JP7354949B2 - wall judgment device - Google Patents
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本開示は、車両の側方で検出される物体の種類を判定する技術に関する。 The present disclosure relates to a technique for determining the type of object detected on the side of a vehicle.
車載レーダ装置で検出される物体の相対速度は、車両の進行方向に沿った相対速度ではなく、当該車載レーダ装置と物体とを接続する直線に沿った方向であるレンジ方向の成分が検出される。このため、車両の進行方向に対して直交する真横方向に存在するすべての物体は、相対速度がゼロの物体として検出される。このため、壁と並走車両とを識別できず、壁を並走車両と誤認識し、例えば、BSMアプリにおいて誤警報を発生させる原因となる。なお、BSMは、ブラインドスポットモニタの略である。 The relative velocity of an object detected by an on-vehicle radar device is not the relative velocity along the traveling direction of the vehicle, but the component in the range direction, which is the direction along the straight line connecting the on-vehicle radar device and the object. . Therefore, all objects that exist in the direction perpendicular to the direction of travel of the vehicle are detected as objects whose relative speed is zero. Therefore, it is not possible to distinguish between a wall and a vehicle running parallel to each other, and the wall is mistakenly recognized as a vehicle running parallel to each other, causing a false alarm to be generated in the BSM application, for example. Note that BSM is an abbreviation for blind spot monitor.
下記特許文献1には、方位、距離、相対速度で表される3次元マップにおいて、静止物が検出される静止物領域を求め、その領域から外れる位置で検出される相対速度がゼロの物体は、クロスレンジ方向に移動する物体であると判定する技術が提案されている。
しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、特許文献1に記載の従来技術では、以下の課題が見出された。すなわち、従来技術では、静止物であるか否かの判定に用いる情報が、方位、距離、相対速度の3種類に限られるため、状況によっては、壁等の静止物と、並走車両等の移動体とを十分な精度で判定できないという課題があった。例えば、レーダ波が路面や壁で反射することで、実際の方位とは異なる方位で検出されると、並走車両からの反射波に基づく情報が、静止物領域で検出されてしまう場合があった。
However, as a result of detailed study by the inventor, the following problems were found in the conventional technique described in
本開示の1つの局面では、車両の側方で検出される物体が壁であるか否かを判定する精度を向上させる技術を提供する。 One aspect of the present disclosure provides a technique that improves the accuracy of determining whether an object detected on the side of a vehicle is a wall.
本開示の一態様は、壁判定装置であって、瞬時値生成部(4:S20)と、特徴量算出部(4:S240~S260)と、分布記憶部(42)と、尤度比算出部(4:S280)と、判定部(4:S150)と、を備える。瞬時値生成部は、車両の前後方向に対して直交する方向を含む検知範囲に対して連続波を送受信することで取得される信号を用いて、観測方位、観測距離、及び観測速度を少なくとも含んだ情報である瞬時値を生成するように構成される。観測方位は、連続波を反射した反射点が存在する方位である。観測距離は、反射点との距離である。観測速度は、反射点との相対速度である。特徴量算出部は、瞬時値生成部にて生成された複数の瞬時値を用いて、複数の特徴量を算出するように構成される。分布記憶部は、特徴量毎に用意され、特徴量と壁である確率との関係を表す分布である壁分布、及び特徴量と並走車両である確率との関係を表す分布である車両分布が記憶される。尤度比算出部は、特徴量算出部で算出された特徴量毎に、壁分布を用いて算出される壁確率と、車両分布を用いて算出される車両確率との比である尤度比を算出し、尤度比を全ての特徴量について統合した統合尤度比を算出するように構成される。判定部は、統合尤度比を用いて、特徴量の算出元となった瞬時値によって表される物体が壁であるか並走車両であるかを判定するように構成される。 One aspect of the present disclosure is a wall determination device that includes an instantaneous value generation unit (4: S20), a feature value calculation unit (4: S240 to S260), a distribution storage unit (42), and a likelihood ratio calculation unit. A determination unit (4: S150) is provided. The instantaneous value generation unit includes at least an observation direction, an observation distance, and an observation speed using a signal obtained by transmitting and receiving continuous waves to a detection range including a direction orthogonal to the longitudinal direction of the vehicle. is configured to generate instantaneous values that are information. The observation direction is the direction in which there is a reflection point that reflected the continuous wave. The observation distance is the distance from the reflection point. The observation speed is the relative speed to the reflection point. The feature amount calculation section is configured to calculate a plurality of feature amounts using the plurality of instantaneous values generated by the instantaneous value generation section. The distribution storage unit is prepared for each feature, and stores a wall distribution, which is a distribution representing the relationship between the feature and the probability that the vehicle is a wall, and a vehicle distribution, which is a distribution that represents the relationship between the feature and the probability that the vehicle is a parallel vehicle. is memorized. The likelihood ratio calculation unit calculates a likelihood ratio, which is the ratio of the wall probability calculated using the wall distribution and the vehicle probability calculated using the vehicle distribution, for each feature calculated by the feature calculation unit. , and calculates an integrated likelihood ratio by integrating the likelihood ratios for all feature quantities. The determination unit is configured to use the integrated likelihood ratio to determine whether the object represented by the instantaneous value from which the feature value is calculated is a wall or a parallel vehicle.
このような構成によれば、車両の側方に存在する物体が壁であるか並走車両であるかの判定を、複数の瞬時値をから算出される複数の特徴量を組み合わせて行うことができるため、判定精度を向上させることができる。 According to such a configuration, it is possible to determine whether an object present on the side of a vehicle is a wall or a parallel vehicle by combining a plurality of feature quantities calculated from a plurality of instantaneous values. Therefore, the determination accuracy can be improved.
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
[1.構成]
図1に示す車載レーダ装置1は、少なくとも速度を信号の位相を利用して検出するレーダ方式の装置であり、例えば、レーダ波として連続波を使用する多周波CW方式、FMCW方式、及びFCM方式のいずれかが用いられる。CWは、Continuous Waveの略であり、FMCWは、Frequency Modulated Continuous Waveの略であり、FCMは、Fast-Chirp Modulationの略である。
Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.
[1. composition]
The in-
車載レーダ装置1は、アンテナ部2と送受信部3と信号処理部4とを備え、例えば、電磁波を透過する材料で構成されたバンパ内に設置して使用される。ここでは、図2に示すように、車両の後側に設置されたバンパの進行方向に向かって右端付近に設置され、かつ、車両の側方(すなわち、車両の前後方向に対して直交する方向)を検知範囲に含むような向きに設置される。また、車載レーダ装置1は、図示しない車載ローカルエリアネットワークを介して、他の車載装置と通信可能に接続される。
The in-
以下、車両の所定位置を原点として、車両の車幅方向をX軸、車両の車長方向をY軸とする座標系を車両座標系という。車両座標系の原点は、車両の中心位置であってもよいし、車両におけるGPSセンサの設置位置であってもよい。また、車載レーダ装置1の設置位置を原点とした座標系をセンサ座標系という。車両座標系及びセンサ座標系のいずれにおいても、X-Y平面内での角度は、車両の進行方向を基準として、車両を上方から見下ろしたときの左回りをプラス、右周りをマイナスで表す。なお、車載レーダ装置1の車両座標系を用いて表された搭載位置(Xo,Yo)は既知の値であり、Xoを搭載横位置、Yoを搭載縦位置という。
Hereinafter, a coordinate system with a predetermined position of the vehicle as the origin, an X axis in the width direction of the vehicle, and a Y axis in the longitudinal direction of the vehicle will be referred to as a vehicle coordinate system. The origin of the vehicle coordinate system may be the center position of the vehicle, or may be the installation position of the GPS sensor in the vehicle. Further, a coordinate system having the installation position of the vehicle-mounted
アンテナ部2は、少なくとも水平方向に配置された複数のアンテナを備え、レーダ波として電磁波を送受信する。
送受信部3は、連続波であるレーダ波を、アンテナ部2を介して一定時間間隔で周期的に送受信する。アンテナ部2に属する各アンテナで受信される受信信号毎に、受信信号と送信信号との差の周波数成分を有するビート信号を生成し、これをA/D変換した受信データを信号処理部4に供給する。
The
The transmitting/receiving
信号処理部4は、CPU41と、例えば、ROM又はRAM等の半導体メモリ(以下、メモリ)42と、を有するマイクロコンピュータを備える。信号処理部4は、高速フーリエ変換処理等を実行するコプロセッサを備えてもよい。信号処理部4は、送受信部3から取得されるビート信号を解析することにより、レーダ波を反射した物体に関する情報を生成するメイン処理を少なくとも実行する。信号処理部4が壁判定装置に相当する。
The
[2.処理]
[2-1.メイン処理]
次に、信号処理部4のCPU41が実行するメイン処理について、図3のフローチャートを用いて説明する。本処理は、レーダ波を送受信する測定サイクル毎に起動する。
[2. process]
[2-1. Main processing]
Next, the main processing executed by the
信号処理部4を構成するCPU41は、本処理が起動すると、S10にて、送受信部3がレーダ波を送受信することで得られる一測定サイクル分のビート信号のサンプリングデータを取得する。
When this process is activated, the
S20では、信号処理部4は、S110にて取得されたサンプリングデータに対する周波数解析等、レーダにおける公知の手法を用いて、レーダ波を反射した点である反射点のそれぞれについて瞬時値を生成する。瞬時値には、反射点までの距離(以下、観測距離)rと、反射点が位置する方位(以下、観測方位)θと、反射点の相対速度(以下、観測速度)vと、反射点からの反射強度(以下、観測電力)pとが含まれる。なお、観測速度vは、図2に示すように、車両の進行方向(すなわち、Y軸方向)の速度ではなく、反射点から車載レーダ装置1に向かうレンジ方向の速度成分である。
In S20, the
続くS30では、信号処理部4は、S20にて生成された瞬時値を用いて、車両の側方に存在する壁までの距離を推定する壁距離推定処理を実行する。
続くS40では、信号処理部4は、S20にて生成された瞬時値を用いてトラッキングを実行することで物標を検出する。
In subsequent S30, the
In subsequent S40, the
続くS50では、信号処理部4は、S30で推定された壁距離Rf、及びS40でのトラッキングの結果に基づいて、後段の処理への提供対象となる物標であるか、それ以外の物標である不要物標であるかを判定する。例えば、壁が存在する方向に壁距離Rfより遠くに位置する物標を不要物標であると判定する。
In subsequent S50, the
続くS60では、信号処理部4は、同一と見なせる速度を有し且つ同一とみなせる距離内に存在する提供対象となる物標をセグメント化する。
続くS70では、信号処理部4は、セグメント毎に物標情報を生成し、後段の処理に出力する物標情報を選択し、出力して、処理を終了する。なお、物標情報の選択では、例えば、自車両に近いものから所定個を選択してもよい。
In subsequent S60, the
In subsequent S70, the
メイン処理において、S20が瞬時値生成部に相当する。
[2-2.壁距離推定処理]
信号処理部4が、S30で実行する壁距離推定処理について説明する前に、処理で使用する静止物グラフについて説明する。
In the main process, S20 corresponds to the instantaneous value generation section.
[2-2. Wall distance estimation process]
Before explaining the wall distance estimation process executed by the
図2に示すように、車両の側方に壁面などの停止物が存在する場合、壁面のさまざまな箇所が反射点となる。そして、壁面上の反射点が存在する観測方位θと、その反射点について検出される観測速度vとは、図4に示す関係を有する。即ち、車載レーダ装置1が取り付けられた位置の真横方向(すなわち、θ=-90[deg])に存在する反射点では、v=0となる。この真横方向の反射点より車両の進行方向側(すなわち、物標接近領域)に存在する反射点では、自車両に接近してくることを表すプラスの値(すなわち、v>0)となる。また、真横方向の反射点より車両の進行方向とは反対側(すなわち、物標離脱領域)に存在する反射点の観測速度vは、自車両から離れていくことを表すマイナスの値(すなわち、v<0)となる。いずれの場合も、その観測速度vの絶対値は、真横方向から離れるほど大きな値となる。但し、静止物グラフは、自車両の真後ろ方向に対して線対称な形状となる。また、静止物グラフの形状は、自車両の速度によって異なったものとなり、高速なほど静止物グラフの傾きが大きくなる。
As shown in FIG. 2, when there is a stationary object such as a wall on the side of the vehicle, various locations on the wall serve as reflection points. The observation direction θ in which the reflection point on the wall exists and the observation speed v detected for the reflection point have the relationship shown in FIG. 4. That is, at a reflection point that is located directly lateral to the position where the vehicle-mounted
信号処理部4が実行する壁距離推定処理を、図5のフローチャートを用いて説明する。
S110では、信号処理部4は、S20にて生成された全ての瞬時値について、瞬時値が表す反射点の観測横位置Xd及び観測縦位置Ydを(1)(2)式に従って算出する。
The wall distance estimation process executed by the
In S110, the
Xd=r・sinθ (1)
Yd=r・cosθ (2)
つまり、観測横位置Xd及び観測縦位置Ydは、車載レーダ装置1の搭載位置(Xo,Yo)を基準としたセンサ座標系で表された位置である。
Xd=r・sinθ (1)
Yd=r・cosθ (2)
That is, the observation horizontal position Xd and the observation vertical position Yd are positions expressed in a sensor coordinate system based on the mounting position (Xo, Yo) of the vehicle-mounted
続くS120では、信号処理部4は、S20にて生成された全ての瞬時値について、瞬時値の認定速度vdを設定する。すなわち、観測速度vは、ビート信号から抽出される周波数成分の位相情報を用いて算出されるため、位相β[rad]である場合と2nπ+β[rad]である場合とを識別できず、いわゆる位相折り返しが発生する。ここでは、観測速度v(すなわち、n=0の場合)に加えて、プラス方向及びマイナス方向のそれぞれに1回の位相折返しが発生した場合(すなわち、n=±1の場合)を想定する。これら速度の異なる3つの仮瞬時値を、図6に示すように、v-θ座標上にプロットしたときに、静止物エリア内にプロットされる仮瞬時値があれば、その仮瞬時値の速度を認定速度vdとして採用する。静止物エリア内にプロットされる仮瞬時値がなければ、観測速度vを認定速度vdとして採用する。なお、静止物エリアは、静止物グラフを中心として設定される許容速度誤差の範囲をいう。許容速度誤差は、例えば、センサの検出値に含まれる誤差の大きさ等に基づいて設定される。
In the following S120, the
続くS130では、信号処理部4は、瞬時壁距離Rinを算出する。瞬時壁距離Rinは、今回の測定サイクルで得られた瞬時値だけを用いて推定される車載レーダ装置1から壁までの距離である。具体的には、まず、観測方位θが(3)又は(4)式を満たす瞬時値、及び観測方位θが(5)式を満たし且つ観測縦位置Ydが(6)式を満たす瞬時値を抽出する。
In subsequent S130, the
-55[deg]≧θ≧-75[deg] (3)
-105[deg]≧θ≧-135[deg] (4)
-135[deg]>θ≧-175[deg] (5)
Yd≧-6[m] (6)
つまり、図7に、ハッチングで示した検索エリアA1内に存在する反射点の瞬時値を抽出する。なお、(3)~(6)式に示す具体的な数値は一例であり、これらの値に限定されるものではない。これらの数値は、以下の二つの条件を満たすように設定される。一つの条件は、移動体か静止物かの判定が困難となる車両の真横方向を含むエリアが検索エリアA1から除外されることである。他の一つの条件は、検索エリアA1内の静止物がガードレールである場合に、大きな反射が得られるガードレールの支柱が検索エリアA1内に含まれることである。
-55[deg]≧θ≧-75[deg] (3)
-105[deg]≧θ≧-135[deg] (4)
-135[deg]>θ≧-175[deg] (5)
Yd≧-6 [m] (6)
That is, instantaneous values of reflection points existing within the search area A1 indicated by hatching in FIG. 7 are extracted. Note that the specific numerical values shown in formulas (3) to (6) are merely examples, and the present invention is not limited to these values. These numerical values are set so as to satisfy the following two conditions. One condition is that an area including the direction directly beside the vehicle, where it is difficult to determine whether the object is a moving object or a stationary object, is excluded from the search area A1. Another condition is that when the stationary object in the search area A1 is a guardrail, the support of the guardrail that provides a large reflection is included in the search area A1.
そして、検索エリアA1に存在し、かつ、静止物エリアに存在する瞬時値を抽出し、抽出された瞬時値の中で観測距離rが最も小さい瞬時値の観測横位置Xdを瞬時壁距離Rinとする。つまり、瞬時壁距離Rinは、車載レーダ装置1の搭載位置から壁までのX軸方向の距離である。なお、検索エリアA1から抽出される瞬時値の数が許容値(例えば、3)以下である場合は、瞬時壁距離Rinを、値が算出されていないこと、すなわち、無効であることを示す初期値に設定する。以下、このような値をNULLと表記する。
Then, the instantaneous values existing in the search area A1 and the stationary object area are extracted, and the observation lateral position Xd of the instantaneous value with the smallest observation distance r among the extracted instantaneous values is defined as the instantaneous wall distance Rin. do. That is, the instantaneous wall distance Rin is the distance in the X-axis direction from the mounting position of the vehicle-mounted
続くS140では、信号処理部4は、壁尤度算出処理を実行する。壁尤度算出処理では、自車両の右側方で検出される瞬時値群が、壁である確からしさを表す尤度と、並走車両である確からしさを表す尤度との比である統合尤度比Lを算出する。統合尤度比Lは、壁であることの確からしさが車両であることの確からしさより高いほど、正の大きな値をとり、逆に、車両であることの確からしさが壁であることの確からしさより高いほど、負の大きな値をとる。なお、壁尤度算出処理の詳細は後述する。
In subsequent S140, the
続くS150では、信号処理部4は、フィルタ処理を実行して処理を終了する。フィルタ処理では、S130で算出される瞬時壁距離Rin、及びS140で算出される統合尤度比L、前回の測定サイクルでの算出結果を用いて、より信頼性のある壁距離Rfを算出する。フィルタ処理の詳細は後述する。
In subsequent S150, the
なお、S130が瞬時壁距離算出部に相当し、S150がフィルタ処理部に相当する。
[2-3.壁尤度算出処理]
壁尤度算出処理を、図8のフローチャートを用いて説明する。
Note that S130 corresponds to an instantaneous wall distance calculation section, and S150 corresponds to a filter processing section.
[2-3. Wall likelihood calculation process]
The wall likelihood calculation process will be explained using the flowchart of FIG.
S210では、信号処理部4は、瞬時壁距離Rinが初期値NULLであるか否かを判定し、初期値NULLであれば、すなわち、今回の測定サイクルで瞬時壁距離Rinを算出することができなかった場合は処理を終了し、初期値NULLでなければ処理をS220に移行する。
In S210, the
S220では、信号処理部4は、S20で算出された瞬時値のそれぞれについて、相対横位置Xrを算出する。相対横位置Xrは、S110で算出した観測横位置Xd及び観測縦位置Yd、並びに走行中の道路の曲率CVRを用いて、(7)式に従って算出する。
In S220, the
Xr=Xd-((Yd+Yo)2/(-2・CVR)) (7)
相対横位置Xrは、道がカーブしているときに、道が直線であるとみなすことができるように、そのカーブ度合いに応じて観測横位置Xdを補正した結果である。なお、曲率CVRは、現在位置に基づき地図情報から取得してもよいし、自車両に搭載された他の車載装置から得られる、操舵角、及びヨーレート等の情報から算出してもよい。
Xr=Xd-((Yd+Yo)2/(-2・CVR)) (7)
The relative lateral position Xr is the result of correcting the observed lateral position Xd according to the degree of curve so that when the road is curved, the road can be considered to be a straight line. Note that the curvature CVR may be obtained from map information based on the current position, or may be calculated from information such as the steering angle and yaw rate obtained from other in-vehicle devices mounted on the host vehicle.
続くS230では、信号処理部4は、基準横位置Xfを(8)式に従って算出する。
Xf=-Rin+Xo (8)
つまり、レーダ座標系で表された壁までの横位置を、車両座標系で表された壁までの横位置に変換した結果が基準横位置Xfである。
In subsequent S230, the
Xf=-Rin+Xo (8)
That is, the reference lateral position Xf is the result of converting the lateral position up to the wall expressed in the radar coordinate system to the lateral position up to the wall expressed in the vehicle coordinate system.
続くS240では、信号処理部4は、第1特徴量D1を算出する。具体的には、まず、信号処理部4は、相対横位置Xrが(9)式を満たし、且つ、観測縦位置Ydが(10)式を満たし、且つ、認定速度vdが(11)式を満たす瞬時値を抽出する。
In subsequent S240, the
Xf-1.8[m]≦Xr≦Xf+0.9[m] (9)
Yo-10[m]≦Yd≦Yo (10)
|vd|>0.5[m/s] (11)
つまり、図9に示す検索エリアA2に存在する瞬時値であって、並走車両である可能性が低い認定速度vdを有する瞬時値が抽出される。検索エリアA2は、基準横位置Xfに基づいて横幅が設定され、車載レーダ装置1の搭載位置に基づいて縦幅が設定される。(11)式は、自車両とほぼ同じ速度で移動する物体、すなわち、壁等の静止物である可能性が低い瞬時値を取り除くための条件である。なお、(9)~(11)式に示す具体的な数値は一例であり、これらの値に限定されるものではない。
Xf-1.8[m]≦Xr≦Xf+0.9[m] (9)
Yo-10[m]≦Yd≦Yo (10)
|vd|>0.5 [m/s] (11)
That is, an instantaneous value existing in the search area A2 shown in FIG. 9 and having a certified speed vd with a low possibility of being a parallel vehicle is extracted. The width of the search area A2 is set based on the reference lateral position Xf, and the vertical width is set based on the mounting position of the in-
次に、信号処理部4は、検索エリアA2から抽出された瞬時値を用い、(12)式に従って観測方位θの不偏標準偏差σを算出する。この不偏標準偏差σが第1特徴量D1である。
Next, the
θavは、検索エリアA2から抽出された瞬時値の観測方位θの平均値、θiは、検索エリアA2から抽出されiで識別される個々の瞬時値の観測方位、nは検索エリアA2から抽出された瞬時値の数である。 θav is the average value of the observation direction θ of the instantaneous values extracted from the search area A2, θi is the observation direction of each instantaneous value extracted from the search area A2 and identified by i, and n is the observation direction θ of the instantaneous values extracted from the search area A2. is the number of instantaneous values.
図8に戻り、S250では、信号処理部4は、第2特徴量D2を算出する。具体的には、まず、信号処理部4は、相対横位置Xrが(9)式を満たし、且つ、観測方位θが(13)式を満たす瞬時値を抽出する。(9)式は、先に示した式と同一であるが、条件を一覧するために再掲する。以下、同様である。
Returning to FIG. 8, in S250, the
Xf-1.8[m]≦Xr≦Xf+0.9[m] (9)
80[deg]≦|θ|≦100[deg] (13)
つまり、図10に示す検索エリアA3から瞬時値が抽出される。
Xf-1.8[m]≦Xr≦Xf+0.9[m] (9)
80[deg]≦|θ|≦100[deg] (13)
That is, instantaneous values are extracted from the search area A3 shown in FIG.
次に、信号処理部4は、検索エリアA3から抽出された瞬時値の中で、観測電力pが最大となる瞬時値の観測方位(以下、最大パワー方位)θpを抽出する。この最大パワー方位θpが第2特徴量D2である。
図8に戻り、続くS260では、信号処理部4は、第3特徴量D3及び第4特徴量D4を算出する。具体的には、まず、信号処理部4は、相対横位置Xrが(9)式を満たし、且つ、観測縦位置Ydが(10)式を満たし、且つ、観測方位θが(14)式を満たす瞬時値を抽出する。
Next, the
Returning to FIG. 8, in subsequent S260, the
Xf-1.8[m]≦Xr≦Xf+0.9[m] (9)
Yo-10[m]≦Yd≦Yo (10)
|θ|>105[deg] (14)
つまり、図11に示す検索エリアA4から瞬時値が抽出される。(14)式を条件に加える意味は、真横方向(すなわち、θ=-90[deg])付近では、移動物及び静止物のいずれも、観測速度がv=0に近い値となるため、観測速度v(ひいては認定速度vd)に基づいて両者を識別することが困難であることに基づく。
Xf-1.8[m]≦Xr≦Xf+0.9[m] (9)
Yo-10[m]≦Yd≦Yo (10)
|θ|>105[deg] (14)
That is, instantaneous values are extracted from search area A4 shown in FIG. 11. The meaning of adding equation (14) to the condition is that in the vicinity of the true lateral direction (that is, θ = -90 [deg]), the observed velocity of both moving objects and stationary objects is close to v = 0. This is based on the fact that it is difficult to distinguish between the two based on the speed v (and thus the authorized speed vd).
次に、信号処理部4は、検索エリアA4から抽出された瞬時値を用いて、静止物エリア内に存在する瞬時値の数(以下、エリア内データ数)CIN、及び静止物エリア外に存在する瞬時値の数(以下、エリア外データ数)COUをカウントする。ここでカウントされるエリア内データ数CINが第3特徴量D3である。
Next, the
また、信号処理部4は、検索エリアA4に存在する瞬時値の観測速度Vdと、その瞬時値の観測方位θにおける静止物グラフの値Vsとを用いて(15)式に従って正規化速度VNR算出する。
Further, the
VNR=Vd/Vs (15)
更に、信号処理部4は、検索エリアA4に存在する瞬時値の正規化速度VNRの平均値(以下、正規化平均速度)VAVを算出する。この正規化平均速度VAVが第4特徴量D4である。
V NR =Vd/Vs (15)
Furthermore, the
なお、特徴量D1~D4は、条件に従って検索エリアA2~A4から抽出される瞬時値の数が、所定数(例えば、2)に達しない場合は、算出しない、すなわち、その特徴量が無効であるとしてもよい。 Note that the feature quantities D1 to D4 are not calculated, that is, the feature quantities are invalid if the number of instantaneous values extracted from the search areas A2 to A4 according to the conditions does not reach a predetermined number (for example, 2). There may be one.
図8に戻り、続くS270では、信号処理部4は、フラグ設定処理を実行する。
フラグ設定処理の詳細を、図12のフローチャートを用いて説明する。
S271では、信号処理部4は、速度不可フラグFvをOFFにリセットする。
Returning to FIG. 8, in subsequent S270, the
Details of the flag setting process will be explained using the flowchart of FIG. 12.
In S271, the
続くS272では、信号処理部4は、S260で算出したエリア内データ数CINがエリア外データ数COUより大きいか否かを判定し、CIN>COUであれば処理を終了し、CIN≦COUであれば処理をS273に移行する。
In subsequent S272, the
S273では、信号処理部4は、静止物エリア外に存在する瞬時値の正規化速度VNRの平均値VOAVを算出し、算出された平均値VOAVがガード範囲内(すなわち、GL≦VOAV≦GU)の値であるか否かを判定する。信号処理部4は、平均値VOAVがガード範囲内の値であれば処理を終了し、ガード範囲外の値であれば処理をS274に移行する。
In S273, the
なお、静止物エリア外に存在する瞬時値の正規化速度VNRの平均値VOAVについて用意された車両分布における平均速度をμc、標準偏差をσcとして、下限ガード値GLは(16)式、上限ガード値GUは(17)式で表される。車両分布については、後述する。 Furthermore, assuming that the average speed in the vehicle distribution prepared for the average value VO AV of the normalized speed V NR of the instantaneous value existing outside the stationary object area is μc, and the standard deviation is σc, the lower limit guard value GL is calculated by the formula (16), The upper limit guard value GU is expressed by equation (17). The vehicle distribution will be described later.
GL=μc-3×σc (16)
GU=μc+3×σc (17)
ここでは、σcに乗じる係数として3が用いられているが、3に限定されるものではなく、3より小さくても3より大きくてもよい。
GL=μc-3×σc (16)
GU=μc+3×σc (17)
Although 3 is used here as the coefficient by which σc is multiplied, it is not limited to 3, and may be smaller than 3 or larger than 3.
S274では、信号処理部4は、速度不可フラグFvをONにセットして、処理を終了する。
速度不可フラグFvがOFFの場合、瞬時値に基づいて有意な速度の算出が可能であること、つまり、第4特徴量D4が有効であることを示す。また、速度不可フラグFvがONの場合、瞬時値に基づいて有意な速度の算出が不能であること、つまり第4特徴量D4が無効であることを示す。
In S274, the
When the speed prohibition flag Fv is OFF, it indicates that a significant speed can be calculated based on the instantaneous value, that is, the fourth feature amount D4 is valid. Further, when the speed impossibility flag Fv is ON, it indicates that it is impossible to calculate a significant speed based on the instantaneous value, that is, the fourth feature amount D4 is invalid.
つまり、基本的には、静止物グラフに乗る瞬時値が十分に存在する場合は、有意な速度の算出が可能であると判定する。静止物グラフから外れる瞬時値が多い場合は、瞬時値が表す物体が車である可能性が高く、車であれば算出される速度はガード範囲内の値となるはずである。従って、算出される速度がガード範囲内の値であれば、有意な速度の算出が可能であると判定する。また、算出される速度がガード範囲から外れた値であれば、有意な速度の算出が不能であると判定する。これは、並走車両に基づく瞬時値は、通常であれば、静止物グラフに載らないが、路面からの反射等によって観測方位θが実際の方向とは異なる方向に変化すると静止物グラフにのってしまう瞬時値が発生する場合がある。フラグ設定処理は、このような瞬時値を排除することを意図している。 That is, basically, if there are enough instantaneous values on the stationary object graph, it is determined that a significant velocity can be calculated. If there are many instantaneous values that deviate from the stationary object graph, there is a high possibility that the object represented by the instantaneous values is a car, and if it is a car, the calculated speed should be a value within the guard range. Therefore, if the calculated speed is within the guard range, it is determined that a significant speed can be calculated. Furthermore, if the calculated speed is outside the guard range, it is determined that a significant speed cannot be calculated. This is because instantaneous values based on parallel vehicles are not normally shown on the stationary object graph, but if the observation direction θ changes in a direction different from the actual direction due to reflection from the road surface, etc. In some cases, instantaneous values may occur. The flag setting process is intended to eliminate such instantaneous values.
図8に戻り、S280では、信号処理部4は、統合尤度比Lを算出して処理を終了する。
ここで、信号処理部4がS280にて実行する統合尤度比Lの算出に使用する車両分布及び壁分布について説明する。
Returning to FIG. 8, in S280, the
Here, the vehicle distribution and wall distribution used in the calculation of the integrated likelihood ratio L executed by the
メモリ42には、瞬時値から抽出される複数の特徴量D1~D4のそれぞれについて、車両分布及び壁分布が記憶される。車両分布は、特徴量Diが取得されたときに、その特徴量Diの生成元となった瞬時値が車両からの反射に基づくものである確率を表す分布である。壁分布は、特徴量Diが取得されたときに、その特徴量Diの生成元となった瞬時値が壁からの反射に基づくものである確率を表す分布である。車両分布及び壁分布は、移動体を、車両や壁が存在する様々な環境で走行させることで事前に収集した特徴量に基づき、予めが学習することによって生成される。
The
具体的には、特徴量Di毎にヒストグラムを生成し、更に正規分布を求めることで生成される。図13~図16には、特徴量D1~D4における車両分布及び壁分布を、ヒストグラム及び正規分布の形式で例示する。 Specifically, it is generated by generating a histogram for each feature amount Di and further determining a normal distribution. 13 to 16 illustrate vehicle distribution and wall distribution in the feature quantities D1 to D4 in the form of histograms and normal distributions.
4つの特徴量D1~D4のそれぞれについて生成された車両分布及び壁分布、は、メモリ42に記憶される。車両分布及び壁分布を表す情報は、分布を表す数式であってもよいし、分布を表すテーブルデータであってもよい。メモリ42において、車両分布及び壁分布を記憶する領域が分布記憶部に相当する。
The vehicle distribution and wall distribution generated for each of the four feature quantities D1 to D4 are stored in the
第1特徴量D1は、検索エリアA2にて抽出される瞬時値の観測方位θの広がりを表す不偏標準偏差σである。ここでは、観測方位θの標準偏差σは、壁の方が並走車両より大きい傾向があるという特徴を利用する。 The first feature amount D1 is an unbiased standard deviation σ that represents the spread of the observation direction θ of the instantaneous values extracted in the search area A2. Here, we utilize the characteristic that the standard deviation σ of the observation direction θ tends to be larger at a wall than at a parallel vehicle.
第2特徴量D2は、検索エリアA3にて抽出される観測電力pが最大となる瞬時値の観測方位(すなわち、最大パワー方位)θpである。ここでは、最大パワー方位θpは、並走車両の場合ではばらつくが、壁の場合では真横方向となるほぼ一点に集中する傾向があるという特徴を利用する。 The second feature amount D2 is the observation direction (that is, the maximum power direction) θp of the instantaneous value in which the observed power p extracted in the search area A3 is maximized. Here, we utilize the characteristic that the maximum power direction θp varies in the case of parallel vehicles, but tends to concentrate at almost one point in the lateral direction in the case of a wall.
第3特徴量D3は、検索エリアA4にて抽出される静止物エリア内の瞬時値の数であるエリア内データ数CINである。ここでは、エリア内データ数CINは、壁では多く、並走車両では少ない傾向があるという特徴を利用する。 The third feature amount D3 is the number of data in the area CIN , which is the number of instantaneous values in the stationary object area extracted in the search area A4. Here, the characteristic that the number of data within an area C IN tends to be large for walls and small for vehicles running parallel to each other is utilized.
第4特徴量D3は、検索エリアA4にて静止物エリア外の瞬時値の認定速度Vdを静止物グラフの値を用いて正規化した正規化平均速度VAVであり、静止物グラフからのずれの大きさを表す。ここでは、正規化平均速度VAVは、壁は1に近く、並走車両は0に近い傾向があるという特徴を利用する。 The fourth feature quantity D3 is a normalized average speed VAV obtained by normalizing the certified speed Vd of the instantaneous value outside the stationary object area in the search area A4 using the value of the stationary object graph, and is the deviation from the stationary object graph. represents the size of Here, the characteristic that the normalized average speed V AV tends to be close to 1 for walls and close to 0 for vehicles running parallel to each other is utilized.
そして、信号処理部4は、まず、4つの特徴量Diのそれぞれについて、車両確率P(Di|C)及び壁確率P(Di|W)を算出する。i=1,2,3,4である。具体的には、メモリ42に記憶された特徴量Diに関する車両分布及び壁分布を用いて、特徴量Diの値に対応する確率を算出する。このとき、算出された特徴量Diが、下限ガード値GLiより小さい場合は、算出された特徴量Diを下限ガード値GLiに書き換える。同様に、算出された特徴量Diが上限ガード値GUiより大きい場合は、算出された特徴量Diを上限ガード値GUiに書き換える。なお、各特徴量Diのガード値は、各特徴量Diの車両分布の平均をμic、分散をσicとし、壁分布の平均をμiw、分散をσiwとして、例えば、以下の(18)~(21)式のように設定される。
Then, the
GL1=μ1c-3×σ1c GU1=μ1w+3×σ1w (18)
GL2=μ2c-3×σ2c GU2=μ2c+3×σ2c (19)
GU3=μ3w+3×σ3w (20)
GL4=μ4c-3×σ4c GU4=μ4w+3×σ4w (21)
信号処理部4は、特徴量D1~D4のそれぞれについて、(22)式に従って、特徴量D1~D4毎の尤度比である特徴量スコアα1~α4を算出する。
GL1=μ 1c -3×σ 1c GU1=μ 1w +3×σ 1w (18)
GL2=μ 2c -3×σ 2c GU2=μ 2c +3×σ 2c (19)
GU3=μ 3w +3×σ 3w (20)
GL4=μ 4c -3×σ 4c GU4=μ 4w +3×σ 4w (21)
The
更に、信号処理部4は、すべての特徴量スコアα1~α4が有効である場合は(23)式に従い、少なくとも一つの特徴量が無効である場合は(24)式に従って統合尤度比Lを算出する。
Furthermore, the
wiは、重みであり、本実施形態では、いずれも1とする。Mは特徴量の数であり、本実施形態では、M=4である。
なお、統合尤度比Lの算出には、すべての車両確率P(Di|C)及び壁確率P(Di|W)が独立した事象であると仮定してベイズ推定を適用するナイーブベイズの手法が用いられている。
wi is a weight, and in this embodiment, both are set to 1. M is the number of feature amounts, and in this embodiment, M=4.
Note that the calculation of the integrated likelihood ratio L uses a naive Bayes method that applies Bayesian estimation on the assumption that all vehicle probabilities P (Di | C) and wall probabilities P (Di | W) are independent events. is used.
なお、S220が横位置補正部に相当し、S240~S270が特徴量算出部に相当し、S280が尤度比算出部に相当する。
[2-4.壁距離フィルタ処理]
信号処理部4が、S300にて実行する壁距離フィルタ処理を、図17のフローチャートを用いて説明する。
Note that S220 corresponds to a lateral position correction section, S240 to S270 correspond to a feature quantity calculation section, and S280 corresponds to a likelihood ratio calculation section.
[2-4. Wall distance filter processing]
The wall distance filtering process executed by the
S310では、信号処理部4は、壁検出フラグFdがOFFに設定されているか否かを判定し、Fd=OFFであれば処理をS320に移行し、FdがONであれば処理をS390に移行する。なお、壁検出フラグFdは、メイン処理の開始時に、OFFに初期化される。
In S310, the
S320では、信号処理部4は、瞬時壁距離Rinが有効に算出されていることを条件1とし、特徴量D1~D4がすべて有効に算出されていることを条件2として、条件1及び条件2をいずれも充足するか否かを判定する。信号処理部4は、条件1及び条件2をいずれも充足していると判定した場合は処理をS330に移行し、条件1及び条件2の少なくとも一方を充足していないと判定した場合は処理をS360に移行する。
In S320, the
S330では、信号処理部4は、壁検出フラグFdをONに設定する。
続くS340では、信号処理部4は、判定スコアSを登録する。具体的には、S200で算出される統合尤度比Lを、判定スコアSとする。
In S330, the
In subsequent S340, the
続くS350では、信号処理部4は、壁距離Rfを登録して、処理をS470に進める。具体的には、瞬時壁距離Rinを、壁距離Rfとする。
S360では、信号処理部4は、壁検出フラグFdをOFFに設定する。
In subsequent S350, the
In S360, the
続くS370では、信号処理部4は、判定スコアSを初期化する。例えば、0を判定スコアSの初期値とする。
続くS380では、信号処理部4は、壁距離Rfを、壁距離Rfが算出されていないことを示す初期値NULLに設定して、処理をS470に進める。初期値NULLには、処理において有効な壁距離Rfとして使用される範囲から外れた値が用いられる。
In subsequent S370, the
In subsequent S380, the
S390では、信号処理部4は、先のS320と同様に、条件1及び条件2をいずれも充足するか否かを判定し、いずれも充足する場合は処理S400に移行し、少なくとも一方が非充足である場合は処理をS430に移行する。
In S390, the
S400では、信号処理部4は、前回の測定サイクルで得られた壁距離Rfと、瞬時壁距離Rinとの差分ΔRfを、(25)式に従って算出し、差分ΔRfの絶対値が予め設定された閾値THfより小さいか否かを判定する。
In S400, the
ΔRf=Rf-Rin (25)
信号処理部4は、|ΔRf|<THfであると判定した場合、壁距離Rfと瞬時壁距離Rinは、同一物体までの距離を表しているとみなして処理をS410に移行する。信号処理部4は、|ΔRf|≧THfであると判定した場合、壁距離Rfと瞬時壁距離Rinとはそれぞれ異なる物体までの距離を表している可能性があるとして処理をS430に移行する。
ΔRf=Rf−Rin (25)
When the
S410では、信号処理部4は、判定スコアSを、統合尤度比Lを用い(26)式に従って更新する。
S←S+L (26)
但し、更新後の判定スコアSが、スコア上限値(例えば、100)を上回る場合は、判定スコアSをスコア上限値に制限する。また、更新後の判定スコアSが、スコア下限値(例えば、-100)を下回る場合は、判定スコアSをスコア下限値に制限する。
In S410, the
S←S+L (26)
However, if the updated determination score S exceeds the score upper limit (for example, 100), the determination score S is limited to the score upper limit. Further, if the updated judgment score S is less than the lower limit value of the score (for example, -100), the judgment score S is limited to the lower limit value of the score.
続くS420では、信号処理部4は、壁距離Rfを、(27)式を用いて更新して、処理をS470に進める。
Rf←γ・Rin+(1-γ)・Rf (27)
γは、0<γ<1の実数であり、例えば、γ=0.3としてもよい。γを小さくするほど、壁距離Rfの安定性が高くなり、γを大きくするほど壁距離Rfの追従性が高くなる。
In subsequent S420, the
Rf←γ・Rin+(1−γ)・Rf (27)
γ is a real number satisfying 0<γ<1, and may be γ=0.3, for example. The smaller γ is, the higher the stability of the wall distance Rf is, and the larger γ is, the higher the followability of the wall distance Rf is.
S430では、信号処理部4は、切替判定処理を実行する。切替判定処理の詳細は、後述するが、切替判定処理では、切替フラグFx及び外挿スコアSgの設定が行われる。
S440では、信号処理部4は、切替フラグFxがONに設定されているか否かを判定し、Fx=ONであれば壁の切り替わりが発生したとみなして、処理をS450に移行し、Fx=OFFであれば処理をS480に移行する。壁の切り替わりとは、例えば、図24に示すように、高速道路における分岐点や合流点において、検出される壁が、走行中の道路に沿った壁W1から、分岐/合流する側の道路に沿った壁W2に、或いはその反対のパターンで切り替わることをいう。
In S430, the
In S440, the
S450では、信号処理部4は、判定スコアSを登録する。具体的には、S430で設定された外挿スコアSgを判定スコアSとする。
続くS460では、信号処理部4は、壁距離Rfを登録して、処理をS470に進める。具体的には、瞬時壁距離Rinを、壁距離Rfとする。つまり、瞬時壁距離Rinの位置に存在する壁(以下、新壁)は、壁距離Rfの位置に存在した壁(以下、旧壁)とは異なるものとして、壁距離Rfの算出対象を、旧壁から新壁に切り替える。
In S450, the
In subsequent S460, the
S470では、信号処理部4は、後述するS480の壁外挿処理で使用される外挿パラメータを初期化して処理をS490に進める。外挿パラメータには、外挿カウンタCg、再検知距離Rr、外挿スコアSg、及び切替フラグFxが含まれ、具体的には、Cg←0、Rr←NULL、Sg←0、Fx←OFFに設定する。
In S470, the
S480では、信号処理部4は、外挿処理を行って、処理をS490に進める。
S490では、壁判定処理を行って、処理を終了する。
なお、S430~S460が切替部に相当し、S490が判定部に相当する。
In S480, the
In S490, wall determination processing is performed and the processing ends.
Note that S430 to S460 correspond to a switching section, and S490 corresponds to a determining section.
[2-4-1.切替判定処理]
信号処理部4がS430で実行する切替判定処理を、図18のフローチャートを用いて説明する。
[2-4-1. Switching judgment process]
The switching determination process executed by the
S510では、信号処理部4は、条件1及び条件2をいずれも充足するか否かを判定し、いずれも充足していれば、処理をS520に移行し、いずれか一方でも非充足であれば、処理をS550に移行する。つまり、先のS390にて否定判定されることで本ステップに移行してきた場合は、S550に移行し、先のS400にて否定判定されることで本ステップに移行してきた場合は、S520に移行する。
In S510, the
S520では、信号処理部4は、再検知壁距離Rrが初期値(すなわち、Rr=NULL)であるか否かを判定する。信号処理部4は、Rr=NULLであれば処理をS610に移行し、Rr≠NULLであれば処理をS530に移行する。
In S520, the
S530では、信号処理部4は、再検知壁距離Rrと瞬時壁距離Rinとの差分ΔRrを、(28)式に従って算出する。
ΔRr=Rr-Rin (28)
続くS540では、信号処理部4は、差分ΔRrの絶対値があらかじめ設定された閾値THrより小さいか否かを判定する。閾値THrは、閾値THfと同じであってもよい。信号処理部4は、|ΔRr|<THrであると判定した場合は、再検知壁距離Rrと瞬時壁距離Rinとは同一物体までの距離を表しているとみなして処理をS570に移行する。信号処理部4は、|ΔRr|≧THrであると判定した場合は、再検知壁距離Rrと瞬時壁距離Rinとはそれぞれ異なる物体までの距離を表しているとみなして処理をS550に移行する。なお、|ΔRr|<THrとなる範囲が許容距離範囲に相当する。
In S530, the
ΔRr=Rr−Rin (28)
In subsequent S540, the
S550では、信号処理部4は、外挿スコアSgを初期化する。初期化により、外挿スコアSgは0に設定される。
続くS560では、信号処理部4は、再検知壁距離Rrを初期化して処理を終了する。初期化により、再検知距離Rrは、NULLに設定される。
In S550, the
In subsequent S560, the
S570では、信号処理部4は、外挿スコアSgを更新する。具体的には、外挿スコアSgを、統合尤度比Lを用い(29)式に従って更新する。
Sg←Sg+L (29)
続くS580では、信号処理部4は、再検知壁距離Rrを更新する。具体的には、瞬時壁距離Rinを再検知壁距離Rrとする。なお、(27)式において、壁距離Rfを再検知壁距離Rrに置き換えた式を用いて、再検知壁距離Rrを更新してもよい。
In S570, the
Sg←Sg+L (29)
In subsequent S580, the
続くS590では、信号処理部4は、外挿スコアSgが切替閾値THg以上であるか否かを判定する。信号処理部4は、Sg≧THgであれば壁の切り替わりが発生しているとみなし、すなわち、切替条件が成立しているとして、処理をS600に移行し、Sg<THgであれば処理を終了する。切替閾値THgは、少なくともスコア上限値より小さな値に設定され、例えばTHg=50に設定してもよい。
In subsequent S590, the
S600では、信号処理部4は、切替フラグFxをONに設定して、処理を終了する。
S610では、信号処理部4は、外挿スコアSgを登録する。具体的には、統合尤度比Lを外挿スコアSgとする。
In S600, the
In S610, the
S620では、信号処理部4は、再検知壁距離Rrを登録して、処理を終了する。具体的には、瞬時壁距離Rinを再検知壁距離Rrとする。
[2-4-2.外挿処理]
信号処理部4がS480で実行する外挿処理を、図19のフローチャートを用いて説明する。
In S620, the
[2-4-2. Extrapolation processing]
The extrapolation process executed by the
S710では、信号処理部4は、速度不可フラグFvがONであるか否かを判定し、Fv=ONであれば処理をS720に移行し、Fv=OFFであれば処理をS740に移行する。
In S710, the
S720では、信号処理部4は、前回の測定サイクルで得られた壁距離Rfを保持する。
続くS730では、信号処理部4は、外挿カウント値Cgを保持して、処理を終了する。
つまり、Fv=ONの場合は、壁距離Rfの算出精度が低くなるため、瞬時値に基づく判定をせず、現在値の保持だけを行う。
In S720, the
In subsequent S730, the
That is, when Fv=ON, the calculation accuracy of the wall distance Rf becomes low, and therefore only the current value is held without making a determination based on the instantaneous value.
S740では、信号処理部4は、外挿カウント値Cgが閾値TH1より小さいか否かを判定し、Cg<TH1であれば処理をS750に移行し、Cg≧TH1であれば処理をS770に移行する。
In S740, the
S750では、信号処理部4は、前回の測定サイクルで得られた壁距離Rfを保持する。
続くS760では、信号処理部4は、外挿カウント値Cgをインクリメントして、処理を終了する。
In S750, the
In subsequent S760, the
S770では、信号処理部4は、外挿カウント値Cgが、閾値TH2より小さいか否かを判定し、Cg<TH2であれば処理をS780に移行し、Cg≧TH2であれば、壁をロストしたとみなして処理をS800に移行する。なお、閾値TH2は、閾値TH1より大きな値に設定される。
In S770, the
S780では、信号処理部4は、壁距離Rfを予め設定された固定値CNSTに設定する。固定値CNSTは、壁距離Rfの最大検知距離(例えば、15[m])が用いられる。
続くS790では、信号処理部4は、外挿カウント値Cgをインクリメントして、処理を終了する。
In S780, the
In subsequent S790, the
S800では、信号処理部4は、壁距離Rfを初期化する。初期化により、壁距離Rfは、NULLに設定される。
続くS810では、信号処理部4は、壁外挿カウント値Cgをインクリメントする。
In S800, the
In subsequent S810, the
続くS820では、信号処理部4は、壁検出フラグFdをオフに設定する。
続くS830では、信号処理部4は、判定スコアS、外挿スコアSg、及び再検知壁距離Rrを初期化して、処理を終了する。この初期化により、具体的には、S←0、Sg←0、Rr←NULLに設定される。
In subsequent S820, the
In subsequent S830, the
[2-4-3.壁判定処理]
信号処理部4がS490で実行する壁判定処理を、図20に示すフローチャートを用いて説明する。壁フラグFwは、メイン処理の開始時にFw=OFFに初期化される。
[2-4-3. Wall judgment processing]
The wall determination process executed by the
S910では、信号処理部4は、壁フラグFwがONであるか否かを判定し、Fw=ONであれば処理をS920に移行し、Fw=OFFであれば処理をS950に移行する。
S920では、信号処理部4は、判定スコアSがオフ閾値THoff以下であるか否かを判定する。オフ閾値THoffは、例えば、0に設定されてもよい。信号処理部4は、S≦THoffであれば、処理をS930に移行し、S>THoffでれば処理をS940に移行する。
In S910, the
In S920, the
S930では、信号処理部4は、壁距離Rfの算出に使用された瞬時値群が、壁であるより並走車両である確からしさのほうが高いため、壁フラグFwをオフに設定して処理を終了する。
In S930, the
S940では、信号処理部4は、壁距離Rfを出力用壁距離に設定して、処理を終了する。
S950では、信号処理部4は、判定スコアSがオン閾値THon以上であるか否かを判定する。オン閾値THonは、例えば、切替閾値THgと同様に、50に設定されてもよい。信号処理部4は、S≧THonであれば、処理をS960に移行し、S<THonであれば処理を終了する。
In S940, the
In S950, the
S960では、信号処理部4は、壁距離Rfを出力用壁距離に設定する。
続くS970では、信号処理部4は、壁距離Rfの算出に使用された瞬時値群が壁である確からしさが十分に高いため、壁フラグFwをONに設定して処理を終了する。
In S960, the
In subsequent S970, the
[3.動作]
フィルタ処理の基本的な動作を、図21を用いて説明する。
図21では、簡単のため、全ての測定サイクルで瞬時距離Rinが算出され、かつ、全ての特徴量が算出されるものとする。
[3. motion]
The basic operation of filter processing will be explained using FIG. 21.
In FIG. 21, for simplicity, it is assumed that the instantaneous distance Rin is calculated in every measurement cycle, and that all the feature quantities are calculated.
図21に示すように、壁フラグFw=OFF、壁判定スコアS=0の状態で、瞬時壁距離Rinが算出されると、時刻t11に示すように、瞬時壁距離Rinが壁距離Rfとして登録されると共に、統合尤度比Lが判定スコアSとして登録される。 As shown in FIG. 21, when the instantaneous wall distance Rin is calculated in a state where the wall flag Fw=OFF and the wall determination score S=0, the instantaneous wall distance Rin is registered as the wall distance Rf, as shown at time t11. At the same time, the integrated likelihood ratio L is registered as the determination score S.
時刻t11~t12に示すように、次の測定サイクルで、瞬時壁距離Rinが算出され、壁距離Rfとの距離(すなわち、|ΔRf|)が十分に小さければ、壁距離Rfと、瞬時壁距離Rinとを重みづけ加算した結果によって壁距離Rfが更新される。また、今回の測定サイクルで算出された統合尤度比Lを、判定スコアSに加算することで判定スコアSが更新される。 As shown from time t11 to t12, in the next measurement cycle, the instantaneous wall distance Rin is calculated, and if the distance to the wall distance Rf (that is, |ΔRf|) is sufficiently small, the wall distance Rf and the instantaneous wall distance Rin are calculated. The wall distance Rf is updated by the weighted addition result of Rin. Further, the judgment score S is updated by adding the integrated likelihood ratio L calculated in the current measurement cycle to the judgment score S.
測定サイクル毎に、同様の処理が繰り返されることで、時刻t12に示すように、判定スコアSがオン閾値THonを超えると、壁フラグFwがONに設定され、壁距離Rfの出力が開始される。
その後、負の値を有する統合尤度比Lが算出されることで、判定スコアSが減少し、時刻t13に示すように、オフ閾値THoffを下回ると、壁フラグFwがOFFに設定され、壁距離Rfの出力も停止される。
By repeating the same process for each measurement cycle, when the determination score S exceeds the ON threshold THon as shown at time t12, the wall flag Fw is set to ON and the output of the wall distance Rf is started. .
Thereafter, by calculating the integrated likelihood ratio L having a negative value, the judgment score S decreases, and as shown at time t13, when it falls below the off threshold THoff, the wall flag Fw is set to OFF, and the wall flag Fw is set to OFF. The output of the distance Rf is also stopped.
次に、外挿処理の概要を、図22を用いて説明する。
瞬時壁距離Rinが一旦検出された後(Fd=ON)、瞬時壁距離Rin又は特徴量D1~D4のいずれかの値が無効となると、時刻t21に示すように、外挿カウント値Cgのカウントアップが開始される。
Next, an outline of the extrapolation process will be explained using FIG. 22.
After the instantaneous wall distance Rin is once detected (Fd=ON), if the instantaneous wall distance Rin or any value of the feature quantities D1 to D4 becomes invalid, the extrapolated count value Cg is counted as shown at time t21. The upload will start.
そして、時刻t21~t22に示すように、外挿カウント値Cgが、Cg<TH1である間は、壁距離Rfの値を保持(すなわち、外挿)する。時刻t23~t24に示すように、外挿カウント値Cgが、TH1≦Cg<TH2である間は、壁距離Rfとして固定値を外挿入する。時刻t25に示すように、外挿カウント値Cgが、Cg≧TH2になると、壁距離Rfを無効化すると共に、壁検出フラグFdをOFFにする。 Then, as shown from time t21 to t22, while the extrapolated count value Cg is Cg<TH1, the value of the wall distance Rf is held (that is, extrapolated). As shown from time t23 to t24, while the extrapolated count value Cg satisfies TH1≦Cg<TH2, a fixed value is extrapolated as the wall distance Rf. As shown at time t25, when the extrapolated count value Cg becomes Cg≧TH2, the wall distance Rf is invalidated and the wall detection flag Fd is turned OFF.
但し、速度不可フラグFvがONの場合は、カウントアップを行わず、外挿だけを行う。
次に、壁切替処理の概要を説明する。なお、壁の切り替わりとは、図24に示すように、高速道路のインターチェンジ等で合流車線や分岐車線があるときに、瞬時壁距離Rinの算出対象となる瞬時値が、それまで検出されていた壁W1から、異なる壁W2に移った状況を想定している。
However, if the speed prohibition flag Fv is ON, only extrapolation is performed without counting up.
Next, an overview of the wall switching process will be explained. Furthermore, as shown in Fig. 24, wall switching means that when there is a merging lane or branching lane at an expressway interchange, etc., the instantaneous value that is the subject of calculation of the instantaneous wall distance Rin has been detected until then. A situation is assumed in which the user moves from wall W1 to a different wall W2.
図23に示すように、壁フラグFwがONの状態で、壁距離Rfとの差分ΔRfが、|ΔRf|>THrとなる瞬時壁距離Rinが算出されると、時刻t31に示すように、判定スコアSとは別に外挿スコアSgが登録され、壁距離Rfとは別に再検知壁距離Rrが登録される。 As shown in FIG. 23, when the wall flag Fw is ON and the instantaneous wall distance Rin such that the difference ΔRf from the wall distance Rf becomes |ΔRf|>THr is calculated, the determination is made as shown at time t31. An extrapolation score Sg is registered separately from the score S, and a redetected wall distance Rr is registered separately from the wall distance Rf.
再検知距離Rrとの差分ΔRrが、|ΔRr|<THrとなる瞬時壁距離Rinが連続して検出されると、時刻t31~t32に示すように、外挿スコアSgが、統合尤度比Lを用いて更新される。そして、時刻t32に示すように、外挿スコアSgが切替閾値THgを超えると、壁の切り替わりが生じたことを表す切替フラグFxがオンになり、再検知距離Rrが、壁距離Rfとして登録される。ここでは、THg=THonであるため、壁の切り替わりが生じたときに、壁距離Rfの出力が途絶えることが抑制される。 When instantaneous wall distances Rin such that the difference ΔRr from the re-detection distance Rr satisfies |ΔRr|<THr are continuously detected, the extrapolation score Sg changes to the integrated likelihood ratio L is updated using Then, as shown at time t32, when the extrapolation score Sg exceeds the switching threshold THg, the switching flag Fx indicating that the wall has switched is turned on, and the redetection distance Rr is registered as the wall distance Rf. Ru. Here, since THg=THon, interruption of the output of the wall distance Rf is suppressed when the wall is switched.
なお、再検知距離Rrとの差分ΔRrが|ΔRr|≧THrとなる瞬時壁距離Rinが算出された場合、外挿スコアSg及び再検知距離Rrは無効化される。
[4.効果]
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
Note that when the instantaneous wall distance Rin is calculated such that the difference ΔRr from the re-detection distance Rr satisfies |ΔRr|≧THr, the extrapolation score Sg and the re-detection distance Rr are invalidated.
[4. effect]
According to the first embodiment described in detail above, the following effects are achieved.
(4a)車載レーダ装置1では、複数の特徴量D1~D4のそれぞれについて算出される車両確率と壁確率の比を、ナイーブベイズを適用して統合した結果である統合尤度比Lを用いて、壁距離Rfの位置に存在する物体が壁であるか否かを判定する。このように、壁であるか否かの判定に、複数の特徴量を用いるため、判定精度を向上させることができる。
(4a) The in-
(4b)車載レーダ装置1では、瞬時壁距離Rinと壁距離Rfとの距離|ΔRf|が、|ΔRf|≧THfである場合は、再検知壁距離Rrを登録すると共に、壁距離Rfを外挿する。そして、以後の測定サイクルでは、再検知壁距離Rrについて、統合尤度比Lを用いて壁であるか否かを判定する。このため、再検知壁距離Rrに存在する物体が壁であると判定された場合は、壁の切り替わりが生じたと認識できる。また、再検知壁距離Rfに存在する物体が壁ではないと判定された場合は、側道から進入する車両等である可能性があり、このような物体を壁として誤検出することを抑制できる。
(4b) In the vehicle-mounted
(4c)車載レーダ装置1では、瞬時値が検索エリアA1~A4に含まれるか否か判定に、道路形状に応じて観測横位置Xdを補正した値である相対横位置Xrを用いる。このため、道路形状に応じて検索エリアA1~A4を変化させる必要がなく、処理負荷を軽減できる。
(4c) The in-
[5.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
[5. Other embodiments]
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and can be implemented with various modifications.
(5a)上記実施形態では、4個の特徴量を用いているが、本開示における特徴量の種類及び数は、これらに限定されるものではない。すなわち、特徴量の数は、2又は3個であってもよいし、5個以上であってもよい。 (5a) In the above embodiment, four feature amounts are used, but the types and number of feature amounts in the present disclosure are not limited to these. That is, the number of feature amounts may be two or three, or five or more.
(5b)本開示に記載の信号処理部4及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の信号処理部4及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の信号処理部4及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。信号処理部4に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。
(5b) The
(5c)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。 (5c) A plurality of functions of one component in the above embodiment may be realized by a plurality of components, and a function of one component may be realized by a plurality of components. . Further, a plurality of functions possessed by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element, or one function realized by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of other embodiments.
(5d)上述した信号処理部4によって実現される壁判定装置の他、当該壁判定装置を構成要素とするシステム、当該壁判定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実体的記録媒体、壁判定方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
(5d) In addition to the wall determination device realized by the
1…車載レーダ装置、2…アンテナ部、3…送受信部、4…信号処理部、41…CPU、42…メモリ、A1~A4…検索エリア。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記瞬時値生成部にて生成された複数の前記瞬時値を用いて、複数の特徴量を算出するように構成された特徴量算出部(4:S240~S260)と、
前記特徴量毎に用意され、前記特徴量と壁である確率との関係を表す分布である壁分布、及び前記特徴量と並走車両である確率との関係を表す分布である車両分布が記憶された分布記憶部(42)と、
前記特徴量算出部で算出された前記特徴量毎に、前記壁分布を用いて算出される壁確率と、前記車両分布を用いて算出される車両確率との比である尤度比を算出し、該尤度比を全ての前記特徴量について統合した統合尤度比を算出するように構成された尤度比算出部(4:S280)と、
前記統合尤度比を用いて、前記特徴量の算出元となった前記瞬時値によって表される物体が壁であるか並走車両であるかを判定するように構成された判定部(4:S490)と、
を備える、壁判定装置。 Using a signal obtained by transmitting and receiving a continuous wave to a detection range including a direction orthogonal to the longitudinal direction of the vehicle, an observation direction is determined, which is a direction in which a reflection point that reflects the continuous wave is present; an instantaneous value generation unit (4: S20) configured to generate an instantaneous value that is information including at least an observation distance that is a distance to a reflection point, and an observation speed that is a relative speed to the reflection point;
a feature quantity calculation unit (4: S240 to S260) configured to calculate a plurality of feature quantities using the plurality of instantaneous values generated by the instantaneous value generation unit;
A wall distribution, which is a distribution representing the relationship between the feature amount and the probability that the vehicle is a wall, and a vehicle distribution, which is a distribution that represents the relationship between the feature amount and the probability that the vehicle is a parallel vehicle, are stored for each of the feature amounts. a distribution storage unit (42);
For each of the feature quantities calculated by the feature quantity calculation unit, a likelihood ratio is calculated, which is a ratio between a wall probability calculated using the wall distribution and a vehicle probability calculated using the vehicle distribution. , a likelihood ratio calculation unit (4: S280) configured to calculate an integrated likelihood ratio by integrating the likelihood ratios for all the feature quantities;
A determining unit (4: S490) and
A wall determination device comprising:
前記特徴量として、前記瞬時値の前記観測方位のばらつき度を用いる
壁判定装置。 The wall determination device according to claim 1,
The wall determination device uses a degree of dispersion of the observation direction of the instantaneous value as the feature amount.
前記特徴量として、最大パワーを有する前記瞬時値の前記観測方位を用いる
壁判定装置。 The wall determination device according to claim 1 or claim 2,
The wall determination device uses the observation direction of the instantaneous value having the maximum power as the feature amount.
前記特徴量として、前記観測方位に存在する静止物の理論的な相対速度からの前記観測速度のずれが、あらかじめ設定された許容速度誤差の範囲内にある前記瞬時値の数を用いる
壁判定装置。 The wall determination device according to any one of claims 1 to 3,
The wall determination device uses the number of instantaneous values in which the deviation of the observed speed from the theoretical relative speed of a stationary object existing in the observed direction is within a preset allowable speed error range as the feature quantity. .
前記特徴量として、前記観測方位に存在する静止物の理論的な相対速度によって正規化された前記観測速度の平均値である正規化平均速度を用いる
壁判定装置。 The wall determination device according to any one of claims 1 to 4,
The wall determination device uses a normalized average velocity, which is an average value of the observed velocities normalized by a theoretical relative velocity of a stationary object existing in the observation direction, as the feature amount.
前記車両の車幅方向に沿った位置を横位置とし、前記観測方位に存在する静止物の理論的な相対速度からの前記観測速度のずれが許容速度誤差の範囲内にある前記瞬時値を用いて、該瞬時値が表す前記反射点の前記横位置の平均値である瞬時壁距離を算出するように構成された瞬時壁距離算出部(4:S130)
を更に備え、
前記特徴量算出部は、前記瞬時壁距離を基準にして設定される検索エリアに存在する前記瞬時値を用いて前記特徴量を算出する
壁判定装置。 The wall determination device according to any one of claims 1 to 5,
The position along the vehicle width direction of the vehicle is defined as the lateral position, and the instantaneous value is used in which the deviation of the observed speed from the theoretical relative speed of a stationary object existing in the observation direction is within a range of allowable speed error. an instantaneous wall distance calculation unit (4: S130) configured to calculate an instantaneous wall distance that is an average value of the lateral position of the reflection point represented by the instantaneous value;
further comprising;
The feature amount calculation unit calculates the feature amount using the instantaneous value existing in a search area that is set based on the instantaneous wall distance.
前記瞬時値から算出される前記反射点の前記横位置を、前記車両が走行している道路の形状に従って補正するように構成された横位置補正部(4:S220)を更に備え、
前記特徴量算出部は、前記横位置補正部にて補正された前記横位置を用いて、前記検索エリアに存在するか否かを判定する
壁判定装置。 The wall determination device according to claim 6,
further comprising a lateral position correction unit (4: S220) configured to correct the lateral position of the reflection point calculated from the instantaneous value according to the shape of the road on which the vehicle is traveling;
The feature value calculation unit determines whether or not the wall exists in the search area using the horizontal position corrected by the horizontal position correction unit.
前記瞬時壁距離を用いて、出力に用いる壁距離を算出するように構成されたフィルタ処理部(4:S150)を更に備える
壁判定装置。 The wall determination device according to claim 6 or claim 7,
The wall determination device further includes a filter processing unit (4: S150) configured to calculate a wall distance to be used for output using the instantaneous wall distance.
前記フィルタ処理部は、前記瞬時壁距離と、前回の測定サイクルで算出された前記壁距離との差分があらかじめ設定された許容距離範囲内である場合に、前記瞬時壁距離と前記壁距離とを重み付け加算した結果によって前記壁距離を更新する
壁判定装置。 The wall determination device according to claim 8,
The filter processing unit calculates the instantaneous wall distance and the wall distance when the difference between the instantaneous wall distance and the wall distance calculated in the previous measurement cycle is within a preset allowable distance range. A wall determination device that updates the wall distance based on a weighted addition result.
前記瞬時壁距離と前記壁距離の差分が前記許容距離範囲を超える場合、前記壁距離を保持すると共に、前記瞬時壁距離を再検知壁距離として登録し、以後の測定サイクルにて、前記瞬時壁距離と前記再検知壁距離との差分が前記許容距離範囲内であることを少なくとも含む切替条件を充足した場合に、前記再検知壁距離を、前記壁距離として登録するように構成された切替部(4:S430~S460)を更に備える
壁判定装置。 The wall determination device according to claim 9,
If the difference between the instantaneous wall distance and the wall distance exceeds the allowable distance range, the wall distance is held and the instantaneous wall distance is registered as the re-detected wall distance, and in subsequent measurement cycles, the instantaneous wall distance is a switching unit configured to register the re-sensing wall distance as the wall distance when a switching condition including at least that a difference between the distance and the re-sensing wall distance is within the permissible distance range; The wall determination device further includes (4: S430 to S460).
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