(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのレーダセンサ構成（３）と、少なくとも１つの処理部（４）とを含む車両環境検出システム（２）であって、前記レーダセンサ構成（３）が、特定の視野（５）を有する物理的アンテナ開口（４９）を有するアンテナデバイス（４７）を含み、前記レーダセンサ構成（３）が、少なくとも２つのレーダサイクルの間に座標系（４８）内において少なくとも２つのレーダ検出（９、１０、１１）を検出するように構成され、各レーダサイクルに対して、前記処理部（４）が、前記レーダ検出（９、１０、１１）の各々についての範囲（ｒｉ）、方位角（φｉ）、及びドップラー速度（ｖｉ）を含む検出リスト
【数１】
0006733060.tif 000016
を生成するように構成され、前記処理部（４）が更に、前記レーダサイクルからの検出リスト
【数２】
0006733060.tif 000017
を検出メモリ（１２）に集約して格納し、次に、分割手順において、前記検出リスト
【数３】
0006733060.tif 000018
内の前記レーダ検出（９、１０、１１）を一貫して移動する運動サブセット（４０、４１、４２）にグループ化するように構成されていることを特徴とし、各運動サブセット（４０、４１、４２）が、特定の対象物（６、７、８）に対応し、かつ、前記処理部（４）によって判定された対応するグループ運動ベクトル（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）を有し、前記処理部（４）が更に、
−前記グループ運動ベクトル（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）によって、少なくとも１つの対象物（６、７、８）と前記アンテナデバイス（４７）との間の相対運動を判定し、
−前記対象物（６、７、８）が静止しているように、かつ、前記アンテナデバイス（４７）が判定された運動を有するように前記座標系（４８）をマッピングし、かつ、
−既知の時間間隔で取得されたレーダ信号によって、かつ、前記アンテナデバイス（４７）の前記判定された運動によって、前記物理的アンテナ開口（４９）に経時的に判定された動きを与えるように、合成アンテナ開口を生成するように構成されている、車両環境検出システム。
【請求項２】
各レーダサイクルに対して、前記処理部（４）が、
−運動サブセット（４０、４１、４２）の出力リスト（Ｍ）であって、前記出力リスト（Ｍ）が、各運動サブセット（４０、４１、４２）に対するグループ運動ベクトル（Ｖｋ）を含み、各グループ運動ベクトル（Ｖｋ）がそれぞれの運動サブセット（４０、４１、４２）のグループ運動を表す、出力リスト（Ｍ）を生成し、かつ、
−各入力検出のラベリング（Ｌｉ）であって、各レーダ検出に対して、前記ラベリング（Ｌｉ）が、所与のレーダ検出がどの運動サブセットに属するかを記述する対象物識別子（ｌｉ）と、各レーダ検出に対する追加のフラグ（ｆｉ）と、を含む、ラベリング（Ｌｉ）を生成するように構成されていることを、特徴とする、請求項１に記載の車両環境検出システム（２）。
【請求項３】
前記分割手順を実行するために、全ての利用可能な運動サブセットの各々に対して、前記処理部（４）が、
−他の運動サブセット（４１、４２）とは無関係に、次のレーダサイクルに対する現在の運動サブセット（４０）を予測し、
−新たなレーダ検出を、前記現在の運動サブセット（４０）と関連付け、
かつ、
−更新されたグループ運動ベクトルを生成するように構成されていることを、特徴とし、
前記処理部（４）が更に、運動サブセットの更新リスト（Ｍｕ）を生成するように構成されている、請求項２に記載の車両環境検出システム（２）。
【請求項４】
前記処理部（４）は、任意の既存の運動サブセットに関連していないレーダ検出が、関連付けられていないと判定するように構成され、前記処理部（４）が、前記関連付けられていないレーダ検出に対して新しい運動サブセットを探すように構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の車両環境検出システム（２）。
【請求項５】
前記処理部（４）は、
少なくとも２つの運動サブセット（３１、３２）が等しいグループ運動ベクトル（ＶＡ１、ＶＡ２）を有するかどうかを検出し、かつ、
前記レーダ検出（３４、３５、３６）が、対応する余弦曲線が重なり合う方位角対ドップラー速度領域において、それぞれ共通の前記余弦曲線に従っているかどうかを検出するように構成され、
そうであると判定された場合、前記処理部（４）が、前記運動サブセット（３１、３２）を１つのマージされたサブセット（３７）にマージするように構成されていることを、特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両環境検出システム（２）。
【請求項６】
物理的アンテナ開口（４９）を有するアンテナデバイス（４７）を使用するレーダセンサ構成（３）を使用して合成アンテナ開口を取得する方法であって、前記レーダセンサ構成（３）が、車両（１）の外部でレーダ信号（９、１０、１１）を受信するための座標系（４８）内において使用され、前記方法が、
（４３）少なくとも２つのレーダサイクルの間に、前記座標系（４８）内において少なくとも２つのレーダ検出（９、１０、１１）を検出することと、
（４４）各レーダサイクルに対して、前記レーダ検出（９、１０、１１）の各々についての範囲（ｒｉ）、方位角（φｉ）及びドップラー速度（ｖｉ）を含む検出リスト
【数４】
0006733060.tif 000019
を生成することと、を含み、前記方法が更に、
（４５）前記レーダサイクルからの検出リスト
【数５】
0006733060.tif 000020
を検出メモリ（１２）に集約して格納することと、&#8206;
（４６）分割手順において、前記検出リスト
【数６】
0006733060.tif 000021
内の前記レーダ検出（９、１０、１１）を一貫して移動する運動サブセット（４０、４１、４２）にグループ化することと、を含み、各運動サブセット（４０、４１、４２）が特定の対象物（６、７、８）に対応していることを特徴とし、前記方法が更に、
（５０）対応するグループ運動ベクトル（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）を判定することと、
（５１）前記グループ運動ベクトル（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）によって、少なくとも１つの対象物（６、７、８）と前記アンテナデバイス（４７）との間の相対運動を判定することと、
（５２）前記対象物（６、７、８）が静止しているように、かつ、前記アンテナデバイス（４７）が判定された運動を有するように前記座標系（４８）をマッピングすることと、
（５３）既知の時間間隔で取得されたレーダ信号を用いて、かつ、前記アンテナデバイス（４７）の前記判定された運動を用いることによって、前記物理的アンテナ開口（４９）に経時的に判定された動きを与えるように、合成アンテナ開口を生成することと、を含む、方法。
【請求項７】
各レーダサイクルに対して、前記方法が、
−運動サブセット（４０、４１、４２）の出力リスト（Ｍ）であって、前記出力リスト（Ｍ）が、各運動サブセット（４０、４１、４２）に対するグループ運動ベクトル（Ｖｋ）を含み、各グループ運動ベクトル（Ｖｋ）がそれぞれの運動サブセット（４０、４１、４２）のグループ運動を表す、出力リスト（Ｍ）を生成することと、
−各入力検出のラベリング（Ｌｉ）であって、各レーダ検出に対して、前記ラベリング（Ｌｉ）が、所与のレーダ検出がどの運動サブセットに属するかを記述する対象物識別子（ｌｉ）と、各レーダ検出に対する追加のフラグ（ｆｉ）と、を含む、ラベリング（Ｌｉ）を生成することと、を含むことを、特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記分割手順を実行するために、全ての利用可能な運動サブセットの各々に対して、前記方法が、
（２４）他の運動サブセット（４１、４２）とは無関係に、次のレーダサイクルに対する現在の運動サブセット（４０）を予測することと、
（２５）新たなレーダ検出を、前記現在の運動サブセット（４０）と関連付けることと、
（２６）更新されたグループ運動ベクトルを生成することと、を含むことを、特徴とし、
前記方法が更に、運動サブセットの更新リスト（Ｍｕ）を生成することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記方法が、
−任意の既存の運動サブセットと関連していないレーダ検出が、関連付けられていないと判定することと、
−前記関連付けられていないレーダ検出のための新しい運動サブセットを探すことと、を含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法が、
−少なくとも２つの運動サブセット（３１、３２）が等しいグループ運動ベクトル（ＶＡ１、ＶＡ２）を有するかどうかを検出することと、
−前記レーダ検出（３４、３５、３６）が、対応する余弦曲線が重なり合う、方位角対ドップラー速度領域において、それぞれ共通の前記余弦曲線に従っているかどうかを検出することと、を含むことを特徴とし、
そうであると判定された場合、前記方法が、前記運動サブセット（３１、３２）を１つのマージされたサブセット（３７）にマージすることを含む、請求項６〜９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、少なくとも１つのレーダセンサ構成と、少なくとも１つの処理部とを含む車両環境検出システムに関する。レーダセンサ構成は、特定の視野を有する物理的アンテナ開口を有するアンテナデバイスを含み、少なくとも２つのレーダサイクルの間に座標系内において少なくとも２つのレーダ検出を検出するように構成されている。
【背景技術】
【０００２】
今日、例えば、カメラシステム、ドップラーレーダシステム、及びＬＩＤＡＲシステムなどの車両環境検出システムは、速度制御及び衝突防止などの機能、並びに自動位置合わせ、オンラインバンパーフェイシア較正、自己動作推定、及びシーンの理解などの他の機能を実行するために、車両に搭載することができる。
【０００３】
レーダシステムは、レーダセンサによって測定される一連の反射点を含む出力を生成するように構成されている。これらの反射点は、別個の検出として処理されてもよく、又は追跡対象物としてグループ化されてもよく、拡張された対象物に対して共通の運動状態を提供する。
【０００４】
独国特許出願公開第１０２００８０２５７７３明細書は、ステレオ画像処理を用いて観測された対象物の位置及び移動状態を推定することに関する。３Ｄポイントは、画像シーケンスのカルマンフィルタを使用して追跡される。３Ｄポイントの追跡を維持することは、３Ｄ位置が３Ｄ速度ベクトルと組み合わされる、いわゆる６Ｄベクトルにつながる。
【０００５】
合成開口レーダ（synthetic
aperture radar、ＳＡＲ）技術は、自動車レーダシステムがより詳細な出力を生成することを可能にした。ＳＡＲの場合、レーダセンサのアンテナ開口は、既知の時間間隔で測定を行い、及び、レーダセンサの運動を用いて、レーダの運動の速度で、物理的アンテナ開口サンプリング点を時間の経過と共に、効果的に移動することによって合成される。したがって、測定サンプルの数Ｍｎが得られ、この測定サンプルは次に再結合されて、より大きく有効なアンテナ開口を形成する。このいわゆる合成アンテナ開口の大きさは、レーダセンサの速度、測定サンプルの数Ｍｎ、及びこれらの測定サンプル間の時間によって判定され、物理レーダアンテナの開口よりも著しく大きくすることができる。しかしながら、ＳＡＲは、全ての測定サンプルの有用な再結合を可能にするために静止対象物のみに限定される。
【０００６】
検出レーダが静止しており、運動する移動対象物が既知である場合、逆ＳＡＲ、すなわちｉＳＡＲとして知られるＳＡＲに基づく技術を移動対象物に適用可能であることは、当技術分野において周知である。
【０００７】
この運動が、レーダセンサのアンテナ開口とターゲットの間の相対的なものであることを考慮して、ターゲットとアンテナ開口との間のこの相対運動に関する一般化された方程式は、ターゲットが再び静止してアンテナ開口が移動するように座標系をマッピングすることを可能にする。測定ベクトルを位相回転させるためには、ターゲットの観測点間の時間と相対距離を知る必要がある。その後、元のＳＡＲ処理を使用することができる。
【０００８】
しかしながら、ｉＳＡＲの場合、ターゲットの運動を事前に知らなければならない。これは、例えば、事前に知ることができるプロペラタービンブレードの運動などの運動モデルを事前に知ることによって、又は適切な方法で運動モデルを測定データに反復的に適合させること（これは計算上非常にコストが高い）によって達成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００８０２５７７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、ｉＳＡＲ測定用に構成された車両レーダシステムを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これは、少なくとも１つのレーダセンサ構成と、少なくとも１つの処理部とを含む車両環境検出システムによって達成される。レーダセンサ構成は、特定の視野を有する物理的アンテナ開口を有するアンテナデバイスを含み、少なくとも２つのレーダサイクルの間に座標系内において少なくとも２つのレーダ検出を検出するように構成されている。各レーダサイクルに対して、処理部は、レーダ検出の各々について距離、方位角、及びドップラー速度を含む検出リストを生成するように構成されている。処理部は更に、レーダサイクルからの検出リストを検出メモリに集約して格納し、次に、分割手順において、検出リスト内のレーダ検出を一貫して移動する運動サブセットにグループ化するように構成されている。各運動サブセットは、特定の対象物に対応し、処理部によって判定された対応するグループ運動ベクトルを有する。処理部は更に、以下のように構成されている。
−グループ運動ベクトルによって、少なくとも１つの対象物とアンテナデバイスとの間の相対運動を判定する。
−対象物が静止しているように、かつ、アンテナデバイスが判定された運動を有するように、座標系をマッピングする。
−既知の時間間隔で取得されたレーダ信号によって、かつ、アンテナデバイスの判定された運動によって、物理的アンテナ開口に経時的に判定された動きを与えるように、合成アンテナ開口を生成する。
【００１２】
これはまた、物理的アンテナ開口を有するアンテナデバイスを使用するレーダセンサ構成を使用して合成アンテナ開口を得る方法によっても達成され、レーダセンサ構成は、車両の外部でレーダ信号を受信するための座標系内において使用される。本方法は、以下を含む。
−少なくとも２つのレーダサイクルの間に座標系内において少なくとも２つのレーダ検出を検出する。
−各レーダサイクルに対して、レーダ検出の各々についての範囲、方位角、及びドップラー速度を含む検出リストを生成する。
−レーダサイクルからの検出リストを集約して検出メモリに格納する。
−分割手順において、検出リスト内のレーダ検出を一貫して移動する運動サブセットにグループ化し、各運動サブセットは特定の対象物に対応する。
−対応するグループ運動ベクトルを判定する。
−グループ運動ベクトルによって、少なくとも１つの対象物とアンテナデバイスとの間の相対運動を判定する。
−対象物が静止しているように、かつ、アンテナデバイスが判定された運動を有するように、座標系をマッピングする。
−既知の時間間隔で取得されたレーダ信号を使用し、かつ、アンテナデバイスの判定された運動を使用することによって、物理的アンテナ開口に経時的に判定された動きを与えるように、合成アンテナ開口を生成する。
【００１３】
いくつかの態様によれば、各レーダサイクルに対して、処理部は以下のように構成されている。
−運動サブセットの出力リストであって、出力リストが、各運動サブセットのグループ運動ベクトルを含み、各グループ運動ベクトルがそれぞれの運動サブセットのグループ運動を表す、出力リストを生成する。
−各入力検出のラベリングであって、各レーダ検出に対して、ラベリングが、所与のレーダ検出がどの運動サブセットに属するかを記述する対象物識別子と、各レーダ検出に対する追加のフラグと、を含む、ラベリングを生成する。
【００１４】
いくつかの態様によれば、分割手順を実行するために、全ての利用可能な運動サブセットの各々に対して、処理部は以下のように構成されている。
−他の運動サブセットとは無関係に、次のレーダサイクルに対する現在の運動サブセットを予測する。
−新たなレーダ検出を、現在の運動サブセットと関連付ける。
−更新されたグループ運動ベクトルを生成する。
【００１５】
当該処理部は更に、運動サブセットの更新リストを生成するように構成されている。
【００１６】
他の例は、従属請求項において開示されている。
【００１７】
多数の利点は、本開示により得られる。主に、レーダセンサ構成に対する各対象物の運動モデルを判定することを可能にする。運動モデルが、順次合成開口ビューが得られるように、既に受信され格納されているレーダ信号に逆ＳＡＲ技法を適用することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本開示は、添付の図面を参照してより詳細に説明される。
【図１】車両環境検出システムを備えた車両の概略上面図を示す。
【図２】本開示の概要フローチャートを示す。
【図３】方位角対ドップラー速度領域におけるレーダ検出のグラフ表示を示す。
【図４】分割処理のフローチャートを示す。
【図５Ａ】マージ前の運動サブセットにおけるレーダ検出の概略上面図を示す。
【図５Ｂ】マージ後の運動サブセットにおけるレーダ検出の概略上面図を示す。
【図６】本開示による方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の例を示す図１を参照すると、自車両１は、レーダセンサ構成３と処理部４とを含む車両環境検出システム２を含み、レーダセンサ構成３は、車両１の前方に向けられる特定の視野５を有する物理的アンテナ開口４９を有するアンテナデバイス４７を含む。視野５内には３つの対象物６、７、８が存在し、これらの対象物６、７、８は、座標系４８内における各対象物について複数のレーダ検出９、１０、１１によって検出される。
【００２０】
第１の対象物６に対しては、正方形で示される第１の複数のレーダ検出９が存在し、第２の対象物７に対しては、十字で示される第２の複数のレーダ検出１０が存在し、第３の対象物８に対しては、丸で示される第３の複数のレーダ検出１１が存在する。明確にするため、関連する図面では、複数のレーダ検出ごとに１つのレーダ検出のみが参照番号で示されている。
【００２１】
第１の対象物６は、第１のグループ運動ベクトルＶ１に従って第１の方向に第１の速度で移動し、第２の対象物７は、第２のグループ運動ベクトルＶ２に従って第２の方向に第２の速度で移動し、第３の対象物８は、第３のグループ運動ベクトルＶ３に従って第３の方向に第３の速度で移動している。
【００２２】
全てのレーダ検出９、１０、１１は、処理部４が異なる対象物６、７、８を識別し、かつこれらを互いに分離することが可能になるように、一貫して移動する運動サブセット４０、４１、４２に分割及びグループ化される。
【００２３】
より詳細には、図２も参照すると、各レーダサイクルにおいて、レーダ検出を含む検出リストが処理部４におけるレーダ信号処理によって生成される。リスト内の各レーダ検出は、範囲ｒｉ、方位角φｉ、及びドップラー速度ｖｉによって少なくとも定義され、これは、一般レーダ検出Ｄｉ＝（ｒｉ，φｉ，ｖｉ）を意味する。
【００２４】
これに関連して、レーダサイクルは、その間に車両環境検出システム２がデータを取得し、そのデータをいくつかの信号処理レベルで処理し、かつ利用可能な結果を送出するように構成されている、１つの観測フェーズである。これは、固定時間間隔（例えば、４０〜６０ｍｓ）であってもよく、又は環境条件及び処理負荷に依存する動的時間間隔であってもよい。
【００２５】
第１の処理工程１３では、処理部４は、検出リスト
【００２６】
【数１】
0006733060.tif 000002
を集約して格納するように構成されている。Ｎはレーダサイクルの数であり、ｔ０は、現在のサイクルであり、ｔ０−１は、前のサイクルであり、ｔ０−２は、２個前のサイクルであり、ｔ０−Ｎは、Ｎ個前のサイクルである。
【００２７】
この検出リスト
【００２８】
【数２】
0006733060.tif 000003
は、各レーダサイクルから処理部４に接続された検出メモリ１２に集約されて格納される。このようにして、現在のレーダサイクルからの検出のみならず、以前のレーダサイクルで観測された検出も考慮される。このために、各レーダサイクルにおいて得られた検出リストは、最大Ｎ個のレーダサイクルにわたって検出メモリ１２に格納される。
【００２９】
第２の処理工程１４において、処理部４は運動分割を実行するように構成され、ここで運動分割は、全ての利用可能な格納されたサイクルから入ってくる全てのレーダ検出に対して実行される。運動分割は、検出リスト
【００３０】
【数３】
0006733060.tif 000004
内の格納されたレーダ検出９、１０、１１を、対象物６、７、８に対応する、一貫して移動する運動サブセット４０、４１、４２にグループ化することによって達成される。
【００３１】
この出力は、以下のように表される。
１）運動サブセットのリストＭと、
２）各入力検出のラベリングＬｉとで表される。
【００３２】
一般的に、運動サブセットのリストＭは、ここではＭ＝｛Ｖ１，Ｖ２，．．．，Ｖｋ，．．．，Ｖｎ｝と書かれ、各運動サブセットのグループ運動を表すグループ運動ベクトルＶｋをそれぞれの運動サブセットに含む。
【００３３】
各レーダ検出のためのラベリングＬｉ＝（ｌｉ，ｆｉ）は、
ａ）所与のレーダ検出が、どの運動サブセットに属するかを記述する対象物識別子ｌｉ、及び、
ｂ）各レーダ検出に対する追加のフラグｆｉとを含む。
【００３４】
本開示によれば、処理部４は、ｉＳＡＲ（逆合成開口レーダ）技術を適用することによって、アンテナデバイス４７の視野５を超える対象物６、７、８の合成開口視野を生成するように構成されている。
【００３５】
一般に、移動する対象物に対して、アンテナデバイス４７及び対象物６、７、８の両方は移動する。しかしながら、対象物の合成開口図を生成するためには、アンテナデバイス４７と対象物６、７、８との間の相対運動のみが必要とされる。これは、対象物の既知の運動を用いて、座標系４８におけるレーダ検出を、対象物６、７、８が静止しているように、かつ、アンテナデバイス４７が判定された運動を有するように、延長された基線を模倣する観測平面上にマッピングすることができるため可能である。本開示によれば、車両が移動する間、移動する対象物にｉＳＡＲ技術を直接適用することが可能である。
【００３６】
合成アンテナ開口を得るために、処理部４は、以下のように構成されている。
−グループ運動ベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３によって、少なくとも１つの対象物（６、７、８）とアンテナデバイス４７との間の相対運動を判定する。
−対象物６、７、８が静止しているように、かつ、アンテナデバイス４７が判定された運動を有するように座標系４８をマッピングする。
−既知の時間間隔で取得されたレーダ信号によって、アンテナデバイス４７の判定された運動によって、物理的アンテナ開口（４９）に経時的に判定された動きを与えるように、合成アンテナ開口を生成する。
【００３７】
特定のグループ運動ベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３を有する特定の対象物６、７、８に対応する特定の運動サブセット４０、４１、４２を取得することによって、その対象物６、７、８の運動プロファイルが既知となる。以前のレーダサイクルからの検出リスト及び現在のレーダサイクルからの新しい検出リストを使用して、その対象物６、７、８に対する新しい追跡パラメータを生成する。グループ運動ベクトルｖ１、ｖ２、ｖ３より、対象物６、７、８の運動プロファイルが得られる。
【００３８】
更に、レーダサイクル当たりのレンジドップラー情報は、グループ運動ベクトルを生成するために使用されるデータセット、及び対象物の運動プロファイルを含む。このデータセットは、合成開口画像を生成するために使用される同じデータセットである。このように、対象物運動プロファイルをｉＳＡＲ処理と組み合わせることにより、生成された合成アンテナ開口によって、移動する対象物の合成開口画像が生成される。
【００３９】
運動分割は、入ってくるデータの豊富な表現を構成し、空間近接特徴及び運動類似性の両方によって達成される。この例では、図１に示すように、自車両１は、自車速度Ｖｅｇｏを用いてｘ方向に直進移動している。静止対象物は、相対座標でこのグループ速度を正確に誘導し、自車速度Ｖｅｇｏに等しい第３の運動ベクトルｖ３を有する。この実施例では、これは、接地静止対象物のグループ、例えばガードレールであり、第３の対象物８に示される。他の２つの対象物６、７は、互いに空間的に近接しているが、異なるそれぞれの第１の運動ベクトルＶ１及び第２の運動ベクトルＶ２を有する２つの異なる対象物を表す。
【００４０】
運動分割を実行するとき、ドップラーレーダは距離、方位角及びラジアルドップラー速度を測定できるが接線速度成分は測定できないので、運動ベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３は直接観測できない。したがって、図３も参照すると、運動分割は、単一の剛体移動対象物からの複数回の反射が、方位角φ対ドップラー速度ｖＤ領域において余弦関数上にあるという事実を活用する。ここでは、図２に示すものと同じレーダ検出９、１０、１１が存在し、方位角φ対ドップラー速度ＶＤ領域で表される。ここでは、第１の複数のレーダ検出９が第１の余弦曲線１８に従い、第２の複数のレーダ検出１０は第２の余弦曲線１９に従い、第３の複数のレーダ検出１１は第３の余弦曲線２０に従うことが示されている。１つの曖昧なレーダ検出２１が、第１の余弦曲線と第２の余弦曲線との間の交点に存在し、この曖昧なレーダ検出２１は、図１にも示されている。
【００４１】
上記第２の処理工程１４による運動分割プロセスは、図４に示されるように、以下の分割工程で実行される。例えば、第１の対象物６に対応する第１の分割工程２３においては、第１の運動サブセット４０から開始し、第１の運動サブセット４０は、他の運動サブセット４１、４２とは無関係に、次のレーダサイクルについて予測される第２の分割工程２４にある。
【００４２】
第３の分割工程２５では、次のレーダサイクルで新たに入ってくるレーダ検出が、現在の運動サブセットに関連付けられる。第４の分割工程２６では、更新されたグループ運動ベクトルが推定される。第５の分割工程２７では、より多くの運動サブセットが存在するかチェックされ、第２〜第４の分割工程２４、２５、２６は、全ての利用可能な運動サブセットに対して繰り返される。現在の運動サブセット４０を次のレーダサイクルに伝播させるために、この運動サブセット４０は最初に予測され、新たなレーダ検出が関連付けられ、最後にグループ運動ベクトルが更新される。
【００４３】
全ての利用可能な運動サブセット４０、４１、４２が処理されると、第６の分割工程２８において、関連付けられていない検出によって新しい運動サブセットが検索される。予想される新しい運動サブセットは、第２〜第４の分割工程に従って処理される。新しい運動サブセットが存在しない場合、第７の分割工程２９において、運動サブセットの更新リストＭｕが作成される。
【００４４】
上述のように、各対象物６、７、８は、対応するグループ運動ベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３及び関連する検出のラベリングによって表される運動サブセット４０、４１、４２に対応する。運動サブセットの状態を記述するため、位置、ボックスモデルなどのようなそれ以上の抽象化は必要としない。これは、モデル適合が必要でないため、有利であり、その代わり、各運動サブセット４０、４１、４２は、入力データから直接記述される。これは、ノイズ、及び、誤りがちな適合アルゴリズムに対する堅牢性を提供する。
【００４５】
ここで、上記の分割工程について、より詳細に説明する。第２の分割工程２４に関して、所定の運動サブセット４０、４１、４２に属するレーダ検出９、１０、１１に基づいて予測が実行される。各運動サブセット４０、４１、４２に対して、対応する検出９、１０、１１の各々は、現在のグループ運動ベクトルに従ってｘ及びｙ方向に移動される。いくつかの態様によれば、検出メモリ１２に格納されている複数の以前のサイクルからのデータが使用される。これは、特定の運動サブセット４０、４１、４２に関連付けられたレーダ検出９、１０、１１が、いくつか以前のレーダサイクルから予測されることを意味する。
【００４６】
第３の分割工程に関して、それらが特定の運動サブセットに属する対応するレーダ検出のいずれかに十分に近い場合、関連付けは、次のサイクルからの新たなレーダ検出が関連付けられており、すなわち、更新のために考慮される空間的考察によって実行される。これは、モデル情報に頼らず、運動サブセットの予測された検出の位置にのみ依存する。このようにして、非パラメトリック拡張形状モデルが実現される。更に、この非パラメトリックモデルの更なる堅牢性は、関連プロセスにおいて、検出メモリに格納された、いくつか以前のレーダサイクルからの検出を含むことによって達成される。追跡された対象物の形状は、順次、いくつかの以前のレーダサイクルからの関連する検出によって定義される。
【００４７】
第４の分割工程に関して、空間的に近接するレーダ検出は、インライア値の候補と見なされる。これらの候補については、角度及びドップラー速度情報を使用して、全グループ運動ベクトルが推定される。同じ対象物に属する検出は、共有グループ運動ベクトルを有すると想定される。各個々の検出の半径方向へのこのグループ運動ベクトルの投影は、測定されたドップラー速度に対応する、測定された角度によって決定される。これは、以下に対応する。
【００４８】
【数４】
0006733060.tif 000005
【００４９】
反転方程式（１）は、グループ運動ベクトルの推定値をもたらす。
【００５０】
【数５】
0006733060.tif 000006
【００５１】
レーダ検出９、１０、１１のいくつかの測定された角度φｉ及び測定されたドップラー速度ｖｉは、ノイズや外れ値であり、例えば、回転する車輪が原因で、この理想的な式から外れる可能性がある。ノイズに起因するレーダ検出２２は、図１及び図２のドットと共に示されている。したがって、実際には、堅牢性を増加させるために、ＲＡＮＳＡＣ（ランダムサンプルコンセンサス）などの堅牢な推定を使用して、この推定プロセスから外れ値を除去することができる。外れ値は、順次、除去され、インライア値は維持される。次いで、各検出は、速度プロファイルに対してインライア値であるか外れかを示す追加情報ｆｉでラベリングされる。後の処理段階では、これは例えば、ホイール検出及び対象物分類のために利用することができる。
【００５２】
物理的対象物は、典型的には、レーダサイクル当たりの複数の検出として、特に近距離で、レーダセンサ構成３によって見られる。一部の状況では、より少数の検出が存在し得る。これは、例えば、遠距離で、又は歩行者などの小さな対象物の場合である。検出の数を増加させるために、検出メモリ（１２）はまた、以前のレーダサイクルからの検出を格納するために使用される。このようにして、サイクル当たりの検出の数が少ない場合であっても、式（１）による全グループ速度推定が可能である。
【００５３】
提示された実施例では、第１の対象物６及び第２の対象物７、並びにそれらの対応する運動サブセット４０、４１は、互いに空間的に近接している。検出のうちの１つ、曖昧なレーダ検出２１は、その空間的近接性により、両方の運動サブセット４０、４１に関連付けられる。加えて、この曖昧なレーダ検出２１はまた、式（１）に従って速度プロファイルを満たし、したがって、前述したように、第１の余弦曲線及び第２の余弦曲線の両方に近い。このレーダ検出２１は、更なる処理段階において処理部４に関する重要な情報である２つ以上の運動サブセット４０、４１についての曖昧なレーダ検出を構成すると判定されるように示される。例えば、拡張対象物追跡アルゴリズムは、形状推定が実行されるときに曖昧な検出を無視するように適合され得る。
【００５４】
対応する対象物が互いに近づき過ぎ、またおおよそ同じ方向に移動すると、別個の運動サブセット、そして対応する対象物３８、３９も互いに区別できなくなる可能性がある。例えば、図５Ａに示すように、２つの別個の運動サブセット３１、３２は、比較的大きくなり得る単一の物理的対象物３３から生じ得る。これらの運動サブセット３１、３２の両方は、等しいグループ運動ベクトルＶＡ１、ＶＡ２を有し、方位角対ドップラー速度領域において、２つの対応する余弦曲線は重なる。この場合、多くの、又は全ての関連するレーダ検出３４、３５、３６は、曖昧であると判定される。
【００５５】
したがって、いくつかの態様によれば、また図５Ｂも参照すると、処理部４は、２つの運動サブセット３１、３２を１つのマージされたサブセット３７にマージするためのマージ機能を実行するように構成されている。このため、処理部４は、曖昧であると判定された検出を確認し、関連付けられた運動サブセットが等しいか、又は少なくとも非常に類似したグループ運動ベクトルＶＡ１、ＶＡ２を有するかどうかをチェックするように構成されている。そうである場合、処理部４は、２つの運動サブセット３１、３２及び対応するレーダ検出３４を、結果として得られるマージされた運動サブセット３７にマージするように構成され、その結果、対応する対象物３８、３９は、１つのグループ運動ベクトルＶＡを有する１つ及び同じ対応する対象物３３にマージされる。
【００５６】
マージ自体は、直進方向であり、グループ速度ベクトルＶＡ１、ＶＡ２は同一であるか、又は少なくとも非常に類似しているため、処理部４は、マージされたグループ速度ベクトルを提供する平均化又は類似のアプローチを実行するように構成されている。処理部４は、関連する検出をラベリングすることによってマージされた運動サブセットの空間的範囲をモデル化するように構成されている。全ての対応するラベリングされた検出は、マージされた運動サブセットの識別を割り当てるだけでよい。したがって、非パラメトリック形状モデルは、この種の対象物のマージに有利である。
【００５７】
いくつかの態様によれば、第６の分割工程に関して、処理部４は、任意の既存の運動サブセットに関連していないレーダ検出が関連付けられていないと判定するように構成されている。関連付けられていないレーダ検出のために、探索アルゴリズムは、新しい運動サブセットを検索することができる。いくつかの態様によれば、単一検出の一貫したストリームを検索するように構成された古典的な探索アルゴリズムを使用することができる。しかしながら、式（１）を適用することによって、単一レーダサイクルからの検出を使用して全グループ運動ベクトルを直接推定することも考えられる。これにより、特に対象物が複数のアングルから典型的に反射され、これにより複数の検出をもたらす、非常に速い対象物の初期化を可能にする。
【００５８】
図６を参照すると、本開示はまた、物理的アンテナ開口４９を有するアンテナデバイス４７を使用するレーダセンサ構成３を使用して合成アンテナ開口を得る方法に関する。レーダセンサ構成３は、車両の外部でレーダ信号９、１０、１１を受信するための座標系４８内において使用される。本方法は、以下を含む。
４３：少なくとも２つのレーダサイクルの間に座標系４８内において少なくとも２つのレーダ検出９、１０、１１を検出する。
４４：各レーダサイクルに対して、レーダ検出９、１０、１１の各々についての範囲ｒｉ、方位角φｉ、及びドップラー速度ｖｉを含む検出リスト
【００５９】
【数６】
0006733060.tif 000007
を生成する。
４５：当該レーダサイクルからの検出リスト
【００６０】
【数７】
0006733060.tif 000008
を集約して格納する。
４６：分割手順において、検出リスト
【００６１】
【数８】
0006733060.tif 000009
内のレーダ検出９、１０、１１を一貫して移動する運動サブセット４０、４１、４２にグループ化し、各運動サブセット４０、４１、４２が、特定の対象物６、７、８に対応する。
５０：対応するグループ運動ベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３を判定する。
５１：グループ運動ベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３によって、少なくとも１つの対象物６、７、８とアンテナデバイス４７との間の相対運動を判定する。
５２：対象物６、７、８が静止しているように、かつ、アンテナデバイス４７が判定された運動を有するように、座標系４８をマッピングする。
５３：既知の時間間隔で取得されたレーダ信号を用いて、かつ、アンテナデバイス４７の判定された運動を用いることによって、物理的アンテナ開口に経時的に判定された動きを与えるように、合成アンテナ開口を生成する。
【００６２】
本開示は、上記の例に限定されず、添付の特許請求の範囲内で自由に変動し得る。例えば、レーダセンサ構成３は、例えば、レーダ送信機、レーダ受信機、及び受信アンテナアレイを含む、既知の設計のものであると仮定される。レーダセンサ構成３は、多くの他の部品を更に含んでもよく、例えば、既知の方法で車両１に含まれる警告機器及び／又は情報機器に接続される。
【００６３】
計算及び決定手順は、処理部４によって実行され、処理部４は、協働するか、又は多かれ少なかれ独立して異なるタスクを処理する、１つのユニット又はいくつかのユニットの形態の処理部構成と見なされるべきである。いくつかのユニットの場合に、これらは互いに隣接して又は分散的に配置されてもよい。
【００６４】
いくつかの態様によれば、車両環境検出システムは、カメラデバイス３０などの他の検出デバイスを含む。また、ＬＩＤＡＲデバイス及び他の同様の構成も考えられる。いくつかの態様によれば、車両環境検出システムは、例えば、異なる視野を覆うように適合されたいくつかのレーダセンサ構成など、特定の種類のいくつかの検出デバイスを含む。
【００６５】
この例で与えられる全ての詳細は、もちろん本開示の例示としてのみ与えられており、決して限定的であると見なされるべきではない。
【００６６】
本開示は、レーダセンサ構成に対する各対象物の運動モデルを判定することを可能にする。運動モデルが、順次合成開口ビューが得られるように、既に受信され格納されているレーダ信号に逆ＳＡＲ技法を適用することを可能にする。
【００６７】
一般に、本開示は、少なくとも１つのレーダセンサ構成３と、少なくとも１つの処理部４とを含む車両環境検出システム２に関し、レーダセンサ構成３は、特定の視野５を有する物理的アンテナ開口４９を有するアンテナデバイス４７を含み、レーダセンサ構成３が、少なくとも２つのレーダサイクルの間に座標系４８内において少なくとも２つのレーダ検出９、１０、１１を検出するように構成され、各レーダサイクルに対して、処理部４が、レーダ検出９、１０、１１の各々についての範囲ｒｉ、方位角φｉ、及びドップラー速度ｖｉを含む検出リスト
【００６８】
【数９】
0006733060.tif 000010
を生成するように構成されている。処理部４が更に、レーダサイクルからの検出リスト
【００６９】
【数１０】
0006733060.tif 000011
を検出メモリ１２に集約して格納するように構成され、次に、分割手順において、検出リスト
【００７０】
【数１１】
0006733060.tif 000012
内のレーダ検出９、１０、１１を一貫して移動する運動サブセット４０、４１、４２にグループ化し、各運動サブセット４０、４１、４２が、特定の対象物６、７、８に対応し、かつ、処理部４によって判定された対応するグループ運動ベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３を有し、処理部（４）が更に、
−グループ運動ベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３によって、少なくとも１つの対象物６、７、８とアンテナデバイス４７との間の相対運動を判定し、
−対象物６、７、８が静止しているように、かつ、アンテナデバイス４７が判定された運動を有するように、座標系４８をマッピングし、
−既知の時間間隔で取得されたレーダ信号によって、かつ、アンテナデバイス４７の判定された運動によって、物理的アンテナ開口に経時的に判定された動きを与えるように、合成アンテナ開口を生成するように構成されている。
【００７１】
いくつかの態様によれば、各レーダサイクルに対して、処理部４が、
−運動サブセット４０、４１、４２の出力リストＭであって、出力リストＭが、各運動サブセット４０、４１、４２に対するグループ運動ベクトルＶｋを含み、各グループ運動ベクトルＶｋが、それぞれの運動サブセット４０、４１、４２のグループ運動を表す、出力リストＭを生成し、かつ、
−各入力検出のラベリングＬｉであって、各レーダ検出に対して、ラベリングＬｉは、所与のレーダ検出がどの運動サブセットに属するかを説明する対象物識別子ｌｉと、各レーダ検出に対する追加のフラグｆｉとを含む、ラベリングＬｉを生成するように構成されている。
【００７２】
いくつかの態様によれば、分割手順を実行するために、全ての利用可能な運動サブセットの各々について、処理部４は、
−他の運動サブセット４１、４２とは無関係に、次のレーダサイクルに対する現在の運動サブセット４０を予測し、
−新たなレーダ検出を、現在の運動サブセット４０と関連付け、かつ、
−更新されたグループ運動ベクトルを生成するように構成されており、
処理部４は更に、運動サブセットの更新リストＭｕを生成するように構成されている。
【００７３】
いくつかの態様によれば、処理部４は、任意の既存の運動サブセットに関連していないレーダ検出が、関連付けられていないと判定するように構成され、処理部４が、関連付けられていないレーダ検出に対して新しい運動サブセットを探すように構成されている。
【００７４】
いくつかの態様によれば、処理部４は、
少なくとも２つの運動サブセット３１、３２が等しいグループ運動ベクトルＶＡ１、ＶＡ２を有するかどうかを検出し、かつ、
レーダ検出３４、３５、３６が、対応する余弦曲線が重なり合う、方位角対ドップラー速度領域において、それぞれ共通の余弦曲線に従っているかどうかを検出するように構成され、
そうであると判定された場合、処理部４は、運動サブセット３１、３２を１つのマージされたサブセット３７にマージするように構成されている。
【００７５】
一般に、本開示はまた、物理的アンテナ開口４９を有するアンテナデバイス４７を使用するレーダセンサ構成３を使用して合成アンテナ開口を取得する方法であって、レーダセンサ構成３が、車両１の外部でレーダ信号９、１０、１１を受信するための座標系４８において使用され、本方法は、
４３少なくとも２つのレーダサイクル中に座標系４８内において少なくとも２つのレーダ検出９、１０、１１を検出することと、かつ、
４４各レーダサイクルに対して、レーダ検出９、１０、１１の各々についての範囲ｒｉ、方位角φｉ、及びドップラー速度ｖｉを含む検出リスト
【００７６】
【数１２】
0006733060.tif 000013
を生成することと、を含む。本方法は更に、
４５レーダサイクルからの検出リスト
【００７７】
【数１３】
0006733060.tif 000014
を検出メモリ１２に集約して格納することと、かつ
４６分割手順において、検出リスト
【００７８】
【数１４】
0006733060.tif 000015
内のレーダ検出９、１０、１１を一貫して移動する運動サブセット４０、４１、４２にグループ化することと、を含み、各運動サブセット４０、４１、４２は特定の対象物６、７、８に対応しており、本方法は更に、
５０対応するグループ運動ベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３を判定することと、
５１グループ運動ベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３によって、少なくとも１つの対象物（６、７、８）とアンテナデバイス４７との間の相対運動を判定することと、
５２対象物６、７、８が静止しているように、かつ、アンテナデバイス４７が判定された運動を有するように、座標系４８をマッピングすることと、
５３既知の時間間隔で取得されたレーダ信号を用いて、かつ、アンテナデバイス４７の判定された運動を用いることによって、物理的アンテナ開口に経時的に判定された動きを与えるように、合成アンテナ開口を生成することと、を含む。
【００７９】
いくつかの態様によれば、各レーダサイクルに対して、本方法は、
−運動サブセット４０、４１、４２の出力リストＭであって、出力リストＭが、各運動サブセット４０、４１、４２のグループ運動ベクトルＶｋを含み、各グループ運動ベクトルＶｋは、対応する運動サブセット４０、４１、４２のグループ運動を表す、出力リストを生成することと、
−各入力検出のラベリングＬｉであって、各レーダ検出に対して、ラベリングＬｉが、所与のレーダ検出がどの運動サブセットに属するかを記述する対象物識別子ｌｉと、各レーダ検出に対する追加のフラグ（ｆｉ）とを含む、ラベリングＬｉを生成することと、を含む。
【００８０】
いくつかの態様によれば、分割手順を実行するために、全ての利用可能な運動サブセットの各々について、本方法は、
２４他の運動サブセット４１、４２とは無関係に、次のレーダサイクルに対する現在の運動サブセット４０を予測することと、
２５新たなレーダ検出を、現在の運動サブセット４０と関連付けることと、
２６更新されたグループ運動ベクトルを生成することと、を含み、
本方法は更に、運動サブセットの更新リストＭｕを生成することを含む。
【００８１】
いくつかの態様によれば、本方法は、
−任意の既存の運動サブセットと関連していないレーダ検出が、関連付けられていないと判定することと、
−関連付けられていないレーダ検出に対して新しい運動サブセットを探すことと、を含む。
【００８２】
いくつかの態様によれば、本方法は、
−少なくとも２つの運動サブセット３１、３２が等しいグループ運動ベクトルＶＡ１、ＶＡ２を有するかどうかを検出することと、
−レーダ検出３４、３５、３６が、対応する余弦曲線が重なり合う、方位角対ドップラー速度領域において、それぞれ共通の余弦曲線に従っているかどうかを検出することと、を含み、
そうであると判定された場合、本方法は、運動サブセット３１、３２を１つのマージされたサブセット３７にマージすることと、を含む。
【図１】
0006733060.tif 000022
【図２】
0006733060.tif 000023
【図３】
0006733060.tif 000024
【図４】
0006733060.tif 000025
【図５Ａ】
0006733060.tif 000026
【図５Ｂ】
0006733060.tif 000027
【図６】
0006733060.tif 000028