(57)【要約】【課題】移動物体の移動方向にかかわらず、移動物体を好適に追従することができるレーダ装置および追従対象決定方法を提供する。【解決手段】現フレームにおいて、レーダ部１０１が検出した反射点のうち、静止物であると判定された反射点を含むセルのグループを除いた反射点を含むセルのグループを含む移動物体リストと、静止物であると判定された反射点を含むセルのグループを含む移動物体候補リストとを生成し、前フレームにおいて追従対象であったグループ（前フレームの追従対象リスト）の現フレームにおける位置を予測し、予測位置が一致するグループを移動物体リストと移動物体候補リストから抽出し、抽出した結果と、抽出されなかったグループのうち移動物体リストに含まれるグループとを含む現フレームの追従対象リストを生成する。【選択図】図６
2017227529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム毎に、レーダ信号を送受信して、複数の反射点を検出するレーダ部と、
前記フレーム毎に、所定の範囲内のドップラ速度を有する１つ以上の第１反射点を１つ以上の第１グループに分ける第１グループ検出部と、
前記フレーム毎に、前記所定の範囲外のドップラ速度を有する１つ以上の第２反射点を１つ以上の第２グループに分ける第２グループ検出部と、
前記第１グループおよび前記第２グループのうちの追従対象グループに対して、第ｎ（ｎは１以上の整数）フレームから第ｍ（ｍは、ｍ＞ｎを満たす整数）フレームへの予測位置を算出する予測位置算出部と、
前記第ｎフレームから前記第ｍフレームへの前記予測位置を用いて、第ｍフレームの第１グループおよび第ｍフレームの第２グループから、第ｍフレームにおける前記追従対象グループを抽出する追従処理部と、
を有するレーダ装置。
【請求項２】
前記第１グループは、地面に対して、静止している物体である、
請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記フレーム毎に、前記第１グループおよび前記第２グループの両方に含まれるグループを前記第１グループから削除する更新部をさらに有する、
請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記予測位置算出部は、前記第ｎフレームから前記第ｍフレームまでの前記レーダ装置の移動速度および移動方位と、前記第ｎフレームにおける追従対象グループとに基づいて、前記第ｍフレームにおける前記予測位置を算出する、
請求項１から３のいずれか一項に記載のレーダ装置。
【請求項５】
フレーム毎に、レーダ信号を送受信して、複数の反射点を検出し、
前記フレーム毎に、所定の範囲内のドップラ速度を有する１つ以上の第１反射点を１つ以上の第１グループに分け、
前記フレーム毎に、前記所定の範囲外のドップラ速度を有する１つ以上の第２反射点を１つ以上の第２グループに分け、
前記第１グループおよび前記第２グループのうちの追従対象グループに対して、第ｎ（ｎは１以上の整数）フレームから第ｍ（ｍは、ｍ＞ｎを満たす整数）フレームへの予測位置を算出し、
前記第ｎフレームから前記第ｍフレームへの前記予測位置を用いて、第ｍフレームの第１グループおよび第ｍフレームの第２グループから、第ｍフレームにおける前記追従対象グループを抽出する、
追従対象決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、物体を検出して移動物体を追従するレーダ装置および追従対象決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーダ装置を車両等に搭載し、先行する車両、停止車両や歩行者等の障害物の存在を検出する技術が普及している。例えば特許文献１には、検出した物体のうち、街路樹やガードレール等の静止物を始めに検出対象から除外し、残った物体を移動物体と判定して検出および追従する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２０６５７９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、特許文献１に開示された技術では、移動物体の移動方向は考慮されていない。このため、移動物体の移動方向によっては、移動物体の検出精度が不安定となる場合があった。
【０００５】
本開示の非限定的な実施例は、移動物体の移動方向にかかわらず、移動物体を好適に追従することができるレーダ装置および追従対象決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】
【０００６】
本開示の一態様は、フレーム毎に、レーダ信号を送受信して、複数の反射点を検出するレーダ部と、前記フレーム毎に、所定の範囲内のドップラ速度を有する１つ以上の第１反射点を１つ以上の第１グループに分ける第１グループ検出部と、前記フレーム毎に、前記所定の範囲外のドップラ速度を有する１つ以上の第２反射点を１つ以上の第２グループに分ける第２グループ検出部と、前記第１グループおよび前記第２グループのうちの追従対象グループに対して、第ｎ（ｎは１以上の整数）フレームから第ｍ（ｍは、ｍ＞ｎを満たす整数）フレームへの予測位置を算出する予測位置算出部と、前記第ｎフレームから前記第ｍフレームへの前記予測位置を用いて、第ｍフレームの第１グループおよび第ｍフレームの第２グループから、第ｍフレームにおける前記追従対象グループを抽出する追従処理部と、を有するレーダ装置である。
【０００７】
本開示の一態様は、フレーム毎に、レーダ信号を送受信して、複数の反射点を検出し、前記フレーム毎に、所定の範囲内のドップラ速度を有する１つ以上の第１反射点を１つ以上の第１グループに分け、前記フレーム毎に、前記所定の範囲外のドップラ速度を有する１つ以上の第２反射点を１つ以上の第２グループに分け、前記第１グループおよび前記第２グループのうちの追従対象グループに対して、第ｎ（ｎは１以上の整数）フレームから第ｍ（ｍは、ｍ＞ｎを満たす整数）フレームへの予測位置を算出し、前記第ｎフレームから前記第ｍフレームへの前記予測位置を用いて、第ｍフレームの第１グループおよび第ｍフレームの第２グループから、第ｍフレームにおける前記追従対象グループを抽出する追従対象決定方法である。
【０００８】
これらの概括的かつ特定の態様は、システム、装置および方法の任意の組み合わせにより実現してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一態様によれば、移動物体の移動方向や方位にかかわらず、移動物体を好適に追従することができる。
【００１０】
本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両に搭載されたレーダ装置のレーダ送信波照射方向の例を示す図
【図２】レーダ装置から見た移動物体の移動方位とドップラ速度との関係を示した図
【図３Ａ】追従処理におけるフレーム間の対応付けを説明するための図
【図３Ｂ】追従処理におけるフレーム間の対応付けを説明するための図
【図４】本実施の形態に係るレーダ装置の構成の一例を示す図
【図５】移動物体追従処理部の動作例を示すフロー図
【図６】レーダ装置の動作の流れを示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜本開示に至る経緯＞
車両等の前側方にレーダ装置を搭載し、レーダ装置によって車両の前方および側方の物体を検出し、衝突を防止する技術が普及している。図１は、車両に搭載されたレーダ装置の物体検出範囲の例を示す図である。図１において、一例として車両は左折待ちの状態で停止しており、歩行者が横断歩道を通って道路を横断している。図１に示す点線矢印は、車両に搭載されたレーダ装置の正面から１つのビームを送信した場合のレーダ送信波照射方向であり、これを中心とした扇形の範囲がレーダ装置の物体検出範囲Ｒである。図１においては、レーダ送信波照射方向は車両の左前方である場合を例示している。以下では、レーダ装置のレーダ送信波照射方向をレーダ軸と記載する。
【００１３】
レーダ装置は、検出した物体のドップラ速度を算出することで、レーダ軸に対する移動物体の移動成分を検出する。しかしながら、物体とレーダ装置とを結ぶ直線に対して垂直な方向（クロスレンジ方向）に移動する場合、レーダ装置を基準にした物体のドップラ速度が０となり、レーダ装置は、物体が移動しているか否かの検出が困難となりうる。
【００１４】
図２は、レーダ装置を基準とした物体の移動方位とドップラ速度との関係を示した図である。図２に示す物体検出範囲Ｒは、停止した車両に搭載されているレーダ装置の検出範囲を例示している。また、物体検出範囲Ｒ内に示す矢印は、レーダ装置を基準とした物体（歩行者）の各方位に対応するドップラ速度（実線）、歩行者の移動ベクトル（実線）、各方位でのクロスレンジ方向における歩行者のクロスレンジ移動速度（点線）を示す。
【００１５】
ドップラ速度は、物体がレーダ装置に近づくとき正の値となり、レーダ装置から離れるとき負の値となる。図２では、物体が車両の右前側方の物体検出範囲Ｒ内を横切る場合、レーダ装置を基準とした物体のドップラ速度は、物体とレーダ装置との位置関係の変化につれて、正の値から負の値へと徐々に変化する。ここで、物体の移動方向がレーダ軸に対して垂直になった場合、つまり、物体の移動方向と、クロスレンジ方向とが一致した場合、レーダ装置を基準とした物体のレーダ軸方向の速度成分が０となるため、レーダ装置を基準としたドップラ速度が０となる。
【００１６】
レーダ装置を基準とした物体のドップラ速度が０に近い値となる間は、物体の移動方向と位置の組合せによっては、従来のレーダ装置は移動している物体を静止している物体と誤認識してしまう場合がある。
【００１７】
上述した特許文献１に開示された物体検出装置は、速度情報を用いて検出した反射点（レーダ反射波により検出された、物体上の検出点）をグルーピングし、それぞれのグループに移動物体か静止物体かを示す属性を付与する。そして、物体検出装置は、レーダ装置のサイクル時間毎に検出された各グループを、速度情報や属性に基づいて時系列に沿って同一性の判別を行う。そして、同一と判定した移動物体の位置や速度を時系列に沿って検出し続ける。
【００１８】
図２に例示したように特定の移動方向と位置とを有する移動物体を静止物体と誤認識した場合、特許文献１に開示された物体検出装置は、誤認識された移動物体に対して「静止物体」の属性を与えてしまう。このような場合、特許文献１に開示された物体検出装置では、「移動物体」の属性を有する物体が時間の経過により「静止物体」の属性に変化してしまうため、時間の経過前後での当該物体の同一性を保持することが困難である。このため、特許文献１に開示された物体検出装置は、当該物体の追従（時系列に沿って物体の位置や速度を追跡すること）を行うことが困難である場合がある。
【００１９】
図３Ａおよび図３Ｂは、追従処理について説明するための図である。追従処理では、例えば、フレーム毎に反射点のグルーピング（グループ分け）を行い、グループ毎に「移動物体」か「静止物体」かの属性付けが行われる。反射点のグルーピングは、例えば反射点の速度情報等に基づいて行われればよい。なお、フレームとは、１回の反射点の検出に要する期間を意味する。
【００２０】
図３Ａは、フレームｎ（FrameNo=n）におけるグルーピングの結果を、図３Ｂはフレームｎ＋１（FrameNo=n+1）におけるグルーピングの結果を、それぞれ例示している。図３Ａおよび図３Ｂでは、路側物付近に存在する歩行者を捉えた反射点マップと複数の反射点をグルーピングした結果を示している。図３Ａにはグループａ〜ｅとグループｘ、図３Ｂにはグループｆ〜ｈとグループｙがグルーピングされた場合について例示されている。
【００２１】
また、図３Ａにおいてグループｘに付した斜線は、グループｘのドップラ速度が有値（ゼロではない）ことを意味しており、図３Ｂにおいてグループｙには斜線が付されておらず、ドップラ速度が０であることを意味している。図３Ａにおけるグループｘ、および図３Ｂにおけるグループｙは、実際には図１および図２に例示するような歩行者（移動物体）に対応しており、レーダ装置の検出範囲（物体検出範囲Ｒ）内を移動している。
【００２２】
ここで、フレームｎ＋１において歩行者の移動方向がレーダ軸に対して垂直（クロスレンジ方向）になった場合、フレームｎ＋１において歩行者に対応するグループｙのドップラ速度は０となる。フレームｎにおいて、歩行者の移動方向はレーダ軸に対して垂直ではない（クロスレンジ方向とは一致しない）ので、図３Ａに示すように、グループｘのドップラ速度は０ではない。このため、物体検出装置は、図２に関連付けて説明したように歩行者（移動物体）を静止物体と誤認識してしまう。
【００２３】
すなわち、図３Ａおよび図３Ｂに例示したようにグルーピングが行われた場合、ｎフレーム目（図３Ａ）とｎ＋１フレーム目（図３Ｂ）とで歩行者に対応するグループｘとグループｙの属性が異なっている。このため、物体検出装置は歩行者を追従することが困難になり、追従が途切れてしまう。従って、この後のフレームにおいて、移動を続ける歩行者に対応するグループを捕捉できたとしても、物体検出装置は、捕捉したグループがグループｘおよびグループｙと同一の物体に対応するものであることを認識することは困難であるため、追従が途切れることになる。
【００２４】
以上のことから、移動物体の移動方向や方位にかかわらず、移動物体を好適に追従することができるレーダ装置が要望されている。
【００２５】
＜実施の形態＞
本開示に係る実施の形態について以下説明する。図４は、本実施の形態に係るレーダ装置１００の構成の一例を示す図である。図４では、本実施の形態のレーダ装置１００は、レーダ部１０１、移動量計算部１０２、静止物ドップラ情報生成部１０３、静止物セル特定部１０４、移動物体検出部１０５、移動物体候補検出部１０６、追従対象選択部１０７、予測位置算出部１０８、移動物体追従処理部１０９、バッファ１１０を有する。なお、本開示のレーダ部がレーダ部１０１に、本開示の第１グループ検出部が移動物体候補検出部１０６に、本開示の第２グループ検出部が移動物体検出部１０５に、本開示の予測位置算出部が予測位置算出部１０８に、本開示の追従処理部が移動物体追従処理部１０９に、本開示の更新部が追従対象選択部１０７に、それぞれ対応している。
【００２６】
レーダ装置１００は、例えば移動可能な車両等に搭載され、車両付近に存在する物体（例えば路側物、歩行者、他の車両等）を検出する。レーダ装置１００が、検出した物体に関する情報、例えば、検出した移動物体を追従する場合に追従対象となる物体のリストである追従対象リストを、車両に搭載された車両制御装置等に出力すると、車両制御装置は、車両の進行方向に物体が存在した場合に、減速等の車両制御を行うことで、車両と物体との衝突を防止させることができる。
【００２７】
［構成の説明］
レーダ部１０１は、例えばミリ波帯のレーダ送信波を生成し、送信アンテナから所定周期で所定の角度毎に予め設定された所定の方位（レーダ方位）にフレーム毎に送信し、物体によって反射されたレーダ送信波を反射波信号として受信アンテナによって受信する。なお、送信アンテナおよび受信アンテナの図示は省略する。
【００２８】
また、レーダ部１０１は、反射波信号に基づいて反射点を検出し、反射点までの距離、方位、相対速度や反射波強度等の情報を含む反射点情報を生成する。レーダ部１０１は、フレーム毎に生成した反射点情報（以下、レーダプロファイルと称する）を静止物セル特定部１０４へ出力する。
【００２９】
移動量計算部１０２は、車両の速度や舵角等、車両の移動量に関する情報である車両移動情報と、車両に搭載されたレーダ装置１００の設置位置情報とを用いて、レーダ装置１００の移動量に関するレーダ装置移動情報（例えば、レーダ装置１００の移動速度および移動方位）を算出する。車両移動情報は、例えば車両に搭載されたセンサ（図示は省略）によって検知されればよい。なお、移動量計算部１０２がレーダ装置移動情報を算出する方法は車両移動情報を用いた算出方法には限定されない。例えば、移動量計算部１０２は、車両移動情報を用いず、レーダ部１０１が出力した反射点情報を統計処理することによりレーダ装置移動情報を算出するようにしてもよい。
【００３０】
移動量計算部１０２は、レーダ装置移動情報を、例えばフレーム単位で算出する。移動量計算部１０２は、算出したレーダ装置移動情報を静止物ドップラ情報生成部１０３およびバッファ１１０に出力する。なお、移動量計算部１０２は、レーダ装置移動情報以外にも、車両移動情報を併せて静止物ドップラ情報生成部１０３に出力してもよい。
【００３１】
静止物ドップラ情報生成部１０３は、移動量計算部１０２から入力されたレーダ装置移動情報に基づいて、レーダ方位毎の静止物ドップラ値をフレーム毎に算出する。静止物ドップラ値とは、レーダ送信波を反射した物体が静止物であった場合に観測されるドップラ速度である。なお、本開示において、静止物とは、地面に対して静止している物体を意味する。静止物ドップラ情報生成部１０３は、レーダ装置の移動速度をＶｓ［ｋｍ／ｈ］、レーダ装置の移動方位をθｓ［ｒａｄ］、レーダ方位をθ［ｒａｄ］とした場合、静止物ドップラ値Ｖｄ［ｋｍ／ｈ］は以下の数式（１）で算出することができる。
Ｖｄ（θ）＝Ｖｓ・ｃｏｓ（θｓ−θ）                （１）
【００３２】
静止物セル特定部１０４は、レーダ部１０１から入力されたレーダプロファイルと、静止物ドップラ情報生成部１０３から入力されたレーダ方位毎の静止物ドップラ値と、に基づいて静止物セルを特定する。ここで、セルとは、レーダ装置１００が物体検知の対象とするエリア（物体検出範囲Ｒ）を任意の大きさで区切った小領域を意味する。そして、静止物セルとは、セル内に存在する反射点が静止物によるものであると判定されたセルを意味する。
【００３３】
具体的には、静止物セル特定部１０４は、以下のようにして静止物セルを特定する。処理対象のフレーム（以下、現フレームと称する）において、レーダ方位θ毎の静止物ドップラ値をＶｄ（θ）［ｋｍ／ｈ］、レーダプロファイルから得られる反射点の方位をθｒ［ｒａｄ］とした場合、静止物セル特定部１０４は、以下の数式（２）を満たすドップラ速度Ｖｒ［ｋｍ／ｈ］を有する反射点を静止物であると判定し、その反射点が含まれるセルを静止物セルであると特定する。
Ｖｄ（θｒ）−α≦Ｖｒ≦Ｖｄ（θｒ）＋α                （２）
【００３４】
数式（２）において、αはマージン量である。αは、定数であってもよいし、θｒやＶｄに応じて設定される変数であってもよい。静止物セル特定部１０４は、特定した静止物セルに関する情報をレーダプロファイルに付与し、レーダプロファイルを移動物体検出部１０５に出力する。
【００３５】
なお、本開示の第１反射点は、上記数式（２）を満たす反射点であって、所定値未満のドップラ速度を有する物体、つまり、静止物（後述するように移動物体候補を含む）による反射点に対応する。また、本開示の第２反射点は、上記数式（２）を満たさない反射点であって、所定値以上のドップラ速度を有する物体、つまり、移動物体による反射点に対応する。
【００３６】
移動物体検出部１０５は、静止物セル特定部１０４から入力された、静止物セル特定情報が付与されたレーダプロファイルに基づいて、静止物セルであると特定されたセル以外のセルに対してグルーピング処理をフレーム毎に行う。グルーピング処理とは、セル内に存在する反射点の位置やドップラ値を複数のセルで比較し、位置やドップラ値が近い反射点を含むセルを同一物体に対応するセルであるとしてグループ分けをする処理である。移動物体検出部１０５は、同一物体に対応すると判定した１または複数のセルに対して、同一のグループＩＤを付与することでグループの管理を行う。
【００３７】
すなわち、本実施の形態において、グループとは、レーダ部１０１の検出した反射点が含まれるセルを、反射点に対応する物体毎にグループ分けしたものである。
【００３８】
上述したように、移動物体検出部１０５は、静止物セル以外のセルに対してグルーピング処理を行うので、グルーピング処理の対象は全て移動物体が存在するセルとなる。移動物体検出部１０５は、グルーピング処理の結果、グループ分けしたグループ毎に代表位置と代表ドップラ値を抽出し、全てのセルから得られたグループ分けの結果をリスト化して現フレームにおける移動物体リストを生成する。代表位置および代表ドップラ値とは、グループに含まれるセルにおける任意の位置あるいはドップラ値を抽出したものである。
【００３９】
そして、移動物体検出部１０５は、生成した移動物体リストを追従対象選択部１０７に対して出力する。移動物体リストに含まれるのは、現フレームにおいて移動物体に対応する反射点が存在するセルがグループ化されたグループ（本開示の第２グループに対応）である。以下では、説明を簡単にするため、移動物体リストに含まれる、移動物体に対応する反射点が存在するセルがグループ化されたグループを、単に、移動物体リストに含まれる移動物体に対応するグループと記載することがある。
【００４０】
なお、移動物体検出部１０５は、グルーピング処理の際、反射波強度が規定値以下のセルを処理対象から除外し、処理にかかる負荷を低減するようにしてもよい。
【００４１】
移動物体候補検出部１０６は、静止物セル特定部１０４から入力された、静止物セル特定情報が付与されたレーダプロファイルに基づいて、静止物セルであると特定されたセルに対してグルーピング処理をフレーム毎に行う。本実施の形態において、移動物体候補検出部１０６は、グルーピング処理の対象である静止物セルを移動物体候補の存在するセルとして扱う。これは、現フレームにおいて静止物セルであると特定されたセルに対応する物体が、実際は移動物体であり、物体とレーダ装置とを結ぶレーダ軸に対して垂直方向（クロスレンジ方向）に移動しているために静止物として判定されているという可能性を考慮しているためである。
【００４２】
そして、移動物体候補検出部１０６は、グルーピング処理の結果グループ分けしたグループ毎に代表位置と代表ドップラ値を抽出し、全ての静止物セルから得られたグループ分けの結果をリスト化して移動物体候補リストを生成する。
【００４３】
そして、移動物体候補検出部１０６は、生成した移動物体候補リストを追従対象選択部１０７に対して出力する。移動物体候補リストに含まれるのは、現フレームにおいて移動物体候補である静止物セルがグループ化されたグループ（本開示の第１グループに対応）である。以下では、説明を簡単にするため、移動物体候補リストに含まれる、移動物体候補である静止物セルがグループ化されたグループを、単に、移動物体候補リストに含まれる移動物体候補に対応するグループと記載することがある。
【００４４】
なお、移動物体候補検出部１０６は、グルーピング処理の際、反射波強度が規定値以下のセルを処理対象から除外し、処理にかかる負荷を低減するようにしてもよい。
【００４５】
追従対象選択部１０７は、移動物体検出部１０５から入力された移動物体リストと、移動物体候補検出部１０６から入力された移動物体候補リストと、に基づいて、現フレームにおける追従対象を確定する。
【００４６】
追従対象選択部１０７は、追従対象を以下のようにして確定する。追従対象選択部１０７は、移動物体リストと移動物体候補リストとを比較し、移動物体候補リストに含まれる移動物体候補に対応するグループのうち、代表位置や代表ドップラ値が移動物体リストに含まれる移動物体と一致する（あるいは一定範囲内にある）グループを抽出する。追従対象選択部１０７は、抽出した移動物体候補に対応するグループは同一物体に対応したグループであると判定する。
【００４７】
そして、追従対象選択部１０７は、抽出した移動物体候補に対応するグループを移動物体候補リストから削除し、削除した移動物体候補が有していた代表位置と代表ドップラ値とに基づいて、移動物体リストの対応する移動物体の代表位置と代表ドップラ値を更新する。また、その際、追従対象選択部１０７は、セルのサイズや反射波強度が規定値以下の移動物体をリストから削除してもよい。
【００４８】
このようにして更新された移動物体リストに含まれるグループが現フレームにおける追従対象であり、更新された移動物体候補リストに含まれるグループが現フレームにおける追従対象候補である。追従対象選択部１０７は、更新した移動物体リストと移動物体候補リストとを移動物体追従処理部１０９に出力する。
【００４９】
予測位置算出部１０８は、前フレームの追従対象リストと、前フレームから現フレームにおけるレーダ装置移動情報とをバッファ１１０から取得し、追従対象リストに含まれるグループ毎に、対応する移動物体の現フレームにおける位置を予測する。追従対象リストは、追従対象となっている移動物体に対応するグループ（追従対象グループ）をフレーム毎にリスト化したものであって、移動物体のドップラ速度やレーダ装置１００から見た方位等に関する情報を含む。追従対象リストは、後述する移動物体追従処理部１０９によって生成され、バッファ１１０に格納される。なお、前フレームとは、現フレームの１つ以上前のフレームを意味する。
【００５０】
なお、予測位置算出部１０８が移動物体の現フレームにおける位置を予測する方法については、本開示では特に限定しないが、例えば以下のように予測を行えばよい。すなわち、例えば、予測位置算出部１０８は、追従対象のグループが有する位置に関する情報とドップラ値に関する情報とに基づいて前フレームにおける追従対象の移動物体の位置を算出し、レーダ装置移動情報に基づいて、算出した前フレームでの位置を現フレームへの位置に変換すればよい。
【００５１】
予測位置算出部１０８は、前フレームにおける追従対象リストと、算出した予測位置情報と、を移動物体追従処理部１０９に出力する。
【００５２】
移動物体追従処理部１０９は、追従対象選択部１０７から入力された移動物体リストおよび移動物体候補リスト、予測位置算出部１０８から入力された前フレームの追従対象リストおよび予測位置情報に基づいて、現フレームにおける追従対象のグループを含む現フレームの追従対象リストを生成する。ここで、前フレームの追従対象リストが、本開示の第１リストに対応する。また、現フレームの追従対象リストが、本開示の第２リストに対応する。
【００５３】
図５は、移動物体追従処理部１０９の動作例を示すフロー図である。ステップＳ１０１において、移動物体追従処理部１０９は、現フレームにおける追従対象である移動物体リストおよび追従対象候補である移動物体候補リストの中から、前フレームの追従対象リストと一致するグループを抽出して対応付けを行う。
【００５４】
ステップＳ１０１における対応付けの具体的な方法として、例えば以下のような方法がある。
【００５５】
移動物体追従処理部１０９は、例えば前フレームの追従対象リストに含まれるグループに対応する移動物体の予測位置情報に基づいて、当該移動物体の現フレームにおける予測位置から最も近距離に存在する物体に対応するグループを移動物体リストと移動物体候補リストから抽出する。
【００５６】
抽出されたグループは、前フレームにおいて追従対象であったグループに対応する、現フレームにおける追従対象のグループとして対応付けられる。
【００５７】
あるいは、移動物体追従処理部１０９は、追従対象リストに含まれるグループに対応する移動物体の予測位置情報に基づいて、当該移動物体の予測位置から規定範囲内に存在する物体の統計値（例えば重心位置）を新たに物体の位置として生成あるいは選択することで対応付けを行ってもよい。
【００５８】
ステップＳ１０１の処理を図３Ａおよび図３Ｂに例示したグルーピング処理の結果に適用した場合、このような対応付けにより、図３Ａにおけるｎフレームのグループｘは、移動物体リストとして追従対象となり、図３Ｂにおけるｎ＋１フレームのグループｙも、予測位置情報を用いることで、移動物体候補リストとして追従対象となる。
【００５９】
次に、ステップＳ１０２において、移動物体追従処理部１０９は、追従解放処理を行う。追従解放処理は、ステップＳ１０１において対応付けがされなかった追従対象の移動物体に対応するグループを、前フレームの追従対象リストから除外する処理である。ステップＳ１０１において対応付けがされなかった追従対象とは、すなわち現フレームにおいて、移動物体リストにも移動物体候補リストにも含まれないグループである。従って、ステップＳ１０１において対応付けがされなかった前フレームの追従対象は、少なくとも現フレームにおいて、追従対象とはみなされない。
【００６０】
例えば、図３Ａでは、追従対象の移動物体に対応するグループはｎフレームのグループｘの１グループであるが、図３Ｂでは、ｎ＋１フレームにおいて移動物体候補リストにグループｙとして抽出されている。このため、ステップＳ１０２の処理を図３Ａおよび図３Ｂに例示したグルーピングの結果に適用した場合、除外されるグループは存在しない。
【００６１】
なお、移動物体追従処理部１０９は、ステップＳ１０２において、現フレームにて追従対象の対応付けがされなかった場合に当該追従対象に対応するグループを解放してもよいし、例えば連続した所定数のフレームにて対応付けがなされなかった場合に初めて当該追従対象に対応するグループを解放するようにしてもよい。後者の場合、当該追従対象について追従対象となっていた回数に応じて、移動物体追従処理部１０９は、解放するまでの連続したフレームの数（所定数）を決定するようにしてもよい。
【００６２】
ステップＳ１０３において、移動物体追従処理部１０９は、新規追従対象登録処理を行う。新規追従対象登録処理は、追従対象選択部１０７から入力された移動物体リストに含まれるグループのうち、ステップＳ１０１において対応付けされなかった移動物体に対応するグループを抽出し、抽出したグループを前フレームの追従対象リストに追加して原フレームの追従対象リストを生成する処理である。
【００６３】
例えば、図３Ｂでは、ｎ＋１フレームにおいて移動物体に対応するグループは存在しない。このため、ステップＳ１０３の処理を図３Ａおよび図３Ｂに例示したグルーピングの結果に適用した場合、ｎフレームの追従対象リストに追加されるグループは存在しない。
【００６４】
このようなステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理によって、移動物体追従処理部１０９は、現フレームにおける追従対象リストを生成する。移動物体追従処理部１０９は、生成した現フレームの追従対象リストをバッファ１１０およびレーダ装置１００の外部に出力する。上述したように、レーダ装置１００の外部に出力された追従対象リストには、現在追従中の移動物体の速度および方位に関する情報が含まれているので、例えば図４に図示しない車両制御部等が追従対象リストを用いて、追従対象の移動物体に衝突しないような車両の制御等を行うことができる。
【００６５】
以上説明したステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理により、移動物体追従処理部１０９は、現フレームにおいて追従対象である移動物体に対応するグループをリスト化した追従対象リストを生成することができる。
【００６６】
バッファ１１０は、移動物体追従処理部１０９から入力された追従対象リストをフレーム毎に格納する。また、バッファ１１０は、移動量計算部１０２から入力されたレーダ装置移動情報を同様にフレーム毎に格納する。そして、バッファ１１０は、予測位置算出部１０８に対して、前フレームの追従対象リストおよびレーダ装置移動情報を出力する。
【００６７】
以上説明した構成により、レーダ装置１００は、現フレームにおいて静止物として検出された物体が、前フレームにおいて移動物体として追従対象であった場合には、当該物体を追従対象として継続して追従する。このため、あるフレームにおいて、実際には移動している物体が、移動方向とレーダ方位との関係により静止物と判定されてしまったとしても、その後のフレームでは継続して追従対象とされるので、レーダ装置１００における物体検出精度を向上させることができる。
【００６８】
［動作例の説明］
次に、レーダ装置１００全体の動作例について図６を用いて説明する。図６は、レーダ装置１００の動作の流れを示すフロー図である。
【００６９】
ステップＳ２０１において、レーダ部１０１は、レーダ方位毎のレーダプロファイルをフレーム毎に生成し、移動量計算部１０２に出力する。
【００７０】
ステップＳ２０２において、移動量計算部１０２は、各種車両センサによって検知される車両の移動方位および移動速度等の車両移動情報に基づいて、レーダ装置１００の移動量に関するレーダ装置移動データ（レーダ装置１００の移動方位および移動速度等）を算出し、算出したレーダ装置移動を静止物ドップラ情報生成部１０３に出力する。
【００７１】
ステップＳ２０３において、静止物ドップラ情報生成部１０３は、レーダ装置移動情報に基づいて、レーダ方位毎の静止物ドップラ値を算出する。静止物ドップラ値とは、上述したように、レーダ送信波を反射した物体が静止物であった場合に観測されるドップラ速度である。
【００７２】
ステップＳ２０４において、静止物セル特定部１０４は、レーダプロファイルと、レーダ方位毎の静止物ドップラ値と、に基づいて、静止物セルを特定する。具体的には、静止物セル特定部１０４は、反射点のドップラ速度が、当該反射点の方位に対応する静止物ドップラ値から所定の範囲内である場合に、当該反射点を含むセルを静止物セルであると判定する。
【００７３】
ステップＳ２０５において、移動物体検出部１０５は、ステップＳ２０４において特定された静止物セル以外のセルに対してグルーピング処理を行い、その結果をリスト化して移動物体リストを生成する。
【００７４】
ステップＳ２０６において、移動物体候補検出部１０６は、ステップＳ２０４において特定された静止物セルに対してグルーピング処理を行い、その結果をリスト化して移動物体候補リストを生成する。
【００７５】
ステップＳ２０７において、追従対象選択部１０７は、移動物体リストと移動物体候補リストとに基づいて、追従対象の選択を行う。すなわち、追従対象選択部１０７は、移動物体候補リストに含まれるグループのうち、代表位置や代表ドップラ値が移動物体リストに含まれるグループと一致するグループを抽出し、抽出したグループを移動物体と同一の物体であると判定して移動物体リストを更新し、移動物体候補リストから削除する。
【００７６】
ステップＳ２０８において、予測位置算出部１０８は、前フレームにおいて追従中の移動物体に対応するグループが含まれるリストである追従対象リストがバッファ１１０に格納されているか否かを判定する。格納されていると判定した場合、処理はステップＳ２０９に、格納されていないと判定した場合、Ｓ２１２に進む。
【００７７】
ステップＳ２０９において、予測位置算出部１０８は、バッファ１１０から前フレームにおける追従対象リストとレーダ装置移動データとを取得し、追従対象リストのグループ毎に、当該グループに対応する追従対象の移動物体の現フレームでの位置（予測位置）を算出する。
【００７８】
ステップＳ２１０において、移動物体追従処理部１０９は、追従対象選択部１０７から入力された移動物体リストおよび移動物体候補リスト、予測位置算出部１０８から入力された追従対象リストおよび予測位置情報に基づいて、追従対象の移動物体を追従する追従処理（上述の図５参照）を行う。
【００７９】
ステップＳ２１１において、移動物体追従処理部１０９は、Ｓ２１０にて行った追従処理の結果生成された現フレームの追従対象リストを生成する。
【００８０】
ステップＳ２１２において、移動物体追従処理部１０９は、移動物体リストに含まれる、移動物体に対応するグループを用いて新規に追従対象リストを生成する。
【００８１】
ステップＳ２１３において、レーダ装置１００は、移動物体の追従を継続するか否かを判定する。継続すると判定した場合、処理はステップＳ２０１に戻り、現フレームの次のフレームに対してステップＳ２０１からステップＳ２１２までの処理を繰り返す。継続しない場合、レーダ装置１００は処理を終了する。
【００８２】
以上説明したように、本実施の形態のレーダ装置１００は、現フレームにおいて、レーダ部１０１が検出した反射点のうち、静止物であると判定された反射点を含むセルのグループを除いた反射点を含むセルのグループを含む移動物体リストと、静止物であると判定された反射点を含むセルのグループを含む移動物体候補リストとを生成し、前フレームにおいて追従対象であったグループ（前フレームの追従対象リスト）の現フレームにおける位置を予測し、予測位置が一致するグループを移動物体リストと移動物体候補リストから抽出し、抽出した結果と、抽出されなかったグループのうち移動物体リストに含まれるグループとを含む現フレームの追従対象リストを生成する。
【００８３】
このような本実施の形態のレーダ装置１００によれば、現フレームにおいて静止物として検出された物体が、前フレームにおいて移動物体として追従対象であった場合には、当該物体を追従対象として継続して追従し続ける。このため、あるフレームにおいて、実際には移動している物体が、移動方向とレーダ方位との関係により静止物と判定されてしまったとしても、その後のフレームでは継続して追従対象とすることができる。これにより、レーダ装置１００は、精度よく物体を検出することができる。
【００８４】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【００８５】
上記各実施形態では、本開示はハードウェアを用いて構成する例にとって説明したが、本開示はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現することも可能である。
【００８６】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には、入力端子および出力端子を有する集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００８７】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサを用いて実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＬＳＩ内部の回路セルの接続または設定を再構成可能なリコンフィギュラブル  プロセッサ（Reconfigurable Processor）を利用してもよい。
【００８８】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術により、ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックを集積化してもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【００８９】
＜本開示のまとめ＞
本開示の第１の態様に係るレーダ装置は、フレーム毎に、レーダ信号を送受信して、複数の反射点を検出するレーダ部と、前記フレーム毎に、所定の範囲内のドップラ速度を有する１つ以上の第１反射点を１つ以上の第１グループに分ける第１グループ検出部と、前記フレーム毎に、前記所定の範囲外のドップラ速度を有する１つ以上の第２反射点を１つ以上の第２グループに分ける第２グループ検出部と、前記第１グループおよび前記第２グループのうちの追従対象グループに対して、第ｎ（ｎは１以上の整数）フレームから第ｍ（ｍは、ｍ＞ｎを満たす整数）フレームへの予測位置を算出する予測位置算出部と、前記第ｎフレームから前記第ｍフレームへの前記予測位置を用いて、第ｍフレームの第１グループおよび第ｍフレームの第２グループから、第ｍフレームにおける前記追従対象グループを抽出する追従処理部と、を有する。
【００９０】
本開示の第２の態様に係るレーダ装置において、前記第１グループは、地面に対して、静止している物体である。
【００９１】
本開示の第３の態様に係るレーダ装置は、前記フレーム毎に、前記第１グループおよび前記第２グループの両方に含まれるグループを前記第１グループから削除する更新部をさらに有する。
【００９２】
本開示の第４の態様に係るレーダ装置は、前記予測位置算出部は、前記第ｎフレームから前記第ｍフレームまでの前記レーダ装置の移動速度および移動方位と、前記第ｎフレームにおける追従対象グループとに基づいて、前記第ｍフレームにおける前記予測位置を算出する。
【００９３】
本開示の第５の態様に係る追従対象決定方法は、フレーム毎に、レーダ信号を送受信して、複数の反射点を検出し、前記フレーム毎に、所定の範囲内のドップラ速度を有する１つ以上の第１反射点を１つ以上の第１グループに分け、前記フレーム毎に、前記所定の範囲外のドップラ速度を有する１つ以上の第２反射点を１つ以上の第２グループに分け、前記第１グループおよび前記第２グループのうちの追従対象グループに対して、第ｎ（ｎは１以上の整数）フレームから第ｍ（ｍは、ｍ＞ｎを満たす整数）フレームへの予測位置を算出し、前記第ｎフレームから前記第ｍフレームへの前記予測位置を用いて、第ｍフレームの第１グループおよび第ｍフレームの第２グループから、第ｍフレームにおける前記追従対象グループを抽出する。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本開示は、物体を検出して移動物体を追従するレーダ装置として好適である。
【符号の説明】
【００９５】
１００  レーダ装置
１０１  レーダ部
１０２  移動量計算部
１０３  静止物ドップラ情報生成部
１０４  静止物セル特定部
１０５  移動物体検出部
１０６  移動物体候補検出部
１０７  追従対象選択部
１０８  予測位置算出部
１０９  移動物体追従処理部
１１０  バッファ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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