JPH0875848A - 物体を追跡する方法および装置 - Google Patents

物体を追跡する方法および装置

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JPH0875848A JP7221231A JP22123195A JPH0875848A JP H0875848 A JPH0875848 A JP H0875848A JP 7221231 A JP7221231 A JP 7221231A JP 22123195 A JP22123195 A JP 22123195A JP H0875848 A JPH0875848 A JP H0875848A
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ビー リーグ リチャード
Norman K Lay
ケイ レイ ノーマン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝突回避装置において誤り検出を最小限度に
することと、車両が動いている時でも物体を追跡できる
ことである。 【解決手段】 本方法は、最初に検出装置の視野内の物
体からリターンを受け取る。センサはデータ点の現フレ
ームを生成する。視野内の物体は複数のデータ点によっ
て表すことができる。データ点をグローバル座標に変換
し、次にデータ点の次のフレームにマップし、次のサン
プル時間にデータ点の新しい現フレームを生成する。こ
の新しいフレームを処理して、１つ以上の前のフレーム
からの情報を含む、場所とパワー情報をもつ物体のリス
トを作成する。このマッピングと処理により、装置は地
上に散らばった環境において弱い信号ターゲットを検出
し、誤り検出の発生を最小限度にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には追跡装置、
より詳細には移動する検出装置で検出した物体を追跡す
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】視覚的接触を必要とせずに物体を検出す
るのに、レーダー、ライダー、ソナー、その他の検出装
置が使用されることが多い。そのような検出装置の応用
は、能動型および受動型衝突回避装置における使用を含
めて広がった。そのような衝突回避装置では、検出装置
を使用して、移動する車両（以下、ホスト車両と呼ぶ）
の通路内にある物体を検出する。物体を検出すると、物
体とホスト車両の衝突を回避するため適切な処置を取
る。そのような処置として、ホスト車両を停止させるこ
と、ホスト車両の通路を変更すること、または衝突のお
それがあることをホスト車両のオペレータに単に警告す
ることが挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通常の検出装置を使用
する衝突回避装置に対する１つの挑戦は、誤り検出を最
小限度にすることである。装置の特性、しきい値の設
定、および使用環境によっては、通常の検出装置は誤り
検出をする可能性がある。例えば、高濃度の塵埃粒子の
ある環境では、塵埃粒子はライダー（光検出およびレン
ジング）装置には障害物として見えることがある。
【０００４】衝突回避装置に対するもう１つの挑戦は、
ホスト車両が動いている時に、物体を追跡することであ
る。ホスト車両がその通路に沿って動くと、ホスト車両
に搭載された検出装置で検出された物体はホスト車両に
対し動いているように見えることがある。各サンプル時
間に瞬間的イメージを感知する検出装置の場合、物体は
ある位置から次の位置へジャンプするように見えること
がある。そのようなジャンプは、物体が実際に存在する
のかどうか、信号リターンが本当にノイズであるのかど
うか、物体が１つ以上存在するのかどうか、などの疑問
を引き起こすことがある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、検出装置を使
用して検出した物体を追跡する装置および方法に関する
ものである。本発明に従って、検出装置はホスト車両に
設置されている。検出装置内のセンサは、その視野を横
切って走査し、データ点のフレームを生成する。検出装
置で検出した各物体は、各フレーム内の幾つかのデータ
点になる。各データ点は検出した物体の部分を表す。従
って、一群の隣接するデータ点は１個の物体または隣接
する重なり合う物体の集合を表すことがある。各データ
点は、サンプル時間における検出装置に対する角度、レ
ンジ、およびパワー成分を含んでいる。
【０００６】適応スレッショルディング法を使用して、
関係のないデータ点をフレームから除去することができ
る。スレッショルディングの後、各データ点はセンサの
基準のフレームからグローバル座標系にマップされる。
従って、各物体は１データ点づつグローバル座標系にマ
ップされる。グローバル座標系は、静止した、センサと
毛関係の基準のフレームを有していることが好ましい。
【０００７】時間が経過すると、センサは第２サンプル
時間に再びサンプルされ、データの新しいフレームが生
成される。前のフレームと同様に、この新しいフレーム
内のデータ点も、第２サンプル時点におけるセンサに対
する角度、レンジ、およびパワー成分を含んでいる。
【０００８】次に、グローバル座標に変換された第１フ
レームからのデータはデータ点の新しいフレームにマッ
プされる。すなわち、グローバル座標のデータは、第２
サンプル時点におけるセンサの基準のフレーム内の座標
に変換され、新しいフレームに加えられる。その結果、
新しいフレームは、前のフレームからのデータのほかに
第２サンプル時間にサンプルした現データを含んでい
る。
【０００９】車両の通路に中心を置く探索領域は、全視
野の小部分として明確に限定することができる。処理時
間を短くするために、上に述べたデータ点の処理を探索
領域内に入っているデータ点だけに限定することができ
る。
【００１０】この合併したデータ（第２フレーム内のデ
ータ）はグローバル座標に変換され、データの次のフレ
ームにマップされる。各フレームから合併したデータを
変換し、次のフレームにマップする処理は間断なく続く
ので、各新しいフレームは現物体データのほかに過去の
データも含んでいる。
【００１１】前のフレームからのデータが次のフレーム
にマップされる前に、各データ点のパワー値が倍率だけ
減衰される。この減衰は、実際の物体からのパワー値が
釣合いを失って増大することを防止する。この減衰は、
さらに１つまたは２つのフレームだけに現れるノイズリ
ターンを数サンプル時間の後システムから確実に減衰さ
せる。
【００１２】データ点はまとめて視野内物体リストを作
成することができる。この物体リストを探索して、物体
がホスト車両の通路内にあるかどうか、かつホスト車両
を減速させる、停止させる、または進路変更させる必要
がある距離にあるかどうかを判断することができる。
【００１３】本発明の１つの利点は、ノイズデータ（例
えば、１つのフレームだけに現れる物体）が減衰され、
廃棄されることである。その結果、装置は自動的にノイ
ズを拒絶して誤り検出を防止する。
【００１４】本発明のもう１つの利点は、車両が移動し
ている時、車両の位置に関係なく（物体がなお視野内に
ある限り）、静止物体がセンサの同じ相対位置に現れる
ことである。言い換えると、静止物体は各サンプル時間
にそれ自身の上にマップされる。物体が幾つかのサンプ
ル時点にわたって検出されると、そのパワー値が増大し
続けて、データの妥当性を示す。これは、低いパワー値
をもつ物体を検出する際に特に役に立つ。
【００１５】以下、本発明の種々の実施例の構造および
作用のほかに、本発明の上記以外の特徴および利点を、
添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】添付図面を参照して本発明を説明するが、
諸図面を通じて、同じ参照番号は同一または機能的に類
似した構成要素を示す。また参照番号の最左の数字は、
その参照番号が最初に現れた図面を示す。
【００１７】
【実施例】本発明は、検出装置を使用する追跡方法であ
る。検出装置、例えばレーダー、ライダー、ソナー、あ
るいは他の検出装置は、ホスト車両に設置することがで
きる。検出装置は、ホスト車両の通路内、またはその付
近にある物体を検出するために使用される。そのような
応用は衝突回避装置を具体化する際に役に立つ。
【００１８】説明の便宜上、図１に示した応用例につい
て本発明を説明する。この応用例の場合、ホスト車両１
０４は採鉱トラックであり、検出装置１０８はホスト車
両１０４の通路内の岩石などの物体１０２を検出するた
めホスト車両に設置した前方向レーダー装置である。
【００１９】発明をこの応用例について検討するが、関
連分野の専門家には、以下の説明を読まれれば、別の環
境において別の検出装置と航法装置を使用して発明をど
のように具体化することができるかは明らかになるであ
ろう。その他の応用として、航空機、自動車、機関車、
その他の交通手段の衝突回避装置および（または）航法
装置があるが、それらに限定されない。
【００２０】ホスト車両１０４は、通常の運転中はオペ
レータが運転しない自動採鉱トラックである。オペレー
タの代わって、コンピュータ装置がホスト車両１０４を
決められた通路に沿って運転する。ホスト車両の通路内
の物体１０２を検出するためレーダー検出装置１０８を
使用している。
【００２１】選定した特定の検出装置の特性はその応用
によって決まる。比較的低速で動く車両（例えば、自動
車や採石トラック）用の衝突回避装置および（または）
航法装置の場合は、装置は車両の近く（例えば、３００
ｍ以内）にある物体が最大の関心事である。高速で動く
輸送手段、例えばジェット機の衝突回避装置の場合は、
早期警告が必要であるため、より長い距離が重要であ
る。
【００２２】自動採鉱トラックの環境例の場合は、車両
に近い領域だけが重要である。一実施例においては、検
出装置１０８のセンサ２０４（図２参照）は地上約６フ
ィートに設置されている。物体たとえばホスト車両の通
路内の岩石を検出するため、センサ２０４は下向きに探
索する。センサビームの下端は距離Ｌ1 （この実施例の
場合、約１５ｍ）の所で地面と交差する。センサビーム
の上端は水平より上に約１°である（図１参照）。この
実施例の場合、レンジは１００ｍである。角度αは垂直
方向の視野であり、この実施例の場合は８°である。
【００２３】図２は、検出装置１０８と航法装置２１２
を示すブロック図である。検出装置１０８はセンサ２０
４と検出処理装置２０８を含んでいる。この実例の場
合、センサ２０４はその視野内の物体１０２の存在を感
知するレーダーセンサである。一実施例では、センサ２
０４はホスト車両１０４の前方にある物体だけを検出す
る前向きセンサであってもよい。別の実施例では、セン
サ２０４は所望のどの方向でも物体を感知することがで
き、最大３６０°の範囲をカバーすることができる。
【００２４】或る簡単化した検出装置では、物体の大き
さを無視することがあり、測定項目は、物体１０２の存
在、その距離、および車両に対し物体が移動している速
度だけである。そのような簡単化した装置は、高速道路
を走る或る簡単な知能車両用に提案された装置に似てい
て、車両の通路内の物体について単一信号リターンを受
け取り、もし物体が危険なほど近いか、または高速で近
づいていれば、応答する。装置は、検出した物体の大き
さまたは種類に関心がなく、車両の通路内に物体が存在
するかどうかに関心があるだけである。
【００２５】具体化の実例の場合は、さらに特殊な行動
を取る必要があるかも知れない。例えば、ドライバーが
いないので、必要な場合には、ホスト車両１０４を操向
して物体１０２を迂回することができるように、物体１
０２の幅を知ることが必要である。
【００２６】それに加えて、ホスト車両１０４の通路内
に岩石などの物体があるかどうかを知ることが重要であ
る。岩石の検出は困難なことがある。例えば、近くにあ
る比較的小さい岩石、例えば図１に記載した物体１０２
Ａを考えてみる。検出装置１０８は物体１０２Ａの前方
と後方の道路からのリターンのほかに、物体１０２Ａか
らのリターンを検出するであろう。従って、背景ノイズ
（すなわち、道路からのリターン）から物体１０２Ａの
存在を識別することが難しいことがある。
【００２７】この具体化の実例の特殊な要求のために、
検出装置１０８はミリ波レーダー装置として具体化され
ている。このような装置は非常に狭いビーム幅で高い分
解能追跡を行う。その結果、視野を横切って走査してい
る時、ホスト車両１０４の通路内の各物体１０２ごと
に、幾つかの隣接するリターンを受け取ることができ
る。従って、それぞれの個別物体をそれ自身のビンの中
にある幾つかのデータ点で表すことができる。
【００２８】センサ２０４はその視野を横切って走査
し、感知した場面を表す電気信号を発生する。この表現
はフレーム２１６と呼ばれる。各走査が終わると、デー
タのフレーム２１６が完成し、検出処理装置２０８へ送
られる。一実施例の場合、走査データは１ワードづつ送
られ、５１２の値が１つのアンテナ位置に関するデータ
を表す。タイミング、ワード計数、および（または）同
期化の諸機構を使用して、フレームを追跡する。
【００２９】検出処理装置２０８は各フレーム２１６を
受け取る。検出処理装置２０８は、検出した物体１０２
が実際の物体かノイズかの判断と、物体１０２を回避す
るため進路修正が必要かどうかの判断を容易にするため
に、各フレーム２１６を調べる。
【００３０】検出装置１０８で検出した物体１０２を追
跡することは幾つかの理由で有益である。第１に、検出
装置１０８はときどきノイズに対しトリガーし、そのた
め誤り信号を与えることがある。例えば、遠くの物体か
ら閃光が反射され、ライダー検出装置によって検出され
た場合に、この事が起きる。そのようなノイズ信号は単
一検出器のフレーム２１６にだけ現れるのが普通であ
る。ノイズ信号のためにホスト車両１０４を不必要に停
止させたり、別ルートをとれば、運用効率が悪くなるで
あろう。
【００３１】物体１０２を追跡するもう１つの理由は、
ホスト車両１０４から検出した物体１０２までの距離を
求めるためである。その距離によって、オペレータまた
は自動航法装置は、修正動作が必要かどうかを判断し、
さらにそのような修正動作の厳しさを判断することがで
きる。例えば、採鉱トラックの前方に近距離に大きな物
体１０２が出現した場合には、トラックを直ちに停止さ
せるか、または急激な進路変更を行う必要がある。
【００３２】上に述べた理由が強調しているように、検
出装置１０８で検出した物体１０２を追跡することは重
要であるが、そのような追跡に付随する問題がある。第
１の主要な問題は、ホスト車両１０４が通路に沿って動
くと、たとえ物体１０２が静止していても、その物体１
０２がホスト車両１０４に対し動くように見えることで
ある。従って、第１フレーム２１６内の最初の場所に現
れている物体１０２は次のフレーム２１６内の第２の場
所に第２の物体１０２として現れることがある。この現
象は、それぞれの場所に回避する複数の物体１０２が存
在するという誤った結論になることがある。この現象
は、さらに検出した物体が１つのフレーム２１６の決め
られた場所に見えただけであるから、検出した物体が本
当にノイズであるという誤った結論になることがある。
【００３３】次に、上に述べた応用例について物体の追
跡を説明する。
【００３４】一般に、物体は次のように追跡される。セ
ンサ２０４で検出した各物体１０２は幾つかのデータ点
として第１フレーム２１６に表される。各データ点は、
決められた角度およびレンジにおけるパワー値を示す。
この表現は、データ点のフレームと呼ばれ、センサ２０
４に対する物体１０２の位置を示す。
【００３５】レーダーセンサ２０４を使用する実施例の
場合は、物体がセンサ２０４によって検出されると、時
間と振幅に関してリターンが得られる。このデータは、
各水平走査角におけるレンジおよびパワーデータへ変換
しなければならない。この実施例の場合、これは、各水
平走査角においてデータに対し高速フーリエ変換（ＦＦ
Ｔ）を実施することによって行われる。
【００３６】データを受け取った後、高速フーリエ変換
が実施され、データがフレーム２１６に格納される。そ
して検出器の位置に関係なく物体の位置を知るために、
各データ点がグローバル座標に変換される。グローバル
座標は例えば作業本部などの地上の固定場所を基準とす
ることができる。従って、ホスト車両１０４の場所（従
ってセンサ２０４が置かれている場所）に関係なく、静
止物体１０２はグローバル座標の基準のフレーム内に固
定されたままである。
【００３７】ホスト車両１０４が通路に沿って動き続け
ると、物体１０２が検出され、第２サンプル時間に第２
フレーム２１６内のデータ点によって表される。第２フ
レーム２１６を検出したとき、グローバル座標内のフレ
ームデータ（前のフレームからの）をセンサ２０４の位
置に対する角度およびレンジ座標へ変換しなければなら
ない。これらのデータはそのあと第２フレーム２１６内
のフレームデータと合併される。
【００３８】第２フレーム２１６内の合併されたデータ
点はそのあとグローバル座標へ変換され、次の（第３
の）フレーム２１６にマップされる。この処理は間断な
く続くので、すべての前のフレーム２１６からのデータ
点がその以後の各フレーム２１６にマップされ、それら
と合併される。
【００３９】このマッピングの結果、最初のフレームに
現れたデータ点は、ホスト車両１０４が動いているとき
でも（すなわち、センサ２０４が物体１０２に対し動い
ているときでも）、第２およびそれ以後のフレーム２１
６のそれ自身と一致するように見える。この理由は、あ
るフレーム２１６からのデータがグローバル座標に変換
され、その後その次のサンプル時間にセンサ２０４の基
準のフレームに再変換され、その後新しいフレーム２１
６にマップされるからである。
【００４０】マッピングを十分に明らかにするには、フ
レーム２１６の生成を詳しく理解することが役に立つ。
次に、環境の例において物体の追跡を実施するため選択
した検出装置の例について、検出装置１０８とフレーム
２１６の生成を詳しく説明する。
【００４１】図３は、センサ２０４の視野内の物体１０
２を示す。図４は、フレーム２１６の描写を示す。検出
装置１０８の固有の特徴は視野３０４である。視野３０
４はセンサ２０４の水平走査の限界によって定まる。
【００４２】この実例の場合、センサ２０４は７７ＧＨ
ｚの周波数で動作する周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）ミ
リ波レーダー装置である。センサ２０４は１°のビーム
（図３の記号θ）を、６４°の水平視野３０４を横切っ
て、１°の間隔で走査する。約７７ＧＨｚに中心がある
ＲＦエネルギーがアップランプ部分とダウンランプ部分
に送信される。この送信信号が受信信号と混合されて、
中間周波数（ＩＦ）信号が生じる。レーダーエネルギー
がレーダーの視野内の物体から反射されると、それらの
物体のレンジはＩＦ信号の周波数に正比例している。
【００４３】ＩＦ信号内の５００ＫＨｚ以上の周波数を
除去するために、エイリアス除去フィルタを使用してい
る。エイリアス除去フィルタのカットオフ周波数は、１
００ｍのレンジに相当する３９０ＫＨｚである。ＩＦ信
号はさらにＲ−４フィルタを通過する。Ｒ−４フィルタ
はソースからの半径が増したときレーダーパワーが低下
する効果を除去する。これは、物体が５ｍの所でもつパ
ワーとほぼ同じパワーを１００ｍの所でもつことを意味
する。
【００４４】アップランプ時間とダウンランプ時間に対
応するＩＦ信号の部分はディジタル化され、検出処理装
置２０８へ送られる。信号の各アップランプ部分とダウ
ンランプ部分は２５６のワードすなわち時間増分にディ
ジタル化される。フレーム２１６は、検出処理装置２０
８によって、各１°の間隔でデータのダウンランプ部分
に対し高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実施することによ
って生成される。高速フーリエ変換は、ディジタルデー
タの２５６の点をパワー領域に変換し、センサ２０４か
ら１２８ｍまで、１ｍの増分の所で反射されたパワー値
に対応する１２８の値が得られる。エイリアス除去フィ
ルタのカットオフ周波数は３９０ＫＨｚであるから、１
００ｍを越えるのパワー値は無視され、６４の方位角位
置と１００ｍの外のパワー値を用いて、フレーム２１６
が生成される。
【００４５】この段階で実行することができる追加ステ
ップは、アップランプ部分に対し高速フーリエ変換を実
施し、アップランプ部分とダウンランプ部分における物
体の動きに関する情報を用いて視野３０４内の物体の相
対速度を計算することである。本発明の場合、実例のハ
ードウェアで利用できる処理パワーが制限されているの
で、このステップは行われないが、このステップが相対
速度情報を追加できることは認識されている。さらに、
この段階でフレーム２１６内の１個の物体１０２を幾つ
かのデータ点（フレーム２１６内のパワー値）で表すこ
とができるので、このステップは行われない。４〜５Ｈ
ｚのフレームレイトは物体１０２を毎秒数回見ることが
できるので、ホスト車両の最大速度が３５マイル／時間
である本応用においては、相対速度情報の必要性は減っ
た。より小さいパワーの物体を見つけ出すには、時間を
かけて物体の相対速度を計算するよりも、複数のビーム
で４〜５Ｈｚのフレームレイトで物体１０２を見るほう
が有益である。
【００４６】フレーム２１６内のデータは、リターンを
受け取るおおよその時間におけるセンサ２０４の位置に
対する物体の場所を示す。この時間は、走査が完了する
時間にほぼ等しいとして近似することができる。従っ
て、ここで使用するとき用語「サンプル時間」は、掃引
の終わり、センサ２０４がリターンを受け取る時間、ま
たは信号リターンの受信に関する或る他の時間であると
言うことができる。
【００４７】図３において、検出装置１０８の視野３０
４内に２個の物体１０２Ａ，１０２Ｂがある。
【００４８】次に図４を参照すると、各フレーム２１６
は複数のビン４０４に区分されている。ビン４０４は視
野３０４内の物体１０２からの信号リターンを表すデー
タ点の場所を表すのに使用する。一実施例の場合、視野
はθ方向に１°の増分、および前方向に１ｍの増分に分
割される。従って、６４°の掃引と１００ｍの深さをも
つ視野の場合、視野は６４００の増分に分割される。こ
れに合わせるため、フレーム２１６は論理的に６４００
のビン４０４を有すると定義することができる。各ビン
４０４は図４に格子点として示してある。図４の縦座標
は掃引角を定義し、横座標は深さを定義する。検出した
物体についてリターンされた各データ点ごとに、信号パ
ワーを表す値が、視野３０４内の物体の部分の位置（掃
引角と深さで）に対応づけられたビン４０４の中に置か
れる。
【００４９】上の検討は、各物体１０２を表すデータ点
をどのようにフレーム２１６に表すかを述べている。次
に、ホスト車両１０４がその通路に沿って動くとき、物
体１０２をあるフレーム２１６から別のフレーム２１６
へどのように追跡するかについて説明する。前に述べた
ように、ホスト車両１０４が動くとセンサ２０４に対す
る静止物体１０２の場所が変わるので、これは重要なこ
とである。簡潔にするために、１個の物体１０２Ａのみ
について検討するが、以下の説明を読まれれば、この手
法を複数の物体にどのように適用するかは理解されるで
あろう。
【００５０】そのプロセスを詳しく説明する前に、まず
物体追跡を要約することが役に立つてあろう。簡潔に述
べると、物体追跡の目的は、センサの位置に関係なく物
体を表すことができるように、検出した各物体１０２を
グローバル座標にマップすることである。マップした物
体１０２はそのあとデータの次のフレームに再マップさ
れる。すなわち、物体の位置（現在、きグローバル座標
でわかっている）は、データの次のフレームを取った時
間にセンサ２０４の座標にマップされる。その結果、静
止物体１０２は後続の各フレームにのそれ自身の上にマ
ップされる。
【００５１】ある通常の追跡装置の場合、追跡している
物体１０２はレーダーから非常に長い距離にある。物体
のレンジは、２，３キロメートルから数百キロメートル
までのどこにあってもよい。その結果、各物体は１個の
ビンの中に１個のデータ点として現れる。そのような物
体１０２は、各物体に対応づけられた１個のデータ点を
データの次のフレームにマップすることによって、簡単
に追跡することができるであろう。
【００５２】対照的に、ある他の応用のほか、具体化の
実例の場合、物体は車両の近くで検出される。応用例は
車両に比較的近い（例えば、１００ｍより近い距離にあ
る）物体を回避することに関するものであるから、物体
はフレーム２１６内に数個のデータ点として現れる。以
下に述べるように、これは、物体をあるフレームから次
のフレームへマップするとき克服しなければならない幾
つかの独自の問題を提供する。
【００５３】実際問題として、レーダーの精度は、環境
の影響、目標の特徴、および器具の誤差によって制約さ
れる。環境の影響としては、マルチパス信号伝搬と屈折
が含まれる。目標の特徴としては、目標の表面テクスチ
ャ（散らばった個別の中心が生じる）と丸い縁（目標の
縁の周囲に不均一なリターンが生じる）が含まれる。器
具の誤差（適切なアライメントと校正手法によって最小
にすることができる）もまた性能を制約する。そのほか
に、センサ２０４が地面より上に設置され、地面上の物
体１０２を追跡するため使用されるこの応用の場合は、
視差が生じることがある。
【００５４】これらの効果のため物体像がさまよい、ち
らちら光るように見えることがあるので、物体１０２を
あるフレームから次のフレームへマップすることは難し
い。発明者はこの問題を克服する解決案を思いついた。
発明者の解決案は、物体１０２をそれ自体物体としてマ
ップしないで、代わりに各データ点を個別に次のフレー
ムへマップする。その結果、あるフレーム内の物体１０
２の各データ点は次のフレーム内にマップされる。
【００５５】そのあとブロッブ着色（blob coloring)と
呼ばれるステップを実施して、合併したデータ点を物体
１０２を表す組にグループ分けする。
【００５６】図５は、一連のフレーム２１６の間の物体
の追跡を示す操作フローチャートである。ステップ５０
４において、追跡装置２１２はデータの現フレーム２１
６を受け取る。現フレーム２１６は視野３０４内で検出
した各物体１０２の表現を含んでいる。上に述べたよう
に、環境例の場合、各物体は一般に数個のデータ点によ
って表される。
【００５７】上に述べたように、各ビンに格納された信
号は、リターン信号のレンジ、角度、およびパワーを表
す。パワー部分は検出した物体１０２から受け取った信
号の強さを表す。この信号の強さすなわちパワーは物体
１０２の大きさ、形状、および（または）構造の指示に
することができる。パワーもまた物体１０２が現れたフ
レームの数に関係がある。
【００５８】ホスト車両１０４はその通路に沿って動き
続ける。この時間の間、検出装置１０８は視野３０４内
の物体１０２を検出するため次の走査を行っており、走
査の終わりに、検出処理装置２０８はデータ点の完全な
フレーム２１６を受け取っている。従って、ステップ５
１２において、検出処理装置２０８はデータの次のフレ
ーム２１６を受け取る。ステップ５０４で最後のフレー
ム２１６を受け取ってから、ホスト車両１０４は動いて
いるので、この新しいフレーム２１６では、物体１０２
Ａは、古いフレーム２１６内にあったビンと異なるビン
４０４内の異なる一組のデータ点によって表現されると
思われる。
【００５９】従って、ステップ５１６において、ステッ
プ５０４で受け取ったデータ点を最初にグローバル座標
にマップし、次にステップ５１２で受け取った次のフレ
ーム２１６にマップする。これにより、ステップ５０４
で受け取った前のフレーム２１６からのデータのほか
に、ステップ５１２で受け取ったデータを含む新しい現
フレーム２１６が生成される。前のフレーム２１６から
のデータ点は最初にグローバル座標にマップされ、かつ
グローバル座標内の検出装置１０８の位置は次のフレー
ム２１６を生成した時に知られているので、前のフレー
ム２１６からのデータ点を、正しいレンジと角度の位置
に（すなわち、正しいビン４０４に）次のフレーム２１
６にマップすることができる。これを達成するために、
データ点をグローバル座標へ変換し、次に検出装置１０
８の座標系（すなわち、ローカル座標）へマップし、そ
のあと次のフレーム２１６が生成された時間における検
出装置１０８の位置を反映するため変換する。
【００６０】このステップでは、どの物体を表している
かに関係なく、各データ点をグローバル座標に個別にマ
ップする。言い換えると、本発明に従って、「物体」自
体をマップせず、代わりに個々のデータ点をマップす
る。一実施例に従って、各データ点をグローバル座標に
マップし、そのあと直ちに新しいローカル座標にマップ
する。従って、この実施例の場合、ただ１つのデータ点
がいつも、非常に短い時間間隔の間だけ、グローバル座
標にある。アルゴリズムはフレームのアレイ構造自体の
絶対座標系を利用する。すなわち、列の指標は方位角で
あり、行の指標は距離である。ホスト車両が横断する現
場を取り囲む同様なアレイは非常に大きなものであろ
う。従って、好ましい実施例の場合、現フレーム内の各
点をグローバル座標（北距と東距）にマップする。この
グローバル座標はそのあと新しいフレームの方位角指標
と距離指標を計算するのに使用する。これらの指標は、
現フレームからの（減衰させた）パワー値に次のフレー
ムのパワー値を加算する点を示す。従って、記憶装置は
各データ点について再使用されるので、一対の北距／東
距のための記憶装置だけが必要である。
【００６１】グローバル座標のアレイ指標へのマッピン
グは不正確であるので、別の実施例は現フレームからの
パワー値を次のフレーム内の４つの点に内挿する必要が
ある。マップした点は常に（縁を除いて）次のフレーム
内の４つの点で取り囲まれた領域内にある。好ましい実
施例は内挿せずに、逆に現フレームからのパワー値を次
のフレーム内の最も近い点へマップする。この別の実施
例は物体の縁で拡散効果を引き起こすので、追加のスレ
ッショルディング処理が必要である。
【００６２】一実施例の場合、グローバル座標系は固定
場所にある基準のフレームを用いて定義される。例え
ば、グローバル座標系の基準のフレームは固定基地また
は固定作業本部を中心とすることができるであろう。そ
のような基準の静止フレームの場合、静止物体１０２は
常に同じ座標に位置する。これは、ホスト車両１０４が
動くにつれて動く検出装置１０８の基準のフレームとは
対照的である。基準の移動フレームの場合、基準のフレ
ームが静止物体１０２に対して動くと、静止物体１０２
は異なる座標に現れる。
【００６３】このため、ステップ５１６は、検出装置１
０８の基準のフレームから測定したデータ点をホスト車
両１０４の位置に関係のないグローバル座標系へ変換す
る。この変換を行うために、まずサンプル時間にグロー
バル座標系における検出装置１０８の位置を知る必要が
ある。この実施例の場合は、例えばＧＰＳ（global pos
itioning system) 受信機を使って、グローバル座標系
におけるホスト車両１０４の位置を決定することができ
る。ホスト車両１０４の位置が知れたあと、簡単な変換
を行って、グローバル座標系における検出装置１０８の
位置を決定することができる。
【００６４】検出装置１０８の位置が知れたあと、グロ
ーバル座標における検出装置１０８の位置を得るため、
検出装置１０８が提供した角度／深さ座標を変換する。
その結果、各データ点はグローバル座標（基地を基準と
し、ホスト車両１０４および検出装置１０８の位置に関
係のない真の座標である）に簡単に表される。座標マッ
ピングのメカニックスは関連分野の専門家には周知であ
る。
【００６５】ステップ５１６において、新しい現フレー
ム２１６に入っているデータに基づいて、呼び出したブ
ロッブ着色を実施する。このステップでは、マップした
データ点の収集から１つまたはそれ以上の物体を明確に
限定するため、各データ点と隣接するデータ点とを合併
させる。
【００６６】ステップ５２０において、ブロッブ着色の
結果に基づいて、物体１０２のリストを作成する。この
リストは、新しい現フレーム２１６に入っている各物体
の角度、レンジ、およびパワーを含んでいる。
【００６７】流線５６２で示すように、データの別のフ
レーム２１６を受け取り（ステップ５１２）、そして現
データをグローバル座標にマップし、次に最新のフレー
ム２１６を再マップして、別の新しい現フレーム２１６
を生成する（ステップ５１６）。次にステップ５２０に
おいてブロッブ着色を再実施し、物体のリストを更新す
る。このプロセスは絶えず繰り返され、そのたびに物体
のリストが更新される。
【００６８】図６は、ステップ５０４を詳細に示す操作
フローチャートである。ステップ６０４において、セン
サ２０４からデータのフレーム２１６を受け取る。この
フレーム２１６は、各物体が時間と振幅値で表される時
間領域内にある。ステップ６０８において、追跡装置２
１２はこのデータに対し高速フーリエ変換を実施し、各
データ点ごとに角度、レンジ、およびパワーを得る。
【００６９】ステップ６１２において、各データ点とし
きい値レベルと比較して、データ点が妥当かどうか判断
する。もししきい値以下であれば（判断ブロック６１
６）、ステップ６２０において、データを廃棄する。も
ししきい値以上であれば、ステップ６２４において、デ
ータ点をエントリする。
【００７０】一実施例の場合、しきい値は一定誤り検出
率（ＣＦＡＲ）アルゴリズムを使用して決定される。こ
のアルゴリズムは、レンジビン４０４の値と隣接ビンま
たは隣接ビンのあるグループの平均値とを比較すること
によって、各レンジビン４０４についてしきい値を決定
する手段を提供する。ＣＦＡＲレーダー受信機の説明
は、“Introduction to Radar Systems ”by Merrill
I. Skolnik, McGraw-Hill, Inc., 1980 pp. 392-395
を参照されたい。
【００７１】好ましい実施例の場合は、各データ点を、
そのデータ点の前方の５つのレンジビン４０４とそのデ
ータ点の後方の５つのレンジビン４０４内のデータ点の
平均値と、そのデータ点の左および右のレーダービーム
内の同じレンジビン４０４内のデータ点の平均値と比較
する。このやり方で、そのデータ点のまわりに、（３ビ
ームの方位角）×（１１のレンジ増分）の寸法をもつ窓
が形成される。データ点のまわりの３２のデータ点の平
均値を求めて、もしデータ点がこの平均値の３倍以上で
あれば、データ点はしきい値以上であり、データ点は妥
当とみなされる。さもなければ、レンジビンの値を零ま
で減らす。また、データ点のまわりの隣接ビンに関す
る、他の種々の基準を用いて、しきい値を決定すること
ができるであろう。
【００７２】上に述べたように、ブロッブ着色のステッ
プ５２０は、データ点を合併して物体の存在を示すこと
が可能かどうか判断するために実施される。ブロッブ着
色アルゴリズムは、“Computer Vision ”Ballard and
Brown, Prentice-hall, Inc., 1982 のページ１５１に
記載されている。次に、このステップ５２０を詳しく説
明する。図７は、ブロッブ着色の代表的なシナリオを示
す図である。図８は、一実施例に係るブロッブ着色の過
程を示す操作フローチャートである。
【００７３】図７は、フレーム２１６の部分を示す。ブ
ロッブ着色法は、フレーム２１６を以前のフレーム２１
６からのデータ点と合併した（ステップ５０４〜５１
６）後に実施されるので、図７に示したフレーム２１６
の部分は、合併したデータ点のフレームの部分である。
各ビン７０１，７０２，７０３，．．．に、パワー値が
入っている。データ点が存在しないビンについては、パ
ワー値は零である。１つまたはそれ以上の以前のフレー
ム内および（または）現フレーム内にリターンが存在し
ていたビンについては、パワー値は存在する。そのパワ
ー値は、１つまたはそれ以上の以前のフレームからマッ
プした減衰させたパワー値を加算した現（すなわち、最
新の）フレーム２１６からのパワー値である。
【００７４】ステップ８０４において、フレーム２１６
を走査し、非零パワー値が入っているビン７０１，７０
２，７０３，．．．を捜し出す。図７に示した実例にお
いて、フレーム２１６の部分内の非零パワー値をもつ最
初に出会ったビンは、ビン７０１である。
【００７５】非零パワー値をもつビンに出会ったら、以
前に走査した隣接ビンを検査し、いま出会ったビンがパ
ワー値をもつビンに隣接しているかどうか判断する。こ
れはステップ８０８で行われる。ビン７０１は非零パワ
ー値をもつ最初に出会ったビンであるから（ビン７０２
はまだ検査していない）、この質問の返答はＮＯであ
り、処理はステップ８１２へ進む。
【００７６】ステップ８１２において、出会ったビンに
新しい「ボックス」としてラベルを付け、そのビンに入
っているパワー値をそのラベルに属するテーブルに格納
する。図７に示した実例においては、ビン７０１はボッ
クス１としてラベルが付けられ、そのパワー値がボック
ス１に属するテーブルに格納される。
【００７７】ステップ８０４，８０８，８１２の第２の
実例を、ビン７０４を調べることによって例証する。非
零パワー値をもつとしてビン７０４に出会ったら、ステ
ップ８０８において、隣接ビン７０３を検査する（もし
われわれがフレームの最上列に居なければ、ビン７０４
の上のビン７９４も検査する）。非零パワー値をもつ以
前に検査した隣接ビンは存在しないので、新しいボック
スとしてビン７０４にラベル「ボックス２」を付け、そ
のパワー値をボックス２に格納し、ボックス２の中に１
個のビンが存在することを指示するように、ボックス２
のためのカウンタを設定する。
【００７８】流線８６２によって、非零パワー値をもつ
次のビンに出会うまで、走査動作はステップ８０４にお
いて続く。もし非零パワー値をもつビンに出会い、しか
もこのビンが非零パワー値をもつ以前に走査したビンに
隣接していれば、処理はステップ８１６へ進む。
【００７９】ステップ８１６において、隣接ビンに付け
た同じラベルを新しいビンに付け、次にステップ８２０
において、そのパワー値とボックスに格納したパワー値
とを合併し（ステップ８２０）、次にステップ８２４に
おいて、ボックス内のビンの数を示すカウンタを１だけ
増分する。１つまたはそれ以上のデータ点をもつボック
スを「ブロッブ（blob）」と呼ぶことがある。図７に、
その幾つかの実例を示す。
【００８０】第１の実例では、ビン７０２について考え
る。ビン７０２は非零パワー値をもち、ボックス１に属
するビン７０１に隣接している。ステップ８１６〜８２
４において、ビン７０２はボックス１に属するとしてラ
ベルが付けられ、そのパワー値がボックス１の値に加え
られ、そしてボックス１のビンカウンタが増分される。
この時、ビン７０１，７０２の周囲の肉太ボックスで示
すように、ビン７０１，７０２を取り囲んでいる境界ボ
ックスとして、ボックス１を可視化することができる。
【００８１】ステップ８１６〜８２４の第２の実例をビ
ン７１４で例証する。このビンは非零パワー値をもち、
ビン７０４に隣接している。ステップ８１６〜８２４に
おいて、ビン７１６はボックス２に属するとしてラベル
が付けられ、そのパワー値がボックス２の値に加えら
れ、そしてボックス２のビンカウンタが増分される。
【００８２】次にステップ８２８において、ビンに出会
って、一方の隣接ビンに対応づけられたボックスに属す
るとしてラベルを付けたとき、他方の隣接ビンも非零
で、かつラベルが付けられているかどうかを見るため検
査する。もし第２の隣接ビンのラベルが異なっていれば
（すなわち、もし第２の隣接ビンが異なるボックスに属
するとしてラベルが付けられていれば）、ステップ８３
２において、２つのボックスのパワー値およびビンカウ
ンタを加算することによって、２つのボックスを合併さ
せる。
【００８３】ステップ８２８と８３２の実例をビン７３
４において示す。ステップ８０８〜８２４において、ビ
ン７３４をボックス１に属するとしてラベルを付け、ボ
ックス１に合併させる。ビン７３４をビン７２４と比較
すると、ボックス１のパワー値がボックス２のパワー値
に合併され、ビンカウンタが合併されている。それで、
境界ボックスはボックス１およびボックス２としてラベ
ルを付けたすべてのビンを取り囲んでいると言うことが
できる。要するに、ブロッブ１とブロッブ２は融合して
いる。その結果、合併したブロッブ１とブロッブ２は１
つの物体を表す。
【００８４】本発明の一実施例においては、データ点の
フレーム２１６の全体にわたって最初のパスを行うと、
追加情報が格納される。これにより、ブロッブを合併
し、それらの場所を捜し出すとき、データ点の全体にわ
たって追加パスまたは部分パスを行う必要性がない。前
に言及した Ballard and Brown の文献に出てくるアル
ゴリズムは追加パスが必要であった。上に述べたよう
に、ブロッブの表現は境界ボックスとして保持し、２つ
のブロッブを合併する必要があるときは、第２のブロッ
ブの寸法を取り囲むように第１ブロッブの寸法を拡張す
る。これにより、ブロッブを合併するためにデータの全
体にわたって追加パスまたは部分パスを行う必要がな
い。
【００８５】ブロッブ着色の一実施例においては、物体
に使用したラベル（上の説明では１または２と記載し
た）を、ブロッブに関する情報の構造に対する実際のソ
フトウェアポインタ（情報のコンピュータメモリ位置）
として使用する。この情報として、ブロッブの近右レン
ジと方位角、ブロッブの遠左レンジと方位角、図心、ブ
ロッブ内のデータ点のパワーの合計、ブロッブ内のデー
タ点の数、およびブロッブ内のデータ点の最大パワーを
含めることができる。この手法を使用することによっ
て、ブロッブおよびそれらの関連情報のリストを完全に
する。このブロッブポインタのリストを探索して、車両
を減速する、または停止させる時を決定する。
【００８６】フレーム２１６は一度に１データ点がマッ
プされるので、ブロッブ着色のこのステップは、データ
点を１つまたはそれ以上の物体に合併するため不可欠で
ある。
【００８７】物体が不均一なこと（丸い縁、あちこちの
先端、等）や、同じ密度で道路上にある石のような小物
体をスレッショルドすることに付随する問題のために、
物体を表すデータ点の一部または全部（特に、縁におい
て）が各フレームに現れないことがある。その結果、物
体は各フレームによってサイズおよび形状が変わるよう
に見える。このことは、物体１０２を次のフレームにそ
れ自身の上にマップすることを難しくする。
【００８８】しかし、本発明に従って、一度に１個のデ
ータ点をマッピングして、累積フレームにブロッブ着色
を実施するので、それらの影響は物体の追跡に重大な難
問を持ち出すことはない。パワーを次のフレームに加算
することは、ある意味で、リターンを一定時間にわたっ
て平均することができるので、非定常リターンの影響を
一定時間にわたって最小限度にする。
【００８９】上に述べたように、検出装置１０８は、多
くの異なる検出方法と多くの異なる装置アーキテクチャ
すなわち設計を用いて具体化することができる。次に検
出装置１０８の具体化の実例について説明する。
【００９０】図９は、航法装置２１２にインタフェース
で接続された検出装置１０８の具体化の実例を示すブロ
ック図である。この実例においては、検出装置１０８は
主処理装置９０４、ディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）
９０８、および実際の検出器（この場合はレーダー９２
０）へのインタフェース９１６を含んでいる。
【００９１】近接警報装置をトリガーするために、追加
の近接レーダー装置９２２，９２４，９２６を設置する
ことができる。近接レーダー装置９２２，９２４，９２
６を設置する場合には、警報装置を主処理装置９０４に
インタフェースで接続する並列入出力装置９１２が必要
である。
【００９２】インタフェース９１６は信号経路９６２を
通じてフレームのデータ点を受け取る。フレームの２６
２のデータ点は振幅対時間フォーマット状である。イン
タフェース９１６はこのデータを信号経路９６４を通じ
てＤＳＰ９０８へ送る。ＤＳＰ９０８において、データ
点をＣＦＡＲ（一定誤り検出率）アルゴリズムがパワー
対レンジフォーマットへ変換し、スレッショルドす。Ｄ
ＳＰ９０８は、この変換しスレッショルドしたフレーム
を信号経路９９６を通じて主処理装置９０４へ送る。
【００９３】主処理装置９０４はスレッショルド設定要
求と装置分解能情報を信号経路９６８を通じてＤＳＰ９
０８へ提供する。主処理装置はまたフレームレイト、分
解能、および走査開始／停止に関する命令を信号経路９
７０を通じてレーダー装置９２０へ送る。
【００９４】主処理装置９０４は物体情報と速度情報を
信号経路９７２を通じて航法装置２１２へ提供する。航
法装置２１２はルートおよび位置情報を信号経路９７４
を通じてＤＳＰ９０４へ提供する。
【００９５】一実施例に従って、二重バッファ方式をフ
レーム２１６に使用している。この実施例の場合、受け
取ったデータの第１フレームは第１バッファに格納さ
れ、同時に、受け取ったデータの第２フレームは第２バ
ッファに格納される。第１フレーム２１６からのデータ
をグローバル座標に変換し、第２バッファ内の第２フレ
ーム２１６にマップしたあと、第１バッファをクリアす
ることができる。この時点で、この第１バッファは次の
フレーム２１６に利用できる。この操作が続き、新しい
各フレーム２１６の格納がバッファの間で交互に行われ
る。
【００９６】上記の方法に従って、もし物体１０２が実
際の物体であれば（ノイズに帰すことができるリータン
とは対照的に）、物体が視野３０４内にある限り、その
データ点の多くは新しい各フレーム２１６に現れること
ができる。上に述べたように、各フレーム２１６ごと
に、物体のデータ点が検出され、マップされ、そして次
のフレーム２１６内のそれ自身を表す信号に加えられ
る。もしデータ点が多数のフレームに連続して現れれ
ば、そのデータ点のパワーとして格納された値は無限大
に増大するであろう。従って、データを次のフレーム２
１６に加える前に（すなわち、ステップ５１６の前
に）、各データ点についてパワー値を減衰させる。好ま
しい実施例の場合、減衰率は２である。その結果、多数
のフレームに現れるデータ点について、そのデータ点の
パワーとして格納された値は無限大に達しないが、代わ
りに減衰率に従って最大値に向かって増大するであろ
う。
【００９７】減衰の結果、データ点は、物体の部分とし
て登録する前に、幾つかのフレームに現れなければなら
ないことがある。その結果、装置からノイズが除かれ
る。その理由は、最終的に１つまたは２つのフレームだ
けに現れる偽の物体がデータセットの外へ減衰されるか
らである。さらに減衰の結果、たとえ物体（または物体
の部分）が或る理由で１つまたは２つのフレームから欠
落しても、一定時間にわたるそのインパクトは極く小さ
い。
【００９８】本発明に従って、データ点のマッピングを
定められた探索領域内のビンのみに限定することができ
る。これにより、処理時間の長さと物体１０２を追跡す
るために必要な記憶空間が最小になる。一実施例におい
ては、マッピングとブロッブ着色は、全フレームの小部
分である限定された探索領域に対してだけ実施される。
この実施例の場合、古いフレームの探索領域が新しいフ
レームの探索領域にマップする。従って、古いフレーム
内の探索領域の外に置くか、または新しいフレームの探
索領域の外にあるセルにマップすることによって、古い
フレーム内の点を除去することができる。これにより、
必要な計算努力が大幅に減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ホスト車両に設置した検出装置を示す図であ
る。
【図２】検出装置を示すブロック図である。
【図３】検出装置とその視野を示す図である。
【図４】検出装置からのデータ点のフレームを示す図で
ある。
【図５】検出装置で検出した物体の追跡を示すフローチ
ャートである。
【図６】検出装置で検出したデータの変換を示すフロー
チャートである。
【図７】ブロッブ着色について代表的なシナリオを示す
図である。
【図８】実施例におけるブロッブ着色のプロセスを示す
操作フローチャートである。
【図９】検出装置と航法装置の実例を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
１０２ 物体 １０４ ホスト車両 １０８ 検出装置 ２０４ センサ ２０８ 検出処理装置 ２１２ 航法装置 ２１６ データ点のフレーム ３０４ 視野 ４０４ ビン ７０１，７０２，７０３，．．． ビン ９０４ 主処理装置 ９０８ ディジタル信号処理装置 ９１２ 並列入出力装置 ９１６ インタフェース ９２０，９２２，９２４，９２６ レーダー ９６２，９６４，９６６，９６８，９７０，９７２，９
７４ 信号経路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｃ (72)発明者 ノーマン ケイ レイ アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 16066 クランベリー ブルー リッジ ドライヴ 103

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 視野内の物体を感知するセンサを有する
    検出装置を使用して物体を追跡する方法であって、 （ａ）検出装置の視野内の物体を感知すること、 （ｂ）前記ステップ（ａ）で感知した物体を表すデータ
    点の現フレームを生成すること、 （ｃ）前記データ点をグローバル座標で表したデータ点
    へ変換すること、 （ｄ）前記変換したデータ点をデータ点の次のフレーム
    にマップし、１つまたはそれ以上の前のフレーム内の検
    出した物体のほかに前記次のフレーム内の検出した物体
    を表す、データ点の新しいフレームを生成すること、の
    諸ステップから成ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 さらに、前記データ点の新しいフレーム
    のそれぞれについて、前記ステップ（ｃ）と（ｄ）を繰
    り返すステップを含んでいることを特徴とする請求項１
    に記載の方法。
  3. 【請求項３】 さらに、前記ステップ（ｄ）の後に、 （ｅ）物体を明確に限定するため、前記データ点の新し
    いフレームに対しブロッブ着色を実施すること、および （ｆ）前記ステップ（ｅ）で明確に限定した物体のリス
    トを作成すること、のステップを含んでいることを特徴
    とする請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記ステップ（ｅ）は、（i) 前記新し
    いフレームを走査し、非零パワー値をもつデータ点を有
    するビンを捜し出すこと、（ii）前記捜し出したビンが
    前にラベルを付けたビンに隣接していない場合は、前記
    捜し出したビンに新しいラベルを付けること、および
    （iii)前記捜し出したビンが前にラベルを付けたビンに
    隣接している場合は、前記捜し出したビンに、前にラベ
    ルを付けたビンに割り当てたラベルと同じラベルを付け
    ること、の諸ステップから成ることを特徴とする請求項
    ３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 さらに、同じラベルをもつ各ビンのパワ
    ー値を合併するステップを含んでいることを特徴とする
    請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 さらに、ビンに前記ラベルを付けるたび
    に、前記ラベルの１つに関するカウンタを増分するステ
    ップを含んでいることを特徴とする請求項５に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 さらに、前記捜し出したビンが第１ラベ
    ルをもつ前に捜し出したビンおよび第２ラベルをもつ前
    に捜し出したビンに隣接している場合は、第１ラベルと
    第２ラベルをもつすべてのビンを合併するステップを含
    んでいることを特徴とする請求項４に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記ステップ（ｂ）が、（i) 各物体ご
    とに時間／振幅信号を検出装置から受け取ること、（i
    i) 各物体ごとに前記各時間／振幅信号に対し高速フー
    リエ変換を実施し、複数のデータ点を生成すること、
    （iii) 各データ点としきい値とを比較すること、（i
    v) 前記しきい値以下のデータ点を廃棄すること、およ
    び（v) 廃棄しない前記データ点を使ってデータ点のフ
    レームを生成すること、の諸ステップから成ることを特
    徴とする請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 さらに、前記データ点に関するしきい値
    を決定するステップを含んでおり、前記しきい値を決定
    するステップが、（i) スレッショルドするデータ点を
    選択すること、（ii) 前記選択したデータ点に隣接する
    他のデータ点の値を決定すること、および（iii) 前記
    隣接するデータ点の値を平均し、しきい値を決定するこ
    と、の諸ステップから成ることを特徴とする請求項８に
    記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記他のデータ点の値を決定するステ
    ップが、前記データ点に直接に隣接する８つのデータ点
    のそれぞれについて値を決定するステップを含んでいる
    ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 さらに、前記ステップ（ｃ）と（ｄ）
    の間に、前記変換したデータ点のパワー値を減衰させる
    ステップを含んでいることを特徴とする請求項１に記載
    の方法。
  12. 【請求項１２】 ホスト車両の通路内で検出した物体を
    追跡する装置であって、 前記ホスト車両に設置され、視野内の物体を検出するよ
    うに構成したセンサ、前記センサで検出した１つまたは
    それ以上の物体を表すデータ点の現フレームを生成する
    手段、 前記データ点をグローバル座標で表したデータ点へ変換
    する手段、および前記変換したデータ点をデータ点の次
    のフレームにマップし、１つまたはそれ以上の前のフレ
    ーム内の検出した物体のほかに次のフレーム内の検出し
    た物体を表す、データ点の新しいフレームを生成するマ
    ッピング手段、を備えていることを特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】 さらに、 前記データ点の新しいフレームをブロッブ着色して物体
    を明確に限定する手段、および前記明確に限定した物体
    のリストを作成する手段、を備えていることを特徴とす
    る請求項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記ブロッブ着色手段が、 前記新しいフレームを走査して非零パワー値をもつデー
    タ点を有するビンを捜し出す手段、 前記捜し出したビンが前にラベルを付けたビンに隣接し
    ていない場合は、前記捜し出したビンに新しいラベルを
    付ける手段、および前記捜し出したビンが前にラベルを
    付けたビンに隣接している場合は、前記捜し出したビン
    に、前にラベルを付けたビンに割り当てたラベルと同じ
    ラベルを付ける手段、を含んでいることを特徴とする請
    求項１３に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 さらに、同じラベルをもつ各ビンのパ
    ワー値を合併する手段を備えていることを特徴とする請
    求項１４に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 さらに、決められたラベルをもつビン
    の数をカウントするカウンタを備えていることを特徴と
    する請求項１５に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 さらに、前記捜し出したビンが第１ラ
    ベルをもつ前に捜し出したビンと、第２ラベルをもつ前
    に捜し出したビンに隣接している場合は、第１ラベルと
    第２ラベルをもつすべてのビンを合併する手段を備えて
    いることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記現フレームを生成する手段が、 各物体ごとに時間／振幅信号を検出装置から受け取る手
    段、 各物体ごとに前記各時間／振幅信号に対し高速フーリエ
    変換を実施し、複数のデータ点を生成する手段、 各データ点としきい値とを比較する手段、 前記しきい値以下のデータ点を廃棄する手段、および廃
    棄しないデータ点を用いてデータ点のフレームを生成す
    る手段、を含んでいることを特徴とする請求項１２に記
    載の装置。
  19. 【請求項１９】 さらに、前記データ点に関するしきい
    値を決定する手段を備えており、前記しきい値を決定す
    る手段が、 スレッショルドするデータ点を選択する手段、 選択したデータ点に隣接する他のデータ点の値を決定す
    る手段、および前記隣接するデータ点の値を平均してし
    きい値を決定する手段、を含んでいることを特徴とする
    請求項１８に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記他のデータ点の値を決定する手段
    が、前記データ点に直接に隣接する８つのデータ点のそ
    れぞれについて値を決定する手段を含んでいることを特
    徴とする請求項１９に記載の装置。
  21. 【請求項２１】 さらに、前記データ点の新しいフレー
    ムを使用して物体の配列を生成する手段を備えているこ
    とを特徴とする請求項１２に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 さらに、前記変換したデータ点のパワ
    ー値を減衰させる手段を備えていることを特徴とする請
    求項１２に記載の装置。
  23. 【請求項２３】 前記変換したデータ点をデータ点の次
    のフレームにマップする手段が、さらに、１つまたはそ
    れ以上の前のフレーム内の検出した物体を次のフレーム
    内の物体と相関させるため、次のサンプル時間に前記変
    換したデータ点を検出装置の基準のフレームに変換する
    手段を含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の
    装置。
  24. 【請求項２４】 さらに、前記センサからデータ点のフ
    レームを受け取り、前記データ点をパワー対レンジ表現
    へ変換し、そして前記データ点をスレッショルドするよ
    うに構成したデータ信号処理装置を備えていることを特
    徴とする請求項１２に記載の装置。
JP7221231A 1994-09-02 1995-08-30 物体を追跡する方法および装置 Pending JPH0875848A (ja)

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