JP3110320B2 - 目標追尾装置 - Google Patents
目標追尾装置Info
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- JP3110320B2 JP3110320B2 JP08259110A JP25911096A JP3110320B2 JP 3110320 B2 JP3110320 B2 JP 3110320B2 JP 08259110 A JP08259110 A JP 08259110A JP 25911096 A JP25911096 A JP 25911096A JP 3110320 B2 JP3110320 B2 JP 3110320B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーダ等のセン
サから得られた観測ベクトルから複数の目標の航跡を推
定する目標追尾装置に関するものである。
サから得られた観測ベクトルから複数の目標の航跡を推
定する目標追尾装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】センサによって得られる観測ベクトルか
ら航跡を求めるために、既存の航跡に対して追尾フィル
タをかけることによって、現在時刻における目標の存在
予測位置を算出し、その予測位置範囲（以後、この存在
可能な物理領域をゲートと呼ぶ）と実際の観測ベクトル
との相関処理によって現在時刻における目標の航跡を推
定している。
ら航跡を求めるために、既存の航跡に対して追尾フィル
タをかけることによって、現在時刻における目標の存在
予測位置を算出し、その予測位置範囲（以後、この存在
可能な物理領域をゲートと呼ぶ）と実際の観測ベクトル
との相関処理によって現在時刻における目標の航跡を推
定している。
【０００３】ここで、複数の目標が狭い領域に存在する
場合には、一つの航跡のゲート内に複数の目標が存在す
る場合がある。このような状況においても正しい追尾を
続ける為には、一目標の追尾の場合以上に、航跡と観測
ベクトルの相関を精度良く行う必要がある。
場合には、一つの航跡のゲート内に複数の目標が存在す
る場合がある。このような状況においても正しい追尾を
続ける為には、一目標の追尾の場合以上に、航跡と観測
ベクトルの相関を精度良く行う必要がある。
【０００４】従来、この要求に応えるものとして、本発
明者によって図３に示すような複数目標追尾方式を既に
提案している。この図３は特願平７−７３９１１号に示
された目標追尾装置の全体構成図である。図３におい
て、１は入力した観測ベクトル全体から各航跡のゲート
に含まれる観測ベクトルを選択する観測ベクトル選択
部、２は目標追尾装置内全体のクラスタの状態を示すシ
ステム内クラスタ表を記憶してなるシステム内クラスタ
表記憶部、３は観測ベクトル選択部１の出力とシステム
内クラスタ表記憶部２に記憶されたシステム内クラスタ
表に示された既存のクラスタの関係から選択された観測
ベクトルが既存のクラスタと関係しない観測ベクトルで
ある場合には新しいクラスタを作成すると共に既存のク
ラスタと関係する観測ベクトルである場合には既存のク
ラスタに統合し、クラスタ内に含まれる観測ベクトルの
全体を示すクラスタ内観測ベクトル表を作成するクラス
タ新設、統合部、４はクラスタ内観測ベクトル表を記憶
するクラスタ内観測ベクトル表記憶部である。
明者によって図３に示すような複数目標追尾方式を既に
提案している。この図３は特願平７−７３９１１号に示
された目標追尾装置の全体構成図である。図３におい
て、１は入力した観測ベクトル全体から各航跡のゲート
に含まれる観測ベクトルを選択する観測ベクトル選択
部、２は目標追尾装置内全体のクラスタの状態を示すシ
ステム内クラスタ表を記憶してなるシステム内クラスタ
表記憶部、３は観測ベクトル選択部１の出力とシステム
内クラスタ表記憶部２に記憶されたシステム内クラスタ
表に示された既存のクラスタの関係から選択された観測
ベクトルが既存のクラスタと関係しない観測ベクトルで
ある場合には新しいクラスタを作成すると共に既存のク
ラスタと関係する観測ベクトルである場合には既存のク
ラスタに統合し、クラスタ内に含まれる観測ベクトルの
全体を示すクラスタ内観測ベクトル表を作成するクラス
タ新設、統合部、４はクラスタ内観測ベクトル表を記憶
するクラスタ内観測ベクトル表記憶部である。
【０００５】また、５はクラスタ内観測ベクトル表記憶
部４に記憶されたクラスタ内観測ベクトル表とクラスタ
内の仮説の状況を示すデータ群を入力とし、クラスタ内
の観測ベクトルと航跡の関係を示すクラスタ内のゲート
内判定行列を算出するゲート内判定行列算出部、６はク
ラスタ内ゲート内判定行列を記憶するクラスタ内ゲート
内判定行列記憶部、７はクラスタ内ゲート内判定行列記
憶部６に記憶されたクラスタ内ゲート内判定行列を入力
とし、クラスタ内で仮説の拡張可能性を示すクラスタ内
の航跡相関行列を算出する航跡相関行列算出部、８はク
ラスタ内航跡相関行列を記憶してなるクラスタ内航跡相
関行列記憶部、９は前時刻までの観測ベクトルによる仮
説の状況とクラスタ内航跡相関行列から仮説の含む既存
の航跡を延伸または新航跡を付加して現時刻に入力した
観測ベクトルに対応して仮説を更新する仮説更新部であ
る。
部４に記憶されたクラスタ内観測ベクトル表とクラスタ
内の仮説の状況を示すデータ群を入力とし、クラスタ内
の観測ベクトルと航跡の関係を示すクラスタ内のゲート
内判定行列を算出するゲート内判定行列算出部、６はク
ラスタ内ゲート内判定行列を記憶するクラスタ内ゲート
内判定行列記憶部、７はクラスタ内ゲート内判定行列記
憶部６に記憶されたクラスタ内ゲート内判定行列を入力
とし、クラスタ内で仮説の拡張可能性を示すクラスタ内
の航跡相関行列を算出する航跡相関行列算出部、８はク
ラスタ内航跡相関行列を記憶してなるクラスタ内航跡相
関行列記憶部、９は前時刻までの観測ベクトルによる仮
説の状況とクラスタ内航跡相関行列から仮説の含む既存
の航跡を延伸または新航跡を付加して現時刻に入力した
観測ベクトルに対応して仮説を更新する仮説更新部であ
る。
【０００６】また、１０はクラスタ内仮説状況データを
記憶してなる記憶部を示し、クラスタ内にある全ての仮
説を示したクラスタ内仮説表を記憶してなるクラスタ内
仮説表記憶部１１、各仮説ごとに仮説内にある全ての航
跡を示した仮説内航跡表を記憶してなる仮説内航跡表記
憶部１２及びクラスタ内にある全ての航跡に対して航跡
を構成する観測ベクトルを示したクラスタ内航跡−観測
ベクトル表を記憶してなるクラスタ内航跡−観測ベクト
ル表記憶部１３を有する。
記憶してなる記憶部を示し、クラスタ内にある全ての仮
説を示したクラスタ内仮説表を記憶してなるクラスタ内
仮説表記憶部１１、各仮説ごとに仮説内にある全ての航
跡を示した仮説内航跡表を記憶してなる仮説内航跡表記
憶部１２及びクラスタ内にある全ての航跡に対して航跡
を構成する観測ベクトルを示したクラスタ内航跡−観測
ベクトル表を記憶してなるクラスタ内航跡−観測ベクト
ル表記憶部１３を有する。
【０００７】さらに、１４はクラスタ内にある全ての航
跡に対して次の観測ベクトル入力時刻における存在予測
位置範囲を算出するゲート算出部、１５はクラスタ内に
複数の仮説が存在する場合に、その中から最善の仮説を
１つ選択して目標の数とその航跡を決定する航跡決定
部、１６は目標追尾装置、１７は空間中の目標を観測し
て観測ベクトルを得るためのセンサである目標観測装
置、１８はディスプレイ上に航跡を表示し、目標の状態
を使用者に示す目標表示装置、１９は仮説に対して何ら
かの評価を行い、その結果によって一部の仮説を削除す
ることによって仮説数を縮小する仮説縮小部、２０は仮
説を縮小した際にクラスタを分離できるかどうかを評価
し、クラスタが分離できる場合にそれぞれのクラスタの
仮説を再構成するクラスタ分離装置である。
跡に対して次の観測ベクトル入力時刻における存在予測
位置範囲を算出するゲート算出部、１５はクラスタ内に
複数の仮説が存在する場合に、その中から最善の仮説を
１つ選択して目標の数とその航跡を決定する航跡決定
部、１６は目標追尾装置、１７は空間中の目標を観測し
て観測ベクトルを得るためのセンサである目標観測装
置、１８はディスプレイ上に航跡を表示し、目標の状態
を使用者に示す目標表示装置、１９は仮説に対して何ら
かの評価を行い、その結果によって一部の仮説を削除す
ることによって仮説数を縮小する仮説縮小部、２０は仮
説を縮小した際にクラスタを分離できるかどうかを評価
し、クラスタが分離できる場合にそれぞれのクラスタの
仮説を再構成するクラスタ分離装置である。
【０００８】次に、上述した構成を備える従来例に係る
動作を説明する。図４（ａ）に示すように、今、仮に空
間内を２つの目標が移動しているとする。これらの目標
をセンサ（目標観測装置１７）によって観測した場合
に、センサは離散的に動作し、目標の観測ベクトルは離
散的に得られる。また、目標以外の誤信号が入力するこ
ともあるし、逆に目標の観測に失敗し、目標からの観測
ベクトルが得られないこともある。例えば、図４（ｂ）
のような観測ベクトルが得られる。以下、図４の時刻ｔ
1とｔ2の状況で従来例の動作を説明する。
動作を説明する。図４（ａ）に示すように、今、仮に空
間内を２つの目標が移動しているとする。これらの目標
をセンサ（目標観測装置１７）によって観測した場合
に、センサは離散的に動作し、目標の観測ベクトルは離
散的に得られる。また、目標以外の誤信号が入力するこ
ともあるし、逆に目標の観測に失敗し、目標からの観測
ベクトルが得られないこともある。例えば、図４（ｂ）
のような観測ベクトルが得られる。以下、図４の時刻ｔ
1とｔ2の状況で従来例の動作を説明する。
【０００９】まず、時刻ｔ1の観測ベクトルＺ1,1 が入
力する。この状況では既存のクラスタ、仮説や航跡が存
在しないので、観測ベクトル選択部１はＺ1,1 を既存の
クラスタとは関係しない独立した観測ベクトルとしてク
ラスタ新設、統合部３に送る。 次に、クラスタ新設、
統合部３は、観測ベクトルＺ1,1 を含むクラスタＣ１を
新設し、システム内クラスタ表記憶部２のシステム内ク
ラスタ表に定義すると共に、クラスタ内観測ベクトル表
記憶部４のクラスタＣ１のクラスタ内観測ベクトル表に
観測ベクトルＺ1,1 を書き込む。ここで、上記クラスタ
内観測ベクトル表には現時刻の観測ベクトルのみが記載
される。
力する。この状況では既存のクラスタ、仮説や航跡が存
在しないので、観測ベクトル選択部１はＺ1,1 を既存の
クラスタとは関係しない独立した観測ベクトルとしてク
ラスタ新設、統合部３に送る。 次に、クラスタ新設、
統合部３は、観測ベクトルＺ1,1 を含むクラスタＣ１を
新設し、システム内クラスタ表記憶部２のシステム内ク
ラスタ表に定義すると共に、クラスタ内観測ベクトル表
記憶部４のクラスタＣ１のクラスタ内観測ベクトル表に
観測ベクトルＺ1,1 を書き込む。ここで、上記クラスタ
内観測ベクトル表には現時刻の観測ベクトルのみが記載
される。
【００１０】次に、ゲート内判定行列算出部５は、クラ
スタ内の今回の観測ベクトル全てと航跡の相関可能性を
示すゲート内判定行列を算出する。一般に、時刻ｔk に
おける観測ベクトルＺk と航跡との相関可能性を示す状
況Ｈkの行列表示であるゲート内判定行列Ω（Ｈk）は、
時刻ｔk での観測ベクトル数がｍk 、時刻ｔk での既追
尾目標数（すなわち、時刻ｔk-1 での追尾目標数）がＮ
k-1 、時刻ｔk での追尾目標数がＮk＝Ｎk-1＋ｍk の時
に、次のように定義される。なお、ここで、行は時刻ｔ
k での観測ベクトルＺk,j（ｊ＝１，２，・・・，ｍk）
に対応し、列は航跡に対応する。また、各要素はそれぞ
れの観測ベクトルがそれぞれの航跡のゲート内にあるか
否かを示す。
スタ内の今回の観測ベクトル全てと航跡の相関可能性を
示すゲート内判定行列を算出する。一般に、時刻ｔk に
おける観測ベクトルＺk と航跡との相関可能性を示す状
況Ｈkの行列表示であるゲート内判定行列Ω（Ｈk）は、
時刻ｔk での観測ベクトル数がｍk 、時刻ｔk での既追
尾目標数（すなわち、時刻ｔk-1 での追尾目標数）がＮ
k-1 、時刻ｔk での追尾目標数がＮk＝Ｎk-1＋ｍk の時
に、次のように定義される。なお、ここで、行は時刻ｔ
k での観測ベクトルＺk,j（ｊ＝１，２，・・・，ｍk）
に対応し、列は航跡に対応する。また、各要素はそれぞ
れの観測ベクトルがそれぞれの航跡のゲート内にあるか
否かを示す。
【００１１】
【数１】
【００１２】具体的には次のように各要素を設定する。
まず、ｔ＝０の列は観測ベクトルが誤信号である場合を
示す。実際に全ての観測ベクトルは誤信号である可能性
があるので、次のように設定する。
まず、ｔ＝０の列は観測ベクトルが誤信号である場合を
示す。実際に全ての観測ベクトルは誤信号である可能性
があるので、次のように設定する。
【００１３】
【数２】
【００１４】次に、（１≦ｔ≦Ｎk−ｍk）の列は既追尾
目標である航跡Ｔt に対応する。すなわち、観測ベクト
ルＺk,j（ｊ＝１，２，・・・，ｍk）が航跡Ｔt のゲー
ト内に含まれる場合には次のように設定し、
目標である航跡Ｔt に対応する。すなわち、観測ベクト
ルＺk,j（ｊ＝１，２，・・・，ｍk）が航跡Ｔt のゲー
ト内に含まれる場合には次のように設定し、
【００１５】
【数３】
【００１６】含まれない場合には次のように設定する。
【００１７】
【数４】
【００１８】次に、（Ｎk−ｍk＋１≦ｔ≦Ｎk）の列は
新目標である航跡Ｔt に対応する。これは、全ての観測
ベクトルがそれぞれ新目標である可能性を表現するため
のもので、１個の観測ベクトルが１本の航跡に対応す
る。すなわち、（ｊ＝ｔ−Ｎk＋ｍk）の場合には次のよ
うに設定し、
新目標である航跡Ｔt に対応する。これは、全ての観測
ベクトルがそれぞれ新目標である可能性を表現するため
のもので、１個の観測ベクトルが１本の航跡に対応す
る。すなわち、（ｊ＝ｔ−Ｎk＋ｍk）の場合には次のよ
うに設定し、
【００１９】
【数５】
【００２０】逆に、（ｊ≠ｔ−Ｎk＋ｍk）の場合には次
のように設定する。
のように設定する。
【００２１】
【数６】
【００２２】以上のように定義されたゲート内判定行列
を図４の例に適用すると以下のようになる。ここでは、
観測ベクトルｍk は１、既追尾航跡Ｎk-1 は０、追尾航
跡Ｎk は１となるので、以下の１行２列のゲート内判定
行列が生成される。
を図４の例に適用すると以下のようになる。ここでは、
観測ベクトルｍk は１、既追尾航跡Ｎk-1 は０、追尾航
跡Ｎk は１となるので、以下の１行２列のゲート内判定
行列が生成される。
【００２３】
【数７】
【００２４】この行列表現により、観測ベクトルＺ1,2
が誤信号である可能性と、新目標である航跡Ｔ1に対応
する可能性が示されている。
が誤信号である可能性と、新目標である航跡Ｔ1に対応
する可能性が示されている。
【００２５】次に、航跡相関行列算出部７がゲート内判
定行列から全ての航跡相関行列を算出する。航跡相関行
列は、実際に仮説として取り得る観測ベクトルと航跡の
相関関係を示すものである。一般に、時刻ｔk における
観測ベクトルＺk と航跡との相関可能性を示す仮説群の
うちのｓ番目の仮説における航跡相関行列Ω（Ｈk's）
は、ゲート内判定行列から次のように定義される。な
お、ここで、ゲート内相関行列と同様に、行は時刻ｔk
での観測ベクトル、列は航跡に対応し、また、各要素は
それぞれの観測ベクトルがそれぞれの航跡と相関してい
るかどうかを示す。
定行列から全ての航跡相関行列を算出する。航跡相関行
列は、実際に仮説として取り得る観測ベクトルと航跡の
相関関係を示すものである。一般に、時刻ｔk における
観測ベクトルＺk と航跡との相関可能性を示す仮説群の
うちのｓ番目の仮説における航跡相関行列Ω（Ｈk's）
は、ゲート内判定行列から次のように定義される。な
お、ここで、ゲート内相関行列と同様に、行は時刻ｔk
での観測ベクトル、列は航跡に対応し、また、各要素は
それぞれの観測ベクトルがそれぞれの航跡と相関してい
るかどうかを示す。
【００２６】
【数８】
【００２７】具体的には次のように各要素を設定する。
すなわち、観測ベクトルＺk,j（ｊ＝１，２，・・・，
ｍk）が航跡Ｔt（ｔ＝０，１，・・・，Ｎk）と相関が
ある場合には次のように設定し、
すなわち、観測ベクトルＺk,j（ｊ＝１，２，・・・，
ｍk）が航跡Ｔt（ｔ＝０，１，・・・，Ｎk）と相関が
ある場合には次のように設定し、
【００２８】
【数９】
【００２９】他方、相関がない場合には次のように設定
する。
する。
【００３０】
【数１０】
【００３１】ゲート内判定行列から航跡相関行列を作成
する際には、次の３つの基準に従い、３者を同時に満た
す全ての組み合わせを、それぞれ別の航跡相関行列とし
て表現する。 （ア）ゲート内判定行列において１である要素に対応す
る航跡相関行列の要素のみが１とでき、その他の要素は
０とする。 （イ）航跡相関行列のｔ＝０の列以外の全ての列では、
高々１つの要素のみを１とし他の要素は０とする。 （ウ）航跡相関行列の全ての行では、必ず一つの要素を
１とし他の要素は０とする。
する際には、次の３つの基準に従い、３者を同時に満た
す全ての組み合わせを、それぞれ別の航跡相関行列とし
て表現する。 （ア）ゲート内判定行列において１である要素に対応す
る航跡相関行列の要素のみが１とでき、その他の要素は
０とする。 （イ）航跡相関行列のｔ＝０の列以外の全ての列では、
高々１つの要素のみを１とし他の要素は０とする。 （ウ）航跡相関行列の全ての行では、必ず一つの要素を
１とし他の要素は０とする。
【００３２】以上のように定義された航跡相関行列を図
４の例に適用すると以下のようになる。
４の例に適用すると以下のようになる。
【００３３】
【数１１】
【００３４】この２つの行列表現により観測ベクトルＺ
1,2 を誤信号であるとする仮説と、新目標である航跡Ｔ
1 に対応するとする仮説が共に作成可能であることが示
されている。
1,2 を誤信号であるとする仮説と、新目標である航跡Ｔ
1 に対応するとする仮説が共に作成可能であることが示
されている。
【００３５】次に、仮説更新部９において、これまでの
仮説に先ほど算出した航跡相関行列を組み合わせて、仮
説を現在の状況に対応したものに更新する。ここで、航
跡相関行列において観測ベクトルと相関があるとされて
いる既追尾航跡が仮説内に追尾航跡として含まれない場
合は、両者を組み合わせることはできない。その他の全
ての組み合わせにより、既追尾航跡に新しい観測ベクト
ルを追加し航跡をのばすこと、新しい航跡を新目標とし
て追加すること、ある観測ベクトルを誤信号として扱う
ことで仮説が更新される。こうして、多くの場合１つの
仮説が複数の航跡相関行列と組み合わされて、複数の仮
説に更新されるので、仮説を更新する度に仮説数は増加
する。
仮説に先ほど算出した航跡相関行列を組み合わせて、仮
説を現在の状況に対応したものに更新する。ここで、航
跡相関行列において観測ベクトルと相関があるとされて
いる既追尾航跡が仮説内に追尾航跡として含まれない場
合は、両者を組み合わせることはできない。その他の全
ての組み合わせにより、既追尾航跡に新しい観測ベクト
ルを追加し航跡をのばすこと、新しい航跡を新目標とし
て追加すること、ある観測ベクトルを誤信号として扱う
ことで仮説が更新される。こうして、多くの場合１つの
仮説が複数の航跡相関行列と組み合わされて、複数の仮
説に更新されるので、仮説を更新する度に仮説数は増加
する。
【００３６】図４の例では、組み合わせるべき既存の仮
説は存在しないので、航跡相関行列から新しく仮説を作
成する。まず、Ω(Ｈ1,1)からは、観測ベクトルＺ1,1を
誤信号と考え、航跡が存在しない仮説Ｘ1,1が生成され
る。これを次のように表記する。
説は存在しないので、航跡相関行列から新しく仮説を作
成する。まず、Ω(Ｈ1,1)からは、観測ベクトルＺ1,1を
誤信号と考え、航跡が存在しない仮説Ｘ1,1が生成され
る。これを次のように表記する。
【００３７】
【数１２】
【００３８】次に、Ω(Ｈ1,2)からは、観測ベクトル
Ｚ1,1を新目標からの信号と考え、航跡Ｔ1 を新しく開
始する仮説Ｘ1,2が生成される。
Ｚ1,1を新目標からの信号と考え、航跡Ｔ1 を新しく開
始する仮説Ｘ1,2が生成される。
【００３９】
【数１３】
【００４０】また、ここで、航跡Ｔ1 を次のように記述
する。
する。
【００４１】
【数１４】
【００４２】次に、以上の状態において時刻がｔ2 に進
み、新たに観測ベクトルＺ2,1とＺ2,2が入力した場合の
装置の動作を説明する。まず、ゲート算出部１４では、
クラスタ内の全ての航跡に対して、時刻ｔ2 における予
測存在範囲であるゲートを算出する。今の場合は、クラ
スタ内に存在する唯一の航跡であるＴ1 に対してゲート
を算出する。次に、観測ベクトル選択部１で上記算出さ
れたゲートと観測ベクトルの関係を調査し、その結果、
ここでは、Ｚ2,1とＺ2,2の両方が航跡Ｔ1 のゲートの中
に入っていたとする。
み、新たに観測ベクトルＺ2,1とＺ2,2が入力した場合の
装置の動作を説明する。まず、ゲート算出部１４では、
クラスタ内の全ての航跡に対して、時刻ｔ2 における予
測存在範囲であるゲートを算出する。今の場合は、クラ
スタ内に存在する唯一の航跡であるＴ1 に対してゲート
を算出する。次に、観測ベクトル選択部１で上記算出さ
れたゲートと観測ベクトルの関係を調査し、その結果、
ここでは、Ｚ2,1とＺ2,2の両方が航跡Ｔ1 のゲートの中
に入っていたとする。
【００４３】そして、次に、クラスタ新設、統合部３で
あるが、ここでは新たなクラスタは発生せず、また、ク
ラスタの統合も起こらない。その結果、今、説明の対象
としているクラスタの中に観測ベクトルＺ2,1とＺ2,2が
存在することが確定した。しかし、仮に別のクラスタが
存在し、そこに含まれる航跡のゲートにもＺ2,1 または
Ｚ2,2 が含まれるならば、両方のクラスタは統合され
る。
あるが、ここでは新たなクラスタは発生せず、また、ク
ラスタの統合も起こらない。その結果、今、説明の対象
としているクラスタの中に観測ベクトルＺ2,1とＺ2,2が
存在することが確定した。しかし、仮に別のクラスタが
存在し、そこに含まれる航跡のゲートにもＺ2,1 または
Ｚ2,2 が含まれるならば、両方のクラスタは統合され
る。
【００４４】次に、ゲート内判定行列算出部５で時刻ｔ
2 におけるゲート内判定行列を、次の通り算出する。こ
こで、第１行が観測ベクトルＺ2,1、第２行がＺ2,2に対
応する。また、第１列が誤信号、第２列が既存航跡
Ｔ1、第３列が新航跡Ｔ2、第４列が新航跡Ｔ3 に対応す
る。
2 におけるゲート内判定行列を、次の通り算出する。こ
こで、第１行が観測ベクトルＺ2,1、第２行がＺ2,2に対
応する。また、第１列が誤信号、第２列が既存航跡
Ｔ1、第３列が新航跡Ｔ2、第４列が新航跡Ｔ3 に対応す
る。
【００４５】
【数１５】
【００４６】先に述べたように、全ての観測ベクトルは
誤信号である可能性を持つので、第１列は共に値１を入
れる。また、この例では両方の観測ベクトルが航跡Ｔ1
のゲートに入っているので第２列も共に値１を入れる。
誤信号である可能性を持つので、第１列は共に値１を入
れる。また、この例では両方の観測ベクトルが航跡Ｔ1
のゲートに入っているので第２列も共に値１を入れる。
【００４７】次に、航跡相関行列算出部７で時刻ｔ2
における航跡相関行列を、次の式の通り算出する。
における航跡相関行列を、次の式の通り算出する。
【００４８】
【数１６】
【００４９】次に、仮説更新部９で仮説を更新する。ま
ず、仮説Ｘ1,1 を更新する。ここで、既追尾航跡Ｔ1 の
存在を仮定している航跡相関行列は使用できないので、
４個の航跡相関行列により仮説を更新することになる。
結果を次の式に示す。
ず、仮説Ｘ1,1 を更新する。ここで、既追尾航跡Ｔ1 の
存在を仮定している航跡相関行列は使用できないので、
４個の航跡相関行列により仮説を更新することになる。
結果を次の式に示す。
【００５０】
【数１７】
【００５１】次に、仮説Ｘ1,2 を更新する。ここでは、
８個の航跡相関行列全てを使用して仮説を更新すること
になる。結果を次の式に示す。
８個の航跡相関行列全てを使用して仮説を更新すること
になる。結果を次の式に示す。
【００５２】
【数１８】
【００５３】以上まとめると、時刻ｔ1 における２個の
仮説が更新されて、時刻ｔ2 において１２個の仮説が生
成された。また、その結果、このクラスタの中には５本
の航跡が存在する。以下、時刻が進み、新しい観測ベク
トルが入力する度に以上の作業を繰り返すが、その結
果、仮説の数は急激に増加する。そこで、仮説縮小部１
９で、演算時間や記憶装置の制限と言った実用上の理由
で、必要に応じて仮説数を縮小する。
仮説が更新されて、時刻ｔ2 において１２個の仮説が生
成された。また、その結果、このクラスタの中には５本
の航跡が存在する。以下、時刻が進み、新しい観測ベク
トルが入力する度に以上の作業を繰り返すが、その結
果、仮説の数は急激に増加する。そこで、仮説縮小部１
９で、演算時間や記憶装置の制限と言った実用上の理由
で、必要に応じて仮説数を縮小する。
【００５４】ここでは、ありそうもない仮説を削除した
り、類似の航跡を推定している仮説を統合したりする
が、その具体的手法として以下のものが提案されてい
る。 （１）最も信頼度の高い仮説のみを残す。 （２）信頼度がある基準値以下の仮説はすてる。 （３）過去Ｎ時刻分の内容が同一の仮説を統合する。 （４）航跡数が同じで、各航跡の内容（位置、速度な
ど）がほぼ同一の仮説を統合する。 （５）信頼度の低い航跡を含む仮説をすてる。
り、類似の航跡を推定している仮説を統合したりする
が、その具体的手法として以下のものが提案されてい
る。 （１）最も信頼度の高い仮説のみを残す。 （２）信頼度がある基準値以下の仮説はすてる。 （３）過去Ｎ時刻分の内容が同一の仮説を統合する。 （４）航跡数が同じで、各航跡の内容（位置、速度な
ど）がほぼ同一の仮説を統合する。 （５）信頼度の低い航跡を含む仮説をすてる。
【００５５】一般的には、クラスタは統合されることは
あっても、一旦統合されたクラスタが分離することはあ
りえない。しかし、仮説を縮小した場合はクラスタ分離
が起こり得る。そこで、仮説を縮小した際に、クラスタ
分離部２０では、クラスタが分離できるかどうかを評価
し、クラスタが分離できる場合にクラスタを分離してそ
れぞれのクラスタの仮説を再構成する。
あっても、一旦統合されたクラスタが分離することはあ
りえない。しかし、仮説を縮小した場合はクラスタ分離
が起こり得る。そこで、仮説を縮小した際に、クラスタ
分離部２０では、クラスタが分離できるかどうかを評価
し、クラスタが分離できる場合にクラスタを分離してそ
れぞれのクラスタの仮説を再構成する。
【００５６】目標表示装置１８は、目標追尾装置１６が
動作している間、常にディスプレイ上に航跡を表示し目
標の状態を使用者に示す。しかし、以上説明したよう
に、多くの場合クラスタ内に複数の仮説が存在し、何を
使用者に示せばよいのか分からない状況にある。そこ
で、航跡決定部１５はクラスタ内に複数の仮説が存在す
る場合に、何らかの手法で最善の仮説を１つ選択して、
クラスタ内の目標の数とその航跡を決定する。但し、こ
こでの決定は、目標表示装置１８への出力のみを目的に
して仮に行われるもので、仮説縮小部１９とは異なり、
実際にシステム内の仮説の数を１つに減らすものではな
い。
動作している間、常にディスプレイ上に航跡を表示し目
標の状態を使用者に示す。しかし、以上説明したよう
に、多くの場合クラスタ内に複数の仮説が存在し、何を
使用者に示せばよいのか分からない状況にある。そこ
で、航跡決定部１５はクラスタ内に複数の仮説が存在す
る場合に、何らかの手法で最善の仮説を１つ選択して、
クラスタ内の目標の数とその航跡を決定する。但し、こ
こでの決定は、目標表示装置１８への出力のみを目的に
して仮に行われるもので、仮説縮小部１９とは異なり、
実際にシステム内の仮説の数を１つに減らすものではな
い。
【００５７】
【発明が解決しようとしている課題】従来の目標追尾装
置は以上のように構成されており、処理を繰り返すこと
により仮説の数が爆発的に増加するという問題があり、
アルゴリズムの実装に際しては性能を低下させずに仮説
の数を減少させなければならないという課題があった。
置は以上のように構成されており、処理を繰り返すこと
により仮説の数が爆発的に増加するという問題があり、
アルゴリズムの実装に際しては性能を低下させずに仮説
の数を減少させなければならないという課題があった。
【００５８】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、仮説を更新する際に仮説の現実
性を判定する条件を追加することによって、仮説更新時
に新規作成する仮説の数を減らすような目標追尾装置を
得ることを目的とする。
ためになされたもので、仮説を更新する際に仮説の現実
性を判定する条件を追加することによって、仮説更新時
に新規作成する仮説の数を減らすような目標追尾装置を
得ることを目的とする。
【００５９】また、仮説更新時に新規に作成する仮説の
数を減少させた後で、仮説縮小の作業を行い必ず仮説の
数を１つにするような目標追尾装置を得ることを目的と
する。
数を減少させた後で、仮説縮小の作業を行い必ず仮説の
数を１つにするような目標追尾装置を得ることを目的と
する。
【００６０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る目標追尾
装置は、入力される観測ベクトルから存在可能な物理領
域内に含まれる観測ベクトルを選択する観測ベクトル選
択手段と、選択された観測ベクトルが既存のクラスタと
関係しない独立した観測ベクトルである場合にはクラス
タを新設すると共に既存のクラスタと関係する観測ベク
トルである場合には既存のクラスタに統合するクラスタ
新設統合手段と、各クラスタ毎に対応する全ての観測ベ
クトルが誤信号、既存航跡からの信号、新目標からの信
号である各可能性を全て包含するゲート内判定行列を算
出するゲート内判定行列算出手段と、上記ゲート内判定
行列の入力に基づいてクラスタ内の仮説の拡張可能性を
示す航跡相関行列を算出する航跡相関行列算出手段と、
クラスタ内にある全ての仮説を示したクラスタ内仮説表
と各仮説毎に仮説内にある全ての航跡を示した仮説内航
跡表及びクラスタ内にある全ての航跡に対して航跡を構
成する観測ベクトルを示したクラスタ内航跡−観測ベク
トル表を記憶してなる記憶手段と、上記航跡相関行列と
既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する際に、
所定の判定条件に基づいて新規に作成する仮説の数を減
らすようにして上記クラスタ内仮説表を更新する仮説更
新手段と、上記クラスタ内仮説表に含まれる既存の航跡
から入力される観測ベクトルの存在可能な物理領域を算
出して上記観測ベクトル選択手段に与えるゲート算出手
段と、上記クラスタ内仮説表の複数の仮説から目標の航
跡を決定する航跡決定手段とを備えたものである。
装置は、入力される観測ベクトルから存在可能な物理領
域内に含まれる観測ベクトルを選択する観測ベクトル選
択手段と、選択された観測ベクトルが既存のクラスタと
関係しない独立した観測ベクトルである場合にはクラス
タを新設すると共に既存のクラスタと関係する観測ベク
トルである場合には既存のクラスタに統合するクラスタ
新設統合手段と、各クラスタ毎に対応する全ての観測ベ
クトルが誤信号、既存航跡からの信号、新目標からの信
号である各可能性を全て包含するゲート内判定行列を算
出するゲート内判定行列算出手段と、上記ゲート内判定
行列の入力に基づいてクラスタ内の仮説の拡張可能性を
示す航跡相関行列を算出する航跡相関行列算出手段と、
クラスタ内にある全ての仮説を示したクラスタ内仮説表
と各仮説毎に仮説内にある全ての航跡を示した仮説内航
跡表及びクラスタ内にある全ての航跡に対して航跡を構
成する観測ベクトルを示したクラスタ内航跡−観測ベク
トル表を記憶してなる記憶手段と、上記航跡相関行列と
既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する際に、
所定の判定条件に基づいて新規に作成する仮説の数を減
らすようにして上記クラスタ内仮説表を更新する仮説更
新手段と、上記クラスタ内仮説表に含まれる既存の航跡
から入力される観測ベクトルの存在可能な物理領域を算
出して上記観測ベクトル選択手段に与えるゲート算出手
段と、上記クラスタ内仮説表の複数の仮説から目標の航
跡を決定する航跡決定手段とを備えたものである。
【００６１】また、上記仮説更新手段は、上記航跡相関
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、仮説内の航跡
数が一定数以下の仮説のみから上記クラスタ内仮説表を
更新するようにしたことを特徴とするものである。
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、仮説内の航跡
数が一定数以下の仮説のみから上記クラスタ内仮説表を
更新するようにしたことを特徴とするものである。
【００６２】また、上記仮説更新手段は、上記航跡相関
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、それぞれの航
跡の示す目標の速度を算出し、仮説内の全ての航跡の速
度が一定範囲内である仮説のみから上記クラスタ内仮説
表を更新するようにしたことを特徴とするものである。
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、それぞれの航
跡の示す目標の速度を算出し、仮説内の全ての航跡の速
度が一定範囲内である仮説のみから上記クラスタ内仮説
表を更新するようにしたことを特徴とするものである。
【００６３】また、上記仮説更新手段は、上記航跡相関
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、それぞれの航
跡の示す目標の加速度を算出し、仮説内の全ての航跡の
加速度が一定値以下である仮説のみから上記クラスタ内
仮説表を更新するようにしたことを特徴とするものであ
る。
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、それぞれの航
跡の示す目標の加速度を算出し、仮説内の全ての航跡の
加速度が一定値以下である仮説のみから上記クラスタ内
仮説表を更新するようにしたことを特徴とするものであ
る。
【００６４】また、上記仮説更新手段は、上記航跡相関
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、仮説内の新目
標の数が一定範囲に入っている仮説のみから上記クラス
タ内仮説表を更新するようにしたことを特徴とするもの
である。
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、仮説内の新目
標の数が一定範囲に入っている仮説のみから上記クラス
タ内仮説表を更新するようにしたことを特徴とするもの
である。
【００６５】また、上記観測ベクトルとして、第１の目
標観測装置に基づく信頼性の高い観測ベクトルと第２の
目標観測装置に基づく信頼性の低い観測ベクトルの両者
から入力され、上記仮説更新手段は、上記航跡相関行列
と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸または新
航跡を付加して新しい仮説を生成し、信頼性の高い観測
ベクトルに対しては全ての仮説を採用すると共に、信頼
性の低い観測ベクトルに対しては新目標が発生しない仮
説のみを採用して上記クラスタ内仮説表を更新するよう
にしたことを特徴とするものである。
標観測装置に基づく信頼性の高い観測ベクトルと第２の
目標観測装置に基づく信頼性の低い観測ベクトルの両者
から入力され、上記仮説更新手段は、上記航跡相関行列
と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸または新
航跡を付加して新しい仮説を生成し、信頼性の高い観測
ベクトルに対しては全ての仮説を採用すると共に、信頼
性の低い観測ベクトルに対しては新目標が発生しない仮
説のみを採用して上記クラスタ内仮説表を更新するよう
にしたことを特徴とするものである。
【００６６】また、上記仮説更新手段は、上記航跡相関
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸して
新しい仮説を生成し、新目標が発生しない仮説のみから
上記クラスタ内仮説表を更新するようにしたことを特徴
とするものである。
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸して
新しい仮説を生成し、新目標が発生しない仮説のみから
上記クラスタ内仮説表を更新するようにしたことを特徴
とするものである。
【００６７】さらに、上記仮説更新手段による仮説の更
新後、全ての仮説の情報を統合して仮説の数を一つに削
減する仮説縮小手段をさらに備えたことを特徴とするも
のである。
新後、全ての仮説の情報を統合して仮説の数を一つに削
減する仮説縮小手段をさらに備えたことを特徴とするも
のである。
【００６８】
実施の形態１．現実の目標追尾においては、ある程度の
時間観測を継続すれば、ある領域内に存在する目標の数
がほぼ確定する場合が多い。この実施の形態１は、この
性質を利用して仮説の中に存在する航跡の最大値を大幅
に削減する。
時間観測を継続すれば、ある領域内に存在する目標の数
がほぼ確定する場合が多い。この実施の形態１は、この
性質を利用して仮説の中に存在する航跡の最大値を大幅
に削減する。
【００６９】図１は実施の形態１に係る目標追尾装置を
示す全体構成図である。図１において、図３に示す従来
例と同一部分は同一符号を付して示し、１は入力した観
測ベクトル全体から各航跡のゲートに含まれる観測ベク
トルを選択する観測ベクトル選択部、２は目標追尾装置
内全体のクラスタの状態を示すシステム内クラスタ表を
記憶してなるシステム内クラスタ表記憶部、３は観測ベ
クトル選択部１の出力とシステム内クラスタ表記憶部２
に記憶されたシステム内クラスタ表に示された既存のク
ラスタの関係から選択された観測ベクトルが既存のクラ
スタと関係しない観測ベクトルである場合には新しいク
ラスタを作成すると共に既存のクラスタと関係する観測
ベクトルである場合には既存のクラスタに統合し、クラ
スタ内に含まれる観測ベクトルの全体を示すクラスタ内
観測ベクトル表を作成するクラスタ新設、統合部、４は
クラスタ内観測ベクトル表を記憶するクラスタ内観測ベ
クトル表記憶部である。
示す全体構成図である。図１において、図３に示す従来
例と同一部分は同一符号を付して示し、１は入力した観
測ベクトル全体から各航跡のゲートに含まれる観測ベク
トルを選択する観測ベクトル選択部、２は目標追尾装置
内全体のクラスタの状態を示すシステム内クラスタ表を
記憶してなるシステム内クラスタ表記憶部、３は観測ベ
クトル選択部１の出力とシステム内クラスタ表記憶部２
に記憶されたシステム内クラスタ表に示された既存のク
ラスタの関係から選択された観測ベクトルが既存のクラ
スタと関係しない観測ベクトルである場合には新しいク
ラスタを作成すると共に既存のクラスタと関係する観測
ベクトルである場合には既存のクラスタに統合し、クラ
スタ内に含まれる観測ベクトルの全体を示すクラスタ内
観測ベクトル表を作成するクラスタ新設、統合部、４は
クラスタ内観測ベクトル表を記憶するクラスタ内観測ベ
クトル表記憶部である。
【００７０】また、５はクラスタ内観測ベクトル表記憶
部４に記憶されたクラスタ内観測ベクトル表とクラスタ
内の仮説の状況を示すデータ群を入力とし、クラスタ内
の観測ベクトルと航跡の関係を示すクラスタ内のゲート
内判定行列を算出するゲート内判定行列算出部、６はク
ラスタ内ゲート内判定行列を記憶するクラスタ内ゲート
内判定行列記憶部、７はクラスタ内ゲート内判定行列記
憶部６に記憶されたクラスタ内ゲート内判定行列を入力
とし、クラスタ内で仮説の拡張可能性を示すクラスタ内
の航跡相関行列を算出する航跡相関行列算出部、８はク
ラスタ内航跡相関行列を記憶してなるクラスタ内航跡相
関行列記憶部である。
部４に記憶されたクラスタ内観測ベクトル表とクラスタ
内の仮説の状況を示すデータ群を入力とし、クラスタ内
の観測ベクトルと航跡の関係を示すクラスタ内のゲート
内判定行列を算出するゲート内判定行列算出部、６はク
ラスタ内ゲート内判定行列を記憶するクラスタ内ゲート
内判定行列記憶部、７はクラスタ内ゲート内判定行列記
憶部６に記憶されたクラスタ内ゲート内判定行列を入力
とし、クラスタ内で仮説の拡張可能性を示すクラスタ内
の航跡相関行列を算出する航跡相関行列算出部、８はク
ラスタ内航跡相関行列を記憶してなるクラスタ内航跡相
関行列記憶部である。
【００７１】また、１０はクラスタ内仮説状況データを
記憶してなる記憶部を示し、クラスタ内にある全ての仮
説を示したクラスタ内仮説表を記憶してなるクラスタ内
仮説表記憶部１１、各仮説ごとに仮説内にある全ての航
跡を示した仮説内航跡表を記憶してなる仮説内航跡表記
憶部１２及びクラスタ内にある全ての航跡に対して航跡
を構成する観測ベクトルを示したクラスタ内航跡−観測
ベクトル表を記憶してなるクラスタ内航跡−観測ベクト
ル表記憶部１３を有する。
記憶してなる記憶部を示し、クラスタ内にある全ての仮
説を示したクラスタ内仮説表を記憶してなるクラスタ内
仮説表記憶部１１、各仮説ごとに仮説内にある全ての航
跡を示した仮説内航跡表を記憶してなる仮説内航跡表記
憶部１２及びクラスタ内にある全ての航跡に対して航跡
を構成する観測ベクトルを示したクラスタ内航跡−観測
ベクトル表を記憶してなるクラスタ内航跡−観測ベクト
ル表記憶部１３を有する。
【００７２】また、１４はクラスタ内にある全ての航跡
に対して次の観測ベクトル入力時刻における存在予測位
置範囲を算出するゲート算出部、１５はクラスタ内に複
数の仮説が存在する場合に、その中から最善の仮説を１
つ選択して目標の数とその航跡を決定する航跡決定部、
１６は目標追尾装置、１７は空間中の目標を観測して観
測ベクトルを得るためのセンサである目標観測装置、１
８はディスプレイ上に航跡を表示し、目標の状態を使用
者に示す目標表示装置、１９は仮説に対して何らかの評
価を行い、その結果によって一部の仮説を削除すること
によって仮説数を縮小する仮説縮小部、２０は仮説を縮
小した際にクラスタを分離できるかどうかを評価し、ク
ラスタが分離できる場合にそれぞれのクラスタの仮説を
再構成するクラスタ分離装置である。
に対して次の観測ベクトル入力時刻における存在予測位
置範囲を算出するゲート算出部、１５はクラスタ内に複
数の仮説が存在する場合に、その中から最善の仮説を１
つ選択して目標の数とその航跡を決定する航跡決定部、
１６は目標追尾装置、１７は空間中の目標を観測して観
測ベクトルを得るためのセンサである目標観測装置、１
８はディスプレイ上に航跡を表示し、目標の状態を使用
者に示す目標表示装置、１９は仮説に対して何らかの評
価を行い、その結果によって一部の仮説を削除すること
によって仮説数を縮小する仮説縮小部、２０は仮説を縮
小した際にクラスタを分離できるかどうかを評価し、ク
ラスタが分離できる場合にそれぞれのクラスタの仮説を
再構成するクラスタ分離装置である。
【００７３】さらに、図３に示す従来例と異なる構成と
して、新たな符号で示す９ａは前時刻までの観測ベクト
ルによる仮説の状況とクラスタ内航跡相関行列から現時
刻に入力した観測ベクトルに対応して新しい仮説を生成
する際に、所定の判定条件として仮説の現実性を判断す
る追加基準により新規に生成する仮説の数を減らすこと
のできる仮説更新部である。
して、新たな符号で示す９ａは前時刻までの観測ベクト
ルによる仮説の状況とクラスタ内航跡相関行列から現時
刻に入力した観測ベクトルに対応して新しい仮説を生成
する際に、所定の判定条件として仮説の現実性を判断す
る追加基準により新規に生成する仮説の数を減らすこと
のできる仮説更新部である。
【００７４】次に上記構成でなる実施の形態１に係る目
標追尾装置の動作を説明する。従来例では、ゲート内判
定行列および航跡相関行列を算出し、この航跡相関行列
と既存の航跡から新しい仮説を生成することによって、
既存の航跡と新しく観測した観測ベクトルの間の矛盾の
無い関係を求めていた。しかし、ここでの判断は、仮定
として既存の航跡の正しさを無条件に認めたものであ
り、その航跡や航跡の組み合わせである仮説が現実的で
あるかどうかの判断は一切入っていない。従って、時刻
が進んで新しく入って来た観測ベクトルにより仮説を更
新すると、その結果として、一般的に複数の仮説が生成
され、元々複数の仮説が存在するうえに、仮説更新の結
果さらにその数が増えることになる。これらの仮説が含
む航跡数は仮説毎に異なっており、全ての観測ベクトル
を誤信号と考える航跡数０の仮説から全ての観測ベクト
ルを別の目標からの信号と考える非常に多くの航跡を含
む仮説まで存在することになる。
標追尾装置の動作を説明する。従来例では、ゲート内判
定行列および航跡相関行列を算出し、この航跡相関行列
と既存の航跡から新しい仮説を生成することによって、
既存の航跡と新しく観測した観測ベクトルの間の矛盾の
無い関係を求めていた。しかし、ここでの判断は、仮定
として既存の航跡の正しさを無条件に認めたものであ
り、その航跡や航跡の組み合わせである仮説が現実的で
あるかどうかの判断は一切入っていない。従って、時刻
が進んで新しく入って来た観測ベクトルにより仮説を更
新すると、その結果として、一般的に複数の仮説が生成
され、元々複数の仮説が存在するうえに、仮説更新の結
果さらにその数が増えることになる。これらの仮説が含
む航跡数は仮説毎に異なっており、全ての観測ベクトル
を誤信号と考える航跡数０の仮説から全ての観測ベクト
ルを別の目標からの信号と考える非常に多くの航跡を含
む仮説まで存在することになる。
【００７５】本実施の形態１では、仮説更新部９ａによ
り、航跡相関行列と既存の仮説から仮説を含む既存の航
跡を延伸または新航跡を付加して新しい仮説を生成する
際に、新しい仮説の中の航跡数を検査する。そして、航
跡数が予め規定した一定数よりも少ない仮説だけを現実
的な仮説と認め、それらの仮説のみからクラスタ内仮説
表１１を更新する。その他の動作は従来例と同じであ
る。
り、航跡相関行列と既存の仮説から仮説を含む既存の航
跡を延伸または新航跡を付加して新しい仮説を生成する
際に、新しい仮説の中の航跡数を検査する。そして、航
跡数が予め規定した一定数よりも少ない仮説だけを現実
的な仮説と認め、それらの仮説のみからクラスタ内仮説
表１１を更新する。その他の動作は従来例と同じであ
る。
【００７６】従って、実施の形態１によれば、仮説更新
部９ａにより、航跡相関行列と既存の仮説から仮説を含
む既存の航跡を延伸または新航跡を付加して新しい仮説
を生成し、仮説内の航跡数が一定数以下の仮説だけを現
実的な仮説と認め、それらの仮説のみからクラスタ内仮
説表１１を更新することにより、仮説の現実性を判断す
る追加の判断基準によって仮説または航跡の現実性を判
断し、この判断の結果として基準を満たさない仮説を生
成しないようにしたので、目標追尾処理に伴う仮説数の
爆発的増加を抑えることができる。
部９ａにより、航跡相関行列と既存の仮説から仮説を含
む既存の航跡を延伸または新航跡を付加して新しい仮説
を生成し、仮説内の航跡数が一定数以下の仮説だけを現
実的な仮説と認め、それらの仮説のみからクラスタ内仮
説表１１を更新することにより、仮説の現実性を判断す
る追加の判断基準によって仮説または航跡の現実性を判
断し、この判断の結果として基準を満たさない仮説を生
成しないようにしたので、目標追尾処理に伴う仮説数の
爆発的増加を抑えることができる。
【００７７】実施の形態２．現実の目標追尾において、
例えば航空機を追尾対象にしていれば、航空機の性能か
ら最低速度と最高速度が規定される。この性質を利用す
れば非現実的な航跡を抽出することができる。この実施
の形態２では、航跡の示す目標の速度に着目する。
例えば航空機を追尾対象にしていれば、航空機の性能か
ら最低速度と最高速度が規定される。この性質を利用す
れば非現実的な航跡を抽出することができる。この実施
の形態２では、航跡の示す目標の速度に着目する。
【００７８】この実施の形態２に係る目標追尾装置の構
成としては、図１に示す実施の形態１と同様な構成を備
え、仮説更新部９ａは、実施の形態１と同様にして、仮
説の現実性を判断する追加基準により、仮説更新時に生
成する仮説の数を減らすものであるが、本実施の形態２
における仮説更新部９ａは、新しい仮説を生成する際
に、新しい仮説の中のそれぞれの航跡の示す目標の速度
を算出し、仮説内の全ての航跡が現実的な航跡である場
合のみその仮説を現実的な仮説と認め、それらの仮説の
みからクラスタ内仮説表を更新するようにしている。
成としては、図１に示す実施の形態１と同様な構成を備
え、仮説更新部９ａは、実施の形態１と同様にして、仮
説の現実性を判断する追加基準により、仮説更新時に生
成する仮説の数を減らすものであるが、本実施の形態２
における仮説更新部９ａは、新しい仮説を生成する際
に、新しい仮説の中のそれぞれの航跡の示す目標の速度
を算出し、仮説内の全ての航跡が現実的な航跡である場
合のみその仮説を現実的な仮説と認め、それらの仮説の
みからクラスタ内仮説表を更新するようにしている。
【００７９】次に上記構成に係る装置の動作を説明す
る。実施の形態１で述べたように、従来例に示した仮説
更新の判断は、仮定として既存の航跡の正しさを無条件
に認めたものであり、その航跡や航跡の組み合わせであ
る仮説が現実的であるかどうかの判断は一切入っていな
い。本実施の形態２では、仮説更新部９ａが航跡相関行
列と既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する際
に、新しい仮説の中のそれぞれの航跡の示す目標の速度
を、各航跡が持つ位置と時間の情報から算出する。そし
て、速度が予め規定した一定の範囲に収まる航跡だけを
現実的な航跡と認める。そして、仮説内の全ての航跡が
現実的な航跡である場合のみその仮説を現実的な仮説と
認め、それらの仮説のみからクラスタ内仮説表１１を更
新する。
る。実施の形態１で述べたように、従来例に示した仮説
更新の判断は、仮定として既存の航跡の正しさを無条件
に認めたものであり、その航跡や航跡の組み合わせであ
る仮説が現実的であるかどうかの判断は一切入っていな
い。本実施の形態２では、仮説更新部９ａが航跡相関行
列と既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する際
に、新しい仮説の中のそれぞれの航跡の示す目標の速度
を、各航跡が持つ位置と時間の情報から算出する。そし
て、速度が予め規定した一定の範囲に収まる航跡だけを
現実的な航跡と認める。そして、仮説内の全ての航跡が
現実的な航跡である場合のみその仮説を現実的な仮説と
認め、それらの仮説のみからクラスタ内仮説表１１を更
新する。
【００８０】従って、実施の形態２によれば、仮説更新
部９ａにより、航跡相関行列と既存の仮説から仮説を含
む既存の航跡を延伸または新航跡を付加して新しい仮説
を生成し、それぞれの航跡の示す目標の速度を算出し、
仮説内の全ての航跡の速度が現実的な一定範囲内である
仮説のみを現実的な仮説と認め、それらの仮説のみから
クラスタ内仮説表１１を更新することにより、仮説の現
実性を判断する追加の判断基準によって仮説または航跡
の現実性を判断し、この判断の結果として基準を満たさ
ない仮説を生成しないようにしたので、目標追尾処理に
伴う仮説数の爆発的増加を抑えることができる。
部９ａにより、航跡相関行列と既存の仮説から仮説を含
む既存の航跡を延伸または新航跡を付加して新しい仮説
を生成し、それぞれの航跡の示す目標の速度を算出し、
仮説内の全ての航跡の速度が現実的な一定範囲内である
仮説のみを現実的な仮説と認め、それらの仮説のみから
クラスタ内仮説表１１を更新することにより、仮説の現
実性を判断する追加の判断基準によって仮説または航跡
の現実性を判断し、この判断の結果として基準を満たさ
ない仮説を生成しないようにしたので、目標追尾処理に
伴う仮説数の爆発的増加を抑えることができる。
【００８１】実施の形態３．現実の目標追尾において、
例えば航空機を追尾対象にしていれば、航空機の性能と
乗員の生物学的な限界から可能な旋回加速度の上限が規
定される。この性質を利用すれば非現実的な航跡を抽出
することができる。この実施の形態３では、航跡の示す
目標の加速度に着目する。
例えば航空機を追尾対象にしていれば、航空機の性能と
乗員の生物学的な限界から可能な旋回加速度の上限が規
定される。この性質を利用すれば非現実的な航跡を抽出
することができる。この実施の形態３では、航跡の示す
目標の加速度に着目する。
【００８２】この実施の形態３に係る目標追尾装置の構
成としては、図１に示す実施の形態１と同様な構成を備
え、仮説更新部９ａは、実施の形態１と同様にして、仮
説の現実性を判断する追加基準により、仮説更新時に生
成する仮説の数を減らすものであるが、本実施の形態３
における仮説更新部９ａは、新しい仮説を生成する際
に、新しい仮説の中のそれぞれの航跡の示す目標の旋回
加速度を、各航跡が持つ位置と時間の情報から算出し、
旋回加速度が予め規定した一定の値を下回っている航跡
だけを現実的な航跡と認め、仮説内の全ての航跡が現実
的な航跡である場合のみその仮説を現実的な仮説と認
め、それらの仮説のみからクラスタ内仮説表１１を更新
するようにしている。
成としては、図１に示す実施の形態１と同様な構成を備
え、仮説更新部９ａは、実施の形態１と同様にして、仮
説の現実性を判断する追加基準により、仮説更新時に生
成する仮説の数を減らすものであるが、本実施の形態３
における仮説更新部９ａは、新しい仮説を生成する際
に、新しい仮説の中のそれぞれの航跡の示す目標の旋回
加速度を、各航跡が持つ位置と時間の情報から算出し、
旋回加速度が予め規定した一定の値を下回っている航跡
だけを現実的な航跡と認め、仮説内の全ての航跡が現実
的な航跡である場合のみその仮説を現実的な仮説と認
め、それらの仮説のみからクラスタ内仮説表１１を更新
するようにしている。
【００８３】次に上記構成に係る装置の動作を説明す
る。実施の形態１で述べたように、従来例に示した仮説
更新の判断は、仮定として既存の航跡の正しさを無条件
に認めたものであり、その航跡や航跡の組み合わせであ
る仮説が現実的であるかどうかの判断は一切入っていな
い。本実施の形態３では、仮説更新部９ａが航跡相関行
列と既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する際
に、新しい仮説の中のそれぞれの航跡の示す目標の旋回
加速度を、各航跡が持つ位置と時間の情報から算出す
る。そして、旋回加速度が予め規定した一定の値を下回
っている航跡だけを現実的な航跡と認める。そして、仮
説内の全ての航跡が現実的な航跡である場合のみその仮
説を現実的な仮説と認め、それらの仮説のみからクラス
タ内仮説表１１を更新する。
る。実施の形態１で述べたように、従来例に示した仮説
更新の判断は、仮定として既存の航跡の正しさを無条件
に認めたものであり、その航跡や航跡の組み合わせであ
る仮説が現実的であるかどうかの判断は一切入っていな
い。本実施の形態３では、仮説更新部９ａが航跡相関行
列と既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する際
に、新しい仮説の中のそれぞれの航跡の示す目標の旋回
加速度を、各航跡が持つ位置と時間の情報から算出す
る。そして、旋回加速度が予め規定した一定の値を下回
っている航跡だけを現実的な航跡と認める。そして、仮
説内の全ての航跡が現実的な航跡である場合のみその仮
説を現実的な仮説と認め、それらの仮説のみからクラス
タ内仮説表１１を更新する。
【００８４】従って、実施の形態３によれば、仮説更新
部９ａにより、航跡相関行列と既存の仮説から仮説を含
む既存の航跡を延伸または新航跡を付加して新しい仮説
を生成し、それぞれの航跡の示す目標の旋回加速度を算
出し、旋回加速度が一定値以下である仮説のみを現実的
な仮説と認め、それらの仮説のみからクラスタ内仮説表
１１を更新することにより、仮説の現実性を判断する追
加の判断基準によって仮説または航跡の現実性を判断
し、この判断の結果として基準を満たさない仮説を生成
しないようにしたので、目標追尾処理に伴う仮説数の爆
発的増加を抑えることができる。
部９ａにより、航跡相関行列と既存の仮説から仮説を含
む既存の航跡を延伸または新航跡を付加して新しい仮説
を生成し、それぞれの航跡の示す目標の旋回加速度を算
出し、旋回加速度が一定値以下である仮説のみを現実的
な仮説と認め、それらの仮説のみからクラスタ内仮説表
１１を更新することにより、仮説の現実性を判断する追
加の判断基準によって仮説または航跡の現実性を判断
し、この判断の結果として基準を満たさない仮説を生成
しないようにしたので、目標追尾処理に伴う仮説数の爆
発的増加を抑えることができる。
【００８５】実施の形態４．現実の目標追尾において
は、追尾目標がいきなり出現することはありえない。新
目標は、レーダの観測範囲外から進入してきたり、従
来、１目標に見えていたものが２目標以上に分離した
り、従来、観測条件が悪くて見えていなかったものが、
観測条件の好転により見えたり、といった状況で出現す
る。この様な条件を検討すれば、ある時期に新目標が出
現する程度を規定することができる。この実施の形態４
では、仮説内の新目標の数に着目する。
は、追尾目標がいきなり出現することはありえない。新
目標は、レーダの観測範囲外から進入してきたり、従
来、１目標に見えていたものが２目標以上に分離した
り、従来、観測条件が悪くて見えていなかったものが、
観測条件の好転により見えたり、といった状況で出現す
る。この様な条件を検討すれば、ある時期に新目標が出
現する程度を規定することができる。この実施の形態４
では、仮説内の新目標の数に着目する。
【００８６】この実施の形態４に係る目標追尾装置の構
成としては、図１に示す実施の形態１と同様な構成を備
え、仮説更新部９ａは、実施の形態１と同様にして、仮
説の現実性を判断する追加基準により、仮説更新時に生
成する仮説の数を減らすものであるが、本実施の形態４
における仮説更新部９ａは、新しい仮説を生成する際
に、新しい仮説の中で出現する新目標の数を調査し、新
目標の数が一定の範囲に収まっている仮説のみを現実的
な仮説と認め、現実的な仮説のみからクラスタ内仮説表
１１を更新するようにする。
成としては、図１に示す実施の形態１と同様な構成を備
え、仮説更新部９ａは、実施の形態１と同様にして、仮
説の現実性を判断する追加基準により、仮説更新時に生
成する仮説の数を減らすものであるが、本実施の形態４
における仮説更新部９ａは、新しい仮説を生成する際
に、新しい仮説の中で出現する新目標の数を調査し、新
目標の数が一定の範囲に収まっている仮説のみを現実的
な仮説と認め、現実的な仮説のみからクラスタ内仮説表
１１を更新するようにする。
【００８７】次に上記構成に係る装置の動作を説明す
る。本実施の形態４では、仮説更新部９ａが航跡相関行
列と既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する際
に、新しい仮説の中で出現する新目標の数を調査する。
そして、新目標の数が一定の範囲に収まっている仮説の
みを現実的な仮説と認め、現実的な仮説のみからクラス
タ内仮説表１１を更新する。ここで、新目標数の調査は
航跡相関行列の新目標に対応する各列を調査することで
実現できるので、条件に収まっている航跡相関行列のみ
を使用して仮説を更新すればよい。
る。本実施の形態４では、仮説更新部９ａが航跡相関行
列と既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する際
に、新しい仮説の中で出現する新目標の数を調査する。
そして、新目標の数が一定の範囲に収まっている仮説の
みを現実的な仮説と認め、現実的な仮説のみからクラス
タ内仮説表１１を更新する。ここで、新目標数の調査は
航跡相関行列の新目標に対応する各列を調査することで
実現できるので、条件に収まっている航跡相関行列のみ
を使用して仮説を更新すればよい。
【００８８】従って、実施の形態４によれば、仮説更新
部９ａにより、航跡相関行列と既存の仮説から仮説を含
む既存の航跡を延伸または新航跡を付加して新しい仮説
を生成し、新しい仮説の中で出現する新目標の数を調査
する。そして、新目標の数が一定の範囲に収まっている
仮説のみを現実的な仮説と認め、現実的な仮説のみから
からクラスタ内仮説表１１を更新することにより、仮説
の現実性を判断する追加の判断基準によって仮説または
航跡の現実性を判断し、この判断の結果として基準を満
たさない仮説を生成しないようにしたので、目標追尾処
理に伴う仮説数の爆発的増加を抑えることができる。
部９ａにより、航跡相関行列と既存の仮説から仮説を含
む既存の航跡を延伸または新航跡を付加して新しい仮説
を生成し、新しい仮説の中で出現する新目標の数を調査
する。そして、新目標の数が一定の範囲に収まっている
仮説のみを現実的な仮説と認め、現実的な仮説のみから
からクラスタ内仮説表１１を更新することにより、仮説
の現実性を判断する追加の判断基準によって仮説または
航跡の現実性を判断し、この判断の結果として基準を満
たさない仮説を生成しないようにしたので、目標追尾処
理に伴う仮説数の爆発的増加を抑えることができる。
【００８９】実施の形態５．複数の目標観測装置で同時
にある領域を観測する場合がある。この場合に、それぞ
れの目標観測装置で観測結果の信頼性が大きく異なる場
合が想定できる。この実施の形態５では、観測ベクトル
として、複数の目標観測装置から得られる観測ベクトル
の信頼性に着目する。
にある領域を観測する場合がある。この場合に、それぞ
れの目標観測装置で観測結果の信頼性が大きく異なる場
合が想定できる。この実施の形態５では、観測ベクトル
として、複数の目標観測装置から得られる観測ベクトル
の信頼性に着目する。
【００９０】この実施の形態５に係る目標追尾装置の構
成としては、図１に示す実施の形態１と同様な構成を備
え、仮説更新部９ａは、実施の形態１と同様にして、仮
説の現実性を判断する追加基準により、仮説更新時に生
成する仮説の数を減らすものであるが、本実施の形態５
における仮説更新部９ａは、新しい仮説を生成する際
に、信頼性の高い目標観測装置からの目標観測ベクトル
に対する仮説更新処理では全ての仮説を採用する一方
で、信頼性の低い目標観測装置からの観測ベクトルに対
する仮説更新処理では新目標が発生する仮説を認めず
に、既存の航跡を延伸する仮説だけを現実的な仮説と認
め、現実的な仮説のみからクラスタ内仮説表１１を更新
するようにする。
成としては、図１に示す実施の形態１と同様な構成を備
え、仮説更新部９ａは、実施の形態１と同様にして、仮
説の現実性を判断する追加基準により、仮説更新時に生
成する仮説の数を減らすものであるが、本実施の形態５
における仮説更新部９ａは、新しい仮説を生成する際
に、信頼性の高い目標観測装置からの目標観測ベクトル
に対する仮説更新処理では全ての仮説を採用する一方
で、信頼性の低い目標観測装置からの観測ベクトルに対
する仮説更新処理では新目標が発生する仮説を認めず
に、既存の航跡を延伸する仮説だけを現実的な仮説と認
め、現実的な仮説のみからクラスタ内仮説表１１を更新
するようにする。
【００９１】次に上記構成に係る装置の動作を説明す
る。本実施の形態５では、仮説更新部９ａが航跡相関行
列と既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する際
に、信頼性の高い目標観測装置からの目標観測ベクトル
に対する仮説更新処理では全ての仮説を採用し、信頼性
の低い目標観測装置からの観測ベクトルに対する仮説更
新処理では新目標が発生する仮説を認めずに、既存の航
跡を延伸する仮説だけを現実的な仮説と認め、それらの
仮説のみからクラスタ内仮説表１１を更新する。
る。本実施の形態５では、仮説更新部９ａが航跡相関行
列と既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する際
に、信頼性の高い目標観測装置からの目標観測ベクトル
に対する仮説更新処理では全ての仮説を採用し、信頼性
の低い目標観測装置からの観測ベクトルに対する仮説更
新処理では新目標が発生する仮説を認めずに、既存の航
跡を延伸する仮説だけを現実的な仮説と認め、それらの
仮説のみからクラスタ内仮説表１１を更新する。
【００９２】従って、実施の形態５によれば、仮説更新
部９ａにより、航跡相関行列と既存の仮説を組み合わせ
て新しい仮説を生成する際に、信頼性の高い目標観測装
置からの目標観測ベクトルに対する仮説更新処理では全
ての仮説を採用し、信頼性の低い目標観測装置からの観
測ベクトルに対する仮説更新処理では新目標が発生する
仮説を認めずに、既存の航跡を延伸する仮説だけを現実
的な仮説と認め、それらの仮説のみからクラスタ内仮説
表１１を更新することにより、仮説の現実性を判断する
追加の判断基準によって仮説または航跡の現実性を判断
し、この判断の結果として基準を満たさない仮説を生成
しないようにしたので、目標追尾処理に伴う仮説数の爆
発的増加を抑えることができる。
部９ａにより、航跡相関行列と既存の仮説を組み合わせ
て新しい仮説を生成する際に、信頼性の高い目標観測装
置からの目標観測ベクトルに対する仮説更新処理では全
ての仮説を採用し、信頼性の低い目標観測装置からの観
測ベクトルに対する仮説更新処理では新目標が発生する
仮説を認めずに、既存の航跡を延伸する仮説だけを現実
的な仮説と認め、それらの仮説のみからクラスタ内仮説
表１１を更新することにより、仮説の現実性を判断する
追加の判断基準によって仮説または航跡の現実性を判断
し、この判断の結果として基準を満たさない仮説を生成
しないようにしたので、目標追尾処理に伴う仮説数の爆
発的増加を抑えることができる。
【００９３】実施の形態６．上述した実施の形態４での
現実の目標追尾においては、追尾目標がいきなり出現す
ることはありえないということを述べた。この考え方を
押し進めれば、ある状況では新目標が一切発生しない状
況を想定することができる。この実施の形態６では、新
目標が発生しない仮説のみからクラスタ内仮説表１１を
更新することに着目する。
現実の目標追尾においては、追尾目標がいきなり出現す
ることはありえないということを述べた。この考え方を
押し進めれば、ある状況では新目標が一切発生しない状
況を想定することができる。この実施の形態６では、新
目標が発生しない仮説のみからクラスタ内仮説表１１を
更新することに着目する。
【００９４】この実施の形態６に係る目標追尾装置の構
成としては、図１に示す実施の形態１と同様な構成を備
え、仮説更新部９ａは、実施の形態１と同様にして、仮
説の現実性を判断する追加基準により、仮説更新時に生
成する仮説の数を減らすものであるが、本実施の形態６
における仮説更新部９ａは、航跡相関行列と既存の仮説
を組み合わせて新しい仮説を生成する際に、新目標を想
定している航跡相関行列を使用せずに、既存航跡を延伸
する仮説のみを生成し、これらの仮説からクラスタ内仮
説表１１を更新するようにする。
成としては、図１に示す実施の形態１と同様な構成を備
え、仮説更新部９ａは、実施の形態１と同様にして、仮
説の現実性を判断する追加基準により、仮説更新時に生
成する仮説の数を減らすものであるが、本実施の形態６
における仮説更新部９ａは、航跡相関行列と既存の仮説
を組み合わせて新しい仮説を生成する際に、新目標を想
定している航跡相関行列を使用せずに、既存航跡を延伸
する仮説のみを生成し、これらの仮説からクラスタ内仮
説表１１を更新するようにする。
【００９５】次に上記構成に係る装置の動作を説明す
る。本実施の形態では、仮説更新部９ａが航跡相関行列
と既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する際
に、新目標を想定している航跡相関行列を使用せずに、
既存航跡を延伸する仮説のみを生成する。そして、これ
らの仮説からクラスタ内仮説表１１を更新する。
る。本実施の形態では、仮説更新部９ａが航跡相関行列
と既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する際
に、新目標を想定している航跡相関行列を使用せずに、
既存航跡を延伸する仮説のみを生成する。そして、これ
らの仮説からクラスタ内仮説表１１を更新する。
【００９６】従って、実施の形態６によれば、仮説更新
部９ａにより、航跡相関行列と既存の仮説を組み合わせ
て新しい仮説を生成する際に、新目標を想定している航
跡相関行列を使用せずに、既存航跡を延伸する仮説のみ
を生成し、これらの仮説からクラスタ内仮説表１１を更
新することにより、仮説の現実性を判断する追加の判断
基準によって仮説または航跡の現実性を判断し、この判
断の結果として基準を満たさない仮説を生成しないよう
にしたので、目標追尾処理に伴う仮説数の爆発的増加を
抑えることができる。
部９ａにより、航跡相関行列と既存の仮説を組み合わせ
て新しい仮説を生成する際に、新目標を想定している航
跡相関行列を使用せずに、既存航跡を延伸する仮説のみ
を生成し、これらの仮説からクラスタ内仮説表１１を更
新することにより、仮説の現実性を判断する追加の判断
基準によって仮説または航跡の現実性を判断し、この判
断の結果として基準を満たさない仮説を生成しないよう
にしたので、目標追尾処理に伴う仮説数の爆発的増加を
抑えることができる。
【００９７】実施の形態７．この実施の形態７では、上
述した実施の形態６の考え方を更に押し進めて、毎回仮
説の数を１つに絞ることに着目する。
述した実施の形態６の考え方を更に押し進めて、毎回仮
説の数を１つに絞ることに着目する。
【００９８】図２は実施の形態７に係る目標追尾装置を
示す全体構成図である。図２において、図１に示す実施
の形態１と同一部分は同一符号を示し、その説明は省略
する。新たな符号として、１９ａは仮説更新部９ａによ
り既存航跡を延伸する仮説だけを更新した後に複数の仮
説を統合して仮説数を１つにすることのできる仮説縮小
部を示し、また、この実施の形態７でも、仮説更新部９
ａは、仮説の現実性を判断する追加基準により、仮説更
新時に生成する仮説の数を減らすようになされている。
示す全体構成図である。図２において、図１に示す実施
の形態１と同一部分は同一符号を示し、その説明は省略
する。新たな符号として、１９ａは仮説更新部９ａによ
り既存航跡を延伸する仮説だけを更新した後に複数の仮
説を統合して仮説数を１つにすることのできる仮説縮小
部を示し、また、この実施の形態７でも、仮説更新部９
ａは、仮説の現実性を判断する追加基準により、仮説更
新時に生成する仮説の数を減らすようになされている。
【００９９】次に上記構成に係る装置の動作を説明す
る。本実施の形態７では、仮説更新部９ａにおいて既存
航跡を延伸する仮説だけを更新する。この様に制限して
も複数の仮説ができるので、その後、仮説縮小部１９ａ
において全ての仮説を統合して仮説を一つにまとめる処
理を行う。以上の処理を毎回繰り返すので、仮説を更新
する際には目標の数とその航跡が確定していることにな
る。そして、仮説更新部９ａでは確定しているそれぞれ
の航跡を新しく入力したどの観測ベクトルによって延伸
するかという所で複数の仮説ができる。次に、この状態
で仮説縮小部１９ａで仮説を統合する際には、それぞれ
の既存航跡毎に各仮説の信頼度を算出し、その信頼度を
利用して目標位置や運動情報などの追尾諸元を統合する
ことができる。
る。本実施の形態７では、仮説更新部９ａにおいて既存
航跡を延伸する仮説だけを更新する。この様に制限して
も複数の仮説ができるので、その後、仮説縮小部１９ａ
において全ての仮説を統合して仮説を一つにまとめる処
理を行う。以上の処理を毎回繰り返すので、仮説を更新
する際には目標の数とその航跡が確定していることにな
る。そして、仮説更新部９ａでは確定しているそれぞれ
の航跡を新しく入力したどの観測ベクトルによって延伸
するかという所で複数の仮説ができる。次に、この状態
で仮説縮小部１９ａで仮説を統合する際には、それぞれ
の既存航跡毎に各仮説の信頼度を算出し、その信頼度を
利用して目標位置や運動情報などの追尾諸元を統合する
ことができる。
【０１００】従って、実施の形態７によれば、仮説更新
部９ａにより既存航跡を延伸する仮説だけを更新した後
に、複数の仮説を統合して仮説数を１つにすることので
きる仮説縮小部１９ａをさらに備えたので、仮説更新時
に新規に作成する仮説の数を減少させた後で、仮説縮小
の作業を行うことで、必ず仮説の数を１つにすることが
できる。
部９ａにより既存航跡を延伸する仮説だけを更新した後
に、複数の仮説を統合して仮説数を１つにすることので
きる仮説縮小部１９ａをさらに備えたので、仮説更新時
に新規に作成する仮説の数を減少させた後で、仮説縮小
の作業を行うことで、必ず仮説の数を１つにすることが
できる。
【０１０１】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る目標追尾
装置によれば、入力される観測ベクトルから存在可能な
物理領域内に含まれる観測ベクトルを選択する観測ベク
トル選択手段と、選択された観測ベクトルが既存のクラ
スタと関係しない独立した観測ベクトルである場合には
クラスタを新設すると共に既存のクラスタと関係する観
測ベクトルである場合には既存のクラスタに統合するク
ラスタ新設統合手段と、各クラスタ毎に対応する全ての
観測ベクトルが誤信号、既存航跡からの信号、新目標か
らの信号である各可能性を全て包含するゲート内判定行
列を算出するゲート内判定行列算出手段と、上記ゲート
内判定行列の入力に基づいてクラスタ内の仮説の拡張可
能性を示す航跡相関行列を算出する航跡相関行列算出手
段と、クラスタ内にある全ての仮説を示したクラスタ内
仮説表と各仮説毎に仮説内にある全ての航跡を示した仮
説内航跡表及びクラスタ内にある全ての航跡に対して航
跡を構成する観測ベクトルを示したクラスタ内航跡−観
測ベクトル表を記憶してなる記憶手段と、上記航跡相関
行列と既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する
際に、所定の判定条件に基づいて新規に作成する仮説の
数を減らすようにして上記クラスタ内仮説表を更新する
仮説更新手段と、上記クラスタ内仮説表に含まれる既存
の航跡から入力される観測ベクトルの存在可能な物理領
域を算出して上記観測ベクトル選択手段に与えるゲート
算出手段と、上記クラスタ内仮説表の複数の仮説から目
標の航跡を決定する航跡決定手段とを備えたので、仮説
の現実性を判定し、その結果によって仮説の更新を制限
するような処理により、追尾処理に伴う仮説数の爆発的
増加を抑えることができる。
装置によれば、入力される観測ベクトルから存在可能な
物理領域内に含まれる観測ベクトルを選択する観測ベク
トル選択手段と、選択された観測ベクトルが既存のクラ
スタと関係しない独立した観測ベクトルである場合には
クラスタを新設すると共に既存のクラスタと関係する観
測ベクトルである場合には既存のクラスタに統合するク
ラスタ新設統合手段と、各クラスタ毎に対応する全ての
観測ベクトルが誤信号、既存航跡からの信号、新目標か
らの信号である各可能性を全て包含するゲート内判定行
列を算出するゲート内判定行列算出手段と、上記ゲート
内判定行列の入力に基づいてクラスタ内の仮説の拡張可
能性を示す航跡相関行列を算出する航跡相関行列算出手
段と、クラスタ内にある全ての仮説を示したクラスタ内
仮説表と各仮説毎に仮説内にある全ての航跡を示した仮
説内航跡表及びクラスタ内にある全ての航跡に対して航
跡を構成する観測ベクトルを示したクラスタ内航跡−観
測ベクトル表を記憶してなる記憶手段と、上記航跡相関
行列と既存の仮説を組み合わせて新しい仮説を生成する
際に、所定の判定条件に基づいて新規に作成する仮説の
数を減らすようにして上記クラスタ内仮説表を更新する
仮説更新手段と、上記クラスタ内仮説表に含まれる既存
の航跡から入力される観測ベクトルの存在可能な物理領
域を算出して上記観測ベクトル選択手段に与えるゲート
算出手段と、上記クラスタ内仮説表の複数の仮説から目
標の航跡を決定する航跡決定手段とを備えたので、仮説
の現実性を判定し、その結果によって仮説の更新を制限
するような処理により、追尾処理に伴う仮説数の爆発的
増加を抑えることができる。
【０１０２】また、上記仮説更新手段は、上記航跡相関
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、仮説内の航跡
数が一定数以下の仮説のみから上記クラスタ内仮説表を
更新するようにしたので、仮説の現実性を判断する追加
の判断基準によって仮説または航跡の現実性を判断し、
この判断の結果として基準を満たさない仮説を生成しな
いようにして、目標追尾処理に伴う仮説数の爆発的増加
を抑えることができる。
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、仮説内の航跡
数が一定数以下の仮説のみから上記クラスタ内仮説表を
更新するようにしたので、仮説の現実性を判断する追加
の判断基準によって仮説または航跡の現実性を判断し、
この判断の結果として基準を満たさない仮説を生成しな
いようにして、目標追尾処理に伴う仮説数の爆発的増加
を抑えることができる。
【０１０３】また、上記仮説更新手段は、上記航跡相関
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、それぞれの航
跡の示す目標の速度を算出し、仮説内の全ての航跡の速
度が一定範囲内である仮説のみから上記クラスタ内仮説
表を更新するようにしたので、仮説の現実性を判断する
追加の判断基準によって仮説または航跡の現実性を判断
し、この判断の結果として基準を満たさない仮説を生成
しないようにして、目標追尾処理に伴う仮説数の爆発的
増加を抑えることができる。
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、それぞれの航
跡の示す目標の速度を算出し、仮説内の全ての航跡の速
度が一定範囲内である仮説のみから上記クラスタ内仮説
表を更新するようにしたので、仮説の現実性を判断する
追加の判断基準によって仮説または航跡の現実性を判断
し、この判断の結果として基準を満たさない仮説を生成
しないようにして、目標追尾処理に伴う仮説数の爆発的
増加を抑えることができる。
【０１０４】また、上記仮説更新手段は、上記航跡相関
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、それぞれの航
跡の示す目標の加速度を算出し、仮説内の全ての航跡の
加速度が一定値以下である仮説のみから上記クラスタ内
仮説表を更新するようにしたので、仮説の現実性を判断
する追加の判断基準によって仮説または航跡の現実性を
判断し、この判断の結果として基準を満たさない仮説を
生成しないようにして、目標追尾処理に伴う仮説数の爆
発的増加を抑えることができる。
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、それぞれの航
跡の示す目標の加速度を算出し、仮説内の全ての航跡の
加速度が一定値以下である仮説のみから上記クラスタ内
仮説表を更新するようにしたので、仮説の現実性を判断
する追加の判断基準によって仮説または航跡の現実性を
判断し、この判断の結果として基準を満たさない仮説を
生成しないようにして、目標追尾処理に伴う仮説数の爆
発的増加を抑えることができる。
【０１０５】また、上記仮説更新手段は、上記航跡相関
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、仮説内の新目
標の数が一定範囲に入っている仮説のみから上記クラス
タ内仮説表を更新するようにしたので、仮説の現実性を
判断する追加の判断基準によって仮説または航跡の現実
性を判断し、この判断の結果として基準を満たさない仮
説を生成しないようにして、目標追尾処理に伴う仮説数
の爆発的増加を抑えることができる。
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸また
は新航跡を付加して新しい仮説を生成し、仮説内の新目
標の数が一定範囲に入っている仮説のみから上記クラス
タ内仮説表を更新するようにしたので、仮説の現実性を
判断する追加の判断基準によって仮説または航跡の現実
性を判断し、この判断の結果として基準を満たさない仮
説を生成しないようにして、目標追尾処理に伴う仮説数
の爆発的増加を抑えることができる。
【０１０６】また、上記観測ベクトルとして、第１の目
標観測装置に基づく信頼性の高い観測ベクトルと第２の
目標観測装置に基づく信頼性の低い観測ベクトルの両者
から入力され、上記仮説更新手段は、上記航跡相関行列
と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸または新
航跡を付加して新しい仮説を生成し、信頼性の高い観測
ベクトルに対しては全ての仮説を採用すると共に、信頼
性の低い観測ベクトルに対しては新目標が発生しない仮
説のみを採用して上記クラスタ内仮説表を更新するよう
にしたので、仮説の現実性を判断する追加の判断基準に
よって仮説または航跡の現実性を判断し、この判断の結
果として基準を満たさない仮説を生成しないようにし
て、目標追尾処理に伴う仮説数の爆発的増加を抑えるこ
とができる。
標観測装置に基づく信頼性の高い観測ベクトルと第２の
目標観測装置に基づく信頼性の低い観測ベクトルの両者
から入力され、上記仮説更新手段は、上記航跡相関行列
と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸または新
航跡を付加して新しい仮説を生成し、信頼性の高い観測
ベクトルに対しては全ての仮説を採用すると共に、信頼
性の低い観測ベクトルに対しては新目標が発生しない仮
説のみを採用して上記クラスタ内仮説表を更新するよう
にしたので、仮説の現実性を判断する追加の判断基準に
よって仮説または航跡の現実性を判断し、この判断の結
果として基準を満たさない仮説を生成しないようにし
て、目標追尾処理に伴う仮説数の爆発的増加を抑えるこ
とができる。
【０１０７】また、上記仮説更新手段は、上記航跡相関
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸して
新しい仮説を生成し、新目標が発生しない仮説のみから
上記クラスタ内仮説表を更新するようにしたので、仮説
の現実性を判断する追加の判断基準によって仮説または
航跡の現実性を判断し、この判断の結果として基準を満
たさない仮説を生成しないようにして、目標追尾処理に
伴う仮説数の爆発的増加を抑えることができる。
行列と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸して
新しい仮説を生成し、新目標が発生しない仮説のみから
上記クラスタ内仮説表を更新するようにしたので、仮説
の現実性を判断する追加の判断基準によって仮説または
航跡の現実性を判断し、この判断の結果として基準を満
たさない仮説を生成しないようにして、目標追尾処理に
伴う仮説数の爆発的増加を抑えることができる。
【０１０８】さらに、上記仮説更新手段による仮説の更
新後、全ての仮説の情報を統合して仮説の数を一つに削
減する仮説縮小手段をさらに備えたので、仮説更新手段
が既存航跡を延伸する仮説だけを更新した後で、仮説縮
小手段が毎回必ず全ての仮説の情報を統合して仮説の数
を１つにすることができる。
新後、全ての仮説の情報を統合して仮説の数を一つに削
減する仮説縮小手段をさらに備えたので、仮説更新手段
が既存航跡を延伸する仮説だけを更新した後で、仮説縮
小手段が毎回必ず全ての仮説の情報を統合して仮説の数
を１つにすることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１ないし６における目
標追尾装置の全体構成図である。
標追尾装置の全体構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態７における目標追尾装
置の全体構成図である。
置の全体構成図である。
【図３】 従来の目標追尾装置の例を示す全体構成図で
ある。
ある。
【図４】 目標の移動と目標追尾装置に入力する観測ベ
クトルの発生状況を示す図である。
クトルの発生状況を示す図である。
１ 観測ベクトル選択部、３ クラスタ新設、統合部、
５ ゲート内判定行列算出部、７ 航跡相関行列算出
部、９ａ 仮説更新部、１０ クラスタ内仮説状況デー
タ群、１１ クラスタ内仮説表、１２ 仮説内航跡表、
１３ クラスタ内航跡−観測ベクトル表、１４ ゲート
算出部、１５ａ 航跡決定部、１６ 目標追尾装置、１
７ 目標観測装置、１８ 目標表示装置、１９，１９ａ
仮説縮小部、２０ クラスタ分離部。
５ ゲート内判定行列算出部、７ 航跡相関行列算出
部、９ａ 仮説更新部、１０ クラスタ内仮説状況デー
タ群、１１ クラスタ内仮説表、１２ 仮説内航跡表、
１３ クラスタ内航跡−観測ベクトル表、１４ ゲート
算出部、１５ａ 航跡決定部、１６ 目標追尾装置、１
７ 目標観測装置、１８ 目標表示装置、１９，１９ａ
仮説縮小部、２０ クラスタ分離部。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−271617（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−251074（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−318742（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−105965（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−113293（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−208586（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−104349（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−104350（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−104351（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95
Claims (8)
- 【請求項１】 入力される観測ベクトルから存在可能な
物理領域内に含まれる観測ベクトルを選択する観測ベク
トル選択手段と、 選択された観測ベクトルが既存のクラスタと関係しない
独立した観測ベクトルである場合にはクラスタを新設す
ると共に既存のクラスタと関係する観測ベクトルである
場合には既存のクラスタに統合するクラスタ新設統合手
段と、 各クラスタ毎に対応する全ての観測ベクトルが誤信号、
既存航跡からの信号、新目標からの信号である各可能性
を全て包含するゲート内判定行列を算出するゲート内判
定行列算出手段と、 上記ゲート内判定行列の入力に基づいてクラスタ内の仮
説の拡張可能性を示す航跡相関行列を算出する航跡相関
行列算出手段と、 クラスタ内にある全ての仮説を示したクラスタ内仮説表
と各仮説毎に仮説内にある全ての航跡を示した仮説内航
跡表及びクラスタ内にある全ての航跡に対して航跡を構
成する観測ベクトルを示したクラスタ内航跡−観測ベク
トル表を記憶してなる記憶手段と、 上記航跡相関行列と既存の仮説を組み合わせて新しい仮
説を生成する際に、所定の判定条件に基づいて新規に作
成する仮説の数を減らすようにして上記クラスタ内仮説
表を更新する仮説更新手段と、 上記クラスタ内仮説表に含まれる既存の航跡から入力さ
れる観測ベクトルの存在可能な物理領域を算出して上記
観測ベクトル選択手段に与えるゲート算出手段と、 上記クラスタ内仮説表の複数の仮説から目標の航跡を決
定する航跡決定手段とを備えた目標追尾装置。 - 【請求項２】 上記仮説更新手段は、上記航跡相関行列
と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸または新
航跡を付加して新しい仮説を生成し、仮説内の航跡数が
一定数以下の仮説のみから上記クラスタ内仮説表を更新
するようにしたことを特徴とする請求項１記載の目標追
尾装置。 - 【請求項３】 上記仮説更新手段は、上記航跡相関行列
と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸または新
航跡を付加して新しい仮説を生成し、それぞれの航跡の
示す目標の速度を算出し、仮説内の全ての航跡の速度が
一定範囲内である仮説のみから上記クラスタ内仮説表を
更新するようにしたことを特徴とする請求項１記載の目
標追尾装置。 - 【請求項４】 上記仮説更新手段は、上記航跡相関行列
と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸または新
航跡を付加して新しい仮説を生成し、それぞれの航跡の
示す目標の加速度を算出し、仮説内の全ての航跡の加速
度が一定値以下である仮説のみから上記クラスタ内仮説
表を更新するようにしたことを特徴とする請求項１記載
の目標追尾装置。 - 【請求項５】 上記仮説更新手段は、上記航跡相関行列
と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸または新
航跡を付加して新しい仮説を生成し、仮説内の新目標の
数が一定範囲に入っている仮説のみから上記クラスタ内
仮説表を更新するようにしたことを特徴とする請求項１
記載の目標追尾装置。 - 【請求項６】 上記観測ベクトルとして、第１の目標観
測装置に基づく信頼性の高い観測ベクトルと第２の目標
観測装置に基づく信頼性の低い観測ベクトルの両者から
入力され、上記仮説更新手段は、上記航跡相関行列と既
存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸または新航跡
を付加して新しい仮説を生成し、信頼性の高い観測ベク
トルに対しては全ての仮説を採用すると共に、信頼性の
低い観測ベクトルに対しては新目標が発生しない仮説の
みを採用して上記クラスタ内仮説表を更新するようにし
たことを特徴とする請求項１記載の目標追尾装置。 - 【請求項７】 上記仮説更新手段は、上記航跡相関行列
と既存の仮説から仮説の含む既存の航跡を延伸して新し
い仮説を生成し、新目標が発生しない仮説のみから上記
クラスタ内仮説表を更新するようにしたことを特徴とす
る請求項１記載の目標追尾装置。 - 【請求項８】 上記仮説更新手段による仮説の更新後、
全ての仮説の情報を統合して仮説の数を一つに削減する
仮説縮小手段をさらに備えたことを特徴とする請求項７
記載の目標追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08259110A JP3110320B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 目標追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08259110A JP3110320B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 目標追尾装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104348A JPH10104348A (ja) | 1998-04-24 |
| JP3110320B2 true JP3110320B2 (ja) | 2000-11-20 |
Family
ID=17329464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08259110A Expired - Fee Related JP3110320B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 目標追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3110320B2 (ja) |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP08259110A patent/JP3110320B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10104348A (ja) | 1998-04-24 |
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