JP3126928B2 - 目標追尾装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】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。

【０００２】

【従来の技術】目標追尾装置では、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。

【０００４】この要求に応えるものとして従来、図２に
示すような複数目標追尾方式の装置が提案されている。
この図２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。図において、１００は目標追
尾装置、１は装置に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
トル選択部である。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である。

【０００５】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２に示された既存のクラスタの関係から
既存のクラスタを統合し、また、新しいクラスタを作成
しクラスタ内観測ベクトル表を作成する、クラスタ新
設、統合部である。４は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である。５
はクラスタ内観測ベクトル表４とクラスタ内の仮説の状
況を示すデータ群を入力とし、クラスタ内のゲート内判
定行列を算出するゲート内判定行列算出部である。

【０００６】６は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ゲート内判定行列である。７はクラ
スタ内ゲート内判定行列６を入力としクラスタ内の航跡
相関行列を算出する航跡相関行列算出部である。８はク
ラスタ内で仮説の拡張可能性を示すクラスタ内航跡相関
行列である。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８から現時刻に入力し
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。

【０００７】１０はクラスタ内仮説状況データ群であ
り、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１２、およ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１３を含む。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、ゲート算出部で
ある。

【０００８】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である。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
る目標観測装置である。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部である。１
９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
仮説縮小部である。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
分離部である。

【０００９】次に従来例の動作を説明する。図３の(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３の
(ｂ)のような観測ベクトルが得られる。

【００１０】以下、図３の(ｂ)の時刻ｔ₁とｔ₂の状況で
従来例の動作を説明する。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Ｚ
₁,₁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。

【００１１】次に、クラスタ新設、統合部３はＺ₁,₁を
含むクラスタ１を新設し、システム内クラスタ表２に定
義すると共に、クラスタ１のクラスタ内観測ベクトル表
４にＺ₁,₁を書き込む。ここで、このクラスタ内観測ベ
クトル表４には現時刻の観測ベクトルのみが記載され
る。

【００１２】次に、ゲート内判定行列算出部５が、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。

【００１３】一般に、時刻ｔ_kにおけるゲート内判定行
列は、ｔ_kでの観測ベクトル数がｍ_k、ｔ_kでの既追尾目
標数(すなわち、ｔ_k-1での追尾目標数)がＮ_k-1、ｔ_kで
の追尾目標数がＮ_k＝Ｎ_k-1＋ｍ_kの時に、次のように定
義される。

【００１４】

【数１】

【００１５】ここで、行はｔ_kでの観測ベクトルＺ_k,
_j(ｊ＝１，２．．．，ｍ_k)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。

【００１６】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、

【００１７】

【数２】

【００１８】とする。

【００１９】次に、(１≦ｔ≦Ｎ_k−ｍ_k)の列は既追尾目
標である航跡Ｔ_tに対応する。すなわち、観測ベクトル
Ｚ_k,_j(ｊ＝１，２．．．，ｍ_k)が航跡Ｔ_tのゲート内に
含まれる場合に、

【００２０】

【数３】

【００２１】含まれない場合に

【００２２】

【数４】

【００２３】とする。

【００２４】次に、(Ｎ_k−ｍ_k＋１≦ｔ≦Ｎ_k)の列は新
目標である航跡Ｔ_t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−Ｎ_k＋ｍ_k)の場合は

【００２５】

【数５】

【００２６】逆に(ｊ≠ｔ−Ｎ_k＋ｍ_k)の場合は

【００２７】

【数６】

【００２８】とする。

【００２９】以上のように定義されたゲート内判定行列
を図３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ｍ_kは１、既追尾航跡Ｎ_k-1は０、追尾航跡
Ｎ_k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。

【００３０】

【数７】

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】一般に時刻ｔ_kにおける航跡相関行列はゲ
ート内判定行列から次のように定義される。

【００３４】

【数８】

【００３５】ここで、ゲート内相関行列と同様に、行は
ｔ_k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。

【００３６】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Ｚ_k,_j(ｊ＝１，２，．．．，ｍ
_k)が航跡Ｔ_t(ｔ＝０，１，．．．，Ｎ_k)と相関がある場
合には、

【００３７】

【数９】

【００３８】相関がない場合に

【００３９】

【数１０】

【００４０】とする。

【００４１】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。

【００４２】以上のように定義された航跡相関行列を図
３の例に適用すると以下のようになる。

【００４３】

【数１１】

【００４４】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Ｔ₁
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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】図３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。

【００４８】

【数１２】

【００４９】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。

【００５０】

【数１３】

【００５１】また、ここで航跡Ｔ₁を

【００５２】

【数１４】

【００５３】と記述する。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】次にゲート内判定行列算出部５で時刻ｔ₂
におけるゲート内判定行列を、次の通り算出する。

【００５９】

【数１５】

【００６０】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Ｔ
₃に対応する。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。

【００６１】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。

【００６２】

【数１６】

【００６３】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。

【００６４】

【数１７】

【００６５】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。

【００６６】

【数１８】

【００６７】以上まとめると、ｔ₁における２個の仮説
が更新されて、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。

【００６８】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１９で、演
算時間や記憶装置の制限といった実用上の理由で、必要
に応じて仮説数を縮小する。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

【００６９】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。

【００７０】目標表示部１８は、目標追尾装置１００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
の決定は目標表示部１８への出力のみを目的に、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。

【００７１】

【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来の目標追尾装置では、処理の任意の時点では、多
くの場合仮説が一意に定まっておらず、その状況で、何
らかの方法で観測した目標の情報または推定した航跡の
情報を表示し、使用者の判断に役立つようにしなければ
ならないという課題があった。

【００７２】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、仮説の状態または観測ベクトル
の状態などを分かりやすく表示し、使用者の状況判断の
助けとなるような目標追尾装置を得ることを目的とす
る。

【００７３】

【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明に係る目標追尾装置では、目標表示手段が、航跡、
観測ベクトル、目標数などを、常にまたは交替に表示
し、場合によっては複数の表示色を組み合わせるなどし
て表示するようにした。

【００７４】すなわち、この発明の第１の発明は、クラ
スタ内仮説表に含まれる既存の航跡から観測ベクトルの
存在可能な物理領域を得るゲート算出手段と、目標観測
装置が出力する観測データから上記ゲート算出手段の出
力の領域で切り出された観測ベクトルに対し、必要に応
じて新クラスタを生成し、または既存クラスタに統合し
て、これらの新・既存クラスタ毎に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からあり
得る航跡を抽出する航跡相関行列を算出する航跡相関行
列算出手段と、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、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の複数の仮説を必要に
応じて削減する仮説縮小手段と、上記クラスタ内仮説表
の複数の仮説の中から最も有力な仮説を一つ選択しまた
は複数の仮説の存在をそのまま認めそれらの状況を出力
する航跡決定手段と、上記航跡決定手段の出力する複数
の仮説の中から仮説の並立を前提として使用者の判断を
助けるための情報を表示する目標表示手段と、を備えた
目標追尾装置にある。

【００７５】この発明の第２の発明は、上記目標表示手
段が、上記航跡決定手段の出力する一つの仮説の全ての
航跡を表示し、表示すべき仮説が切り替わった場合に、
一定時間両方の仮説の示す航跡を同時にかつ区別がつく
ように表示するようにしたことを特徴とする請求項１に
記載の目標追尾装置にある。

【００７６】この発明の第３の発明は、上記目標表示手
段が、一定の時期に全ての仮説の情報を表示し、使用者
が重要な仮説を選択できるようにし、その後の一定期間
は選択された仮説の示す航跡を表示するようにしたこと
を特徴とする請求項１に記載の目標追尾装置にある。

【００７７】この発明の第４の発明は、上記目標表示手
段が、全ての仮説の情報を順番に、平等に表示するよう
にしたことを特徴とする請求項１に記載の目標追尾装置
にある。

【００７８】この発明の第５の発明は、上記目標表示手
段が、全ての仮説の情報を順番に表示し、仮説の信頼度
によって表示時間に差を付けるようにしたことを特徴と
する請求項１に記載の目標追尾装置にある。

【００７９】この発明の第６の発明は、上記目標表示手
段が、全ての仮説の情報を同時に表示し、仮説の信頼度
によって色、線種などを変えて区別がつくようにしたこ
とを特徴とする請求項１に記載の目標追尾装置にある。

【００８０】この発明の第７の発明は、上記目標表示手
段が、仮説に係わらず信頼度の高い航跡を表示し、同時
に所属する仮説の違いを表示するようにしたことを特徴
とする請求項１に記載の目標追尾装置にある。

【００８１】この発明の第８の発明は、上記目標表示手
段が、全ての仮説の最大目標数、平均目標数、それぞれ
の目標数を表示するようにしたことを特徴とする請求項
１に記載の目標追尾装置にある。

【００８２】この発明の第９の発明は、上記目標表示手
段が、観測ベクトルの位置と誤差範囲を表示するように
したことを特徴とする請求項１に記載の目標追尾装置に
ある。

【００８３】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．従来からレーダ装置にはＰＰＩスコープ
のような表示装置が組み込まれており、ここでは観測ベ
クトルや追尾情報が表示されていた。しかし、従来の表
示装置では、追尾処理中に複数の仮説が並立するような
状況を想定していなかった。ここでは、仮説の並立を前
提とした表示装置を含む目標追尾装置を示す。

【００８４】図１はこの発明の実施の形態１による目標
追尾装置の全体構成図である。図１において、１１０は
目標追尾装置、１は装置に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
測ベクトル選択部である。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である。

【００８５】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２に示された既存のクラスタの関係から
既存のクラスタを統合し、また、新しいクラスタを作成
しクラスタ内観測ベクトル表を作成する、クラスタ新
設、統合部である。４は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である。５
はクラスタ内観測ベクトル表４とクラスタ内の仮説の状
況を示すデータ群を入力とし、クラスタ内のゲート内判
定行列を算出するゲート内判定行列算出部である。

【００８６】６は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ゲート内判定行列である。７はクラ
スタ内ゲート内判定行列６を入力としクラスタ内の航跡
相関行列を算出する航跡相関行列算出部である。８はク
ラスタ内で仮説の拡張可能性を示すクラスタ内航跡相関
行列である。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８から現時刻に入力し
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。

【００８７】１０はクラスタ内仮説状況データ群であ
り、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１２、およ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１３を含む。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、ゲート算出部で
ある。

【００８８】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である。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
る目標観測装置である。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である。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部である。そして１８ａ
は仮説の並立を前提として、使用者の判断を助けるため
の情報を表示する目標表示部である。

【００８９】次に上記構成の装置の動作を説明する。こ
の実施の形態では、目標追尾処理の任意の時点では、多
くの場合に複数の仮説が並立しており、目標の数やそれ
らの航跡が一意に定まっていない。この状況で航跡決定
部１５が複数の仮説の中から最も有力な仮説を一つ選択
して、その目標数と航跡を出力したりまたは複数の仮説
の存在をそのまま認めそれらの状況を整理、抽出してそ
の情報を出力する。

【００９０】その出力を受けて、目標表示部１８ａは一
つの仮説の含む航跡の全体を表示したり、または複数の
仮説の含む航跡を同時に、または順に表示したり、また
は目標数などの情報を整理して表示する。すなわち、こ
こでは複数の仮説が存在することを前提としており、ま
たその結果選択する仮説を何らかの時点で切り替えるこ
とが前提となっており、その切り替えに対する備えを準
備している。例えば、選択される仮説が切り替わる場合
に、一定時間両者を共に表示したり、また、多くの仮説
を順に表示したりする。

【００９１】なお、この表示は目標追尾処理も同様であ
るが、一連のプログラム制御に従って行われる。これは
以下の実施の形態でも同様である。

【００９２】実施の形態２．例えばある時点で、並立す
る複数の仮説の中から、仮説の信頼度などを利用して、
最も有力な一つの仮説を選択したとしても、別の時点で
は別の仮説が選択される可能性がある。この仮説の切り
替わりに対する対応法の一つとして、両者を同時に表示
することが考えられる。

【００９３】この実施の形態では図１の目標表示部を１
８ｂとする。他の部分は基本的に同様である。

【００９４】次に上記構成の装置の動作を説明する。こ
の実施の形態では、目標表示部１８ｂは、航跡決定部１
５が選択し出力する一つの仮説の全ての航跡を表示す
る。また、選択される仮説が切り替わる場合には、一定
時間の間、両方の仮説の全ての航跡を同時に表示する。
ここで、両者を区別するために、例えば表示色を変えた
り、または線の種類を変えたりする。その他の動作は従
来例と同じである。

【００９５】実施の形態３．仮説の選択を自動的に行う
のではなく、使用者にある程度選択させることが考えら
れる。そこで、目標表示部は使用者が選択するための情
報提供と選択後の特定の仮説の内容表示を行う。

【００９６】この実施の形態では図１の目標表示部を１
８ｃとする。他の部分は基本的に同様である。

【００９７】次に上記構成の装置の動作を説明する。こ
の実施の形態では、目標表示部１８ｃは、まず使用者が
仮説を選択するための全般的情報を表示する。その後、
選択された仮説の情報を表示する。両者の切り替えは一
定周期で行う。また、外部からの指示により仮説選択用
の画面を表示し、その他は全て選択された仮説の内容表
示を行うこともできる。また、両者を表示装置または画
面を分離して同時に表示することもできる。その他の動
作は従来例と同じである。

【００９８】実施の形態４．仮説の縮小によって仮説の
数がある程度以上絞られているならば、全ての仮説の情
報を順に表示することも現実的に可能となり得る。

【００９９】この実施の形態では図１の目標表示部を１
８ｄとする。他の部分は基本的に同様である。

【０１００】次に上記構成の装置の動作を説明する。こ
の実施の形態では、目標表示部１８ｄは、全ての仮説の
情報を順に表示する。表示する内容はそれぞれの仮説の
含む全ての航跡が基本であるが、その他に、それぞれの
仮説の航跡数や、仮説または航跡の信頼度などを表示し
てもよい。また、表示時間はそれぞれの仮説に平等に割
り当てる。その他の動作は従来例と同じである。

【０１０１】実施の形態５．実施の形態４で示したよう
に、仮説の縮小によって仮説の数がある程度以上絞られ
ているならば、全ての仮説の情報を順に表示することも
現実的に可能となり得る。ここでは、仮説の信頼度によ
って表示時間に差を付ける。

【０１０２】この実施の形態では図１の目標表示部を１
８ｅとする。他の部分は基本的に同様である。

【０１０３】次に上記構成の装置の動作を説明する。こ
の実施の形態では、目標表示部１８ｅは、全ての仮説の
情報を順に表示する。表示する内容はそれぞれの仮説の
含む全ての航跡が基本であるが、その他に、それぞれの
仮説の航跡数や、仮説または航跡の信頼度などを表示し
てもよい。実施の形態４と異なり、表示時間はそれぞれ
の仮説の信頼度に応じて割り当て量に差を付ける。ここ
で、表示時間の配分は、信頼度に単純に比例させること
もできるし、信頼度の高いものを比例配分以上に重視す
るような重み付けをすることも可能である。また、逆の
重み付けをすることもできる。その他の動作は従来例と
同じである。

【０１０４】実施の形態６．仮説の縮小によって仮説の
数がある程度以上絞られているならば、全ての仮説の情
報を同時に表示することも現実的に可能となり得る。

【０１０５】この実施の形態では図１の目標表示部を１
８ｆとする。他の部分は基本的に同様である。

【０１０６】次に上記構成の装置の動作を説明する。こ
の実施の形態では、目標表示部１８ｆは、全ての仮説の
情報を同時に表示する。表示する内容はそれぞれの仮説
の含む全ての航跡が基本であるが、その他に、それぞれ
の仮説の航跡数や、仮説または航跡の信頼度などを表示
してもよい。ここで、それぞれの情報が所属する仮説が
区別できるように、表示色や線の種類などによって区別
する。また、その際に、仮説の信頼度によって、信頼度
の高い重要な仮説ほど目立つように、配色その他で工夫
する。その他の動作は従来例と同じである。

【０１０７】実施の形態７．ここまでの実施の形態では
仮説を重視した表示を行ったが、航跡を重視した表示を
行うこともできる。

【０１０８】この実施の形態では図１の目標表示部を１
８ｇとする。他の部分は基本的に同様である。

【０１０９】次に上記構成の装置の動作を説明する。こ
の実施の形態では、目標表示部１８ｇは、航跡を重視し
た表示を行う。具体的には全ての仮説を通して、どの仮
説に所属するかに関係なく、信頼度の高い一定数の航跡
を表示する。ここで、それぞれの情報が所属する仮説が
区別できるように、表示色や線の種類などによって区別
する。また、同時に、航跡の信頼度によって、信頼度の
高い重要な航跡ほど目立つように、配色その他で工夫す
る。すなわち、所属する仮説の区別と信頼度の区別を同
時に表現する。例えば、色の種類とその明暗で両者を区
別することができる。その他の動作は従来例と同じであ
る。

【０１１０】実施の形態８．ここまでの実施の形態では
仮説または航跡を主に表示したが、目標数を表示するこ
ともできる。

【０１１１】この実施の形態では図１の目標表示部を１
８ｈとする。他の部分は基本的に同様である。

【０１１２】次に上記構成の装置の動作を説明する。こ
の実施の形態では、目標表示部１８ｈは、全ての仮説に
対して目標数の情報を表示する。表示の具体的内容とし
て、それぞれの仮説の含む目標数の他に、全体の仮説を
通しての平均目標数と最大目標数などを表示してもよ
い。また、平均目標数は単純に求めることもできるし、
仮説の信頼度によって重み付けすることも考えられる。
その他の動作は従来例と同じである。

【０１１３】実施の形態９．ここまでの実施の形態で
は、全て構築した仮説の情報を表示していたが、場合に
よっては、観測ベクトルそのものを表示する方が有効な
場合も考えられる。

【０１１４】この実施の形態では図１の目標表示部を１
８ｉとする。他の部分は基本的に同様である。

【０１１５】次に上記構成の装置の動作を説明する。こ
の実施の形態では、目標表示部１８ｉは、観測した目標
観測ベクトルを表示する。表示項目は観測ベクトルの位
置とその誤差範囲が考えられる。その他の動作は従来例
と同じである。

【０１１６】

【発明の効果】以上のように、この発明の第１の発明で
は、クラスタ内仮説表に含まれる既存の航跡から観測ベ
クトルの存在可能な物理領域を得るゲート算出手段と、
目標観測装置が出力する観測データから上記ゲート算出
手段の出力の領域で切り出された観測ベクトルに対し、
必要に応じて新クラスタを生成し、または既存クラスタ
に統合して、これらの新・既存クラスタ毎に観測ベクト
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
からあり得る航跡を抽出する航跡相関行列を算出する航
跡相関行列算出手段と、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、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の複数の仮説
を必要に応じて削減する仮説縮小手段と、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める航跡決定
手段と、上記航跡決定手段の出力する航跡またはその他
の目標追尾情報を多角的に表示する目標表示手段と、を
備えたので、上記目標表示手段が航跡、観測ベクトル、
目標数などを、常にまたは交替に表示し、場合によって
は複数の表示色を組み合わせるなどして表示するように
したので、これらの表示情報から使用者は目標の状態を
理解しやすくなり、その結果として正しい判断が可能と
なる目標追尾装置を提供できる等の効果が得られる。

【０１１７】またこの発明の第２の発明では、上記目標
表示手段が、上記航跡決定手段の出力する一つの仮説の
全ての航跡を表示し、表示すべき仮説が切り替わった場
合に、一定時間両方の仮説の示す航跡を同時にかつ区別
がつくように表示するようにしたことにより、これらの
表示情報から使用者は目標の状態を理解しやすくなり、
その結果として正しい判断が可能となる目標追尾装置を
提供できる等の効果が得られる。

【０１１８】またこの発明の第３の発明では、上記目標
表示手段が、一定の時期に全ての仮説の情報を表示し、
使用者が重要な仮説を選択できるようにし、その後の一
定期間は選択された仮説の示す航跡を表示するようにし
たことにより、これらの表示情報から使用者は目標の状
態を理解しやすくなり、その結果として正しい判断が可
能となる目標追尾装置を提供できる等の効果が得られ
る。

【０１１９】またこの発明の第４の発明では、上記目標
表示手段が、全ての仮説の情報を順番に、平等に表示す
るようにしたことにより、これらの表示情報から使用者
は目標の状態を理解しやすくなり、その結果として正し
い判断が可能となる目標追尾装置を提供できる等の効果
が得られる。

【０１２０】またこの発明の第５の発明では、上記目標
表示手段が、全ての仮説の情報を順番に表示し、仮説の
信頼度によって表示時間に差を付けるようにしたことに
より、これらの表示情報から使用者は目標の状態を理解
しやすくなり、その結果として正しい判断が可能となる
目標追尾装置を提供できる等の効果が得られる。

【０１２１】またこの発明の第６の発明では、上記目標
表示手段が、全ての仮説の情報を同時に表示し、仮説の
信頼度によって色、線種などを変えて区別がつくように
したことにより、これらの表示情報から使用者は目標の
状態を理解しやすくなり、その結果として正しい判断が
可能となる目標追尾装置を提供できる等の効果が得られ
る。

【０１２２】またこの発明の第７の発明では、上記目標
表示手段が、仮説に係わらず信頼度の高い航跡を表示
し、同時に所属する仮説の違いを表示するようにしたこ
とにより、これらの表示情報から使用者は目標の状態を
理解しやすくなり、その結果として正しい判断が可能と
なる目標追尾装置を提供できる等の効果が得られる。

【０１２３】またこの発明の第８の発明では、上記目標
表示手段が、全ての仮説の最大目標数、平均目標数、そ
れぞれの目標数を表示するようにしたことにより、これ
らの表示情報から使用者は目標の状態を理解しやすくな
り、その結果として正しい判断が可能となる目標追尾装
置を提供できる等の効果が得られる。

【０１２４】そしてこの発明の第９の発明では、上記目
標表示手段が、観測ベクトルの位置と誤差範囲を表示す
るようにしたことにより、これらの表示情報から使用者
は目標の状態を理解しやすくなり、その結果として正し
い判断が可能となる目標追尾装置を提供できる等の効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の各実施の形態による目標追尾装置
の全体構成図である。

【図２】 従来の目標追尾装置の例を示す全体構成図で
ある。

【図３】 目標の移動と目標追尾装置に入力される観測
ベクトルの発生状況を示す図である。

【符号の説明】

１ 観測ベクトル選択部、２ システム内クラスタ表、
３ クラスタ新設、統合部、４ クラスタ内観測ベクト
ル表、５ ゲート内判定行列算出部、６ クラスタ内ゲ
ート内判定行列、７ 航跡相関行列算出部、８ クラス
タ内航跡相関行列、９ 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、１５ 航跡決定部、１７ 目標観
測装置、１８ａ〜１８ｉ 目標表示部、１９ 仮説縮小
部、２０ クラスタ分離部、１１０ 目標追尾装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−105965（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−113293（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−208586（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−248126（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−264880（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−126935（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−201581（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−30776（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−94738（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−94830（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 13/66 - 13/72 G01S 7/04 - 7/26 G01S 7/295

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クラスタ内仮説表に含まれる既存の航跡
   から観測ベクトルの存在可能な物理領域を得るゲート算
   出手段と、 目標観測装置が出力する観測データから上記ゲート算出
   手段の出力の領域で切り出された観測ベクトルに対し、
   必要に応じて新クラスタを生成し、または既存クラスタ
   に統合して、これらの新・既存クラスタ毎に観測ベクト
   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からあり得る航跡を抽出する航跡
   相関行列を算出する航跡相関行列算出手段と、 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、
   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の複数の仮説を必要に応じて削減
   する仮説縮小手段と、上記クラスタ内仮説表の複数の仮説の中から最も有力な
   仮説を一つ選択しまたは複数の仮説の存在をそのまま認
   めそれらの状況を出力する航跡決定手段と、 上記航跡決定手段の出力する複数の仮説の中から仮説の
   並立を前提として使用者の判断を助けるための情報を表
   示する目標表示手段と、 を備えた目標追尾装置。
2. 【請求項２】 上記目標表示手段が、上記航跡決定手段
   の出力する一つの仮説の全ての航跡を表示し、表示すべ
   き仮説が切り替わった場合に、一定時間両方の仮説の示
   す航跡を同時にかつ区別がつくように表示するようにし
   たことを特徴とする請求項１に記載の目標追尾装置。
3. 【請求項３】 上記目標表示手段が、一定の時期に全て
   の仮説の情報を表示し、使用者が重要な仮説を選択でき
   るようにし、その後の一定期間は選択された仮説の示す
   航跡を表示するようにしたことを特徴とする請求項１に
   記載の目標追尾装置。
4. 【請求項４】 上記目標表示手段が、全ての仮説の情報
   を順番に、平等に表示するようにしたことを特徴とする
   請求項１に記載の目標追尾装置。
5. 【請求項５】 上記目標表示手段が、全ての仮説の情報
   を順番に表示し、仮説の信頼度によって表示時間に差を
   付けるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の目
   標追尾装置。
6. 【請求項６】 上記目標表示手段が、全ての仮説の情報
   を同時に表示し、仮説の信頼度によって色、線種などを
   変えて区別がつくようにしたことを特徴とする請求項１
   に記載の目標追尾装置。
7. 【請求項７】 上記目標表示手段が、仮説に係わらず信
   頼度の高い航跡を表示し、同時に所属する仮説の違いを
   表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
   目標追尾装置。
8. 【請求項８】 上記目標表示手段が、全ての仮説の最大
   目標数、平均目標数、それぞれの目標数を表示するよう
   にしたことを特徴とする請求項１に記載の目標追尾装
   置。
9. 【請求項９】 上記目標表示手段が、観測ベクトルの位
   置と誤差範囲を表示するようにしたことを特徴とする請
   求項１に記載の目標追尾装置。