＴＭＰを複数の位置の夫々に配置したときの評価値ＥＶＡＬが個別に導出されることになる。 Referring to FIG. 10, in the matching process, the template TMP is arranged such that a part or all of the template TMP falls within the cluster region CLS, and then the value of the predetermined evaluation function E (function value) is calculated and derived as a unit. Execute arithmetic operations. The value of this evaluation function E is called an evaluation value, and the evaluation value is particularly referred to by the symbol “E VAL ” to distinguish it from the function symbol “E”. The unit operation processing is repeatedly executed while variously changing the position of the template TMP. Therefore, the evaluation value E VAL is individually derived when the template TMP is arranged at each of the plurality of positions.
テンプレートＴＭＰの位置とは、テンプレートＴＭＰを構成する何れかのテンプレート点の位置を指す。ここでは、テンプレート点Ｔ２の位置がテンプレートＴＭＰの位置に相当するものとする。 The position of the template TMP refers to the position of any template point forming the template TMP. Here, it is assumed that the position of the template point T2 corresponds to the position of the template TMP.
図１１を参照し、マッチング処理では、テンプレート点Ｔ２を位置ＰＳＴ［１］～ＰＳＴ［Ｋ］に配置した状態で夫々に単位演算処理を実行する。Ｋは２以上の整数であり、例えば、数１０～数１０００程度の値を有する。位置ＰＳＴ［１］～ＰＳＴ［Ｋ］はクラスタ領域ＣＬＳ内の互いに異なる位置である。テンプレート点Ｔ２を位置ＰＳＴ［ｋ］に配置した状態での単位演算処理により得られる評価値ＥＶＡＬを記号“ＥＶＡＬ［ｋ］”により表す。ｋは１以上Ｋ以下の整数である。そうすると、マッチング処理では計Ｋ個の評価値ＥＶＡＬ［１］～ＥＶＡＬ［Ｋ］が得られる。 Referring to FIG. 11, in the matching process, the unit operation process is executed for each of the template points T2 placed at positions PST[1] to PST[K]. K is an integer of 2 or more, and has a value of several tens to several thousand, for example. Positions PST[1] to PST[K] are different positions within the cluster area CLS. The evaluation value E VAL obtained by the unit operation processing with the template point T2 placed at the position PST[k] is represented by the symbol "E VAL [k]". k is an integer of 1 or more and K or less. Then, a total of K evaluation values E VAL [1] to E VAL [K] are obtained in the matching process.
そして、マッチング処理では、位置ＰＳＴ［１］～ＰＳＴ［Ｋ］の内、評価値ＥＶＡＬを最小化又は最大化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する。評価値ＥＶＡＬを最小化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する方法を、便宜上、最小探索法と称し、評価値ＥＶＡＬを最大化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する方法を、便宜上、最大探索法と称する。 Then, in the matching process, the position of the template TMP that minimizes or maximizes the evaluation value E VAL among the positions PST[1] to PST[K] is derived as the matching position of the template TMP. For convenience, the method of deriving the position of the template TMP that minimizes the evaluation value E VAL as the matching position of the template TMP is referred to as a minimum search method, and the position of the template TMP that maximizes the evaluation value E VAL is called the matching position of the template TMP. is referred to as a maximum search method for convenience.
最小探索法を用いる場合、評価値ＥＶＡＬ［１］～ＥＶＡＬ［Ｋ］の内の最小の評価値に対応する位置が、テンプレートＴＭＰの適合位置として位置ＰＳＴ［１］～ＰＳＴ［Ｋ］の中から抽出される。即ち最小探索法を用いる場合、評価値ＥＶＡＬ［１］～ＥＶＡＬ［Ｋ］の内、例えば、評価値ＥＶＡＬ［１］が最小であれば位置ＰＳＴ［１］がテンプレートＴＭＰの適合位置として導出され、評価値ＥＶＡＬ［２］が最小であれば位置ＰＳＴ［２］がテンプレートＴＭＰの適合位置として導出される。 When using the minimum search method, the position corresponding to the minimum evaluation value among the evaluation values E VAL [1] to E VAL [K] is selected from the positions PST [1] to PST [K] as matching positions of the template TMP. extracted from within. That is, when using the minimum search method, for example, if the evaluation value E VAL [1] is the smallest among the evaluation values E VAL [1] to E VAL [K], the position PST [1] is the matching position of the template TMP. If the evaluation value E VAL [2] is the smallest, the position PST[2] is derived as the matching position of the template TMP.
最大探索法を用いる場合、評価値ＥＶＡＬ［１］～ＥＶＡＬ［Ｋ］の内の最大の評価値に対応する位置が、テンプレートＴＭＰの適合位置として位置ＰＳＴ［１］～ＰＳＴ［Ｋ］の中から抽出される。即ち最大探索法を用いる場合、評価値ＥＶＡＬ［１］～ＥＶＡＬ［Ｋ］の内、例えば、評価値ＥＶＡＬ［１］が最大であれば位置ＰＳＴ［１］がテンプレートＴＭＰの適合位置として導出され、評価値ＥＶＡＬ［２］が最大であれば位置ＰＳＴ［２］がテンプレートＴＭＰの適合位置として導出される。 When using the maximum search method, the position corresponding to the maximum evaluation value among the evaluation values E VAL [1] to E VAL [K] is selected from the positions PST [1] to PST [K] as matching positions of the template TMP. extracted from within. That is, when using the maximum search method, for example, if the evaluation value E VAL [1] is the maximum among the evaluation values E VAL [1] to E VAL [K], then the position PST [1] is the matching position of the template TMP. If the evaluation value E VAL [2] is the largest, the position PST[2] is derived as the matching position of the template TMP.
反射点Ｐ１～ＰＮとテンプレート点Ｔ１～ＴＭとの各距離に応じた値を評価関数Ｅが持つように評価関数Ｅが定義されるが、最小探索法に適した評価関数Ｅ及び最大探索法に適した評価関数Ｅの詳細については後述される。尚、評価値ＥＶＡＬ［１］～ＥＶＡＬ［Ｋ］は１つずつ順次導出されても良いし、評価値ＥＶＡＬ［１］～ＥＶＡＬ［Ｋ］の内、２以上の評価値が並列処理によって同時に導出されても良い。 The evaluation function E is defined so that it has a value corresponding to each distance between the reflection points P 1 to P N and the template points T 1 to T M . The details of the evaluation function E suitable for the maximum search method will be described later. Note that the evaluation values E VAL [1] to E VAL [K] may be derived one by one, or two or more of the evaluation values E VAL [1] to E VAL [K] may be derived in parallel. It may be derived simultaneously by processing.
マッチング処理部４４の導出結果は推定処理部４５（図３参照）に送られる。輪郭点推定部４６は、テンプレートＴＭＰの適合位置に基づき物標の輪郭上の点の位置を推定する。具体的には、輪郭点推定部４６は、物標の輪郭上の点の位置として物標の角部の位置を推定することができ、即ち典型的には例えば、テンプレートＴＭＰの適合位置に物標の角部が存在すると推定する。検出されるべき物標が左前方領域Ｒ１内の他車両６００（図５参照）である場合、テンプレートＴＭＰの適合位置に他車両６００の後端上の角部である車尾角が存在すると推定して良い。但し、テンプレートＴＭＰの適合位置から多少ずれた位置に車尾角が存在すると推定されることが有り得て良い。他車両６００を含む任意の他車両について、車尾角とは、他車両の後端上の２つの角部の内、原点Ｏに近い側の角部を指す。
The derivation result of the
図３に示される占有領域推定部４７は、テンプレートＴＭＰの適合位置に基づいて物標の占有領域を推定する。推定される占有領域は、ＸＹ座標面上において、対応する物標が占有している領域である。占有領域の外形形状は理想的には物標の真の外形形状と一致すべきであるが、占有領域推定部４７は占有領域を矩形領域とみなして推定する（即ち推定される占有領域の形状は矩形である）。物標の占有領域の外縁は物標の輪郭に相当するため、占有領域の推定は、物標の輪郭上の点の位置を推定することの一態様であり、物標の輪郭上の全ての点の位置を推定することに相当する、とも言える。
The occupied
図１２（ａ）を参照し、例えば、テンプレートＴＭＰの適合位置に基づいて推定された他車両６００の車尾角の位置が位置６１０である場合、位置６１０に頂点を有する矩形領域が他車両６００の占有領域６２０として推定される。この際、図１２（ｂ）に示す如く、位置６１０にテンプレート点Ｔ２を配置したテンプレートＴＭＰに沿って占有領域６２０が推定されて良い。即ち、占有領域６２０としての矩形領域はＹ軸に平行な２辺とＸ軸に平行な２辺を有し、占有領域６２０としての矩形領域を形成する４頂点の内の１つが位置６１０に配置され、その４頂点の内、位置６１０における頂点が原点Ｏに最も近い。そして、位置６１０にテンプレート点Ｔ２が配置されたテンプレートＴＭＰにおけるテンプレート点Ｔ１、Ｔ２及びＴ４を３頂点として有するテンプレート矩形領域そのものを、占有領域６２０として推定しても良いし、テンプレート矩形領域よりも大きい又は小さい領域を占有領域６２０として推定しても良い（図１２（ｂ）の例では、テンプレート矩形領域よりも大きい領域が占有領域６２０として推定されている）。
Referring to FIG. 12( a ), for example, if the position of the tail angle of
何れにせよ、推定処理部４５では、テンプレートＴＭＰの適合位置に基づき、物標の輪郭上の点の位置（例えば他車両６００の車尾角の位置）の推定を介して、物標の占有領域を推定する。これにより、物標の占有領域の推定結果を用いて自車両の運転制御（自動運転制御等）を行うといったことが可能となる。
In any case, the
占有領域推定部４７は、他車両６００の占有領域を推定すると、他車両６００の占有領域のＹ軸方向及びＸ軸方向の長さを示す形状情報を作成及び保持し、以後は、他車両６００の車長及び車幅が、他車両６００の形状情報にて示されるＹ軸方向及びＸ軸方向の長さと一致するとみなす。他車両６００の形状情報が一旦作成されると、他車両６００がレーダ装置１により物標として検出され続けている限り、当該形状情報は保持され続け、保持された形状情報にて定義される車長及び車幅を他車両６００が有するとした上で、他車両６００は受信部３での受信信号に基づきＸＹ座標面上で追跡されて良い（即ち、推定処理部４５により他車両６００の位置がＸＹ座標面上で追跡されて良い）。これは、後述の他の実施形態及び他車両６００以外の他車両についても同様である。
After estimating the occupied area of the
図３に示される空き領域推定部４８は、占有領域推定部４７による占有領域の推定結果を用いて、空き領域を推定する。空き領域は、ＸＹ座標上において、物標が存在していない領域に相当する。従って、空き領域推定部４８は、ＸＹ座標面上において、占有領域以外の領域を空き領域として推定することができる。複数の物標が存在する場合にあっては、自車両の周辺領域から、複数の物標についての複数の占有領域を除去して得られる残りの領域を、空き領域として推定することができる。
The empty
図１３に、信号処理部４における全体的な動作のフローチャートを示す。ステップＳ１～Ｓ５の処理が、この順番で実行される。まずステップＳ１では、前処理部４１により反射点Ｐ１～ＰＮに対する計Ｎ組の反射点データが導出される。但し、ここで導出される計Ｎ組の反射点データは、単一の物標に関わる反射点データであるとする。ステップＳ２では、反射点データに基づき反射点Ｐ１～ＰＮを包含するクラスタ領域が設定される。ステップＳ３では、反射点Ｐ１～ＰＮとテンプレート点Ｔ１～ＴＭとの各距離に基づく評価関数Ｅの値（即ち評価値ＥＶＡＬ）をテンプレートの位置を変化させながら逐次導出する。ステップＳ４では、ステップＳ３で得られた評価関数Ｅの複数の値（即ち複数の評価値ＥＶＡＬ）に基づき、最小探索法又は最大探索法によりテンプレートの適合位置を導出する。ステップＳ３及びＳ４の処理にてマッチング処理が構成される。ステップＳ５では、テンプレートの適合位置に基づいて、物標の角部の位置（車尾角）、物標の占有領域、及び、空き領域が推定される。上述のステップＳ１～Ｓ５から成る一連の処理が、所定の計測周期で周期的に繰り返し実行される。
FIG. 13 shows a flowchart of the overall operation in the
マッチング処理部４４は、下記式（Ａ１）～（Ａ４）及び（Ｂ１）～（Ｂ４）の何れかにて定義された評価関数Ｅを用いてマッチング処理を行うことができる。
The matching
反射点Ｐｉとテンプレート点Ｔｊとのユークリッド距離（ＸＹ座標面が定義されたベクトル空間上のユークリッド距離）を記号“ＵＤｉｊ”にて表す。反射点として反射点Ｐ１～ＰＮがあるので、ｉは１以上且つＮ以下の整数を表す。テンプレート点としてテンプレート点Ｔ１～ＴＭがあるので、ｊは１以上且つＭ以下の整数を表す。ユークリッド距離ＵＤｉｊは、ノルムを示す数学記号を用いて、下記式（Ｃ１）の如く、||Ｐｉ－Ｔｊ||、で表される。図１４に１つの反射点Ｐｉに対して導出される４つのユークリッド距離ＵＤｉ１～ＵＤｉ４を示す。 The Euclidean distance between the reflection point P i and the template point T j (the Euclidean distance on the vector space in which the XY coordinate plane is defined) is represented by the symbol “UD ij ”. Since there are reflection points P 1 to P N as reflection points, i represents an integer of 1 or more and N or less. Since there are template points T 1 to T M as template points, j represents an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to M. The Euclidean distance UD ij is represented by ||P i −T j ||, using a mathematical symbol indicating the norm, as in the following formula (C1). FIG. 14 shows four Euclidean distances UD i1 to UD i4 derived for one reflection point P i .
式（Ａ１）等に含まれるパラメータｄｉｊは、反射点Ｐｉ及びテンプレート点Ｔｊ間のユークリッド距離ＵＤｉｊに応じた値を有する距離パラメータである。詳細は後述されるが、単純な例としては“ｄｉｊ＝ＵＤｉｊ”とされる。パラメータｓｊ及びｗｉについては後述される。式（Ｂ１）～（Ｂ４）は、夫々、式（Ａ１）～（Ａ４）を基準に右辺に対して慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）を追加したものであるが、当該慣性項の意義についても後述される。 A parameter d ij included in formula (A1) and the like is a distance parameter having a value corresponding to the Euclidean distance UD ij between the reflection point P i and the template point T j . Although the details will be described later, a simple example is "d ij =UD ij ". The parameters s j and wi are described below. Formulas (B1) to (B4) are obtained by adding an inertia term m(r t , r t−1 ) to the right side of formulas (A1) to (A4), respectively. The meaning of is also described later.
式（Ａ１）～（Ａ４）及び（Ｂ１）～（Ｂ４）の各右辺において、距離パラメータｄｉｊを含む項は、距離パラメータｄｉｊに比例する距離評価項である。例えば“（Ｎ，Ｍ）＝（２，２）”であると仮定した場合において、
式（Ａ１）を用いると評価関数Ｅは、第１の距離評価項ｄ１１と第２の距離評価項ｄ１２と第３の距離評価項ｄ２１と第４の距離評価項ｄ２２との総和により表され、
式（Ａ２）を用いると評価関数Ｅは、第１の距離評価項ｓ１ｄ１１と第２の距離評価項ｓ２ｄ１２と第３の距離評価項ｓ１ｄ２１と第４の距離評価項ｓ２ｄ２２との総和により表され、
式（Ａ３）を用いると評価関数Ｅは、第１の距離評価項ｗ１ｄ１１と第２の距離評価項ｗ１ｄ１２と第３の距離評価項ｗ２ｄ２１と第４の距離評価項ｗ２ｄ２２との総和により表され、
式（Ａ４）を用いると評価関数Ｅは、第１の距離評価項ｓ１ｗ１ｄ１１と第２の距離評価項ｓ２ｗ１ｄ１２と第３の距離評価項ｓ１ｗ２ｄ２１と第４の距離評価項ｓ２ｗ２ｄ２２との総和により表される。
In each of the right-hand sides of equations (A1)-(A4) and (B1)-(B4), the term containing the distance parameter d ij is a distance evaluation term proportional to the distance parameter d ij . For example, assuming that "(N, M) = (2, 2)",
Using formula (A1), the evaluation function E is the sum of the first distance evaluation term d11 , the second distance evaluation term d12 , the third distance evaluation term d21 , and the fourth distance evaluation term d22 . is represented by
Using the formula (A2), the evaluation function E is obtained by the first distance evaluation term s 1 d 11 , the second distance evaluation term s 2 d 12 , the third distance evaluation term s 1 d 21 , and the fourth distance evaluation term represented by the summation with the term s 2 d 22 ,
Using equation (A3), the evaluation function E is a first distance evaluation term w 1 d 11 , a second distance evaluation term w 1 d 12 , a third distance evaluation term w 2 d 21 , and a fourth distance evaluation term represented by the summation with the term w 2 d 22 ,
Using equation (A4), the evaluation function E is composed of the first distance evaluation term s 1 w 1 d 11 , the second distance evaluation term s 2 w 1 d 12 , and the third distance evaluation term s 1 w 2 d 21 and the fourth distance evaluation term s 2 w 2 d 22 .
式（Ａ１）～（Ａ４）及び（Ｂ１）～（Ｂ４）の何れを用いる場合においても、マッチング処理部４４は、反射点Ｐ１～ＰＮとテンプレート点Ｔ１～ＴＭとの組み合わせごとに距離パラメータｄｉｊを導出することで計（Ｎ×Ｍ）個の距離パラメータｄ１１～ｄＮＭを取得する。そうすると、反射点Ｐ１～ＰＮとテンプレート点Ｔ１～ＴＭとの組み合わせごとに、距離パラメータｄｉｊに比例する距離評価項が定義される。そして、評価関数Ｅは、反射点Ｐ１～ＰＮとテンプレート点Ｔ１～ＴＭとの全組み合わせに対する距離評価項の総和を含むことになる。
When using any of formulas (A1) to (A4 ) and (B1 ) to ( B4 ), the matching
最小探索法及び最大探索法の何れを用いる場合にあっても、本実施形態では、反射点Ｐ１～ＰＮとテンプレート点Ｔ１～ＴＭとの各距離（ユークリッド距離）に基づき物標に対するテンプレートの適合位置が導出される。テンプレート点Ｔ１～ＴＭから成るテンプレートに沿って反射点が分布すると考えられるため、これらの距離に基づき導出された適合位置は物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）を精度良く表していると期待される。故に、テンプレートの適合位置に基づき物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）を精度良く推定することが可能となり、ひいては物標の占有領域を精度良く推定することが可能となる。 In this embodiment, regardless of whether the minimum search method or the maximum search method is used , a A match position for the template is derived. Since the reflection points are considered to be distributed along a template consisting of template points T 1 to T M , the derived matching positions based on these distances correspond to the positions of points on the contour of the target (eg, corner positions). It is expected that it will be represented accurately. Therefore, it is possible to accurately estimate the position of a point on the contour of the target (for example, the position of the corner) based on the matching position of the template, and thus to accurately estimate the occupied area of the target. .
例えば、図１５に示すような複数の反射点が検出された場合、最小探索法を用いるのであれば、それら各反射点とテンプレート点とのユークリッド距離の総和の最小化に適した位置６４０がテンプレートＴＭＰの適合位置として求められることになる。最大探索法を用いた場合も同様である。
For example, when a plurality of reflection points are detected as shown in FIG. 15, if the minimum search method is used, a
第１実施形態は、以下の実施例ＥＸ１＿１ａ、ＥＸ１＿１ｂ、ＥＸ１＿２ａ、ＥＸ１＿２ｂ、ＥＸ１＿３、ＥＸ１＿４及びＥＸ１＿５を含む。これらの実施例の中で、評価関数Ｅの詳細や、レーダ装置１に関わる具体的な動作例や応用技術、変形技術を説明する。特に記述無き限り且つ矛盾無き限り、上述した事項が後述の各実施例に適用される。後述の各実施例において、上述の内容と矛盾する事項については、各実施例での記載が優先されて良い。また矛盾無き限り、以下に述べる複数の実施例の内、任意の実施例に記載した事項を、他の任意の実施例に適用することもできる（即ち複数の実施例の内の任意の２以上の実施例を組み合わせることも可能である）。
The first embodiment includes the following examples EX1_1a, EX1_1b, EX1_2a, EX1_2b, EX1_3, EX1_4 and EX1_5. In these embodiments, details of the evaluation function E, specific operation examples, application techniques, and modification techniques related to the
＜＜実施例ＥＸ１＿１ａ＞＞
実施例ＥＸ１＿１ａを説明する。実施例ＥＸ１＿１ａでは距離パラメータｄｉｊについて説明する。距離パラメータｄｉｊに依存する任意の評価関数Ｅの定義式に対して実施例ＥＸ１＿１ａを適用できる。即ち、実施例ＥＸ１＿１ａにより導出された距離パラメータｄｉｊを、上記式（Ａ１）～（Ａ４）及び（Ｂ１）～（Ｂ４）の何れかに代入することで評価関数Ｅの値（即ち評価値ＥＶＡＬ）を求めて良い。
<<Example EX1_1a>>
Example EX1_1a will be described. The distance parameter d ij will be described in Example EX1_1a. The embodiment EX1_1a can be applied to any defining expression of the evaluation function E that depends on the distance parameter d ij . That is, the value of the evaluation function E (that is, the evaluation value E VAL ).
実施例ＥＸ１＿１ａでは、ユークリッド距離ＵＤｉｊが小さいほど距離パラメータｄｉｊが小さくなるように（故にユークリッド距離ＵＤｉｊが大きいほど距離パラメータｄｉｊが大きくなるように）、ユークリッド距離ＵＤｉｊに基づいて距離パラメータｄｉｊが導出される。これに対応して、実施例ＥＸ１＿１ａでは最小探索法が利用される。即ち、評価値ＥＶＡＬを最小化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する場合にあっては、ユークリッド距離ＵＤｉｊが小さいほど距離パラメータｄｉｊに小さな値を与える。反射点Ｐｉ及びテンプレート点Ｔｊ間のユークリッド距離ＵＤｉｊが小さいほどテンプレートの適合性が良いと考えられるからである。 In embodiment EX1_1a , distance parameter d ij is derived. Correspondingly, the minimal search method is utilized in example EX1_1a. That is, when the position of the template TMP that minimizes the evaluation value E VAL is derived as the matching position of the template TMP, the smaller the Euclidean distance UD ij , the smaller the distance parameter d ij . This is because it is considered that the smaller the Euclidean distance UD ij between the reflection point P i and the template point T j , the better the suitability of the template.
最も単純には“ｄｉｊ＝ＵＤｉｊ”であって良い。或いは、ユークリッド距離ＵＤｉｊを所定の変換式に代入して得られる値を距離パラメータｄｉｊに持たせても良い。所定の変換式には、例えば、指数関数、対数関数、累乗又は多項式や、それらを組み合わせたものを利用できる。 Most simply, it may be "d ij =UD ij ". Alternatively, the distance parameter d ij may have a value obtained by substituting the Euclidean distance UD ij into a predetermined conversion formula. For example, an exponential function, logarithmic function, exponential function, polynomial function, or a combination thereof can be used as the predetermined conversion formula.
１つの例として、下記式（Ｄ１）に従って距離パラメータｄｉｊを求めても良い。この場合、距離パラメータｄｉｊは反射点Ｐｉ及びテンプレート点Ｔｊ間のユークリッド距離Ｕｉｊの累乗により表され、累乗の指数ｑに対し１未満の値が設定される。 As an example, the distance parameter d ij may be obtained according to the following formula (D1). In this case, the distance parameter d ij is represented by the power of the Euclidean distance U ij between the reflection point P i and the template point T j , and a value less than 1 is set for the exponent q of the power.
図１６を参照し、送信波ＴＷを受ける物標の表面位置に反射点が集中して検出さることが多いが、稀に少数の点が、それらから離れた位置にて反射点６５２として検出されることがある。反射点６５２は路面による反射やノイズの影響によるものと考えられるが、反射点６５２が検出された場合において、単純に例えば “ｄｉｊ＝ＵＤｉｊ” とした上で上記式（Ａ１）により評価値ＥＶＡＬを求めると、テンプレートＴＭＰの適合位置が反射点６５２へと引き寄せられ、物標の角部の真の位置６５０から反射点６５２にずれた位置６５４にテンプレートＴＭＰが適合すると判断されるおそれがある。これに対し、式（Ｄ１）を用いるようすれば、物標の表面位置（他車両６００については他車両６００の車尾及び右側面）からの距離が遠い反射点（図１６では反射点６５２）の影響が低減され、物標の角部の真の位置６５０との誤差が少ない位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として求めることが可能となる。即ち、テンプレートの適合位置に基づき物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）を精度良く推定することが可能となり、ひいては物標の占有領域を精度良く推定することが可能となる。
Referring to FIG. 16, reflection points are often concentrated and detected at the surface position of the target receiving the transmission wave TW, but rarely a small number of points are detected as reflection points 652 at positions away from them. there is something The reflection point 652 is considered to be due to the reflection from the road surface and the influence of noise . When E VAL is obtained, the matching position of the template TMP is attracted to the
＜＜実施例ＥＸ１＿１ｂ＞＞
実施例ＥＸ１＿１ｂを説明する。実施例ＥＸ１＿１ｂでは距離パラメータｄｉｊの他の導出方法を説明する。距離パラメータｄｉｊに依存する任意の評価関数Ｅの定義式に対して実施例ＥＸ１＿１ｂを適用できる。即ち、実施例ＥＸ１＿１ｂにより導出された距離パラメータｄｉｊを、上記式（Ａ１）～（Ａ４）及び（Ｂ１）～（Ｂ４）の何れかに代入することで評価関数Ｅの値（即ち評価値ＥＶＡＬ）を求めて良い。
<<Example EX1_1b>>
Example EX1_1b will be described. Another derivation method of the distance parameter d ij will be described in Example EX1_1b. Example EX1_1b can be applied to any defining expression of the evaluation function E that depends on the distance parameter d ij . That is, the value of the evaluation function E (that is, the evaluation value E VAL ).
実施例ＥＸ１＿１ｂでは、ユークリッド距離ＵＤｉｊが小さいほど距離パラメータｄｉｊが大きくなるように（故にユークリッド距離ＵＤｉｊが大きいほど距離パラメータｄｉｊが小さくなるように）、ユークリッド距離ＵＤｉｊに基づいて距離パラメータｄｉｊが導出される。これに対応して、実施例ＥＸ１＿１ｂでは最大探索法が利用される。即ち、評価値ＥＶＡＬを最大化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する場合にあっては、ユークリッド距離ＵＤｉｊが小さいほど距離パラメータｄｉｊに大きな値を与える。反射点Ｐｉ及びテンプレート点Ｔｊ間のユークリッド距離ＵＤｉｊが小さいほどテンプレートの適合性が良いと考えられるからである。 In the embodiment EX1_1b , distance parameter d ij is derived. Correspondingly, the maximum search method is utilized in Example EX1_1b. That is, when the position of the template TMP that maximizes the evaluation value E VAL is derived as the matching position of the template TMP, the smaller the Euclidean distance UD ij , the larger the distance parameter d ij . This is because it is considered that the smaller the Euclidean distance UD ij between the reflection point P i and the template point T j , the better the suitability of the template.
例えば“ｄｉｊ＝１／ＵＤｉｊ”であって良い。この他、ユークリッド距離ＵＤｉｊを所定の変換式に代入して得られる値を距離パラメータｄｉｊに持たせることができる。所定の変換式には、例えば、指数関数、対数関数、累乗又は多項式や、それらを組み合わせたものを利用できる。 For example, it may be "d ij =1/UD ij ". In addition, the distance parameter d ij can have a value obtained by substituting the Euclidean distance UD ij into a predetermined conversion formula. For example, an exponential function, logarithmic function, exponential function, polynomial function, or a combination thereof can be used as the predetermined conversion formula.
１つの例として、下記式（Ｄ２）に従って距離パラメータｄｉｊを求めても良い。この場合、距離パラメータｄｉｊは反射点Ｐｉ及びテンプレート点Ｔｊ間のユークリッド距離Ｕｉｊを変数とするガウス関数により表される。このガウス関数は、ユークリッド距離Ｕｉｊが小さいほど大きな値を持つことになる（当然ながらユークリッド距離Ｕｉｊが負の値を持つことは無い）。図１７に式（Ｄ２）の関係をグラフにて示す。式（Ｄ２）において、Ｌは、クラスタ領域設定部４３により設定されたクラスタ領域の対角線の長さを表し、βは１以下の所定の正の値を持つ調整係数である。
As an example, the distance parameter d ij may be obtained according to the following equation (D2). In this case, the distance parameter d ij is represented by a Gaussian function whose variable is the Euclidean distance U ij between the reflection point P i and the template point T j . This Gaussian function has a larger value as the Euclidean distance U ij decreases (naturally, the Euclidean distance U ij does not have a negative value). FIG. 17 graphically shows the relationship of formula (D2). In equation (D2), L represents the length of the diagonal line of the cluster area set by the cluster
＜＜実施例ＥＸ１＿２ａ＞＞
実施例ＥＸ１＿２ａを説明する。実施例ＥＸ１＿２ａではパラメータｓｊについて説明する。パラメータｓ１～ｓＭはテンプレート点Ｔ１～ＴＭに対して重みを与えるテンプレート点重みパラメータである。テンプレート点重みパラメータはテンプレート点ごとに設定され、パラメータｓｊはテンプレート点Ｔｊに対して設定されたテンプレート点重みパラメータを表す。テンプレート点重みパラメータｓｊに依存する任意の評価関数Ｅの定義式に対して実施例ＥＸ１＿２ａを適用できる。
<<Example EX1_2a>>
Example EX1_2a will be described. The parameter sj will be explained in Example EX1_2a. The parameters s 1 to s M are template point weight parameters that give weights to the template points T 1 to T M . A template point weight parameter is set for each template point, and the parameter sj represents the template point weight parameter set for template point Tj . The embodiment EX1_2a can be applied to any definition of the evaluation function E that depends on the template point weight parameter sj .
上記式（Ａ２）、（Ａ４）、（Ｂ２）及び（Ｂ４）の何れかを用いる場合、距離パラメータｄｉｊに比例する各距離評価項（例えばｓ１ｄ１１やｓ２ｄ１２）はテンプレート点ごとに設定されたテンプレート点重みパラメータにも比例することになる。 When using any of the above equations (A2), (A4), (B2) and (B4), each distance evaluation term proportional to the distance parameter d ij (eg s 1 d 11 and s 2 d 12 ) is the template point will also be proportional to the template point weight parameter set for each.
テンプレートにおいて、適合位置の決定に際し相対的に高く考慮されるべきテンプレート点とそうでないテンプレート点とが混在する。テンプレート点ごとに重みを与えて評価値ＥＶＡＬを求めるようにすることで、適正なテンプレートの適合位置を求めることが可能となる。導出されるテンプレートの適合位置の適正化は、物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）に対する推定の高精度化に寄与し、ひいては物標の占有領域を精度良く推定することが可能となる。 In the template, there are template points that should be considered relatively highly in determining the matching position and template points that are not. By assigning a weight to each template point and obtaining the evaluation value E-- VAL , it is possible to obtain an appropriate template matching position. Optimizing the matching position of the derived template contributes to higher accuracy of estimation of the position of points on the contour of the target (for example, the position of the corner), and thus the occupied area of the target can be estimated with high accuracy. becomes possible.
図１８（ａ）～（ｄ）を参照し、図９のテンプレートＴＭＰを用いる場合におけるテンプレート点重みパラメータの設定方法例を説明する。テンプレートＴＭＰは４つのテンプレート点Ｔ１～Ｔ４から構成されるのでパラメータｓ１～ｓ４が設定される。図１８（ａ）～（ｄ）に示す方法では、レーダ装置１から物標までの距離ＤＤに応じてテンプレート点重みパラメータｓ１～ｓ４を設定する。
An example of a method for setting template point weighting parameters when using the template TMP of FIG. 9 will be described with reference to FIGS. Since the template TMP consists of four template points T 1 to T 4 , parameters s 1 to s 4 are set. In the method shown in FIGS. 18A to 18D, template point weight parameters s 1 to s 4 are set according to the distance DD from the
距離ＤＤは、レーダ装置１と物標に対して設定されたクラスタ領域との間の距離であって良い。即ち例えば、物標としての他車両６００に対しクラスタ領域ＣＬＳが設定された場合（図５及び図６参照）、レーダ装置１の位置（即ち原点Ｏ）とクラスタ領域ＣＬＳの中心位置までの距離、又は、原点ＯとクラスタＣＬＳとの最短距離が、距離ＤＤであって良い。
The distance DD may be the distance between the
マッチング処理部４４において所定の基準距離ＤＤＲＥＦ１～ＤＤＲＥＦ３が定められている。ここで、“０＜ＤＤＲＥＦ１＜ＤＤＲＥＦ２＜ＤＤＲＥＦ３”である。そして、マッチング処理部４４は、第１距離不等式“ＤＤ≦ＤＤＲＥＦ１”の成立時と、第２距離不等式“ＤＤＲＥＦ１＜ＤＤ≦ＤＤＲＥＦ２”の成立時と、第３距離不等式“ＤＤＲＥＦ２＜ＤＤ≦ＤＤＲＥＦ３”の成立時と、第４距離不等式“ＤＤＲＥＦ３＜ＤＤ”の成立時とで、テンプレート点重みパラメータを互いに異ならせる。具体的な数値例として、
至近距離に対応する第１距離不等式“ＤＤ≦ＤＤＲＥＦ１”の成立時において、（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４） ＝（０．０，０．５，０．７，１．０）とし、
近距離に対応する第２距離不等式“ＤＤＲＥＦ１＜ＤＤ≦ＤＤＲＥＦ２” の成立時において、（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４） ＝（０．０，０．７，１．０，０．５）とし、
中距離に対応する第３距離不等式“ＤＤＲＥＦ２＜ＤＤ≦ＤＤＲＥＦ３” の成立時において、（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４） ＝（０．７，１．０，０．０，０．５）とし、
遠距離に対応する第４距離不等式“ＤＤＲＥＦ３＜ＤＤ” の成立時において、（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４） ＝（０．７，１．０，０．０，０．０）とする。
Predetermined reference distances DD REF1 to DD REF3 are defined in the
( s1 , s2 , s3 , s4) = (0.0, 0.5, 0.7, 1.0 ) when the first distance inequality " DD≤DDREF1 " corresponding to the close distance is established. )year,
( s1 , s2 , s3 , s4 ) = (0.0, 0.7 , 1.0 , 0.5) and
( s1 , s2 , s3 , s4 ) = (0.7 , 1.0, 0.0 , 0.5) and
( s1 , s2, s3, s4) = (0.7, 1.0 , 0.0 , 0.0 ) when the fourth distance inequality "DD REF3 <DD" corresponding to the long distance holds. ).
パラメータｓ１～ｓ４間の関係について述べると、第１距離不等式の成立時において“ｓ１＜ｓ２＜ｓ３＜ｓ４”とし、第２距離不等式の成立時において“ｓ１＜ｓ４＜ｓ２＜ｓ３”とし、第３距離不等式の成立時において“ｓ３＜ｓ４＜ｓ１＜ｓ２”とし、第４距離不等式の成立時において“ｓ３＜ｓ１＜ｓ２”且つ“ｓ４＜ｓ１＜ｓ２”とすることができる。 Regarding the relationship between the parameters s 1 to s 4 , when the first distance inequality holds, “s 1 <s 2 <s 3 <s 4 ”, and when the second distance inequality holds, “s 1 <s 4 < s 2 < s 3 ”, “s 3 < s 4 < s 1 < s 2 ” when the third distance inequality holds, and “s 3 < s 1 < s 2 ” when the fourth distance inequality holds. and "s 4 <s 1 <s 2 ".
距離ＤＤが比較的小さいときにおいては、物標（他車両６００）の後端よりも側面からの反射波ＲＷが支配的となり、側面に沿った反射点を重視してマッチング処理を行った方がより妥当なテンプレートＴＭＰの適合位置を得やすくなると考えられる。一方、距離ＤＤが比較的大きいときにおいては、物標（他車両６００）の側面よりも後端からの反射波ＲＷが支配的となり、後端に沿った反射点を重視してマッチング処理を行った方がより妥当なテンプレートＴＭＰの適合位置を得やすくなると考えられる。これらを考慮して、上記の如く距離ＤＤに応じてテンプレート点重みパラメータｓ１～ｓ４を設定すると良い。これにより、マッチング処理の信頼性が高まり、適正なテンプレートの適合位置を求めることが可能となる。導出されるテンプレートの適合位置の適正化は、物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）に対する推定の高精度化に寄与し、ひいては物標の占有領域を精度良く推定することが可能となる。 When the distance DD is relatively small, the reflected wave RW from the side of the target (other vehicle 600) is more dominant than the rear end of the target (other vehicle 600), and it is better to carry out the matching processing by emphasizing the reflection points along the side. It is thought that it becomes easier to obtain a more appropriate matching position of the template TMP. On the other hand, when the distance DD is relatively large, the reflected wave RW from the rear end of the target (other vehicle 600) is dominant over the side surface of the target (other vehicle 600), and the matching process is performed with emphasis on the reflection points along the rear end. It is thought that it is easier to obtain a more appropriate matching position of the template TMP. Considering these, it is preferable to set the template point weight parameters s 1 to s 4 according to the distance DD as described above. As a result, the reliability of the matching process is increased, and it becomes possible to obtain the proper matching position of the template. Optimizing the matching position of the derived template contributes to higher accuracy of estimation of the position of points on the contour of the target (for example, the position of the corner), and thus the occupied area of the target can be estimated with high accuracy. becomes possible.
＜＜実施例ＥＸ１＿２ｂ＞＞
実施例ＥＸ１＿２ｂを説明する。実施例ＥＸ１＿２ｂではテンプレート点重みパラメータパラメータｓｊの他の導出方法を説明する。テンプレート点重みパラメータｓｊに依存する任意の評価関数Ｅの定義式に対して実施例ＥＸ１＿２ｂを適用できる。
<<Example EX1_2b>>
Example EX1_2b will be described. Example EX1_2b describes another method of deriving the template point weight parameter sj . The embodiment EX1_2b can be applied to any definition of the evaluation function E that depends on the template point weight parameter sj .
レーダ装置１に近いほど反射点からの受信信号強度は高く、反射点の密度も大きくなるため、レーダ装置１とテンプレートＴＭＰとの位置関係を考慮してテンプレート点重みパラメータを設定しても良い。
The closer to the
例えば、自車両の真横に対するテンプレート点重みパラメータに最大値“１”を与え、Ｙ軸方向に対しては、自車両からの距離が離れるほどテンプレート点重みパラメータに対して小さな値を与えるようにしても良い。この際、Ｘ軸方向についても同様に、自車両からの距離が離れるほどテンプレート点重みパラメータに対して小さな値を与えるようにしても良い。 For example, a maximum value of "1" is given to the template point weighting parameter for the side of the own vehicle, and a smaller value is given to the template point weighting parameter as the distance from the own vehicle increases in the Y-axis direction. Also good. At this time, similarly in the X-axis direction, a smaller value may be given to the template point weight parameter as the distance from the own vehicle increases.
図１９に示す角度θ１～θ４を用いてパラメータｓｊを設定しても良い。マッチング処理において評価値ＥＶＡＬを求める際のテンプレートＴＭＰ上のテンプレート点Ｔ１～Ｔ４に対して角度θ１～θ４が定義される。角度θｊは、レーダ装置１及びテンプレート点Ｔｊ間を結ぶ直線（即ち原点Ｏ及びテンプレート点Ｔｊ間を結ぶ直線）と、所定軸とが成す角度（但し０°以上９０°未満の角度）を表す。図１９では、所定軸としてＸ軸が想定されており、この場合、パラメータｓｊを“ｓｊ＝ｃｏｓ（θｊ）”により設定すると良い。但し、Ｘ軸以外の軸が所定軸に設定されても良い。
The parameter s j may be set using the angles θ 1 to θ 4 shown in FIG. Angles θ 1 to θ 4 are defined with respect to the template points T 1 to T 4 on the template TMP when obtaining the evaluation value E VAL in the matching process. The angle θ j is an angle formed between a straight line connecting the
これにより、受信信号強度が相対的に大きく、また反射点の密度も相対的に大きい部分のテンプレート点を重視してマッチング処理が行われるため、マッチング処理の信頼性が高まり、適正なテンプレートの適合位置を求めることが可能となる。導出されるテンプレートの適合位置の適正化は、物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）に対する推定の高精度化に寄与し、ひいては物標の占有領域を精度良く推定することが可能となる。 As a result, the matching process is performed with emphasis placed on template points in areas where the received signal strength is relatively high and the density of reflection points is relatively high. It becomes possible to obtain the position. Optimizing the matching position of the derived template contributes to higher accuracy in estimation of the position of points on the contour of the target (for example, the position of the corner), and thus the occupied area of the target can be estimated with high accuracy. becomes possible.
尚、テンプレートＴＭＰの一部がレーダ装置１の後方に位置する場合にあっては、即ち例えば図２０に示す如くテンプレート点Ｔ１及びＴ２がレーダ装置１の後方に位置する場合にあっては（或いは例えばテンプレート点Ｔ１～Ｔ３がレーダ装置１の後方に位置する場合にあっては）、テンプレート点Ｔ１に対するパラメータｓｊの値を“０”に固定すると良い。テンプレートＴＭＰの一部がレーダ装置１の後方に位置する場合、テンプレート点Ｔ１の近傍に有効な反射点は存在しないからである。この場合、テンプレートＴＭＰは実質的にＩ字型の形状を有することになる。
If part of the template TMP is positioned behind the
＜＜実施例ＥＸ１＿３＞＞
実施例ＥＸ１＿３を説明する。実施例ＥＸ１＿３ではパラメータｗｉについて説明する。パラメータｗ１～ｗＮは反射点Ｐ１～ＰＮに対して重みを与える反射点重みパラメータである。反射点重みパラメータは反射点ごとに設定され、パラメータｗｉは反射点Ｐｉに対して設定された反射点重みパラメータを表す。反射点重みパラメータｗｉに依存する任意の評価関数Ｅの定義式に対して実施例ＥＸ１＿３を適用できる。
<<Example EX1_3>>
Example EX1_3 will be described. The parameter wi will be explained in Example EX1_3. The parameters w 1 to w N are reflection point weighting parameters that give weights to the reflection points P 1 to P N . A reflection point weighting parameter is set for each reflection point, and the parameter w i represents the reflection point weighting parameter set for the reflection point P i . Example EX1_3 can be applied to any defining expression of the evaluation function E that depends on the reflection point weight parameter wi .
上記式（Ａ３）、（Ａ４）、（Ｂ３）及び（Ｂ４）の何れかを用いる場合、距離パラメータｄｉｊに比例する各距離評価項（例えばｗ１ｄ１１やｗ２ｄ２１）は反射点ごとに設定された反射点重みパラメータにも比例することになる。そして、マッチング処理部４４は、反射ごとに反射点に対する受信信号強度に基づいて反射点重みパラメータを設定する。即ち、反射点ごとの反射点データは受信信号強度の情報を含むが（図４参照）、マッチング処理部４４は、反射点Ｐｉに対応する受信信号強度に基づき、反射点Ｐｉに対応する反射点重みパラメータｗｉを設定する。
When using any of the above equations (A3), (A4), (B3) and (B4), each distance evaluation term (e.g. w 1 d 11 and w 2 d 21 ) proportional to the distance parameter d ij is a reflection point It is also proportional to the reflection point weight parameter set for each. Then, the matching
物標としての他車両の表面の多くは金属により構成されており、金属からの反射波ＲＷの強度は路面等のそれよりも強くなる傾向にある。従って、大きな受信信号強度に対応する反射点は、物標である他車両の表面上の反射点である可能性が高いため、大きな受信信号強度に対応する反射点を重視して評価値ＥＶＡＬを求めることが妥当である。受信信号強度に基づいて反射点重みパラメータを設定することで、他車両の表面上の点である可能性が高い反射点を重視してマッチング処理を行うことができるようになるため、マッチング処理の信頼性が高まり、適正なテンプレートの適合位置を求めることが可能となる。導出されるテンプレートの適合位置の適正化は、物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）に対する推定の高精度化に寄与し、ひいては物標の占有領域を精度良く推定することが可能となる。 Most of the surfaces of other vehicles as targets are made of metal, and the intensity of the reflected wave RW from the metal tends to be stronger than that from the road surface or the like. Therefore, since there is a high possibility that a reflection point corresponding to a large received signal strength is a reflection point on the surface of another vehicle, which is a target, the evaluation value E VAL It is reasonable to ask for By setting the reflection point weighting parameter based on the received signal strength, it becomes possible to carry out the matching process with an emphasis on reflection points that are highly likely to be points on the surface of other vehicles. Reliability is increased, and it becomes possible to determine the appropriate template matching position. Optimizing the matching position of the derived template contributes to higher accuracy of estimation of the position of points on the contour of the target (for example, the position of the corner), and thus the occupied area of the target can be estimated with high accuracy. becomes possible.
最小探索法を用いる場合には反射点Ｐｉに対応する受信信号強度が大きいほどパラメータｗｉを小さくすれば良く、最大探索法を用いる場合には反射点Ｐｉに対応する受信信号強度が大きいほどパラメータｗｉを大きくすれば良い。単純には例えば、最小探索法を用いる場合においては反射点Ｐｉに対応する受信信号強度の逆数をパラメータｗｉとして用いることも可能であるし、最大探索法を用いる場合においては反射点Ｐｉに対応する受信信号強度をそのままパラメータｗｉとして用いることも可能である。 When using the minimum search method, the larger the received signal strength corresponding to the reflection point Pi is , the smaller the parameter wi should be. When using the maximum search method, the greater the received signal strength corresponding to the reflection point Pi is . The larger the parameter wi , the better. Simply, for example, when using the minimum search method, the reciprocal of the received signal strength corresponding to the reflection point P i can be used as the parameter wi , and when using the maximum search method, the reflection point P i It is also possible to use the received signal strength corresponding to , as it is, as the parameter wi .
但し、距離パラメータｄｉｊの値との整合性を考慮すれば、受信信号強度に応じて所定範囲内の数値に正規化されたパラメータｗｉの方が利用しやすい。ここでは例として所定範囲が０以上且つ１以下の範囲であるものとする。即ち最小探索法を用いる場合には、図２１（ａ）に示す如く反射点Ｐｉに対応する受信信号強度が小さいほどパラメータｗｉを１に近づけ且つ反射点Ｐｉに対応する受信信号強度が増大するにつれてパラメータｗｉを０に向けて単調減少させる関数を構成し、当該関数に受信信号強度を代入することで得られる値をパラメータｗｉに設定すれば良い。同様に最大探索法を用いる場合には、図２１（ｂ）に示す如く反射点Ｐｉに対応する受信信号強度が小さいほどパラメータｗｉを０に近づけ且つ反射点Ｐｉに対応する受信信号強度が増大するにつれてパラメータｗｉを１に向けて単調増大させる関数を構成し、当該関数に受信信号強度を代入することで得られる値をパラメータｗｉに設定すれば良い。 However, considering consistency with the value of the distance parameter d ij , the parameter wi normalized to a numerical value within a predetermined range according to the received signal strength is easier to use. Here, as an example, it is assumed that the predetermined range is a range of 0 or more and 1 or less. That is, when the minimum search method is used, as shown in FIG . A function that monotonically decreases the parameter wi toward 0 as it increases, and a value obtained by substituting the received signal strength into the function is set to the parameter wi . Similarly, when using the maximum search method, as shown in FIG . A function that monotonically increases the parameter wi toward 1 as is increases, and a value obtained by substituting the received signal strength into the function is set to the parameter wi .
正規化の方法は任意であるが例えばシグモイド関数を利用できる。最小探索法を用いる場合、シグモイド関数を利用して例えば下記式（Ｄ３）によりパラメータｗｉを設定して良く、最大探索法を用いる場合、シグモイド関数を利用して例えば下記式（Ｄ４）によりパラメータｗｉを設定して良い。式（Ｄ３）及び（Ｄ４）において、ｐｏｗｉは反射点Ｐｉに対応する受信信号強度を表し、α１及びα２は所定の変換係数である。変換係数α１及びα２を変更することで、受信信号強度をパラメータｗｉに変換する際の特性を調整することができる。Ｅ［ｐｏｗｉ］は受信信号強度ｐｏｗｉを変数とするシグモイド関数である。 Any normalization method can be used, but for example, a sigmoid function can be used. When using the minimum search method, the sigmoid function may be used to set the parameter wi according to, for example, the following formula (D3). wi may be set. In equations (D3) and (D4), pow i represents the received signal strength corresponding to reflection point P i , and α 1 and α 2 are predetermined transform coefficients. By changing the conversion coefficients α1 and α2 , it is possible to adjust the characteristics when converting the received signal strength to the parameter wi . E[pow i ] is a sigmoid function with the received signal strength pow i as a variable.
＜＜実施例ＥＸ１＿４＞＞
実施例ＥＸ１＿４を説明する。実施例ＥＸ１＿４では慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）について説明する。慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）に依存する任意の評価関数Ｅの定義式（上記式（Ｂ１）～（Ｂ４）を含む）に対して実施例ＥＸ１＿４を適用できる。
<<Example EX1_4>>
Example EX1_4 will be described. Example EX1_4 describes the inertia term m(r t , r t−1 ). Example EX1_4 can be applied to any defining expression of the evaluation function E (including the above expressions (B1) to (B4)) that depends on the inertia term m(r t , r t−1 ).
図２２を参照する。上述したように、テンプレートＴＭＰの適合位置は所定の計測周期で順次導出される。今、計測周期分の時間間隔で離散化された第（ｔ－１）番目の周期と第ｔ番目の周期について考える（ｔは整数）。ｒｔ－１は、第（ｔ－１）番目の周期において導出されたテンプレートＴＭＰの適合位置を表す。ｒｔは、第ｔ番目の周期でのマッチング処理において評価値ＥＶＡＬを求めるためにＸＹ座標面上に配置されたテンプレートＴＭＰの位置（詳細にはテンプレート点Ｔ２の位置）を表す。第ｔ番目の周期でのマッチング処理において、テンプレートＴＭＰの適合位置を求めるためにテンプレートＴＭＰの位置は位置ＰＳＴ［１］～ＰＳＴ［Ｋ］間で様々に変化せしめられる（図１１参照）。このため、第ｔ番目の周期でのマッチング処理において、位置ｒｔは位置ＰＳＴ［１］～ＰＳＴ［Ｋ］の何れかとなる。 See FIG. As described above, the matching position of the template TMP is sequentially derived at predetermined measurement intervals. Now, consider the (t-1)-th period and the t-th period (t is an integer) discretized with a time interval equivalent to the measurement period. r t-1 represents the fit position of the template TMP derived in the (t-1)th cycle. r t represents the position of the template TMP (more specifically, the position of the template point T2 ) placed on the XY coordinate plane to obtain the evaluation value E VAL in the matching process in the t-th cycle. In the matching process in the t-th cycle, the position of the template TMP is variously changed between positions PST[1] to PST[K] in order to find the matching position of the template TMP (see FIG. 11). Therefore, in the matching process in the t-th cycle, the position rt becomes one of the positions PST[1] to PST[K].
第ｔ番目の周期でのマッチング処理において（図１１参照）、位置ｒｔを位置ＰＳＴ［１］に設定したときの評価値ＥＶＡＬ（即ち評価値ＥＶＡＬ［１］）が求められ、位置ｒｔを位置ＰＳＴ［２］に設定したときの評価値ＥＶＡＬ（即ち評価値ＥＶＡＬ［２］）が求められ、・・・、位置ｒｔを位置ＰＳＴ［Ｋ］に設定したときの評価値ＥＶＡＬ（即ち評価値ＥＶＡＬ［Ｋ］）が求められる。位置ｒｔ及びｒｔ－１間のユークリッド距離を、||ｒｔ－ｒｔ－１||、で表す。 In the matching process in the t-th cycle (see FIG. 11), the evaluation value E VAL when the position r t is set to the position PST [1] (that is, the evaluation value E VAL [1]) is obtained, and the position r The evaluation value E VAL (that is, the evaluation value E VAL [2]) when t is set to the position PST[2] is obtained, and the evaluation value when the position rt is set to the position PST[K] is obtained. E VAL (that is, the evaluation value E VAL [K]) is determined. Denote the Euclidean distance between positions r t and r t−1 by ||r t −r t−1 ||,.
慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）は、位置ｒｔ及びｒｔ－１間のユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||に応じたパラメータとされる。即ち、位置ｒｔを位置ＰＳＴ［１］に設定したとき、慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）は、今回のテンプレートＴＭＰの適合位置の候補である位置ＰＳＴ［１］と前回のテンプレートＴＭＰの適合位置ｒｔ－１とのユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||（＝||ＰＳＴ［１］－ｒｔ－１||）に応じた値を持ち、位置ｒｔを位置ＰＳＴ［２］に設定したとき、慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）は、今回のテンプレートＴＭＰの適合位置の候補である位置ＰＳＴ［２］と前回のテンプレートＴＭＰの適合位置ｒｔ－１とのユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||（＝||ＰＳＴ［２］－ｒｔ－１||）に応じた値を持つ。位置ｒｔを位置ＰＳＴ［３］～ＰＳＴ［Ｋ］に設定したときも同様である。 The inertia term m(r t ,r t-1 ) is parameterized according to the Euclidean distance ||r t −r t-1 || between the positions r t and r t-1 . That is, when the position r t is set to the position PST[1], the inertia term m(r t , r t−1 ) is the position PST[1], which is a candidate for the matching position of the current template TMP, and the previous template It has a value according to the Euclidean distance ||r t −r t−1 || (=||PST[1]−r t−1 ||) from the matching position r t−1 of the TMP, and the position r t is When set to the position PST[2], the inertia term m(r t , r t−1 ) is a candidate for the current template TMP matching position PST[2] and the previous template TMP matching position r t -1 has a value corresponding to the Euclidean distance ||r t −r t−1 ||(=||PST[2]−r t−1 ||). The same is true when the position rt is set to positions PST[3] to PST[K].
最小探索法を利用する場合においては、ユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||が小さいほど慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）の値が小さくなるように（故にユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||が大きいほど慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）の値が大きくなるように）、ユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||に基づいて慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）の値が導出される。即ち、評価値ＥＶＡＬを最小化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する場合にあっては、ユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||が小さいほど慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）に小さな値を与える。ユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||が小さいほどテンプレートの適合性が良いと考えられるからである。 When using the minimum search method, the smaller the Euclidean distance ||r t −r t − 1 || based on the Euclidean distance ||r t −r t −1 || A value for the inertia term m(r t ,r t−1 ) is derived. That is, when the position of the template TMP that minimizes the evaluation value E VAL is derived as the matching position of the template TMP, the smaller the Euclidean distance ||r t −r t−1 || t , r t−1 ) is given a small value. This is because the smaller the Euclidean distance ||r t −r t−1 ||, the better the template compatibility.
最小探索法を利用する場合、最も単純には“ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）＝||ｒｔ－ｒｔ－１||”であって良い。或いは、ユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||を所定の変換式に代入して得られる値を慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）に持たせても良い。所定の変換式には、例えば、指数関数、対数関数、累乗又は多項式や、それらを組み合わせたものを利用できる。 When using the minimum search method, the simplest may be "m(r t ,r t-1 )=||r t -r t-1 ||". Alternatively, the inertia term m(r t , r t-1 ) may have a value obtained by substituting the Euclidean distance ||r t -r t-1 || into a predetermined conversion formula. For example, an exponential function, logarithmic function, exponential function, polynomial function, or a combination thereof can be used as the predetermined conversion formula.
最小探索法を利用する場合、１つの例として下記式（Ｄ５）に従う慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）を利用して良い。式（Ｄ５）におけるγは正の値を持つ所定の調整係数である。 When using the minimum search method, an inertia term m(r t , r t−1 ) according to the following equation (D5) may be used as an example. γ in equation (D5) is a predetermined adjustment coefficient with a positive value.
最大探索法を利用する場合においては、ユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||が小さいほど慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）の値が大きくなるように（故にユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||が大きいほど慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）の値が小さくなるように）、ユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||に基づいて慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）の値が導出される。即ち、評価値ＥＶＡＬを最大化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する場合にあっては、ユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||が小さいほど慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）に大きな値を与える。ユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||が小さいほどテンプレートの適合性が良いと考えられるからである。 In the case of using the maximum search method, the smaller the Euclidean distance ||r t −r t−1 ||, the larger the value of the inertia term m(r t , r t−1 ). based on the Euclidean distance ||r t −r t −1 || A value for the inertia term m(r t , r t−1 ) is derived. That is, when the position of the template TMP that maximizes the evaluation value E VAL is derived as the matching position of the template TMP, the smaller the Euclidean distance ||r t −r t−1 || t , r t−1 ). This is because the smaller the Euclidean distance ||r t −r t−1 ||, the better the template compatibility.
最大探索法を利用する場合、例えば“ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）＝１／||ｒｔ－ｒｔ－１||”であって良い。この他、ユークリッド距離||ｒｔ－ｒｔ－１||を所定の変換式に代入して得られる値を慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）に持たせることができる。所定の変換式には、例えば、指数関数、対数関数、累乗又は多項式や、それらを組み合わせたものを利用できる。 If a maximal search method is used, for example, "m(r t ,r t-1 )=1/||r t -r t-1 ||" may be used. In addition, the inertia term m(r t , r t-1 ) can have a value obtained by substituting the Euclidean distance ||r t -r t-1 || into a predetermined conversion formula. For example, an exponential function, logarithmic function, exponential function, polynomial function, or a combination thereof can be used as the predetermined conversion formula.
最大探索法を利用する場合、１つの例として下記式（Ｄ６）又は（Ｄ７）に従う慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）を利用して良い。式（Ｄ６）又は（Ｄ７）において、γ、δ、γ１及びγ２は正の値を持つ所定の調整係数である。 When using the maximum search method, one example may use the inertia term m(r t , r t−1 ) according to equation (D6) or (D7) below. In equation (D6) or (D7), γ, δ, γ1 and γ2 are predetermined adjustment coefficients with positive values.
マッチング処理部４４はテンプレートＴＭＰの適合位置を間隔をおいて次々と導出することになるが（具体的には所定の計測周期でテンプレートＴＭＰの適合位置を順次導出することになるが）、上記特性を有する慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）は、前回のテンプレートＴＭＰの適合位置と今回のテンプレートＴＭＰの適合位置との距離（ユークリッド距離）の増大を抑制するよう作用する。つまり、慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）を評価関数Ｅの定義式に含めることで、テンプレートＴＭＰの適合位置の時間的連続性が加味されることになる。
The matching
自車両から見て、物標としての他車両６００は時系列上で連続的に移動するが、時系列上の反射点の移動によるバラツキ具合やノイズの影響により、他車両６００の推定位置が前後左右に大きくふらつく可能性がある。レーダ装置１及び他車両６００間の距離増大は反射点の個数減少を伴うため、この可能性はレーダ装置１から他車両６００が離れるに従って大きく成り得る。しかし、自車両から見て他車両６００の位置は連続的に変化することが自然である。これを考慮すれば、前回の他車両６００の推定位置の近辺が今回の他車両６００の推定位置となりやすくなるように評価値ＥＶＡＬを誘導すれば良い。当該誘導が慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ－１）の導入により達成され、これによって他車両６００の位置（詳細には例えば他車両６００の車尾角の位置）を正しく推定できる可能性が高まる。ひいては他車両６００の占有領域を精度良く推定することが可能となる。
As seen from the own vehicle, the
＜＜実施例ＥＸ１＿５＞＞
実施例ＥＸ１＿５を説明する。実施例ＥＸ１＿５では、テンプレートＴＭＰの適合位置に基づく物標の占有領域の推定方法について説明を加える。物標が他車両６００（図５参照）であると考える。
<<Example EX1_5>>
Example EX1_5 will be described. Example EX1_5 adds a description of a method of estimating the occupied area of the target based on the matching position of the template TMP. Assume that the target is another vehicle 600 (see FIG. 5).
占有領域推定部４７は、他車両６００の車長及び車幅が一定であるとみなして、他車両６００の占有領域を推定しても良い。この場合、他車両６００の占有領域は、以下の第１矩形領域として推定される。第１矩形領域は、Ｙ軸に平行な２辺とＸ軸に平行な２辺を有し、第１矩形領域における４頂点の内、原点Ｏに最も近い頂点はテンプレートＴＭＰの適合位置に配置される。そして、第１矩形領域におけるＹ軸方向の長さに対し所定の車長が設定され、且つ、第１矩形領域におけるＸ軸方向の長さに対し所定の車幅が設定される。
The occupied
占有領域推定部４７は、他車両６００に対して設定されたクラスタ領域の広がりに基づいて、他車両６００の占有領域を推定しても良い。この場合、他車両６００の占有領域は、以下の第２矩形領域として推定される。第２矩形領域は、Ｙ軸に平行な２辺とＸ軸に平行な２辺を有し、第２矩形領域における４頂点の内、原点Ｏに最も近い頂点はテンプレートＴＭＰの適合位置に配置される。そして、他車両６００に対して設定されたクラスタ領域のＹ軸方向の長さに基づいて第２矩形領域におけるＹ軸方向の長さを設定し、他車両６００に対して設定されたクラスタ領域のＸ軸方向の長さに基づいて第２矩形領域におけるＸ軸方向の長さを設定する。第２矩形領域におけるＹ軸方向の長さ、Ｘ軸方向の長さは、夫々、占有領域推定部４７により推定された他車両６００の車長、車幅に相当する。
The occupied
この他、例えば、占有領域推定部４７は、他車両６００に対して検出された反射点の個数とレーダ装置１及び他車両６００間の検出距離（上記の距離ＤＤに相当）とに基づいて他車両６００の車種を判別し（例えば大型車及び普通車の何れであるのかを判別し）、車種の判別結果に基づいて他車両６００の占有領域の大きさを推定しても良い。この場合、他車両６００の占有領域は、以下の第３矩形領域として推定される。第３矩形領域は、Ｙ軸に平行な２辺とＸ軸に平行な２辺を有し、第３矩形領域における４頂点の内、原点Ｏに最も近い頂点はテンプレートＴＭＰの適合位置に配置される。そして、他車両６００の車種の判別結果に基づいて第３矩形領域におけるＹ軸方向の長さ及びＸ軸方向の長さを設定する。第３矩形領域におけるＹ軸方向の長さ、Ｘ軸方向の長さは、夫々、占有領域推定部４７により推定された他車両６００の車長、車幅に相当する。
In addition, for example, the occupied
＜＜第２実施形態＞＞
本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態及び後述の第３～第７実施形態は第１実施形態を基礎とする実施形態であり、第２～第７実施形態において特に述べない事項に関しては、矛盾の無い限り、第１実施形態の記載が第２～第７実施形態にも適用される。第２実施形態の記載を解釈するにあたり、第１及び第２実施形態間で矛盾する事項については第２実施形態の記載が優先されて良い（後述の第３～第７実施形態についても同様）。矛盾の無い限り、第１～第７実施形態の内、任意の複数の実施形態を組み合わせても良い。
<<Second Embodiment>>
A second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment and third to seventh embodiments to be described later are embodiments based on the first embodiment. The description of the embodiments also applies to the second to seventh embodiments. In interpreting the description of the second embodiment, the description of the second embodiment may be prioritized for items that contradict between the first and second embodiments (the same applies to the third to seventh embodiments described later). . Any of the first to seventh embodiments may be combined as long as there is no contradiction.
第１実施形態では、レーダ装置１の検知領域ＦＯＶが主に自車両の左斜め前方の領域であることを想定したが（図２（ａ）及び（ｂ）参照）、自車両の左斜め後方の領域がレーダ装置１の検知領域ＦＯＶに含まれていても良く、検知領域ＦＯＶによっては左後方領域Ｒ２内に存在する他車両の車頭角をレーダ装置１にて検出するようにしても良い。任意の他車両について、車頭角とは、他車両の前端上の２つの角部の内、原点Ｏに近い側の角部を指す。第２実施形態では、左後方領域Ｒ２が検知領域ＦＯＶに含まれ、左後方領域Ｒ２内に存在する他車両の車頭角がレーダ装置１にて検出できるよう検知領域ＦＯＶが設定されているものとする。
In the first embodiment, it is assumed that the detection area FOV of the
図２３に示す如く、自車両の左斜め後方に他車両６００’が存在する場合、第１実施形態にて述べた方法と同様の方法にて、他車両６００’の車尾角の位置を推定することができる。但し、第２実施形態では、左後方領域Ｒ２に対してテンプレートが適用されるため、Ｘ軸を基準に第１実施形態で述べたテンプレートＴＭＰを鏡像反転したテンプレートＴＭＰ’を用いてマッチング処理を行う。テンプレートＴＭＰ’の適合位置の導出方法は第１実施形態で述べたものと同様であり、第１実施形態の記載を第２実施形態に適用する際、第１実施形態の記載におけるテンプレートＴＭＰをテンプレートＴＭＰ’に読み替えれば良い。第２実施形態に係る輪郭点推定部４６では、テンプレートＴＭＰ’の適合位置に基づき、他車両６００’の輪郭上の点の位置として他車両６００’の車頭角の位置が推定されることになる（典型的には例えば、テンプレートＴＭＰ’の適合位置に他車両６００’の車頭角が存在すると推定される）。
As shown in FIG. 23, when another vehicle 600' exists diagonally behind the own vehicle to the left, the position of the tail angle of the other vehicle 600' is estimated by the same method as described in the first embodiment. can do. However, in the second embodiment, since the template is applied to the left rear region R2 , matching processing is performed using a template TMP' obtained by mirror-inverting the template TMP described in the first embodiment with respect to the X axis. conduct. The method of deriving the matching position of the template TMP' is the same as that described in the first embodiment. It suffices to read it as TMP'. The contour
他車両の占有領域の導出方法も第１実施形態と同様となる。但し、第１実施形態の如く他車両６００の車尾角の位置が推定された場合には、その車尾角の位置から左斜め前方に広がる領域が他車両６００の占有領域として推定されるが、第２実施形態の如く他車両６００’の車頭角の位置が推定された場合には、その車頭角の位置から左斜め後方に広がる領域が他車両６００’の占有領域として推定されることになる。
The method of deriving the occupied areas of other vehicles is also the same as in the first embodiment. However, when the position of the tail angle of the
＜＜第３実施形態＞＞
本発明の第３実施形態を説明する。レーダ装置１の検知領域ＦＯＶが十分に広ければ（水平検知角θが十分に大きければ）、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせることにより、レーダ装置１にて、左前方領域Ｒ１内に存在する他車両の車尾角の位置推定と、左後方領域Ｒ２内に存在する他車両の車頭角の位置推定とを、行うことも可能である。第３実施形態では、単一の他車両についての車頭角の位置推定と車尾角の位置推定とを別々のタイミングにて行う方法を説明する。
<<Third Embodiment>>
A third embodiment of the present invention will be described. If the detection area FOV of the
図２４に示す如く、自車両ＣＲ０及び他車両ＣＲ１が前方に向けて走行していることを想定する。自車両ＣＲ０は車線ＬＮ０上を走行し、他車両ＣＲ１は車線ＬＮ０の左側に隣接する車線ＬＮ１上を走行している。そして、自車両ＣＲ０の速度は他車両ＣＲ１の速度よりも小さいものとする。例えば、他車両ＣＲ１が自車両ＣＲ０の左斜め後方に存在している状態を基準として、自車両ＣＲ０が減速してゆくような状況が想定される。尚、後述の他の実施形態を含め、以下では、特に記述無き限り、自車両ＣＲ０は車線ＬＮ０上を前方に向けて走行しているものとする。 As shown in FIG. 24, it is assumed that the host vehicle CR0 and the other vehicle CR1 are traveling forward. The own vehicle CR0 is traveling on the lane LN0, and the other vehicle CR1 is traveling on the lane LN1 adjacent to the left side of the lane LN0. And the speed of own vehicle CR0 shall be smaller than the speed of other vehicle CR1. For example, it is assumed that the host vehicle CR0 is decelerating with reference to a state in which another vehicle CR1 exists obliquely behind the host vehicle CR0 to the left. It should be noted that in the following including other embodiments described later, unless otherwise specified, the own vehicle CR0 is assumed to be traveling forward on the lane LN0.
前後方向にのみ注目した場合、タイミングｔ１では、他車両ＣＲ１の全体がレーダ装置１の設置位置よりも後方に位置しており、その後のタイミングｔ２では、他車両ＣＲ１の全体がレーダ装置１の設置位置よりも前方に位置しているものとする。故に、ＸＹ座標面上で考えた場合、タイミングｔ１では他車両ＣＲ１の全体が左後方領域Ｒ２に位置し、タイミングｔ２では他車両ＣＲ１の全体が左前方領域Ｒ１に位置することになる（図２（ｂ）参照）。
When focusing only on the longitudinal direction, at timing t1, the entire other vehicle CR1 is positioned behind the installation position of the
タイミングｔ１、ｔ２における受信部３の受信信号に基づき前処理部４１にて生成された反射点データを、夫々、タイミングｔ１、ｔ２の反射点データと称する。タイミングｔ１及びｔ２の夫々の前処理において、複数の反射点が検知されて複数の反射点についての反射点データが生成される。
The reflection point data generated by the preprocessing
図２５（ａ）には、タイミングｔ１及びｔ２の反射点データに基づき後処理部４２により推定される３つの位置ＦＣ［ｔ１］、ＲＣ［ｔ２］及びＦＣ［ｔ２］が示されている。タイミングｔ１では、タイミングｔ１の反射点データに基づき、第２実施形態の方法によりタイミングｔ１における他車両ＣＲ１の車頭角の位置ＦＣ［ｔ１］が推定される。タイミングｔ２では、タイミングｔ２の反射点データに基づき、第１実施形態の方法によりタイミングｔ２における他車両ＣＲ１の車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］が推定される。位置ＦＣ［ｔ２］はタイミングｔ２における他車両ＣＲ１の車頭角の推定位置である。位置ＦＣ［ｔ２］はタイミングｔ２における反射点データから直接的に推定されるものではなく、タイミングｔ１における反射点データを少なくとも用いて推定される。
FIG. 25(a) shows three positions FC[t1], RC[t2] and FC[t2] estimated by the
単純には例えば、タイミングｔ１における他車両ＣＲ１の反射点データ中の相対速度から推定用相対速度を特定し、タイミングｔ１及びｔ２間において他車両ＣＲ１が自車両ＣＲ０から見て推定用相対速度で移動し続けると仮定した上で、タイミングｔ１における他車両ＣＲ１の車頭角の位置ＦＣ［ｔ１］からタイミングｔ２における他車両ＣＲ１の車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］を推定する。この場合、推定用相対速度とタイミングｔ１及びｔ２間の時間差との積だけ、車頭角の位置ＦＣ［ｔ１］をＹ軸の正の向きに移動した位置に、車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］が設定される。 Simply, for example, the estimated relative velocity is specified from the relative velocity in the reflection point data of the other vehicle CR1 at the timing t1, and the other vehicle CR1 moves at the estimated relative velocity as seen from the own vehicle CR0 between the timings t1 and t2. Assuming that the head angle of the other vehicle CR1 continues, the head angle position FC[t2] of the other vehicle CR1 at the time t2 is estimated from the head angle position FC[t1] of the other vehicle CR1 at the time t1. In this case, the head angle position FC [t2] is moved in the positive direction of the Y-axis from the head angle position FC [t1] by the product of the estimated relative speed and the time difference between timings t1 and t2. set.
上記の推定用相対速度は、タイミングｔ１における他車両ＣＲ１のクラスタ領域内の１つの反射点（例えば最大の受信信号強度に対応する反射点）についての相対速度でも良いし、タイミングｔ１における他車両ＣＲ１のクラスタ領域内の複数の反射点についての相対速度の平均（加重平均を含む）でも良い。基本的には、或る１つのタイミングにおいて、他車両ＣＲ１の複数の反射点データ中の相対速度は実質的に互いに等しく、クラスタ領域が設定される際に、クラスタ領域中の全反射点の相対速度は単一の相対速度に設定し直されても良い。 The estimated relative velocity may be the relative velocity of one reflection point (for example, the reflection point corresponding to the maximum received signal strength) in the cluster area of the other vehicle CR1 at the timing t1, or the relative velocity of the other vehicle CR1 at the timing t1. may be an average (including a weighted average) of relative velocities of a plurality of reflection points within a cluster area of . Basically, at a given timing, the relative velocities in the plurality of reflection point data of the other vehicle CR1 are substantially equal to each other. The speed may be reset to a single relative speed.
実際には例えば、タイミングｔ１より後であって且つタイミングｔ２よりも前の計測周期にて得られる反射点データを更に利用して車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］を推定すると良い。この場合、タイミングｔ１及びｔ２間における他車両ＣＲ１の相対速度を、相対速度の変化状態を含めて正確に見積もることができるため、車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］の推定精度が高まる。この際、推定処理部４５は、物標の位置及び相対速度の時間方向における連続性などに基づき物標の同定及び追跡を行う周知の方法を用いることができる。
In practice, for example, the head angle position FC[t2] may be estimated by further using reflection point data obtained in a measurement cycle after timing t1 and before timing t2. In this case, since the relative speed of the other vehicle CR1 between timings t1 and t2 can be accurately estimated including the change state of the relative speed, the estimation accuracy of the head angle position FC[t2] increases. At this time, the
図２５（ｂ）に、タイミングｔ２における他車両ＣＲ１の車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］と、それらに基づき推定された他車両ＣＲ１の占有領域ＯＲ［ｔ２］を示す。図２５（ｂ）において、実線長方形ＲＥＦ［ｔ２］はタイミングｔ２における他車両ＣＲ１の真の外形をＸＹ座標面上に投影したものである。占有領域ＯＲ［ｔ２］は、タイミングｔ２において他車両ＣＲ１が占有している領域を推定したものである。占有領域ＯＲ［ｔ２］はＸ軸に平行な２つの辺とＹ軸に平行な２つの辺とで形成される矩形領域であり、Ｙ軸に平行な２つの辺の内、原点Ｏに近い側の辺の両端に車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］が配置される。車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］の内、車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］の方が原点Ｏに近い。 FIG. 25(b) shows the head angle position FC[t2] and the tail angle position RC[t2] of the other vehicle CR1 at timing t2, and the occupied area OR[t2] of the other vehicle CR1 estimated based thereon. indicate. In FIG. 25(b), a solid-line rectangle REF[t2] is a projection of the true outline of the other vehicle CR1 at timing t2 onto the XY coordinate plane. The occupied area OR[t2] is an estimated area occupied by the other vehicle CR1 at the timing t2. The occupied area OR[t2] is a rectangular area formed by two sides parallel to the X axis and two sides parallel to the Y axis. A head angle position FC[t2] and a tail angle position RC[t2] are arranged at both ends of the side of . The tail angle position RC[t2] is closer to the origin O than the head angle position FC[t2] and the tail angle position RC[t2].
占有領域推定部４７は、Ｙ軸方向における占有領域ＯＲ［ｔ２］の長さ、即ち車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］間の距離を、他車両ＣＲ１の車長として推定する。Ｘ軸方向における占有領域ＯＲ［ｔ２］の長さＷＤＴは、他車両ＣＲ１の車幅の推定値に相当する。占有領域推定部４７は、車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］間の距離に基づいて他車両ＣＲ１の車幅（即ち長さＷＤＴ）を推定して良い。この際、車長が大きいほど車幅も大きくなる可能性が高いとの知見を利用する。
The occupied
例えば、占有領域推定部４７は、他車両ＣＲ１の車長（即ち車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］間の距離）が所定長さ（例えば５ｍ）未満であれば他車両ＣＲ１の車種は普通車であると推定して他車両ＣＲ１の車幅が第１の車幅であると推定し（即ち長さＷＤＴを第１の車幅に設定し）、他車両ＣＲ１の車長が所定長さ以上であれば他車両ＣＲ１の車種は大型車であると推定して他車両ＣＲ１の車幅が第２の車幅であると推定する（即ち長さＷＤＴを第２の車幅に設定する）。第２の車幅は第１の車幅よりも大きく、例えば、第１の車幅、第２の車幅は、夫々、１．８ｍ、２．２ｍである。他車両ＣＲ１の車長（即ち車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］間の距離）に応じ、他車両ＣＲ１の車幅を３段階以上に分類して推定しても構わない。
For example, the occupied
＜＜第４実施形態＞＞
本発明の第４実施形態を説明する。車線ＬＮ１上で複数の他車両が走行している場合にも、上述した方法により各他車両について車頭角、車尾角及び占有領域が推定されて良い。例えば、図２６に示す如く、第３実施形態にて想定された他車両ＣＲ１に加えて他車両ＣＲ１の後方にて車線ＬＮ１上を車両ＣＲ２が前向きに走行している場合を考える。そして、他車両ＣＲ１が自車両ＣＲ０の左斜め後方に存在している状態を基準として、自車両ＣＲ０が減速してゆくような状況を想定する。尚、車両ＣＲ１及びＣＲ２間に他の物標は存在しないものとする。
<<Fourth Embodiment>>
A fourth embodiment of the present invention will be described. Even when a plurality of other vehicles are traveling on the lane LN1, the head angle, tail angle and occupied area of each other vehicle may be estimated by the method described above. For example, as shown in FIG. 26, consider a case where, in addition to the other vehicle CR1 assumed in the third embodiment, a vehicle CR2 is traveling forward on the lane LN1 behind the other vehicle CR1. Then, it is assumed that the host vehicle CR0 is decelerating based on the state where the other vehicle CR1 is present obliquely behind the host vehicle CR0 to the left. It is assumed that there is no other target between the vehicles CR1 and CR2.
この場合、第３実施形態の如く、タイミングｔ１における他車両ＣＲ１の車頭角の位置推定及びタイミングｔ２における他車両ＣＲ１の車尾角の位置推定を介して他車両ＣＲ１の占有領域が推定されることになる。これに加え、タイミングｔ２にて検知領域ＦＯＶ内に他車両ＣＲ２の車頭が収まっていて他車両ＣＲ２の車頭角の位置が推定されることを想定する。 In this case, as in the third embodiment, the occupied area of the other vehicle CR1 is estimated through position estimation of the head angle of the other vehicle CR1 at timing t1 and position estimation of the tail angle of the other vehicle CR1 at timing t2. become. In addition to this, it is assumed that the head of the other vehicle CR2 is within the detection area FOV at timing t2 and the position of the head angle of the other vehicle CR2 is estimated.
図２７において、位置７１１及び７１２は、夫々、他車両ＣＲ１の車頭角及び車尾角のタイミングｔ２での推定位置を表し、矩形領域７１０は、推定されたタイミングｔ２での他車両ＣＲ１の占有領域を表す。それらの推定方法は第３実施形態で述べた通りであり、図２５（ｂ）の位置ＦＣ［ｔ２］及びＲＣ［ｔ２］が夫々図２７の位置７１１及び７１２に相当し、図２５（ｂ）の占有領域ＯＲ［ｔ２］が図２７の占有領域７１０に相当する。一方、タイミングｔ２にて取得される反射点データの内、左後方領域Ｒ２内の反射点についての反射点データに基づき、第２実施形態で述べた方法により他車両ＣＲ２の車頭角の位置７２１が推定されると共に他車両ＣＲ２の占有領域７２０が推定される。位置７２１及び占有領域７２０は、タイミングｔ２における他車両ＣＲ２の車頭角の推定位置及び推定占有領域を表す。
In FIG. 27,
空き領域推定部４７は、タイミングｔ２における他車両ＣＲ１の占有領域７１０とタイミングｔ２における他車両ＣＲ２の占有領域７２０とに挟まれた領域（換言すれば、タイミングｔ２における他車両ＣＲ１の車尾角と他車両ＣＲ２の車頭角とに挟まれた領域）を空き領域７３０として推定することができる。
The empty
空き領域推定部４７にて推定される空き領域は、Ｙ軸方向にのみ長さを有する一次元量である。但し、空き領域は、Ｘ軸方向に所定の幅を有する矩形領域として推定されても良い。何れにせよ、他車両ＣＲ１の車尾角と他車両ＣＲ２の車頭角との間の領域が空き領域７３０として推定される。そして例えば、後述されるような車両制御システムを構築し、空き領域７３０に自車両ＣＲ０を安全に割り込ませることが可能な程度に空き領域７３０が大きいのであれば、空き領域７３０に自車両ＣＲ０を移動させるように運転制御を行うといったことが可能となる。
The free space estimated by the free
他車両が２台の場合について説明したが、車線ＬＮ１上に３台以上の他車両が走行している場合にも同様にできる。 Although the case where there are two other vehicles has been described, the same can be done when three or more other vehicles are running on the lane LN1.
＜＜第５実施形態＞＞
本発明の第５実施形態を説明する。自車両ＣＲ０に複数のレーダ装置を設置するようにしても良い。第５実施形態では、自車両ＣＲ０の左側面前方部と左側面後方部に１台ずつ、上述のレーダ装置１と同じ構成を有するレーダ装置が設置されていることを想定する。第５実施形態では、２台のレーダ装置を区別するべく、図２８に示すように、自車両ＣＲ０の左側面前方部、左側面後方部に設置されたレーダ装置を、夫々、符号“１Ｆ”、“１Ｒ”にて参照し、レーダ装置１Ｆ、１Ｒの検知領域を、夫々、符号“ＦＯＶＦ”、“ＦＯＶＲ”にて参照する。
<<Fifth Embodiment>>
A fifth embodiment of the present invention will be described. A plurality of radar devices may be installed in own vehicle CR0. In the fifth embodiment, it is assumed that radar devices having the same configuration as the above-described
レーダ装置１Ｆの検知領域ＦＯＶＦは、第１実施形態で述べたレーダ装置１の検知領域ＦＯＶと同じものであり、レーダ装置１Ｆから自車両ＣＲ０の左斜め前方に向けて広がる概ね扇型状の領域である。レーダ装置１Ｆは、主に自車両ＣＲ０の左斜め前方に向けて送信波ＴＷを送信し、検知領域ＦＯＶＦ内に存在する物標からの反射波ＲＷを受信することで、検知領域ＦＯＶＦ内に存在する物標についてのデータ（物標データ及び反射点データを含む）を得ることができる。
レーダ装置１Ｒの検知領域ＦＯＶＲは、レーダ装置１Ｒから自車両ＣＲ０の左斜め後方に向けて広がる概ね扇型状の領域である。レーダ装置１Ｒは、主に自車両ＣＲ０の左斜め後方に向けて送信波ＴＷを送信し、検知領域ＦＯＶＲ内に存在する物標からの反射波ＲＷを受信することで、検知領域ＦＯＶＲ内に存在する物標についてのデータ（物標データ及び反射点データを含む）を得ることができる。
The detection area FOV F of the
The detection area FOV R of the
図２（ｂ）に示す領域Ｒ１～Ｒ４との関係において検知領域ＦＯＶＦ及びＦＯＶＲについて説明を加える。尚、Ｘ軸及びＹ軸並びに領域Ｒ１～Ｒ４は、レーダ装置１Ｆの設置位置を原点Ｏにとって定義されるものである。
検知領域ＦＯＶＦは左前方領域Ｒ１を内包し、左後方領域Ｒ２の内、左前方領域Ｒ１に近い側の一部の領域も内包する。更に、検知領域ＦＯＶＦは、右前方領域Ｒ３の内、左前方領域Ｒ１に近い側の一部の領域も内包しうる。但し、レーダ装置１Ｆからの距離が所定の検知距離以上となる領域は検知領域ＦＯＶＦに含まれない。
検知領域ＦＯＶＲは左後方領域Ｒ２を内包し（但し部分的に欠けがある）、左前方領域Ｒ１の内、左後方領域Ｒ２に近い側の一部の領域も内包する。更に、検知領域ＦＯＶＲは、右後方領域Ｒ４の内、左後方領域Ｒ２に近い側の一部の領域も内包しうる。但し、レーダ装置１Ｒからの距離が所定の検知距離以上となる領域は検知領域ＦＯＶＲに含まれない。
A description of the detection areas FOV F and FOV R will be added in relation to the areas R 1 to R 4 shown in FIG. 2(b). The X-axis, Y-axis and regions R 1 to R 4 are defined with the origin O being the installation position of the
The detection area FOV F includes the left front area R1 , and also includes a part of the left rear area R2 that is closer to the left front area R1 . Furthermore, the detection region FOV F may include a portion of the right front region R3 that is closer to the left front region R1 . However, an area whose distance from the
The detection area FOV R includes the left rear area R2 (although it is partially missing), and also includes a part of the left front area R1 that is closer to the left rear area R2 . Furthermore, the detection area FOV R may include a part of the right rear area R4 that is closer to the left rear area R2 . However, an area whose distance from the
但し、レーダ装置１Ｆにて左後方領域Ｒ２内の他車両の車頭角の位置推定が可能となるよう、第２～第４実施形態におけるレーダ装置１の検知領域ＦＯＶと同等の検知領域が検知領域ＦＯＶＦとして設定されていても良い。
However, a detection area equivalent to the detection area FOV of the
図２９は、第５実施形態に係る車両制御システムＳＹＳの構成ブロック図である。車両制御システムＳＹＳは、レーダ装置１Ｆ及び１Ｒと、レーダ装置１Ｆ及び１Ｒに接続されたレーダ統合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６と、レーダ統合ＥＣＵ６に接続された車両制御ＥＣＵ７（車両制御装置）とを備え、自車両ＣＲ０に搭載される。
FIG. 29 is a configuration block diagram of a vehicle control system SYS according to the fifth embodiment. The vehicle control system SYS includes
レーダ装置１Ｆ及び１Ｒは、夫々に、受信部３の受信信号に基づく情報（以下、レーダ計測結果情報と称する）をレーダ統合ＥＣＵ６に伝達することができる。レーダ計測結果情報は、受信部３の受信信号に基づき信号処理部４にて得られる任意の情報（例えば他車両の車尾角、車頭角の位置及び占有領域を示す情報や他車両の形状情報）を含んでいて良い。尚、車両制御システムＳＹＳを構成する場合、推定処理部４５にて実現されると述べた機能の一部をレーダ統合ＥＣＵ６にて実現するようにしても良い。例えば、車両制御システムＳＹＳにおいては、空き領域の推定はレーダ装置１Ｆ及び１Ｒではなく、レーダ統合ＥＣＵ６で実行されて良い。
Each of the
レーダ統合ＥＣＵ６は、レーダ装置１Ｆ及び１Ｒから提供されるレーダ計測結果情報を統合し、その統合結果を示すレーダ統合情報を車両制御ＥＣＵ７に伝達する。
The
レーダ装置１Ｆからのレーダ計測結果情報は、検知領域ＦＯＶＦ内の物標に関わる位置を、レーダ装置１Ｆの配置位置を原点ＯにとったＸＹ座標面上において示す。これに対し、レーダ装置１Ｒからのレーダ計測結果情報は、検知領域ＦＯＶＲ内の物標に関わる位置を、レーダ装置１Ｒの配置位置を原点Ｏ’にとったＸ’Ｙ’座標面上において示す（Ｘ’Ｙ’座標面については図示せず）。Ｘ’Ｙ’座標面は原点Ｏ’にて互いに直交するＸ’軸及びＹ’軸から成る二次元座標面であり、Ｘ’軸及びＹ’軸は、夫々、Ｘ軸及びＹ軸を、レーダ装置１Ｆ及び１Ｒ間の距離だけ後方にシフトした軸に相当する。レーダ統合ＥＣＵ６は、予め認識しているレーダ装置１Ｆ及び１Ｒ間の幾何学的な位置関係に基づき、レーダ装置１ＲからのＸ’Ｙ’座標面上のレーダ計測結果情報をＸＹ座標面上のレーダ計測結果情報に変換し、変換後のレーダ計測結果情報と、レーダ装置１ＦからのＸＹ座標面上のレーダ計測結果情報とを統合することでレーダ統合情報を生成する。
The radar measurement result information from the
レーダ装置１Ｆの動作は、第１～第４実施形態にて述べたレーダ装置１の動作と同じである。レーダ装置１Ｒの動作もレーダ装置１の動作と同様であるが、レーダ装置１Ｆが主として左前方領域Ｒ１内の他車両の車尾角の位置推定を行うのに対し、レーダ装置１Ｒは主として左後方領域Ｒ２内の他車両の車頭角の位置推定を行う。
The operation of the
この際、レーダ装置１Ｒでは、左後方領域Ｒ２に対してテンプレートが適用されるため、Ｘ軸を基準に第１実施形態で述べたテンプレートＴＭＰを鏡像反転したテンプレートＴＭＰ’（図２３参照）を用いてマッチング処理を行う。テンプレートＴＭＰ’の適合位置の導出方法は第１実施形態で述べたものと同様であり、第１実施形態の記載をレーダ装置１Ｒの動作に適用する際、第１実施形態の記載におけるテンプレートＴＭＰをテンプレートＴＭＰ’に読み替えれば良い。レーダ装置１Ｒでは、テンプレートＴＭＰ’の適合位置に基づき左後方領域Ｒ２に存在する他車両の車頭角の位置が推定されることになる（典型的には例えば、テンプレートＴＭＰ’の適合位置に当該他車両の車頭角が存在すると推定される）。レーダ装置１Ｒにおいて、左後方領域Ｒ２に存在する他車両の車頭角の位置を推定した後、その車頭角の位置から左斜め後方に広がる領域を当該他車両の占有領域として推定する。
At this time, since the template is applied to the left rear region R2 in the
検知領域ＦＯＶＦ及びＦＯＶＲを含む自車両ＣＲ０の周辺領域において１以上の他車両が存在していて、各他車両の車頭角、車尾角及び占有領域がレーダ装置１Ｆ又は１Ｒにて推定されている場合、レーダ統合情報により、自車両ＣＲ０の周辺領域において車頭角、車尾角及び占有領域が特定され、その特定内容に基づき空き領域も特定される。また、レーダ装置１Ｆ又は１Ｒにて或る他車両の形状情報が作成されたとき、レーダ統合ＥＣＵ６において当該他車両に対応付けて形状情報が保持されて良い。
One or more other vehicles exist in the surrounding area of the host vehicle CR0 including the detection areas FOV F and FOV R , and the head angle, tail angle and occupied area of each other vehicle are estimated by the
車両制御ＥＣＵ７は、レーダ統合情報に基づき自車両ＣＲ０の運転制御を行う。自車両ＣＲ０の運転制御には、自車両ＣＲ０の走行速度の制御（加速、減速の制御を含む）、及び、自車両ＣＲの移動方向の制御が含まれる。自車両ＣＲ０の運転者は、自車両ＣＲ０に設けられた操作部材（ステアリング、アクセルペダル、ブレーキベダル等）を手動操作することで自車両ＣＲ０を運転することができるが、レーダ統合情報に基づく自車両ＣＲ０の運転制御は、運転者の手動運転操作に依存せずに実行される自動運転制御であっても良いし、運転者の手動運転操作を支援する運転支援制御であっても良い。 Vehicle control ECU7 performs operation control of own vehicle CR0 based on radar integrated information. The driving control of the own vehicle CR0 includes control of the running speed of the own vehicle CR0 (including control of acceleration and deceleration) and control of the moving direction of the own vehicle CR. The driver of the own vehicle CR0 can drive the own vehicle CR0 by manually operating operating members (steering, accelerator pedal, brake pedal, etc.) provided on the own vehicle CR0. The driving control of the vehicle CR0 may be automatic driving control that is executed independently of the driver's manual driving operation, or may be driving support control that assists the driver's manual driving operation.
例えば、第４実施形態に係る図２６に示す状況において（図２７も適宜参照）、第４実施形態のレーダ装置１に相当するレーダ装置１Ｆにより、他車両ＣＲ１の占有領域７１０、他車両ＣＲ２の占有領域７２０及び空き領域７３０が推定され、それらの推定結果を含むレーダ計測結果情報がレーダ統合部６に提供された場合を考える。この場合、そのレーダ計測結果情報を含むレーダ統合情報に基づき、車両制御ＥＣＵ７は、空き領域７３０に自車両ＣＲ０を割り込ませることができるかを判断し、割り込み可能と判断した場合には、車線ＬＮ１における他車両ＣＲ１及びＣＲ２間の空き領域７３０に自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を行う。
For example, in the situation shown in FIG. 26 according to the fourth embodiment (see FIG. 27 as appropriate), the
図２９では、２台のレーダ装置１Ｆ及び１Ｒを備えた車両制御システムＳＹＳが示されているが、第４実施形態に係る方法を利用してレーダ装置１Ｆ単体にて空き領域７３０が推定されるならばレーダ装置１Ｒは不要である。但し、空き領域７３０の推定はレーダ装置１Ｆ及び１Ｒが協働して実現されるものであっても良い。即ち例えば、自車両ＣＲ０の左前方領域Ｒ１に他車両ＣＲ１が存在し且つ自車両ＣＲ０の左後方領域Ｒ２に他車両ＣＲ２が存在するタイミングｔ２において（図２６及び図２７参照）、レーダ装置１Ｆの前処理部４１にて生成される反射点データに基づきレーダ装置１Ｆにて他車両ＣＲ１の車尾角の位置７１２を推定すると共にレーダ装置１Ｒの前処理部４１にて生成される反射点データに基づきレーダ装置１Ｒにて他車両ＣＲ２の車頭角の位置７２１を推定するようにしても良く、この場合、レーダ統合ＥＣＵ６は位置７１２と位置７２１とに挟まれた領域を空き領域７３０として推定することができる。
Although FIG. 29 shows a vehicle control system SYS having two
空き領域として図２７の空き領域７３０が推定された状況を前提にして、車両制御ＥＣＵ７による運転制御について説明を加える。尚、自車両ＣＲ０が車両ＬＮ０上を走行している場合において、車線ＬＮ０の左側に隣接する車線ＬＮ１上を走行する他車両の内、自車両ＣＲ０の前方側に位置する他車両を前方車両と称し、自車両ＣＲ０の後方側に位置する他車両を後方車両と称する（図３０参照）。車線ＬＮ１において前方車両と後方車両は互いに隣接している。即ち、前方車両と後方車両との間に他の物標は存在しないものとする。前方車両の車尾角の位置と後方車両の車頭角の位置との間の、Ｙ軸方向における距離は、前方車両及び後方車両間の車間距離に相当する。故に、図２６及び図２７の例において、タイミングｔ２での車両ＣＲ０～ＣＲ２間の位置関係に関しては、空き領域７３０のＹ軸方向における長さが、前方車両ＣＲ１及び後方車両ＣＲ２間の車間距離に相当することになる。空き領域７３０の推定は車間距離の推定を含んでいると言える。空き領域７３０のＹ軸方向における長さに相当する、推定された車間距離を“ｄＥＳＴ”にて参照する。
The operation control by the vehicle control ECU 7 will be described on the assumption that the
前方車両及び後方車両間の車間距離ｄＥＳＴが推定されたとき、車間距離ｄＥＳＴと、ＸＹ座標面上における前方車両及び後方車両間の空き領域の位置（中心位置）と、自車両ＣＲ０から見た前方車両及び後方車両の相対速度と、が少なくともレーダ統合情報に含まれている。前方車両の相対速度は前方車両に対して検知された各反射点の相対速度にて特定され、後方車両の相対速度は後方車両に対して検知された各反射点の相対速度にて特定される。前方車両及び後方車両間における相対速度の差は前方車両及び後方車両間の速度差であり、その速度差に応じて時間経過と共に前方車両及び後方車両間の車間距離が車間距離ｄＥＳＴから変動することが見込まれる。 When the inter-vehicle distance d EST between the forward vehicle and the rear vehicle is estimated, the inter-vehicle distance d EST , the position (center position) of the empty area between the front vehicle and the rear vehicle on the XY coordinate plane, and the position of the empty area between the front vehicle and the rear vehicle on the XY coordinate plane, and the relative velocities of the forward and backward vehicles are included in at least the radar integrated information. The relative velocity of the forward vehicle is specified by the relative velocity of each reflection point detected with respect to the forward vehicle, and the relative velocity of the rear vehicle is specified by the relative velocity of each reflection point detected with respect to the rear vehicle. . The difference in relative speed between the front vehicle and the rear vehicle is the speed difference between the front vehicle and the rear vehicle, and the inter-vehicle distance between the front vehicle and the rear vehicle changes from the inter-vehicle distance d EST over time according to the speed difference. is expected.
車両制御ＥＣＵ７は、推定された車間距離ｄＥＳＴと、前方車両及び後方車両間の速度差に基づく前方車両及び後方車両間の車間距離の時間変動率と、空き領域の中心に自車両ＣＲ０が到達するまでの予測時間と、に基づき、前方車両及び後方車両間の空き領域に対する自車両ＣＲ０の割り込み可否を判定する。空き領域の中心に自車両ＣＲ０が到達するまでの予測時間は、空き領域の中心に向けて自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を行ったと仮定した場合に自車両ＣＲ０を空き領域の中心にまで移動させるためにかかる時間の予測値であり、その予測は、必要に応じ、自車両ＣＲ０の速度や、空き領域及び自車両ＣＲ０間の位置関係を参照して実行される。 The vehicle control ECU 7 determines the estimated inter-vehicle distance d EST , the time variation rate of the inter-vehicle distance between the front vehicle and the rear vehicle based on the speed difference between the front vehicle and the rear vehicle, and the vehicle CR0 arrival at the center of the empty area. Based on the estimated time until the vehicle CR0 is interrupted, it is determined whether or not the host vehicle CR0 can interrupt the empty space between the vehicle ahead and the vehicle behind. The predicted time until the own vehicle CR0 reaches the center of the empty area is the time required to move the own vehicle CR0 to the center of the empty area, assuming that operation control is performed to move the own vehicle CR0 toward the center of the empty area. This is a predicted value of the time required for the vehicle CR0, and the prediction is executed with reference to the speed of the own vehicle CR0 and the positional relationship between the empty area and the own vehicle CR0, if necessary.
そして、割り込みが不可であると判定された場合、車両制御ＥＣＵ７は、空き領域の中心に向けて自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を行わない。割り込みが可能であると判定された場合、車両制御ＥＣＵ７は、空き領域の中心に向けて自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を実行する、又は、その運転制御の実行を許可する。例えば、運転者は車両制御システムＳＹＳに対し左車線変更指示を入力することができて良い。車両制御ＥＣＵ７は、例えば、自車両ＣＲ０に設置されたウィンカレバーに対し自車両ＣＲ０を左側に寄せることに対応する操作が入力されたとき、左車線変更指示が入力されたと判断する。そして、左車線変更指示が入力された場合において、割り込みが可能と判断された場合、車両制御ＥＣＵ７は、空き領域の中心に向けて自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を実行して良い。 Then, when it is determined that the interruption is not possible, the vehicle control ECU 7 does not perform operation control to move the own vehicle CR0 toward the center of the empty area. When it is determined that the interruption is possible, the vehicle control ECU 7 executes operation control to move the own vehicle CR0 toward the center of the empty area, or permits execution of the operation control. For example, the driver may be able to input a left lane change instruction to the vehicle control system SYS. The vehicle control ECU 7 determines that a left lane change instruction has been input, for example, when an operation corresponding to moving the vehicle CR0 to the left is input to a turn signal lever installed on the vehicle CR0. Then, when it is determined that an interrupt can be made when an instruction to change the left lane is input, the vehicle control ECU 7 may perform operation control to move the own vehicle CR0 toward the center of the empty area.
本実施形態によれば、渋滞時などにおける車列割り込みを、運転者の手動運転操作に依らず自動で安全に行う、といったことが可能となる。 According to the present embodiment, it is possible to automatically and safely interrupt a convoy in a traffic jam without relying on the driver's manual driving operation.
＜＜第６実施形態＞＞
本発明の第６実施形態を説明する。第６実施形態では、第５実施形態で示した車両制御システムＳＹＳの他の具体的動作例を説明する。
<<Sixth Embodiment>>
A sixth embodiment of the present invention will be described. In the sixth embodiment, another specific operation example of the vehicle control system SYS shown in the fifth embodiment will be described.
図３１に示す如く、タイミングｔＡ１において、自車両ＣＲ０が車線ＬＮ０上を前方に向けて走行し、且つ、他車両ＣＲ１～ＣＲ５が車線ＬＮ０の左側に隣接する車線ＬＮ１上を前方に向けて走行していることを想定する。車線ＬＮ１上の他車両ＣＲ１～ＣＲ５の内、他車両ＣＲ１が最も先頭に位置し、他車両ＣＲ１、ＣＲ２、ＣＲ３、ＣＲ４、ＣＲ５の順に並んでいる（説明の便宜上、この順番は不変であると考える）。つまり、他車両ＣＲ１及びＣＲ２の組み合わせに注目した場合、他車両ＣＲ１及びＣＲ２は前方車両及び後方車両に相当し、他車両ＣＲ２及びＣＲ３の組み合わせに注目した場合、他車両ＣＲ２及びＣＲ３は前方車両及び後方車両に相当し、他車両ＣＲ３及びＣＲ４の組み合わせに注目した場合、他車両ＣＲ３及びＣＲ４は前方車両及び後方車両に相当し、他車両ＣＲ４及びＣＲ５の組み合わせに注目した場合、他車両ＣＲ４及びＣＲ５は前方車両及び後方車両に相当する。車線ＬＮ１上において、他車両ＣＲ１及びＣＲ２間、他車両ＣＲ２及びＣＲ３間、他車両ＣＲ３及びＣＲ４間、他車両ＣＲ４及びＣＲ５間の夫々に、他の物標は存在しないものとする。各タイミングにおいて、レーダ装置１Ｆの送信波ＴＷを反射する物標には、他車両ＣＲ１～ＣＲ５の何れか１以上が含まれ得る。レーダ装置１Ｒについても同様である。
As shown in FIG. 31, at timing t A1 , own vehicle CR0 runs forward on lane LN0, and other vehicles CR1 to CR5 run forward on lane LN1 adjacent to the left side of lane LN0. assume that Of the other vehicles CR1 to CR5 on the lane LN1, the other vehicle CR1 is positioned at the forefront, and the other vehicles CR1, CR2, CR3, CR4, and CR5 are arranged in this order (for convenience of explanation, it is assumed that this order does not change). think). That is, when focusing on the combination of the other vehicles CR1 and CR2, the other vehicles CR1 and CR2 correspond to the forward vehicle and the rear vehicle, and when focusing on the combination of the other vehicles CR2 and CR3, the other vehicles CR2 and CR3 correspond to the forward vehicle and the rear vehicle. When focusing on the combination of the other vehicles CR3 and CR4, the other vehicles CR3 and CR4 correspond to the front and rear vehicles, and when focusing on the combination of the other vehicles CR4 and CR5, the other vehicles CR4 and CR5. corresponds to the front vehicle and the rear vehicle. It is assumed that there are no other targets on the lane LN1 between the other vehicles CR1 and CR2, between the other vehicles CR2 and CR3, between the other vehicles CR3 and CR4, and between the other vehicles CR4 and CR5. At each timing, targets reflecting the transmission wave TW of the
図３１に示す如く、タイミングｔＡ１において他車両ＣＲ１が自車両ＣＲ０の左斜め後方に存在している状態を基準として、自車両ＣＲ０が減速してゆき、結果、時間経過と共に、他車両ＣＲ１～ＣＲ５から成る車列全体に対し自車両ＣＲ０がＹ軸に沿って相対的に後方側に移動してゆく状況を想定する。 As shown in FIG. 31, with reference to the state in which the other vehicle CR1 exists obliquely behind the own vehicle CR0 at timing t A1 , the own vehicle CR0 decelerates. Assume a situation in which the own vehicle CR0 moves relatively rearward along the Y-axis with respect to the entire convoy of CR5.
図３２を参照する。他車両ＣＲ１～ＣＲ５から成る車列全体に対し自車両ＣＲ０が相対的にＹ軸に沿って後方側に移動してゆく過程において、他車両ＣＲ１の車頭角及び車尾角の位置が推定されて他車両ＣＲ１の占有領域及び形状情報が推定及び取得される。上記過程において自車両ＣＲ０が車列全体に対して更に後方側に移動すると、他車両ＣＲ２の車頭角及び車尾角の位置推定を介して他車両ＣＲ２の占有領域及び形状情報が推定及び取得され、その後、他車両ＣＲ３の車頭角及び車尾角の位置推定を介して他車両ＣＲ３の占有領域及び形状情報が推定及び取得される。タイミングｔＡ２は、他車両ＣＲ３の他車両ＣＲ３の車尾角及び占有領域及び形状情報の推定及び取得が完了したタイミングである。 See FIG. In the process in which the own vehicle CR0 moves rearward along the Y-axis relative to the entire train of other vehicles CR1 to CR5, the positions of the vehicle head angle and the vehicle tail angle of the other vehicle CR1 are estimated. The occupied area and shape information of the other vehicle CR1 are estimated and obtained. In the above process, when the own vehicle CR0 moves further to the rear side with respect to the entire train, the occupied area and shape information of the other vehicle CR2 are estimated and obtained through position estimation of the vehicle head angle and the vehicle tail angle of the other vehicle CR2. After that, the occupied area and shape information of the other vehicle CR3 are estimated and obtained through position estimation of the head angle and the tail angle of the other vehicle CR3. Timing tA2 is the timing at which the estimation and acquisition of the tail angle, occupied area, and shape information of the other vehicle CR3 are completed.
前方車両の車尾角の位置推定及び後方車両の車頭角の位置推定をもって、前方車両及び後方車両間の車間距離が特定される。図３２に示す状況では、他車両ＣＲ１及びＣＲ２間の車間距離が、それらの間に自車両ＣＲ０を割り込ませることが不可能又は不適切な程度に狭い。このため、車両制御ＥＣＵ７は、他車両ＣＲ１及びＣＲ２間の空き領域に対する自車両ＣＲ０の割り込みは不可能であると判定し、他車両ＣＲ１の車尾角の位置及び他車両ＣＲ２の車頭角の位置の推定後も自車両ＣＲ０を上記車列全体に対して後方側に移動させる。また、他車両ＣＲ２及びＣＲ３間の車間距離も、それらの間に自車両ＣＲ０を割り込ませることが不可能又は不適切な程度に狭い。このため、車両制御ＥＣＵ７は、他車両ＣＲ２及びＣＲ３間の空き領域に対する自車両ＣＲ０の割り込みは不可能であると判定し、他車両ＣＲ２の車尾角の位置及び他車両ＣＲ３の車頭角の位置の推定後も自車両ＣＲ０を上記車列全体に対して後方側に移動させる。 The inter-vehicle distance between the front vehicle and the rear vehicle is specified by estimating the position of the tail angle of the front vehicle and the position estimation of the head angle of the rear vehicle. In the situation shown in FIG. 32, the inter-vehicle distance between the other vehicles CR1 and CR2 is so narrow that it is impossible or inappropriate for the subject vehicle CR0 to cut in between them. Therefore, the vehicle control ECU 7 determines that the own vehicle CR0 cannot interrupt the empty space between the other vehicles CR1 and CR2. Even after estimating , the own vehicle CR0 is moved to the rear side with respect to the entire train. In addition, the inter-vehicle distance between the other vehicles CR2 and CR3 is also so narrow that it is impossible or inappropriate for the subject vehicle CR0 to cut in between them. Therefore, the vehicle control ECU 7 determines that the own vehicle CR0 cannot interrupt the empty space between the other vehicles CR2 and CR3. Even after estimating , the own vehicle CR0 is moved to the rear side with respect to the entire train.
一方、図３２に示す状況では、他車両ＣＲ３及びＣＲ４間の車間距離がそれらの間に自車両ＣＲ０を安全に割り込ませることが可能な程度に広いとする。そうすると、車両制御ＥＣＵ７は、他車両ＣＲ３の車尾角の位置及び他車両ＣＲ４の車頭角の位置の推定後、他車両ＣＲ３及びＣＲ４間の空き領域に対する自車両ＣＲ０の割り込みは可能であると判定して、車線ＬＮ１における他車両ＣＲ３及びＣＲ４間の空き領域に自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を行う。割り込み可否の判定方法は第５実施形態で示した通りである。 On the other hand, in the situation shown in FIG. 32, it is assumed that the inter-vehicle distance between the other vehicles CR3 and CR4 is large enough to allow the subject vehicle CR0 to safely cut in between them. Then, after estimating the position of the tail angle of the other vehicle CR3 and the position of the head angle of the other vehicle CR4, the vehicle control ECU 7 determines that the vehicle CR0 can interrupt the space between the other vehicles CR3 and CR4. Then, operation control is performed to move the own vehicle CR0 to the empty area between the other vehicles CR3 and CR4 in the lane LN1. The method of determining whether or not an interrupt is permitted is as described in the fifth embodiment.
各他車両の車頭角の位置推定及び車尾角の位置推定は、レーダ装置１Ｆ単体にて行われても良いし、レーダ装置１Ｆ及び１Ｒの双方が協働することで実現されても良い。特に、タイミングｔＡ２における他車両ＣＲ４の車頭角の位置推定は、レーダ装置１Ｒにて行われても良い。
The position estimation of the vehicle head angle and the position estimation of the vehicle tail angle of each other vehicle may be performed by the
尚、他車両ＣＲ３及びＣＲ４間の車間距離が十分に大きく、タイミングｔＡ２において、検知領域ＦＯＶＲ内に他車両を含む物標が存在しないことがレーダ装置１Ｒにて検知された場合、車両制御ＥＣＵ７は、他車両ＣＲ３の後方における空き領域は十分に広いと判断して、その空き領域に自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を行うことができる。この場合には、車両ＣＲ４の車頭角の位置推定は行われない又は行われなくて良い。レーダ装置１Ｒは他車両の角部の位置の推定機能を有していなくても良く、単に、検知領域ＦＯＶＲ内の物標の有無及び検知領域ＦＯＶＲ内の物標の存在位置を計測するレーダ装置であっても良い。
Incidentally, when the inter-vehicle distance between the other vehicles CR3 and CR4 is sufficiently large and the
他車両ＣＲ１～ＣＲ５から成る車列全体に対し自車両ＣＲ０を相対的に後方側に移動させるための減速、及び、その減速を経て車線ＬＮ１における他車両ＣＲ３及びＣＲ４間の空き領域に自車両ＣＲ０を移動させる運転制御は、車両制御システムＳＹＳに対して上述の左車線変更指示が入力されたことに応答して車両制御ＥＣＵ７により実現されるものであって良い。但し、減速自体は運転者の手動運転操作にて実現されるものであっても良い。 Deceleration for moving own vehicle CR0 to the rear side relative to the entire row of other vehicles CR1 to CR5. may be realized by the vehicle control ECU 7 in response to the input of the left lane change instruction to the vehicle control system SYS. However, the deceleration itself may be realized by the driver's manual driving operation.
本実施形態によれば、渋滞時などにおける車列割り込みを、運転者の手動運転操作に依らず自動で安全に行う、といったことが可能となる。 According to the present embodiment, it is possible to automatically and safely interrupt a convoy in a traffic jam without relying on the driver's manual driving operation.
尚、ここでは、他車両ＣＲ１～ＣＲ５が前方に向けて走行していることを想定したが、各他車両は駐車（停止）していると考えても良い。この場合、タイミングｔＡ１及びｔＡ２間において自車両ＣＲ０は後方に向けて走行してゆくことになり、他車両ＣＲ３及びＣＲ４間の空き領域への自車両ＣＲ０の移動は、いわゆる縦列駐車のための移動となる。即ち、本実施形態の方法を用いれば、車両制御システムＳＹＳにより、空き領域の探索が自動的に行われて駐車可能領域への自動駐車が可能となる。 Here, it is assumed that the other vehicles CR1 to CR5 are traveling forward, but it is also possible to consider that the other vehicles are parked (stopped). In this case, the own vehicle CR0 travels backward between the timings t A1 and t A2 , and the movement of the own vehicle CR0 to the empty space between the other vehicles CR3 and CR4 is due to so-called parallel parking. movement. That is, by using the method of the present embodiment, the vehicle control system SYS automatically searches for a vacant area and automatically parks in the available parking area.
＜＜第７実施形態＞＞
本発明の第７実施形態を説明する。
<<Seventh Embodiment>>
A seventh embodiment of the present invention will be described.
上述の幾つかの例では、自車両ＣＲ０が他車両に対して前方側に位置している状態を基準にして考え、自車両ＣＲ０を減速してゆくことで（縦列駐車の場合には、自車両ＣＲ０を後方に移動させていくことで）他車両に対し自車両ＣＲ０の位置を相対的に後退させていくことが想定されている。この場合には、上述の如く、或る注目した他車両について、他車両の車尾角の位置よりも先に他車両の車頭角の位置が推定されることになる（例えば図２４や図３２参照）。 In some of the examples described above, the state in which the own vehicle CR0 is positioned ahead of the other vehicle is considered as a reference, and the own vehicle CR0 is decelerated (in the case of parallel parking, the own vehicle CR0 is decelerated). It is assumed that by moving the vehicle CR0 backward, the position of the own vehicle CR0 is moved backward relative to the other vehicle. In this case, as described above, the position of the head angle of the other vehicle is estimated prior to the position of the tail angle of the other vehicle (for example, FIG. 24 and FIG. 32). reference).
しかしながら、自車両ＣＲ０が他車両に対して後方側に位置している状態が基準となる場合には、自車両ＣＲ０を加速してゆくことで（縦列駐車の場合には、自車両ＣＲ０を前進させることで）自車両ＣＲ０を基準状態よりも他車両に向けて近づける又は自車両ＣＲ０を他車両の前方に移動させるといったことが想定されることになり、この場合には、或る注目した他車両について、他車両の車頭角の位置よりも先に他車両の車尾角の位置が推定されることになる。 However, when the state in which the own vehicle CR0 is positioned on the rear side with respect to the other vehicle is the reference, the own vehicle CR0 can be accelerated (in the case of parallel parking, the own vehicle CR0 can move forward). It is assumed that the own vehicle CR0 is brought closer to the other vehicle than in the reference state or the own vehicle CR0 is moved in front of the other vehicle. For the vehicle, the position of the tail angle of the other vehicle is estimated before the position of the head angle of the other vehicle.
車両制御システムＳＹＳに２台のレーダ装置（１Ｆ、１Ｒ）が設けられる例を上述したが、車両制御システムＳＹＳにレーダ装置を１台だけ設けることも可能であるし、３台以上設けることも可能である。車両制御システムＳＹＳに設けられる各レーダ装置は自車両ＣＲ０の対応する所定位置に設置される。車両制御システムＳＹＳにレーダ装置が１台だけ設けられる場合でも、上述の如く、他車両間の空き領域の推定や空き領域に自車両ＣＲ０を移動させる運転制御は可能である。車両制御システムＳＹＳにレーダ装置が１台だけ設けられる場合には、レーダ統合ＥＣＵ６は削除されて良く、レーダ統合ＥＣＵ６の機能をレーダ装置又は車両制御ＥＣＵ７に担わせても良い。
Although an example in which two radar devices (1F, 1R) are provided in the vehicle control system SYS has been described above, it is also possible to provide only one radar device in the vehicle control system SYS, or to provide three or more radar devices. is. Each radar device provided in the vehicle control system SYS is installed at a corresponding predetermined position of the own vehicle CR0. Even if only one radar device is provided in the vehicle control system SYS, as described above, it is possible to estimate the empty area between other vehicles and to perform operation control to move the own vehicle CR0 to the empty area. When only one radar device is provided in the vehicle control system SYS, the radar integrated
車両制御システムＳＹＳ内の何れかのレーダ装置により他車両ＣＲ１の形状情報が一旦作成されると、他車両ＣＲ１が車両制御システムＳＹＳ内の何れかのレーダ装置により物標として検出され続けている限り、他車両ＣＲ１に対して作成された形状情報は保持され続け、保持された形状情報にて定義される車長及び車幅を他車両ＣＲ１が有するとした上で他車両ＣＲ１はレーダ装置の受信信号に基づきＸＹ座標面上で追跡される。他車両ＣＲ１以外の他車両についても同様である。 Once the shape information of the other vehicle CR1 is created by any radar device within the vehicle control system SYS, as long as the other vehicle CR1 continues to be detected as a target by any radar device within the vehicle control system SYS. , the shape information created for the other vehicle CR1 continues to be held, and on the assumption that the other vehicle CR1 has the vehicle length and width defined by the held shape information, the other vehicle CR1 receives the radar device. It is tracked on the XY coordinate plane based on the signal. The same applies to other vehicles other than the other vehicle CR1.
レーダ統合ＥＣＵ６は、車両制御システムＳＹＳに設けられた各レーダ装置からのレーダ計測結果情報を統合して、自車両ＣＲ０の周辺における各物標の占有領域及び空き領域の位置を動的に示したグリッドマップを生成しても良い。この際、上記追跡の結果を利用すれば、或るタイミングにおけるグリップマップは、反射波ＲＷの過去の受信信号に基づき推定された各他車両の車長及び車幅をも定義した地図情報となり、形状情報を蓄積しつつ追跡処理を行ってゆくことで、自車両ＣＲ０の周辺の正確な占有領域及び空き領域をリアルタイムに示したグリッドマップを作成可能である。
The
例えば、自車両ＣＲ０の前方に検知領域を有する前方レーダ装置（不図示）を、レーダ装置１Ｆ及び１Ｒとは別に車両制御システムＳＹＳに追加し、前方レーダ装置の検知距離（Ｙ軸方向における検知領域の長さ）を相応に長いもの（例えば１００ｍ）としておく。そして、レーダ装置１Ｆの検知領域と前方レーダ装置の検知領域に部分的に重なり領域を持たせておけば、レーダ装置１Ｆ及び前方レーダ装置での反射波ＲＷの受信信号に基づき、それらの検知領域を跨いでの物標の追跡が可能となり、レーダ統合ＥＣＵ６において、それらの検知領域をカバーする広面積のグリッドマップを作成することも可能となる。グリッドマップは、車両制御システムＳＹＳに設けられた全てのレーダ装置の検知領域をカバーするように形成されても良い。
For example, a front radar device (not shown) having a detection area in front of the own vehicle CR0 is added to the vehicle control system SYS separately from the
このようなグリッドマップを作成して自車両ＣＲ０周辺の占有領域及び空き領域を一元管理すれば、複数の空き領域を繋ぎ合わせた走行ルートを探索するといったことも可能となり、探索した走行ルートに沿って自車両ＣＲ０を走行させるといった運転制御も実現可能となる。グリッドマップを用いて、上述したような車列割り込みや縦列駐車を自動的に且つ安全に行うことができる他、発展的には、自車両ＣＲ０の周辺車両の分合流推定、自車両ＣＲ０の周辺の渋滞推定なども可能となりうる。 By creating such a grid map and centrally managing the occupied areas and empty areas around the own vehicle CR0, it becomes possible to search for a traveling route that connects a plurality of empty areas, and along the searched traveling route. It is also possible to realize operation control such that the own vehicle CR0 is caused to travel. Using the grid map, it is possible to automatically and safely perform the above-described traffic line interruption and parallel parking. It may also be possible to estimate traffic jams in
車両制御ＥＣＵ７にて実現される機能をプログラムで記述して、当該プログラムを車両制御ＥＣＵ７に搭載可能なメモリに記憶させておき、車両制御ＥＣＵ７内のマイクロコンピュータ上で当該プログラムを実行することで、車両制御ＥＣＵ７の機能を実現しても良い。レーダ統合ＥＣＵ６についても同様である。
A function realized by the vehicle control ECU 7 is described by a program, the program is stored in a memory that can be mounted on the vehicle control ECU 7, and the program is executed on a microcomputer in the vehicle control ECU 7. The functions of the vehicle control ECU 7 may be realized. The same is true for the radar integrated
上述の何れかに実施形態に係るレーダ装置（１、１Ｆ、１Ｒ）では、物標からの反射波ＲＷの受信信号に基づき複数の反射点に対して反射点データを導出する反射点データ導出工程と、複数の反射点と複数のテンプレート点との各距離に基づき物標に対するテンプレートの適合位置を導出するマッチング工程と、テンプレートの適合位置に基づき物標の輪郭上の点の位置を推定する推定工程と、を含んだ物標情報推定方法が実施される。反射点データ導出工程は前処理部４１により実現され、マッチング工程はマッチン処理部４４により実現され、推定工程は推定処理部４５により実現される。
In the radar device (1, 1F, 1R) according to any one of the embodiments described above, a reflection point data derivation step of deriving reflection point data for a plurality of reflection points based on the received signal of the reflected wave RW from the target. a matching step of deriving matching positions of the template with respect to the target based on respective distances between the plurality of reflection points and the plurality of template points; A method for estimating target object information including the steps of is performed. The reflection point data deriving process is implemented by the
推定工程は推定処理部４５により実行され得る全ての処理を含み得る。上記の物標情報推定方法は、物標に関わる情報を推定する方法である。推定工程による推定の対象として、物標の輪郭上の点の位置に注目した場合、上記の物標情報推定方法を物標輪郭点推定方法と呼ぶこともできる。これに代えて、物標の角部の位置に注目したならば物標情報推定方法を物標角位置推定方法と呼ぶこともできるし、物標の占有領域に注目したならば物標情報推定方法を物標占有領域推定方法と呼ぶこともできる。
The estimation process can include all processes that can be performed by the
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。 The embodiments of the present invention can be appropriately modified in various ways within the scope of the technical idea indicated in the scope of claims. The above embodiments are merely examples of the embodiments of the present invention, and the meanings of the terms of the present invention and each constituent element are not limited to those described in the above embodiments. The specific numerical values given in the above description are merely examples and can of course be changed to various numerical values.
１、１Ｆ、１Ｒ レーダ装置
２ 送信部
３ 受信部
４ 信号処理部
４１ 前処理部
４２ 後処理部
４３ クラスタ領域設定部
４４ マッチング処理部
４５ 推定処理部
４６ 輪郭点推定部
４７ 占有領域推定部
４８ 空き領域推定部
ＣＲ０ 自車両
６００、ＣＲ１～ＣＲ５ 他車両
ＦＯＶ、ＦＯＶＦ、ＦＯＶＲ 検知領域
ＳＹＳ 車両制御システム
1, 1F,
Claims (24)
前記受信部による受信信号に基づき、前記反射点の検出位置を含んだ反射点データを複数の反射点に対して導出する反射点データ導出部と、
複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に応じた値を有する評価関数に基づき、前記テンプレートを複数の位置の夫々に配置したときの前記評価関数の値を評価値として個別に導出し、前記評価値を最小化又は最大化させる前記テンプレートの位置を前記物標に対する前記テンプレートの適合位置として導出するマッチング処理部と、
前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定処理部と、を備え、
前記複数の反射点は第１～第Ｎ反射点から成り（Ｎは２以上の整数） 、
前記複数のテンプレート点は第１～第Ｍテンプレート点から成り（Ｍは２以上の整数）、
前記マッチング処理部は、前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との組み合わせごとに距離パラメータを導出し、
前記組み合わせごとに前記距離パラメータに比例する距離評価項が定義され、前記評価関数は前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との全組み合わせに対する前記距離評価項の総和を含み、
第ｉ反射点と第ｊテンプレート点との組み合わせに対する前記距離パラメータである距離パラメータｄ ｉｊ は、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離に応じた値を持ち（ｉは１ 以上且つＮ以下の整数、ｊは１以上Ｍ以下の整数）、
前記マッチング処理部は、
前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄ ｉｊ に大きな値を与えることで、前記評価値を最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出し、
前記距離パラメータｄ ｉｊ は、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離を変数とするガウス関数により表され、前記ガウス関数は前記変数が小さいほど大きな値を持つ
、レーダ装置。 a receiver that receives reflected waves from a reflection point on a target with respect to the radiated transmitted waves;
a reflection point data derivation unit for deriving reflection point data including detection positions of the reflection points for a plurality of reflection points based on the signals received by the reception unit;
Using a predetermined template including a plurality of template points and the reflection point data, the template is positioned at a plurality of positions based on an evaluation function having a value corresponding to each distance between the plurality of reflection points and the plurality of template points. A matching processing unit that individually derives the value of the evaluation function when each is arranged as an evaluation value, and derives the position of the template that minimizes or maximizes the evaluation value as the matching position of the template with respect to the target . and,
an estimation processing unit that estimates the position of a point on the contour of the target based on the matching position ;
the plurality of reflection points consist of first to Nth reflection points (N is an integer of 2 or more),
the plurality of template points consist of first to M-th template points (M is an integer of 2 or more);
The matching processing unit derives a distance parameter for each combination of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points,
A distance evaluation term proportional to the distance parameter is defined for each of the combinations, and the evaluation function is the sum of the distance evaluation terms for all combinations of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points. including
The distance parameter dij , which is the distance parameter for the combination of the i-th reflection point and the j-th template point, has a value corresponding to the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point (where i is 1 or more). and an integer of N or less, j is an integer of 1 or more and M or less),
The matching processing unit
deriving a position of the template that maximizes the evaluation value as the matching position by giving a larger value to the distance parameter d ij as the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point is smaller;
The distance parameter d ij is represented by a Gaussian function whose variable is the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point, and the Gaussian function has a larger value as the variable becomes smaller.
, radar equipment.
、請求項１に記載のレーダ装置。 The radar device according to claim 1, wherein said distance evaluation term for each said combination is proportional not only to said distance parameter but also to a template point weight parameter set for each said template point.
前記受信部による受信信号に基づき、前記反射点の検出位置を含んだ反射点データを複数の反射点に対して導出する反射点データ導出部と、
複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に応じた値を有する評価関数に基づき、前記テンプレートを複数の位置の夫々に配置したときの前記評価関数の値を評価値として個別に導出し、前記評価値を最小化又は最大化させる前記テンプレートの位置を前記物標に対する前記テンプレートの適合位置として導出するマッチング処理部と、
前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定処理部と、を備え、
前記複数の反射点は第１～第Ｎ反射点から成り（Ｎは２以上の整数） 、
前記複数のテンプレート点は第１～第Ｍテンプレート点から成り（Ｍは２以上の整数）、
前記マッチング処理部は、前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との組み合わせごとに距離パラメータを導出し、
前記組み合わせごとに前記距離パラメータに比例する距離評価項が定義され、前記評価関数は前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との全組み合わせに対する前記距離評価項の総和を含み、
第ｉ反射点と第ｊテンプレート点との組み合わせに対する前記距離パラメータである距離パラメータｄ ｉｊ は、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離に応じた値を持ち（ｉは１ 以上且つＮ以下の整数、ｊは１以上Ｍ以下の整数）、
前記組み合わせごとの前記距離評価項は、前記距離パラメータだけでなく、前記テンプ
レート点ごとに設定されたテンプレート点重みパラメータにも比例する
、レーダ装置。 a receiver that receives reflected waves from a reflection point on a target with respect to the radiated transmitted waves;
a reflection point data derivation unit that derives reflection point data including detection positions of the reflection points for a plurality of reflection points based on the signals received by the reception unit;
Using a predetermined template including a plurality of template points and the reflection point data, the template is positioned at a plurality of positions based on an evaluation function having a value corresponding to each distance between the plurality of reflection points and the plurality of template points. A matching processing unit that individually derives the value of the evaluation function when each is arranged as an evaluation value, and derives the position of the template that minimizes or maximizes the evaluation value as the matching position of the template with respect to the target. and,
an estimation processing unit that estimates the position of a point on the contour of the target based on the matching position;
the plurality of reflection points consist of first to Nth reflection points (N is an integer of 2 or more),
the plurality of template points consist of first to M-th template points (M is an integer of 2 or more);
The matching processing unit derives a distance parameter for each combination of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points,
A distance evaluation term proportional to the distance parameter is defined for each combination, and the evaluation function is the sum of the distance evaluation terms for all combinations of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points. including
The distance parameter dij , which is the distance parameter for the combination of the i-th reflection point and the j-th template point, has a value corresponding to the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point (where i is 1 or greater). and an integer of N or less, j is an integer of 1 or more and M or less),
The distance metric for each combination is proportional not only to the distance parameter, but also to a template point weight parameter set for each template point.
, radar equipment.
前記評価値を最小化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する場合、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄｉｊに小さな値を与え、
前記評価値を最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する場合、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄｉｊに大きな値を与える
、請求項３に記載のレーダ装置。 The matching processing unit
when the position of the template that minimizes the evaluation value is derived as the matching position, the smaller the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point, the smaller the distance parameter d ij is given;
When the position of the template that maximizes the evaluation value is derived as the matching position, a larger value is given to the distance parameter d ij as the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point is smaller. Item 4. The radar device according to item 3.
前記距離パラメータｄｉｊは、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離の累乗により表され、前記累乗の指数は１未満の値を持つ
、請求項４に記載のレーダ装置。 The matching processing unit derives a position of the template that minimizes the evaluation value as the matching position,
5. The radar apparatus according to claim 4, wherein the distance parameter d ij is represented by the power of the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point, and the exponent of the power has a value less than one.
レート点重みパラメータを設定する
、請求項２～５の何れかに記載のレーダ装置。 The radar device according to any one of claims 2 to 5 , wherein said matching processing unit sets said template point weighting parameter according to a distance from said radar device to said target.
、請求項２～５の何れかに記載のレーダ装置。 6. The method according to any one of claims 2 to 5, wherein said matching processing unit sets said template point weighting parameter for said j-th template point based on an angle between a straight line connecting said radar device and said j-th template point and a predetermined axis. A radar device according to any one of the above.
前記反射点ごとに導出される前記反射点データは前記反射点からの前記反射波の受信信号強度を含み、
前記マッチング処理部は、前記第ｉ反射点に対応する前記受信信号強度に基づき、前記第ｉ反射点に対応する前記反射点重みパラメータを設定する
、請求項１～７の何れかに記載のレーダ装置。 The distance evaluation term for each combination is proportional not only to the distance parameter but also to a reflection point weight parameter set for each reflection point,
the reflection point data derived for each reflection point includes received signal strength of the reflected wave from the reflection point;
The radar according to any one of claims 1 to 7, wherein said matching processing unit sets said reflection point weight parameter corresponding to said i-th reflection point based on said received signal strength corresponding to said i-th reflection point. Device.
前記受信部による受信信号に基づき、前記反射点の検出位置を含んだ反射点データを複数の反射点に対して導出する反射点データ導出部と、
複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に応じた値を有する評価関数に基づき、前記テンプレートを複数の位置の夫々に配置したときの前記評価関数の値を評価値として個別に導出し、前記評価値を最小化又は最大化させる前記テンプレートの位置を前記物標に対する前記テンプレートの適合位置として導出するマッチング処理部と、
前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定処理部と、を備え、
前記複数の反射点は第１～第Ｎ反射点から成り（Ｎは２以上の整数） 、
前記複数のテンプレート点は第１～第Ｍテンプレート点から成り（Ｍは２以上の整数）、
前記マッチング処理部は、前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との組み合わせごとに距離パラメータを導出し、
前記組み合わせごとに前記距離パラメータに比例する距離評価項が定義され、前記評価関数は前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との全組み合わせに対する前記距離評価項の総和を含み、
第ｉ反射点と第ｊテンプレート点との組み合わせに対する前記距離パラメータである距離パラメータｄ ｉｊ は、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離に応じた値を持ち（ｉは１ 以上且つＮ以下の整数、ｊは１以上Ｍ以下の整数）、
前記組み合わせごとの前記距離評価項は、前記距離パラメータだけでなく、前記反射点ごとに設定された反射点重みパラメータにも比例し、
前記反射点ごとに導出される前記反射点データは前記反射点からの前記反射波の受信信号強度を含み、
前記マッチング処理部は、前記第ｉ反射点に対応する前記受信信号強度に基づき、前記第ｉ反射点に対応する前記反射点重みパラメータを設定する
、レーダ装置。 a receiver that receives reflected waves from a reflection point on a target with respect to the radiated transmitted waves;
a reflection point data derivation unit for deriving reflection point data including detection positions of the reflection points for a plurality of reflection points based on the signals received by the reception unit;
Using a predetermined template including a plurality of template points and the reflection point data, the template is positioned at a plurality of positions based on an evaluation function having a value corresponding to each distance between the plurality of reflection points and the plurality of template points. A matching processing unit that individually derives the value of the evaluation function when each is arranged as an evaluation value, and derives the position of the template that minimizes or maximizes the evaluation value as the matching position of the template with respect to the target. and,
an estimation processing unit that estimates the position of a point on the contour of the target based on the matching position;
the plurality of reflection points consist of first to Nth reflection points (N is an integer of 2 or more),
the plurality of template points consist of first to M-th template points (M is an integer of 2 or more);
The matching processing unit derives a distance parameter for each combination of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points,
A distance evaluation term proportional to the distance parameter is defined for each of the combinations, and the evaluation function is the sum of the distance evaluation terms for all combinations of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points. including
The distance parameter dij , which is the distance parameter for the combination of the i-th reflection point and the j-th template point, has a value corresponding to the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point (where i is 1 or more). and an integer of N or less, j is an integer of 1 or more and M or less),
The distance evaluation term for each combination is proportional not only to the distance parameter but also to a reflection point weight parameter set for each reflection point,
the reflection point data derived for each reflection point includes received signal strength of the reflected wave from the reflection point;
The matching processing unit sets the reflection point weight parameter corresponding to the i-th reflection point based on the received signal strength corresponding to the i-th reflection point.
, radar equipment.
前記評価値を最小化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する場合、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄｉｊに小さな値を与え、
前記評価値を最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する場合、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄｉｊに大きな値を与える
、請求項９に記載のレーダ装置。 The matching processing unit
when the position of the template that minimizes the evaluation value is derived as the matching position, a smaller value is given to the distance parameter d ij as the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point is smaller;
When the position of the template that maximizes the evaluation value is derived as the matching position, the smaller the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point, the larger the distance parameter d ij is given . 10. The radar device according to Item 9 .
前記距離パラメータｄｉｊは、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離の累乗により表され、前記累乗の指数は１未満の値を持つ
、請求項１０に記載のレーダ装置。 The matching processing unit derives a position of the template that minimizes the evaluation value as the matching position,
11. The radar apparatus according to claim 10 , wherein the distance parameter d ij is represented by the power of the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point, the exponent of the power having a value less than one.
前記適合位置の時間的連続性を加味した慣性項が前記評価関数に含められる
、請求項１～１１の何れかに記載のレーダ装置。 The matching processing unit sequentially derives the matching positions at intervals,
The radar apparatus according to any one of claims 1 to 11 , wherein the evaluation function includes an inertial term that takes into account the temporal continuity of the matching position.
前記受信部による受信信号に基づき、前記反射点の検出位置を含んだ反射点データを複数の反射点に対して導出する反射点データ導出部と、
複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に応じた値を有する評価関数に基づき、前記テンプレートを複数の位置の夫々に配置したときの前記評価関数の値を評価値として個別に導出し、前記評価値を最小化又は最大化させる前記テンプレートの位置を前記物標に対する前記テンプレートの適合位置として導出するマッチング処理部と、
前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定処理部と、を備え、
前記マッチング処理部は、前記適合位置の導出を間隔をおいて次々と行い、
前記適合位置の時間的連続性を加味した慣性項が前記評価関数に含められる
、レーダ装置。 a receiver that receives reflected waves from a reflection point on a target with respect to the radiated transmitted waves;
a reflection point data derivation unit that derives reflection point data including detection positions of the reflection points for a plurality of reflection points based on the signals received by the reception unit;
Using a predetermined template including a plurality of template points and the reflection point data, the template is positioned at a plurality of positions based on an evaluation function having a value corresponding to each distance between the plurality of reflection points and the plurality of template points. A matching processing unit that individually derives the value of the evaluation function when each is arranged as an evaluation value, and derives the position of the template that minimizes or maximizes the evaluation value as the matching position of the template with respect to the target. and,
an estimation processing unit that estimates the position of a point on the contour of the target based on the matching position;
The matching processing unit sequentially derives the matching positions at intervals,
The radar system, wherein the evaluation function includes an inertial term that takes into account the temporal continuity of the matching position.
前記複数のテンプレート点は第１～第Ｍテンプレート点から成り（Ｍは２以上の整数）、
前記マッチング処理部は、前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との組み合わせごとに距離パラメータを導出し、
前記組み合わせごとに前記距離パラメータに比例する距離評価項が定義され、前記評価関数は前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との全組み合わせに対する前記距離評価項の総和を含み、
第ｉ反射点と第ｊテンプレート点との組み合わせに対する前記距離パラメータである距離パラメータｄｉｊは、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離に応じた値を持つ（ｉは１ 以上且つＮ以下の整数、ｊは１以上Ｍ以下の整数）
、請求項１３に記載のレーダ装置。 the plurality of reflection points consist of first to Nth reflection points (N is an integer of 2 or more),
the plurality of template points consist of first to M-th template points (M is an integer of 2 or more);
The matching processing unit derives a distance parameter for each combination of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points,
A distance evaluation term proportional to the distance parameter is defined for each combination, and the evaluation function is the sum of the distance evaluation terms for all combinations of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points. including
The distance parameter dij , which is the distance parameter for the combination of the i-th reflection point and the j-th template point, has a value corresponding to the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point (i is 1 or more). and an integer less than or equal to N, and j is an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to M)
14. The radar system according to claim 13 .
前記評価値を最小化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する場合、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄｉｊに小さな値を与え、
前記評価値を最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する場合、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄｉｊに大きな値を与える
、請求項１４に記載のレーダ装置。 The matching processing unit
when the position of the template that minimizes the evaluation value is derived as the matching position, a smaller value is given to the distance parameter d ij as the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point is smaller;
When the position of the template that maximizes the evaluation value is derived as the matching position, the smaller the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point, the larger the distance parameter d ij is given . Item 15. The radar device according to Item 14 .
前記距離パラメータｄｉｊは、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離の累乗により表され、前記累乗の指数は１未満の値を持つ
、請求項１５に記載のレーダ装置。 The matching processing unit derives a position of the template that minimizes the evaluation value as the matching position,
16. The radar apparatus according to claim 15 , wherein the distance parameter d ij is represented by a power of the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point, the exponent of the power having a value less than one.
前記Ｌ字型の形状に対して前記複数のテンプレート点が配置される
、請求項１～１６の何れかに記載のレーダ装置。 the template has an L-shaped shape,
The radar apparatus according to any one of claims 1 to 16 , wherein said plurality of template points are arranged with respect to said L-shaped shape.
、請求項１～１７の何れかに記載のレーダ装置。 The radar apparatus according to any one of claims 1 to 17 , wherein said estimation processing unit estimates positions of corners of said target as positions of points on the outline of said target.
、請求項１～１８の何れかに記載のレーダ装置。 The radar apparatus according to any one of claims 1 to 18 , wherein said estimation processing unit estimates an occupied area of said target based on said matching position.
前記レーダ装置における前記推定処理部の推定結果を用いて、前記レーダ装置が搭載される対象車両を制御する車両制御装置と、を備える
、車両制御システム A radar device according to any one of claims 1 to 19 ,
a vehicle control device that controls a target vehicle on which the radar device is mounted, using an estimation result of the estimation processing unit in the radar device.
複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に応じた値を有する評価関数に基づき、前記テンプレートを複数の位置の夫々に配置したときの前記評価関数の値を評価値として個別に導出し、前記評価値を最小化又は最大化させる前記テンプレートの位置を前記物標に対する前記テンプレートの適合位置として導出するマッチング工程と、
前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定工程と、を備え、
前記複数の反射点は第１～第Ｎ反射点から成り（Ｎは２以上の整数） 、
前記複数のテンプレート点は第１～第Ｍテンプレート点から成り（Ｍは２以上の整数）、
前記マッチング工程は、前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との組み合わせごとに距離パラメータを導出し、
前記組み合わせごとに前記距離パラメータに比例する距離評価項が定義され、前記評価関数は前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との全組み合わせに対する前記距離評価項の総和を含み、
第ｉ反射点と第ｊテンプレート点との組み合わせに対する前記距離パラメータである距離パラメータｄ ｉｊ は、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離に応じた値を持ち（ｉは１ 以上且つＮ以下の整数、ｊは１以上Ｍ以下の整数）、
、物標情報推定方法。 a reflection point data deriving step of deriving reflection point data including detection positions of the reflection points for a plurality of reflection points based on the reception signal of the reflected waves from the reflection points on the target with respect to the radiated transmitted waves;
Using a predetermined template including a plurality of template points and the reflection point data, the template is positioned at a plurality of positions based on an evaluation function having a value corresponding to each distance between the plurality of reflection points and the plurality of template points. a matching step of individually deriving the value of the evaluation function when each is arranged as an evaluation value, and deriving the position of the template that minimizes or maximizes the evaluation value as a matching position of the template with respect to the target ; ,
an estimating step of estimating the locations of points on the contour of the target based on the matching locations ;
the plurality of reflection points consist of first to N-th reflection points (N is an integer of 2 or more),
the plurality of template points consist of first to M-th template points (M is an integer of 2 or more);
the matching step derives a distance parameter for each combination of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points;
A distance evaluation term proportional to the distance parameter is defined for each combination, and the evaluation function is the sum of the distance evaluation terms for all combinations of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points. including
The distance parameter dij , which is the distance parameter for the combination of the i-th reflection point and the j-th template point, has a value corresponding to the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point (where i is 1 or greater). and an integer of N or less, j is an integer of 1 or more and M or less),
, Target information estimation method.
複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複 Using a predetermined template including a plurality of template points and the reflection point data,
数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に応じた値を有する評価関数に基づき、前記テンプレートを複数の位置の夫々に配置したときの前記評価関数の値を評価値として個別に導出し、前記評価値を最小化又は最大化させる前記テンプレートの位置を前記物標に対する前記テンプレートの適合位置として導出するマッチング工程と、Based on an evaluation function having a value corresponding to each distance between the number of reflection points and the plurality of template points, the values of the evaluation function when the template is arranged at each of the plurality of positions are individually derived as evaluation values. and a matching step of deriving a position of the template that minimizes or maximizes the evaluation value as a matching position of the template with respect to the target;
前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定工程と、を備え、 an estimating step of estimating the locations of points on the contour of the target based on the matching locations;
前記複数の反射点は第１～第Ｎ反射点から成り（Ｎは２以上の整数） 、 the plurality of reflection points consist of first to Nth reflection points (N is an integer of 2 or more),
前記複数のテンプレート点は第１～第Ｍテンプレート点から成り（Ｍは２以上の整数）、 the plurality of template points consist of first to M-th template points (M is an integer of 2 or more);
前記マッチング工程は、前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との組み合わせごとに距離パラメータを導出し、 the matching step derives a distance parameter for each combination of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points;
前記組み合わせごとに前記距離パラメータに比例する距離評価項が定義され、前記評価関数は前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との全組み合わせに対する前記距離評価項の総和を含み、 A distance evaluation term proportional to the distance parameter is defined for each combination, and the evaluation function is the sum of the distance evaluation terms for all combinations of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points. including
第ｉ反射点と第ｊテンプレート点との組み合わせに対する前記距離パラメータである距離パラメータｄ Distance parameter d, which is the distance parameter for the combination of the i-th reflection point and the j-th template point ｉｊij は、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離に応じた値を持ち（ｉは１ 以上且つＮ以下の整数、ｊは１以上Ｍ以下の整数）、has a value corresponding to the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point (i is an integer of 1 or more and N or less, j is an integer of 1 or more and M or less),
前記マッチング工程は、 The matching step includes
前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄ The distance parameter d increases as the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point decreases. ｉｊij に大きな値を与えることで、前記評価値を最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出し、by giving a large value to derive the position of the template that maximizes the evaluation value as the matching position,
前記距離パラメータｄ the distance parameter d ｉｊij は、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離を変数とするガウス関数により表され、前記ガウス関数は前記変数が小さいほど大きな値を持つis represented by a Gaussian function whose variable is the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point, and the Gaussian function has a larger value as the variable becomes smaller.
、物標情報推定方法。, Target information estimation method.
複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複 Using a predetermined template including a plurality of template points and the reflection point data,
数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に応じた値を有する評価関数に基づき、前記テンプレートを複数の位置の夫々に配置したときの前記評価関数の値を評価値として個別に導出し、前記評価値を最小化又は最大化させる前記テンプレートの位置を前記物標に対する前記テンプレートの適合位置として導出するマッチング工程と、Based on an evaluation function having a value corresponding to each distance between the number of reflection points and the plurality of template points, the values of the evaluation function when the template is arranged at each of the plurality of positions are individually derived as evaluation values. and a matching step of deriving a position of the template that minimizes or maximizes the evaluation value as a matching position of the template with respect to the target;
前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定工程と、を備え、 an estimating step of estimating the locations of points on the contour of the target based on the matching locations;
前記複数の反射点は第１～第Ｎ反射点から成り（Ｎは２以上の整数） 、 the plurality of reflection points consist of first to Nth reflection points (N is an integer of 2 or more),
前記複数のテンプレート点は第１～第Ｍテンプレート点から成り（Ｍは２以上の整数）、 the plurality of template points consist of first to M-th template points (M is an integer of 2 or more);
前記マッチング工程は、前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との組み合わせごとに距離パラメータを導出し、 the matching step derives a distance parameter for each combination of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points;
前記組み合わせごとに前記距離パラメータに比例する距離評価項が定義され、前記評価関数は前記第１～第Ｎ反射点と前記第１～第Ｍテンプレート点との全組み合わせに対する前記距離評価項の総和を含み、 A distance evaluation term proportional to the distance parameter is defined for each combination, and the evaluation function is the sum of the distance evaluation terms for all combinations of the first to Nth reflection points and the first to Mth template points. including
第ｉ反射点と第ｊテンプレート点との組み合わせに対する前記距離パラメータである距離パラメータｄ Distance parameter d, which is the distance parameter for the combination of the i-th reflection point and the j-th template point ｉｊij は、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離に応じた値を持ち（ｉは１ 以上且つＮ以下の整数、ｊは１以上Ｍ以下の整数）、has a value corresponding to the Euclidean distance between the i-th reflection point and the j-th template point (i is an integer of 1 or more and N or less, j is an integer of 1 or more and M or less),
前記組み合わせごとの前記距離評価項は、前記距離パラメータだけでなく、前記反射点ごとに設定された反射点重みパラメータにも比例し、 The distance evaluation term for each combination is proportional not only to the distance parameter but also to a reflection point weight parameter set for each reflection point,
前記反射点ごとに導出される前記反射点データは前記反射点からの前記反射波の受信信号強度を含み、 the reflection point data derived for each reflection point includes received signal strength of the reflected wave from the reflection point;
前記マッチング工程は、前記第ｉ反射点に対応する前記受信信号強度に基づき、前記第ｉ反射点に対応する前記反射点重みパラメータを設定する The matching step sets the reflection point weight parameter corresponding to the i-th reflection point based on the received signal strength corresponding to the i-th reflection point.
、物標情報推定方法。, Target information estimation method.
複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複 Using a predetermined template including a plurality of template points and the reflection point data,
数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に応じた値を有する評価関数に基づき、前記テンプレートを複数の位置の夫々に配置したときの前記評価関数の値を評価値として個別に導出し、前記評価値を最小化又は最大化させる前記テンプレートの位置を前記物標に対する前記テンプレートの適合位置として導出するマッチング工程と、Based on an evaluation function having a value corresponding to each distance between the number of reflection points and the plurality of template points, the values of the evaluation function when the template is arranged at each of the plurality of positions are individually derived as evaluation values. and a matching step of deriving a position of the template that minimizes or maximizes the evaluation value as a matching position of the template with respect to the target;
前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定工程と、を備え、 an estimating step of estimating the locations of points on the contour of the target based on the matching locations;
前記マッチング工程は、前記適合位置の導出を間隔をおいて次々と行い、 the matching step successively deriving the matching positions at intervals;
前記適合位置の時間的連続性を加味した慣性項が前記評価関数に含められる An inertia term that accounts for the temporal continuity of the fit position is included in the evaluation function.
、物標情報推定方法。, Target information estimation method.
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