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JP7548859B2 - Object Tracking Device - Google Patents

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JP7548859B2
JP7548859B2 JP2021061234A JP2021061234A JP7548859B2 JP 7548859 B2 JP7548859 B2 JP 7548859B2 JP 2021061234 A JP2021061234 A JP 2021061234A JP 2021061234 A JP2021061234 A JP 2021061234A JP 7548859 B2 JP7548859 B2 JP 7548859B2
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Description

本開示は、物体追跡装置に関する。 This disclosure relates to an object tracking device.

従来、車載のレーダ装置によって自車の周辺の物体を認識する手法として、レーダ装置から得られた観測信号を周波数解析し、周波数解析した信号の電力の極大点を抽出(即ち、ピークサーチ)する手法が一般的である。 Conventionally, the most common method for recognizing objects around a vehicle using an on-board radar device is to perform frequency analysis on the observed signal obtained from the radar device and extract the maximum power point of the frequency-analyzed signal (i.e., peak search).

しかし、自車の周辺の環境によっては、所望の物体に対応する信号をピークとして抽出できない場合がある。
そのような場合に有効な手法として、過去の物体追跡の結果を用いて、現時刻での物体に関する予測値を算出し、その予測値に基づいて物体を示す信号を抽出する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
However, depending on the environment around the vehicle, it may not be possible to extract a signal corresponding to a desired object as a peak.
As an effective method in such cases, a technology has been proposed in which a predicted value for the object at the current time is calculated using the results of past object tracking, and a signal indicating the object is extracted based on the predicted value (see, for example, Patent Document 1).

特開2003-270341号公報JP 2003-270341 A

しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、従来の技術について、下記のような課題が見出された。
具体的には、自車の周囲の物体(即ち、レーダ装置のターゲット)や自車の挙動が大きく変化したときには、上述の予測値の誤差が大きくなることがある。そのような場合には、抽出される信号(即ち、履歴信号)の誤差も大きくなる。
However, as a result of detailed investigation by the inventors, the following problems were found in the conventional techniques.
Specifically, when the objects around the vehicle (i.e., the radar target) or the behavior of the vehicle change significantly, the error of the predicted value may become large, and in such a case, the error of the extracted signal (i.e., the history signal) also becomes large.

そのため、現時刻での通常の信号を正しく検出できている場合でも、予測値と誤差を持った履歴信号とを関連付けてしまった場合には、ターゲットや自車の挙動に好適に対応できず、ターゲットを見失う(即ち、ロストする)可能性がある。つまり、上述した技術では、物体の追跡を精度良く行うことができない可能性がある。 Therefore, even if normal signals at the current time can be correctly detected, if the predicted value is associated with a historical signal containing an error, the target or the vehicle's behavior cannot be appropriately responded to, and the target may be lost (i.e., lost). In other words, the above-mentioned technology may not be able to track objects accurately.

本開示の1つの局面は、物体の追跡を精度良く行うことができる技術を提供することにある。 One aspect of the present disclosure is to provide technology that enables accurate tracking of objects.

本開示の一態様は、センサ(7)からの観測信号に基づいて、移動体の周囲の物標を追跡するように構成された物体追跡装置(3)に関するものである。
この物体追跡装置は、取得部(21)と信号解析部(23)と第1信号抽出部(25)と予測部(27)と第2信号抽出部(29)とコスト設定部(31)と関連付け部(33)と推定部(35)と信頼度判定部(37)とコスト変更部(39)とを備えている。
One aspect of the present disclosure relates to an object tracking device (3) configured to track targets around a moving object based on observation signals from a sensor (7).
This object tracking device includes an acquisition unit (21), a signal analysis unit (23), a first signal extraction unit (25), a prediction unit (27), a second signal extraction unit (29), a cost setting unit (31), an association unit (33), an estimation unit (35), a reliability determination unit (37), and a cost modification unit (39).

取得部は、前記センサから前記観測信号を取得するように構成されている。
信号解析部は、前記観測信号又は当該観測信号から得られる信号の強度分布を生成するように構成されている。
The acquisition unit is configured to acquire the observation signal from the sensor.
The signal analysis unit is configured to generate an intensity distribution of the observed signal or a signal derived from the observed signal.

第1信号抽出部は、前記強度分布に基づいて、前記物標に対応する1又は複数の第1検知信号を抽出するように構成されている。
予測部は、過去の前記物標の状態(例えば、距離、速度、方位)に基づいて、現時刻での前記物標の状態の予測値を算出するように構成されている。
The first signal extractor is configured to extract one or more first detection signals corresponding to the target based on the intensity distribution.
The prediction unit is configured to calculate a prediction value of the state of the target at a current time based on a past state (e.g., distance, speed, direction) of the target.

第2信号抽出部は、前記強度分布に基づいて、前記物標の前記予測値に対応する1又は複数の第2検知信号を抽出するように構成されている。
コスト設定部は、前記予測値と前記第1検知信号との関連付けコストと、前記予測値と前記第2検知信号との関連付けコストと、を設定するように構成されている。
The second signal extractor is configured to extract, based on the intensity distribution, one or more second detection signals corresponding to the predicted value of the target.
The cost setting unit is configured to set an association cost between the predicted value and the first detection signal, and an association cost between the predicted value and the second detection signal.

関連付け部は、前記関連付けコストに基づいて、前記予測値に関連付ける条件(例えば、関連付けコストが最小の条件など)を満たす関連信号を求めて、前記予測値と前記関連信号との関連付けを行うように構成されている。 The association unit is configured to find an associated signal that satisfies a condition for association with the predicted value (e.g., a condition that the association cost is minimal) based on the association cost, and associate the predicted value with the associated signal.

推定部は、前記予測値と前記関連信号(即ち、予測値に関連付けされた信号、例えば、第1検知信号又は第2検知信号、或いは、第1検知信号及び/又は第2検知信号から得られる信号)とから、現在の前記物標の状態を推定するように構成されている。 The estimation unit is configured to estimate the current state of the target from the predicted value and the associated signal (i.e., a signal associated with the predicted value, e.g., the first detection signal or the second detection signal, or a signal obtained from the first detection signal and/or the second detection signal).

信頼度判定部は、前記第2検知信号の信頼度を判定するように構成されている。
コスト変更部は、前記信頼度判定部の判定結果に基づいて、前記予測値と前記第2検知信号との前記関連付けコストを変更するように構成されている。
The reliability determining unit is configured to determine the reliability of the second detection signal.
The cost modification unit is configured to modify the association cost between the predicted value and the second detection signal based on a result of the determination by the reliability determination unit.

このような構成により、本開示では、物標(即ち、物体)の追跡を精度良く行うことができる。
つまり、本開示では、第2検知信号の信頼度の判定結果に基づいて、予測値と第2検知信号との関連付けコストを変更するので、この変更された関連付けコストに基づいて、上述した関連付け部における関連付けを適切に行うことができる。例えば、最も関連付けコストの低い組み合わせの予測値と関連信号とを関連付けることができる。
With this configuration, the present disclosure enables tracking of targets (i.e. objects) with high accuracy.
In other words, in the present disclosure, the association cost between the predicted value and the second detection signal is changed based on the result of determining the reliability of the second detection signal, so that the association in the association unit can be appropriately performed based on the changed association cost. For example, the predicted value of the combination with the lowest association cost can be associated with the associated signal.

従って、予測値と関連信号(即ち、予測値に関連付けられた信号)とから、現在の物標の状態を精度良く推定することができるので、物体の追跡を精度良く行うことができる。
ここで、前記関連付けコストとは、予測値と前記各検知信号とをそれぞれ組み合わせた場合において、組み合わせた予測値と前記各検知信号との関連性の程度を示す指標である。詳しくは、予測値と前記各検知信号に対応した観測値(即ち、観測信号から得られる物標の状態を示す値)とを関連付けする際の困難性を示す指標である。
Therefore, the current state of the target can be estimated with high accuracy from the predicted value and the related signal (i.e., the signal associated with the predicted value), so that the object can be tracked with high accuracy.
Here, the association cost is an index indicating the degree of association between a combined predicted value and each of the detection signals when the predicted value and each of the detection signals are combined, and more specifically, is an index indicating the difficulty in associating a predicted value with an observed value corresponding to each of the detection signals (i.e., a value indicating the state of the target obtained from the observed signal).

この関連付けコストが低いほど、予測値と観測値(従って、各検知信号)との関連性が高いと考えられる。例えば、関連付けコストが低いほど、観測値が実際の物標の状態を示す可能性が高いと考えられる。 The lower the association cost, the higher the correlation between the predicted value and the observed value (and therefore each detection signal). For example, the lower the association cost, the higher the likelihood that the observed value represents the actual state of the target.

前記関連付けとは、予測値と関連信号(例えば、各検知信号や各検知信号から得られた値)とに基づいて現在の物標の状態を推定する場合に、その推定に用いる関連信号を所定の条件(例えば、関連付けコスト)に基づいて求めて、予測値と所定の条件で求めた関連信号とを結びつける処理を示している。 The association refers to a process in which, when estimating the current state of a target based on a predicted value and an associated signal (e.g., each detection signal or a value obtained from each detection signal), the associated signal used for the estimation is found based on a specified condition (e.g., association cost) and the predicted value is linked to the associated signal found under the specified condition.

前記関連信号とは、予測値に関連付けられる信号、即ち、現在の物標の状態を推定する際に予測値と共に用いられる信号(即ち、前記所定の条件で求めた信号)である。この関連信号としては、例えば、第1検知信号や第2検知信号、或いは、第1検知信号及び/又は第2検知信号から得られる信号(例えば、重み付けによって得られる信号)が挙げられる。 The related signal is a signal associated with the predicted value, i.e., a signal used together with the predicted value when estimating the current state of the target (i.e., a signal obtained under the specified conditions). Examples of the related signal include the first detection signal and the second detection signal, or a signal obtained from the first detection signal and/or the second detection signal (e.g., a signal obtained by weighting).

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。 Note that the symbols in parentheses in this section and in the claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described below as one aspect, and do not limit the technical scope of this disclosure.

第1実施形態の物体追跡装置を含む物体追跡システムの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of an object tracking system including an object tracking device according to a first embodiment. レーダ装置が自車の前方に搭載される場合における検知エリアの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a detection area when a radar device is mounted in front of a vehicle. レーダ装置が自車の前方以外にも搭載される場合における検知エリアの一例を示す図である。11 is a diagram showing an example of a detection area when a radar device is mounted in a location other than the front of the host vehicle; FIG. 物体追跡装置の構成を機能的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the object tracking device. 路側壁がある場合のレーダ波の反射波の状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the state of reflected radar waves when there is a roadside wall; 通常の信号と履歴信号との検出方法を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a method of detecting a normal signal and a history signal. レーンチェンジの状態と予測誤差が発生する状態とを示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a state of lane change and a state in which a prediction error occurs; 関連付コストに関する説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram regarding associated costs. 追跡処理を示すメインのフローチャートである。1 is a main flowchart showing a tracking process. 前回推定値から今回推定値を算出するまでの処理を説明するための模式図である。11 is a schematic diagram for explaining a process for calculating a current estimated value from a previous estimated value; FIG. コスト設定処理を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a cost setting process. コスト加算判定処理を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a cost addition determination process. 第2実施形態における処理を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a process according to a second embodiment.

以下に、本開示の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
[1.第1実施形態]
[1-1.全体構成]
まず、本第1実施形態における物体追跡装置を含む物体追跡システムの全体構成について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[1. First embodiment]
[1-1. Overall configuration]
First, the overall configuration of an object tracking system including an object tracking device in the first embodiment will be described.

図1に示すように、物体追跡システム1において、物体追跡装置3は、移動体に搭載され、移動体の周囲の物体を追跡するための装置である。移動体とは、例えば、車両、航空機、船舶等である。 As shown in FIG. 1, in the object tracking system 1, the object tracking device 3 is a device mounted on a moving body for tracking objects around the moving body. The moving body is, for example, a vehicle, an aircraft, a ship, etc.

移動体には、物体追跡装置3の他に、センサ5として、レーダ装置7やレーダ装置7以外の各種の検知装置(即ち、他の検知装置)9が搭載されている。なお、検知装置9としては、周知の、車速センサ、前後加速度センサ、横加速度センサ、ヨーレートセンサ、ナビゲーション装置等が挙げられる。 In addition to the object tracking device 3, the moving body is equipped with a radar device 7 and various detection devices other than the radar device 7 (i.e., other detection devices) 9 as sensors 5. Examples of the detection devices 9 include well-known vehicle speed sensors, longitudinal acceleration sensors, lateral acceleration sensors, yaw rate sensors, navigation devices, etc.

本第1実施形態では、物体追跡装置3及びセンサ5は、自車JVに搭載される。なお、自車JV以外の先行車等の車両を他車と称するが、車両一般を単に車両と称することがある。 In this first embodiment, the object tracking device 3 and the sensor 5 are mounted on the host vehicle JV. Note that vehicles other than the host vehicle JV, such as a preceding vehicle, are referred to as other vehicles, but vehicles in general may be simply referred to as vehicles.

図2に示すように、レーダ装置7は、自車JVの前方中央(例えば、前方バンパの中央)に搭載され、自車JVの前方中央の領域を検知エリアRdとしてもよい。また、図3に示すように、レーダ装置7は、自車JVの前方中央、左前側方、右前側方、左後側方、及び右後側方の5箇所に搭載され、自車JVの前方中央、左前方、右前方、左後方、及び右後方の領域を検知エリアRdとしてもよい。自車JVに搭載するレーダ装置7の個数及び搭載位置は、適宜選択すればよい。 As shown in FIG. 2, the radar device 7 may be mounted in the front center of the host vehicle JV (e.g., in the center of the front bumper), and the area in the front center of the host vehicle JV may be the detection area Rd. Also, as shown in FIG. 3, the radar device 7 may be mounted in five locations, namely, the front center, left front side, right front side, left rear side, and right rear side, of the host vehicle JV, and the areas in the front center, left front, right front, left rear, and right rear of the host vehicle JV may be the detection area Rd. The number and mounting positions of the radar devices 7 mounted on the host vehicle JV may be selected as appropriate.

レーダ装置7は、高分解能ミリ波レーダであり、複数のアンテナ素子によって構成された送信アレーアンテナと、複数のアンテナ素子によって構成された受信アレーアンテナと、を含む。レーダ装置7は、予め定められた周期Tcyで到来する各処理サイクルにおいて、送信波を検知エリアRdに照射する。 The radar device 7 is a high-resolution millimeter wave radar and includes a transmitting array antenna composed of multiple antenna elements and a receiving array antenna composed of multiple antenna elements. The radar device 7 irradiates a transmission wave to the detection area Rd in each processing cycle that arrives at a predetermined period Tcy.

そして、レーダ装置7は、送信波が物標の反射点で反射されて生じた反射波(即ち、受信波)を受信する。なお、物標としては、車両や路面や路側物等の物体が挙げられる。さらに、レーダ装置7は、送信波と反射波とを混合したビート信号を生成し、ビート信号をサンプリングすることで生成した信号を物体追跡装置3へ出力する。 The radar device 7 then receives the reflected waves (i.e., received waves) that are generated when the transmitted waves are reflected at the reflecting point of the target. Examples of targets include vehicles, road surfaces, roadside objects, and other objects. Furthermore, the radar device 7 generates a beat signal by mixing the transmitted waves and the reflected waves, and outputs the signal generated by sampling the beat signal to the object tracking device 3.

このレーダ装置7から出力される信号を観測信号と称する。なお、ここでは、観測信号として、ビート信号をサンプリングすることで生成した信号が出力されるが、それに限定されるものではない。なお、レーダ装置7は、FMCW方式、多周波CW方式など、どのような変調方式でもよい。 The signal output from the radar device 7 is called the observation signal. Note that, in this example, a signal generated by sampling a beat signal is output as the observation signal, but this is not limited to this. Note that the radar device 7 may use any modulation method, such as the FMCW method or the multi-frequency CW method.

図1に戻り、前記物体追跡装置3は、CPU11、ROM13、RAM15、フラッシュメモリ17等を有する周知のマイクロコンピュータ(即ち、マイコン)を中心に構成される。CPU11は、ROM13に格納されたプログラムを実行する。当該プログラムが実行されることで、当該プログラムに対応する方法が実行される。なお、ROM13、RAM15、フラッシュメモリ17等のメモリ19は、非遷移的実体的記録媒体である。また、物体追跡装置3は、高速フーリエ変換処理(即ち、FFT処理)等を実行するコプロセッサを備えてもよい。 Returning to FIG. 1, the object tracking device 3 is mainly composed of a well-known microcomputer (i.e., a microcomputer) having a CPU 11, a ROM 13, a RAM 15, a flash memory 17, etc. The CPU 11 executes a program stored in the ROM 13. By executing the program, a method corresponding to the program is performed. Note that memories 19 such as the ROM 13, the RAM 15, and the flash memory 17 are non-transitive tangible recording media. The object tracking device 3 may also include a coprocessor that executes fast Fourier transform processing (i.e., FFT processing) and the like.

物体追跡装置3を構成するマイコンの数は1つでも複数でもよい。また、物体追跡装置3が有する各種機能を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。 The number of microcomputers constituting the object tracking device 3 may be one or more. Furthermore, the method of realizing the various functions possessed by the object tracking device 3 is not limited to software, and some or all of the elements may be realized using one or more pieces of hardware. For example, when the above functions are realized by electronic circuits that are hardware, the electronic circuits may be realized by digital circuits including multiple logic circuits, or analog circuits, or a combination of these.

物体追跡装置3は、レーダ装置7にて生成された観測信号に基づき追跡処理を行い、物標の状態を示す状態量を推定する。なお、物標の状態量とは、例えば、自車JVに対する物標の位置や、自車JVに対する物標の相対速度であっても良い。より詳しくは、物標の位置とは、自車JVから物標までの距離、及び、自車JVに対する物標の方位であっても良い。なお、物標の相対速度の代わりに、相対速度と自車JVの速度とから算出した物標の対地速度を物体の状態を示す状態量としても良い。また、物標の状態量には、物標の反射点からの反射強度が含まれていてもよい。 The object tracking device 3 performs a tracking process based on the observation signal generated by the radar device 7, and estimates a state quantity indicating the state of the target. The state quantity of the target may be, for example, the position of the target relative to the host vehicle JV, or the relative speed of the target relative to the host vehicle JV. More specifically, the position of the target may be the distance from the host vehicle JV to the target, and the orientation of the target relative to the host vehicle JV. Instead of the relative speed of the target, the ground speed of the target calculated from the relative speed and the speed of the host vehicle JV may be used as the state quantity indicating the state of the object. The state quantity of the target may also include the reflection intensity from the reflection point of the target.

[1-2.物体追跡装置の構成]
次に、物体追跡装置3の構成を機能的に説明する。
図4に示すように、物体追跡装置3は、機能的な構成として、取得部21と信号解析部23と第1信号抽出部25と予測部27と第2信号抽出部29とコスト設定部31と関連付け部33と推定部35と信頼度判定部37とコスト変更部39とを備えている。
[1-2. Configuration of Object Tracking Device]
Next, the configuration of the object tracking device 3 will be described functionally.
As shown in Figure 4, the object tracking device 3 has, as its functional configuration, an acquisition unit 21, a signal analysis unit 23, a first signal extraction unit 25, a prediction unit 27, a second signal extraction unit 29, a cost setting unit 31, an association unit 33, an estimation unit 35, a reliability determination unit 37, and a cost modification unit 39.

取得部21は、レーダ装置7からの出力信号(即ち、通常の信号)を取得するように構成されている。つまり、各受信アレーアンテナ毎に前記観測信号を取得するように構成されている。 The acquisition unit 21 is configured to acquire the output signal (i.e., the normal signal) from the radar device 7. In other words, it is configured to acquire the observation signal for each receiving array antenna.

信号解析部23は、観測信号をFFT処理して強度分布(即ち、パワースペクトル)を生成するように構成されている。このパワースペクトルにおけるピークは、周知のように、物標との距離に対応しているので、即ち、パワースペクトルの周波数が距離に対応しているので、以下では、このパワースペクトルを距離パワースペクトルと称する。 The signal analysis unit 23 is configured to perform FFT processing on the observed signal to generate an intensity distribution (i.e., a power spectrum). As is well known, the peak in this power spectrum corresponds to the distance to the target, i.e., the frequency of the power spectrum corresponds to the distance, so hereinafter this power spectrum will be referred to as a distance power spectrum.

なお、各受信アレーアンテナ毎にそれぞれ同じ周波数の信号成分を抽出した信号成分についてFFT処理を行って、パワースペクトルを得ることができる。周知のように、このパワースペクトルの周波数は方位に対応しているので、以下では、このパワースペクトルを方位パワースペクトルと称する。 The power spectrum can be obtained by performing FFT processing on the signal components extracted from each receiving array antenna at the same frequency. As is well known, the frequency of this power spectrum corresponds to the direction, so below this power spectrum will be referred to as the direction power spectrum.

第1信号抽出部25は、通常の信号から得られた前記強度分布(例えば、距離パワースペクトルや後述する距離速度パワースペクトル)に基づいて、物標に対応する1又は複数の第1検知信号を抽出するように構成されている。なお、この第1検知信号が、物標の位置等を示す観測値(即ち、第1観測値)に対応するものである(例えば、図8参照)。 The first signal extraction unit 25 is configured to extract one or more first detection signals corresponding to a target based on the intensity distribution (e.g., a distance power spectrum or a distance-velocity power spectrum described later) obtained from a normal signal. Note that this first detection signal corresponds to an observation value (i.e., a first observation value) indicating the position, etc., of the target (see, for example, FIG. 8).

予測部27は、過去の物標の状態の推定値に基づいて、現時刻での物標の状態の予測値を算出するように構成されている。
例えば、前サイクルの物標の状態量の推定値(例えば、物標との距離、物標との相対速度、自車JVからの物標の方位等の物標の情報)から、現時刻(例えば、今サイクル)における、物標の状態量の予測値(例えば、現時刻における、物標との距離、物標との相対速度、自車JVからの物標の方位等の予測値)を算出する。
The prediction unit 27 is configured to calculate a predicted value of the state of the target at the current time based on an estimated value of the state of the target in the past.
For example, from an estimated value of the target's state quantity in the previous cycle (e.g., target information such as distance from the target, relative speed from the target, and direction of the target from the host vehicle JV), a predicted value of the target's state quantity at the current time (e.g., the current cycle) (e.g., predicted values of the target's distance from the target, relative speed from the target, and direction of the target from the host vehicle JV at the current time) is calculated.

なお、以下では、物標との距離、物標との相対速度、自車JVからの物標の方位を、それぞれ、単に、距離、速度、方位と記すことがある。
第2信号抽出部29は、前記強度分布(例えば、距離パワースペクトルや距離速度パワースペクトル)に基づいて、物標の予測値に対応する1又は複数の第2検知信号を抽出するように構成されている。
In the following, the distance to the target, the relative speed to the target, and the direction of the target from the host vehicle JV may be simply referred to as distance, speed, and direction, respectively.
The second signal extraction unit 29 is configured to extract one or more second detection signals corresponding to a predicted value of a target based on the intensity distribution (for example, a distance power spectrum or a distance-velocity power spectrum).

つまり、通常の信号から得られる強度分布に、過去の推定値から得られた予測値を考慮して、第2検知信号を抽出する。なお、この第2検知信号が、物標の位置等を示す観測値(即ち、第2観測値)に対応するものである(例えば、図8参照)。 That is, the second detection signal is extracted by taking into consideration the intensity distribution obtained from the normal signal and the predicted value obtained from the past estimated value. Note that this second detection signal corresponds to the observation value (i.e., the second observation value) indicating the position of the target, etc. (see, for example, FIG. 8).

例えば、予測値として、距離と速度との情報がある場合、距離速度パワースペクトルにおいて前記予測値に対して所定の距離範囲と速度範囲の全てのセルを抽出し、それらのセルにおいて最大のパワーのピークを第2検知信号としてもよい。 For example, when distance and speed information is available as predicted values, all cells within a predetermined distance and speed range for the predicted values in the distance-speed power spectrum may be extracted, and the maximum power peak in those cells may be used as the second detection signal.

または、上述のようにして抽出した全てのセルに対して方位推定を行って、予測値に最も近いセルにおけるピークを第2検知信号としてもよい。
コスト設定部31は、予測値と第1検知信号との関連付けコストと、予測値と第2検知信号との関連付けコストと、を設定するように構成されている。
Alternatively, direction estimation may be performed for all cells extracted as described above, and the peak in the cell closest to the predicted value may be determined as the second detection signal.
The cost setting unit 31 is configured to set an association cost between the predicted value and the first detection signal, and an association cost between the predicted value and the second detection signal.

ここで、関連付けコストとは、予測値と第1検知信号又は第2検知信号の各検知信号とを関連付ける際の困難性を示す指標であり、関連付けコストが低いほど予測値と各検知信号との関連性が高いことを示している。そのため、関連付けコストが低いほど予測値と各検知信号との関連付けがし易くなるという特徴がある。 Here, the association cost is an index showing the difficulty of associating the predicted value with each of the first and second detection signals, and the lower the association cost, the higher the association between the predicted value and each of the detection signals. Therefore, the lower the association cost, the easier it is to associate the predicted value with each of the detection signals.

例えば、関連付けコストとして、予測値と各検知信号に対応した観測値との距離(例えば、ユークリッド距離やマハラノビス距離)を用いる場合、予測値と観測値との距離が小さいほど、関連付けコストが小さいとすることができる。 For example, if the distance between the predicted value and the observed value corresponding to each detection signal (e.g., Euclidean distance or Mahalanobis distance) is used as the association cost, the smaller the distance between the predicted value and the observed value, the smaller the association cost.

なお、以下で関連付けコストを算出する場合に距離を用いる場合には、ユークリッド距離やマハラノビス距離等を採用することができる。
関連付け部33は、関連付けコストに基づいて、予測値に関連付ける条件(例えば、関連付けコストが最小の条件)を満たす関連信号を求めて、予測値と関連信号との関連付けを行うように構成されている。
When distance is used to calculate the association cost below, Euclidean distance, Mahalanobis distance, or the like can be adopted.
The associating unit 33 is configured to find an associated signal that satisfies a condition for associating with the predicted value (for example, a condition that the association cost is the smallest) based on the association cost, and associate the predicted value with the associated signal.

例えば、予測値と第1検知信号との関連付けコストと、予測値と第2検知信号との関連付けコストと、を比較し、最も関連付けコストが低い検知信号を関連信号として採用する。従って、その関連信号と予測値とが関連付けられることになる。なお、ここでは、予測値と関連付けられた検知信号が関連信号である。 For example, the cost of associating the predicted value with the first detection signal is compared with the cost of associating the predicted value with the second detection signal, and the detection signal with the lowest association cost is adopted as the associated signal. Therefore, the associated signal is associated with the predicted value. Note that in this case, the detection signal associated with the predicted value is the associated signal.

なお、後述するように、コスト変更部39によって、予測値と第2検知信号との関連付けコストが変更された場合には、変更された関連付けコストに基づいて関連付けが行われる。 As described below, when the cost modification unit 39 modifies the association cost between the predicted value and the second detection signal, the association is performed based on the modified association cost.

この関連付けとは、例えば、今回予測値と今回の第1検知信号や第2検知信号の検知信号とから、今回推定値を算出する場合に、より精度の高い今回推定値を算出することができるような今回の検知信号(即ち、関連信号)を選択するための処理である。 This association is a process for selecting a current detection signal (i.e., a related signal) that allows for the calculation of a more accurate current estimation value when, for example, calculating a current estimation value from a current predicted value and the current detection signals of the first detection signal and the second detection signal.

例えば、関連付けコストとして、予測値と各検知信号に対応した観測値との前記距離を用いる場合、予測値に当該予測値との距離が小さい方の検知信号を関連付けることができる。 For example, if the distance between the predicted value and the observed value corresponding to each detection signal is used as the association cost, the detection signal that is the closest to the predicted value can be associated with the predicted value.

なお、後述するように、第1検知信号や第2検知信号が複数ある場合には、関連付けコストに基づいて、例えば、予測値と第1検知信号及び/又は検知信号から関連信号を求め、その関連信号と予測値との関連付けを行ってもよい。 As described below, when there are multiple first detection signals and/or multiple second detection signals, a related signal may be obtained from the predicted value and the first detection signal and/or the detection signal based on the association cost, and the related signal may be associated with the predicted value.

推定部35は、予測値と当該予測値に関連付けされた信号(例えば、第1検知信号又は第2検知信号などの関連信号)とから、現在の物標の状態(例えば、距離、速度、方位等の状態量)を推定するように構成されている。 The estimation unit 35 is configured to estimate the current state of the target (e.g., state quantities such as distance, speed, and direction) from the predicted value and a signal associated with the predicted value (e.g., a related signal such as the first detection signal or the second detection signal).

信頼度判定部37は、第2検知信号の信頼度を判定するように構成されている。例えば、センサ5からの自車JVや先行車の状態等を示す出力信号などに基づいて、第2検知信号の信頼度を判定するように構成されている。 The reliability determination unit 37 is configured to determine the reliability of the second detection signal. For example, it is configured to determine the reliability of the second detection signal based on an output signal from the sensor 5 indicating the state of the host vehicle JV and the preceding vehicle, etc.

コスト変更部39は、信頼度判定部37の判定結果に基づいて、予測値と第2検知信号との関連付けコストを変更するように構成されている。
[1-3.処理の原理]
次に、物体追跡装置3において物標を追跡する手法の原理を説明する。
The cost modification unit 39 is configured to modify the cost of associating the predicted value with the second detection signal based on the determination result of the reliability determination unit 37 .
[1-3. Processing Principle]
Next, the principle of the method for tracking a target in the object tracking device 3 will be described.

図5に示すように、例えば、自車JVと物標である先行車とが路側壁に沿って走行している場合に、自車JVから先行車に対してレーダ波を照射すると、レーダ波の反射波は、異なる経路をたどることがある。 As shown in Figure 5, for example, when the host vehicle JV and a preceding vehicle, which is a target, are traveling along the side wall of the road, if the host vehicle JV irradiates radar waves onto the preceding vehicle, the reflected waves of the radar waves may follow different paths.

具体的には、自車JVは、先行車で反射したレーダ波を直接受信したり(図5の直接反射参照)、先行車の反射波が路側壁で反射したレーダ波を受信することがある(図5のマルチパス参照)。 Specifically, the host vehicle JV may directly receive radar waves reflected by a preceding vehicle (see direct reflection in Figure 5), or may receive radar waves that are reflected by the roadside wall after being reflected by the preceding vehicle's reflected waves (see multipath in Figure 5).

このような状況において、受信したレーダ波をFFT処理して距離パワースペクトルを求めた場合、図6の上図で示すように、直接反射の信号とマルチパスの信号とが合成された信号(即ち、FFT処理された後の観測信号)が得られる。そのため、このFFT処理された信号のピークに基づいてさらに方位パワースペクトルを求めると、方位推定に誤差が発生する恐れがある。 In such a situation, if the received radar wave is subjected to FFT processing to obtain the distance power spectrum, a signal that is a combination of the direct reflection signal and the multipath signal (i.e., the observed signal after FFT processing) is obtained, as shown in the upper diagram of Figure 6. Therefore, if the azimuth power spectrum is further obtained based on the peak of this FFT processed signal, there is a risk of errors occurring in the azimuth estimation.

なお、図6において、通常の信号とは、現時刻での信号(例えば、今サイクルの処理で得られた信号)を示し、履歴信号とは、過去に得られた信号(例えば、前サイクルの処理で得られた信号)を示している。 In FIG. 6, the normal signal refers to the signal at the current time (e.g., the signal obtained in the current cycle of processing), and the history signal refers to the signal obtained in the past (e.g., the signal obtained in the previous cycle of processing).

この対策として、上述したマルチパスが発生するような状況では、図6の下図に示すように、過去の信号(即ち、履歴信号)から得られた物標の状態量の予測値に基づいて、物標が存在する可能性の高い情報(例えば、自車JVと物標との予測距離)を求め、この予測距離に対応する信号を抽出する。なお、ここでは、予測距離は、直接反射の信号から得られるピークに対応したものと考える。そして、この抽出した信号に基づいて、方位パワースペクトルを求めると、方位推定に誤差が発生することを抑制できる可能性が高い。 As a countermeasure, in a situation where the above-mentioned multipath occurs, as shown in the lower diagram of Figure 6, information on the likelihood that a target exists (e.g., the predicted distance between the host vehicle JV and the target) is obtained based on the predicted value of the state quantity of the target obtained from past signals (i.e., historical signals), and a signal corresponding to this predicted distance is extracted. Note that here, the predicted distance is considered to correspond to the peak obtained from the direct reflection signal. Then, if the heading power spectrum is obtained based on this extracted signal, it is highly likely that errors in heading estimation can be suppressed.

つまり、履歴信号を用いることにより、方位を含む物標の位置を精度よく検出すること、即ち、物体の追跡を精度よく行うことができると考えられる。
しかし、図7の上図に示すように、例えば自車JVがレーンチェンジを行う場合のように、運転状態を急変させたときなどには、別の問題が発生する恐れがある。
In other words, it is believed that by using the history signal, it is possible to accurately detect the position of a target including its orientation, that is, to accurately track an object.
However, as shown in the upper diagram of Figure 7, when the driving state suddenly changes, for example when the host vehicle JV changes lanes, another problem may occur.

具体的には、図7の下図に示すように、運転状態等が急変した場合に、履歴信号に基づいて物標の位置等の予測値を算出すると、通常の信号のみを用いた場合に比べて、予測誤差が発生する恐れがある。これは、運転状態等が急変した場合には、レーダ波の反射波の状態等に影響を及ぼすと考えられるからである。 Specifically, as shown in the lower diagram of Figure 7, when the driving conditions, etc. suddenly change, if the predicted value of the target position, etc. is calculated based on the history signal, there is a risk of a prediction error occurring compared to when only normal signals are used. This is because a sudden change in the driving conditions, etc. is thought to affect the state of the reflected radar waves, etc.

そこで、本第1実施形態では、運転状態の急変等のように、精度の良い予測値が得られない場合があることを考慮し、第2検知信号(即ち、通常の信号に履歴信号を考慮した信号)の信頼度を判定し、その判定結果に基づいて、予測値と第2検知信号との関連付けコストを変更するようにしている。 Therefore, in this first embodiment, taking into consideration the fact that a highly accurate prediction value may not be obtained, such as in the case of a sudden change in the driving state, the reliability of the second detection signal (i.e., a signal that takes into account the history signal in addition to the normal signal) is determined, and the association cost between the prediction value and the second detection signal is changed based on the determination result.

詳しくは、信頼度判定部37によって、第2検知信号の信頼度が低い状態であることを示す所定の条件が満たされたと判定された場合には、予測値と第2検知信号との関連付けコストを、前記所定の条件が満たされない場合に比べて、関連付けしにくくなるように、大きくしている。 In more detail, when the reliability determination unit 37 determines that a predetermined condition indicating that the reliability of the second detection signal is low is satisfied, the cost of associating the predicted value with the second detection signal is increased so that the association becomes more difficult than when the predetermined condition is not satisfied.

例えば、図8の上図に示すように、予測値(例えば、今回予測値)に対して、所定の予測の範囲(例えば、後述する予測ゲート)内に、第1検知信号と第2検知信号が得られた場合において、第2検知信号の信頼度を考慮しないときに、予測値と第1検知信号との関連付けコスト(cost)が2、予測値と第2検知信号との関連付けコスト(cost)が1であったとする。 For example, as shown in the upper diagram of Figure 8, when the first detection signal and the second detection signal are obtained within a predetermined prediction range (e.g., a prediction gate described below) for a predicted value (e.g., a current predicted value), the association cost (cost) between the predicted value and the first detection signal is 2, and the association cost (cost) between the predicted value and the second detection signal is 1 when the reliability of the second detection signal is not taken into consideration.

なお、図8において、第1検知信号の×印が、通常の信号から得られた物標の状態量の観測値(例えば、第1観測値)に該当し、第2検知信号の×印が、通常の信号に履歴信号を考慮して得られた物標の状態量の観測値(例えば、第2観測値)に該当する。 In FIG. 8, the x mark of the first detection signal corresponds to the observation value of the state quantity of the target obtained from the normal signal (e.g., the first observation value), and the x mark of the second detection signal corresponds to the observation value of the state quantity of the target obtained by taking the history signal into account in the normal signal (e.g., the second observation value).

本第1実施形態では、このような場合において、図8の下図に示すように、第2検知信号の信頼度を考慮することにより、予測値と第2検知信号との関連付けコストを、第2検知信号の信頼度を考慮しない場合に比べて大きく(例えば、11に)変更することが可能である。 In this first embodiment, in such a case, as shown in the lower diagram of Figure 8, by taking into account the reliability of the second detection signal, it is possible to change the association cost between the predicted value and the second detection signal to a larger value (e.g., to 11) than when the reliability of the second detection signal is not taken into account.

このような場合には、つまり、予測値と第2検知信号との関連付けコストが予測値と第1検知信号との関連付けコストより大きくなった場合には、関連付けコストの小さい組み合わせである予測値と第1検知信号とを関連付ける。つまり、第1検知信号を関連信号として採用して、予測値と第1検知信号とを関連付ける。 In such a case, that is, when the association cost between the predicted value and the second detection signal becomes greater than the association cost between the predicted value and the first detection signal, the predicted value and the first detection signal, which are a combination with a smaller association cost, are associated with each other. In other words, the first detection signal is adopted as an associated signal to associate the predicted value with the first detection signal.

なお、第2検知信号の信頼度を考慮することにより、予測値と第2検知信号との関連付けコストが2より小さくなった場合には、関連付けコストの小さい予測値と第2検知信号とを関連付ける。 In addition, by taking into account the reliability of the second detection signal, if the association cost between the predicted value and the second detection signal becomes smaller than 2, the predicted value with the smaller association cost is associated with the second detection signal.

従って、関連付けされた予測値と各検知信号(即ち、関連信号)とに基づいて、物標の今回の状態を推定すること(即ち、後述する今回推定値を求めること)により、物体の追跡を精度良く行うことができる。 Therefore, by estimating the current state of the target (i.e., obtaining the current estimated value, which will be described later) based on the associated predicted value and each detection signal (i.e., the associated signal), it is possible to track the object with high accuracy.

このように、第2検知信号の信頼度が高い場合には、第2検知信号に基づいて、物体の追跡を精度良く行うことができ、一方、第2検知信号の信頼度が低い場合には、第1検知信号に基づいて、物体の追跡を精度良く行うことができる。 In this way, when the reliability of the second detection signal is high, the object can be tracked with high accuracy based on the second detection signal, whereas when the reliability of the second detection signal is low, the object can be tracked with high accuracy based on the first detection signal.

この結果、運転状態の急変等がある場合でも、常に、物体の追跡を精度良く行うことができる。
[1-4.処理の概要]
物体追跡装置3のCPU11が実行する追跡処理を、図9に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、処理サイクルごとに繰り返し起動する。
As a result, even if there is a sudden change in the driving conditions, the object can always be tracked with high accuracy.
[1-4. Processing Overview]
The tracking process executed by the CPU 11 of the object tracking device 3 will be described with reference to the flowchart shown in Fig. 9. This process is repeatedly started for each processing cycle.

まず、S100では、CPU11は、レーダ装置7から出力された各物標に対応した信号(例えば、観測信号)を取得する。
続いて、S110では、CPU11は、距離パワースペクトル算出処理を実行する。つまり、上述のように、観測信号をFFT処理して距離パワースペクトルを算出する。
First, in S100, the CPU 11 acquires a signal (for example, an observation signal) corresponding to each target output from the radar device 7.
Next, in S110, the CPU 11 executes a distance power spectrum calculation process, that is, performs FFT processing on the observed signal to calculate a distance power spectrum, as described above.

なお、ここで、周知のように、距離パワースペクトルを更にFFT処理することにより、速度パワースペクトルを求めてもよい。これにより、距離と速度との2次元のパワースペクトル(即ち、距離速度パワースペクトル)を求めることができる。 Note that, as is well known, the speed power spectrum may be obtained by further performing FFT processing on the distance power spectrum. This makes it possible to obtain a two-dimensional power spectrum of distance and speed (i.e., a distance-speed power spectrum).

さらに、上述したようにして、方位パワースペクトルを求めて、距離と速度と方位の情報を得るようにしてもよい。
続いて、S120では、CPU11は、予測処理を実行する。本第1実施形態では、CPU11は、前回の処理サイクルにおいて算出された物標の状態量の推定値である前回推定値から、今回の処理サイクルにおける物標の状態量の予測値である今回予測値を算出する。
Furthermore, as described above, the azimuth power spectrum may be calculated to obtain information on distance, speed, and azimuth.
Next, in S120, the CPU 11 executes a prediction process. In the first embodiment, the CPU 11 calculates a current predicted value, which is a predicted value of the state quantity of the target in the current processing cycle, from a previous estimated value, which is an estimated value of the state quantity of the target calculated in the previous processing cycle.

なお、図10は、一例として、前回推定値が示す物標の位置と、今回予測値が示す物標の位置と、今回推定値が示す物標の位置とを示している。なお、図10における内部が斜線の×印は、今サイクルにおいて通常の信号から得られた位置等の状態量(即ち、第1検知信号に対応した第1観測値)を示しており、黒色の×印は、今サイクルにおいて通常の信号に履歴信号を考慮して得られた位置等の状態量(即ち、第2検知信号に対応した第2観測値)を示している。 As an example, FIG. 10 shows the target position indicated by the previous estimated value, the target position indicated by the current predicted value, and the target position indicated by the current estimated value. Note that the cross marks with diagonal lines inside in FIG. 10 indicate state quantities such as position obtained from the normal signal in the current cycle (i.e., the first observation value corresponding to the first detection signal), and the black cross marks indicate state quantities such as position obtained by taking the normal signal into account with the historical signal in the current cycle (i.e., the second observation value corresponding to the second detection signal).

また、CPU11は、今回予測値に基づいて予測ゲートを設定する。今回予測値に対応する物標と同じ物標に対応する各観測値が示す位置は、今回予測値が示す位置の近くに存在すると考えられる。そこで、今回予測値が示す位置を中心とする領域を、該今回予測値と同じ物標に対応する各観測値が示す位置が存在すると推定される領域である予測ゲートとして設定する。 The CPU 11 also sets a prediction gate based on the current predicted value. It is believed that the position indicated by each observation value corresponding to the same target as the target corresponding to the current predicted value is near the position indicated by the current predicted value. Therefore, an area centered on the position indicated by the current predicted value is set as a prediction gate, which is an area in which it is estimated that the position indicated by each observation value corresponding to the same target as the current predicted value is present.

一例として、図10は、今回予測値が示す位置に対して設定される円形の予測ゲートを示している。例えば、距離(例えば、ユークリッド距離)に応じた大きさを示す予測ゲートを示している。なお、例えば、状態量が示す相対速度等に応じて、予測ゲートの大きさが定められても良い。 As an example, FIG. 10 shows a circular prediction gate that is set for the position indicated by the current prediction value. For example, a prediction gate showing a size according to distance (e.g., Euclidean distance) is shown. Note that the size of the prediction gate may be determined according to, for example, the relative speed indicated by the state quantity.

続いて、S130では、CPU11は、第1信号抽出処理を実行する。例えば、距離パワースペクトルから、ピークが閾値を超えかつ極大点である第1検知信号を抽出する。なお、距離速度パワースペクトルから、ピークが閾値を超えかつ極大点である第1検知信号を抽出してもよい。 Next, in S130, the CPU 11 executes a first signal extraction process. For example, a first detection signal whose peak exceeds a threshold and is a local maximum point is extracted from the distance power spectrum. Note that a first detection signal whose peak exceeds a threshold and is a local maximum point may also be extracted from the distance speed power spectrum.

続いて、S140では、CPU11は、第2信号抽出処理を実行する。例えば、距離パワースペクトルを用いて、物標の予測値(例えば、距離)に対応する第2検知信号を抽出する。または、距離速度パワースペクトルを用いて、物標の予測値(例えば、距離、速度)に対応する第2検知信号を抽出してもよい。 Next, in S140, the CPU 11 executes a second signal extraction process. For example, a distance power spectrum is used to extract a second detection signal corresponding to a predicted value (e.g., distance) of the target. Alternatively, a distance-speed power spectrum may be used to extract a second detection signal corresponding to a predicted value (e.g., distance, speed) of the target.

詳しくは、例えば、距離パワースペクトルに基づいて、予測値の距離と最も近いピークを抽出し、そのピークが示す値(即ち、距離に対応する値)を、第2検知信号として抽出してもよい。 In more detail, for example, a peak closest to the distance of the predicted value may be extracted based on the distance power spectrum, and the value indicated by that peak (i.e., the value corresponding to the distance) may be extracted as the second detection signal.

また、上述したように、距離速度パワースペクトルにおいて、予測値(例えば、距離、速度)に対応するセルを選択するとともに、その選択したセルの近傍のセルを探索し、電力最大のセルに対応する信号を第2検知信号として抽出してもよい。 As described above, a cell corresponding to a predicted value (e.g., distance, speed) may be selected in the distance-speed power spectrum, and cells in the vicinity of the selected cell may be searched for, and a signal corresponding to the cell with the maximum power may be extracted as the second detection signal.

続いて、S150では、CPU11は、コスト設定処理を実行する。このコスト設定処理とは、予測値と第1検知信号との関連付けコストと、予測値と第2検知信号との関連付けコストと、を設定する処理である。なお、このコスト設定処理については、後に詳述する。 Next, in S150, the CPU 11 executes a cost setting process. This cost setting process is a process for setting an association cost between the predicted value and the first detection signal, and an association cost between the predicted value and the second detection signal. This cost setting process will be described in detail later.

続いて、S160では、CPU11は、関連付け処理を実行する。この関連付け処理とは、本第1実施形態では、上述した関連付けコスト(例えば、前記距離)に基づいて、予測値と第1検知信号又は第2検知信号との関連付けを行う処理である。つまり、第1検知信号又は第2検知信号のうち、関連付けコストの小さい方の検知信号を関連信号として採用し、その関連信号と予測値とを関連付ける。 Next, in S160, the CPU 11 executes an association process. In this first embodiment, this association process is a process of associating the predicted value with the first detection signal or the second detection signal based on the association cost described above (e.g., the distance). In other words, of the first detection signal or the second detection signal, the detection signal with the smaller association cost is adopted as the associated signal, and the associated signal is associated with the predicted value.

例えば、関連付けコストが前記距離に応じて設定される場合には、予測値と第1検知信号又は第2検知信号との距離に基づいて、予測値と当該予測値との距離が小さい方の検知信号とを関連付ける。 For example, if the association cost is set according to the distance, the predicted value is associated with the detection signal that is closer to the predicted value than the first detection signal or the second detection signal, based on the distance between the predicted value and the first detection signal or the second detection signal.

なお、後述するように、予測値と第1検知信号及び/又は第2検知信号から得られる信号との関連付けを行ってもよい。
続いて、S170では、CPU11は、推定処理を実行し、一旦本処理を終了する。
As will be described later, the predicted value may be associated with a signal obtained from the first detection signal and/or the second detection signal.
Next, in S170, the CPU 11 executes the estimation process and temporarily ends this process.

この推定処理とは、カルマンフィルタ等を用いて、今回の処理サイクルにおける各物標の状態量の今回推定値を算出する。
一例として、S160では、今回の処理サイクルにおいて今回予測値と関連付けられた観測値(即ち、第1検知信号又は第2検知信号)が存在する場合、CPU11は、今回予測値と、今回予測値と関連付けられた観測値とに基づき、物標の状態量の今回推定値を算出する。これにより、例えば、前記図10に示すように、今回予測値と、今回予測値と関連付けられた観測値(例えば、第2観測値を示す第2検出信号)とに基づき、今回推定値が算出される。
This estimation process involves calculating current estimates of the state quantities of each target in the current processing cycle using a Kalman filter or the like.
As an example, in S160, if there is an observation value (i.e., the first detection signal or the second detection signal) associated with the current predicted value in the current processing cycle, the CPU 11 calculates a current estimated value of the state quantity of the target based on the current predicted value and the observation value associated with the current predicted value. As a result, for example, as shown in Fig. 10, the current estimated value is calculated based on the current predicted value and the observation value associated with the current predicted value (e.g., the second detection signal indicating the second observation value).

[1-5.コスト設定処理]
次に、前記コスト設定処理について、図11に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、S200では、CPU11は、処理未完了の予測値(例えば、今回予測値)が存在するか否かを判定する。具体的には、CPU11は、今回予測値のうち、これ以降に続くS210~S260の処理をしていない今回予測値が存在するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとS210に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
[1-5. Cost setting process]
Next, the cost setting process will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, in S200, the CPU 11 judges whether or not there is a predicted value that has not yet been processed (for example, a current predicted value). Specifically, the CPU 11 judges whether or not there is a current predicted value that has not yet been processed in the subsequent steps S210 to S260 among the current predicted values. If the judgment here is affirmative, the process proceeds to S210, whereas if the judgment here is negative, the process is temporarily terminated.

なお、ここで肯定判断された場合には、未処理の予測値のうちの1つを選択してS210に移行する。
S210では、CPU11は、処理未完了の観測値が存在するか否かを判定する。つまり、選択中の今回予測値に対応する予測ゲート内の位置を示す観測値、即ち、予測ゲート内の第1観測値や第2観測値の中に、未処理の観測値が存在するか否かを判定する。この未処理の観測値とは、関連付けが行われておらず、且つ、続くS220以降の処理により、選択中の今回予測値との間のコストが算出されていない観測値を意味する。
If the determination here is affirmative, one of the unprocessed predicted values is selected and the process proceeds to S210.
In S210, the CPU 11 determines whether there is an unprocessed observed value. In other words, it determines whether there is an unprocessed observed value among the observed values indicating the position in the prediction gate corresponding to the currently selected current predicted value, i.e., the first observed value and the second observed value in the prediction gate. The unprocessed observed value means an observed value that has not been associated with the currently selected current predicted value and has not had its cost calculated by the subsequent processing from S220 onward.

なお、ここで肯定判断された場合には、未処理の観測値のうちの1つを選択してS220に移行する。
S220では、CPU11は、S200で選択された今回予測値と、S210で選択された1つの観測値との間のコスト(即ち、関連付けコスト)を算出する。具体的には、CPU11は、今回予測値が示す位置と、観測値が示す位置との距離(例えば、ユークリッド距離)が短いほど、より小さいコストを算出する。
If the determination here is affirmative, one of the unprocessed observed values is selected and the process proceeds to S220.
In S220, the CPU 11 calculates a cost (i.e., an association cost) between the current predicted value selected in S200 and one observed value selected in S210. Specifically, the CPU 11 calculates a smaller cost as the distance (e.g., Euclidean distance) between the position indicated by the current predicted value and the position indicated by the observed value becomes shorter.

なお、今回予測値と観測値との関連付けコストを求める場合に、例えば、距離(即ち、ユークリッド距離)、速度、方位をパラメータとしたマハラノビス距離を用いてもよい。
続くS230では、CPU11は、観測値が第2検知信号から算出されたものであるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとS240に進み、一方、否定判断されるとS210に戻る。
When calculating the association cost between the current predicted value and the observed value, for example, the Mahalanobis distance using distance (i.e., Euclidean distance), speed, and direction as parameters may be used.
In the next step S230, the CPU 11 determines whether the observed value is calculated from the second detection signal. If the determination is affirmative, the process proceeds to step S240. If the determination is negative, the process returns to step S210.

S240では、CPU11は、コスト加算判定処理を行う。このコスト加算判定処理とは、第2検知信号の信頼度に応じてコストを加算するか否かを判定するための処理である。なお、このコスト加算判定処理については、後に詳述する。 In S240, the CPU 11 performs a cost addition determination process. This cost addition determination process is a process for determining whether or not to add a cost depending on the reliability of the second detection signal. This cost addition determination process will be described in detail later.

続くS250では、CPU11は、コスト加算対象であるか否かを判定する。つまり、S240のコスト加算判定処理の結果に応じて、従って、第2検知信号の信頼度に応じて、コストを加算するか否かを判定するための処理である。なお、ここで肯定判断されるとS260に進み、一方否定判断されると前記S210に戻る。 In the next step S250, the CPU 11 determines whether or not a cost is to be added. In other words, this is a process for determining whether or not to add a cost depending on the result of the cost addition determination process in S240, and therefore depending on the reliability of the second detection signal. If the determination here is affirmative, the process proceeds to S260, whereas if the determination here is negative, the process returns to S210.

S260では、CPU11は、コスト加算を行い、前記S210に戻る。つまり、前記S250にて、今回の観測値がコスト加算対象であると判定されたので、前記S210で算出されたコストに、コスト加算判定処理の結果に応じた必要なコストの加算を行う。 In S260, the CPU 11 performs the cost addition and returns to S210. In other words, since it was determined in S250 that the current observation value is subject to cost addition, the necessary cost according to the result of the cost addition determination process is added to the cost calculated in S210.

[1-6.コスト加算判定処理]
次に、前記コスト加算判定処理について、図12に示すフローチャートを用いて説明する。
[1-6. Cost addition determination process]
Next, the cost addition determination process will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、S300では、CPU11は、自車JVの横速度が閾値以上か否かを判定する。ここで肯定判断されるとS380に進み、一方否定判断されるとS310に進む。
なお、横速度とは、自車JVを水平面に対して垂直の方向から見た場合に、自車JVの前後方向に対して垂直の左右方向の速度のことであり、自車JVの検知装置9からの出力信号(例えば、自車JVの移動方向を示すベクトル)から求めることができる。
First, in S300, the CPU 11 determines whether or not the lateral speed of the host vehicle JV is equal to or greater than a threshold value. If the determination is affirmative, the process proceeds to S380, whereas if the determination is negative, the process proceeds to S310.
In addition, lateral speed refers to the left-right speed perpendicular to the fore-and-aft direction of the host vehicle JV when the host vehicle JV is viewed from a direction perpendicular to the horizontal plane, and can be obtained from the output signal from the detection device 9 of the host vehicle JV (e.g., a vector indicating the direction of movement of the host vehicle JV).

S310では、CPU11は、物標の横速度が閾値以上か否かを判定する。ここで肯定判断されるとS380に進み、一方否定判断されるとS320に進む。なお、物体の横速度は、過去の物標の状態量のデータから求めることができる。 In S310, the CPU 11 determines whether the lateral speed of the target is equal to or greater than a threshold. If the answer is yes, the process proceeds to S380. If the answer is no, the process proceeds to S320. The lateral speed of the object can be calculated from past data on the state quantities of the target.

S320では、CPU11は、自車JVの加速度(例えば、前後加速度)が閾値以上か否かを判定する。ここで肯定判断されるとS380に進み、一方否定判断されるとS330に進む。なお、自車JVの加速度は、前後加速度センサによって求めることができる。 In S320, the CPU 11 determines whether the acceleration (e.g., longitudinal acceleration) of the host vehicle JV is equal to or greater than a threshold value. If the answer is affirmative, the process proceeds to S380; if the answer is negative, the process proceeds to S330. The acceleration of the host vehicle JV can be determined by a longitudinal acceleration sensor.

S330では、CPU11は、物標の加速度(例えば、前後加速度)が閾値以上か否かを判定する。ここで肯定判断されるとS380に進み、一方否定判断されるとS340に進む。なお、物体の加速度は、過去の物標の状態量のデータから求めることができる。 In S330, the CPU 11 determines whether the acceleration of the target (e.g., longitudinal acceleration) is equal to or greater than a threshold value. If the determination is affirmative, the process proceeds to S380, whereas if the determination is negative, the process proceeds to S340. The acceleration of the object can be calculated from past data on the state quantities of the target.

S340では、CPU11は、道路形状の曲率半径が閾値以上か否かを判定する。ここで肯定判断されるとS380に進み、一方否定判断されるとS350に進む。なお、道路形状の曲率半径は、先行車の過去の状態量のデータ(例えば、後述の第2実施形態の物標の軌跡のデータ)や、自車JVの過去の状態量のデータ(例えば、自車JVの軌跡のデータ)や、ガードレール等の路側物の位置のデータなどから求めることができる。 In S340, the CPU 11 determines whether the radius of curvature of the road shape is equal to or greater than a threshold value. If the answer is yes, the process proceeds to S380; if the answer is no, the process proceeds to S350. The radius of curvature of the road shape can be obtained from data on the past state quantities of the preceding vehicle (e.g., data on the trajectory of a target object in the second embodiment described below), data on the past state quantities of the host vehicle JV (e.g., data on the trajectory of the host vehicle JV), data on the position of roadside objects such as guardrails, etc.

S350では、CPU11は、信号(例えば、第2検知信号)の電力が閾値以上か否かを判定する。ここで肯定判断されるとS380に進み、一方否定判断されるとS360に進む。なお、この信号としては、第2検知信号以外に、レーダ波の反射波から得られる各種の信号を採用してもよい。 In S350, the CPU 11 determines whether the power of the signal (e.g., the second detection signal) is equal to or greater than a threshold value. If the determination is affirmative, the process proceeds to S380, whereas if the determination is negative, the process proceeds to S360. Note that, in addition to the second detection signal, various types of signals obtained from reflected waves of radar waves may be used as this signal.

S360では、CPU11は、前サイクルまでの予測誤差の平均値が閾値以上か否かを判定する。ここで肯定判断されるとS380に進み、一方否定判断されるとS370に進む。 In S360, the CPU 11 determines whether the average value of the prediction errors up to the previous cycle is equal to or greater than a threshold value. If the answer is yes, the process proceeds to S380; if the answer is no, the process proceeds to S370.

なお、前サイクルまでの予測誤差の平均値としては、複数回のサイクルにおける予測誤差の平均値が挙げられる。また、予測誤差としては、例えば、今回予測値と観測値(例えば、関連付けされた信号に対応した観測値)との差や、今回予測値と今回推定値との差などが挙げられる。 The average value of the prediction error up to the previous cycle may be the average value of the prediction error over multiple cycles. In addition, examples of the prediction error include the difference between the current predicted value and the observed value (e.g., the observed value corresponding to the associated signal) and the difference between the current predicted value and the current estimated value.

S370では、CPU11は、今回の判定対象の観測値が、コスト加算対象でないとして、例えば、所定のフラグを設定して、一旦本処理を終了する。
一方、S380では、CPU11は、今回の判定対象の観測値が、コスト加算対象であるとして、例えば、所定のフラグを設定して、一旦本処理を終了する。
In S370, the CPU 11 determines that the observation value currently being judged is not a cost addition target, and for example sets a predetermined flag, and temporarily ends this process.
On the other hand, in S380, the CPU 11 determines that the observation value currently being judged is a target for cost addition, sets a predetermined flag, for example, and temporarily ends this process.

また、S300~S360で、それぞれ判定を行って、肯定判断された場合に、コスト加算対象と判断しているが、その場合に、どの程度のコストを設定するが予め決められている。 In addition, in steps S300 to S360, if a positive judgment is made, it is determined that a cost should be added, and the amount of cost to be set in such a case is predetermined.

例えば、各ステップで肯定判断された場合に、同じコスト(例えば10)加算するようにしてもよい。或いは、誤差が発生し易い条件を区別して、各ステップで肯定判断された場合に異なる加算コストを設定してもよい。 For example, the same cost (e.g., 10) may be added when a positive judgment is made at each step. Alternatively, different costs may be added when a positive judgment is made at each step, distinguishing between conditions in which errors are likely to occur.

[1-7.効果]
上記第1実施形態では、以下の作用効果を得ることができる。
(1a)本第1実施形態では、予測値と予測値に関連付けられた関連信号とから、現在の物標(即ち、先行車等の物体)の状態量を精度良く推定できるので、物体の追跡を精度良く行うことができる。
[1-7. Effects]
In the above-described first embodiment, the following advantageous effects can be obtained.
(1a) In the first embodiment, the state quantity of the current target (i.e., an object such as a preceding vehicle) can be accurately estimated from the predicted value and an associated signal associated with the predicted value, so that the object can be tracked with high accuracy.

つまり、本第1実施形態では、第2検知信号の信頼度の判定結果に基づいて、予測値と第2検知信号との関連付けコストを変更することができる。
例えば、信頼度判定部37によって、第2検知信号の信頼度が低い状態であることを示す所定の条件が満たされたと判定された場合には、予測値と第2検知信号との関連付けコストを、前記所定の条件が満たされない場合に比べて、関連付けしにくくなるように、大きく設定することができる。
That is, in the first embodiment, the cost of associating the predicted value with the second detection signal can be changed based on the result of determining the reliability of the second detection signal.
For example, when the reliability determination unit 37 determines that a predetermined condition indicating that the reliability of the second detection signal is low is satisfied, the cost of associating the predicted value with the second detection signal can be set to a high value so that association becomes more difficult than when the predetermined condition is not satisfied.

よって、この変更された関連付けコストに基づいて、関連付け部33における関連付けを適切に行うことができる。従って、予測値と予測値に関連付けられた検知信号(即ち、関連信号)とから、現在の物標の状態量を精度良く推定できるので、物体の追跡を精度良く行うことができる。 Therefore, the association in the association unit 33 can be appropriately performed based on this changed association cost. Therefore, the current state quantity of the target can be accurately estimated from the predicted value and the detection signal associated with the predicted value (i.e., the associated signal), so that the object can be tracked with high accuracy.

(1b)本第1実施形態では、第1信号抽出部25は、観測信号の強度分布(例えば、距離パワースペクトル)から強度が閾値を超えかつ極大点である第1検知信号を抽出することができる。また、第2信号抽出部29は、観測信号の強度分布から物標の予測値に対応する第2検知信号を抽出することができる。 (1b) In this first embodiment, the first signal extraction unit 25 can extract a first detection signal whose intensity exceeds a threshold and is a maximum point from the intensity distribution of the observation signal (e.g., distance power spectrum). In addition, the second signal extraction unit 29 can extract a second detection signal corresponding to a predicted value of a target from the intensity distribution of the observation signal.

(1c)本第1実施形態では、自車JVまたは物標の横速度の絶対値が所定値より大きい第1条件が満たされた場合に、第2検知信号の信頼度が低いと判断し、関連付けコストを、第1条件が満たされない場合に比べて、関連付けしにくくなるように、大きく設定することができる。 (1c) In this first embodiment, when a first condition is satisfied in which the absolute value of the lateral speed of the host vehicle JV or the target is greater than a predetermined value, the reliability of the second detection signal is determined to be low, and the association cost can be set to be large so that association is more difficult than when the first condition is not satisfied.

(1d)本第1実施形態では、自車JVまたは物標の加速度の絶対値が所定値より大きい第2条件が満たされた場合に、第2検知信号の信頼度が低いと判断し、関連付けコストを、第2条件が満たされない場合に比べて、関連付けしにくくなるように、大きく設定することができる。 (1d) In this first embodiment, when the second condition is satisfied, that is, the absolute value of the acceleration of the host vehicle JV or the target is greater than a predetermined value, the reliability of the second detection signal is determined to be low, and the association cost can be set to be large so that association is more difficult than when the second condition is not satisfied.

(1e)本第1実施形態では、道路形状の曲率半径が所定値より小さい第3条件が満たされた場合に、第2検知信号の信頼度が低いと判断し、関連付けコストを、第3条件が満たされない場合に比べて、関連付けしにくくなるように、大きく設定することができる。 (1e) In this first embodiment, when the third condition is satisfied, that is, the radius of curvature of the road shape is smaller than a predetermined value, the reliability of the second detection signal is determined to be low, and the association cost can be set to be large so that association is more difficult than when the third condition is not satisfied.

(1f)本第1実施形態では、レーダ装置7から得られる信号の電力(例えば、第2検知信号の電力)が所定値より小さい第4条件が満たされた場合に、第2検知信号の信頼度が低いと判断し、関連付けコストを、第4条件が満たされない場合に比べて、関連付けしにくくなるように、大きく設定することができる。 (1f) In the first embodiment, when a fourth condition is satisfied in which the power of the signal obtained from the radar device 7 (e.g., the power of the second detection signal) is less than a predetermined value, the reliability of the second detection signal is determined to be low, and the association cost can be set to be high so that association is more difficult than when the fourth condition is not satisfied.

(1g)本第1実施形態では、過去の予測誤差が所定値より大きい第5条件が満たされた場合に、第2検知信号の信頼度が低いと判断し、関連付けコストを、第5条件が満たされない場合に比べて、関連付けしにくくなるように、大きく設定することができる。 (1g) In the first embodiment, when the fifth condition is satisfied, that is, the past prediction error is greater than a predetermined value, the reliability of the second detection signal is determined to be low, and the association cost can be set to be large so that association is more difficult than when the fifth condition is not satisfied.

[1-8.文言の対応関係]
本第1実施形態と本開示との関係において、レーダ装置7がセンサに対応し、物体追跡装置3が物体追跡装置に対応し、取得部21が取得部に対応し、信号解析部23が信号解析部に対応し、第1信号抽出部25が第1信号抽出部に対応し、予測部27が予測部に対応し、第2信号抽出部29が第2信号抽出部に対応し、コスト設定部31がコスト設定部に対応し、関連付け部33が関連付け部に対応し、推定部35が推定部に対応し、信頼度判定部37が信頼度判定部に対応し、コスト変更部39がコスト変更部に対応する。
[1-8. Correspondence of Wording]
In the relationship between this first embodiment and the present disclosure, the radar device 7 corresponds to the sensor, the object tracking device 3 corresponds to the object tracking device, the acquisition unit 21 corresponds to the acquisition unit, the signal analysis unit 23 corresponds to the signal analysis unit, the first signal extraction unit 25 corresponds to the first signal extraction unit, the prediction unit 27 corresponds to the prediction unit, the second signal extraction unit 29 corresponds to the second signal extraction unit, the cost setting unit 31 corresponds to the cost setting unit, the association unit 33 corresponds to the association unit, the estimation unit 35 corresponds to the estimation unit, the reliability determination unit 37 corresponds to the reliability determination unit, and the cost change unit 39 corresponds to the cost change unit.

[2.第2実施形態]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、以下では主として第1実施形態との相違点について説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
[2. Second embodiment]
Since the second embodiment has a basic configuration similar to that of the first embodiment, the following description will mainly focus on the differences from the first embodiment. Note that the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same configurations, and the preceding description will be referred to.

本第2実施形態は、前記第1実施形態とは追跡処理の内容が異なるので、追跡処理について説明する。
図13に示すように、本第2実施形態は、前記第1実施形態のS100~S170と同様な処理を行う。
Since the second embodiment differs from the first embodiment in the content of the tracking process, the tracking process will be described below.
As shown in FIG. 13, the second embodiment performs the same processes as S100 to S170 in the first embodiment.

具体的には、S400ではS100と同様の観測信号を取得する処理を行い、S410ではS110と同様の距離パワースペクトル算出処理を行い、S420ではS120と同様の予測処理を行い、S430ではS130と同様の第1信号抽出処理を行い、S440ではS140と同様の第2信号抽出処理を行い、S450ではS150と同様のコスト設定処理行い、S460ではS160と同様の関連付け処理を行い、S470ではS170と同様の推定処理を行う。 Specifically, in S400, the same process of acquiring observed signals as in S100 is performed, in S410, the same process of calculating distance power spectrum as in S110 is performed, in S420, the same prediction process as in S120 is performed, in S430, the same first signal extraction process as in S130 is performed, in S440, the same second signal extraction process as in S140 is performed, in S450, the same cost setting process as in S150 is performed, in S460, the same association process as in S160 is performed, and in S470, the same estimation process as in S170 is performed.

そして、続くS480では、前記推定処理で得られた各物標の状態量の推定値を用いて、道路形状の推定を算出する道路形状推定処理を行う。
つまり、物標の状態量の推定値(例えば、距離、速度、方位)等から、物標がどのような軌跡を描くかが分かるので、この物標の軌跡から道路形状を推定することができる。
Then, in the next S480, a road shape estimation process is performed in which an estimate of the road shape is calculated using the estimated values of the state quantities of each target obtained in the above estimation process.
That is, the trajectory of the target can be known from estimated values of the state quantities of the target (for example, distance, speed, direction) and the like, and the road shape can be estimated from this trajectory of the target.

なお、このように推定した道路形状は、例えば前記図12のS340の道路形状の曲率半径の判定に用いることができる。
本第2実施形態は、第1実施形態と同様な効果を奏する。また、本第2実施形態は、物情の状態量の推定値から、道路形状を推定することができる。
The road shape estimated in this manner can be used, for example, to determine the radius of curvature of the road shape in S340 of FIG.
The second embodiment has the same effects as the first embodiment. Furthermore, the second embodiment can estimate the road shape from the estimated values of the state quantities of the physical conditions.

[3.第3実施形態]
第3実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、以下では主として第1実施形態との相違点について説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
[3. Third embodiment]
Since the third embodiment has a basic configuration similar to that of the first embodiment, the following description will mainly focus on the differences from the first embodiment. Note that the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same configurations, and the preceding description will be referred to.

本第3実施形態は、第1検知信号と第2検知信号との処理内容が異なるので、異なる点を中心に説明する。
本第3実施形態では、第1検知信号及び/又は第2検知信号の複数の検知信号から関連信号を求め、その関連信号と予測値との関連付けを行う。
In the third embodiment, the processing contents of the first detection signal and the second detection signal are different, so the different points will be mainly described.
In the third embodiment, a related signal is obtained from a plurality of detection signals, ie, the first detection signal and/or the second detection signal, and the related signal is associated with a predicted value.

例えば、予測ゲート内に、1又は複数の第1検知信号や1又は複数の第2検知信号が抽出された場合には、各検知信号に重み付けして、予測値と関連付けられる総合的な検知信号(即ち、関連信号)を算出する。 For example, when one or more first detection signals and one or more second detection signals are extracted within a prediction gate, each detection signal is weighted to calculate an overall detection signal (i.e., a related signal) that is associated with the predicted value.

例えば、複数の検知信号について、それぞれ予測値との関連付けコストを算出するとともに、この関連付けコストを用いて重み付けして、例えば重み付け平均を算出することにより、総合的な検知信号を算出する。ここでは、関連付けコストが大きいほど重みが小さくなるように重み付けすることができる。なお、この重み付けの方法として、関連付けコストの逆数を重みとして用いてもよい。 For example, for multiple detection signals, the association cost with the predicted value is calculated for each, and the association cost is used for weighting, for example, a weighted average is calculated to calculate an overall detection signal. Here, weighting can be performed so that the weight decreases as the association cost increases. Note that the inverse of the association cost may be used as the weighting method.

そして、この総合的な検知信号を関連信号として採用する。つまり、この関連信号と予測値とを関連付ける。そして、予測値と関連信号とから、第1実施形態と同様に、現在の物標の状態を推定する。 Then, this overall detection signal is adopted as the related signal. In other words, this related signal is associated with the predicted value. Then, as in the first embodiment, the current state of the target is estimated from the predicted value and the related signal.

なお、予測ゲート内の各検知信号のうち、所定の条件を満たす複数の検知信号(例えば、予測値との前記距離が所定値より小さい検知信号)を選択して重み付けして、関連信号を求めるようにしてもよい。 In addition, among the detection signals in the prediction gate, multiple detection signals that satisfy a predetermined condition (for example, detection signals whose distance from the predicted value is smaller than a predetermined value) may be selected and weighted to obtain related signals.

本第3実施形態は、第1実施形態と同様な効果を奏する。また、本第3実施形態は、第1検知信号や第2検知信号が複数ある場合にも、好適に予測値との関連付けを行うことができる。 The third embodiment has the same effects as the first embodiment. Furthermore, the third embodiment can suitably associate the first detection signal and the second detection signal with a predicted value even when there are multiple first detection signals and multiple second detection signals.

[4.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。
4. 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 in various modified forms.

(4a)第1実施形態において、予測ゲート内に、例えば、第1検知信号が複数抽出された場合には、複数の第1検知信号に重み付けして、例えば第3実施形態のように関連付けコストを用いて重み付けして、総合的な第1検知信号を求めてもよい。 (4a) In the first embodiment, for example, if multiple first detection signals are extracted within the prediction gate, the multiple first detection signals may be weighted, for example, using the association cost as in the third embodiment, to obtain an overall first detection signal.

例えば、複数の第1検知信号の重み付け平均によって総合的な第1検知信号を求め、この総合的な第1検知信号を関連信号として採用してもよい。
なお、第2検知信号が複数ある場合も同様である。
For example, a comprehensive first detection signal may be obtained by taking a weighted average of a plurality of first detection signals, and this comprehensive first detection signal may be used as the related signal.
The same applies to the case where there are a plurality of second detection signals.

(4b)関連付けコストとしては、予測値と第1検知信号又は第2検知信号との距離(例えば、ユークリッド距離)に基づいた値を採用できる。また、距離、速度、方向の少なくとも2種以上をパラメータとしたマハラノビス距離などに基づいた値を採用できる。 (4b) As the association cost, a value based on the distance (e.g., Euclidean distance) between the predicted value and the first detection signal or the second detection signal can be used. In addition, a value based on the Mahalanobis distance using at least two or more of distance, speed, and direction as parameters can be used.

(4c)上記実施形態では、関連付けコストを、予測値と各検知信号とを関連付ける際の困難性を示す指標として説明したが、つまり、関連付けコストが大きいほど関連性が低いとしたが、その逆の指標を採用することもできる。 (4c) In the above embodiment, the association cost is described as an index showing the difficulty of associating a predicted value with each detection signal. In other words, the higher the association cost, the lower the association. However, the opposite index can also be used.

例えば、前記関連付けコストに代えて、予測値と各検知信号とを関連付ける際の容易さを示す指標を採用することができる。この場合には、その指標が大きいほど関連性が高いので、その指標が大きい方の検出信号を関連信号として採用することができる。 For example, instead of the association cost, an index indicating the ease of associating a predicted value with each detection signal can be used. In this case, the larger the index, the stronger the association, so the detection signal with the larger index can be used as the associated signal.

(4d)上記実施形態では、レーダ装置がFMCW方式を採用している例を示したが、レーダ装置のレーダ方式は、FMCWに限定されるものではなく、例えば、2周波CW、FCM又はパルスを採用するように構成されてもよい。FCMは、Fast-Chirp Modulationの略である。 (4d) In the above embodiment, an example was shown in which the radar device adopted the FMCW method, but the radar method of the radar device is not limited to FMCW and may be configured to adopt, for example, two-frequency CW, FCM, or pulse. FCM is an abbreviation for Fast-Chirp Modulation.

(4e)本開示に記載の物体追跡装置およびその手法は、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およ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。 (4e) The object tracking device and method described herein may be implemented by a special purpose computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied in a computer program.

あるいは、本開示に記載の物体追跡装置およびその手法は、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。 Alternatively, the object tracking device and method described in this disclosure may be implemented by a special-purpose computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits.

もしくは、本開示に記載の物体追跡装置およびその手法は、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およ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。 Alternatively, the object tracking device and method described in this disclosure may be implemented by one or more special-purpose computers configured by combining a processor and memory programmed to perform one or more functions with a processor configured by one or more hardware logic circuits.

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(即ち、非遷移的実体的記録媒体)に記憶されてもよい。制御部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。 The computer program may also be stored in a computer-readable non-transient tangible recording medium (i.e., a non-transient tangible recording medium) as instructions executed by a computer. The method for realizing the functions of each unit included in the control unit does not necessarily have to include software, and all of the functions may be realized using one or more pieces of hardware.

(4f)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または置換してもよい。 (4f) Multiple functions possessed by one component in the above embodiments may be realized by multiple components, or one function possessed by one component may be realized by multiple components. Also, multiple functions possessed by multiple components may be realized by one component, or one function realized by multiple components may be realized by one component. Also, part of the configuration of the above embodiments may be omitted. Also, at least part of the configuration of the above embodiments may be added to or substituted for the configuration of another of the above embodiments.

(4g)上述した物体追跡装置の他、当該物体追跡装置を構成要素とするシステム、当該物体追跡装置の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有形記録媒体、制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。 (4g) In addition to the object tracking device described above, the present disclosure can also be realized in various forms, such as a system that includes the object tracking device as a component, a program for causing the computer of the object tracking device to function, a non-transient tangible recording medium such as a semiconductor memory on which the program is recorded, and a control method.

3:物体追跡装置、7:レーダ装置、21:取得部、23:信号解析部、25:第1信号抽出部、27:予測部、29:第2信号抽出部、31:コスト設定部、33:関連付け部、35:推定部、37:信頼度判定部、37:コスト変更部 3: Object tracking device, 7: Radar device, 21: Acquisition unit, 23: Signal analysis unit, 25: First signal extraction unit, 27: Prediction unit, 29: Second signal extraction unit, 31: Cost setting unit, 33: Association unit, 35: Estimation unit, 37: Reliability determination unit, 37: Cost change unit

Claims (11)

センサ(7)からの観測信号に基づいて、移動体の周囲の物標を追跡するように構成された物体追跡装置(3)であって、
前記センサから前記観測信号を取得するように構成された取得部(21)と、
前記観測信号又は当該観測信号から得られる信号の強度分布を生成するように構成された信号解析部(23)と、
前記強度分布に基づいて、前記物標に対応する1又は複数の第1検知信号を抽出するように構成された第1信号抽出部(25)と、
過去の前記物標の状態に基づいて、現時刻での前記物標の状態の予測値を算出するように構成された予測部(27)と、
前記強度分布に基づいて、前記物標の前記予測値に対応する1又は複数の第2検知信号を抽出するように構成された第2信号抽出部(29)と、
前記予測値と前記第1検知信号との関連付けコストと、前記予測値と前記第2検知信号との関連付けコストと、を設定するように構成されたコスト設定部(31)と、
前記予測値と前記第1検知信号との前記関連付けコストと、前記予測値と前記第2検知信号との前記関連付けコストと、に基づいて、前記予測値に関連付ける条件を満たす関連信号を求めて、前記予測値と前記関連信号との関連付けを行うように構成された関連付け部(33)と、
前記予測値と前記関連信号とから、現在の前記物標の状態を推定するように構成された推定部(35)と、
前記第2検知信号の信頼度を判定するように構成された信頼度判定部(37)と、
前記信頼度判定部の判定結果に基づいて、前記予測値と前記第2検知信号との前記関連付けコストを変更するように構成されたコスト変更部(39)と、
を備えた、物体追跡装置。
An object tracking device (3) configured to track a target around a moving object based on an observation signal from a sensor (7),
an acquisition unit (21) configured to acquire the observation signal from the sensor;
a signal analysis unit (23) configured to generate an intensity distribution of the observed signal or a signal derived from the observed signal;
a first signal extracting unit (25) configured to extract one or more first detection signals corresponding to the target based on the intensity distribution;
a prediction unit (27) configured to calculate a prediction value of a state of the target at a current time based on a past state of the target;
a second signal extractor (29) configured to extract one or more second detection signals corresponding to the predicted value of the target based on the intensity distribution;
a cost setting unit (31) configured to set an association cost between the predicted value and the first detection signal and an association cost between the predicted value and the second detection signal;
an association unit (33) configured to obtain an associated signal that satisfies a condition for associating the predicted value with the associated signal based on the association cost between the predicted value and the first detection signal and the association cost between the predicted value and the second detection signal, and associate the predicted value with the associated signal;
an estimation unit (35) configured to estimate a current state of the target from the predicted value and the related signal;
a reliability determination unit (37) configured to determine the reliability of the second detection signal;
a cost modification unit (39) configured to modify the association cost between the predicted value and the second detection signal based on a determination result of the reliability determination unit;
An object tracking device comprising:
請求項1に記載の物体追跡装置であって、
前記信頼度判定部によって、前記第2検知信号の信頼度が低い状態であることを示す所定の条件が満たされたと判定された場合には、前記予測値と前記第2検知信号との前記関連付けコストを、前記所定の条件が満たされない場合に比べて、大きく設定するように構成された、
物体追跡装置。
The object tracking device according to claim 1 ,
When the reliability determination unit determines that a predetermined condition indicating that the reliability of the second detection signal is low is satisfied, the cost of associating the prediction value with the second detection signal is set to be larger than that when the predetermined condition is not satisfied.
Object tracking device.
請求項1または請求項2に記載の物体追跡装置であって、
前記関連付け部は、前記関連付けコストに基づいて、前記予測値と前記第1検知信号又は前記第2検知信号との関連付けを行うように構成された、
物体追跡装置。
The object tracking device according to claim 1 or 2,
The association unit is configured to associate the predicted value with the first detection signal or the second detection signal based on the association cost.
Object tracking device.
請求項1または請求項2に記載の物体追跡装置であって、
前記関連付け部は、前記関連付けコストに基づいて、前記第1検知信号及び/又は前記第2検知信号から前記関連信号を求めて、前記予測値と前記関連信号との関連付けを行うように構成された、
物体追跡装置。
The object tracking device according to claim 1 or 2,
The associating unit is configured to obtain the associated signal from the first detection signal and/or the second detection signal based on the association cost, and associate the predicted value with the associated signal.
Object tracking device.
請求項4に記載の物体追跡装置であって、
前記第1検知信号及び/又は前記第2検知信号が複数ある場合において、
前記複数の検知信号について、前記関連付けコストに基づいて重み付けを行い、当該重み付けされた前記複数の検知信号に基づいて、前記関連信号を求めるように構成された、
物体追跡装置。
The object tracking device according to claim 4,
In the case where there are a plurality of the first detection signals and/or the second detection signals,
The method is configured to weight the plurality of detection signals based on the association cost, and to obtain the associated signal based on the weighted plurality of detection signals.
Object tracking device.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の物体追跡装置であって、
前記第1信号抽出部は、前記強度分布から当該強度分布における信号の強度が閾値を超えかつ極大点である前記第1検知信号を抽出するように構成され、
前記第2信号抽出部は、前記強度分布から前記物標の前記予測値に対応する前記第2検知信号を抽出するように構成された、
物体追跡装置。
The object tracking device according to any one of claims 1 to 5,
the first signal extraction unit is configured to extract, from the intensity distribution, the first detection signal, the intensity of which exceeds a threshold and is a maximum point in the intensity distribution;
The second signal extraction unit is configured to extract the second detection signal corresponding to the predicted value of the target from the intensity distribution.
Object tracking device.
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の物体追跡装置であって、
自車または前記物標の横速度の絶対値が所定値より大きい第1条件が満たされた場合に、前記第2検知信号の信頼度が低いと判断し、前記予測値と前記第2検知信号との前記関連付けコストを、前記第1条件が満たされない場合に比べて、大きく設定するように構成された、
物体追跡装置。
The object tracking device according to any one of claims 1 to 6,
When a first condition is satisfied that an absolute value of a lateral speed of the vehicle or the target is greater than a predetermined value, the reliability of the second detection signal is determined to be low, and the association cost between the predicted value and the second detection signal is set to be larger than that when the first condition is not satisfied.
Object tracking device.
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の物体追跡装置であって、
自車または前記物標の加速度の絶対値が所定値より大きい第2条件が満たされた場合に、前記第2検知信号の信頼度が低いと判断し、前記予測値と前記第2検知信号との前記関連付けコストを、前記第2条件が満たされない場合に比べて、大きく設定するように構成された、
物体追跡装置。
The object tracking device according to any one of claims 1 to 7,
When a second condition is satisfied, that is, an absolute value of the acceleration of the vehicle or the target is greater than a predetermined value, the reliability of the second detection signal is determined to be low, and the association cost between the predicted value and the second detection signal is set to be larger than that when the second condition is not satisfied.
Object tracking device.
請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の物体追跡装置であって、
道路形状の曲率半径が所定値より小さい第3条件が満たされた場合に、前記第2検知信号の信頼度が低いと判断し、前記予測値と前記第2検知信号との前記関連付けコストを、前記第3条件が満たされない場合に比べて、大きく設定するように構成された、
物体追跡装置。
The object tracking device according to any one of claims 1 to 8,
When a third condition is satisfied, that is, a radius of curvature of a road shape is smaller than a predetermined value, the reliability of the second detection signal is determined to be low, and the association cost between the predicted value and the second detection signal is set to be larger than that when the third condition is not satisfied.
Object tracking device.
請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の物体追跡装置であって、
前記第2検知信号の電力が所定値より小さい第4条件が満たされた場合に、前記第2検知信号の信頼度が低いと判断し、前記予測値と前記第2検知信号との前記関連付けコストを、前記第4条件が満たされない場合に比べて、大きく設定するように構成された、
物体追跡装置。
The object tracking device according to any one of claims 1 to 9,
When a fourth condition is satisfied, that is, the power of the second detection signal is smaller than a predetermined value, the reliability of the second detection signal is determined to be low, and the association cost between the prediction value and the second detection signal is set to be larger than that when the fourth condition is not satisfied.
Object tracking device.
請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の物体追跡装置であって、
過去の予測誤差が所定値より大きい第5条件が満たされた場合に、前記第2検知信号の信頼度が低いと判断し、前記予測値と前記第2検知信号との前記関連付けコストを、前記第5条件が満たされない場合に比べて、大きく設定するように構成された、
物体追跡装置。
The object tracking device according to any one of claims 1 to 10,
When a fifth condition is satisfied, in which a past prediction error is greater than a predetermined value, the reliability of the second detection signal is determined to be low, and the association cost between the prediction value and the second detection signal is set to be larger than when the fifth condition is not satisfied.
Object tracking device.
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