JP2001337158A - 目標検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤警報確率を向上させ探知確率をかせいだ目
標検出を行い、高密度環境下においても目標抽出を容易
にする目標検出装置を得る。 【解決手段】 レーダの受信信号を入力し、ビデオ信号
を出力するレーダ信号処理手段１と、ビデオ信号に対
し、しきい値を越えた信号を検出信号として出力する定
誤警報率検出手段２と、追尾手段６が要求する目標検出
確率より誤警報確率を算出し、定誤警報率検出手段２で
使用するしきい値を制御するしきい値制御手段３と、定
誤警報率検出手段２によって出力された検出信号から、
ドップラ情報、信号強度などを抽出する属性情報抽出手
段４と、定誤警報率検出手段２によって出力された検出
信号のうち、Ｎサンプル中Ｍ回相関ゲートに存在した検
出信号を目標信号とみなすスキャン間相関手段５と、目
標信号を入力し、追尾目標の位置、速度などの運動緒元
を推定する追尾手段６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センサによる目標
検出技術に関し、特にレーダの受信信号を入力し追尾目
標の位置、速度などの運動緒元を推定する目標検出装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の目標検出装置では、誤警報確率を
抑えつつ、目標信号を抽出するようにしきい値を定め目
標検出を行う。

【０００３】図１３は、SKOLNIK、Radar Handbook、McGRA
W-HILL、p15-14に示された目標検出装置の構成を示すブ
ロック図である。まず、図１３を用いて、従来の目標検
出装置の構成を説明する。

【０００４】目標検出装置は、図１３に示すように、レ
ーダの受信信号を入力し、ビデオ信号を出力するレーダ
信号処理手段１と、ビデオ信号に対し、しきい値を越え
た信号を検出信号として出力するＣＦＡＲ検出手段２
と、ＣＦＡＲ検出手段２で使用するしきい値を定めるし
きい値制御手段２０と、ＣＦＡＲ検出手段によって出力
された検出信号のうち、Ｎ中Ｍ方式、すなわちＮサンプ
ル中Ｍ回相関ゲートに存在した検出信号を目標信号とみ
なすスキャン間相関手段３０と、目標信号を入力し、追
尾目標の位置、速度などの運動緒元を推定する追尾手段
６とから構成される。

【０００５】ＣＦＡＲ検出手段２では、レーダ信号処理
手段１で得られたビデオ信号、しきい値制御手段９で設
定されたしきい値を入力し、しきい値を越えた信号を検
出信号として出力する。

【０００６】しきい値制御手段２０は、ＣＦＡＲ検出手
段２における検出レベルを決定するためのしきい値を設
定する。

【０００７】スキャン間相関手段３０は、スキャン間相
関を行うための領域を定める相関ゲート算出部３０２
と、検出出力が相関ゲート内に存在するかを判定するゲ
ート内外判定部３０１と、相関ゲート内に何サンプル検
出出力が存在したかを計測するゲート内カウント部３０
４と、所定のサンプル数検出出力が存在した場合にその
検出出力を目標信号として選択する目標信号選択部３０
３とから構成される。

【０００８】スキャン間相関手段３０では、まず、相関
ゲート算出部３０２が、ＣＦＡＲ検出手段２によって得
られた検出出力を中心とし、検出出力が存在する領域、
例えばレンジセル、アジマスセルで囲まれる領域を相関
ゲートとして定める。ゲート内カウント部３０４は、検
出出力が相関ゲートに存在したサンプル数を数える機能
を有しており、相関ゲート設定時には初期値として１を
設定する。

【０００９】次に、ゲート内外判定部３０１では、前述
の相関ゲート内に新たに得られたＣＦＡＲ検出手段２の
検出出力が存在するかの判定を行う。相関ゲート内に存
在している場合、ゲート内カウント部３０４は、検出出
力が相関ゲート内に存在した数を更新する。検出出力が
存在しない場合は、相関ゲート算出部８２は、その検出
出力に対して、新たな相関ゲートを設定する。

【００１０】相関ゲートが設定されてからＮサンプルの
間に、ゲート内カウント部３０４のカウント数がＭとな
った場合は、目標信号選択部３０３により、その時の検
出出力を目標信号として選択する。

【００１１】追尾手段６は、スキャン間相関手段３０の
出力である目標信号を入力し、目標の運動緒元を出力す
る。なお運動緒元とは、目標の位置、速度などを表す。

【００１２】次に動作を図１４のフローチャートに沿っ
て説明する。図１４において、ＳＴ５０では、しきい値
制御手段２０がＣＦＡＲ検出手段２における検出レベル
を決定するためのしきい値を設定する。

【００１３】ＳＴ６０では、ＣＦＡＲ検出手段２が、レ
ーダ信号処理手段１で得られたビデオ信号、しきい値制
御手段９で設定されたしきい値を入力し、しきい値を越
えた信号を検出信号として出力する。

【００１４】ＳＴ７０では、スキャン間相関手段３０
が、得られたＣＦＡＲ検出手段２の出力である検出出力
に対し、Ｎ中Ｍ方式、すなわち、検出出力が得られたセ
ル内においてＮサンプルの期間にＭ回検出出力が得られ
た場合に目標信号ありとみなす方式により目標信号の抽
出を行う。

【００１５】ＳＴ８０では、追尾手段６が、スキャン間
相関手段３０の出力である目標信号を入力し、目標の運
動緒元の推定を行う。処理終了でない場合、上述のＳＴ
６０へ戻る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来の目標検出装置
は、以上のような構成で、目標信号の抽出を行う。ただ
し、しきい値制御手段２０で設定されるしきい値は誤警
報をできるだけ抑えて、目標を検出するという思想の下
で決定されている。このような場合、Ｓ／Ｎが低い場
合、目標の検出が極めて困難となる。さらにスキャン間
相関手段３０においては、相関ゲートはセルで定義され
る最小領域であるし、相関は距離、角度などの位置情報
しか使われていない。従って、目標が移動する場合や、
高密度環境、すなわち狭い空間内に複数の目標や不要信
号が存在する環境、では、目標信号の抽出が困難であ
る。

【００１７】この発明は、上述のような問題点を解決す
るためのものであり、スキャン間相関手段の後段に接続
されている追尾手段が誤警報の存在を考慮したアルゴリ
ズムであることを前提とし、ＣＦＡＲ検出手段における
しきい値を制御する目標検出装置を得ることを目的とす
る。また、スキャン間相関で使用する相関ゲートは運動
による目標の移動を考慮した領域とする目標検出装置を
得ることを目的とする。さらに、スキャン間相関では、
検出出力のドップラ情報や信号強度などの属性情報を位
置情報に追加して相関処理する目標検出装置を得ること
を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１の目
標検出装置は、レーダの受信信号を入力し、ビデオ信号
を出力するレーダ信号処理手段と、ビデオ信号に対し、
しきい値を越えた信号を検出信号として出力する定誤警
報率検出手段と、追尾手段が要求する目標検出確率より
誤警報確率を算出し、誤警報確率に基づいて定誤警報率
検出手段で使用するしきい値を制御するしきい値制御手
段と、定誤警報率検出手段によって出力された検出信号
から、ドップラ情報、信号強度などを抽出する属性情報
抽出手段と、定誤警報率検出手段によって出力された検
出信号のうち、Ｎサンプル中Ｍ回相関ゲートに存在した
検出信号を目標信号とみなすスキャン間相関手段と、目
標信号を入力し、追尾目標の位置、速度などの運動緒元
を推定する追尾手段とを備える。

【００１９】この発明の請求項２の目標検出装置は、し
きい値制御手段は、追尾手段が要求する目標検出確率よ
り誤警報確率を算出し、誤警報確率に基づいて定誤警報
率検出手段で使用するしきい値を制御し、また、スキャ
ン間相関手段で使用するＮサンプル中Ｍ回相関ゲートに
存在した検出信号を目標信号とみなす方式におけるＭの
値を制御する。

【００２０】この発明の請求項３の目標検出装置は、し
きい値制御手段は、追尾手段が要求する目標検出確率よ
り誤警報確率を算出し、誤警報確率に基づいて定誤警報
率検出手段で使用するしきい値を制御し、また、スキャ
ン間相関手段で使用するＮサンプル中Ｍ回相関ゲートに
存在した検出信号を目標信号とみなす方式におけるＮ及
びＭの値を制御する。

【００２１】この発明の請求項４の目標検出装置は、し
きい値制御手段は、追尾手段が要求する目標検出確率よ
り誤警報確率を算出し、誤警報確率に基づいて定誤警報
率検出手段で使用するしきい値を制御し、また、スキャ
ン間相関手段で使用するＮサンプル中Ｍ回相関ゲートに
存在した検出信号を目標信号とみなす方式におけるＮ及
びＭの値を、属性情報抽出手段によって抽出された検出
出力のドップラ分布状況に基づいて制御する。

【００２２】この発明の請求項５の目標検出装置は、レ
ーダの受信信号を入力し、ビデオ信号を出力するレーダ
信号処理手段と、ビデオ信号に対し、しきい値を越えた
信号を検出信号として出力する定誤警報率検出手段と、
追尾手段が要求する目標検出確率より誤警報確率を算出
し、誤警報確率に基づいて定誤警報率検出手段で使用す
るしきい値を制御するしきい値制御手段と、定誤警報率
検出手段によって出力された検出信号から、ドップラ情
報、信号強度などを抽出する属性情報抽出手段と、定誤
警報率検出手段によって出力された検出信号を入力し、
多重仮説追尾により、追尾目標の位置、速度などの運動
緒元を推定する追尾手段とを備える。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。

【００２４】実施の形態１.図１は、本発明の実施の形
態１に係わる目標検出装置の構成を示すブロック図であ
る。この実施の形態の目標検出装置は、図１に示すよう
に、レーダの受信信号を入力し、ビデオ信号を出力する
レーダ信号処理手段１と、ビデオ信号に対し、しきい値
を越えた信号を検出信号として出力する定誤警報率検出
手段としてのＣＦＡＲ（Constant False alarm rate）
検出手段２と、追尾手段によって要求される目標検出確
率より誤警報確率を算出し、ＣＦＡＲ検出手段２で使用
するしきい値を設定するしきい値制御手段３と、ＣＦＡ
Ｒ検出手段３によって出力された検出信号から、ドップ
ラ情報、信号強度などを抽出する属性情報抽出手段４
と、ＣＦＡＲ検出手段２によって出力された検出信号の
うち、Ｎ中Ｍ方式、すなわちＮサンプル中Ｍ回相関ゲー
トに存在した検出信号を目標信号とみなすスキャン間相
関手段５と、目標信号を入力し、追尾目標の位置、速度
などの運動緒元を推定する追尾手段６とから構成され
る。

【００２５】追尾手段６に適用されるアルゴリズムのう
ち、ＪＰＤＡ（Joint Probabilistic Data Associatio
n）やＭＨＴ（Multiple Hypothesis Tracking）など
は、ある程度の誤警報が存在しても対処可能である。す
なわち誤警報確率を従来の値よりも大きくとることがで
きる。従って低Ｓ／Ｎ時の探知確率をかせぐことができ
る。

【００２６】しきい値制御手段３は、追尾手段６におい
て追尾性能を維持できるために必要な探知確率、後述の
スキャン間相関手段５の出力であるＳ／Ｎを入力し、誤
警報確率を算出する誤警報率算出部３２と、誤警報確率
よりＣＦＡＲ検出手段２で使用するしきい値を算出する
しきい値算出部３１より構成される。

【００２７】誤警報率算出部３２は、追尾手段６が要求
する目標検出確率、後述のスキャン間相関手段５の出力
であるＳ／Ｎを入力し、誤警報確率を算出する。ただ
し、算出された誤警報確率が、先に述べたＪＰＤＡ、Ｍ
ＨＴでも対応できない値であれば探知確率を下げ、誤警
報確率を再計算する。

【００２８】しきい値算出部３１は、誤警報率算出部３
２の出力である誤警報確率を入力し、これに基づいてＣ
ＦＡＲ検出手段２で使用するしきい値を算出する。

【００２９】ＣＦＡＲ検出手段２では、レーダ信号処理
手段１で得られたビデオ信号、しきい値制御手段３で設
定されたしきい値を入力し、しきい値を越えた信号を検
出信号として出力する。

【００３０】属性情報抽出手段４では、ＣＦＡＲ検出手
段により得られた検出出力に対して、ドップラ情報、検
出出力の信号強度などを属性情報として抽出する。すな
わち従来は位置情報でスキャン間相関をとるが、本実施
の形態では属性情報も利用する。

【００３１】スキャン間相関手段５は、スキャン間相関
を行うための領域を定める相関ゲート算出部５２と、検
出出力が相関ゲート内に存在するかを判定するゲート内
外判定部５１と、相関ゲート内に何サンプル検出出力が
存在したかを計測するゲート内カウント部５４と、所定
のサンプル数検出出力が存在した場合にその検出出力を
目標信号として選択する目標信号選択部５３とから構成
される。

【００３２】スキャン間相関手段５では、まず、相関ゲ
ート算出部５２が、ＣＦＡＲ検出手段２によって得られ
た検出出力と属性情報抽出手段４で得た属性情報を中心
とし、Ｎサンプル分の目標の移動と属性情報の誤差を考
慮した領域を相関ゲートとして定める。ゲート内カウン
ト部５４は、検出出力が相関ゲートに存在したサンプル
数を数える機能を有しており、相関ゲート設定時には初
期値として１を設定する。

【００３３】スキャン間相関において、ドップラ情報や
信号強度情報を利用することの効果は、図２のように、
進行方向や大きさが大きく異なる複数目標が混在する場
合、相関ゲートが分離できる点である。図２のように位
置情報だけでは、複数目標が近接した場合、相関ゲート
は重なる。この時、相関ゲートと検出出力の対応付けが
複数存在する。これに対し、ドップラ情報や大きさ情報
が利用できれば、位置空間では分離できなかった検出出
力もドップラや大きさ情報により分離することができ、
相関ゲートと検出出力の対応が容易となる。

【００３４】次に、ゲート内外判定部５２では、前述の
相関ゲート内に新たに得られたＣＦＡＲ検出手段２の検
出出力が存在するかの判定を行う。相関ゲート内に存在
している場合、ゲート内カウント部５４は、検出出力が
相関ゲート内に存在した数を更新する。検出出力が存在
しない場合は、相関ゲート算出部５２は、その検出出力
に対して、新たな相関ゲートを設定する。

【００３５】相関ゲートが設定されてからＮサンプルの
間に、ゲート内カウント部５４のカウント数がＭとなっ
た場合は、目標信号選択部５３により、その時の検出出
力を目標信号として選択する。

【００３６】追尾手段６は、スキャン間相関手段５の出
力である目標信号を入力し、目標の運動緒元を出力す
る。なお運動緒元とは、目標の位置、速度などを表す。

【００３７】次に動作を図３のフローチャートに沿って
説明する。図３において、ＳＴ１では、しきい値制御手
段９内の誤警報算出部３２が追尾手段６で必要とする探
知確率を設定する。

【００３８】ＳＴ２では、抽出された目標信号より算出
されるＳ／Ｎを算出する。ＳＴ３では、しきい値制御手
段３内の誤警報率算出部３２が、追尾手段６で要求され
る目標検出確率、ＳＴ２で算出されたＳ／Ｎを入力し、
誤警報確率を算出する。

【００３９】ＳＴ４では、算出された誤警報確率の値
で、追尾手段６が対処可能かの判定を行う。対処可能と
判断された場合は、ＳＴ５に進む。前述のＪＰＤＡ、Ｍ
ＨＴにおいても対処不可能な誤警報確率であれば探知確
率を下げ、ＳＴ３に戻り誤警報確率の再計算を行う。

【００４０】ＳＴ５では、誤警報率算出部３２で算出さ
れた誤警報率より、しきい値算出部３１がＣＦＡＲ検出
手段２で使用するしきい値を算出する。

【００４１】ＳＴ６では、ＣＦＡＲ検出手段２が、レー
ダ信号処理手段１で得られたビデオ信号、しきい値制御
手段３で設定されたしきい値を入力し、しきい値を越え
た信号を検出信号として出力する。

【００４２】ＳＴ７では、スキャン間相関手段５が、得
られたＣＦＡＲ検出手段２の出力である検出出力に対
し、Ｎ中Ｍ方式、すなわち、検出出力が得られたセル内
においてＮサンプルの期間にＭ回検出出力が得られた場
合に目標信号ありとみなす方式により目標信号の抽出を
行う。この際、属性情報抽出手段４による属性情報も相
関に加える。

【００４３】ＳＴ８では、追尾手段６が、スキャン間相
関手段５の出力である目標信号を入力し、目標の運動緒
元の推定を行う。処理終了でない場合、上述のＳＴ１へ
戻る。

【００４４】実施の形態２.図４は、本発明の実施の形
態２に係わる目標検出装置の構成を示すブロック図であ
る。なお、図１と同一番号を付すものは、実施の形態１
と同じ機能を有するため説明は省略する。

【００４５】図４において、７は、本実施の形態のしき
い値制御手段である。しきい値制御手段７は、追尾手段
６において追尾性能を維持できるために必要な探知確
率、後述のスキャン間相関手段８の出力であるＳ／Ｎを
入力し、誤警報確率を算出する誤警報率算出部７２と、
誤警報確率よりＣＦＡＲ検出手段２で使用するしきい値
を算出するしきい値算出部７１、さらに算出された誤警
報確率の値により、スキャン間相関で適用するＮ中Ｍ検
出方式のＭの値を制御するスキャン相関制御部７３によ
り構成される。

【００４６】誤警報率算出部７２は、追尾手段６が要求
する目標検出確率、後述のスキャン間相関手段８の出力
であるＳ／Ｎを入力し、誤警報確率を算出する。ただ
し、算出された誤警報確率が先に述べたＪＰＤＡ、ＭＨ
Ｔでも対応できない値であれば、スキャン相関制御部７
３がＮ中Ｍ検出方式のＭの値を既定値よりも高くし、目
標検出条件を厳しくすることで、誤目標の検出を防ぐよ
うにする。

【００４７】しきい値算出部７１、誤警報率算出部７２
力である誤警報確率を入力し、ＣＦＡＲ検出手段２で使
用するしきい値を算出する。

【００４８】スキャン間相関手段８は、まず、相関ゲー
ト算出部８２が、ＣＦＡＲ検出手段２によって得られた
検出出力と属性情報抽出手段４で得た属性情報を中心と
し、Ｎサンプル分の目標の移動と属性情報の誤差を考慮
した領域を相関ゲートとして定める。ゲート内カウント
部８４は、検出出力が相関ゲートに存在したサンプル数
を数える機能を有しており、相関ゲート設定時には初期
値として１を設定する。

【００４９】次に、ゲート内外判定部８１では、前述の
相関ゲート内に新たに得られたＣＦＡＲ検出手段２の検
出出力が存在するかの判定を行う。相関ゲート内に存在
している場合、ゲート内カウント部８４は、検出出力が
相関ゲート内に存在した数を更新する。その際、ゲート
内カウント部８４は、しきい値制御手段７で出力された
目標検出条件Ｍの値を入力し、目標検出条件を誤警報の
発生状況に応じて変化させる。

【００５０】検出出力が存在しない場合は、相関ゲート
算出部８２は、その検出出力に対して、新たな相関ゲー
トを設定する。

【００５１】相関ゲートが設定されてからＮサンプルの
間に、ゲート内カウント部８４のカウント数がＭとなっ
た場合は、目標信号選択部８３により、その時の検出出
力を目標信号として選択する。

【００５２】次に動作を図５のフローチャートに沿って
説明する。図５において、ＳＴ１０では、しきい値制御
手段７内の誤警報率算出部７２が、追尾手段６で要求さ
れる目標検出確率、Ｓ／Ｎを入力し、誤警報確率を算出
する。

【００５３】ＳＴ１１では、算出された誤警報確率の値
で、追尾手段６が対処可能かの判定を行う。対処可能と
判断された場合は、ＳＴ１２に進む。前述のＪＰＤＡ、
ＭＨＴにおいても対処不可能な誤警報確率であればＳＴ
１３に進み、スキャン間相関制御部７３のＭの値を大き
くし、目標検出条件を厳しくすることで誤目標の検出を
抑える。

【００５４】ＳＴ１２では、誤警報率算出部７２で算出
された誤警報率より、しきい値算出部７１がＣＦＡＲ検
出手段２で使用するしきい値を算出する。

【００５５】ＳＴ１４では、スキャン間相関手段８が、
得られたＣＦＡＲ検出手段２の出力である検出出力に対
し、Ｎ中Ｍ方式、すなわち、検出出力が得られたセル内
においてＮサンプルの期間にＭ回、検出出力が得られた
場合に目標信号ありとみなす方式により目標信号の抽出
を行う。この際、属性情報抽出手段４による属性情報も
相関に加える。なおＳＴ１４で使用するＭの値はＳＴ１
３で算出された、しきい値制御手段７によるものであ
る。処理終了でない場合、上述のＳＴ１へ戻る。

【００５６】実施の形態３.図６は、本発明の実施の形
態３に係わる目標検出装置の構成を示すブロック図であ
る。なお、図１と同一番号を付すものは、実施の形態１
と同じ機能を有するため説明は省略する。

【００５７】図６において、９は、本実施の形態のしき
い値制御手段である。しきい値制御手段９は、追尾手段
６において追尾性能を維持できるために必要な探知確
率、後述のスキャン間相関手段の出力であるＳ／Ｎを入
力し、誤警報確率を算出する誤警報率算出部９２と、誤
警報確率よりＣＦＡＲ検出手段２で使用するしきい値を
算出するしきい値算出部９１、さらに算出された誤警報
確率の値により、スキャン間相関で適用するＮ中Ｍ検出
方式のＮおよびＭの値を制御するスキャン相関制御部９
３により構成される。

【００５８】誤警報率算出部９２は、追尾手段６が要求
する目標検出確率、後述のスキャン間相関手段８の出力
であるＳ／Ｎを入力し、誤警報確率を算出する。この値
を１スキャン当たりの誤警報確率Ｐｆａとする。

【００５９】しきい値算出部９１は、誤警報率算出部９
２の出力である誤警報確率を入力し、ＣＦＡＲ検出手段
２で使用するしきい値を算出する。

【００６０】スキャン間制御部９３は、スキャン間相関
手段１０で使用するＮ中Ｍ検出方式のＮスキャン分の誤
警報確率Ｐｆａ、Ｍが従来の誤警報確率１．０×１０^-6
となるようにＮ、Ｍの値を逐次計算により決定する。

【００６１】スキャン間相関手段１０は、まず、相関ゲ
ート算出部１０２が、ＣＦＡＲ検出手段２によって得ら
れた検出出力と属性情報抽出手段４で得た属性情報を中
心とし、Ｎサンプル分の目標の移動と属性情報の誤差を
考慮した領域を相関ゲートとして定める。ゲート内カウ
ント部１０４は、検出出力が相関ゲートに存在したサン
プル数を数える機能を有しており、相関ゲート設定時に
は初期値として１を設定する。

【００６２】次に、ゲート内外判定部１０１では、前述
の相関ゲート内に新たに得られたＣＦＡＲ検出手段２の
検出出力が存在するかの判定を行う。相関ゲート内に存
在している場合、ゲート内カウント部１０４は、検出出
力が相関ゲート内に存在した数を更新する。その際、ゲ
ート内カウント部１０４は、しきい値制御手段９で出力
された目標検出条件ＮおよびＭの値を入力し、目標検出
条件をＭスキャン分の誤警報確率が従来値と同じとなる
ように変化させる。

【００６３】検出出力が存在しない場合は、相関ゲート
算出部１０２は、その検出出力に対して、新たな相関ゲ
ートを設定する。

【００６４】相関ゲートが設定されてからＮサンプルの
間に、ゲート内カウント部１０４のカウント数がＭとな
った場合は、目標信号選択部１０３により、その時の検
出出力を目標信号として選択する。

【００６５】次に動作を図７のフローチャートに沿って
説明する。図７において、ＳＴ１５では、しきい値制御
手段９内の誤警報率算出部９２が、追尾手段６で要求さ
れる目標検出確率、Ｓ／Ｎを入力し、1スキャン当たり
の誤警報確率Ｐｆａを算出する。

【００６６】ＳＴ１６では、スキャン間相関制御部９３
が、算出された1スキャン分の誤警報確率Ｐｆａによ
り、Ｍスキャン分の誤警報確率Ｐｆａ、Ｍが従来の規定
値１．０×１０^-6となるようにＮ、Ｍの値を逐次計算に
より求める。

【００６７】ＳＴ１６の詳細な処理について図８のフロ
ーチャートに基づいて説明する。使用する数式を以下に
式（１）として示す。

【００６８】ＳＴ１６aでは、Ｍスキャン分の誤警報確
率Ｐｆａ、Ｍとして１．０×１０^-6を設定する。ＳＴ１
６ｂでは、Ｎ、Ｍの初期値としてＮ＝３、Ｍ＝Ｎを設定
する。ＳＴ１６ｃでは、Ｐｆａ、Ｐｆａ、Ｍ、Ｎ、Ｍの
設定値より、式（１）を評価する。

【００６９】ＳＴ１６ｄでは、式（１）の右辺とＰｆ
ａ、Ｍの設定値の誤差が規定値以下であるか否かの判定
を行う。規定値以下であればＳＴ１６eへ進み、その時
のＮ、Ｍの値がしきい値制御手段９の出力である。そう
でなければＳＴ１６ｆへ進み。Ｎ、Ｍの値を更新して再
評価する。

【００７０】

【数１】

【００７１】ＳＴ１７では、誤警報率算出部９２で算出
された誤警報率より、しきい値算出部９１がＣＦＡＲ検
出手段２で使用するしきい値を算出する。

【００７２】ＳＴ１８では、スキャン間相関手段１０
が、得られたＣＦＡＲ検出手段２の出力である検出出力
に対し、Ｎ中Ｍ方式、すなわち、検出出力が得られたセ
ル内においてＮサンプルの期間にＭ回、検出出力が得ら
れた場合に目標信号ありとみなす方式により目標信号の
抽出を行う。この際、属性情報抽出手段４による属性情
報も相関に加える。なおＳＴ１８で使用するＮ、Ｍの値
はＳＴ１６で算出された、しきい値制御手段９によるも
のである。処理終了でない場合、上述のＳＴ１へ戻る。

【００７３】実施の形態４.図９は、本発明の実施の形
態４に係わる目標検出装置の構成を示すブロック図であ
る。なお、図１と同一番号を付すものは、実施の形態１
と同じ機能を有するため説明は省略する。

【００７４】図９において、１１は、本実施の形態のし
きい値制御手段である。しきい値制御手段１１は、追尾
手段６において追尾性能を維持できるために必要な探知
確率、後述のスキャン間相関手段の出力であるＳ／Ｎを
入力し、誤警報確率を算出する誤警報率算出部１１２
と、誤警報確率よりＣＦＡＲ検出手段２で使用するしき
い値を算出するしきい値算出部１１１、さらに算出され
た誤警報確率の値により、スキャン間相関で適用するＮ
中Ｍ検出方式のＮおよびＭの値を制御するスキャン相関
制御部１１３により構成される。

【００７５】誤警報率算出部１１２は、追尾手段６が要
求する目標検出確率、後述のスキャン間相関手段８の出
力であるＳ／Ｎを入力し、誤警報確率を算出する。

【００７６】しきい値算出部１１１は、誤警報率算出部
１１２の出力である誤警報確率を入力し、ＣＦＡＲ検出
手段２で使用するしきい値を算出する。

【００７７】スキャン間制御部１１３は、スキャン間相
関手段１０で使用するＮ中Ｍ検出方式のＮ、Ｍの値を制
御する。制御の方法は属性抽出手段４により抽出される
検出出力のドップラ情報の分布状況により判断する。

【００７８】すなわち、各検出出力のドップラを調査
し、ドップラが類似した値付近で分布するようであれ
ば、複数目標が存在する可能性が高いものと判断し、Ｍ
の値を規定値よりも低めに設定し、目標の検出を容易に
する。逆にドップラの値が大きく異なる場合は、誤目標
が存在する可能性が高いものと判断し、Ｍの値を規定値
よりも高めに設定し、誤目標の検出を困難となるように
する。

【００７９】次に動作を図１０のフローチャートに沿っ
て説明する。図１０において、ＳＴ１０では、しきい値
制御手段１１内の誤警報率算出部１１２が、追尾手段６
で要求される目標検出確率、Ｓ／Ｎを入力し、誤警報確
率Ｐｆａを算出する。

【００８０】ＳＴ１２では、誤警報率算出部１１２で算
出された誤警報率より、しきい値算出部１１１がＣＦＡ
Ｒ検出手段２で使用するしきい値を算出する。

【００８１】ＳＴ１９では、スキャン間相関制御部１１
３が、属性情報抽出手段４で取り出された検出出力のド
ップラ情報より、各検出出力のドップラを調査し、ドッ
プラが類似した値付近で分布するようであれば、複数目
標が存在する可能性が高いものと判断し、ＳＴ２１にお
いてＭの値を規定値よりも低めに設定し、目標の検出を
容易にする。逆にドップラの値が大きく異なる場合は、
誤目標が存在する可能性が高いものと判断し、ＳＴ２０
においてＭの値を規定値よりも高めに設定し、誤目標の
検出を困難となるようにする。処理終了でない場合、上
述のＳＴ１へ戻る。

【００８２】実施の形態５.図１１は、本発明の実施の
形態５に係わる目標検出装置の構成を示すブロック図で
ある。なお、図１と同一番号を付すものは、実施の形態
１と同じ機能を有するため説明は省略する。

【００８３】図１１において、１２は、ＭＨＴ（Multip
le Hypothesis Tracking：多重仮説追尾方式）による追
尾手段である。これまで本発明では、スキャン間相関に
より目標検出を行い、追尾手段に処理を移行していた
が、ＭＨＴを追尾処理に適用すると、目標検出の機能も
所有しているため、スキャン間相関と追尾処理の両方を
行うことが可能となる。

【００８４】次に動作を図１２のフローチャートに沿っ
て説明する。図１２において、ＳＴ６により、しきい値
制御手段３によって与えられたしきい値により目標検出
が行われると、検出出力は、多重仮説追尾による追尾手
段１２へ入力される。ＳＴ２２では、多重仮説追尾方式
によりスキャン間相関と追尾処理の両方を処理する。処
理終了でない場合、上述のＳＴ１へ戻る。

【００８５】

【発明の効果】この発明の請求項１の目標検出装置は、
レーダの受信信号を入力し、ビデオ信号を出力するレー
ダ信号処理手段と、ビデオ信号に対し、しきい値を越え
た信号を検出信号として出力する定誤警報率検出手段
と、追尾手段が要求する目標検出確率より誤警報確率を
算出し、誤警報確率に基づいて定誤警報率検出手段で使
用するしきい値を制御するしきい値制御手段と、定誤警
報率検出手段によって出力された検出信号から、ドップ
ラ情報、信号強度などを抽出する属性情報抽出手段と、
定誤警報率検出手段によって出力された検出信号のう
ち、Ｎサンプル中Ｍ回相関ゲートに存在した検出信号を
目標信号とみなすスキャン間相関手段と、目標信号を入
力し、追尾目標の位置、速度などの運動緒元を推定する
追尾手段とを備える。そのため、追尾手段が要求する目
標検出確率より誤警報確率を算出し、ＣＦＡＲ検出手段
で使用するしきい値制御手段を付加したことで、低Ｓ／
Ｎ時の信号検出が極めて困難な場合には、追尾能力を考
慮して誤警報確率を上げることで探知確率をかせいだ目
標検出を行うことができる。また、スキャン間相関にお
いても相関ゲートを目標の移動を考慮した領域とし、さ
らに属性情報を付加することで高密度環境時の目標の分
離を容易にすることができる。

【００８６】この発明の請求項２の目標検出装置は、し
きい値制御手段は、追尾手段が要求する目標検出確率よ
り誤警報確率を算出し、誤警報確率に基づいて定誤警報
率検出手段で使用するしきい値を制御し、また、スキャ
ン間相関手段で使用するＮサンプル中Ｍ回相関ゲートに
存在した検出信号を目標信号とみなす方式におけるＭの
値を制御する。そのため、追尾手段によって要求される
目標検出確率より誤警報確率を算出し、定誤警報率検出
手段で使用するしきい値とスキャン間相関におけるＮ中
Ｍ目標検出のＭの値を制御するしきい値制御手段を請求
項１記載の追尾装置に付加したので、誤警報確率が高く
なりすぎた場合にＮ中Ｍ目標検出の検出条件を厳しくす
ることで、誤目標の検出を抑えることができる。

【００８７】この発明の請求項３の目標検出装置は、し
きい値制御手段は、追尾手段が要求する目標検出確率よ
り誤警報確率を算出し、誤警報確率に基づいて定誤警報
率検出手段で使用するしきい値を制御し、また、スキャ
ン間相関手段で使用するＮサンプル中Ｍ回相関ゲートに
存在した検出信号を目標信号とみなす方式におけるＮ及
びＭの値を制御する。そのため、追尾手段によって要求
される目標検出確率より誤警報確率を算出し、定誤警報
率検出手段で使用するしきい値とスキャン間相関におけ
るＮ中Ｍ目標検出のＮ及びＭの値を制御するしきい値制
御手段を請求項１記載の追尾装置に付加したので、誤警
報確率が高くなりすぎた場合にＮ中Ｍ目標検出の検出条
件を厳しくすることで、誤目標の検出を抑えることがで
きる。

【００８８】この発明の請求項４の目標検出装置は、し
きい値制御手段は、追尾手段が要求する目標検出確率よ
り誤警報確率を算出し、誤警報確率に基づいて定誤警報
率検出手段で使用するしきい値を制御し、また、スキャ
ン間相関手段で使用するＮサンプル中Ｍ回相関ゲートに
存在した検出信号を目標信号とみなす方式におけるＮ及
びＭの値を、属性情報抽出手段によって抽出された検出
出力のドップラ分布状況に基づいて制御する。そのた
め、属性情報抽出手段により得られるドップラ情報の分
布状況によりＮ中Ｍ目標検出のＭの値を制御するしきい
値制御手段をを請求項１記載の追尾装置に付加したの
で、ドップラ情報の分布状況に応じてＮ中Ｍ目標検出の
検出条件を制御し、誤目標の検出を抑えることができ
る。

【００８９】この発明の請求項５の目標検出装置は、レ
ーダの受信信号を入力し、ビデオ信号を出力するレーダ
信号処理手段と、ビデオ信号に対し、しきい値を越えた
信号を検出信号として出力する定誤警報率検出手段と、
追尾手段が要求する目標検出確率より誤警報確率を算出
し、誤警報確率に基づいて定誤警報率検出手段で使用す
るしきい値を制御するしきい値制御手段と、定誤警報率
検出手段によって出力された検出信号から、ドップラ情
報、信号強度などを抽出する属性情報抽出手段と、定誤
警報率検出手段によって出力された検出信号を入力し、
多重仮説追尾により、追尾目標の位置、速度などの運動
緒元を推定する追尾手段とを備える。そのため、多重仮
説追尾による追尾方式を請求項１記載の目標検出装置に
付加したので、これまでの発明と異なり、スキャン間相
関による目標検出と追尾処理をまとめて処理することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の目標検出装置を示
すブロック構成図である。

【図２】 属性情報を使用した相関ゲートの効果を示す
説明図である。

【図３】 図１の目標検出装置の動作を示すフローチャ
ートである。

【図４】 この発明の実施の形態２の目標検出装置を示
すブロック構成図である。

【図５】 図４の目標検出装置の動作を示すフローチャ
ートである。

【図６】 この発明の実施の形態３の目標検出装置を示
すブロック構成図である。

【図７】 図６の目標検出装置の動作を示すフローチャ
ートである。

【図８】 図７のフローチャートの要部を拡大したフロ
ーチャートである。

【図９】 この発明の実施の形態４の目標検出装置を示
すブロック構成図である。

【図１０】 図９の動作を示すフローチャートである。

【図１１】 この発明の実施の形態５の目標検出装置を
示すブロック構成図である。

【図１２】 図１１の目標検出装置の動作を示すフロー
チャートである。

【図１３】 従来の追尾装置を示すブロック図である。

【図１４】 図１３の追尾装置の動作を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１ レーダ信号処理手段、２ ＣＦＡＲ検出手段（定誤
警報率検出手段）、３しきい値制御手段、３１ しきい
値算出部、３２ 誤警報算出部、４ 属性情報抽出手
段、５ スキャン間相関手段、５１ ゲート内外判定
部、５２ 相関ゲート算出部、５３ 目標信号選択部、
５４ ゲート内カウント部、６ 追尾手段、７ しきい
値制御手段、７１ しきい値算出部、７２ 誤警報算出
部、７３スキャン相関制御部、８ スキャン間相関手
段、８１ ゲート内外判定部、８２相関ゲート算出部、
８３ 目標信号選択部、８４ ゲート内カウント部、９
しきい値制御手段、９１ しきい値算出部、９２ 誤警
報算出部、９３ スキャン相関制御部、１０ スキャン
間相関手段、１０１ ゲート内外判定部、１０２相関ゲ
ート算出部、１０３ 目標信号選択部、１０４ ゲート
内カウント部、１１ しきい値制御手段、１１１ しき
い値算出部、１１２ 誤警報算出部、１１３ スキャン
相関制御部、１２ 多重仮説追尾による追尾手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桐本 哲郎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 小菅 義夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大岡 秀一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J070 AC01 AC06 AE04 AH04 AH12 AK22 BB01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーダの受信信号を入力し、ビデオ信号
   を出力するレーダ信号処理手段と、 前記ビデオ信号に対し、しきい値を越えた信号を検出信
   号として出力する定誤警報率検出手段と、 追尾手段が要求する目標検出確率より誤警報確率を算出
   し、該誤警報確率に基づいて前記定誤警報率検出手段で
   使用する前記しきい値を制御するしきい値制御手段と、 前記定誤警報率検出手段によって出力された前記検出信
   号から、ドップラ情報、信号強度などを抽出する属性情
   報抽出手段と、 前記定誤警報率検出手段によって出力された前記検出信
   号のうち、Ｎサンプル中Ｍ回相関ゲートに存在した前記
   検出信号を目標信号とみなすスキャン間相関手段と、 前記目標信号を入力し、追尾目標の位置、速度などの運
   動緒元を推定する追尾手段とを備えることを特徴とする
   目標検出装置。
2. 【請求項２】 前記しきい値制御手段は、前記追尾手段
   が要求する目標検出確率より誤警報確率を算出し、該誤
   警報確率に基づいて前記定誤警報率検出手段で使用する
   しきい値を制御し、また、前記スキャン間相関手段で使
   用するＮサンプル中Ｍ回相関ゲートに存在した検出信号
   を目標信号とみなす方式におけるＭの値を制御すること
   を特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
3. 【請求項３】 前記しきい値制御手段は、前記追尾手段
   が要求する目標検出確率より誤警報確率を算出し、該誤
   警報確率に基づいて前記定誤警報率検出手段で使用する
   しきい値を制御し、また、前記スキャン間相関手段で使
   用するＮサンプル中Ｍ回相関ゲートに存在した検出信号
   を目標信号とみなす方式におけるＮ及びＭの値を制御す
   ることを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
4. 【請求項４】 前記しきい値制御手段は、前記追尾手段
   が要求する目標検出確率より誤警報確率を算出し、該誤
   警報確率に基づいて前記定誤警報率検出手段で使用する
   しきい値を制御し、また、前記スキャン間相関手段で使
   用するＮサンプル中Ｍ回相関ゲートに存在した検出信号
   を目標信号とみなす方式におけるＮ及びＭの値を、前記
   属性情報抽出手段によって抽出された検出出力のドップ
   ラ分布状況に基づいて制御することを特徴とする請求項
   １記載の目標検出装置。
5. 【請求項５】 レーダの受信信号を入力し、ビデオ信号
   を出力するレーダ信号処理手段と、 前記ビデオ信号に対し、しきい値を越えた信号を検出信
   号として出力する定誤警報率検出手段と、 追尾手段が要求する目標検出確率より誤警報確率を算出
   し、該誤警報確率に基づいて前記定誤警報率検出手段で
   使用する前記しきい値を制御するしきい値制御手段と、 前記定誤警報率検出手段によって出力された前記検出信
   号から、ドップラ情報、信号強度などを抽出する属性情
   報抽出手段と、 前記定誤警報率検出手段によって出力された前記検出信
   号を入力し、多重仮説追尾により、追尾目標の位置、速
   度などの運動緒元を推定する追尾手段とを備えることを
   特徴とする目標検出装置。