(57)【要約】【課題】レーダ装置において物標の位置に関わる情報を良好に推定する。【解決手段】レーダ装置は、放射した送信波に対する物標上の反射点からの反射波の受信信号に基づき、反射点の検出位置の情報を含む反射点データを複数の反射点に対して導出する。複数のテンプレート点を含むテンプレートを用いてマッチング処理を行う。マッチング処理では、複数の反射点と複数のテンプレート点との各距離に基づく評価関数を設定し、評価関数の値を最小化又は最大化させるテンプレートの位置を適合位置として導出する。テンプレートの適合位置に基づき物標の角部の位置や物標の占有領域を推定する。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射した送信波に対する物標上の反射点からの反射波を受信する受信部と、
前記受信部による受信信号に基づき、前記反射点の検出位置を含んだ反射点データを複数の反射点に対して導出する反射点データ導出部と、
複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に基づき前記物標に対する前記テンプレートの適合位置を導出するマッチング処理部と、
前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定処理部と、を備える
、レーダ装置。
【請求項２】
前記マッチング処理部は、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に応じた値を有する評価関数に基づいて前記適合位置を導出し、
前記テンプレートを複数の位置の夫々に配置したときの前記評価関数の値が評価値として個別に導出され、
前記マッチング処理部は、前記評価値を最小化又は最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する
、請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記複数の反射点は第１〜第Ｎ反射点から成り（Ｎは２以上の整数）、
前記複数のテンプレート点は第１〜第Ｍテンプレート点から成り（Ｍは２以上の整数）、
前記マッチング処理部は、前記第１〜第Ｎ反射点と前記第１〜第Ｍテンプレート点との組み合わせごとに距離パラメータを導出し、
前記組み合わせごとに前記距離パラメータに比例する距離評価項が定義され、前記評価関数は前記第１〜第Ｎ反射点と前記第１〜第Ｍテンプレート点との全組み合わせに対する前記距離評価項の総和を含み、
第ｉ反射点と第ｊテンプレート点との組み合わせに対する前記距離パラメータである距離パラメータｄｉｊは、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離に応じた値を持つ（ｉは１以上且つＮ以下の整数、ｊは１以上Ｍ以下の整数）
、請求項２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記マッチング処理部は、
前記評価値を最小化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する場合、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄｉｊに小さな値を与え、
前記評価値を最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する場合、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄｉｊに大きな値を与える
、請求項３に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記マッチング処理部は、前記評価値を最小化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出し、
前記距離パラメータｄｉｊは、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離の累乗により表され、前記累乗の指数は１未満の値を持つ
、請求項４に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記マッチング処理部は、前記評価値を最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出し、
前記距離パラメータｄｉｊは、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離を変数とするガウス関数により表され、前記ガウス関数は前記変数が小さいほど大きな値を持つ
、請求項４に記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記組み合わせごとの前記距離評価項は、前記距離パラメータだけでなく、前記テンプレート点ごとに設定されたテンプレート点重みパラメータにも比例する
、請求項３〜６の何れかに記載のレーダ装置。
【請求項８】
前記マッチング処理部は、当該レーダ装置から前記物標までの距離に応じて前記テンプレート点重みパラメータを設定する
、請求項７に記載のレーダ装置。
【請求項９】
前記マッチング処理部は、当該レーダ装置及び前記第ｊテンプレート点間を結ぶ直線と所定軸との成す角度に基づき、前記第ｊテンプレート点に対する前記テンプレート点重みパラメータを設定する
、請求項７に記載のレーダ装置。
【請求項１０】
前記組み合わせごとの前記距離評価項は、前記距離パラメータだけでなく、前記反射点ごとに設定された反射点重みパラメータにも比例し、
前記反射点ごとに導出される前記反射点データは前記反射点からの前記反射波の受信信号強度を含み、
前記マッチング処理部は、前記第ｉ反射点に対応する前記受信信号強度に基づき、前記第ｉ反射点に対応する前記反射点重みパラメータを設定する
、請求項３〜９の何れかに記載のレーダ装置。
【請求項１１】
前記マッチング処理部は、前記適合位置の導出を間隔をおいて次々と行い、
前記適合位置の時間的連続性を加味した慣性項が前記評価関数に含められる
、請求項２〜１０の何れかに記載のレーダ装置。
【請求項１２】
前記テンプレートはＬ字型の形状を有し、
前記Ｌ字型の形状に対して前記複数のテンプレート点が配置される
、請求項１〜１１の何れかに記載のレーダ装置。
【請求項１３】
前記推定処理部は、前記物標の輪郭上の点の位置として前記物標の角部の位置を推定する
、請求項１〜１２の何れかに記載のレーダ装置。
【請求項１４】
前記推定処理部は、前記適合位置に基づき前記物標の占有領域を推定する
、請求項１〜１３の何れかに記載のレーダ装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４の何れかに記載のレーダ装置と、
前記レーダ装置における前記推定処理部の推定結果を用いて、前記レーダ装置が搭載される対象車両を制御する車両制御装置と、を備える
、車両制御システム
【請求項１６】
放射した送信波に対する物標上の反射点からの反射波を受信信号に基づき、前記反射点の検出位置を含んだ反射点データを複数の反射点に対して導出する反射点データ導出工程と、
複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に基づき前記物標に対する前記テンプレートの適合位置を導出するマッチング工程と、
前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定工程と、を備える
、物標情報推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置、車両制御システム及び物標情報推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置を用いて自車両の周辺領域における物標の存否及び物標の位置を検出し、その検出結果を自車両の運転制御に役立てる方法が提案されている。このような運転制御を適切に行うためには、物標の位置に関わる情報を良好に推定する必要がある。
【０００３】
例えば、下記特許文献１では、レーダ装置により物標の検出点を抽出し、検出点の点列に対しＬ字型のテンプレートを当てはめることで物標の輪郭を検出する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８５７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１における検出点とは、レーダ装置からの送信波を反射する反射点を検出したものを指すと解される。検出される反射点（検出点）として、理想的には物標の表面上の点であることが想定され、物標が自動車等の車両である場合には、複数の反射点がＬ字に沿って分布することが期待される。
【０００６】
しかしながら、実際には、路面からの反射や検出誤差及びノイズの影響により、反射点の検出位置は、その時々において様々な態様で分布する。様々な態様で分布しうる反射点の任意に集まりに対して、テンプレートの最適位置（適合位置）をどのように求めるのかについて、特許文献１では具体的な方法が提案されていない。様々な態様で分布しうる反射点の任意に集まりに対して、物標の位置に関わる情報を良好に推定できる方法の開発が要求される。
【０００７】
本発明は、物標の位置に関わる情報を良好に推定可能なレーダ装置、車両制御システム及び物標情報定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るレーダ装置は、放射した送信波に対する物標上の反射点からの反射波を受信する受信部と、前記受信部による受信信号に基づき、前記反射点の検出位置を含んだ反射点データを複数の反射点に対して導出する反射点データ導出部と、複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に基づき前記物標に対する前記テンプレートの適合位置を導出するマッチング処理部と、前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定処理部と、を備える構成（第１の構成）である。
【０００９】
上記第１の構成に係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に応じた値を有する評価関数に基づいて前記適合位置を導出し、前記テンプレートを複数の位置の夫々に配置したときの前記評価関数の値が評価値として個別に導出され、前記マッチング処理部は、前記評価値を最小化又は最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する構成（第２の構成）であっても良い。
【００１０】
上記第２の構成に係るレーダ装置において、前記複数の反射点は第１〜第Ｎ反射点から成り（Ｎは２以上の整数）、前記複数のテンプレート点は第１〜第Ｍテンプレート点から成り（Ｍは２以上の整数）、前記マッチング処理部は、前記第１〜第Ｎ反射点と前記第１〜第Ｍテンプレート点との組み合わせごとに距離パラメータを導出し、前記組み合わせごとに前記距離パラメータに比例する距離評価項が定義され、前記評価関数は前記第１〜第Ｎ反射点と前記第１〜第Ｍテンプレート点との全組み合わせに対する前記距離評価項の総和を含み、第ｉ反射点と第ｊテンプレート点との組み合わせに対する前記距離パラメータである距離パラメータｄｉｊは、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離に応じた値を持つ（ｉは１以上且つＮ以下の整数、ｊは１以上Ｍ以下の整数）構成（第３の構成）であっても良い。
【００１１】
上記第３の構成に係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、前記評価値を最小化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する場合、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄｉｊに小さな値を与え、前記評価値を最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出する場合、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離が小さいほど前記距離パラメータｄｉｊに大きな値を与える構成（第４の構成）であっても良い。
【００１２】
上記第４の構成に係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、前記評価値を最小化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出し、前記距離パラメータｄｉｊは、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離の累乗により表され、前記累乗の指数は１未満の値を持つ構成（第５の構成）であっても良い。
【００１３】
上記第４の構成に係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、前記評価値を最大化させる前記テンプレートの位置を前記適合位置として導出し、前記距離パラメータｄｉｊは、前記第ｉ反射点及び前記第ｊテンプレート点間のユークリッド距離を変数とするガウス関数により表され、前記ガウス関数は前記変数が小さいほど大きな値を持つ
構成（第６の構成）であっても良い。
【００１４】
上記第３〜第６の構成の何れかに係るレーダ装置において、  前記組み合わせごとの前記距離評価項は、前記距離パラメータだけでなく、前記テンプレート点ごとに設定されたテンプレート点重みパラメータにも比例する構成（第７の構成）であっても良い。
【００１５】
上記第７の構成に係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、当該レーダ装置から前記物標までの距離に応じて前記テンプレート点重みパラメータを設定する構成（第８の構成）であっても良い。
【００１６】
上記第７の構成に係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、当該レーダ装置及び前記第ｊテンプレート点間を結ぶ直線と所定軸との成す角度に基づき、前記第ｊテンプレート点に対する前記テンプレート点重みパラメータを設定する構成（第９の構成）であっても良い。
【００１７】
上記第３〜第９の構成の何れかに係るレーダ装置において、前記組み合わせごとの前記距離評価項は、前記距離パラメータだけでなく、前記反射点ごとに設定された反射点重みパラメータにも比例し、前記反射点ごとに導出される前記反射点データは前記反射点からの前記反射波の受信信号強度を含み、前記マッチング処理部は、前記第ｉ反射点に対応する前記受信信号強度に基づき、前記第ｉ反射点に対応する前記反射点重みパラメータを設定する構成（第１０の構成）であっても良い。
【００１８】
上記第２〜第１０の構成の何れかに係るレーダ装置において、前記マッチング処理部は、前記適合位置の導出を間隔をおいて次々と行い、前記適合位置の時間的連続性を加味した慣性項が前記評価関数に含められる構成（第１１の構成）であっても良い。
【００１９】
上記第１〜第１１の構成の何れかに係るレーダ装置において、前記テンプレートはＬ字型の形状を有し、前記Ｌ字型の形状に対して前記複数のテンプレート点が配置される構成（第１２の構成）であっても良い。
【００２０】
上記第１〜第１２の構成の何れかに係るレーダ装置において、前記推定処理部は、前記物標の輪郭上の点の位置として前記物標の角部の位置を推定する構成（第１３の構成）であっても良い。
【００２１】
上記第１〜第１３の構成の何れかに係るレーダ装置において、前記推定処理部は、前記適合位置に基づき前記物標の占有領域を推定する構成（第１４の構成）であっても良い。
【００２２】
本発明に係る車両制御システムは、上記第１〜第１４の構成の何れかに係るレーダ装置と、前記レーダ装置における前記推定処理部の推定結果を用いて、前記レーダ装置が搭載される対象車両を制御する車両制御装置と、を備える構成（第１５の構成）である。
【００２３】
本発明に係る物標情報推定方法は、放射した送信波に対する物標上の反射点からの反射波を受信信号に基づき、前記反射点の検出位置を含んだ反射点データを複数の反射点に対して導出する反射点データ導出工程と、複数のテンプレート点を含む所定のテンプレート及び前記反射点データを用い、前記複数の反射点と前記複数のテンプレート点との各距離に基づき前記物標に対する前記テンプレートの適合位置を導出するマッチング工程と、前記適合位置に基づき前記物標の輪郭上の点の位置を推定する推定工程と、を備える構成（第１６の構成）である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、物標の位置に関わる情報を良好に推定可能なレーダ装置、車両制御システム及び物標情報定方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーダ装置の概略的な構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るレーダ装置の検知領域の説明図及びレーダ装置の配置位置を基準とする座標面の説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るレーダ装置内の信号処理部のブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係り、レーダ装置にて取得される反射点データの構成図である。
【図５】レーダ装置が搭載された自車両と他車両との位置関係を示す図である。
【図６】反射点データの反射検出位置の例を、受信信号強度の情報を加味して示した図である。
【図７】複数のクラスタ領域が設定される様子を示す図である。
【図８】クラスタ領域の例を示す図である。
【図９】Ｌ字型のテンプレートを示す図である。
【図１０】テンプレートを用いたマッチング処理の説明図である。
【図１１】テンプレートを用いたマッチング処理の説明図である。
【図１２】マッチング処理の結果に基づく、他車両に対する推定結果の説明図である。
【図１３】本発明の第１実施形態に係り、信号処理部における全体動作フローチャートである。
【図１４】或る１つの反射点と各テンプレート点との間のユークリッド距離の説明図である。
【図１５】複数の反射点と、それらに対応して導出されたテンプレートの適合位置の例を示す図である。
【図１６】本発明の第１実施形態に属する実施例ＥＸ１＿１ａに係り、テンプレートの適合位置が反射点の分布の仕方に依存する様子を示した図である。
【図１７】本発明の第１実施形態に属する実施例ＥＸ１＿１ｂに係り、距離パラメータの導出に利用可能なガウス関数の特性を示した図である。
【図１８】本発明の第１実施形態に属する実施例ＥＸ１＿２ａに係り、テンプレート点重みパラメータの設定方法の説明図である。
【図１９】本発明の第１実施形態に属する実施例ＥＸ１＿２ｂに係り、テンプレート点重みパラメータの設定方法の説明図である。
【図２０】本発明の第１実施形態に属する実施例ＥＸ１＿２ｂに係り、テンプレート点重みパラメータの設定方法の説明図である。
【図２１】本発明の第１実施形態に属する実施例ＥＸ１＿３に係り、反射点重みパラメータの設定方法の説明図である。
【図２２】本発明の第１実施形態に属する実施例ＥＸ１＿４に係り、慣性項の設定方法の説明図である。
【図２３】本発明の第２実施形態に係るマッチング処理を説明するための図である。
【図２４】本発明の第３実施形態に係り、想定される車両間の位置関係の変遷を示す図である。
【図２５】本発明の第３実施形態に係り、他車両の占有領域の推定方法の説明図である。
【図２６】本発明の第４実施形態に係り、想定される車両間の位置関係の変遷を示す図である。
【図２７】本発明の第４実施形態に係り、２台の他車両の占有領域、及び、他車両間の空き領域の推定方法の説明図である。
【図２８】本発明の第５実施形態に係り、２台のレーダ装置の各検知範囲を示す図である。
【図２９】本発明の第５実施形態に係る車両制御システムの構成図である。
【図３０】本発明の第５実施形態に係り、車両間の位置関係例を示す図である。
【図３１】本発明の第６実施形態に係り、想定される車両間の位置関係図である。
【図３２】本発明の第６実施形態に係り、想定される車両間の位置関係の変遷を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量又は部材等を参照する記号又は符号を記すことによって、該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量又は部材等の名称を省略又は略記することがある。例えば、後述の“ｄｉｊ”によって参照される距離パラメータは、距離パラメータｄｉｊと表記されることもあるし、パラメータｄｉｊと略記されることもあり得るが、それらは全て同じものを指す。
【００２７】
＜＜第１実施形態＞＞
本発明の第１実施形態を説明する。図１は本実施形態に係るレーダ装置１の概略的な構成を示す図である。レーダ装置１は、例えば、自動車などの車両に搭載される。以下、レーダ装置１が搭載される車両を「自車両」と称する。自車両と異なる車両は「他車両」と称される。自車両に注目して前後左右を以下のように定義する。即ち、自車両の運転席からステアリングホイールに向かう向きを「前方」と定義し、自車両のステアリングから運転席に向かう向きを「後方」と定義する。前方及び後方間を結ぶ方向は自車両の直進進行方向に平行である。直進進行方向は水平面に対して平行であるとする。自車両において、運転手は前を向いて運転席に座っているものとし、当該運転手の左側から右側に向かう向きを「右方向」と定義し且つ当該運転手の右側から左側に向かう向きを「左方向」と定義する。左右方向は、自車両の直進進行方向及び鉛直線に対して垂直な方向である。
【００２８】
また、本実施形態で想定される車両は前輪と後輪を備え、任意の車両について、車長とは、前輪と後輪を結ぶ方向における当該車両の長さを指し、車幅とは、前輪と後輪を結ぶ方向に直交し且つ鉛直線に直交する方向における当該車両の長さを指す。任意の車両について、車尾とは車両の後方における端部を指し、車頭とは車両の前方における端部を指す。
【００２９】
レーダ装置１は自車両の所定位置に設置される。レーダ装置１の送信アンテナから所定の送信波が送信され、自車両の周辺に存在する物標にて送信波が反射される。この反射による反射波がレーダ装置１の受信アンテナにて受信され、レーダ装置１は受信アンテナでの受信信号に基づき、物標に係る物標データを取得できる。物標データは複数のパラメータを含み、当該複数のパラメータには、物標からの反射による反射波がレーダ装置１の受信アンテナに受信されるまでの距離（即ち、レーダ装置１及び物標間の距離）、自車両に対する物標の相対速度、自車両の前後方向に沿った自車両及び物標間の距離、自車両の左右方向に沿った自車両及び物標間の距離などが含まれていて良い。
【００３０】
図１に示す如く、レーダ装置１は、送信部２と、受信部３と、信号処理部４と、を主に備える。ここでは、周波数変調された連続波であるＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）を用いる構成を例として説明する。
【００３１】
送信部２は、信号生成部２１及び発信器２２を備える。信号生成部２１は、信号処理部４の制御の下で、三角波状に電圧が変化する変調信号を生成し、該変調信号を発信器２２に供給する。発信器２２は、供給された変調信号に基づいて連続波の信号を周波数変調することで、時間経過につれて周波数が変化する送信信号を生成し、該送信信号を送信アンテナ２３に出力する。送信アンテナ２３は、発信器２２からの送信信号を送信波ＴＷとして所定の向きに出力する（即ち空間に放射する）。送信アンテナ２３から出力される送信波ＴＷは、所定の周期で周波数が上下するＦＭＣＷとなる。送信波ＴＷが物標（人や他車両など）にて反射されると、送信波ＴＷに基づく反射波ＲＷが物標から自車両に向かうことになる。
【００３２】
受信部３は、アレーアンテナを形成する複数の受信アンテナ３１と、その複数の受信アンテナ３１に接続された複数の個別受信部３２と、を備える。各受信アンテナ３１に対して個別に１つの個別受信部３２が割り当てられる。ここでは例として、受信アンテナ３１と個別受信部３２の組が、４組分、受信部３に設けられているものとする。受信アンテナ３１と個別受信部３２の組ごとに、受信アンテナ３１は物標からの反射波ＲＷを受信して受信信号を取得し、個別受信部３２は対応する受信アンテナ３１で得られた受信信号に所定の処理を施す。
【００３３】
複数の個別受信部３２の構成は互いに同一であり、各個別受信部３２はミキサ３３及びＡ／Ｄ変換器３４を備える。各個別受信部３２において、対応する受信アンテナ３１で得られた受信信号はローノイズアンプ（不図示）にて増幅された後にミキサ３３に送られ、ミキサ３３はローノイズアンプを介して供給された受信信号と発信器２２からの送信信号とをミキシングすることでビート信号を生成する。ビート信号は、送信信号の周波数と受信信号の周波数との差であるビート周波数を有する。各個別受信部３２において、ミキサ３３により生成されたビート信号は同期回路（不図示）にて受信アンテナ３１間でタイミングを合わせた上でＡ／Ｄ変換器３４によりデジタルの信号に変換されてから、信号処理部４に出力される。
【００３４】
信号処理部４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリなどを含むマイクロコンピュータを備え、各Ａ／Ｄ変換器３４から供給される信号に基づき（従って４つの受信アンテナ３１の受信信号に基づき）、物標データを生成することができる。複数の受信アンテナ３１による反射波ＲＷの受信信号に基づき、上述したような物標データを生成する方法として公知の任意の方法を利用することができる。
【００３５】
レーダ装置１は自車両の様々な位置に設置されうるが、本実施形態では、特に断り無き限り、図２（ａ）に示す如く自車両の左側面前方部にレーダ装置１が設置されているものとし、自車両の左側面前方部に設置されたレーダ装置１の構成及び動作を詳細に説明する。図２（ａ）などでは、車両が５角形にて示される。
【００３６】
図２（ａ）において、概ね扇型状の外形を有する領域ＦＯＶはレーダ装置１の検知領域（換言すれば視野）を表している。検知領域ＦＯＶは、レーダ装置１から自車両の左斜め前方に向けて広がる概ね扇型状の領域である。レーダ装置１は、主に自車両の左斜め前方に向けて送信波ＴＷを送信し、検知領域ＦＯＶ内に存在する物標からの反射波ＲＷを受信することで、検知領域ＦＯＶ内に存在する物標についてのデータ（物標データ及び後述の反射点データを含む）を得ることができる。図２（ａ）に示される角度θはレーダ装置１の水平検知角を表している。水平検知角θは９０°以上（換言すれば±４５°以上）であり、例えば１２０°（換言すれば±６０°）である（但し、それ以外でも構わない）。
【００３７】
また、図２（ｂ）に示す如く、レーダ装置１の設置位置を基準にして、Ｘ軸及びＹ軸から成る二次元のＸＹ座標面を定義する。ＸＹ座標面において、レーダ装置１の設置位置に原点Ｏがとられる。Ｘ軸及びＹ軸は原点Ｏにて互いに直交し且つ水平面に平行な軸である。Ｘ軸は左右方向に平行であり、Ｙ軸は前後方向に平行である。ＸＹ座標面上における任意の点ＰＴの位置を（ｘ，ｙ）で表す。このとき、ｘは点ＰＴの位置のＸ軸成分であるＸ軸座標値を表し、ｙは点ＰＴの位置のＹ軸成分であるＹ軸座標値を表す。原点Ｏから左方向に向かう向きにＸ軸の正をとり、原点Ｏから前方に向かう向きにＹ軸の正をとる。即ち、点ＰＴが原点Ｏに対して左方向、右方向に位置する場合、座標値ｘの極性は、夫々、正、負となり、点ＰＴが原点Ｏに対して前方向、後方向に位置する場合、座標値ｙの極性は、夫々、正、負となる。
【００３８】
“ｘ＞０”且つ“ｙ＞０”を満たす領域、“ｘ＞０”且つ“ｙ＜０”を満たす領域、“ｘ＜０”且つ“ｙ＞０”を満たす領域、“ｘ＜０”且つ“ｙ＜０”を満たす領域を、夫々、左前方領域Ｒ１、左後方領域Ｒ２、右前方領域Ｒ３、右後方領域Ｒ４と称する。レーダ装置１の検知領域ＦＯＶは左前方領域Ｒ１を内包し、左後方領域Ｒ２の内、左前方領域Ｒ１に近い側の一部の領域も内包する。更に、レーダ装置１の検知領域ＦＯＶは、右前方領域Ｒ３の内、左前方領域Ｒ１に近い側の一部の領域も内包しうる。但し、レーダ装置１からの距離が所定の検知距離以上となる領域は検知領域ＦＯＶに含まれない。右後方領域Ｒ４と検知領域ＦＯＶとは重なり合わない。以下では、レーダ装置１が原点Ｏに配置されたＸＹ座標面に注目し、特に必要なき限り、鉛直線に平行な上下方向の位置成分を無視する。
【００３９】
図３に、レーダ装置１における信号処理部４内のブロック図を示す。信号処理部４は、前処理部４１及び後処理部４２を備える。前処理部４１及び後処理部４２にて実現される機能をプログラムで記述して、当該プログラムを信号処理部４に搭載可能なメモリに記憶させておき、信号処理部４内のマイクロコンピュータ上で当該プログラムを実行することで、前処理部４１及び後処理部４２の機能を実現して良い。尚、図３に示される構成は信号処理部４の機能の一部を実現するための構成であり、他の機能を実現するための、前処理部４１及び後処理部４２以外の処理部が信号処理部４に更に設けられていて良い。
【００４０】
前処理部４１は、受信部３の各Ａ／Ｄ変換器３４から供給されるデジタル信号形式で表現されたビート信号に基づき、反射波ＲＷの出所である反射点を検出して反射点に関わる反射点データを生成する前処理を行う。つまり、前処理部４１は反射点データを導出する反射点データ導出部として機能する。
【００４１】
図４に示す如く、反射点データは、反射検出位置、受信信号強度及び相対速度を示す情報を含む。反射点データは物標データの一種であると考えても良い。
【００４２】
或る反射点について、反射検出位置は、受信部３における反射波ＲＷの受信信号に基づき、送信波ＴＷを反射した点の位置（換言すれば反射波ＲＷの出所の位置）を検出したものであり、ＸＹ座標面上の座標値として表現される。
【００４３】
或る反射点について、受信信号強度は、その反射点からの反射波ＲＷの受信部３における受信強度を示す。受信部３における受信強度は、当該反射点からの反射波ＲＷの４つの受信アンテナ３１での合計受信強度であると解して良いし、当該反射点からの反射波ＲＷの１つの受信アンテナ３１での受信強度であると解しても良い。受信信号強度は反射点からの反射波ＲＷの電力に比例することになるが、反射点及びレーダ装置１間の距離の増大に伴い受信信号強度は低下する傾向にある。
【００４４】
或る反射点について、相対速度は、レーダ装置１から見た当該反射点の相対速度である。レーダ装置１から見た反射点の相対速度は、自車両から見た反射点の相対速度でもあり、反射点を内包する物標の自車両に対する相対速度でもある。
【００４５】
多くの場合、複数の反射点が検知されるため、以下では特に記述無き限り、前処理において複数の反射点が検知されて複数の反射点についての反射点データが生成されることを想定する。
【００４６】
各々に反射波ＲＷを受信する複数の受信アンテナ３１の受信信号に基づいて、反射点ごとに、レーダ装置１と反射点との位置関係、反射波ＲＷの受信強度、及び、レーダ装置１から見た反射点の相対速度を導出する方法は周知であり、その方法を利用して反射点データを生成すれば良い。即ち簡単に説明すると例えば、各Ａ／Ｄ変換部３４からのビート信号に対し高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施して得られる周波数スペクトラムにおいて、所定閾値以上のパワーを有した極大値（ピーク）をとる周波数をピーク周波数として特定し、ピーク周波数の信号成分から、対応する反射点についての反射点データを導出することができる。送信波ＴＷの照射を受ける物標上の全ての点は反射点の候補であるが、或る点からの反射波ＲＷの受信部３での受信信号強度が所定強度以上であるときにのみ、その点は、前処理部４１にて反射点として検出されることになる、と考えて良い。
【００４７】
前処理部４１による反射点データを生成するための前処理は所定の計測周期にて周期的に実行され、順次生成された反射点データは後処理部４２に与えられる。
【００４８】
後処理部４２は、クラスタ領域設定部４３、マッチング処理部４４及び推定処理部４５を備える。推定処理部４５は、輪郭点推定部４６、占有領域推定部４７及び空き領域推定部４８を備える。これらが行う処理内容を、図５等を参照しながら説明する。
【００４９】
図５に示す如く、自車両の左斜め前方に他車両６００が存在することを想定する。他車両６００は物標の例であって、第１実施形態では特に記述無き限り、物標は他車両６００であると考えて良い。図６に、他車両６００に関わる反射点データの反射検出位置の例を、受信信号強度の情報を加味して示す。図６において、実線長方形ＲＥＦは、他車両６００の真の外形をＸＹ座標面上に投影したものである。図６において、黒三角形、ハッチングが付された三角形、ハッチングが付された円、白三角形、白円は、或るタイミングで取得された複数の反射点データにおける複数の反射検出位置を、ＸＹ座標面上に示したものである。黒三角形に対応する反射点からの受信信号強度が最も高く、以下、ハッチングが付された三角形、ハッチングが付された円、白三角形、白円の順に対応する受信信号強度が低くなる（後述の図８等についても同様）。尚、実際の受信信号強度は５段階で表現されるものではなく、５段階を大きく超える分解能を有する。
【００５０】
他車両６００の進行方向は自車両と同じであって、自車両の走行車線の左側の車線において他車両６００が併走している状況を想定する。レーダ装置１にて他車両６００の位置を検出するにあたり、他車両６００のボディ上の位置のみが反射検出位置として検知されることが理想的ではある。しかし、検出精度や路面での反射など、様々な誤差要因が影響して、反射点データにおける反射検出位置は、真の検出されるべき反射点の位置に対して誤差を含み得る。
【００５１】
但し、統計的には、送信波ＴＷの照射を受ける他車両６００のボディ上の点であって且つレーダ装置１に相対的に近い点からの反射波ＲＷが、相対的に高い受信信号強度を持つ反射点データを構成する。即ち、図６に示す如く、他車両６００のボディ全体が左前方領域Ｒ１に存在することを想定した場合、他車両６００の車尾及び右側面からの反射波ＲＷが相対的に高い受信信号強度で受信部３にて受信され、それら以外からの反射波ＲＷの受信信号強度は相対的に小さくなる。
【００５２】
クラスタ領域設定部４３は、前処理部４１から提供される複数の反射点データにおける各反射点の反射検出位置及び相対速度に基づき、或る物標上の反射点と、他の物標上の反射点とを分類するクラスタリングを行って、単一の物標上の反射点に分類された各反射点の反射検出位置を包含するクラスタ領域を設定する。このようなクラスタリングの方法としても公知の方法を利用できる。即ち例えば、図７に示すように、或る第１の点の周りに共通の相対速度ｖＡを持つ第１の反射点群が集中している一方で、第１の点から離れた第２の点の周りに共通の相対速度ｖＢを持つ第２の反射点群が集中しているとき、第１の反射点群を形成する各反射点を第１の物標についての反射点に分類する一方で、第２の反射点群を形成する各反射点を第２の物標についての反射点に分類すれば良い。この場合、第１の反射点群を形成する各反射点の反射検出位置を包含する第１のクラスタ領域が設定され、第２の反射点群を形成する各反射点の反射検出位置を包含する第２のクラスタ領域が設定される。
【００５３】
クラスタ領域の形状は矩形以外でも良いが、ここでは、矩形のクラスタ領域が設定されるものとする。図６において、符号“ＣＬＳ”が付された破線矩形内の領域が、注目された他車両６００に対して設定されたクラスタ領域を表している。クラスタ領域設定部４３は、他車両６００上の反射点に分類された複数の反射点を包含する（換言すれば複数の反射検出位置を包含する）最小の矩形を、クラスタ領域ＣＬＳとして設定する。
【００５４】
クラスタ領域設定部４３により設定されたクラスタ領域内の計Ｎ個の反射点（即ち、クラスタ領域内の計Ｎ個の反射検出位置に対応する計Ｎ個の反射点）を、符号“Ｐ１〜ＰＮ”により表す。Ｎは２以上の任意の整数である。前処理により、反射点Ｐ１〜ＰＮの夫々に対し反射点データ（図４参照）が導出される。図８に、或るクラスタ領域内に計５個の反射点Ｐ１〜Ｐ５が属するときの様子を示す。
【００５５】
マッチング処理部４４は、所定のテンプレートを用いたマッチング処理を実行することで、物標の位置に適合したテンプレートの位置を求める。テンプレートは計Ｍ個のテンプレート点により構成される。Ｍは２以上の任意の整数である。
【００５６】
図９に、マッチング処理にて用いることのできるテンプレートの例としてテンプレートＴＭＰを示す。テンプレートＴＭＰはＬ字型の形状を有している。物標としての他車両はＸＹ座標面上で概略的に矩形形状を有しているため、Ｌ字型のテンプレートを用いることで他車両の位置（輪郭の位置）を良好に推定できる。テンプレートＴＭＰはＬ字型の形状と他の形状との組み合わせにより構成されていても良い。テンプレートＴＭＰにおけるＬ字型の形状に対して計Ｍ個のテンプレート点Ｔ１〜ＴＭが配置される。図９の例において、“Ｍ＝４”であり、故にテンプレートＴＭＰは４つのテンプレート点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４により構成される。テンプレートＴＭＰは基本的に左前方領域Ｒ１内に定義され（図２（ｂ）参照）、この際、テンプレート点Ｔ１〜Ｔ４の内、テンプレート点Ｔ２が原点Ｏに最も近く、テンプレート点Ｔ２から見てテンプレート点Ｔ３及びＴ４は前方側に位置し且つテンプレート点Ｔ１は左側に位置する。テンプレート点Ｔ２及びＴ４を結ぶ線分はＹ軸に平行であって且つテンプレート点Ｔ２及びＴ１を結ぶ線分はＸ軸に平行である。即ち、前者の線分と後者の線分はテンプレート点Ｔ２にて互いに直角に交わる。また、テンプレート点Ｔ２及びＴ４を結ぶ線分の中点にテンプレート点Ｔ３が配置される。
【００５７】
テンプレート点Ｔ２及びＴ４を結ぶ線分は、レーダ装置１により検出されるべき他車両の右側面部を模したものに相当し、テンプレート点Ｔ２及びＴ１を結ぶ線分は、レーダ装置１により検出されるべき他車両の後端部を模したものに相当する。これに適応するような大きさをテンプレートＴＭＰに持たせておいて良い。例えば、テンプレート点Ｔ２及びＴ４を結ぶ線分は一般的な車両（自動車）の車長に相当するような長さ（例えば３ｍ〜５ｍ）を有していて良く、テンプレート点Ｔ２及びＴ１を結ぶ線分は一般的な車両（自動車）の車幅に相当するような長さ（例えば２ｍ）を有していて良い。但し、テンプレートＴＭＰのＹ軸方向の大きさ及びＸ軸方向の大きさは任意に設定可能である。
【００５８】
尚、実際には、信号処理部４において、自車両及び他車両が存在する実空間を模したベクトル空間が定義され、ベクトル空間内にＸ軸及びＹ軸との関係においてテンプレート、テンプレート点及び反射点が配置及び定義されることになる（後述の車尾角の位置、車頭角の位置、占有領域及び空き領域などについても同様）。本実施形態では、実空間とベクトル空間を区別せずに処理の説明を設けることがあるが、信号処理部４にて取り扱われる点、位置、領域及び距離は、ベクトル空間での点、位置、領域及び距離であると解せば良い。信号処理部４にて定義されるベクトル空間は三次元のベクトル空間であっても良いが、ここでは、Ｘ軸及びＹ軸に平行な平面による二次元のベクトル空間を想定する。以下では、テンプレートとして図９のテンプレートＴＭＰが用いられることを主として例に挙げて、信号処理部４内の各部の動作を説明する。但し、用いられるテンプレートの形状はＬ字型以外であり得て良い。
【００５９】
マッチング処理部４４が行うマッチング処理を説明する。マッチング処理の説明の具体化のため、今、検出されるべき物標が図５の他車両６００であって且つ他車両６００に対して図６のクラスタ領域ＣＬＳが設定されたことを想定する。
【００６０】
図１０を参照し、マッチング処理では、テンプレートＴＭＰの一部又は全部がクラスタ領域ＣＬＳ内に収まるようにテンプレートＴＭＰを配置した上で所定の評価関数Ｅの値（関数値）を算出及び導出する単位演算処理を実行する。この評価関数Ｅの値を評価値と称し、関数の記号“Ｅ”と区別すべく、評価値を特に記号“ＥＶＡＬ”にて参照する。単位演算処理はテンプレートＴＭＰの位置を様々に変更しながら繰り返し実行される。故に、テンプレートＴＭＰを複数の位置の夫々に配置したときの評価値ＥＶＡＬが個別に導出されることになる。
【００６１】
テンプレートＴＭＰの位置とは、テンプレートＴＭＰを構成する何れかのテンプレート点の位置を指す。ここでは、テンプレート点Ｔ２の位置がテンプレートＴＭＰの位置に相当するものとする。
【００６２】
図１１を参照し、マッチング処理では、テンプレート点Ｔ２を位置ＰＳＴ［１］〜ＰＳＴ［Ｋ］に配置した状態で夫々に単位演算処理を実行する。Ｋは２以上の整数であり、例えば、数１０〜数１０００程度の値を有する。位置ＰＳＴ［１］〜ＰＳＴ［Ｋ］はクラスタ領域ＣＬＳ内の互いに異なる位置である。テンプレート点Ｔ２を位置ＰＳＴ［ｋ］に配置した状態での単位演算処理により得られる評価値ＥＶＡＬを記号“ＥＶＡＬ［ｋ］”により表す。ｋは１以上Ｋ以下の整数である。そうすると、マッチング処理では計Ｋ個の評価値ＥＶＡＬ［１］〜ＥＶＡＬ［Ｋ］が得られる。
【００６３】
そして、マッチング処理では、位置ＰＳＴ［１］〜ＰＳＴ［Ｋ］の内、評価値ＥＶＡＬを最小化又は最大化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する。評価値ＥＶＡＬを最小化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する方法を、便宜上、最小探索法と称し、評価値ＥＶＡＬを最大化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する方法を、便宜上、最大探索法と称する。
【００６４】
最小探索法を用いる場合、評価値ＥＶＡＬ［１］〜ＥＶＡＬ［Ｋ］の内の最小の評価値に対応する位置が、テンプレートＴＭＰの適合位置として位置ＰＳＴ［１］〜ＰＳＴ［Ｋ］の中から抽出される。即ち最小探索法を用いる場合、評価値ＥＶＡＬ［１］〜ＥＶＡＬ［Ｋ］の内、例えば、評価値ＥＶＡＬ［１］が最小であれば位置ＰＳＴ［１］がテンプレートＴＭＰの適合位置として導出され、評価値ＥＶＡＬ［２］が最小であれば位置ＰＳＴ［２］がテンプレートＴＭＰの適合位置として導出される。
【００６５】
最大探索法を用いる場合、評価値ＥＶＡＬ［１］〜ＥＶＡＬ［Ｋ］の内の最大の評価値に対応する位置が、テンプレートＴＭＰの適合位置として位置ＰＳＴ［１］〜ＰＳＴ［Ｋ］の中から抽出される。即ち最大探索法を用いる場合、評価値ＥＶＡＬ［１］〜ＥＶＡＬ［Ｋ］の内、例えば、評価値ＥＶＡＬ［１］が最大であれば位置ＰＳＴ［１］がテンプレートＴＭＰの適合位置として導出され、評価値ＥＶＡＬ［２］が最大であれば位置ＰＳＴ［２］がテンプレートＴＭＰの適合位置として導出される。
【００６６】
反射点Ｐ１〜ＰＮとテンプレート点Ｔ１〜ＴＭとの各距離に応じた値を評価関数Ｅが持つように評価関数Ｅが定義されるが、最小探索法に適した評価関数Ｅ及び最大探索法に適した評価関数Ｅの詳細については後述される。尚、評価値ＥＶＡＬ［１］〜ＥＶＡＬ［Ｋ］は１つずつ順次導出されても良いし、評価値ＥＶＡＬ［１］〜ＥＶＡＬ［Ｋ］の内、２以上の評価値が並列処理によって同時に導出されても良い。
【００６７】
マッチング処理部４４の導出結果は推定処理部４５（図３参照）に送られる。輪郭点推定部４６は、テンプレートＴＭＰの適合位置に基づき物標の輪郭上の点の位置を推定する。具体的には、輪郭点推定部４６は、物標の輪郭上の点の位置として物標の角部の位置を推定することができ、即ち典型的には例えば、テンプレートＴＭＰの適合位置に物標の角部が存在すると推定する。検出されるべき物標が左前方領域Ｒ１内の他車両６００（図５参照）である場合、テンプレートＴＭＰの適合位置に他車両６００の後端上の角部である車尾角が存在すると推定して良い。但し、テンプレートＴＭＰの適合位置から多少ずれた位置に車尾角が存在すると推定されることが有り得て良い。他車両６００を含む任意の他車両について、車尾角とは、他車両の後端上の２つの角部の内、原点Ｏに近い側の角部を指す。
【００６８】
図３に示される占有領域推定部４７は、テンプレートＴＭＰの適合位置に基づいて物標の占有領域を推定する。推定される占有領域は、ＸＹ座標面上において、対応する物標が占有している領域である。占有領域の外形形状は理想的には物標の真の外形形状と一致すべきであるが、占有領域推定部４７は占有領域を矩形領域とみなして推定する（即ち推定される占有領域の形状は矩形である）。物標の占有領域の外縁は物標の輪郭に相当するため、占有領域の推定は、物標の輪郭上の点の位置を推定することの一態様であり、物標の輪郭上の全ての点の位置を推定することに相当する、とも言える。
【００６９】
図１２（ａ）を参照し、例えば、テンプレートＴＭＰの適合位置に基づいて推定された他車両６００の車尾角の位置が位置６１０である場合、位置６１０に頂点を有する矩形領域が他車両６００の占有領域６２０として推定される。この際、図１２（ｂ）に示す如く、位置６１０にテンプレート点Ｔ２を配置したテンプレートＴＭＰに沿って占有領域６２０が推定されて良い。即ち、占有領域６２０としての矩形領域はＹ軸に平行な２辺とＸ軸に平行な２辺を有し、占有領域６２０としての矩形領域を形成する４頂点の内の１つが位置６１０に配置され、その４頂点の内、位置６１０における頂点が原点Ｏに最も近い。そして、位置６１０にテンプレート点Ｔ２が配置されたテンプレートＴＭＰにおけるテンプレート点Ｔ１、Ｔ２及びＴ４を３頂点として有するテンプレート矩形領域そのものを、占有領域６２０として推定しても良いし、テンプレート矩形領域よりも大きい又は小さい領域を占有領域６２０として推定しても良い（図１２（ｂ）の例では、テンプレート矩形領域よりも大きい領域が占有領域６２０として推定されている）。
【００７０】
何れにせよ、推定処理部４５では、テンプレートＴＭＰの適合位置に基づき、物標の輪郭上の点の位置（例えば他車両６００の車尾角の位置）の推定を介して、物標の占有領域を推定する。これにより、物標の占有領域の推定結果を用いて自車両の運転制御（自動運転制御等）を行うといったことが可能となる。
【００７１】
占有領域推定部４７は、他車両６００の占有領域を推定すると、他車両６００の占有領域のＹ軸方向及びＸ軸方向の長さを示す形状情報を作成及び保持し、以後は、他車両６００の車長及び車幅が、他車両６００の形状情報にて示されるＹ軸方向及びＸ軸方向の長さと一致するとみなす。他車両６００の形状情報が一旦作成されると、他車両６００がレーダ装置１により物標として検出され続けている限り、当該形状情報は保持され続け、保持された形状情報にて定義される車長及び車幅を他車両６００が有するとした上で、他車両６００は受信部３での受信信号に基づきＸＹ座標面上で追跡されて良い（即ち、推定処理部４５により他車両６００の位置がＸＹ座標面上で追跡されて良い）。これは、後述の他の実施形態及び他車両６００以外の他車両についても同様である。
【００７２】
図３に示される空き領域推定部４８は、占有領域推定部４７による占有領域の推定結果を用いて、空き領域を推定する。空き領域は、ＸＹ座標上において、物標が存在していない領域に相当する。従って、空き領域推定部４８は、ＸＹ座標面上において、占有領域以外の領域を空き領域として推定することができる。複数の物標が存在する場合にあっては、自車両の周辺領域から、複数の物標についての複数の占有領域を除去して得られる残りの領域を、空き領域として推定することができる。
【００７３】
図１３に、信号処理部４における全体的な動作のフローチャートを示す。ステップＳ１〜Ｓ５の処理が、この順番で実行される。まずステップＳ１では、前処理部４１により反射点Ｐ１〜ＰＮに対する計Ｎ組の反射点データが導出される。但し、ここで導出される計Ｎ組の反射点データは、単一の物標に関わる反射点データであるとする。ステップＳ２では、反射点データに基づき反射点Ｐ１〜ＰＮを包含するクラスタ領域が設定される。ステップＳ３では、反射点Ｐ１〜ＰＮとテンプレート点Ｔ１〜ＴＭとの各距離に基づく評価関数Ｅの値（即ち評価値ＥＶＡＬ）をテンプレートの位置を変化させながら逐次導出する。ステップＳ４では、ステップＳ３で得られた評価関数Ｅの複数の値（即ち複数の評価値ＥＶＡＬ）に基づき、最小探索法又は最大探索法によりテンプレートの適合位置を導出する。ステップＳ３及びＳ４の処理にてマッチング処理が構成される。ステップＳ５では、テンプレートの適合位置に基づいて、物標の角部の位置（車尾角）、物標の占有領域、及び、空き領域が推定される。上述のステップＳ１〜Ｓ５から成る一連の処理が、所定の計測周期で周期的に繰り返し実行される。
【００７４】
マッチング処理部４４は、下記式（Ａ１）〜（Ａ４）及び（Ｂ１）〜（Ｂ４）の何れかにて定義された評価関数Ｅを用いてマッチング処理を行うことができる。
【００７５】
反射点Ｐｉとテンプレート点Ｔｊとのユークリッド距離（ＸＹ座標面が定義されたベクトル空間上のユークリッド距離）を記号“ＵＤｉｊ”にて表す。反射点として反射点Ｐ１〜ＰＮがあるので、ｉは１以上且つＮ以下の整数を表す。テンプレート点としてテンプレート点Ｔ１〜ＴＭがあるので、ｊは１以上且つＭ以下の整数を表す。ユークリッド距離ＵＤｉｊは、ノルムを示す数学記号を用いて、下記式（Ｃ１）の如く、||Ｐｉ−Ｔｊ||、で表される。図１４に１つの反射点Ｐｉに対して導出される４つのユークリッド距離ＵＤｉ１〜ＵＤｉ４を示す。
【００７６】
式（Ａ１）等に含まれるパラメータｄｉｊは、反射点Ｐｉ及びテンプレート点Ｔｊ間のユークリッド距離ＵＤｉｊに応じた値を有する距離パラメータである。詳細は後述されるが、単純な例としては“ｄｉｊ＝ＵＤｉｊ”とされる。パラメータｓｊ及びｗｉについては後述される。式（Ｂ１）〜（Ｂ４）は、夫々、式（Ａ１）〜（Ａ４）を基準に右辺に対して慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）を追加したものであるが、当該慣性項の意義についても後述される。
【００７７】
【数１】
2020122718.tif 000003
【００７８】
式（Ａ１）〜（Ａ４）及び（Ｂ１）〜（Ｂ４）の各右辺において、距離パラメータｄｉｊを含む項は、距離パラメータｄｉｊに比例する距離評価項である。例えば“（Ｎ，Ｍ）＝（２，２）”であると仮定した場合において、
式（Ａ１）を用いると評価関数Ｅは、第１の距離評価項ｄ１１と第２の距離評価項ｄ１２と第３の距離評価項ｄ２１と第４の距離評価項ｄ２２との総和により表され、
式（Ａ２）を用いると評価関数Ｅは、第１の距離評価項ｓ１ｄ１１と第２の距離評価項ｓ２ｄ１２と第３の距離評価項ｓ１ｄ２１と第４の距離評価項ｓ２ｄ２２との総和により表され、
式（Ａ３）を用いると評価関数Ｅは、第１の距離評価項ｗ１ｄ１１と第２の距離評価項ｗ１ｄ１２と第３の距離評価項ｗ２ｄ２１と第４の距離評価項ｗ２ｄ２２との総和により表され、
式（Ａ４）を用いると評価関数Ｅは、第１の距離評価項ｓ１ｗ１ｄ１１と第２の距離評価項ｓ２ｗ１ｄ１２と第３の距離評価項ｓ１ｗ２ｄ２１と第４の距離評価項ｓ２ｗ２ｄ２２との総和により表される。
【００７９】
式（Ａ１）〜（Ａ４）及び（Ｂ１）〜（Ｂ４）の何れを用いる場合においても、マッチング処理部４４は、反射点Ｐ１〜ＰＮとテンプレート点Ｔ１〜ＴＭとの組み合わせごとに距離パラメータｄｉｊを導出することで計（Ｎ×Ｍ）個の距離パラメータｄ１１〜ｄＮＭを取得する。そうすると、反射点Ｐ１〜ＰＮとテンプレート点Ｔ１〜ＴＭとの組み合わせごとに、距離パラメータｄｉｊに比例する距離評価項が定義される。そして、評価関数Ｅは、反射点Ｐ１〜ＰＮとテンプレート点Ｔ１〜ＴＭとの全組み合わせに対する距離評価項の総和を含むことになる。
【００８０】
最小探索法及び最大探索法の何れを用いる場合にあっても、本実施形態では、反射点Ｐ１〜ＰＮとテンプレート点Ｔ１〜ＴＭとの各距離（ユークリッド距離）に基づき物標に対するテンプレートの適合位置が導出される。テンプレート点Ｔ１〜ＴＭから成るテンプレートに沿って反射点が分布すると考えられるため、これらの距離に基づき導出された適合位置は物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）を精度良く表していると期待される。故に、テンプレートの適合位置に基づき物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）を精度良く推定することが可能となり、ひいては物標の占有領域を精度良く推定することが可能となる。
【００８１】
例えば、図１５に示すような複数の反射点が検出された場合、最小探索法を用いるのであれば、それら各反射点とテンプレート点とのユークリッド距離の総和の最小化に適した位置６４０がテンプレートＴＭＰの適合位置として求められることになる。最大探索法を用いた場合も同様である。
【００８２】
第１実施形態は、以下の実施例ＥＸ１＿１ａ、ＥＸ１＿１ｂ、ＥＸ１＿２ａ、ＥＸ１＿２ｂ、ＥＸ１＿３、ＥＸ１＿４及びＥＸ１＿５を含む。これらの実施例の中で、評価関数Ｅの詳細や、レーダ装置１に関わる具体的な動作例や応用技術、変形技術を説明する。特に記述無き限り且つ矛盾無き限り、上述した事項が後述の各実施例に適用される。後述の各実施例において、上述の内容と矛盾する事項については、各実施例での記載が優先されて良い。また矛盾無き限り、以下に述べる複数の実施例の内、任意の実施例に記載した事項を、他の任意の実施例に適用することもできる（即ち複数の実施例の内の任意の２以上の実施例を組み合わせることも可能である）。
【００８３】
＜＜実施例ＥＸ１＿１ａ＞＞
実施例ＥＸ１＿１ａを説明する。実施例ＥＸ１＿１ａでは距離パラメータｄｉｊについて説明する。距離パラメータｄｉｊに依存する任意の評価関数Ｅの定義式に対して実施例ＥＸ１＿１ａを適用できる。即ち、実施例ＥＸ１＿１ａにより導出された距離パラメータｄｉｊを、上記式（Ａ１）〜（Ａ４）及び（Ｂ１）〜（Ｂ４）の何れかに代入することで評価関数Ｅの値（即ち評価値ＥＶＡＬ）を求めて良い。
【００８４】
実施例ＥＸ１＿１ａでは、ユークリッド距離ＵＤｉｊが小さいほど距離パラメータｄｉｊが小さくなるように（故にユークリッド距離ＵＤｉｊが大きいほど距離パラメータｄｉｊが大きくなるように）、ユークリッド距離ＵＤｉｊに基づいて距離パラメータｄｉｊが導出される。これに対応して、実施例ＥＸ１＿１ａでは最小探索法が利用される。即ち、評価値ＥＶＡＬを最小化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する場合にあっては、ユークリッド距離ＵＤｉｊが小さいほど距離パラメータｄｉｊに小さな値を与える。反射点Ｐｉ及びテンプレート点Ｔｊ間のユークリッド距離ＵＤｉｊが小さいほどテンプレートの適合性が良いと考えられるからである。
【００８５】
最も単純には“ｄｉｊ＝ＵＤｉｊ”であって良い。或いは、ユークリッド距離ＵＤｉｊを所定の変換式に代入して得られる値を距離パラメータｄｉｊに持たせても良い。所定の変換式には、例えば、指数関数、対数関数、累乗又は多項式や、それらを組み合わせたものを利用できる。
【００８６】
１つの例として、下記式（Ｄ１）に従って距離パラメータｄｉｊを求めても良い。この場合、距離パラメータｄｉｊは反射点Ｐｉ及びテンプレート点Ｔｊ間のユークリッド距離Ｕｉｊの累乗により表され、累乗の指数ｑに対し１未満の値が設定される。
【００８７】
【数２】
2020122718.tif 000004
【００８８】
図１６を参照し、送信波ＴＷを受ける物標の表面位置に反射点が集中して検出さることが多いが、稀に少数の点が、それらから離れた位置にて反射点６５２として検出されることがある。反射点６５２は路面による反射やノイズの影響によるものと考えられるが、反射点６５２が検出された場合において、単純に例えば “ｄｉｊ＝ＵＤｉｊ” とした上で上記式（Ａ１）により評価値ＥＶＡＬを求めると、テンプレートＴＭＰの適合位置が反射点６５２へと引き寄せられ、物標の角部の真の位置６５０から反射点６５２にずれた位置６５４にテンプレートＴＭＰが適合すると判断されるおそれがある。これに対し、式（Ｄ１）を用いるようすれば、物標の表面位置（他車両６００については他車両６００の車尾及び右側面）からの距離が遠い反射点（図１６では反射点６５２）の影響が低減され、物標の角部の真の位置６５０との誤差が少ない位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として求めることが可能となる。即ち、テンプレートの適合位置に基づき物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）を精度良く推定することが可能となり、ひいては物標の占有領域を精度良く推定することが可能となる。
【００８９】
＜＜実施例ＥＸ１＿１ｂ＞＞
実施例ＥＸ１＿１ｂを説明する。実施例ＥＸ１＿１ｂでは距離パラメータｄｉｊの他の導出方法を説明する。距離パラメータｄｉｊに依存する任意の評価関数Ｅの定義式に対して実施例ＥＸ１＿１ｂを適用できる。即ち、実施例ＥＸ１＿１ｂにより導出された距離パラメータｄｉｊを、上記式（Ａ１）〜（Ａ４）及び（Ｂ１）〜（Ｂ４）の何れかに代入することで評価関数Ｅの値（即ち評価値ＥＶＡＬ）を求めて良い。
【００９０】
実施例ＥＸ１＿１ｂでは、ユークリッド距離ＵＤｉｊが小さいほど距離パラメータｄｉｊが大きくなるように（故にユークリッド距離ＵＤｉｊが大きいほど距離パラメータｄｉｊが小さくなるように）、ユークリッド距離ＵＤｉｊに基づいて距離パラメータｄｉｊが導出される。これに対応して、実施例ＥＸ１＿１ｂでは最大探索法が利用される。即ち、評価値ＥＶＡＬを最大化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する場合にあっては、ユークリッド距離ＵＤｉｊが小さいほど距離パラメータｄｉｊに大きな値を与える。反射点Ｐｉ及びテンプレート点Ｔｊ間のユークリッド距離ＵＤｉｊが小さいほどテンプレートの適合性が良いと考えられるからである。
【００９１】
例えば“ｄｉｊ＝１／ＵＤｉｊ”であって良い。この他、ユークリッド距離ＵＤｉｊを所定の変換式に代入して得られる値を距離パラメータｄｉｊに持たせることができる。所定の変換式には、例えば、指数関数、対数関数、累乗又は多項式や、それらを組み合わせたものを利用できる。
【００９２】
１つの例として、下記式（Ｄ２）に従って距離パラメータｄｉｊを求めても良い。この場合、距離パラメータｄｉｊは反射点Ｐｉ及びテンプレート点Ｔｊ間のユークリッド距離Ｕｉｊを変数とするガウス関数により表される。このガウス関数は、ユークリッド距離Ｕｉｊが小さいほど大きな値を持つことになる（当然ながらユークリッド距離Ｕｉｊが負の値を持つことは無い）。図１７に式（Ｄ２）の関係をグラフにて示す。式（Ｄ２）において、Ｌは、クラスタ領域設定部４３により設定されたクラスタ領域の対角線の長さを表し、βは１以下の所定の正の値を持つ調整係数である。
【００９３】
【数３】
2020122718.tif 000005
【００９４】
＜＜実施例ＥＸ１＿２ａ＞＞
実施例ＥＸ１＿２ａを説明する。実施例ＥＸ１＿２ａではパラメータｓｊについて説明する。パラメータｓ１〜ｓＭはテンプレート点Ｔ１〜ＴＭに対して重みを与えるテンプレート点重みパラメータである。テンプレート点重みパラメータはテンプレート点ごとに設定され、パラメータｓｊはテンプレート点Ｔｊに対して設定されたテンプレート点重みパラメータを表す。テンプレート点重みパラメータｓｊに依存する任意の評価関数Ｅの定義式に対して実施例ＥＸ１＿２ａを適用できる。
【００９５】
上記式（Ａ２）、（Ａ４）、（Ｂ２）及び（Ｂ４）の何れかを用いる場合、距離パラメータｄｉｊに比例する各距離評価項（例えばｓ１ｄ１１やｓ２ｄ１２）はテンプレート点ごとに設定されたテンプレート点重みパラメータにも比例することになる。
【００９６】
テンプレートにおいて、適合位置の決定に際し相対的に高く考慮されるべきテンプレート点とそうでないテンプレート点とが混在する。テンプレート点ごとに重みを与えて評価値ＥＶＡＬを求めるようにすることで、適正なテンプレートの適合位置を求めることが可能となる。導出されるテンプレートの適合位置の適正化は、物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）に対する推定の高精度化に寄与し、ひいては物標の占有領域を精度良く推定することが可能となる。
【００９７】
図１８（ａ）〜（ｄ）を参照し、図９のテンプレートＴＭＰを用いる場合におけるテンプレート点重みパラメータの設定方法例を説明する。テンプレートＴＭＰは４つのテンプレート点Ｔ１〜Ｔ４から構成されるのでパラメータｓ１〜ｓ４が設定される。図１８（ａ）〜（ｄ）に示す方法では、レーダ装置１から物標までの距離ＤＤに応じてテンプレート点重みパラメータｓ１〜ｓ４を設定する。
【００９８】
距離ＤＤは、レーダ装置１と物標に対して設定されたクラスタ領域との間の距離であって良い。即ち例えば、物標としての他車両６００に対しクラスタ領域ＣＬＳが設定された場合（図５及び図６参照）、レーダ装置１の位置（即ち原点Ｏ）とクラスタ領域ＣＬＳの中心位置までの距離、又は、原点ＯとクラスタＣＬＳとの最短距離が、距離ＤＤであって良い。
【００９９】
マッチング処理部４４において所定の基準距離ＤＤＲＥＦ１〜ＤＤＲＥＦ３が定められている。ここで、“０＜ＤＤＲＥＦ１＜ＤＤＲＥＦ２＜ＤＤＲＥＦ３”である。そして、マッチング処理部４４は、第１距離不等式“ＤＤ≦ＤＤＲＥＦ１”の成立時と、第２距離不等式“ＤＤＲＥＦ１＜ＤＤ≦ＤＤＲＥＦ２”の成立時と、第３距離不等式“ＤＤＲＥＦ２＜ＤＤ≦ＤＤＲＥＦ３”の成立時と、第４距離不等式“ＤＤＲＥＦ３＜ＤＤ”の成立時とで、テンプレート点重みパラメータを互いに異ならせる。具体的な数値例として、
至近距離に対応する第１距離不等式“ＤＤ≦ＤＤＲＥＦ１”の成立時において、（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４） ＝（０．０，０．５，０．７，１．０）とし、
近距離に対応する第２距離不等式“ＤＤＲＥＦ１＜ＤＤ≦ＤＤＲＥＦ２” の成立時において、（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４） ＝（０．０，０．７，１．０，０．５）とし、
中距離に対応する第３距離不等式“ＤＤＲＥＦ２＜ＤＤ≦ＤＤＲＥＦ３” の成立時において、（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４） ＝（０．７，１．０，０．０，０．５）とし、
遠距離に対応する第４距離不等式“ＤＤＲＥＦ３＜ＤＤ” の成立時において、（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４） ＝（０．７，１．０，０．０，０．０）とする。
【０１００】
パラメータｓ１〜ｓ４間の関係について述べると、第１距離不等式の成立時において“ｓ１＜ｓ２＜ｓ３＜ｓ４”とし、第２距離不等式の成立時において“ｓ１＜ｓ４＜ｓ２＜ｓ３”とし、第３距離不等式の成立時において“ｓ３＜ｓ４＜ｓ１＜ｓ２”とし、第４距離不等式の成立時において“ｓ３＜ｓ１＜ｓ２”且つ“ｓ４＜ｓ１＜ｓ２”とすることができる。
【０１０１】
距離ＤＤが比較的小さいときにおいては、物標（他車両６００）の後端よりも側面からの反射波ＲＷが支配的となり、側面に沿った反射点を重視してマッチング処理を行った方がより妥当なテンプレートＴＭＰの適合位置を得やすくなると考えられる。一方、距離ＤＤが比較的大きいときにおいては、物標（他車両６００）の側面よりも後端からの反射波ＲＷが支配的となり、後端に沿った反射点を重視してマッチング処理を行った方がより妥当なテンプレートＴＭＰの適合位置を得やすくなると考えられる。これらを考慮して、上記の如く距離ＤＤに応じてテンプレート点重みパラメータｓ１〜ｓ４を設定すると良い。これにより、マッチング処理の信頼性が高まり、適正なテンプレートの適合位置を求めることが可能となる。導出されるテンプレートの適合位置の適正化は、物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）に対する推定の高精度化に寄与し、ひいては物標の占有領域を精度良く推定することが可能となる。
【０１０２】
＜＜実施例ＥＸ１＿２ｂ＞＞
実施例ＥＸ１＿２ｂを説明する。実施例ＥＸ１＿２ｂではテンプレート点重みパラメータパラメータｓｊの他の導出方法を説明する。テンプレート点重みパラメータｓｊに依存する任意の評価関数Ｅの定義式に対して実施例ＥＸ１＿２ｂを適用できる。
【０１０３】
レーダ装置１に近いほど反射点からの受信信号強度は高く、反射点の密度も大きくなるため、レーダ装置１とテンプレートＴＭＰとの位置関係を考慮してテンプレート点重みパラメータを設定しても良い。
【０１０４】
例えば、自車両の真横に対するテンプレート点重みパラメータに最大値“１”を与え、Ｙ軸方向に対しては、自車両からの距離が離れるほどテンプレート点重みパラメータに対して小さな値を与えるようにしても良い。この際、Ｘ軸方向についても同様に、自車両からの距離が離れるほどテンプレート点重みパラメータに対して小さな値を与えるようにしても良い。
【０１０５】
図１９に示す角度θ１〜θ４を用いてパラメータｓｊを設定しても良い。マッチング処理において評価値ＥＶＡＬを求める際のテンプレートＴＭＰ上のテンプレート点Ｔ１〜Ｔ４に対して角度θ１〜θ４が定義される。角度θｊは、レーダ装置１及びテンプレート点Ｔｊ間を結ぶ直線（即ち原点Ｏ及びテンプレート点Ｔｊ間を結ぶ直線）と、所定軸とが成す角度（但し０°以上９０°未満の角度）を表す。図１９では、所定軸としてＸ軸が想定されており、この場合、パラメータｓｊを“ｓｊ＝ｃｏｓ（θｊ）”により設定すると良い。但し、Ｘ軸以外の軸が所定軸に設定されても良い。
【０１０６】
これにより、受信信号強度が相対的に大きく、また反射点の密度も相対的に大きい部分のテンプレート点を重視してマッチング処理が行われるため、マッチング処理の信頼性が高まり、適正なテンプレートの適合位置を求めることが可能となる。導出されるテンプレートの適合位置の適正化は、物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）に対する推定の高精度化に寄与し、ひいては物標の占有領域を精度良く推定することが可能となる。
【０１０７】
尚、テンプレートＴＭＰの一部がレーダ装置１の後方に位置する場合にあっては、即ち例えば図２０に示す如くテンプレート点Ｔ１及びＴ２がレーダ装置１の後方に位置する場合にあっては（或いは例えばテンプレート点Ｔ１〜Ｔ３がレーダ装置１の後方に位置する場合にあっては）、テンプレート点Ｔ１に対するパラメータｓｊの値を“０”に固定すると良い。テンプレートＴＭＰの一部がレーダ装置１の後方に位置する場合、テンプレート点Ｔ１の近傍に有効な反射点は存在しないからである。この場合、テンプレートＴＭＰは実質的にＩ字型の形状を有することになる。
【０１０８】
＜＜実施例ＥＸ１＿３＞＞
実施例ＥＸ１＿３を説明する。実施例ＥＸ１＿３ではパラメータｗｉについて説明する。パラメータｗ１〜ｗＮは反射点Ｐ１〜ＰＮに対して重みを与える反射点重みパラメータである。反射点重みパラメータは反射点ごとに設定され、パラメータｗｉは反射点Ｐｉに対して設定された反射点重みパラメータを表す。反射点重みパラメータｗｉに依存する任意の評価関数Ｅの定義式に対して実施例ＥＸ１＿３を適用できる。
【０１０９】
上記式（Ａ３）、（Ａ４）、（Ｂ３）及び（Ｂ４）の何れかを用いる場合、距離パラメータｄｉｊに比例する各距離評価項（例えばｗ１ｄ１１やｗ２ｄ２１）は反射点ごとに設定された反射点重みパラメータにも比例することになる。そして、マッチング処理部４４は、反射ごとに反射点に対する受信信号強度に基づいて反射点重みパラメータを設定する。即ち、反射点ごとの反射点データは受信信号強度の情報を含むが（図４参照）、マッチング処理部４４は、反射点Ｐｉに対応する受信信号強度に基づき、反射点Ｐｉに対応する反射点重みパラメータｗｉを設定する。
【０１１０】
物標としての他車両の表面の多くは金属により構成されており、金属からの反射波ＲＷの強度は路面等のそれよりも強くなる傾向にある。従って、大きな受信信号強度に対応する反射点は、物標である他車両の表面上の反射点である可能性が高いため、大きな受信信号強度に対応する反射点を重視して評価値ＥＶＡＬを求めることが妥当である。受信信号強度に基づいて反射点重みパラメータを設定することで、他車両の表面上の点である可能性が高い反射点を重視してマッチング処理を行うことができるようになるため、マッチング処理の信頼性が高まり、適正なテンプレートの適合位置を求めることが可能となる。導出されるテンプレートの適合位置の適正化は、物標の輪郭上の点の位置（例えば角部の位置）に対する推定の高精度化に寄与し、ひいては物標の占有領域を精度良く推定することが可能となる。
【０１１１】
最小探索法を用いる場合には反射点Ｐｉに対応する受信信号強度が大きいほどパラメータｗｉを小さくすれば良く、最大探索法を用いる場合には反射点Ｐｉに対応する受信信号強度が大きいほどパラメータｗｉを大きくすれば良い。単純には例えば、最小探索法を用いる場合においては反射点Ｐｉに対応する受信信号強度の逆数をパラメータｗｉとして用いることも可能であるし、最大探索法を用いる場合においては反射点Ｐｉに対応する受信信号強度をそのままパラメータｗｉとして用いることも可能である。
【０１１２】
但し、距離パラメータｄｉｊの値との整合性を考慮すれば、受信信号強度に応じて所定範囲内の数値に正規化されたパラメータｗｉの方が利用しやすい。ここでは例として所定範囲が０以上且つ１以下の範囲であるものとする。即ち最小探索法を用いる場合には、図２１（ａ）に示す如く反射点Ｐｉに対応する受信信号強度が小さいほどパラメータｗｉを１に近づけ且つ反射点Ｐｉに対応する受信信号強度が増大するにつれてパラメータｗｉを０に向けて単調減少させる関数を構成し、当該関数に受信信号強度を代入することで得られる値をパラメータｗｉに設定すれば良い。同様に最大探索法を用いる場合には、図２１（ｂ）に示す如く反射点Ｐｉに対応する受信信号強度が小さいほどパラメータｗｉを０に近づけ且つ反射点Ｐｉに対応する受信信号強度が増大するにつれてパラメータｗｉを１に向けて単調増大させる関数を構成し、当該関数に受信信号強度を代入することで得られる値をパラメータｗｉに設定すれば良い。
【０１１３】
正規化の方法は任意であるが例えばシグモイド関数を利用できる。最小探索法を用いる場合、シグモイド関数を利用して例えば下記式（Ｄ３）によりパラメータｗｉを設定して良く、最大探索法を用いる場合、シグモイド関数を利用して例えば下記式（Ｄ４）によりパラメータｗｉを設定して良い。式（Ｄ３）及び（Ｄ４）において、ｐｏｗｉは反射点Ｐｉに対応する受信信号強度を表し、α１及びα２は所定の変換係数である。変換係数α１及びα２を変更することで、受信信号強度をパラメータｗｉに変換する際の特性を調整することができる。Ｅ［ｐｏｗｉ］は受信信号強度ｐｏｗｉを変数とするシグモイド関数である。
【０１１４】
【数４】
2020122718.tif 000006
【０１１５】
＜＜実施例ＥＸ１＿４＞＞
実施例ＥＸ１＿４を説明する。実施例ＥＸ１＿４では慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）について説明する。慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）に依存する任意の評価関数Ｅの定義式（上記式（Ｂ１）〜（Ｂ４）を含む）に対して実施例ＥＸ１＿４を適用できる。
【０１１６】
図２２を参照する。上述したように、テンプレートＴＭＰの適合位置は所定の計測周期で順次導出される。今、計測周期分の時間間隔で離散化された第（ｔ−１）番目の周期と第ｔ番目の周期について考える（ｔは整数）。ｒｔ−１は、第（ｔ−１）番目の周期において導出されたテンプレートＴＭＰの適合位置を表す。ｒｔは、第ｔ番目の周期でのマッチング処理において評価値ＥＶＡＬを求めるためにＸＹ座標面上に配置されたテンプレートＴＭＰの位置（詳細にはテンプレート点Ｔ２の位置）を表す。第ｔ番目の周期でのマッチング処理において、テンプレートＴＭＰの適合位置を求めるためにテンプレートＴＭＰの位置は位置ＰＳＴ［１］〜ＰＳＴ［Ｋ］間で様々に変化せしめられる（図１１参照）。このため、第ｔ番目の周期でのマッチング処理において、位置ｒｔは位置ＰＳＴ［１］〜ＰＳＴ［Ｋ］の何れかとなる。
【０１１７】
第ｔ番目の周期でのマッチング処理において（図１１参照）、位置ｒｔを位置ＰＳＴ［１］に設定したときの評価値ＥＶＡＬ（即ち評価値ＥＶＡＬ［１］）が求められ、位置ｒｔを位置ＰＳＴ［２］に設定したときの評価値ＥＶＡＬ（即ち評価値ＥＶＡＬ［２］）が求められ、・・・、位置ｒｔを位置ＰＳＴ［Ｋ］に設定したときの評価値ＥＶＡＬ（即ち評価値ＥＶＡＬ［Ｋ］）が求められる。位置ｒｔ及びｒｔ−１間のユークリッド距離を、||ｒｔ−ｒｔ−１||、で表す。
【０１１８】
慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）は、位置ｒｔ及びｒｔ−１間のユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||に応じたパラメータとされる。即ち、位置ｒｔを位置ＰＳＴ［１］に設定したとき、慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）は、今回のテンプレートＴＭＰの適合位置の候補である位置ＰＳＴ［１］と前回のテンプレートＴＭＰの適合位置ｒｔ−１とのユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||（＝||ＰＳＴ［１］−ｒｔ−１||）に応じた値を持ち、位置ｒｔを位置ＰＳＴ［２］に設定したとき、慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）は、今回のテンプレートＴＭＰの適合位置の候補である位置ＰＳＴ［２］と前回のテンプレートＴＭＰの適合位置ｒｔ−１とのユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||（＝||ＰＳＴ［２］−ｒｔ−１||）に応じた値を持つ。位置ｒｔを位置ＰＳＴ［３］〜ＰＳＴ［Ｋ］に設定したときも同様である。
【０１１９】
最小探索法を利用する場合においては、ユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||が小さいほど慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）の値が小さくなるように（故にユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||が大きいほど慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）の値が大きくなるように）、ユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||に基づいて慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）の値が導出される。即ち、評価値ＥＶＡＬを最小化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する場合にあっては、ユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||が小さいほど慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）に小さな値を与える。ユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||が小さいほどテンプレートの適合性が良いと考えられるからである。
【０１２０】
最小探索法を利用する場合、最も単純には“ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）＝||ｒｔ−ｒｔ−１||”であって良い。或いは、ユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||を所定の変換式に代入して得られる値を慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）に持たせても良い。所定の変換式には、例えば、指数関数、対数関数、累乗又は多項式や、それらを組み合わせたものを利用できる。
【０１２１】
最小探索法を利用する場合、１つの例として下記式（Ｄ５）に従う慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）を利用して良い。式（Ｄ５）におけるγは正の値を持つ所定の調整係数である。
【０１２２】
【数５】
2020122718.tif 000007
【０１２３】
最大探索法を利用する場合においては、ユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||が小さいほど慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）の値が大きくなるように（故にユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||が大きいほど慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）の値が小さくなるように）、ユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||に基づいて慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）の値が導出される。即ち、評価値ＥＶＡＬを最大化させるテンプレートＴＭＰの位置をテンプレートＴＭＰの適合位置として導出する場合にあっては、ユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||が小さいほど慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）に大きな値を与える。ユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||が小さいほどテンプレートの適合性が良いと考えられるからである。
【０１２４】
最大探索法を利用する場合、例えば“ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）＝１／||ｒｔ−ｒｔ−１||”であって良い。この他、ユークリッド距離||ｒｔ−ｒｔ−１||を所定の変換式に代入して得られる値を慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）に持たせることができる。所定の変換式には、例えば、指数関数、対数関数、累乗又は多項式や、それらを組み合わせたものを利用できる。
【０１２５】
最大探索法を利用する場合、１つの例として下記式（Ｄ６）又は（Ｄ７）に従う慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）を利用して良い。式（Ｄ６）又は（Ｄ７）において、γ、δ、γ１及びγ２は正の値を持つ所定の調整係数である。
【０１２６】
【数６】
2020122718.tif 000008
【０１２７】
マッチング処理部４４はテンプレートＴＭＰの適合位置を間隔をおいて次々と導出することになるが（具体的には所定の計測周期でテンプレートＴＭＰの適合位置を順次導出することになるが）、上記特性を有する慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）は、前回のテンプレートＴＭＰの適合位置と今回のテンプレートＴＭＰの適合位置との距離（ユークリッド距離）の増大を抑制するよう作用する。つまり、慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）を評価関数Ｅの定義式に含めることで、テンプレートＴＭＰの適合位置の時間的連続性が加味されることになる。
【０１２８】
自車両から見て、物標としての他車両６００は時系列上で連続的に移動するが、時系列上の反射点の移動によるバラツキ具合やノイズの影響により、他車両６００の推定位置が前後左右に大きくふらつく可能性がある。レーダ装置１及び他車両６００間の距離増大は反射点の個数減少を伴うため、この可能性はレーダ装置１から他車両６００が離れるに従って大きく成り得る。しかし、自車両から見て他車両６００の位置は連続的に変化することが自然である。これを考慮すれば、前回の他車両６００の推定位置の近辺が今回の他車両６００の推定位置となりやすくなるように評価値ＥＶＡＬを誘導すれば良い。当該誘導が慣性項ｍ（ｒｔ，ｒｔ−１）の導入により達成され、これによって他車両６００の位置（詳細には例えば他車両６００の車尾角の位置）を正しく推定できる可能性が高まる。ひいては他車両６００の占有領域を精度良く推定することが可能となる。
【０１２９】
＜＜実施例ＥＸ１＿５＞＞
実施例ＥＸ１＿５を説明する。実施例ＥＸ１＿５では、テンプレートＴＭＰの適合位置に基づく物標の占有領域の推定方法について説明を加える。物標が他車両６００（図５参照）であると考える。
【０１３０】
占有領域推定部４７は、他車両６００の車長及び車幅が一定であるとみなして、他車両６００の占有領域を推定しても良い。この場合、他車両６００の占有領域は、以下の第１矩形領域として推定される。第１矩形領域は、Ｙ軸に平行な２辺とＸ軸に平行な２辺を有し、第１矩形領域における４頂点の内、原点Ｏに最も近い頂点はテンプレートＴＭＰの適合位置に配置される。そして、第１矩形領域におけるＹ軸方向の長さに対し所定の車長が設定され、且つ、第１矩形領域におけるＸ軸方向の長さに対し所定の車幅が設定される。
【０１３１】
占有領域推定部４７は、他車両６００に対して設定されたクラスタ領域の広がりに基づいて、他車両６００の占有領域を推定しても良い。この場合、他車両６００の占有領域は、以下の第２矩形領域として推定される。第２矩形領域は、Ｙ軸に平行な２辺とＸ軸に平行な２辺を有し、第２矩形領域における４頂点の内、原点Ｏに最も近い頂点はテンプレートＴＭＰの適合位置に配置される。そして、他車両６００に対して設定されたクラスタ領域のＹ軸方向の長さに基づいて第２矩形領域におけるＹ軸方向の長さを設定し、他車両６００に対して設定されたクラスタ領域のＸ軸方向の長さに基づいて第２矩形領域におけるＸ軸方向の長さを設定する。第２矩形領域におけるＹ軸方向の長さ、Ｘ軸方向の長さは、夫々、占有領域推定部４７により推定された他車両６００の車長、車幅に相当する。
【０１３２】
この他、例えば、占有領域推定部４７は、他車両６００に対して検出された反射点の個数とレーダ装置１及び他車両６００間の検出距離（上記の距離ＤＤに相当）とに基づいて他車両６００の車種を判別し（例えば大型車及び普通車の何れであるのかを判別し）、車種の判別結果に基づいて他車両６００の占有領域の大きさを推定しても良い。この場合、他車両６００の占有領域は、以下の第３矩形領域として推定される。第３矩形領域は、Ｙ軸に平行な２辺とＸ軸に平行な２辺を有し、第３矩形領域における４頂点の内、原点Ｏに最も近い頂点はテンプレートＴＭＰの適合位置に配置される。そして、他車両６００の車種の判別結果に基づいて第３矩形領域におけるＹ軸方向の長さ及びＸ軸方向の長さを設定する。第３矩形領域におけるＹ軸方向の長さ、Ｘ軸方向の長さは、夫々、占有領域推定部４７により推定された他車両６００の車長、車幅に相当する。
【０１３３】
＜＜第２実施形態＞＞
本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態及び後述の第３〜第７実施形態は第１実施形態を基礎とする実施形態であり、第２〜第７実施形態において特に述べない事項に関しては、矛盾の無い限り、第１実施形態の記載が第２〜第７実施形態にも適用される。第２実施形態の記載を解釈するにあたり、第１及び第２実施形態間で矛盾する事項については第２実施形態の記載が優先されて良い（後述の第３〜第７実施形態についても同様）。矛盾の無い限り、第１〜第７実施形態の内、任意の複数の実施形態を組み合わせても良い。
【０１３４】
第１実施形態では、レーダ装置１の検知領域ＦＯＶが主に自車両の左斜め前方の領域であることを想定したが（図２（ａ）及び（ｂ）参照）、自車両の左斜め後方の領域がレーダ装置１の検知領域ＦＯＶに含まれていても良く、検知領域ＦＯＶによっては左後方領域Ｒ２内に存在する他車両の車頭角をレーダ装置１にて検出するようにしても良い。任意の他車両について、車頭角とは、他車両の前端上の２つの角部の内、原点Ｏに近い側の角部を指す。第２実施形態では、左後方領域Ｒ２が検知領域ＦＯＶに含まれ、左後方領域Ｒ２内に存在する他車両の車頭角がレーダ装置１にて検出できるよう検知領域ＦＯＶが設定されているものとする。
【０１３５】
図２３に示す如く、自車両の左斜め後方に他車両６００’が存在する場合、第１実施形態にて述べた方法と同様の方法にて、他車両６００’の車尾角の位置を推定することができる。但し、第２実施形態では、左後方領域Ｒ２に対してテンプレートが適用されるため、Ｘ軸を基準に第１実施形態で述べたテンプレートＴＭＰを鏡像反転したテンプレートＴＭＰ’を用いてマッチング処理を行う。テンプレートＴＭＰ’の適合位置の導出方法は第１実施形態で述べたものと同様であり、第１実施形態の記載を第２実施形態に適用する際、第１実施形態の記載におけるテンプレートＴＭＰをテンプレートＴＭＰ’に読み替えれば良い。第２実施形態に係る輪郭点推定部４６では、テンプレートＴＭＰ’の適合位置に基づき、他車両６００’の輪郭上の点の位置として他車両６００’の車頭角の位置が推定されることになる（典型的には例えば、テンプレートＴＭＰ’の適合位置に他車両６００’の車頭角が存在すると推定される）。
【０１３６】
他車両の占有領域の導出方法も第１実施形態と同様となる。但し、第１実施形態の如く他車両６００の車尾角の位置が推定された場合には、その車尾角の位置から左斜め前方に広がる領域が他車両６００の占有領域として推定されるが、第２実施形態の如く他車両６００’の車頭角の位置が推定された場合には、その車頭角の位置から左斜め後方に広がる領域が他車両６００’の占有領域として推定されることになる。
【０１３７】
＜＜第３実施形態＞＞
本発明の第３実施形態を説明する。レーダ装置１の検知領域ＦＯＶが十分に広ければ（水平検知角θが十分に大きければ）、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせることにより、レーダ装置１にて、左前方領域Ｒ１内に存在する他車両の車尾角の位置推定と、左後方領域Ｒ２内に存在する他車両の車頭角の位置推定とを、行うことも可能である。第３実施形態では、単一の他車両についての車頭角の位置推定と車尾角の位置推定とを別々のタイミングにて行う方法を説明する。
【０１３８】
図２４に示す如く、自車両ＣＲ０及び他車両ＣＲ１が前方に向けて走行していることを想定する。自車両ＣＲ０は車線ＬＮ０上を走行し、他車両ＣＲ１は車線ＬＮ０の左側に隣接する車線ＬＮ１上を走行している。そして、自車両ＣＲ０の速度は他車両ＣＲ１の速度よりも小さいものとする。例えば、他車両ＣＲ１が自車両ＣＲ０の左斜め後方に存在している状態を基準として、自車両ＣＲ０が減速してゆくような状況が想定される。尚、後述の他の実施形態を含め、以下では、特に記述無き限り、自車両ＣＲ０は車線ＬＮ０上を前方に向けて走行しているものとする。
【０１３９】
前後方向にのみ注目した場合、タイミングｔ１では、他車両ＣＲ１の全体がレーダ装置１の設置位置よりも後方に位置しており、その後のタイミングｔ２では、他車両ＣＲ１の全体がレーダ装置１の設置位置よりも前方に位置しているものとする。故に、ＸＹ座標面上で考えた場合、タイミングｔ１では他車両ＣＲ１の全体が左後方領域Ｒ２に位置し、タイミングｔ２では他車両ＣＲ１の全体が左前方領域Ｒ１に位置することになる（図２（ｂ）参照）。
【０１４０】
タイミングｔ１、ｔ２における受信部３の受信信号に基づき前処理部４１にて生成された反射点データを、夫々、タイミングｔ１、ｔ２の反射点データと称する。タイミングｔ１及びｔ２の夫々の前処理において、複数の反射点が検知されて複数の反射点についての反射点データが生成される。
【０１４１】
図２５（ａ）には、タイミングｔ１及びｔ２の反射点データに基づき後処理部４２により推定される３つの位置ＦＣ［ｔ１］、ＲＣ［ｔ２］及びＦＣ［ｔ２］が示されている。タイミングｔ１では、タイミングｔ１の反射点データに基づき、第２実施形態の方法によりタイミングｔ１における他車両ＣＲ１の車頭角の位置ＦＣ［ｔ１］が推定される。タイミングｔ２では、タイミングｔ２の反射点データに基づき、第１実施形態の方法によりタイミングｔ２における他車両ＣＲ１の車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］が推定される。位置ＦＣ［ｔ２］はタイミングｔ２における他車両ＣＲ１の車頭角の推定位置である。位置ＦＣ［ｔ２］はタイミングｔ２における反射点データから直接的に推定されるものではなく、タイミングｔ１における反射点データを少なくとも用いて推定される。
【０１４２】
単純には例えば、タイミングｔ１における他車両ＣＲ１の反射点データ中の相対速度から推定用相対速度を特定し、タイミングｔ１及びｔ２間において他車両ＣＲ１が自車両ＣＲ０から見て推定用相対速度で移動し続けると仮定した上で、タイミングｔ１における他車両ＣＲ１の車頭角の位置ＦＣ［ｔ１］からタイミングｔ２における他車両ＣＲ１の車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］を推定する。この場合、推定用相対速度とタイミングｔ１及びｔ２間の時間差との積だけ、車頭角の位置ＦＣ［ｔ１］をＹ軸の正の向きに移動した位置に、車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］が設定される。
【０１４３】
上記の推定用相対速度は、タイミングｔ１における他車両ＣＲ１のクラスタ領域内の１つの反射点（例えば最大の受信信号強度に対応する反射点）についての相対速度でも良いし、タイミングｔ１における他車両ＣＲ１のクラスタ領域内の複数の反射点についての相対速度の平均（加重平均を含む）でも良い。基本的には、或る１つのタイミングにおいて、他車両ＣＲ１の複数の反射点データ中の相対速度は実質的に互いに等しく、クラスタ領域が設定される際に、クラスタ領域中の全反射点の相対速度は単一の相対速度に設定し直されても良い。
【０１４４】
実際には例えば、タイミングｔ１より後であって且つタイミングｔ２よりも前の計測周期にて得られる反射点データを更に利用して車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］を推定すると良い。この場合、タイミングｔ１及びｔ２間における他車両ＣＲ１の相対速度を、相対速度の変化状態を含めて正確に見積もることができるため、車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］の推定精度が高まる。この際、推定処理部４５は、物標の位置及び相対速度の時間方向における連続性などに基づき物標の同定及び追跡を行う周知の方法を用いることができる。
【０１４５】
図２５（ｂ）に、タイミングｔ２における他車両ＣＲ１の車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］と、それらに基づき推定された他車両ＣＲ１の占有領域ＯＲ［ｔ２］を示す。図２５（ｂ）において、実線長方形ＲＥＦ［ｔ２］はタイミングｔ２における他車両ＣＲ１の真の外形をＸＹ座標面上に投影したものである。占有領域ＯＲ［ｔ２］は、タイミングｔ２において他車両ＣＲ１が占有している領域を推定したものである。占有領域ＯＲ［ｔ２］はＸ軸に平行な２つの辺とＹ軸に平行な２つの辺とで形成される矩形領域であり、Ｙ軸に平行な２つの辺の内、原点Ｏに近い側の辺の両端に車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］が配置される。車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］の内、車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］の方が原点Ｏに近い。
【０１４６】
占有領域推定部４７は、Ｙ軸方向における占有領域ＯＲ［ｔ２］の長さ、即ち車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］間の距離を、他車両ＣＲ１の車長として推定する。Ｘ軸方向における占有領域ＯＲ［ｔ２］の長さＷＤＴは、他車両ＣＲ１の車幅の推定値に相当する。占有領域推定部４７は、車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］間の距離に基づいて他車両ＣＲ１の車幅（即ち長さＷＤＴ）を推定して良い。この際、車長が大きいほど車幅も大きくなる可能性が高いとの知見を利用する。
【０１４７】
例えば、占有領域推定部４７は、他車両ＣＲ１の車長（即ち車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］間の距離）が所定長さ（例えば５ｍ）未満であれば他車両ＣＲ１の車種は普通車であると推定して他車両ＣＲ１の車幅が第１の車幅であると推定し（即ち長さＷＤＴを第１の車幅に設定し）、他車両ＣＲ１の車長が所定長さ以上であれば他車両ＣＲ１の車種は大型車であると推定して他車両ＣＲ１の車幅が第２の車幅であると推定する（即ち長さＷＤＴを第２の車幅に設定する）。第２の車幅は第１の車幅よりも大きく、例えば、第１の車幅、第２の車幅は、夫々、１．８ｍ、２．２ｍである。他車両ＣＲ１の車長（即ち車頭角の位置ＦＣ［ｔ２］及び車尾角の位置ＲＣ［ｔ２］間の距離）に応じ、他車両ＣＲ１の車幅を３段階以上に分類して推定しても構わない。
【０１４８】
＜＜第４実施形態＞＞
本発明の第４実施形態を説明する。車線ＬＮ１上で複数の他車両が走行している場合にも、上述した方法により各他車両について車頭角、車尾角及び占有領域が推定されて良い。例えば、図２６に示す如く、第３実施形態にて想定された他車両ＣＲ１に加えて他車両ＣＲ１の後方にて車線ＬＮ１上を車両ＣＲ２が前向きに走行している場合を考える。そして、他車両ＣＲ１が自車両ＣＲ０の左斜め後方に存在している状態を基準として、自車両ＣＲ０が減速してゆくような状況を想定する。尚、車両ＣＲ１及びＣＲ２間に他の物標は存在しないものとする。
【０１４９】
この場合、第３実施形態の如く、タイミングｔ１における他車両ＣＲ１の車頭角の位置推定及びタイミングｔ２における他車両ＣＲ１の車尾角の位置推定を介して他車両ＣＲ１の占有領域が推定されることになる。これに加え、タイミングｔ２にて検知領域ＦＯＶ内に他車両ＣＲ２の車頭が収まっていて他車両ＣＲ２の車頭角の位置が推定されることを想定する。
【０１５０】
図２７において、位置７１１及び７１２は、夫々、他車両ＣＲ１の車頭角及び車尾角のタイミングｔ２での推定位置を表し、矩形領域７１０は、推定されたタイミングｔ２での他車両ＣＲ１の占有領域を表す。それらの推定方法は第３実施形態で述べた通りであり、図２５（ｂ）の位置ＦＣ［ｔ２］及びＲＣ［ｔ２］が夫々図２７の位置７１１及び７１２に相当し、図２５（ｂ）の占有領域ＯＲ［ｔ２］が図２７の占有領域７１０に相当する。一方、タイミングｔ２にて取得される反射点データの内、左後方領域Ｒ２内の反射点についての反射点データに基づき、第２実施形態で述べた方法により他車両ＣＲ２の車頭角の位置７２１が推定されると共に他車両ＣＲ２の占有領域７２０が推定される。位置７２１及び占有領域７２０は、タイミングｔ２における他車両ＣＲ２の車頭角の推定位置及び推定占有領域を表す。
【０１５１】
空き領域推定部４７は、タイミングｔ２における他車両ＣＲ１の占有領域７１０とタイミングｔ２における他車両ＣＲ２の占有領域７２０とに挟まれた領域（換言すれば、タイミングｔ２における他車両ＣＲ１の車尾角と他車両ＣＲ２の車頭角とに挟まれた領域）を空き領域７３０として推定することができる。
【０１５２】
空き領域推定部４７にて推定される空き領域は、Ｙ軸方向にのみ長さを有する一次元量である。但し、空き領域は、Ｘ軸方向に所定の幅を有する矩形領域として推定されても良い。何れにせよ、他車両ＣＲ１の車尾角と他車両ＣＲ２の車頭角との間の領域が空き領域７３０として推定される。そして例えば、後述されるような車両制御システムを構築し、空き領域７３０に自車両ＣＲ０を安全に割り込ませることが可能な程度に空き領域７３０が大きいのであれば、空き領域７３０に自車両ＣＲ０を移動させるように運転制御を行うといったことが可能となる。
【０１５３】
他車両が２台の場合について説明したが、車線ＬＮ１上に３台以上の他車両が走行している場合にも同様にできる。
【０１５４】
＜＜第５実施形態＞＞
本発明の第５実施形態を説明する。自車両ＣＲ０に複数のレーダ装置を設置するようにしても良い。第５実施形態では、自車両ＣＲ０の左側面前方部と左側面後方部に１台ずつ、上述のレーダ装置１と同じ構成を有するレーダ装置が設置されていることを想定する。第５実施形態では、２台のレーダ装置を区別するべく、図２８に示すように、自車両ＣＲ０の左側面前方部、左側面後方部に設置されたレーダ装置を、夫々、符号“１Ｆ”、“１Ｒ”にて参照し、レーダ装置１Ｆ、１Ｒの検知領域を、夫々、符号“ＦＯＶＦ”、“ＦＯＶＲ”にて参照する。
【０１５５】
レーダ装置１Ｆの検知領域ＦＯＶＦは、第１実施形態で述べたレーダ装置１の検知領域ＦＯＶと同じものであり、レーダ装置１Ｆから自車両ＣＲ０の左斜め前方に向けて広がる概ね扇型状の領域である。レーダ装置１Ｆは、主に自車両ＣＲ０の左斜め前方に向けて送信波ＴＷを送信し、検知領域ＦＯＶＦ内に存在する物標からの反射波ＲＷを受信することで、検知領域ＦＯＶＦ内に存在する物標についてのデータ（物標データ及び反射点データを含む）を得ることができる。
レーダ装置１Ｒの検知領域ＦＯＶＲは、レーダ装置１Ｒから自車両ＣＲ０の左斜め後方に向けて広がる概ね扇型状の領域である。レーダ装置１Ｒは、主に自車両ＣＲ０の左斜め後方に向けて送信波ＴＷを送信し、検知領域ＦＯＶＲ内に存在する物標からの反射波ＲＷを受信することで、検知領域ＦＯＶＲ内に存在する物標についてのデータ（物標データ及び反射点データを含む）を得ることができる。
【０１５６】
図２（ｂ）に示す領域Ｒ１〜Ｒ４との関係において検知領域ＦＯＶＦ及びＦＯＶＲについて説明を加える。尚、Ｘ軸及びＹ軸並びに領域Ｒ１〜Ｒ４は、レーダ装置１Ｆの設置位置を原点Ｏにとって定義されるものである。
検知領域ＦＯＶＦは左前方領域Ｒ１を内包し、左後方領域Ｒ２の内、左前方領域Ｒ１に近い側の一部の領域も内包する。更に、検知領域ＦＯＶＦは、右前方領域Ｒ３の内、左前方領域Ｒ１に近い側の一部の領域も内包しうる。但し、レーダ装置１Ｆからの距離が所定の検知距離以上となる領域は検知領域ＦＯＶＦに含まれない。
検知領域ＦＯＶＲは左後方領域Ｒ２を内包し（但し部分的に欠けがある）、左前方領域Ｒ１の内、左後方領域Ｒ２に近い側の一部の領域も内包する。更に、検知領域ＦＯＶＲは、右後方領域Ｒ４の内、左後方領域Ｒ２に近い側の一部の領域も内包しうる。但し、レーダ装置１Ｒからの距離が所定の検知距離以上となる領域は検知領域ＦＯＶＲに含まれない。
【０１５７】
但し、レーダ装置１Ｆにて左後方領域Ｒ２内の他車両の車頭角の位置推定が可能となるよう、第２〜第４実施形態におけるレーダ装置１の検知領域ＦＯＶと同等の検知領域が検知領域ＦＯＶＦとして設定されていても良い。
【０１５８】
図２９は、第５実施形態に係る車両制御システムＳＹＳの構成ブロック図である。車両制御システムＳＹＳは、レーダ装置１Ｆ及び１Ｒと、レーダ装置１Ｆ及び１Ｒに接続されたレーダ統合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６と、レーダ統合ＥＣＵ６に接続された車両制御ＥＣＵ７（車両制御装置）とを備え、自車両ＣＲ０に搭載される。
【０１５９】
レーダ装置１Ｆ及び１Ｒは、夫々に、受信部３の受信信号に基づく情報（以下、レーダ計測結果情報と称する）をレーダ統合ＥＣＵ６に伝達することができる。レーダ計測結果情報は、受信部３の受信信号に基づき信号処理部４にて得られる任意の情報（例えば他車両の車尾角、車頭角の位置及び占有領域を示す情報や他車両の形状情報）を含んでいて良い。尚、車両制御システムＳＹＳを構成する場合、推定処理部４５にて実現されると述べた機能の一部をレーダ統合ＥＣＵ６にて実現するようにしても良い。例えば、車両制御システムＳＹＳにおいては、空き領域の推定はレーダ装置１Ｆ及び１Ｒではなく、レーダ統合ＥＣＵ６で実行されて良い。
【０１６０】
レーダ統合ＥＣＵ６は、レーダ装置１Ｆ及び１Ｒから提供されるレーダ計測結果情報を統合し、その統合結果を示すレーダ統合情報を車両制御ＥＣＵ７に伝達する。
【０１６１】
レーダ装置１Ｆからのレーダ計測結果情報は、検知領域ＦＯＶＦ内の物標に関わる位置を、レーダ装置１Ｆの配置位置を原点ＯにとったＸＹ座標面上において示す。これに対し、レーダ装置１Ｒからのレーダ計測結果情報は、検知領域ＦＯＶＲ内の物標に関わる位置を、レーダ装置１Ｒの配置位置を原点Ｏ’にとったＸ’Ｙ’座標面上において示す（Ｘ’Ｙ’座標面については図示せず）。Ｘ’Ｙ’座標面は原点Ｏ’にて互いに直交するＸ’軸及びＹ’軸から成る二次元座標面であり、Ｘ’軸及びＹ’軸は、夫々、Ｘ軸及びＹ軸を、レーダ装置１Ｆ及び１Ｒ間の距離だけ後方にシフトした軸に相当する。レーダ統合ＥＣＵ６は、予め認識しているレーダ装置１Ｆ及び１Ｒ間の幾何学的な位置関係に基づき、レーダ装置１ＲからのＸ’Ｙ’座標面上のレーダ計測結果情報をＸＹ座標面上のレーダ計測結果情報に変換し、変換後のレーダ計測結果情報と、レーダ装置１ＦからのＸＹ座標面上のレーダ計測結果情報とを統合することでレーダ統合情報を生成する。
【０１６２】
レーダ装置１Ｆの動作は、第１〜第４実施形態にて述べたレーダ装置１の動作と同じである。レーダ装置１Ｒの動作もレーダ装置１の動作と同様であるが、レーダ装置１Ｆが主として左前方領域Ｒ１内の他車両の車尾角の位置推定を行うのに対し、レーダ装置１Ｒは主として左後方領域Ｒ２内の他車両の車頭角の位置推定を行う。
【０１６３】
この際、レーダ装置１Ｒでは、左後方領域Ｒ２に対してテンプレートが適用されるため、Ｘ軸を基準に第１実施形態で述べたテンプレートＴＭＰを鏡像反転したテンプレートＴＭＰ’（図２３参照）を用いてマッチング処理を行う。テンプレートＴＭＰ’の適合位置の導出方法は第１実施形態で述べたものと同様であり、第１実施形態の記載をレーダ装置１Ｒの動作に適用する際、第１実施形態の記載におけるテンプレートＴＭＰをテンプレートＴＭＰ’に読み替えれば良い。レーダ装置１Ｒでは、テンプレートＴＭＰ’の適合位置に基づき左後方領域Ｒ２に存在する他車両の車頭角の位置が推定されることになる（典型的には例えば、テンプレートＴＭＰ’の適合位置に当該他車両の車頭角が存在すると推定される）。レーダ装置１Ｒにおいて、左後方領域Ｒ２に存在する他車両の車頭角の位置を推定した後、その車頭角の位置から左斜め後方に広がる領域を当該他車両の占有領域として推定する。
【０１６４】
検知領域ＦＯＶＦ及びＦＯＶＲを含む自車両ＣＲ０の周辺領域において１以上の他車両が存在していて、各他車両の車頭角、車尾角及び占有領域がレーダ装置１Ｆ又は１Ｒにて推定されている場合、レーダ統合情報により、自車両ＣＲ０の周辺領域において車頭角、車尾角及び占有領域が特定され、その特定内容に基づき空き領域も特定される。また、レーダ装置１Ｆ又は１Ｒにて或る他車両の形状情報が作成されたとき、レーダ統合ＥＣＵ６において当該他車両に対応付けて形状情報が保持されて良い。
【０１６５】
車両制御ＥＣＵ７は、レーダ統合情報に基づき自車両ＣＲ０の運転制御を行う。自車両ＣＲ０の運転制御には、自車両ＣＲ０の走行速度の制御（加速、減速の制御を含む）、及び、自車両ＣＲの移動方向の制御が含まれる。自車両ＣＲ０の運転者は、自車両ＣＲ０に設けられた操作部材（ステアリング、アクセルペダル、ブレーキベダル等）を手動操作することで自車両ＣＲ０を運転することができるが、レーダ統合情報に基づく自車両ＣＲ０の運転制御は、運転者の手動運転操作に依存せずに実行される自動運転制御であっても良いし、運転者の手動運転操作を支援する運転支援制御であっても良い。
【０１６６】
例えば、第４実施形態に係る図２６に示す状況において（図２７も適宜参照）、第４実施形態のレーダ装置１に相当するレーダ装置１Ｆにより、他車両ＣＲ１の占有領域７１０、他車両ＣＲ２の占有領域７２０及び空き領域７３０が推定され、それらの推定結果を含むレーダ計測結果情報がレーダ統合部６に提供された場合を考える。この場合、そのレーダ計測結果情報を含むレーダ統合情報に基づき、車両制御ＥＣＵ７は、空き領域７３０に自車両ＣＲ０を割り込ませることができるかを判断し、割り込み可能と判断した場合には、車線ＬＮ１における他車両ＣＲ１及びＣＲ２間の空き領域７３０に自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を行う。
【０１６７】
図２９では、２台のレーダ装置１Ｆ及び１Ｒを備えた車両制御システムＳＹＳが示されているが、第４実施形態に係る方法を利用してレーダ装置１Ｆ単体にて空き領域７３０が推定されるならばレーダ装置１Ｒは不要である。但し、空き領域７３０の推定はレーダ装置１Ｆ及び１Ｒが協働して実現されるものであっても良い。即ち例えば、自車両ＣＲ０の左前方領域Ｒ１に他車両ＣＲ１が存在し且つ自車両ＣＲ０の左後方領域Ｒ２に他車両ＣＲ２が存在するタイミングｔ２において（図２６及び図２７参照）、レーダ装置１Ｆの前処理部４１にて生成される反射点データに基づきレーダ装置１Ｆにて他車両ＣＲ１の車尾角の位置７１２を推定すると共にレーダ装置１Ｒの前処理部４１にて生成される反射点データに基づきレーダ装置１Ｒにて他車両ＣＲ２の車頭角の位置７２１を推定するようにしても良く、この場合、レーダ統合ＥＣＵ６は位置７１２と位置７２１とに挟まれた領域を空き領域７３０として推定することができる。
【０１６８】
空き領域として図２７の空き領域７３０が推定された状況を前提にして、車両制御ＥＣＵ７による運転制御について説明を加える。尚、自車両ＣＲ０が車両ＬＮ０上を走行している場合において、車線ＬＮ０の左側に隣接する車線ＬＮ１上を走行する他車両の内、自車両ＣＲ０の前方側に位置する他車両を前方車両と称し、自車両ＣＲ０の後方側に位置する他車両を後方車両と称する（図３０参照）。車線ＬＮ１において前方車両と後方車両は互いに隣接している。即ち、前方車両と後方車両との間に他の物標は存在しないものとする。前方車両の車尾角の位置と後方車両の車頭角の位置との間の、Ｙ軸方向における距離は、前方車両及び後方車両間の車間距離に相当する。故に、図２６及び図２７の例において、タイミングｔ２での車両ＣＲ０〜ＣＲ２間の位置関係に関しては、空き領域７３０のＹ軸方向における長さが、前方車両ＣＲ１及び後方車両ＣＲ２間の車間距離に相当することになる。空き領域７３０の推定は車間距離の推定を含んでいると言える。空き領域７３０のＹ軸方向における長さに相当する、推定された車間距離を“ｄＥＳＴ”にて参照する。
【０１６９】
前方車両及び後方車両間の車間距離ｄＥＳＴが推定されたとき、車間距離ｄＥＳＴと、ＸＹ座標面上における前方車両及び後方車両間の空き領域の位置（中心位置）と、自車両ＣＲ０から見た前方車両及び後方車両の相対速度と、が少なくともレーダ統合情報に含まれている。前方車両の相対速度は前方車両に対して検知された各反射点の相対速度にて特定され、後方車両の相対速度は後方車両に対して検知された各反射点の相対速度にて特定される。前方車両及び後方車両間における相対速度の差は前方車両及び後方車両間の速度差であり、その速度差に応じて時間経過と共に前方車両及び後方車両間の車間距離が車間距離ｄＥＳＴから変動することが見込まれる。
【０１７０】
車両制御ＥＣＵ７は、推定された車間距離ｄＥＳＴと、前方車両及び後方車両間の速度差に基づく前方車両及び後方車両間の車間距離の時間変動率と、空き領域の中心に自車両ＣＲ０が到達するまでの予測時間と、に基づき、前方車両及び後方車両間の空き領域に対する自車両ＣＲ０の割り込み可否を判定する。空き領域の中心に自車両ＣＲ０が到達するまでの予測時間は、空き領域の中心に向けて自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を行ったと仮定した場合に自車両ＣＲ０を空き領域の中心にまで移動させるためにかかる時間の予測値であり、その予測は、必要に応じ、自車両ＣＲ０の速度や、空き領域及び自車両ＣＲ０間の位置関係を参照して実行される。
【０１７１】
そして、割り込みが不可であると判定された場合、車両制御ＥＣＵ７は、空き領域の中心に向けて自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を行わない。割り込みが可能であると判定された場合、車両制御ＥＣＵ７は、空き領域の中心に向けて自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を実行する、又は、その運転制御の実行を許可する。例えば、運転者は車両制御システムＳＹＳに対し左車線変更指示を入力することができて良い。車両制御ＥＣＵ７は、例えば、自車両ＣＲ０に設置されたウィンカレバーに対し自車両ＣＲ０を左側に寄せることに対応する操作が入力されたとき、左車線変更指示が入力されたと判断する。そして、左車線変更指示が入力された場合において、割り込みが可能と判断された場合、車両制御ＥＣＵ７は、空き領域の中心に向けて自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を実行して良い。
【０１７２】
本実施形態によれば、渋滞時などにおける車列割り込みを、運転者の手動運転操作に依らず自動で安全に行う、といったことが可能となる。
【０１７３】
＜＜第６実施形態＞＞
本発明の第６実施形態を説明する。第６実施形態では、第５実施形態で示した車両制御システムＳＹＳの他の具体的動作例を説明する。
【０１７４】
図３１に示す如く、タイミングｔＡ１において、自車両ＣＲ０が車線ＬＮ０上を前方に向けて走行し、且つ、他車両ＣＲ１〜ＣＲ５が車線ＬＮ０の左側に隣接する車線ＬＮ１上を前方に向けて走行していることを想定する。車線ＬＮ１上の他車両ＣＲ１〜ＣＲ５の内、他車両ＣＲ１が最も先頭に位置し、他車両ＣＲ１、ＣＲ２、ＣＲ３、ＣＲ４、ＣＲ５の順に並んでいる（説明の便宜上、この順番は不変であると考える）。つまり、他車両ＣＲ１及びＣＲ２の組み合わせに注目した場合、他車両ＣＲ１及びＣＲ２は前方車両及び後方車両に相当し、他車両ＣＲ２及びＣＲ３の組み合わせに注目した場合、他車両ＣＲ２及びＣＲ３は前方車両及び後方車両に相当し、他車両ＣＲ３及びＣＲ４の組み合わせに注目した場合、他車両ＣＲ３及びＣＲ４は前方車両及び後方車両に相当し、他車両ＣＲ４及びＣＲ５の組み合わせに注目した場合、他車両ＣＲ４及びＣＲ５は前方車両及び後方車両に相当する。車線ＬＮ１上において、他車両ＣＲ１及びＣＲ２間、他車両ＣＲ２及びＣＲ３間、他車両ＣＲ３及びＣＲ４間、他車両ＣＲ４及びＣＲ５間の夫々に、他の物標は存在しないものとする。各タイミングにおいて、レーダ装置１Ｆの送信波ＴＷを反射する物標には、他車両ＣＲ１〜ＣＲ５の何れか１以上が含まれ得る。レーダ装置１Ｒについても同様である。
【０１７５】
図３１に示す如く、タイミングｔＡ１において他車両ＣＲ１が自車両ＣＲ０の左斜め後方に存在している状態を基準として、自車両ＣＲ０が減速してゆき、結果、時間経過と共に、他車両ＣＲ１〜ＣＲ５から成る車列全体に対し自車両ＣＲ０がＹ軸に沿って相対的に後方側に移動してゆく状況を想定する。
【０１７６】
図３２を参照する。他車両ＣＲ１〜ＣＲ５から成る車列全体に対し自車両ＣＲ０が相対的にＹ軸に沿って後方側に移動してゆく過程において、他車両ＣＲ１の車頭角及び車尾角の位置が推定されて他車両ＣＲ１の占有領域及び形状情報が推定及び取得される。上記過程において自車両ＣＲ０が車列全体に対して更に後方側に移動すると、他車両ＣＲ２の車頭角及び車尾角の位置推定を介して他車両ＣＲ２の占有領域及び形状情報が推定及び取得され、その後、他車両ＣＲ３の車頭角及び車尾角の位置推定を介して他車両ＣＲ３の占有領域及び形状情報が推定及び取得される。タイミングｔＡ２は、他車両ＣＲ３の他車両ＣＲ３の車尾角及び占有領域及び形状情報の推定及び取得が完了したタイミングである。
【０１７７】
前方車両の車尾角の位置推定及び後方車両の車頭角の位置推定をもって、前方車両及び後方車両間の車間距離が特定される。図３２に示す状況では、他車両ＣＲ１及びＣＲ２間の車間距離が、それらの間に自車両ＣＲ０を割り込ませることが不可能又は不適切な程度に狭い。このため、車両制御ＥＣＵ７は、他車両ＣＲ１及びＣＲ２間の空き領域に対する自車両ＣＲ０の割り込みは不可能であると判定し、他車両ＣＲ１の車尾角の位置及び他車両ＣＲ２の車頭角の位置の推定後も自車両ＣＲ０を上記車列全体に対して後方側に移動させる。また、他車両ＣＲ２及びＣＲ３間の車間距離も、それらの間に自車両ＣＲ０を割り込ませることが不可能又は不適切な程度に狭い。このため、車両制御ＥＣＵ７は、他車両ＣＲ２及びＣＲ３間の空き領域に対する自車両ＣＲ０の割り込みは不可能であると判定し、他車両ＣＲ２の車尾角の位置及び他車両ＣＲ３の車頭角の位置の推定後も自車両ＣＲ０を上記車列全体に対して後方側に移動させる。
【０１７８】
一方、図３２に示す状況では、他車両ＣＲ３及びＣＲ４間の車間距離がそれらの間に自車両ＣＲ０を安全に割り込ませることが可能な程度に広いとする。そうすると、車両制御ＥＣＵ７は、他車両ＣＲ３の車尾角の位置及び他車両ＣＲ４の車頭角の位置の推定後、他車両ＣＲ３及びＣＲ４間の空き領域に対する自車両ＣＲ０の割り込みは可能であると判定して、車線ＬＮ１における他車両ＣＲ３及びＣＲ４間の空き領域に自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を行う。割り込み可否の判定方法は第５実施形態で示した通りである。
【０１７９】
各他車両の車頭角の位置推定及び車尾角の位置推定は、レーダ装置１Ｆ単体にて行われても良いし、レーダ装置１Ｆ及び１Ｒの双方が協働することで実現されても良い。特に、タイミングｔＡ２における他車両ＣＲ４の車頭角の位置推定は、レーダ装置１Ｒにて行われても良い。
【０１８０】
尚、他車両ＣＲ３及びＣＲ４間の車間距離が十分に大きく、タイミングｔＡ２において、検知領域ＦＯＶＲ内に他車両を含む物標が存在しないことがレーダ装置１Ｒにて検知された場合、車両制御ＥＣＵ７は、他車両ＣＲ３の後方における空き領域は十分に広いと判断して、その空き領域に自車両ＣＲ０を移動させる運転制御を行うことができる。この場合には、車両ＣＲ４の車頭角の位置推定は行われない又は行われなくて良い。レーダ装置１Ｒは他車両の角部の位置の推定機能を有していなくても良く、単に、検知領域ＦＯＶＲ内の物標の有無及び検知領域ＦＯＶＲ内の物標の存在位置を計測するレーダ装置であっても良い。
【０１８１】
他車両ＣＲ１〜ＣＲ５から成る車列全体に対し自車両ＣＲ０を相対的に後方側に移動させるための減速、及び、その減速を経て車線ＬＮ１における他車両ＣＲ３及びＣＲ４間の空き領域に自車両ＣＲ０を移動させる運転制御は、車両制御システムＳＹＳに対して上述の左車線変更指示が入力されたことに応答して車両制御ＥＣＵ７により実現されるものであって良い。但し、減速自体は運転者の手動運転操作にて実現されるものであっても良い。
【０１８２】
本実施形態によれば、渋滞時などにおける車列割り込みを、運転者の手動運転操作に依らず自動で安全に行う、といったことが可能となる。
【０１８３】
尚、ここでは、他車両ＣＲ１〜ＣＲ５が前方に向けて走行していることを想定したが、各他車両は駐車（停止）していると考えても良い。この場合、タイミングｔＡ１及びｔＡ２間において自車両ＣＲ０は後方に向けて走行してゆくことになり、他車両ＣＲ３及びＣＲ４間の空き領域への自車両ＣＲ０の移動は、いわゆる縦列駐車のための移動となる。即ち、本実施形態の方法を用いれば、車両制御システムＳＹＳにより、空き領域の探索が自動的に行われて駐車可能領域への自動駐車が可能となる。
【０１８４】
＜＜第７実施形態＞＞
本発明の第７実施形態を説明する。
【０１８５】
上述の幾つかの例では、自車両ＣＲ０が他車両に対して前方側に位置している状態を基準にして考え、自車両ＣＲ０を減速してゆくことで（縦列駐車の場合には、自車両ＣＲ０を後方に移動させていくことで）他車両に対し自車両ＣＲ０の位置を相対的に後退させていくことが想定されている。この場合には、上述の如く、或る注目した他車両について、他車両の車尾角の位置よりも先に他車両の車頭角の位置が推定されることになる（例えば図２４や図３２参照）。
【０１８６】
しかしながら、自車両ＣＲ０が他車両に対して後方側に位置している状態が基準となる場合には、自車両ＣＲ０を加速してゆくことで（縦列駐車の場合には、自車両ＣＲ０を前進させることで）自車両ＣＲ０を基準状態よりも他車両に向けて近づける又は自車両ＣＲ０を他車両の前方に移動させるといったことが想定されることになり、この場合には、或る注目した他車両について、他車両の車頭角の位置よりも先に他車両の車尾角の位置が推定されることになる。
【０１８７】
車両制御システムＳＹＳに２台のレーダ装置（１Ｆ、１Ｒ）が設けられる例を上述したが、車両制御システムＳＹＳにレーダ装置を１台だけ設けることも可能であるし、３台以上設けることも可能である。車両制御システムＳＹＳに設けられる各レーダ装置は自車両ＣＲ０の対応する所定位置に設置される。車両制御システムＳＹＳにレーダ装置が１台だけ設けられる場合でも、上述の如く、他車両間の空き領域の推定や空き領域に自車両ＣＲ０を移動させる運転制御は可能である。車両制御システムＳＹＳにレーダ装置が１台だけ設けられる場合には、レーダ統合ＥＣＵ６は削除されて良く、レーダ統合ＥＣＵ６の機能をレーダ装置又は車両制御ＥＣＵ７に担わせても良い。
【０１８８】
車両制御システムＳＹＳ内の何れかのレーダ装置により他車両ＣＲ１の形状情報が一旦作成されると、他車両ＣＲ１が車両制御システムＳＹＳ内の何れかのレーダ装置により物標として検出され続けている限り、他車両ＣＲ１に対して作成された形状情報は保持され続け、保持された形状情報にて定義される車長及び車幅を他車両ＣＲ１が有するとした上で他車両ＣＲ１はレーダ装置の受信信号に基づきＸＹ座標面上で追跡される。他車両ＣＲ１以外の他車両についても同様である。
【０１８９】
レーダ統合ＥＣＵ６は、車両制御システムＳＹＳに設けられた各レーダ装置からのレーダ計測結果情報を統合して、自車両ＣＲ０の周辺における各物標の占有領域及び空き領域の位置を動的に示したグリッドマップを生成しても良い。この際、上記追跡の結果を利用すれば、或るタイミングにおけるグリップマップは、反射波ＲＷの過去の受信信号に基づき推定された各他車両の車長及び車幅をも定義した地図情報となり、形状情報を蓄積しつつ追跡処理を行ってゆくことで、自車両ＣＲ０の周辺の正確な占有領域及び空き領域をリアルタイムに示したグリッドマップを作成可能である。
【０１９０】
例えば、自車両ＣＲ０の前方に検知領域を有する前方レーダ装置（不図示）を、レーダ装置１Ｆ及び１Ｒとは別に車両制御システムＳＹＳに追加し、前方レーダ装置の検知距離（Ｙ軸方向における検知領域の長さ）を相応に長いもの（例えば１００ｍ）としておく。そして、レーダ装置１Ｆの検知領域と前方レーダ装置の検知領域に部分的に重なり領域を持たせておけば、レーダ装置１Ｆ及び前方レーダ装置での反射波ＲＷの受信信号に基づき、それらの検知領域を跨いでの物標の追跡が可能となり、レーダ統合ＥＣＵ６において、それらの検知領域をカバーする広面積のグリッドマップを作成することも可能となる。グリッドマップは、車両制御システムＳＹＳに設けられた全てのレーダ装置の検知領域をカバーするように形成されても良い。
【０１９１】
このようなグリッドマップを作成して自車両ＣＲ０周辺の占有領域及び空き領域を一元管理すれば、複数の空き領域を繋ぎ合わせた走行ルートを探索するといったことも可能となり、探索した走行ルートに沿って自車両ＣＲ０を走行させるといった運転制御も実現可能となる。グリッドマップを用いて、上述したような車列割り込みや縦列駐車を自動的に且つ安全に行うことができる他、発展的には、自車両ＣＲ０の周辺車両の分合流推定、自車両ＣＲ０の周辺の渋滞推定なども可能となりうる。
【０１９２】
車両制御ＥＣＵ７にて実現される機能をプログラムで記述して、当該プログラムを車両制御ＥＣＵ７に搭載可能なメモリに記憶させておき、車両制御ＥＣＵ７内のマイクロコンピュータ上で当該プログラムを実行することで、車両制御ＥＣＵ７の機能を実現しても良い。レーダ統合ＥＣＵ６についても同様である。
【０１９３】
上述の何れかに実施形態に係るレーダ装置（１、１Ｆ、１Ｒ）では、物標からの反射波ＲＷの受信信号に基づき複数の反射点に対して反射点データを導出する反射点データ導出工程と、複数の反射点と複数のテンプレート点との各距離に基づき物標に対するテンプレートの適合位置を導出するマッチング工程と、テンプレートの適合位置に基づき物標の輪郭上の点の位置を推定する推定工程と、を含んだ物標情報推定方法が実施される。反射点データ導出工程は前処理部４１により実現され、マッチング工程はマッチン処理部４４により実現され、推定工程は推定処理部４５により実現される。
【０１９４】
推定工程は推定処理部４５により実行され得る全ての処理を含み得る。上記の物標情報推定方法は、物標に関わる情報を推定する方法である。推定工程による推定の対象として、物標の輪郭上の点の位置に注目した場合、上記の物標情報推定方法を物標輪郭点推定方法と呼ぶこともできる。これに代えて、物標の角部の位置に注目したならば物標情報推定方法を物標角位置推定方法と呼ぶこともできるし、物標の占有領域に注目したならば物標情報推定方法を物標占有領域推定方法と呼ぶこともできる。
【０１９５】
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。
【符号の説明】
【０１９６】
１、１Ｆ、１Ｒ  レーダ装置
２  送信部
３  受信部
４  信号処理部
４１  前処理部
４２  後処理部
４３  クラスタ領域設定部
４４  マッチング処理部
４５  推定処理部
４６  輪郭点推定部
４７  占有領域推定部
４８  空き領域推定部
ＣＲ０  自車両
６００、ＣＲ１〜ＣＲ５  他車両
ＦＯＶ、ＦＯＶＦ、ＦＯＶＲ  検知領域
ＳＹＳ  車両制御システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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