JP2002328163A - 複数センサの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のセンサにおいて他のセンサの状態を考
慮して個々にセンサの制御を行い、性能ならびに頑健性
の向上を行う。 【解決手段】 目標を監視・観測することにより取得し
た管理情報を出力する複数のセンサと、前記各センサよ
り出力された管理情報に基づいて、各センサを制御する
ための暫定センサ制御情報と暫定観測領域情報を算出し
て出力する複数のセンサ制御器と、前記各センサ制御器
により出力された暫定センサ制御情報と暫定観測領域情
報とに基づいて、複数のセンサ間でのセンサ制御情報と
観測領域情報とを調整し、調整されたセンサ制御情報と
観測領域情報とにしたがい前記複数のセンサを調整する
複数の観測割当て調整器とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数センサの制
御装置に関し、より詳しくは、製造業、流通業、および
経営管理などで問題となる多数の供給源から多数の消費
対象に消費資源を最適に配分する資源配分における複数
センサの制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、例えば、特開平１２−２４１
５４０号公報に示された従来の複数センサの制御装置を
示すブロック図である。図において、１０１は複数のセ
ンサに対応してそれぞれのセンサに関する情報を出力す
る複数のセンサ管理器から構成されるセンサ管理器群、
１０２は複数の目標に対応してそれぞれの目標に関する
情報を出力する複数の目標管理器群から構成される目標
管理器群、１０３は観測情報融合器、１０４は割当て効
果計算器、１０５は目的関数計算器、１０６は割当て決
定器、１０７は複数のセンサから構成されるセンサ群で
ある。

【０００３】次に、上記複数センサの制御装置の動作に
ついて説明する。センサ管理器群１０１は、センサ群１
０７の出力を入力し、センサ毎に対応して、センサから
みた目標の方位角や仰角、あるいはそれらに加えてセン
サから目標までの距離や距離変化率などのそれぞれのセ
ンサに関する情報を出力する。目標管理器群１０２は、
目標毎に対応して、目標の位置などに関する情報といっ
たそれぞれの目標に関する情報を出力する。観測情報融
合器１０３は、前記センサ毎観測情報を入力し、それら
を各目標に対応させて整理し、複数のセンサにより同一
の目標に関する観測が行われた場合にはそれらの情報を
融合してまとめ、目標毎観測情報を出力する。

【０００４】また、割当て効果計算器１０４は、前記セ
ンサ管理器群１０１が出力するそれぞれのセンサに関す
る情報と、前記目標管理器群１０２が出力するそれぞれ
の目標に関する情報を入力とし、それぞれの目標とそれ
ぞれのセンサとの各組合せの効果を計算して出力する。
目的関数計算器１０５は、前記各割当て効果計算器１０
４が出力する各組合せの効果と後記仮想割当てを入力し
て、与えられた仮想割当てに対応する目的関数を計算し
て出力する。割当て決定器１０６は、前記目的関数計算
器１０５に前記仮想割当てを出力するとともに、前記目
的関数の値の収束を判定し、該目的関数が収束したと判
定された場合に、仮想割当てを目標対センサ割当て情報
として出力する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の複数センサの制
御装置は、以上のように構成されているため、実現上の
制約を満たすような目標対センサ割当て情報を出力する
ことのできるセンサ群管理装置を得ることができるが、
制御している個所からの情報が途絶えた場合、センサの
制御が不可能になり、また、センサの制御までにタイム
ラグが発生するといった問題があった。

【０００６】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたもので、複数のセンサにおいて他のセ
ンサの状態を考慮して個々にセンサの制御を行い、性能
ならびに頑健性の向上を行うことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る複数セン
サの制御装置は、目標を監視・観測することにより取得
した管理情報を出力する複数のセンサと、前記各センサ
より出力された管理情報に基づいて、各センサを制御す
るための暫定センサ制御情報と暫定観測領域情報を算出
して出力する複数のセンサ制御器と、前記各センサ制御
器により出力された暫定センサ制御情報と暫定観測領域
情報とに基づいて、複数のセンサ間でのセンサ制御情報
と観測領域情報とを調整し、調整されたセンサ制御情報
と観測領域情報とにしたがい前記複数のセンサを調整す
る複数の観測割当て調整器とを備えたものである。

【０００８】また、前記センサ制御器に、前記各センサ
より出力された管理情報に基づいて観測対象領域を算出
し、該観測対象領域を前記各センサからの管理情報とと
もに出力する観測対象領域決定器と、前記観測対象領域
と前記管理情報とに基づいて各センサから観測対象領域
に対する観測効果を算出し、該観測効果を前記各センサ
からの管理情報とともに出力する観測効果決定器と、前
記観測効果と前記管理情報とに基づいて各センサが観測
すべき領域ならびにこの領域を観測するためのセンサ制
御方法を仮決定し、前記暫定観測領域情報と前記暫定セ
ンサ制御情報とを上記各観測割当て調整器に出力する観
測領域暫定割当て器とを備えたものである。

【０００９】また、前記観測対象領域決定器に、前記各
センサより出力された管理情報を整理して出力する管理
情報収集器と、前記管理情報収集器より出力された管理
情報に基づいて、該管理情報のみにより観測対象とすべ
き領域を決定して上記観測効果決定器に出力する管理情
報による観測対象領域決定器とを備えたものである。

【００１０】また、前記観測対象領域決定器に、前記各
センサより出力された管理情報を整理して出力する管理
情報収集器と、観測を禁止する領域情報を格納した観測
禁止領域データと、前記観測禁止領域データと前記管理
情報収集器より出力された管理情報とに基づいて、観測
を禁止する領域を考慮して観測対象とすべき領域を決定
して上記観測領域決定器に出力する禁止領域考慮観測対
象領域決定器とを備えたものである。

【００１１】また、前記観測対象領域決定器に、前記各
センサより出力された管理情報を整理して出力する管理
情報収集器と、前記管理情報収集器より出力された管理
情報に基づいて、遮蔽物を考慮して観測対象とすべき領
域を決定して上記観測効果決定器に出力する遮蔽物考慮
観測対象領域決定器とを備えたものである。

【００１２】また、前記遮蔽物考慮観測対象領域決定器
に、地形情報を格納した地形データファイルと、前記地
形データファイルより読み取った地形情報に基づいて、
該地形情報を考慮して観測対象とすべき領域を決定して
上記観測効果決定器に出力する地形考慮観測対象領域決
定器とを備えたものである。

【００１３】また、前記遮蔽物考慮観測対象領域決定器
に、建築物情報を格納した建築物データファイルと、前
記建築物データファイルより読み取った建築物情報に基
づいて、該建築物情報を考慮して観測対象とすべき領域
を決定して上記観測効果決定器に出力する建築物考慮観
測対象領域決定器とを備えたものである。

【００１４】また、前記管理情報収集器に、前記各セン
サより出力された管理情報のうち観測情報を整理して出
力する観測情報収集器と、前記各センサより出力された
管理情報のうちセンサの状態情報を整理して出力するセ
ンサ情報収集器とを備えたものである。

【００１５】また、前記観測効果決定器に、前記観測対
象領域と前記各センサからの管理情報とに基づいて、各
センサから観測対象領域に対する観測効果を手動により
算出し、該観測効果を前記各センサからの管理情報とと
もに上記観測領域暫定割当て器に出力する観測効果手動
決定器を備えたものである。

【００１６】また、前記観測効果決定器に、前記観測対
象領域と前記各センサからの管理情報とに基づいて、各
センサから観測対象領域に対する観測効果を自動的に算
出し、該観測効果を前記各センサからの管理情報ととも
に上記観測領域暫定割当て器に出力する観測効果自動決
定器を備えたものである。

【００１７】また、前記観測効果自動決定器に、前記観
測対象領域と前記各センサからの管理情報を入力し、該
管理情報に基づき前記観測対象領域の探知確率を前記観
測効果として算出し、該探知確率を前記観測対象領域と
前記各センサからの管理情報とともに出力する探知確率
算出器と、前記探知確率と、前記観測対象領域と、前記
各センサからの管理情報とに基づいて各センサの覆域を
算出し、上記観測領域暫定割当て器に出力する覆域算出
器とを備えたものである。

【００１８】また、前記覆域算出器に、前記探知確率が
一定以上の観測対象領域である場合に、前記観測対象領
域の覆域として算出する一定値以上探知確率領域算出器
を備えたものである。

【００１９】また、前記覆域算出器に、前記探知確率が
上位である特定数の領域を、前記観測対象領域の覆域と
して算出する上位順探知確率領域算出器を備えたもので
ある。

【００２０】また、前記観測効果自動決定器に、前記観
測対象領域と、前記観測対象の領域の覆域と、前記各セ
ンサからの管理情報とに基づいて、前記各センサからの
管理情報と前記観測対象領域の覆域との優先度付けを行
い、該優先度付けされた覆域を観測効果として修正する
優先度考慮観測効果修正器を備えたものである。

【００２１】また、前記優先度考慮観測効果修正器に、
前記観測対象領域を観測した時刻に基づき優先度付けを
行う時間考慮観測効果修正器を備えたものである。

【００２２】また、前記優先度考慮観測効果修正器に、
前記観測対象領域における類別結果に基づき優先度付け
を行う類別情報考慮観測効果修正器を備えたものであ
る。

【００２３】また、前記観測領域暫定割当て器に、前記
観測効果と、前記各センサからの管理情報とに基づい
て、前記暫定センサ制御情報と前記暫定観測領域情報と
を初期解生成アルゴリズムにより生成して、上記観測割
当て調整器に出力する初期解生成アルゴリズム計算器を
備えたものである。

【００２４】また、前記観測領域暫定割当て器に、前記
初期解アルゴリズムにより生成された暫定センサ制御情
報と暫定観測領域情報とを逐次改善アルゴリズムにより
修正する割当て逐次改善器をさらに備えたものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１による複数センサの制御装置を示すブロッ
ク図であり、図において、１はセンサ制御器、２は観測
割当て調整器、３はセンサである。また、センサ制御器
１の内部は、観測対象領域決定器４と、観測効果決定器
９と、観測領域暫定割当て器１４とから構成され、さら
に観測対象領域決定器４は、管理情報収集器５と、管理
情報による観測対象領域決定器８とにより構成されてい
る。また、管理情報収集器５は、観測情報収集器６とセ
ンサ情報収集器７とから構成されている。次いで、観測
効果決定器９は、観測効果自動決定器１０から構成され
ており、観測効果自動決定器１０は、探知確率算出器１
１と覆域算出器１２とから構成されている。さらに、覆
域算出器１２は、一定値以上探知確率領域算出器１３か
ら構成され、観測領域暫定割当て器１４は、初期解生成
アルゴリズム計算器１５から構成されている。

【００２６】次に、上記構成における複数センサの制御
装置の動作について説明する。センサ制御器１は、複数
のセンサ３をまとめたセンサ群から出力されるセンサの
探知範囲等の性能ならびに観測領域における観測結果情
報、あるいは観測領域の観測履歴等の管理情報を入力と
し、これらの各センサ３を制御するためのセンサの観測
方向あるいはモードといった暫定センサ制御情報と、各
センサ３がどの領域の観測を行うかといった暫定観測領
域情報を算出し、観測割当て調整器２に対して出力す
る。以下に、このセンサ制御器１の動作をより詳細に説
明する。

【００２７】管理情報収集器５は、複数のセンサ３から
出力された管理情報を入力とし、該管理情報を整理して
出力する。図１では、管理情報収集器５は、観測情報収
集器６とセンサ情報収集器７から構成されており、観測
情報収集器６は、前記センサ３による観測情報を管理情
報として入力し、複数のセンサにより同一領域を観測し
た場合には該観測情報を整理する。センサ情報収集器７
は、前記センサ３の状態を示す情報を管理情報として入
力し、センサの性能等に変化が生じた場合等に前記観測
情報を修正する等の整理を行う。

【００２８】管理情報による観測対象領域決定器８は、
管理情報収集器５から出力された整理された管理情報を
入力とし、前記管理情報のみにより観測対象とすべき領
域を算出する。図２はセンサが３個の場合の観測対象領
域例を斜線で示したものであり、この観測対象領域はセ
ンサの性能や管理情報により変化し、一般的にはセンサ
の性能が高く、あるいはセンサ数が多いほど観測対象領
域を大きくできる。なお、図２では紙面上に２次元で示
したが、高度等も含めた３次元の領域あるいは数値情報
で表示することも可能である。

【００２９】観測効果決定器９は、前記観測対象領域と
前記各センサからの管理情報を入力とし、これらに基づ
き各センサから観測対象領域に対する観測効果を算出す
る。さらに算出した観測効果を、前記各センサからの管
理情報とともに、観測領域暫定割当て器１４に対して出
力する。本実施の形態１では、観測効果決定器９は、前
記観測対象領域と前記各センサからの管理情報に基づ
き、各センサから観測対象領域に対する観測効果を、計
算機等により自動的に算出する観測効果自動決定器１０
から構成されている。

【００３０】また、観測効果自動決定器１０は、探知確
率算出器１１と、覆域算出器１２から構成されており、
探知確率算出器１１は、前記観測対象領域と前記各セン
サからの管理情報を入力とし、前記各センサからの管理
情報に基づき、前記観測対象領域の探知確率を前記観測
効果として算出する。この探知確率は、例えばセンサか
ら観測領域までの距離、あるいはセンサと観測領域との
角度等により算出され、それぞれ距離が小さい、あるい
は角度が小さいほど大きな値をとる。算出は観測対象を
いくつかの領域に分割し、それぞれの領域の中心点を利
用して算出を行う方法等を用いる。算出された探知確率
は、前記観測対象領域と前記各センサからの管理情報と
ともに覆域算出器１２に対して出力される。覆域算出器
１２は、前記探知確率と、前記観測対象領域と、前記各
センサからの管理情報を入力とし、これらに基づきセン
サの探知範囲を表す覆域を算出し出力する。

【００３１】図１では、覆域算出器１２は、一定値以上
探知確率領域抽出器１３から構成されている。一定値以
上探知確率領域抽出器１３は、前記探知確率と、前記観
測対象領域と、前記各センサからの管理情報を入力と
し、前記探知確率があらかじめ定められた一定値以上と
なっている観測対象領域を、前記観測対象領域の覆域と
して算出する。図３に覆域の算出例を示す。図３におい
ては、センサＡからの探知確率０．９以上の等高線を実
線、０．８以上の等高線を破線で示す。探知確率が０．
９以上の観測対象領域を覆域とする場合、図４において
観測対象領域における破線から左側の部分は探知確率
０．８以上となり、センサＡの覆域となる。一方で、破
線から右側の部分は探知確率が０．８に達しないことか
ら、センサＡの覆域とはなりえない。なお、この場合、
センサＢ、センサＣに関しても同様に覆域を算出する。

【００３２】次に、観測領域暫定割当て器１４は、前記
観測効果と、前記各センサからの管理情報を入力とし、
各センサが観測すべき領域ならびにこの領域を観測する
ためのセンサ制御方法の仮決定を行う。さらに仮決定さ
れた観測すべき領域ならびにセンサ制御方法をそれぞれ
暫定観測領域情報と暫定センサ制御情報として、観測割
当調整器２に対して出力する。

【００３３】本実施の形態１では、観測領域暫定割当て
器１４は、初期解生成アルゴリズム計算器１５から構成
されている。初期割当て生成アルゴリズム計算器１５
は、前記観測効果と、前記各センサからの管理情報を入
力とし、この管理情報に基づく制約条件を満たしつつ各
センサが観測すべき領域の割当てならびに制御方法を、
線形計画法等の初期割当てアルゴリズムにより生成す
る。さらに生成された観測すべき領域の割当てならびに
センサ制御方法を、暫定観測領域情報と暫定センサ制御
情報として出力する。

【００３４】次に、観測割当て調整器２は、前記暫定セ
ンサ制御情報と前記暫定観測領域情報を入力とし、複数
のセンサ３にそれぞれ互いに通信により暫定センサ制御
情報と暫定観測領域情報等の情報交換を行なわせ、必要
に応じて観測情報を調整する。図５はこの観測情報の調
整例を示したものである。図５において、センサは３個
存在し、それぞれ３本のビームにより観測を行うものと
する。この時、当初センサＢは暫定観測領域としてセン
サＡ寄りの領域にビームを照射し観測するものとなって
いたが、実際にはセンサＣが何らかの理由により観測を
行うことが不可能であるとする場合に調整を行い、セン
サＢに対してセンサＣの領域の観測を重点的に行うよう
に調整を行う。調整された観測領域情報とセンサ制御情
報はセンサＢに対して出力され、センサＢはこれらに基
づいて観測を実施する。

【００３５】以上のように、この実施の形態１に係る複
数センサの制御装置は、複数のセンサを効率良く利用し
領域の観測を利用すると同時に頑健性を向上させること
ができる。また、センサ制御器１に、観測対象領域決定
器４と、観測効果決定器９と、観測領域暫定割当て器１
４とを備えたことにより性能の向上を図ることができ、
観測対象領域決定器４に、管理情報収集器５と、管理情
報による観測対象領域決定器８とを備えたことによりセ
ンサからの管理情報のみを利用し迅速に観測対象領域を
算出することもできる。さらに、前記管理情報収集器５
に、観測情報収集器６と、センサ情報収集器７とを備え
たことにより、対象領域の観測情報とセンサの状態とを
効率よく利用することができる。

【００３６】また、前記観測効果決定器９に、観測効果
自動決定器１０を備えたことにより、特定の基準に基づ
き対象領域の観測効果を決定することができ、さらに、
前記観測効果自動決定器１０に、探知確率算出器１１
と、覆域算出器１２とを備えたことにより、センサにお
ける重要な性能である探知確率を利用して対象領域の観
測効果を決定することができる。また、前記覆域算出器
１２に、一定値以上探知確率領域算出器１３を備えたこ
とにより、探知確率が高い領域を集中的に観測するため
の観測効果を決定することができる。

【００３７】また、前記観測領域暫定割当て器１４に、
初期解生成アルゴリズム計算器１５を備えたことによ
り、迅速に観測割当てを生成することができる。

【００３８】実施の形態２．図６はこの発明の実施の形
態２による複数センサの制御装置を示すブロック図であ
り、観測対象領域決定器４は、管理情報収集器５と、観
測禁止領域データ１６と、禁止領域考慮観測対象領域決
定器１７から構成されていて、覆域算出器１２は、上位
順探知確率領域抽出器１８から構成され、また、観測領
域暫定割当て器１４は、初期割当て生成アルゴリズム計
算器１５と、割当て逐次改善器１９から構成されてい
る。

【００３９】次に、本実施の形態２に係る複数センサの
制御装置の動作について説明する。観測禁止領域データ
１６は、あらかじめ観測を禁止する領域をデータとして
格納しておく。禁止領域考慮観測対象領域決定器１７
は、観測禁止領域データ１６より読み取った観測を禁止
する領域と、前記管理情報収集器５により整理された管
理情報とを入力とし、観測を禁止する領域を考慮して観
測対象とすべき領域を算出し出力する。図７は観測対象
領域と観測禁止領域の例を示したものである。図におい
て、斜線部が観測領域、縦線部が観測禁止領域である。

【００４０】上位順探知確率領域抽出器１８は、前記探
知確率と、前記観測対象領域と、前記各センサからの管
理情報とを入力とし、前記観測対象領域において探知確
率が上位である特定数の領域を、前記観測対象領域の覆
域として算出する。この場合の特定数は観測対象領域の
面積あるいは体積等で与えておくものとする。図８に算
出例を示す。図８において太線で囲まれた部分が覆域で
あり、この場合、観測対象領域の中で探知確率が高い領
域のみを抽出している。なお、領域は特定数により定ま
るため、観測対象領域の中での探知確率の最低値もその
時々に応じて変化する。

【００４１】割当て逐次改善器１９は、前記初期割当て
生成アルゴリズム計算器１５により生成された観測すべ
き領域とセンサ制御情報を入力とし、前記暫定観測領域
情報と前記暫定センサ制御情報を必要に応じ、局所探索
法等の逐次改善アルゴリズムにより修正する。修正され
た観測すべき領域ならびにセンサ制御情報は、観測割当
て調整器２に対して出力される。

【００４２】以上のように、この実施の形態２に係る複
数センサの制御装置によれば、観測を行わない領域を考
慮し、観測対象領域を決定し、探知確率が上位である領
域を観測するための観測効果を決定することができる。
また、特定の評価基準に基づく最適解に近い観測割当て
を生成することができる。

【００４３】実施の形態３．図９はこの発明の実施の形
態３による複数センサの制御装置を示すブロック図であ
り、観測対象領域決定器４は、管理情報収集器５と、遮
蔽物考慮観測対象領域決定器２０から構成されていて、
遮蔽物考慮観測対象領域決定器２０は、地形データ２１
と、地形考慮観測対象領域決定器２２から構成され、ま
た、観測効果自動決定器１０は、探知確率算出器１１
と、覆域算出器１２と、優先度考慮観測効果修正器２３
から構成されている。さらに、優先度考慮観測効果修正
器２３は、時間考慮観測効果修正器２４から構成されて
いる。

【００４４】次に本実施の形態３に係る複数センサの制
御装置の動作について説明する。遮蔽物考慮観測対象領
域決定器２０は、前記管理情報収集器にて整理された管
理情報を入力とし、センサが観測するにあたって障壁と
なるような遮蔽物を考慮して観測対象とすべき領域を算
出する。さらに、この算出された観測対象領域を観測効
果決定器９に対して出力する。図９においては、地形デ
ータ２１と地形考慮観測対象領域決定器２２から構成さ
れている。

【００４５】地形データ２１には、山岳や丘陵の標高な
どの地形による高さの情報などを含む地形情報を格納し
ておく。また、地形考慮観測対象領域決定器２２は、前
記整理された観測情報と前記地形情報を入力とし、これ
を考慮して観測対象領域を決定する。例えば、仮に観測
領域とセンサとの距離が通常の覆域内でありうるとして
も、山岳等により遮蔽されている場合には、観測対象領
域とはなりえないため、かかる領域を除外して観測対象
領域を決定する。

【００４６】次に、優先度考慮観測効果修正器２３は、
前記観測対象領域と、前記観測対象の領域の覆域と、前
記各センサからの管理情報を入力とし、これらに基づ
き、前記各センサからの管理情報と前記観測対象領域の
覆域の優先度付けを行う。さらに、この優先度付けされ
た覆域を観測効果として、観測領域暫定割当て器１４に
対して出力する。

【００４７】なお、本実施の形態３では、前記優先度考
慮観測効果修正器２３は、時間考慮観測効果修正器２４
により構成されている。この時間考慮観測効果修正器２
４は、前記観測対象領域と、前記観測対象の領域の覆域
と、前記各センサからの管理情報を入力とし、前記観測
対象領域を観測した時刻に基づき優先度付けを行なって
いる。例えば、最後に観測した時刻が遅い領域ほど観測
優先度を低く与えるものとすることができる。

【００４８】以上のように、この実施の形態３に係る複
数センサの制御装置によれば、センサが観測する上で障
害となる遮蔽物を考慮して観測対象領域を決定し、例え
ば、地形を考慮して観測対象領域を決定することができ
る。また、観測対象領域に多様な属性がある場合、これ
を考慮して観測割当てを決定し、例えば、未観測の領域
にセンサを優先的に割当てることができる。

【００４９】実施の形態４．図１０はこの発明の実施の
形態４による複数センサの制御装置を示すブロック図で
あり、図において、遮蔽物考慮観測対象領域決定器２０
は、建築物データ２５と建築物考慮観測対象領域決定器
２６から構成されている。また、優先度考慮観測効果修
正器２３は、類別情報考慮観測効果修正器２７から構成
されている。

【００５０】次に、本実施の形態４に係る複数センサの
制御装置の動作について説明する。建築物データ２５に
は、家屋、倉庫、塔などといった建築物情報を格納して
おく。また、建築物考慮観測対象領域決定器２６は、前
記整理された観測情報と前記建築物情報を入力とし、こ
れを考慮して観測対象領域を決定する。例えば、仮に観
測領域とセンサとの距離が通常の覆域内でありうるとし
ても、建物等より遮蔽されている場合には、観測対象領
域とはなりえないため、かかる領域を除外して観測対象
領域を決定する。

【００５１】次に、類別情報考慮観測効果修正器２７
は、前記観測対象領域と、前記観測対象の領域の覆域
と、前記各センサからの管理情報を入力とし、前記各セ
ンサからの管理情報により観測対象領域の類別結果を行
う。さらに、この類別結果に基づき前記観測対象領域の
優先度付けを行い、該優先度付けされた観測対象領域を
観測領域暫定割当て器１４に対して出力する。図１１に
優先度付けの例を示す。図１１において、センサからの
管理情報により地点Ａに脅威の高い目標が存在し、矢印
の方向に移動しているものとする。この時、例えば斜線
で示している領域には今後前記目標が出現する可能性が
高くなるため、該当領域の優先度を高くする等の優先度
付けを行う。

【００５２】以上のように、この実施の形態４に係る複
数センサの制御装置によれば、建築物を考慮して観測対
象領域を決定することができ、領域に存在する目標の価
値等を考慮してセンサを優先的に割当てることができ
る。

【００５３】実施の形態５．図１２はこの発明の実施の
形態５に係る複数センサの制御装置を示すブロック図で
あり、図において、観測効果決定器９は観測効果手動決
定器２８により構成されている。他の部分は実施の形態
１〜４と同様であるため図面を省略する。

【００５４】次に、本実施の形態５に係る複数センサの
制御装置の動作について説明する。観測効果手動決定器
２８は、前記観測対象領域と前記各センサからの管理情
報を入力とし、各センサから観測対象領域に対する観測
効果を、オペレータ等が経験等にもとづき手動により決
定する。算出された観測効果は、観測領域暫定割当て器
１４に対して出力される。

【００５５】以上のように、この実施の形態５に係る複
数センサの制御装置によれば、経験・感性に基づいて対
象領域の観測効果を決定することができる。

【００５６】

【発明の効果】この発明によれば、複数のセンサと、複
数のセンサ制御器と、複数の観測割当て調整器とを備え
たことにより、複数のセンサを効率よく利用して観測対
象領域の観測が可能であると同時に、頑健性を向上させ
ることができる。

【００５７】また、前記センサ制御器に、観測対象領域
決定器と、観測効果決定器と、観測領域暫定割当て器と
を備えたことにより、性能の向上を図ることができる。

【００５８】また、前記観測対象領域決定器に、管理情
報収集器と、管理情報による観測対象領域決定器とを備
えたことにより、センサからの管理情報のみを利用し迅
速に観測対象領域を算出することができる。

【００５９】また、前記観測対象領域決定器に、管理情
報収集器と、観測禁止領域データと、禁止領域考慮観測
対象領域決定器とを備えたことにより、観測を行なわな
い領域を考慮し観測対象領域を決定することができる。

【００６０】また、前記観測対象領域決定器に、管理情
報収集器と、遮蔽物考慮観測対象領域決定器とを備えた
ことにより、センサが観測する上で障害となる遮蔽物を
考慮し観測対象領域を決定することができる。

【００６１】また、前記遮蔽物考慮観測対象領域決定器
に、地形データファイルと、地形考慮観測対象領域決定
器とを備えたことにより、地形を考慮して観測対象領域
を決定することができる。

【００６２】また、前記遮蔽物考慮観測対象領域決定器
に、建築物データファイルと、建築物考慮観測対象領域
決定器とを備えたことにより、建築物を考慮して観測対
象領域を決定することができる。

【００６３】また、前記管理情報収集器に、観測情報収
集器と、センサ情報収集器とを備えたことにより、対象
領域の観測情報とセンサの状態とを効率よく利用するこ
とができる。

【００６４】また、前記観測効果決定器に、観測効果手
動決定器を備えたことにより、経験・感性に基づき対象
領域の観測効果を決定することができる。

【００６５】また、前記観測効果決定器に、観測効果自
動決定器を備えたことにより、特定の基準に基づき対象
領域の観測効果を決定することができる。

【００６６】また、前記観測効果自動決定器に、探知確
率算出器と、覆域算出器とを備えたことにより、センサ
における重要な性能である探知確率を利用して対象領域
の観測効果を決定することができる。

【００６７】また、前記覆域算出器に、一定値以上探知
確率領域算出器を備えたことにより、探知確率が高い領
域を集中的に観測するための観測効果を決定することが
できる。

【００６８】また、前記覆域算出器に、上位順探知確率
領域算出器を備えたことにより、探知確率が上位である
領域を観測するための観測効果を決定することができ
る。

【００６９】また、前記観測効果自動決定器に、優先度
考慮観測効果修正器を備えたことにより、観測対象領域
に多様な属性が存在する場合を考慮し、観測割当てを行
なうことができる。

【００７０】また、前記優先度考慮観測効果修正器に、
時間考慮観測効果修正器を備えたことにより、未観測の
領域にセンサを優先的に割当てることができる。

【００７１】また、前記優先度考慮観測効果修正器に、
類別情報考慮観測効果修正器を備えたことにより、領域
に存在する目標の価値等を考慮し、センサを優先的に割
当てることができる。

【００７２】また、前記観測領域暫定割当て器に、初期
解生成アルゴリズム計算器を備えたことにより、迅速に
観測割当てを生成することができる。

【００７３】また、前記観測領域暫定割当て器に、初期
解生成アルゴリズム計算器と、割当て逐次改善器とを備
えたことにより、特定の評価基準に基づく最適解に近い
観測割当てを生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る複数センサの
制御装置を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係る複数センサの
制御装置における観測対象領域の例を示す構成図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態１に係る複数センサの
制御装置における観測対象領域の覆域算出例を示した構
成図である。

【図４】 この発明の実施の形態１に係る複数センサの
制御装置における観測対象領域の覆域算出例を示した構
成図である。

【図５】 この発明の実施の形態１に係る複数センサの
制御装置における観測情報の調整前後を示した構成図で
ある。

【図６】 この発明の実施の形態２に係る複数センサの
制御装置を示すブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態２に係る複数センサの
制御装置における観測対象領域と観測禁止領域の例を示
す構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態２に係る複数センサの
制御装置における観測対象領域の覆域算出例を示した構
成図である。

【図９】 この発明の実施の形態３に係る複数センサの
制御装置を示すブロック図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４に係る複数センサ
の制御装置を示すブロック図である。

【図１１】 この発明の実施の形態４に係る複数センサ
の制御装置における観測対象領域の優先度付けの例を示
した構成図である。

【図１２】 この発明の実施の形態５に係る複数センサ
の制御装置における観測効果決定器の構成を示したブロ
ック図である。

【図１３】 従来の複数センサの制御装置を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ センサ制御器、２ 観測割当て調整器、３ セン
サ、４ 観測対象領域決定器、５ 管理情報収集器、６
観測情報収集器、７ センサ情報収集器、８観測対象
領域決定器、９ 観測効果決定器、１０ 観測効果自動
決定器、１１感知確率算出器、１２ 覆域算出器、１３
一定値以上探知確率領域算出器、１４ 観測領域暫定
割当て器、１５ 初期解生成アルゴリズム計算器、１６
観測禁止領域データ、１７ 禁止領域考慮観測対象領
域決定器、１８ 上位順探知確率領域抽出器、１９ 割
当て逐次改善器、２０ 遮蔽物考慮観測対象領域決定
器、２１ 地形データ、２２ 地形考慮観測対象領域決
定器、２３ 優先度考慮観測効果修正器、２４ 時間考
慮観測効果修正器、２５ 建築物データ、２６ 建築物
考慮観測対象領域決定器、２７ 類別情報考慮観測効果
修正器、２８ 観測効果主導決定器、１０１ センサ管
理器群、１０２ 目標管理器群、１０３ 観測情報収集
器、１０４ 割当て効果計算器、１０５ 目的関数計算
器、１０６割当て決定器、１０７ センサ群。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三石 彰純 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 AK36 BB07 BG11

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標を監視・観測することにより取得し
   た管理情報を出力する複数のセンサと、 前記各センサより出力された管理情報に基づいて、各セ
   ンサを制御するための暫定センサ制御情報と暫定観測領
   域情報を算出して出力する複数のセンサ制御器と、 前記各センサ制御器により出力された暫定センサ制御情
   報と暫定観測領域情報とに基づいて、複数のセンサ間で
   のセンサ制御情報と観測領域情報とを調整し、調整され
   たセンサ制御情報と観測領域情報とにしたがい前記複数
   のセンサを調整する複数の観測割当て調整器とを備えた
   ことを特徴とする複数センサの制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の複数センサの制御装置
   において、 前記センサ制御器に、 前記各センサより出力された管理情報に基づいて観測対
   象領域を算出し、該観測対象領域を前記各センサからの
   管理情報とともに出力する観測対象領域決定器と、 前記観測対象領域と前記管理情報とに基づいて各センサ
   から観測対象領域に対する観測効果を算出し、該観測効
   果を前記各センサからの管理情報とともに出力する観測
   効果決定器と、 前記観測効果と前記管理情報とに基づいて各センサが観
   測すべき領域ならびにこの領域を観測するためのセンサ
   制御方法を仮決定し、前記暫定観測領域情報と前記暫定
   センサ制御情報とを上記各観測割当て調整器に出力する
   観測領域暫定割当て器とを備えたことを特徴とする複数
   センサの制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の複数センサの制御装置
   において、 前記観測対象領域決定器に、 前記各センサより出力された管理情報を整理して出力す
   る管理情報収集器と、前記管理情報収集器より出力され
   た管理情報に基づいて、該管理情報のみにより観測対象
   とすべき領域を決定して上記観測効果決定器に出力する
   管理情報による観測対象領域決定器とを備えたことを特
   徴とする複数センサの制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の複数センサの制御装置
   において、 前記観測対象領域決定器に、 前記各センサより出力された管理情報を整理して出力す
   る管理情報収集器と、 観測を禁止する領域情報を格納した観測禁止領域データ
   と、 前記観測禁止領域データと前記管理情報収集器より出力
   された管理情報とに基づいて、観測を禁止する領域を考
   慮して観測対象とすべき領域を決定して上記観測領域決
   定器に出力する禁止領域考慮観測対象領域決定器とを備
   えたことを特徴とする複数センサの制御装置。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の複数センサの制御装置
   において、 前記観測対象領域決定器に、 前記各センサより出力された管理情報を整理して出力す
   る管理情報収集器と、 前記管理情報収集器より出力された管理情報に基づい
   て、遮蔽物を考慮して観測対象とすべき領域を決定して
   上記観測効果決定器に出力する遮蔽物考慮観測対象領域
   決定器とを備えたことを特徴とする複数センサの制御装
   置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の複数センサの制御装置
   において、 前記遮蔽物考慮観測対象領域決定器に、 地形情報を格納した地形データファイルと、 前記地形データファイルより読み取った地形情報に基づ
   いて、該地形情報を考慮して観測対象とすべき領域を決
   定して上記観測効果決定器に出力する地形考慮観測対象
   領域決定器とを備えたことを特徴とする複数センサの制
   御装置。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の複数センサの制御装置
   において、 前記遮蔽物考慮観測対象領域決定器に、 建築物情報を格納した建築物データファイルと、 前記建築物データファイルより読み取った建築物情報に
   基づいて、該建築物情報を考慮して観測対象とすべき領
   域を決定して上記観測効果決定器に出力する建築物考慮
   観測対象領域決定器とを備えたことを特徴とする複数セ
   ンサの制御装置。
8. 【請求項８】 請求項３ないし請求項７のいずれかの複
   数センサの制御装置において、 前記管理情報収集器に、 前記各センサより出力された管理情報のうち観測情報を
   整理して出力する観測情報収集器と、 前記各センサより出力された管理情報のうちセンサの状
   態情報を整理して出力するセンサ情報収集器とを備えた
   ことを特徴とする複数センサの制御装置。
9. 【請求項９】 請求項２ないし請求項８のいずれかの複
   数センサの制御装置において、 前記観測効果決定器に、前記観測対象領域と前記各セン
   サからの管理情報とに基づいて、各センサから観測対象
   領域に対する観測効果を手動により算出し、該観測効果
   を前記各センサからの管理情報とともに上記観測領域暫
   定割当て器に出力する観測効果手動決定器を備えたこと
   を特徴とする複数センサの制御装置。
10. 【請求項１０】 請求項２ないし請求項８のいずれかに
    記載の複数センサの制御装置において、 前記観測効果決定器に、前記観測対象領域と前記各セン
    サからの管理情報とに基づいて、各センサから観測対象
    領域に対する観測効果を自動的に算出し、該観測効果を
    前記各センサからの管理情報とともに上記観測領域暫定
    割当て器に出力する観測効果自動決定器を備えたことを
    特徴とする複数センサの制御装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の複数センサの制御
    装置において、 前記観測効果自動決定器に、 前記観測対象領域と前記各センサからの管理情報を入力
    し、該管理情報に基づき前記観測対象領域の探知確率を
    前記観測効果として算出し、該探知確率を前記観測対象
    領域と前記各センサからの管理情報とともに出力する探
    知確率算出器と、 前記探知確率と、前記観測対象領域と、前記各センサか
    らの管理情報とに基づいて各センサの覆域を算出し、上
    記観測領域暫定割当て器に出力する覆域算出器とを備え
    たことを特徴とする複数センサの制御装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の複数センサの制御
    装置において、 前記覆域算出器に、前記探知確率が一定以上の観測対象
    領域である場合に、前記観測対象領域の覆域として算出
    する一定値以上探知確率領域算出器を備えたとを特徴と
    する複数センサの制御装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１に記載の複数センサの制御
    装置において、 前記覆域算出器に、前記探知確率が上位である特定数の
    領域を、前記観測対象領域の覆域として算出する上位順
    探知確率領域算出器を備えたことを特徴とする複数セン
    サの制御装置。
14. 【請求項１４】 請求項１１ないし請求項１３のいずれ
    かに記載の複数センサの制御装置において、 前記観測効果自動決定器に、前記観測対象領域と、前記
    観測対象の領域の覆域と、前記各センサからの管理情報
    とに基づいて、前記各センサからの管理情報と前記観測
    対象領域の覆域との優先度付けを行い、該優先度付けさ
    れた覆域を観測効果として修正する優先度考慮観測効果
    修正器を備えたことを特徴とする複数センサの制御装
    置。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の複数センサの制御
    装置において、 前記優先度考慮観測効果修正器に、前記観測対象領域を
    観測した時刻に基づき優先度付けを行う時間考慮観測効
    果修正器を備えたことを特徴とする複数センサの制御装
    置。
16. 【請求項１６】 請求項１４に記載の複数センサの制御
    装置において、 前記優先度考慮観測効果修正器に、前記観測対象領域に
    おける類別結果に基づき優先度付けを行う類別情報考慮
    観測効果修正器を備えたことを特徴とする複数センサの
    制御装置。
17. 【請求項１７】 請求項２ないし請求項１６のいずれか
    に記載の複数センサの制御装置において、 前記観測領域暫定割当て器に、前記観測効果と、前記各
    センサからの管理情報とに基づいて、前記暫定センサ制
    御情報と前記暫定観測領域情報とを初期解生成アルゴリ
    ズムにより生成して、上記観測割当て調整器に出力する
    初期解生成アルゴリズム計算器を備えたことを特徴とす
    る複数センサの制御装置。
18. 【請求項１８】 請求項２ないし請求項１６のいずれか
    に記載の複数センサの制御装置において、 前記観測領域暫定割当て器に、前記初期解アルゴリズム
    により生成された暫定センサ制御情報と暫定観測領域情
    報とを逐次改善アルゴリズムにより修正する割当て逐次
    改善器をさらに備えたことを特徴とする複数センサの制
    御装置。