JP2015106270A

JP2015106270A - 観測計画作成支援装置

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Publication number: JP2015106270A
Application number: JP2013247843A
Authority: JP
Inventors: めぐみ中▲にし▼; Megumi Nakanishi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2015-06-08
Anticipated expiration: 2033-11-29
Also published as: JP6218578B2

Abstract

【課題】状況把握の効率を向上させることのできる観測計画作成支援装置を得る。【解決手段】シナリオフェーズ情報データベース１は、状況把握の対象とするシナリオを段階的にフェーズとして格納し、各フェーズに、時間的な状態と観測対象の情報を格納する。観測情報データベース２は、取得した観測情報を格納する。フェーズ状態変化条件データベース３は、各フェーズの状態が変化する条件を格納する。フェーズ状態推定部４は、観測対象から取得した情報によりフェーズ状態変化条件データベースの条件を判定して各フェーズの時間的な状態を推定する。観測優先度算出部５は、フェーズ状態推定部４の推定結果に基づき、状況把握の対象に関連する事象が発生する状態である可能性が高いフェーズに対応付けられた観測対象ほど、観測優先度を高く算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、状況把握のために、優先的に観測すべき対象をリコメンドする観測計画作成支援装置に関するものである。

状況把握は、取得した観測情報に基づき行われる。例えば、医療診断では、問診結果・レントゲン結果等に基づき病気の推定が行われる。敷地内侵入者監視は、侵入者の検出エリア・行動内容等に基づき侵入者の行動意図の推定が行われる。従来、状況把握を効率的に行うために「優先的に観測すべき対象」をリコメンドする装置として、例えば、特許文献１に示す装置があった。この装置は、未入力情報の推定結果への影響度を以下事項より算出する。
・入力済みの情報（以下、「既入力情報」と称する）に基づく推論結果（現在の推論結果）。
・既入力情報に未入力情報を加えた場合の推論結果。
そして、影響度が大きい未入力情報を「注目すべき未入力情報」として提示する。また、「提示する注目すべき未入力情報」と「既入力情報」から類似症例も提示する。

特開２０１２−１１５４４６号公報

しかしながら、状況把握の対象（例：医療診断の場合は病気、敷地内侵入者監視の場合は侵入者の行動意図）に関わる事象の発生有無は、観測対象において時間に伴い変化することが考えられる。例えば、医療診断の場合、病気の進行フェーズによって、症状の発生箇所や内容が変化する。敷地内侵入者監視の場合、侵入者の戦略の進行フェーズによって、行動の発生箇所や内容が変化する。従来の装置では、観測対象における事象の発生有無の時間に伴う変化を考慮して観測優先度を算出していないため、「優先的に観測すべき対象」の選択が不適切となるという課題があった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、状況把握の効率を向上させることのできる観測計画作成支援装置を得ることを目的とする。

この発明に係る観測計画作成支援装置は、状況把握の対象とするシナリオを段階的にフェーズとして格納すると共に、各フェーズに、各フェーズが取り得る時間的な状態と、各フェーズにおいて状況把握の対象に関連する事象が発生し得る観測対象の情報を備えたシナリオフェーズ情報データベースと、各フェーズの状態が変化する条件を格納するフェーズ状態変化条件データベースと、シナリオフェーズ情報データベースで示す観測対象から取得した情報によりフェーズ状態変化条件データベースのどの条件が該当するかを判定し、判定結果に基づいて各フェーズの時間的な状態を推定するフェーズ状態推定部と、フェーズ状態推定部の推定結果に基づき、状況把握の対象に関連する事象が発生する状態である可能性が高いフェーズに対応付けられた観測対象ほど、観測優先度を高く算出する観測優先度算出部とを備えたものである。

この発明の観測計画作成支援装置は、シナリオフェーズ情報データベースで示す観測対象から取得した情報によりフェーズの状態が変化する条件を判定し、この判定結果で各フェーズの時間的な状態を推定して、状況把握の対象に関連する事象が発生する状態である可能性が高いフェーズに対応付けられた観測対象ほど観測優先度を高くするようにしたので、状況把握の効率を向上させることができる。

この発明の実施の形態１による観測計画作成支援装置を示す構成図である。この発明の実施の形態１による観測計画作成支援装置のシナリオフェーズ情報データベースの設定例を示す説明図である。この発明の実施の形態１による観測計画作成支援装置のフェーズ状態変化条件データベースの設定例を示す説明図である。この発明の実施の形態１による観測計画作成支援装置のフェーズ状態推定部における初期状態の例を示す説明図である。この発明の実施の形態１による観測計画作成支援装置のフェーズ状態推定部におけるフェーズの状態推定の例（その１）を示す説明図である。この発明の実施の形態１による観測計画作成支援装置のフェーズ状態推定部におけるフェーズの状態推定の例（その２）を示す説明図である。この発明の実施の形態１による観測計画作成支援装置のフェーズ状態推定部におけるフェーズの状態推定の例（その３）を示す説明図である。この発明の実施の形態３による観測計画作成支援装置を示す構成図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による観測計画作成支援装置を示す構成図である。
図１に示す観測計画作成支援装置は、シナリオフェーズ情報データベース１、観測情報データベース２、フェーズ状態変化条件データベース３、フェーズ状態推定部４、観測優先度算出部５を備えている。観測計画作成支援装置はコンピュータを用いて構成され、シナリオフェーズ情報データベース１〜フェーズ状態変化条件データベース３は、ハードディスク装置や半導体メモリといった記憶装置上に実現され、フェーズ状態推定部４および観測優先度算出部５は、それぞれの機能に対応したソフトウェアをＣＰＵやメモリといったハードウェアを用いて実行することで実現されている。

シナリオフェーズ情報データベース１には、状況把握の対象とする基本的なシナリオが段階的に格納される（以後、シナリオの各段階をフェーズと呼ぶ）。例えば、医療診断の場合は「病気の進行フェーズ（初期、中期、末期等）」、敷地内侵入者監視の場合は「戦略の進行フェーズ（侵入準備、目標地点への移動、目標地点での作業実施等）」が挙げられる。ここで、各フェーズには、以下情報が設定されているものとする。
・そのフェーズが取り得る時間的な状態
例：医療診断の場合、「未達／到達中／終了」
例：敷地内侵入者監視の場合、「未実施（侵入者によるこのフェーズの行動が開始されていない状態）／実施中／完了」
・そのフェーズにおいて、状況把握の対象に関連する事象が発生し得る観測対象の一覧
例：医療診断の場合、病気のフェーズｉにおいて「病気の症状が発生し得る観測対象（レントゲンによる胸部の撮影結果、内視鏡による胃の撮影結果等）」
例：敷地内侵入者監視の場合、侵入者の戦略の進行フェーズｉにおいて「侵入者の行動が発生し得る観測対象（敷地裏門の監視カメラ映像、建物Ａの１階の監視カメラ映像等）」
以降、本実施の形態では、建物侵入者監視について、図２に示すシナリオフェーズ情報データベース１が与えられたものとして説明を行う。

観測情報データベース２には、状況把握のために取得された観測情報（観測時刻、観測対象、観測結果）が格納される。

フェーズ状態変化条件データベース３には、フェーズの状態が変化する条件が格納される（以後、フェーズ状態変化条件と呼ぶ）。フェーズ状態変化条件は、例えば、以下事項により指定される。
・フェーズの状態のいずれかを示す所定の観測内容
・フェーズが所定の状態となってからの経過時間
・観測情報の取得が所定の状況となってからの経過時間
・前後のフェーズの状態の推定結果
以降、本実施の形態では、建物侵入者監視について、図３に示すフェーズ状態変化条件が与えられたものとして説明を行う。

フェーズ状態推定部４は、シナリオフェーズ情報データベース１、観測情報データベース２、フェーズ状態変化条件データベース３を参照し、各フェーズの時間的な状態を推定する。このときの推論手段としては、ベイジアンネットワーク、ニューラルネットワーク等、既存の様々な推論手法が利用可能であるが、フェーズ状態変化条件データベース３に従って動作させるものとする。

図３に示すフェーズ状態変化条件を用いた場合のフェーズ状態推定部４の動作を説明する。具体的には、図４に示す「定期観測にて未実施を示す観測情報が取得され続けていた場合の推定結果（各フェーズの時間的な状態が、未実施である可能性が最も高い場合）」を初期状態として、シナリオの流れに沿って、フェーズの状態推定の例を示す。

図５は、図４に示す推定結果に対し、図３に示すフェーズ状態変化条件１「“完了の可能性≦未実施の可能性”の状態で、実施中を示す観測情報が入力される」が満たされ、フェーズ１の状態変化「未実施の可能性が減少し、実施中の可能性が増加する」が発生したという推定が行われた例である。すなわち、例えば、敷地近辺道路Ｘに設置された監視カメラで駐車車両が検出され、これに基づき、フェーズ状態推定部４は、敷地近辺道路に不審車両が駐車しているという判断を行い、この判断に基づいて、フェーズ状態変化条件１が満たされると判断する。なお、「敷地近辺道路に不審車両が駐車」という判断結果がフェーズ状態変化条件１に対応するといったデータはフェーズ状態変化条件データベース３に予め格納されており、フェーズ状態推定部４は、このような情報に基づいて判断を行うものとする。

図６は、図５に示す推定結果に対し、図３に示すフェーズ状態変化条件６「未実施の可能性≦実施中の可能性”の状態で、完了ｏｒ完了間近を示す観測情報を取得する」が満たされ、フェーズ１の状態変化「実施中の可能性が減少し、完了の可能性が増加する」が発生したという推定が行われた例である。この場合も、フェーズ状態推定部４は、“敷地裏口の鍵が壊された”という情報に基づき、フェーズ状態変化条件データベース３を参照して、フェーズ状態変化条件６が満たされると判定する。

図７は、図６に示す推定結果に対し、図３に示すフェーズ状態変化条件２「前フェーズの完了の可能性が増加する」が満たされ、フェーズ２の状態変化「未実施の可能性が減少し、実施中の可能性が増加する」が発生したという推定が行われた例である。ここで、フェーズ状態推定部４は、フェーズ状態変化条件２の判定を、「前フェーズの完了の可能性が増加したか否か」によって判定する。この場合、前フェーズの完了の可能性の増加の原因が、条件４〜７のいずれでも良いとする。

その他の図３に示すフェーズ状態変化条件が満たされた場合も、図５〜７に示す場合と同様、所定の状態変化が発生したものとして推定が行われる。

観測優先度算出部５は、観測対象の観測優先度を、状況把握の対象に関連する事象が発生する状態（例：医療診断の場合は到達中、敷地内侵入者監視の場合は実施中）である可能性が高いフェーズに対応付けられた観測対象ほど高くなるように算出する。例えば、推論手法にベイジアンネットワークが利用されている場合、状況把握の対象に関する事象が発生する状態である確率値をそのまま観測優先度として利用することが考えられる。具体的には以下の通りである。

図５の場合は、次のいずれかの観測対象が提示される。
（ア）実施中の可能性が閾値以上であるフェーズに対応付けられた観測対象
（イ）実施中の可能性が最も高いフェーズに対応付けられた観測対象
例えば、図５の場合、フェーズ１に対応付けられた観測対象である敷地裏口、敷地正面口、敷地近辺道路Ｘ、敷地近辺道路Ｙが提示される。
なお、（ア）の観測対象を提示するように設定している際に、もし、実施中の可能性が閾値以上であるフェーズが１つも存在しない場合、次のいずれかの観測対象が提示される。
（ウ）全フェーズの観測対象
（エ）実施中の可能性が最も高いフェーズに対応付けられた観測対象

また、図６の場合も上記の（ア）（イ）いずれかに該当する観測対象が提示される。
例えば、図６において（ア）の観測対象が提示される場合、次のようになる。
・実施中の可能性がフェーズ１のみ閾値以上である場合、フェーズ１に対応付けられた観測対象のみが提示される。
・実施中の可能性がフェーズ１もフェーズ２も閾値以上である場合は、フェーズ１に対応付けられた観測対象と、フェーズ２に対応付けられた観測対象が提示される。
・実施中の可能性がフェーズ２のみ閾値以上である場合、フェーズ２に対応付けられた観測対象のみが提示される。

さらに、図７の場合も上記の（ア）（イ）いずれかに該当する観測対象が提示される。
例えば、図７において（ア）の観測対象が提示される場合、次のようになる。
・実施中の可能性がフェーズ１のみ閾値以上である場合、フェーズ１に対応付けられた観測対象のみが提示される。
・実施中の可能性がフェーズ１もフェーズ２も閾値以上である場合は、フェーズ１に対応付けられた観測対象と、フェーズ２に対応付けられた観測対象が提示される。
・実施中の可能性がフェーズ２のみ閾値以上である場合、フェーズ２に対応付けられた観測対象のみが提示される。

このように、実施の形態１では、各フェーズの時間的な状態を推定し、状況把握の対象に関連する事象が発生する状態である可能性が高いフェーズに対応付けられた観測対象ほど観測優先度を高くする。これにより、状況把握の対象に関連する事象が発生しているだろうフェーズの観測対象が「優先的に観測すべき対象」として提示される。また、フェーズの状態推定結果が曖昧な状況においては、無理に観測対象の絞り込みを行わない。よって、より適切な「優先的に観測すべき対象」が提示され、状況把握の効率が向上するとの効果がある。

以上説明したように、実施の形態１の観測計画作成支援装置によれば、状況把握の対象とするシナリオを段階的にフェーズとして格納すると共に、各フェーズに、各フェーズが取り得る時間的な状態と、各フェーズにおいて状況把握の対象に関連する事象が発生し得る観測対象の情報を備えたシナリオフェーズ情報データベースと、各フェーズの状態が変化する条件を格納するフェーズ状態変化条件データベースと、シナリオフェーズ情報データベースで示す観測対象から取得した情報によりフェーズ状態変化条件データベースのどの条件が該当するかを判定し、判定結果に基づいて各フェーズの時間的な状態を推定するフェーズ状態推定部と、フェーズ状態推定部の推定結果に基づき、状況把握の対象に関連する事象が発生する状態である可能性が高いフェーズに対応付けられた観測対象ほど、観測優先度を高く算出する観測優先度算出部とを備えたので、状況把握の効率を向上させることができる。

また、実施の形態１の観測計画作成支援装置によれば、フェーズ状態変化条件データベースは、各フェーズの状態が変化する条件として、フェーズの時間的な状態のいずれかを示す観測内容を取得するようにしたので、各フェーズの時間的な状態を確実に推定することができる。

また、実施の形態１の観測計画作成支援装置によれば、フェーズ状態変化条件データベースは、各フェーズの状態が変化する条件として、フェーズが設定された状態となってからの経過時間を含むようにしたので、各フェーズの時間的な状態を確実に推定することができる。

また、実施の形態１の観測計画作成支援装置によれば、フェーズ状態変化条件データベースは、各フェーズの状態が変化する条件として、観測情報の取得が設定された状況となってからの経過時間を含むようにしたので、各フェーズの時間的な状態を確実に推定することができる。

また、実施の形態１の観測計画作成支援装置によれば、フェーズ状態変化条件データベースは、各フェーズの状態が変化する条件として、前後のフェーズの時間的な状態の推定結果を含むようにしたので、各フェーズの時間的な状態を確実に推定することができる。

実施の形態２．
実施の形態２は、シナリオフェーズ情報データベース１として、複数のシナリオをそれぞれ段階的にフェーズとして格納しており、その他の構成は実施の形態１と同様である。また、図面上の構成は実施の形態１の図１と同様であるため、実施の形態２としての図示は省略する。

実施の形態２のシナリオフェーズ情報データベース１としては、例えば、医療診断の場合、状況把握の対象とする病気が複数存在し、それぞれの病気の進行フェーズが格納される。敷地内侵入者監視の場合、状況把握の対象とする侵入者の行動意図が複数存在し、それぞれの行動意図に関する戦略の進行フェーズが格納される。

以上説明したように実施の形態２の観測計画作成支援装置によれば、シナリオフェーズ情報データベースは、状況把握の対象として、複数のシナリオをそれぞれ段階的にフェーズとして格納するようにしたので、状況把握のための観測計画作成支援における汎用性を向上させることができる。

実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３による観測計画作成支援装置を示す構成図である。
図８に示す観測計画作成支援装置は、シナリオフェーズ情報データベース１、観測情報データベース２、フェーズ状態変化条件データベース３、フェーズ状態推定部４、観測優先度算出部５ａを備えている。ここで、シナリオフェーズ情報データベース１〜フェーズ状態推定部４は、実施の形態１または実施の形態２と同様であるため、ここでの説明は省略する。観測優先度算出部５ａは、フェーズ状態推定部の推定結果４に加え、外部より入力された観測対象の観測優先度も考慮し、最終的な観測優先度を算出するよう構成されている。

例えば、観測優先度算出部５ａに対して外部より入力される観測対象の観測優先度の例として以下の事項が挙げられる。
（ａ）未入力情報（観測情報を取得していない観測対象）の推定結果への影響度
（ｂ）観測コスト（例えば、医療診断においては、レントゲンよりも問診は費用が安く、所要時間が短い等）

上記（ａ）については、例えば図７の状態を用いると次の通りである。
・前提１：実施中の可能性が最も高いのはフェーズ２である（フェーズ２に対応付けられた観測対象の観測優先度は等しいことを意味する）。
・前提２：フェーズ２の観測対象のうち、敷地内道路Ｙが未入力情報の推定結果への影響度が最も高い。
このような情報が外部からの入力として観測優先度算出部５ａに与えられると、観測優先度算出部５ａは、観測有効度の変化として、フェーズ２の他の観測対象よりも、敷地内道路Ｙは観測有効度を高くする。

また、（ｂ）については、例えば図７の状態を用いると次の通りとなる。
・前提１：実施中の可能性が最も高いのはフェーズ２である（フェーズ２に対応付けられた観測対象の観測優先度は等しいことを意味する）。
・前提２：フェーズ２の観測対象のうち、敷地内道路Ｙは監視カメラが設置されている。
一方、その他の監視対象は警備員が徒歩で確認に行かなければならない。つまり、敷地内道路Ｙが最も観測コストが低い。
このような情報が外部からの入力として観測優先度算出部５ａに与えられると、観測優先度算出部５ａは、観測有効度の変化として、フェーズ２の他の観測対象よりも、敷地内道路Ｙは観測有効度を高くする。

また、上記の（ａ）や（ｂ）の情報を用いて、観測優先度算出部５ａは、実施の形態１で説明した「優先的に観測すべき対象」を更に絞り込むようにしてもよい。

以上説明したように、実施の形態３の観測計画作成支援装置によれば、観測優先度算出部は、フェーズ状態推定部の推定結果に加え、外部より入力された観測対象の観測優先度も含めて観測優先度を算出するようにしたので、より適切な「優先的に観測すべき対象」が提示され、状況把握の効率をさらに向上させることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１シナリオフェーズ情報データベース、２観測情報データベース、３フェーズ状態変化条件データベース、４フェーズ状態推定部、５，５ａ観測優先度算出部。

Claims

状況把握の対象とするシナリオを段階的にフェーズとして格納すると共に、各フェーズに、当該各フェーズが取り得る時間的な状態と、前記各フェーズにおいて状況把握の対象に関連する事象が発生し得る観測対象の情報を備えたシナリオフェーズ情報データベースと、
前記各フェーズの状態が変化する条件を格納するフェーズ状態変化条件データベースと、
前記シナリオフェーズ情報データベースで示す観測対象から取得した情報により前記フェーズ状態変化条件データベースのどの条件が該当するかを判定し、当該判定結果に基づいて各フェーズの時間的な状態を推定するフェーズ状態推定部と、
前記フェーズ状態推定部の推定結果に基づき、状況把握の対象に関連する事象が発生する状態である可能性が高いフェーズに対応付けられた観測対象ほど、観測優先度を高く算出する観測優先度算出部とを備えた観測計画作成支援装置。
前記フェーズ状態変化条件データベースは、前記各フェーズの状態が変化する条件として、フェーズの時間的な状態のいずれかを示す観測内容を取得することを含むことを特徴とする請求項１記載の観測計画作成支援装置。
前記フェーズ状態変化条件データベースは、前記各フェーズの状態が変化する条件として、フェーズが設定された状態となってからの経過時間を含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の観測計画作成支援装置。
前記フェーズ状態変化条件データベースは、前記各フェーズの状態が変化する条件として、観測情報の取得が設定された状況となってからの経過時間を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の観測計画作成支援装置。
前記フェーズ状態変化条件データベースは、前記各フェーズの状態が変化する条件として、前後のフェーズの時間的な状態の推定結果を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の観測計画作成支援装置。
前記シナリオフェーズ情報データベースは、前記状況把握の対象として、複数のシナリオをそれぞれ段階的にフェーズとして格納することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の観測計画作成支援装置。
前記観測優先度算出部は、前記フェーズ状態推定部の推定結果に加え、外部より入力された観測対象の観測優先度も含めて前記観測優先度を算出することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の観測計画作成支援装置。