(57)【要約】【課題】レーダの電磁波が照射されたときの模擬車両の複雑な振る舞いを考慮して、反射強度分布を表す疑似測定データを生成することができるようにする。【解決手段】極大点抽出部３２によって、模擬車両に対して測定された反射強度分布を表す複数の実測定データの各々から反射強度の極大点を抽出する。頻度分布解析部３４によって、各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布を解析する。疑似測定データ生成部３６によって、各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布に基づいて、前記模擬車両に対してレーダの電磁波が照射されたときに測定される反射強度分布を表す疑似測定データを複数生成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
模擬車両に対してレーダの電磁波が照射されたときに測定された反射強度分布を表す複数の実測定データに基づいて、前記複数の実測定データの各々に対し、前記実測定データから反射強度の極大点を抽出する極大点抽出部と、
前記複数の実測定データの各々に対する前記極大点の抽出結果に基づいて、各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布を解析する頻度分布解析部と、
各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布に基づいて、前記模擬車両に対してレーダの電磁波が照射されたときに測定される反射強度分布を表す疑似測定データを複数生成する疑似測定データ生成部と、
を含む疑似測定データ生成装置。
【請求項２】
前記模擬車両は、実車両に対応する電波反射特性を有する請求項１記載の疑似測定データ生成装置。
【請求項３】
前記疑似測定データ生成部は、各座標の極大点の頻度を表す頻度分布に対応する正規分布に従って、前記極大点の座標を決定し、各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布に対応する対数正規分布に従って、前記極大点の反射強度を決定することにより、前記疑似測定データを生成する請求項１又は２記載の疑似測定データ生成装置。
【請求項４】
コンピュータを、
模擬車両に対してレーダの電磁波が照射されたときに測定された反射強度分布を表す複数の実測定データに基づいて、前記複数の実測定データの各々に対し、前記実測定データから反射強度の極大点を抽出する極大点抽出部、
前記複数の実測定データの各々に対する前記極大点の抽出結果に基づいて、各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布を解析する頻度分布解析部、及び
各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布に基づいて、前記模擬車両に対してレーダの電磁波が照射されたときに測定される反射強度分布を表す疑似測定データを複数生成する疑似測定データ生成部
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、疑似測定データ生成装置及びプログラムに係り、特に、模擬車両に対してレーダの電磁波が照射されたときに測定される疑似測定データを生成する疑似測定データ生成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーダ反射断面積の解析計算の作業工数を低減化させるとともに、レーダ目標物体の複雑形状、表面材質、固有運動部などの表示を可能としたＲＣＳ計算方法を提供する技術が知られている（特許文献１）。この技術では、対象物からの反射波を計算する過程において、その材質毎の特性を考慮して、各々の対象物からの電波反射特性を計算により把握している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2005-181153号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、対象物が車両ダミーのような柔らかい非剛体を取り扱うことができない。
【０００５】
さらに、車両ダミーには樹脂やゴムなどの非金属材料が多用されている。樹脂やゴムなどの非金属に対して電波は反射だけでなく、透過や内部で吸収される複雑な振る舞いをし、かつ、電波の入射角度によって、それぞれ異なる振る舞いをするため、予め特性を割り当てて計算する手法の適用が困難である。
【０００６】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたもので、レーダの電磁波が照射されたときの模擬車両の複雑な振る舞いを考慮して、反射強度分布を表す疑似測定データを生成することができる疑似測定データ生成装置及びプログラム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】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明に係る疑似測定データ生成装置は、模擬車両に対してレーダの電磁波が照射されたときに測定された反射強度分布を表す複数の実測定データに基づいて、前記複数の実測定データの各々に対し、前記実測定データから反射強度の極大点を抽出する極大点抽出部と、前記複数の実測定データの各々に対する前記極大点の抽出結果に基づいて、各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布を解析する頻度分布解析部と、各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布に基づいて、前記模擬車両に対してレーダの電磁波が照射されたときに測定される反射強度分布を表す疑似測定データを複数生成する疑似測定データ生成部と、を含んで構成されている。
【０００８】
本発明に係るプログラムは、コンピュータを、模擬車両に対してレーダの電磁波が照射されたときに測定された反射強度分布を表す複数の実測定データに基づいて、前記複数の実測定データの各々に対し、前記実測定データから反射強度の極大点を抽出する極大点抽出部、前記複数の実測定データの各々に対する前記極大点の抽出結果に基づいて、各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布を解析する頻度分布解析部、及び各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布に基づいて、前記模擬車両に対してレーダの電磁波が照射されたときに測定される反射強度分布を表す疑似測定データを複数生成する疑似測定データ生成部として機能させるためのプログラムである。
【０００９】
本発明によれば、極大点抽出部によって、模擬車両に対してレーダの電磁波が照射されたときに測定された反射強度分布を表す複数の実測定データに基づいて、前記複数の実測定データの各々に対し、前記実測定データから反射強度の極大点を抽出する。
【００１０】
そして、頻度分布解析部によって、前記複数の実測定データの各々に対する前記極大点の抽出結果に基づいて、各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布を解析する。疑似測定データ生成部によって、各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布に基づいて、前記模擬車両に対してレーダの電磁波が照射されたときに測定される反射強度分布を表す疑似測定データを複数生成する。
【００１１】
このように、前記複数の実測定データの各々に対する前記極大点の抽出結果に基づいて解析される、各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布に基づいて、前記模擬車両に対してレーダの電磁波が照射されたときに測定される反射強度分布を表す疑似測定データを複数生成することにより、レーダの電磁波が照射されたときの模擬車両の複雑な振る舞いを考慮して、反射強度分布を表す疑似測定データを生成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明の疑似測定データ生成装置及びプログラムによれば、レーダの電磁波が照射されたときの模擬車両の複雑な振る舞いを考慮して、反射強度分布を表す疑似測定データを生成することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る疑似測定データ生成装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る疑似測定データ生成装置を示す機能ブロック図である。
【図３】複数の実測定データの一例を示す図である。
【図４】複数の実測定データの各々からの極大点抽出結果の例を示す図である。
【図５】各３次元座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布の一例を示す図である。
【図６】（Ａ）第１極大点の各方位角の頻度を表す頻度分布の一例を示す図、及び（Ｂ）疑似測定データの第１極大点の各方位角の頻度を表す頻度分布の一例を示す図である。
【図７】（Ａ）第３極大点の各方位角の頻度を表す頻度分布の一例を示す図、及び（Ｂ）疑似測定データの第３極大点の各方位角の頻度を表す頻度分布の一例を示す図である。
【図８】複数の疑似測定データの一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る疑似測定データ生成装置の疑似測定データ生成処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
＜本発明の実施の形態の概要＞
まず、車両ダミーの電波反射特性に影響を及ぼすと考えられる、例えば、個体差、経年劣化、衝突による変形、空気圧、置き方、風速などについて、それぞれ、電波反射特性との因果関係を実験的に反射強度分布を計測することにより把握する。
【００１６】
次に、車両ダミーの反射特性を多点の散乱点として近似するために、計測した反射特性分布から複数の極大点を抽出する。その後、各々の極大点の座標位置や極大点での反射強度の頻度特性を解析し、最終的に、各頻度分布に応じた疑似的な散乱点データを生成する。
【００１７】
このように、極大点の座標位置や反射強度の頻度分布は実測に基づき、正規分布に従うものについては正規分布に、明らかに乖離するものについては実測の特性に準拠した分布としてモデル化されているため、実際の車両ダミーのバラツキ要因を忠実に反映した電波反射特性を再現することが可能である。
【００１８】
＜本発明の実施の形態の疑似測定データ生成装置の構成＞
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る疑似測定データ生成装置１０は、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１６、ＨＤＤ１８、通信インタフェース２１、及びこれらを相互に接続するためのバス２２を備えている。
【００１９】
ＣＰＵ１２は、各種プログラムを実行する。ＲＯＭ１４には、各種プログラムやパラメータ等が記憶されている。ＲＡＭ１６は、ＣＰＵ１２による各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられる。記録媒体としてのＨＤＤ１８には、後述する疑似測定データ生成処理ルーチンを実行するためのプログラムを含む各種プログラムや各種データが記憶されている。
【００２０】
本実施の形態における疑似測定データ生成装置１０を、疑似測定データ生成処理ルーチンを実行するためのプログラムに沿って、機能ブロックで表すと、図２に示すようになる。疑似測定データ生成装置１０は、入力部２０、演算部３０、及び出力部５０を備えている。
【００２１】
入力部２０は、車両ダミーに対してレーダの電磁波が照射されたときに測定された反射強度分布を表す複数の実測定データを入力として受け付ける（図３参照）。車両ダミーには、例えば、樹脂やゴムなどの非金属材料が用いられている。なお、車両ダミーは、模擬車両の一例である。
【００２２】
具体的には、車両ダミーの反射強度分布を表す実測定データを、車載レーダよりも高い方位分解能および距離分解能を有するメカニカルスキャン方式の電波反射測定装置を用いて実験的に取得する。反射強度分布を表す実測定データは、３次元的に分布した各散乱点の反射強度を含む。これにより、車両ダミーの方位角、仰角、奥行きの３次元的な反射強度分布を短時間で取得できる。
【００２３】
柔らかい材質で構成される車両ダミーは、個体差、経年劣化、衝突による変形、空気圧、置き方、風速などの様々な要因によって電波反射特性が大きく変化することがわかっており、それらの変動要因の各々に対する反射強度分布を幅広く取得しておく。
【００２４】
演算部３０は、極大点抽出部３２、頻度分布解析部３４、及び疑似測定データ生成部３６を備えている。
【００２５】
極大点抽出部３２は、車両ダミーに対してレーダの電磁波が照射されたときに測定された反射強度分布を表す複数の実測定データに基づいて、複数の実測定データの各々に対し、当該実測定データから反射強度の極大点を抽出する（図４参照）。
【００２６】
本実施の形態では、車両ダミーの電波反射特性を多点の散乱点として近似するために、取得した反射強度分布を表す実測定データから複数の極大点を抽出する。具体的には、まず、反射強度分布の中から、最も反射強度の高い点をピックアップし、その点の３次元座標とその反射強度を把握して第１極大点と定義する。次に、第１極大点を除いた実測定データから、２番目に反射強度の高い変曲点ピックアップし、これを第２極大点と定義する。同様に、第３極大点以降も順に定義していく。このように、多数の極大点をそれぞれ、３次元座標と反射強度の４つのパラメータで定義したものを「極大点抽出データ」と呼ぶ。なお、第ｎ極大点まで抽出するかは、疑似測定データとして必要な分に応じて予め定めればよい。
【００２７】
頻度分布解析部３４は、複数の実測定データの各々に対する極大点の抽出結果に基づいて、各３次元座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布を解析する（図５参照）。
【００２８】
例えば、複数の実測定データの各々に対する第１極大点の抽出結果に基づいて、各３次元座標の第１極大点の頻度を表す頻度分布（図６（Ａ）参照）、及び各反射強度の第１極大点の頻度を表す頻度分布を求め、複数の実測定データの各々に対する第２極大点の抽出結果に基づいて、各３次元座標の第２極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の第２極大点の頻度を表す頻度分布を求め、第３極大点以降についても同様に頻度分布を求める（図７（Ａ）参照）。
【００２９】
なお、本実施の形態では、３次元座標を、方位角φ、仰角θ、奥行きＲで表し、各３次元座標の極大点の頻度を表す頻度分布として、各方位角φの極大点の頻度を表す頻度分布、各仰角θの極大点の頻度を表す頻度分布、及び各奥行きＲの極大点の頻度を表す頻度分布をそれぞれ求める。
【００３０】
疑似測定データ生成部３６は、各３次元座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布に基づいて、車両ダミーに対してレーダの電磁波が照射されたときに測定される反射強度分布を表す疑似測定データを複数生成する。
【００３１】
具体的には、疑似測定データ生成部３６は、各３次元座標の第１極大点の頻度を表す頻度分布に対応する正規分布に従って、第１極大点の３次元座標を決定し、各反射強度の第１極大点の頻度を表す頻度分布に対応する対数正規分布に従って、第１極大点の反射強度を決定する。第２極大点以降についても、同様に３次元座標及び反射強度を決定する。これにより、第１極大点〜第ｎ極大点を含む疑似測定データを生成する。また、所望の数になるまで、繰り返し、同様に疑似測定データを生成する。
【００３２】
ここで、各３次元座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布が明らかに正規分布には従わないことが明確な事象については、例外として、複数の実測定データから得られた頻度分布に準拠して、極大点の３次元座標及び反射強度を決定する。
【００３３】
例えば、上記図７（Ａ）に示すように、第３極大点は一箇所に集中せずに、第３極大点の座標に関する頻度分布が、正規分布には従わない明確な理由がある場合には、複数の実測定データから得られた頻度分布に従って、第３極大点の３次元座標及び反射強度を決定する。
【００３４】
また、複数の実測定データから得られた頻度分布が正規分布に従っておらず、かつ、正規分布に従わない明確な理由がない分布については、複数の実測定データから得られた頻度分布に対応する正規分布に従って極大点の３次元座標及び反射強度を決定する。
【００３５】
出力部５０は、生成された複数の疑似測定データを出力する（図８参照）。
【００３６】
一例として、198個の実測定データからの極大点抽出結果から10、000個の疑似計測データを生成する。ここで、第１極大点の各方位角の頻度を表す頻度分布について、図６（Ａ）に示し、第３極大点の各方位角の頻度を表す頻度分布について、図７（Ａ）に示す。図６（Ｂ）は、第１極大点の各方位角の頻度を表す頻度分布に対応する正規分布に従って決定された、疑似測定データの第１極大点の頻度分布を表しており、図７（Ｂ）は、第３極大点の各方位角の頻度を表す頻度分布に従って決定された、疑似測定データの第３極大点の頻度分布を表しており、２極化された分布が得られている。双方ともに少数の実測定データに基づき、多数の疑似測定データが生成できていることが確認できる。
【００３７】
＜疑似測定データ生成装置の動作＞
次に、本発明の実施の形態に係る疑似測定データ生成装置１０の動作について説明する。
【００３８】
入力部２０によって、車両ダミーに対してレーダの電磁波が照射されたときに測定された反射強度分布を表す複数の実測定データを入力として受け付けると、疑似測定データ生成装置１０によって、図９に示す疑似測定データ生成処理ルーチンが実行される。
【００３９】
まず、ステップＳ１００において、極大点抽出部３２は、入力された複数の実測定データに基づいて、複数の実測定データの各々に対し、当該実測定データから反射強度の極大点を抽出する。
【００４０】
ステップＳ１０２において、頻度分布解析部３４は、複数の実測定データの各々に対する極大点の抽出結果に基づいて、各３次元座標の極大点の頻度を表す頻度分布を解析する。ステップＳ１０４において、頻度分布解析部３４は、複数の実測定データの各々に対する極大点の抽出結果に基づいて、各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布を解析する。
【００４１】
ステップＳ１０６において、各３次元座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布に基づいて、車両ダミーに対してレーダの電磁波が照射されたときに測定される反射強度分布を表す疑似測定データを複数生成して、出力部５０により出力し、疑似測定データ生成処理ルーチンを終了する。
【００４２】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る疑似測定データ生成装置によれば、複数の実測定データの各々に対する極大点の抽出結果に基づいて解析される、各座標の極大点の頻度を表す頻度分布、及び各反射強度の極大点の頻度を表す頻度分布に基づいて、車両ダミーに対してレーダの電磁波が照射されたときに測定される反射強度分布を表す疑似測定データを複数生成することにより、レーダの電磁波が照射されたときの車両ダミーの複雑な振る舞いを考慮して、反射強度分布を表す疑似測定データを生成することができる。
【００４３】
また、先進運転支援システム（ADAS）評価に用いられる車両ダミー（実車両と同等の電波反射特性を有する模擬車両）にレーダの電磁波が照射された場合の、電磁波の反射強度特性の様々な要因に起因するバラツキを有する複数の疑似測定データを、実際の車両ダミーの電波反射特性の統計的な性質に基づいて確率的に生成することができる。これにより、様々な要因で変化する車両ダミーの反射特性を再現することができる。
【００４４】
車両ダミーを用いる先進運転支援システム（ADAS）の評価では、これまでは、全て実環境において実験的に検証してきた。しかしながら、実環境での実験的な評価では、時間的および安全性の点などから、試行回数には限りがあるため、様々な反射特性を有する車両ダミーの特性を十分に考慮した検討ができなかった。本発明の実施の形態により、様々な要因によってバラツキを有する車両ダミーの電波反射特性を仮想環境上で再現することが可能となり、短時間でかつ安全性の極めて高い評価・検証を行うことができるようになる。なお、ここで言う仮想環境には、全てを計算機上に再現させる計算機シミュレーション（SILS）や構成の一部に実際のハードウェアを適用するレーダ特性評価装置（HILS）などが含まれる。
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００４６】
例えば、本発明のプログラムは、記憶媒体に格納して提供するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０   疑似測定データ生成装置
２０   入力部
２１   通信インタフェース
２２   バス
３０   演算部
３２   極大点抽出部
３４   頻度分布解析部
３６   疑似測定データ生成部
５０   出力部
【図１】
2019174386.tif 000003
【図２】
2019174386.tif 000004
【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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