JP3370932B2 - 目標追尾装置および目標追尾方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、目標追尾装置およ
び目標追尾方法に係り、特に、レーダ等のセンサから得
られた観測ベクトルに基づいて複数の目標の航跡を推定
する目標追尾装置および目標追尾方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特願平７−７３９１１号に
示すような目標追尾装置が知られている。従来の目標追
尾装置は、レーダ等のセンサにより、目標までの距離、
および、目標の方位および仰角等を含む観測ベクトルＺ
を検出する。時刻tk-1における観測ベクトルＺk-1が検
出できると、その観測ベクトルＺk-1に基づいて時刻tk
における目標の存在位置を推定することができる。従来
の目標追尾装置は、上記の手法により時刻tkにおいて目
標が存在すると予測される領域を推定する。以下、この
領域をゲートと称す。

【０００３】複数の目標が狭い領域内に存在する場合
は、観測ベクトルＺk-1に基づいて推定されたゲートの
中に、時刻tkにおいて複数の観測ベクトルＺkが検出さ
れることがある。このような状況下で正確な追尾を続け
るためには、観測ベクトルＺk-1に対応する目標の航跡
と、観測ベクトルＺkとの相関付けを精度よく行うこと
が必要である。

【０００４】従来の目標追尾装置は、時刻tkにおいてゲ
ート内に観測ベクトルＺkが検出された場合に、その観
測ベクトルＺkが、誤信号である可能性、既追尾の
目標に対応している可能性、および、新たな目標であ
る可能性等を考慮して、考え得るすべての仮説を作成す
る。そして、それらの仮説の中から最善の仮説を選択
し、その内容を表示する。上記の手法によれば、同一の
ゲート内で複数の観測ベクトルが検出された場合に、精
度よく目標の追尾を続けることができる。

【０００５】ところで、従来の目標追尾装置において、
上述した〜の可能性の全てを考慮して仮説の更新を
行う場合、仮説の数は、その更新が行われる毎に爆発的
に増大する。このため、従来の目標追尾装置は、誤信号
が検出され難い状況下では、観測ベクトルＺkが誤信号
である可能性が無いものとして仮説を更新する機能を有
している。このような処理によれば、新たに作成される
仮説の数を大幅に低減させることができ、目標追尾装置
の演算負荷を有効に抑制することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の目標追
尾装置が、仮説の数を有効に抑制できる状況、すなわ
ち、誤信号が全く存在しない状況は特殊な状況である。
つまり、目標追尾装置は、多くの場合、誤信号が全くな
いとは保証できない状況下で目標の追尾処理を行う。こ
のため、従来の目標追尾装置は、一般的な状況下で仮説
の数を有効に抑制することができないという問題を有し
ていた。

【０００７】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、目標追尾に関する性能を低下させ
ることなく、一般的な状況下で有効に仮説の数を抑制す
ることのできる目標追尾装置を提供することを第１の目
的とする。また、本発明は、目標追尾に関する性能を低
下させることなく、目標追尾に関する性能を低下させる
ことなく、一般的な状況下で有効に仮説の数を抑制する
ことのできる目標追尾方法を提供することを第２の目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
目標追尾装置は、目標の位置情報を含む観測ベクトルを
検出する観測ベクトル検出手段と、前記観測ベクトル
が、誤信号である可能性、既追尾の航跡に対応している
可能性、および、新航跡である可能性を組み合わせて、
実現可能な状態に対応する航跡相関情報を作成する航跡
相関情報作成手段と、目標の航跡に関する既存仮説を記
憶する仮説記憶手段と、既追尾航跡数の推定が可能な所
定の自由空間が形成されているか否かを判断すると共
に、前記自由空間が形成されている場合に、既追尾航跡
数の推定、新航跡と誤信号の総数の推定、新航跡数の推
定、誤信号数の推定、未探知信号数の推定、既追尾航跡
数に関する条件設定、および、誤信号および新航跡の有
無判断のうち、少なくとも１つを実行する目標観測状態
推定手段と、前記目標観測状態推定部による推定、条件
設定、および、有無判断が何れも実行されていない場合
に、前記航跡相関情報の全てと、前記既存仮説の全てを
組み合わせて仮説を更新する通常処理を実行し、前記目
標観測状態推定部による推定、条件設定、および、有無
判断の何れかが実行されている場合に、その実行結果を
利用して、更新される仮説の数を抑制するための簡易処
理を実行する複数仮説生成手段と、を備えることを特徴
とするものである。

【０００９】本発明の請求項２に係る目標追尾装置は、
前記目標観測状態推定手段が、前回のサンプリング時刻
における既追尾航跡数を推定する既追尾航跡数推定手段
を備え、前記複数仮説生成手段が、前記簡易処理の実行
中に、前記既存仮説の中から、前記既追尾航跡推定手段
により推定された既追尾航跡数に合致するものを第１の
有効仮説として選択する第１の有効仮説選択手段と、前
記第１の有効仮説を基礎として仮説を更新する第１の仮
説更新手段と、を備えることを特徴とするものである。

【００１０】本発明の請求項３に係る目標追尾装置は、
前記目標観測状態推定手段が、前回のサンプリング時刻
における新航跡と誤信号の総数を推定する総数推定手段
を備え、前記複数仮説生成手段が、前記簡易処理の実行
中に、前記既存仮説の中から、前記総数推定手段により
推定された新航跡と誤信号の総数に合致するものを第２
の有効仮説として選択する第２の有効仮説選択手段と、
前記第２の有効仮説を基礎として仮説を更新する第２の
仮説更新手段と、を備えることを特徴とするものであ
る。

【００１１】本発明の請求項４に係る目標追尾装置は、
前記目標観測状態推定手段が、前回のサンプリング時刻
における新航跡数を推定する新航跡数推定手段を備え、
前記複数仮説生成手段が、前記簡易処理の実行中に、前
記既存仮説の中から、前記新航跡数推定手段により推定
された新航跡数に合致するものを第３の有効仮説として
選択する第３の有効仮説選択手段と、前記第３の有効仮
説を基礎として仮説を更新する第３の仮説更新手段と、
を備えることを特徴とするものである。

【００１２】本発明の請求項５に係る目標追尾装置は、
前記目標観測状態推定手段が、前回のサンプリング時刻
における誤信号数を推定する誤信号数推定手段を備え、
前記複数仮説生成手段が、前記簡易処理の実行中に、前
記既存仮説の中から、前記誤信号数推定手段により推定
された誤信号数に合致するものを第４の有効仮説として
選択する第４の有効仮説選択手段と、前記第４の有効仮
説を基礎として仮説を更新する第４の仮説更新手段と、
を備えることを特徴とするものである。

【００１３】本発明の請求項６に係る目標追尾装置は、
前記目標観測状態推定手段が、前回のサンプリング時刻
における未探知信号数を推定する未探知信号数推定手段
を備え、前記複数仮説生成手段が、前記簡易処理の実行
中に、前記既存仮説の中から、前記未探知信号数推定手
段により推定された未探知信号数に合致するものを第５
の有効仮説として選択する第５の有効仮説選択手段と、
前記第５の有効仮説を基礎として仮説を更新する第５の
仮説更新手段と、を備えることを特徴とするものであ
る。

【００１４】本発明の請求項７に係る目標追尾装置は、
前記目標観測状態推定手段が、今回のサンプリング時刻
における既追尾航跡数に関する条件を設定する航跡数条
件設定手段を備え、前記複数仮説生成手段は、前記簡易
処理の実行中に、前記既追尾航跡に関する条件に合致す
る仮説のみを生成する第６の仮説更新手段を備えること
を特徴とするものである。

【００１５】本発明の請求項８に係る目標追尾装置は、
前記目標観測状態推定手段が、今回のサンプリング時刻
における誤信号および新航跡の有無を判断する有無判断
手段を備え、前記複数仮説生成手段が、前記有無判断手
段により誤信号および新航跡が存在しないと判断された
場合に、前記観測ベクトルが誤信号および新航跡の何れ
でもないとする航跡相関情報のみを基礎として仮説を更
新する第７の仮説更新手段を備えることを特徴とするも
のである。

【００１６】本発明の請求項９に係る目標追尾装置は、
前記目標観測状態推定部は、所定のサンプリング回数に
わたる観測ベクトル数の変化状態に基づいて既追尾航跡
数が確定しているか否かを判断する航跡数確定判断手段
を備え、前記所定の自由空間が形成されていると判断さ
れ、かつ、前記既追尾航跡数の確定が判断された後に、
前記推定、前記条件設定、および、前記有無判断の少な
くとも１つの実行を開始することを特徴とするものであ
る。

【００１７】本発明の請求項１０に係る目標追尾装置
は、前記目標観測状態推定手段が、既追尾航跡数が所定
の安定状態にあるか否かを判断する航跡数安定性判定手
段を備えると共に、サンプリング時刻毎に目標の航跡に
関する仮説を１つに絞り込む逐次決定手段と、前記所定
の安定状態が判断されない場合に、前記複数仮説生成手
段により生成される複数の仮説に基づいて目標追尾を実
行し、かつ、前記所定の安定状態が判断される場合に、
前記逐次決定手段により決定された仮説に基づいて目標
追尾を実行する目標追尾手段と、を備えることを特徴と
するものである。

【００１８】本発明の請求項１１に係る目標追尾方法
は、目標の位置情報を含む観測ベクトルを検出する観測
ベクトル検出ステップと、前記観測ベクトルが、誤信号
である可能性、既追尾の航跡に対応している可能性、お
よび、新航跡である可能性を組み合わせて、実現可能な
状態に対応する航跡相関情報を作成する航跡相関情報作
成ステップと、目標の航跡に関する既存仮説を記憶する
仮説記憶ステップと、既追尾航跡数の推定が可能な所定
の自由空間が形成されているか否かを判断すると共に、
前記自由空間が形成されている場合に、既追尾航跡数の
推定、新航跡と誤信号の総数の推定、新航跡数の推定、
誤信号数の推定、未探知信号数の推定、既追尾航跡数に
関する条件設定、および、誤信号および新航跡の有無判
断のうち、少なくとも１つを実行する目標観測状態推定
ステップと、前記目標観測状態推定部による推定、条件
設定、および、有無判断が何れも実行されていない場合
に、前記航跡相関情報の全てと、前記既存仮説の全てを
組み合わせて仮説を更新する通常処理を実行し、前記目
標観測状態推定部による推定、条件設定、および、有無
判断の何れかが実行されている場合に、その実行結果を
利用して、更新される仮説の数を抑制するための簡易処
理を実行する複数仮説生成ステップと、を備えることを
特徴とするものである。

【００１９】本発明の請求項１２に係る目標追尾方法
は、前記目標観測状態推定ステップが、前回のサンプリ
ング時刻における既追尾航跡数を推定する既追尾航跡数
推定ステップを備え、前記複数仮説生成ステップが、前
記簡易処理の実行中に、前記既存仮説の中から、前記既
追尾航跡推定ステップにより推定された既追尾航跡数に
合致するものを第１の有効仮説として選択する第１の有
効仮説選択ステップと、前記第１の有効仮説を基礎とし
て仮説を更新する第１の仮説更新ステップと、を備える
ことを特徴とするものである。

【００２０】本発明の請求項１３に係る目標追尾方法
は、前記目標観測状態推定ステップが、前回のサンプリ
ング時刻における新航跡と誤信号の総数を推定する総数
推定ステップを備え、前記複数仮説生成ステップが、前
記簡易処理の実行中に、前記既存仮説の中から、前記総
数推定ステップにより推定された新航跡と誤信号の総数
に合致するものを第２の有効仮説として選択する第２の
有効仮説選択ステップと、前記第２の有効仮説を基礎と
して仮説を更新する第２の仮説更新ステップと、を備え
ることを特徴とするものである。

【００２１】本発明の請求項１４に係る目標追尾方法
は、前記目標観測状態推定ステップが、前回のサンプリ
ング時刻における新航跡数を推定する新航跡数推定ステ
ップを備え、前記複数仮説生成ステップが、前記簡易処
理の実行中に、前記既存仮説の中から、前記新航跡数推
定ステップにより推定された新航跡数に合致するものを
第３の有効仮説として選択する第３の有効仮説選択ステ
ップと、前記第３の有効仮説を基礎として仮説を更新す
る第３の仮説更新ステップと、を備えることを特徴とす
るものである。

【００２２】本発明の請求項１５に係る目標追尾方法
は、前記目標観測状態推定ステップが、前回のサンプリ
ング時刻における誤信号数を推定する誤信号数推定ステ
ップを備え、前記複数仮説生成ステップが、前記簡易処
理の実行中に、前記既存仮説の中から、前記誤信号数推
定ステップにより推定された誤信号数に合致するものを
第４の有効仮説として選択する第４の有効仮説選択ステ
ップと、前記第４の有効仮説を基礎として仮説を更新す
る第４の仮説更新ステップと、を備えることを特徴とす
るものである。

【００２３】本発明の請求項１６に係る目標追尾方法
は、前記目標観測状態推定ステップが、前回のサンプリ
ング時刻における未探知信号数を推定する未探知信号数
推定ステップを備え、前記複数仮説生成ステップが、前
記簡易処理の実行中に、前記既存仮説の中から、前記未
探知信号数推定ステップにより推定された未探知信号数
に合致するものを第５の有効仮説として選択する第５の
有効仮説選択ステップと、前記第５の有効仮説を基礎と
して仮説を更新する第５の仮説更新ステップと、を備え
ることを特徴とするものである。

【００２４】本発明の請求項１７に係る目標追尾方法
は、前記目標観測状態推定ステップが、今回のサンプリ
ング時刻における既追尾航跡数に関する条件を設定する
航跡数条件設定ステップを備え、前記複数仮説生成ステ
ップが、前記簡易処理の実行中に、前記既追尾航跡に関
する条件に合致する仮説のみを生成する第６の仮説更新
ステップを備えることを特徴とするものである。

【００２５】本発明の請求項１８に係る目標追尾方法
は、前記目標観測状態推定ステップが、今回のサンプリ
ング時刻における誤信号および新航跡の有無を判断する
有無判断ステップを備え、前記複数仮説生成ステップ
が、前記有無判断ステップにより誤信号および新航跡が
存在しないと判断された場合に、前記観測ベクトルが誤
信号および新航跡の何れでもないとする航跡相関情報の
みを基礎として仮説を更新する第７の仮説更新ステップ
を備えることを特徴とするものである。

【００２６】本発明の請求項１９に係る目標追尾方法
は、前記目標観測状態推定部が、所定のサンプリング回
数にわたる観測ベクトル数の変化状態に基づいて既追尾
航跡数が確定しているか否かを判断する航跡数確定判断
ステップを備え、前記所定の自由空間が形成されている
と判断され、かつ、前記既追尾航跡数の確定が判断され
た後に、前記推定、前記条件設定、および、前記有無判
断の少なくとも１つの実行を開始することを特徴とする
ものである。

【００２７】本発明の請求項２０に係る目標追尾方法
は、前記目標観測状態推定ステップが、既追尾航跡数が
所定の安定状態にあるか否かを判断する航跡数安定性判
定ステップを備えると共に、サンプリング時刻毎に目標
の航跡に関する仮説を１つに絞り込む逐次決定ステップ
と、前記所定の安定状態が判断されない場合に、前記複
数仮説生成ステップにより生成される複数の仮説に基づ
いて目標追尾を実行し、かつ、前記所定の安定状態が判
断される場合に、前記逐次決定ステップにより決定され
た仮説に基づいて目標追尾を実行する目標追尾ステップ
と、を備えることを特徴とするものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。尚、各図において共通す
る要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。

【００２９】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形
態１の目標追尾装置１０のブロック構成図を示す。図１
に示す如く、目標追尾装置１０には目標観測装置１１が
接続されている。目標観測装置１１は、レーダ等により
構成される装置であり、監視領域内に存在する目標の位
置を表す観測ベクトルＺを検出する。本実施形態におい
て、観測ベクトルＺには、目標の局座標データ、すなわ
ち、目標までの距離ｒ、目標の方位角θ、および、目標
の仰角ψが含まれている。

【００３０】目標観測装置１１の検出データは、観測ベ
クトル選択部１２に供給される。観測ベクトル選択部１
２には上述した観測ベクトルＺと共に、ゲート算出部１
３から、ゲートに関するデータが供給される。本実施形
態の目標追尾装置１０は、後述の如く、サンプリング時
刻毎に、検出された目標のそれぞれについて航跡を推定
する。ゲート算出部１３は、上記の如く推定される個々
の航跡に対応して、次回のサンプリング時刻における目
標の存在領域、すなわち、ゲートを予測し、ゲートを表
すデータを観測ベクトル選択部１２に供給する。

【００３１】観測ベクトル選択部１２は、目標観測装置
１１から供給される全ての観測ベクトルの中から、各航
跡のゲートに含まれる観測ベクトルＺを選択する。上記
の処理により、既追尾目標の航跡の延長点となり得る観
測ベクトルＺが選択される。

【００３２】目標追尾装置１０は、動作指示装置１４を
備えている。動作指示装置３４は、使用者が目標追尾装
置１０に対して動作モードを指示するための装置であ
る。具体的には、使用者は、例えば、観測ベクトルＺに
誤信号が含まれない状況であること、または、観測ベク
トルＺに誤信号が含まれる状況であること、等の情報を
動作指示装置３４を介して目標追尾装置１０に入力す
る。

【００３３】動作指示装置３４を介して入力される指示
の内容は、目標観測状態推定部１５に供給される。目標
観測状態推定部１５には、また、上述した目標観測装置
１２の観測データ、および、上述した観測ベクトル選択
部１２による処理データが供給されている。

【００３４】目標観測状態推定部１５は、本実施形態の
主要部の一つであり、上記の入力データに基づいて、目
標探知の確実性を判断する処理や、誤信号の出現する程
度、目標追尾装置１０が既に追尾している航跡（以下、
既追尾航跡と称す）の数、または、新航跡および誤信号
の総数を推定する処理等を実行する。

【００３５】より具体的には、目標観測状態推定部１５
は、上記の入力データに基づいて、目標が確実に探知で
き、かつ、誤信号が少ない状況が形成されているか否か
を判断する。以下、上記の状況を実現する空間を自由空
間と称す。また、目標観測状態推定部１５は、自由空間
が成立している場合に、既追尾航跡数の推定、新航跡と
誤信号の総数の推定、および、誤信号の有無の判断等の
処理を実行する。

【００３６】目標追尾装置１０は、後述の如く、観測ベ
クトルＺが検出される毎に、その観測ベクトルＺについ
て考え得る種々の可能性を考慮して、目標の航跡に関す
る仮説を作成する。この際、既追尾航跡数や、新航跡と
誤信号の総数等が推定されていると、それらの推定数と
矛盾する仮説を非現実的な仮説として扱うことができる
ため、作成される仮説の数を抑制することができる。

【００３７】自由空間が形成されていない場合は、誤信
号の有無の判断や、既追尾航跡数の推定を精度よく行う
ことができない。目標観測状態推定部１５は、この場
合、目標追尾装置１０に対して、観測ベクトルＺについ
てあらゆる可能性を考慮して仮説を更新する処理（以
下、通常処理と称す）を実行することを要求する。

【００３８】一方、自由空間が形成されている場合は、
上記の判断や推定を精度よく実行できる場合がある。目
標観測状態推定部１５は、そのような場合に、目標追尾
装置１０に対して、その判断結果や推定結果を利用し
て、簡易的に仮説を更新する処理（以下、簡易処理と称
す）を実行することを要求する。本実施形態の目標追尾
装置１０は、上記の要求に応じて、後述する簡易処理を
実行する点に特徴を有している。

【００３９】上述した観測ベクトル選択部１２により選
択された観測ベクトルＺは、クラスタ新設・統合部１６
に供給される。以下、図２乃至図４を参照して、クラス
タの概念について説明する。

【００４０】図２乃至図４は、サンプリング時刻t1に検
出された観測ベクトルＺ1,1，Ｚ1,2、および、サンプリ
ング時刻t2に検出された観測ベクトルＺ2,1，Ｚ2,2に基
づいて目標追尾装置１０が実行する処理の内容を説明す
るための図を示す。尚、以下の記載においては、説明の
便宜上、観測ベクトルＺ1,1は第１の目標に起因して検
出され、観測ベクトルＺ1,2は第２の目標に起因して検
出されたものとする。

【００４１】図２乃至図４において、時刻t1に検出され
た２つの観測ベクトルＺ1,1およびＺ1,2は、互いに重複
しないゲート内で検出された観測ベクトルである。この
場合、第１の目標の航跡を仮定する際に、観測ベクトル
Ｚ1,2を考慮する必要がない。同様に、第２の目標の航
跡を仮定する際に、観測ベクトルＺ1,1を考慮する必要
がない。

【００４２】図２において、時刻t1の時点では、観測ベ
クトルＺ1,1を含む航跡Ｔ1＝｛Ｚ1,1｝と、観測ベクト
ルＺ1,2を含む航跡Ｔ2＝｛Ｚ1,2｝とを仮定することが
できる。図２中に示すゲートＧ1およびＧ2は、それぞ
れ、航跡Ｔ1およびＴ2に対応して設定された第１の目標
に関するゲート、および、第２の目標に関するゲートで
ある。

【００４３】図２に示す如く、時刻t2における観測デー
タＺ2,1およびＺ2,2は、ゲートＧ1と、ゲートＧ2との重
複部分で検出されている。この場合、第１の目標の航跡
を仮定する場合、および、第２の目標の航跡を仮定する
場合の何れにおいても、２つの観測ベクトルＺ2,1およ
びＺ2,2の双方を考慮する必要がある。より具体的に
は、第１の目標の航跡と、第２の目標の航跡との組合せ
としては、例えば、図３に示す如く、観測ベクトルＺ1,
1およびＺ2,1を含む航跡Ｔ3＝｛Ｚ1,1，Ｚ2,1｝と観測
ベクトルＺ1,2およびＺ2,2を含む航跡Ｔ4＝｛Ｚ1,2，Ｚ
2,2｝との組合せ、或いは、図４に示す如く、観測ベク
トルＺ1,1およびＺ2,2を含む航跡Ｔ５＝｛Ｚ1,1，Ｚ2,
2｝と観測ベクトルＺ1,2およびＺ2,１を含む航跡Ｔ6＝
｛Ｚ1,2，Ｚ2,1｝との組合せ等を仮定することができ
る。

【００４４】以後、第１の目標の航跡を仮定する際に
は、常に、時刻t2における航跡が上記航跡Ｔ3であった
可能性、および、上記航跡Ｔ5であった可能性を考慮す
る必要が生ずる。同様に、第２の目標の航跡を推定する
際には、常に、時刻t2における航跡が上記航跡Ｔ4であ
った可能性、および、上記航跡Ｔ6であった可能性を考
慮する必要が生ずる。このため、時刻t2以後、２つの目
標の航跡を正確に推定するためには、複数の観測ベクト
ルや複数の航跡を一つのまとまりとして処理を進めるこ
とが必要となる。

【００４５】このように、本実施形態の目標追尾装置１
０においては、過去における目標の航跡等に応じて、そ
の目標の航跡を推定する際に一つのまとまりとして考慮
すべきデータの大きさが変化する。目標追尾装置１０
は、単数または複数の目標の航跡を精度よく推定するた
めに必要な最小限のデータのまとまりを一つのクラスタ
とし、クラスタ毎に後述する処理を実行する。

【００４６】上述したクラスタ新設・統合部１６は、観
測ベクトル選択部１２によって選択された観測ベクトル
Ｚと、既存のクラスタとの関係に基づいて、クラスタの
新設および統合を行う。より具体的には、既存のクラス
タに属しない新たな観測ベクトルが検出された場合に
は、その観測ベクトルに対応する新たなクラスタを新設
し、一方、異なる既存のクラスタに対応する複数のゲー
トが重複する場合には、それらのクラスタを統合して一
つのクラスタとする処理を行う。

【００４７】クラスタ新設・統合部１６は、クラスタの
新設・統合処理と共に、システム内クラスタ表１８を作
成する処理、および、クラスタ内観測ベクトル表２０を
作成する処理を実行する。システム内クラスタ表１８
は、目標追尾装置１０が処理の対象とする全てのクラス
タの状態を表す表である。一方、クラスタ内観測ベクト
ル表２０は、個々のクラスタに含まれる観測ベクトルＺ
と、個々の観測ベクトルＺに対応する航跡Ｔとの関係を
表す表である。

【００４８】図５は、クラスタ内観測ベクトル表２０の
一例を示す。目標追尾装置１０は、クラスタ内観測ベク
トル表２０を参照することにより、処理の対象とされて
いるクラスタ内に含まれる観測ベクトルＺと、それらの
観測ベクトルＺに対応する全ての航跡Ｔを検知すること
ができる。

【００４９】ところで、時刻tkにおいて、観測ベクトル
Ｚk,1が検出された場合は、例えば、 「その観測ベクトルＺが誤信号である」可能性、 「その観測ベクトルＺが新目標に対応している」可能
性、および、 「その観測ベクトルＺが既追尾の目標に対応してい
る」可能性を考えることができる。また、これらの可能
性を考慮すると、目標の航跡や誤信号の有無等に関し
て、いくつかの仮説を作成することができる。

【００５０】本実施形態の目標追尾装置１０は、上記の
如く作成される仮説の内容を表す仮説状況データ群２２
を記憶している。図１に示す如く、仮説状況データ群２
２には、クラスタ内仮説表２４，仮説内航跡表２６，お
よび、クラスタ内航跡−観測ベクトル表２８が含まれて
いる。

【００５１】クラスタ内仮説表２４は、個々のクラスタ
と、それらのクラスタに含まれている全ての仮説との関
係を表す表である。仮説内航跡表２６は、個々の仮説
と、それらの仮説に含まれる全ての航跡Ｔとの関係を表
す表である。また、クラスタ内航跡−観測ベクトル表２
８は、クラスタ内に存在する個々の航跡Ｔと、その航跡
Ｔを構成する観測ベクトルＺとの関係を表す表である。

【００５２】仮説状況データ群２２の内容は、上述した
クラスタ内観測ベクトル表２０の内容と共に、ゲート内
判定行列算出部３０に供給されている。また、本実施形
態のシステムにおいて、ゲート内判定行列算出部３０に
は、目標観測状態推定部１５から、通常処理が要求され
ているのか、或いは、簡易処理が要求されているのかを
判断するための情報、更には、簡易処理が要求されてい
る場合に簡易処理の実行に必要な情報が供給されてい
る。

【００５３】ゲート内判定行列算出部３０は、上記の如
く供給されるデータに基づいてゲート内判定行列３２を
算出する。以下、ゲート内判定行列算出部３０が、通常
処理が要求される場合に実行する処理を通常行列算出処
理と、また、簡易処理が要求される場合に実行する処理
を簡易行列算出処理と称す。

【００５４】本実施形態のシステムにおいて、通常行列
算出処理は、例えば、非自由空間が形成されている場合
等、誤信号が存在しないとする推定、および、新航跡が
存在しないとする推定の何れもが成立しない場合に実行
される。一方、簡易行列算出処理は、誤信号または新航
跡の少なくとも一方について、非存在の推定が成立して
いる場合に実行される。

【００５５】以下、簡易行列算出処理の説明に先立っ
て、先ず、通常行列算出処理について説明する。次式数
１は、時刻ｔkで検出された観測ベクトルＺの数がｍk、
時刻ｔkでの既追尾目標の数、すなわち、時刻ｔk-1での
追尾目標数がＮk-1である場合に算出されるゲート内判
定行列３２の一般式を示す。尚、次式数１中で用いられ
るＮkは、時刻ｔkでの追尾目標数と把握される値であ
り、Ｎk＝Ｎk-1＋ｍkで表される。

【００５６】

【数１】

【００５７】上記数１式に示すゲート内判定行列３２
は、時刻tkに検出されたｍk個の観測ベクトルＺk,j（ｊ
＝１〜ｍk）の可能性を表す数値群である。より具体的
には、(1)ゲート内判定行列３２の各行は、観測ベクト
ルＺk,j（ｊ＝１〜ｍk）のそれぞれに対応しており、
(2)ゲート内判定行列３２の各列は、 第０列が、観測ベクトルＺk,j（ｊ＝１〜ｍk）が誤信
号である可能性に、 第１列〜第Ｎk-1列が、観測ベクトルＺk,j（ｊ＝１〜
ｍk）が既追尾目標の航跡Ｔn（ｎ＝１〜Ｎk-1）の延長
点である可能性に、また、 第Ｎk-1＋１列〜第Ｎk列が、観測ベクトルＺk,j（ｊ
＝１〜ｍk）が、新たに定義されたｍk個の新目標の航跡
Ｔn（ｎ＝Ｎk-1＋１〜Ｎk-1＋ｍk）の始点である可能性
に、それぞれ対応している。

【００５８】通常行列算出処理が実行される状況下で
は、時刻tkにおいて観測されたｍk個の観測ベクトルＺ
k,j（ｊ＝１〜ｍk）の全てが誤信号である可能性を有し
ている。また、この場合、それら全ての観測ベクトルＺ
k,jは、新目標に対応している可能性を有している。更
に、時刻tk-1の時点でＮk-1個の追尾目標が存在してい
る場合は、観測ベクトルＺk,jの一部または全部が、既
追尾目標に対応している可能性がある。

【００５９】以下、ゲート内判定行列３２の各要素の設
定手順を具体的に説明する。上記の如く、第０列（ｉ＝
０）は観測ベクトルが誤信号である場合を示す。全ての
観測ベクトルＺk,j（ｊ＝１〜ｍk）は、誤信号である可
能性を有しているため、第０列の各要素は、次式数２の
如く表される。

【００６０】

【数２】

【００６１】第１列〜第Ｎk-1列（１≦ｔ≦Ｎk-1）の構
成要素は、観測ベクトルＺk,jが、既追尾目標の航跡Ｔn
（ｎ＝１〜Ｎk-1）のゲート内に含まれるか否かに基づ
いて設定される。上記の判断は、上述したクラスタ内観
測ベクトル表２０（図５参照）の内容に基づいて行われ
る。すなわち、クラスタ内観測ベクトル表２０に基づい
て、観測ベクトルＺk,j（ｊ＝１〜ｍk）が航跡Ｔn（ｎ
＝１〜Ｎk-1）のゲート内に含まれていると判断できる
場合は、ゲート内判定行列の構成要素が次式数３の如く
設定される。

【００６２】

【数３】

【００６３】一方、クラスタ内観測ベクトル表２０に基
づいて、観測ベクトルＺk,j（ｊ＝１〜ｍk）が航跡Ｔn
（ｎ＝１〜Ｎk-1）のゲート内に含まれていないと判断
できる場合は、ゲート内判定行列の構成要素が次式数４
の如く設定される。

【００６４】

【数４】

【００６５】第Ｎk-1＋１列〜第Ｎk列（Ｎk-1＋１≦ｔ
≦Ｎk）の構成要素は観測ベクトルＺk,j（ｊ＝１〜ｍ
k）が、新目標の航跡Ｔn（ｎ＝Ｎk-1＋１〜Ｎk）に対応
しているか否かに基づいて設定される。通常行列算出処
理においては、検出された全ての観測ベクトルが、それ
ぞれ一つの新航跡に対応する可能性を有していると扱わ
れる。第Ｎk-1＋１列〜第Ｎk列の構成要素は、上記の可
能性を表現するための要素である。

【００６６】上記の可能性は、観測ベクトルＺk,jに対
して、ｉ＝Ｎk-1＋ｊの関係が成立する列の値を次式数
５の如く設定し、

【００６７】

【数５】

【００６８】かつ、ｉ≠Ｎk-1＋ｊの関係が成立する列
の値を次式数６の如く設定することにより表現できる。

【００６９】

【数６】

【００７０】次に誤信号および新航跡の少なくとも一方
が存在しないことが推定される場合に実行される簡易行
列算出処理について説明する。誤信号が存在しないと推
定される場合は、観測ベクトルＺk,jについての可能性
から、誤信号である可能性を排除することができる。同
様に、新航跡が存在しないと推定される場合は、観測ベ
クトルＺk,jについての可能性から、新航跡に対応して
いる可能性を排除することができる。

【００７１】このため、簡易行列算出処理においては、
誤信号の非存在が推定されている場合には、ゲート内判
定行列３２の第０列(ｉ＝０)の要素が“０”に設定さ
れ、また、新航跡の非存在が推定されている場合には、
ゲート内判定行列の第Ｎk-1＋１〜第Ｎk列（ｉ＝Ｎk-1
＋１〜Ｎk）の要素が“０”に設定される。従って、こ
の場合、ゲート内判定行列３２は、第１列〜第Ｎk-1列
（ｉ＝１〜Ｎk-1）にのみ“１”の要素を含む行列とな
る。

【００７２】図１に示す如く、上記の如く算出されるゲ
ート内判定行列３２は、航跡相関行列算出部３４に供給
される。航跡相関行列算出部３４は、ゲート内判定行列
３２に基づいて、複数の航跡相関行列３６を算出する。
ゲート内判定行列３２は、各観測ベクトルＺk,jについ
て考えられる全ての妥当な可能性を表すための行列であ
る。一方、個々の航跡相関行列は、行列の構成要素間に
矛盾する点のない行列、すなわち、実際に仮説として成
立する一つの状態を表す行列である。航跡相関行列算出
部３４は、ゲート内判定行列３２に基づいて、成立し得
る全ての航跡相関行列３６を算出する。

【００７３】次式数７は、時刻tkにおいて算出される航
跡相関行列３６の一般式を示す。尚、数７において、ｍ
kおよびＮkは、上記数１の場合と同様に、時刻tkにおい
て検出された観測ベクトルＺk,jの数、および、時刻tk
で追尾目標数と把握される数、すなわち、時刻tk-1にお
ける追尾目標の数Ｎk-1と観測ベクトルＺk,jの数ｍkと
の和である。また、数７式中で用いられる添え字ｓは、
複数の航跡相関行列３６を区別するための番号である。

【００７４】

【数７】

【００７５】航跡相関行列３６の各行および各列は、そ
れぞれ、ゲート内相関行列３２の場合と同様の意味を有
している。すなわち、航跡相関行列３６の各行は、観測
ベクトルＺk,j（ｊ＝１〜ｍk）のそれぞれに対応してい
る。また、航跡相関行列３６の各列は、観測ベクトルＺ
k,jが誤信号である可能性、または、既追尾若しくは新
たな目標の航跡Ｔn（ｎ＝１〜Ｎk）に対応している可能
性を表している。尚、以下の記載においては、便宜上、
観測ベクトルＺk,jが誤信号である場合を、観測ベクト
ルＺk,jが航跡Ｔ0に対応していると表現する。

【００７６】航跡相関行列３６の各要素は、ゲート内判
定行列３２の各要素と同様に、観測ベクトルＺk,j（ｊ
＝１〜ｍk）が、航跡Ｔn（ｎ＝０，１，．．．，Ｎk）
と対応しているか否かに基づいて設定される。具体的に
は、両者に相関が認められる場合に次式数８の如く設定
され、

【００７７】

【数８】

【００７８】一方、両者に相関が認められない場合に次
式数９の如く設定される。

【００７９】

【数９】

【００８０】航跡相関行列３６は、上述した基準に加え
て、以下に示す３つの基準が同時に満たされるよう算出
される。そして、航跡相関行列算出部３４は、それら３
つの基準を同時に満たす全ての航跡相関行列３６を、そ
れぞれ別の航跡相関行列３６として表現する。

【００８１】（ア）ゲート内判定行列３２において
“１”である要素に対応する要素のみを“１”とし、他
の要素を“０”とする。 （イ）第０列（ｉ＝０）を除く全ての列（ｉ＝１〜Ｎ
k）では、“１”に設定される要素の数を最大で１つと
する。 （ウ）航跡相関行列の全ての行で、必ず一つの要素のみ
を“１”とする。

【００８２】上記（ア）の基準によれば、ゲート内判定
行列３２において認められていない可能性が航跡相関行
列３６で認められる矛盾を避けることができる。また、
上記（イ）の基準によれば、航跡Ｔn（ｎ＝１〜Ｎk）に
対応する観測ベクトルＺk,jの数を常に１または０とす
ることができる。上記の処理によれば、単一の航跡Ｔn
（ｎ＝１〜Ｎk）に複数の観測ベクトルＺk,jが対応する
矛盾を避けることができると共に、航跡Ｔn（ｎ＝１〜
Ｎk）に対応する観測ベクトルＺk,jが観測できなかった
場合を表現することができる。

【００８３】更に、上記（ウ）の基準によれば、全ての
観測ベクトルＺj,kについて、複数の可能性が設定され
る矛盾を避けることができる。従って、これらの基準に
よれば、全ての構成要素が矛盾することなく現実の状態
を表現する航跡相関行列３６を算出することができる。

【００８４】図１に示す如く、上述した航跡相関行列３
６は、仮説更新部３８に供給される。また、本実施形態
のシステムにおいて、仮説更新部３８には、目標観測状
態推定部１５から、通常処理が要求されているのか、或
いは、簡易処理が要求されているのかを判断するための
情報、更には、簡易処理が要求されている場合に簡易処
理の実行に必要な情報が供給されている。

【００８５】仮説更新部３８は、既に記憶されている仮
説の状況、すなわち、前回のサンプリング時刻tk-1にお
いて検出された観測ベクトルＺk-1,jを基礎とする仮説
の状況と、今回のサンプリング時刻tkにおいて算出され
た航跡相関行列３６，すなわち、観測ベクトルＺk,jを
基礎として算出された航跡相関行列３６とに基づいて、
仮説の更新処理を行う。

【００８６】本実施形態において、仮説更新部３８は、
通常処理が要求されている場合に通常仮説更新処理を実
行し、一方、簡易処理が要求されている場合に簡易仮説
処理を実行する。通常仮説更新処理は、例えば、非自由
空間が形成されている場合等、既追尾航跡数、および、
新航跡と誤信号の総数が、何れも推定できない場合にな
どに実行される。また、簡易仮説更新処理は、既追尾航
跡数、および、新航跡と誤信号の総数の少なくとも一方
が推定できる場合に実行される。

【００８７】以下、簡易仮説更新処理の説明に先立っ
て、通常仮説更新処理について説明する。図６は、仮説
更新部３８が、通常仮説更新処理を実現すべく実行する
一連の処理のフローチャートを示す。図６に示すルーチ
ンは、航跡相関行列算出部３４において全ての航跡相関
行列３６が算出された後に起動される。図６に示すルー
チンが起動されると、先ずステップ４０の処理が実行さ
れる。

【００８８】ステップ４０では、算出された全ての航跡
相関行列３６の中から、今回の処理サイクルで仮説更新
処理に用いられる航跡相関行列３６を選択する処理、す
なわち、処理対象行列を選択する処理が実行される。

【００８９】ステップ４２では、既に記憶されている全
ての仮説の中から、今回の処理サイクルで仮説更新処理
に用いられる仮説を選択する処理、すなわち、処理対象
仮説を選択する処理が実行される。

【００９０】上記ステップ４０および４２では、全ての
航跡相関行列３６と、既に記憶されている全ての仮説と
の組み合わせが実現されるように、処理サイクルが繰り
返される毎に、適宜、処理対象行列および処理対象仮説
の変更が行われる。

【００９１】ステップ４４では、処理対象の航跡相関行
列３６において、観測ベクトルＺk,j（ｊ＝１〜ｍk）と
相関があると表示されている既追尾の航跡Ｔn（ｎ＝１
〜Ｎk-1）の全てが（以下、これらの航跡を相関既追尾
航跡と称す）、処理対象仮説の中に含まれているか否か
が判別される。上記の条件が成立する場合は、処理対象
仮説と、処理対象行列とが相互に矛盾していないと判断
できる。この場合、以後、両者を組み合わせて新たな仮
説を作成すべくステップ４６〜５０の処理が実行され
る。

【００９２】一方、上記ステップ４４で、処理対象仮説
の中に全ての相関既追尾航跡が含まれていないと判別さ
れる場合は、その仮説と、処理対象の航跡相関行列３６
とが矛盾していると判断できる。この場合は、両者を組
み合わせて新たな仮説を作ることはできない。上記ステ
ップ４４で、このような判別がなされた場合は、以後、
ステップ４６〜５０がジャンプされ、次にステップ５２
の処理が実行される。

【００９３】ステップ４６では、既追尾航跡の更新が行
われる。本ステップ４６では、具体的には、相関既追尾
航跡のそれぞれに、対応する観測ベクトルＺk,jを追加
して相関既追尾航跡を延長する処理が実行される。

【００９４】ステップ４８では、航跡相関行列３６にお
いて新航跡Ｔn（ｎ＝Ｎk-1＋１〜Ｎk）と相関があると
表示されている観測ベクトルＺj,kを、新たな既追尾航
跡として仮説に追加する処理が実行される。

【００９５】ステップ５０では、航跡相関行列３６にお
いて航跡Ｔ0と相関があると表示されている観測ベクト
ルＺk,j、すなわち、航跡相関行列３６により誤信号で
あると表示されている観測ベクトルＺk,jを、誤信号と
して仮説に加える処理が実行される。

【００９６】ステップ５２では、全ての航跡相関行列３
６と、既に存在する全ての仮説との組み合わせについ
て、上記ステップ４０〜５０の処理が実行されたか否か
が判別される。その結果、未だ全ての組み合わせについ
て上記の処理が実行されていないと判別される場合は、
再び上記ステップ４０以降の処理が実行される。一方、
全ての組み合わせについて上記の処理が実行されている
と判別される場合は、今回の処理サイクルが終了され
る。

【００９７】上記の処理によれば、航跡相関行列３６が
算出された後、既に記憶されている個々の仮説を、その
仮説に対して矛盾しない全ての航跡相関行列３６と組み
合わせることにより、現実に成立し得る状態を表す新た
な仮説を作成することができる。この際、多くの場合、
更新の対象とされる一つの仮説は、複数の航跡相関行列
３６と組み合わされて複数の仮説に更新される。このた
め、上述した更新処理によれば、仮説の更新が繰り返さ
れる毎に、仮説の数が爆発的に増加する。

【００９８】上述したゲート内判定行列３２において実
行される簡易行列算出処理は、仮説更新部３８において
算出される仮説の数を抑制する上で有効な処理である。
以下、図７および図８を参照して、簡易行列算出処理を
用いることにより得られる仮説数抑制効果について説明
する。

【００９９】図７は、空間内を移動する２つの目標の現
実の航跡を示す。目標追尾装置１０は、上記の航跡に沿
って移動する目標をサンプリング時刻毎に検出すること
により、離散的な観測ベクトルＺk,jを検出する。尚、
目標追尾装置１０による検出処理においては、目標と対
応しない誤信号が検出される事態や、目標の観測に失敗
し、目標と対応する観測ベクトルが得られない事態が生
ずることがある。

【０１００】図８は、目標が図７に示す如く移動する際
に、目標追尾装置１０によって検出される観測ベクトル
Ｚk,jの一例を示す。図８は、サンプリング時刻t1にお
いて１つの観測ベクトルＺ1,1が検出され、サンプリン
グ時刻t2において２つの観測ベクトルＺ2,1，Ｚ2,2が検
出され、更に、サンプリング時刻t3において３つの観測
ベクトルＺ3,1，Ｚ3,2，Ｚ3,3が検出された場合を示
す。

【０１０１】時刻t1の時点で、目標追尾装置１０には、
既存のクラスタや既存の航跡は記憶されていない。この
ため、時刻ｔ1において検出された観測ベクトルＺ1,1
は、既存のクラスタと関係しない独立した観測ベクトル
として観測ベクトル選択部１４からクラスタ新設・統合
部１６に供給される。

【０１０２】クラスタ新設・統合部１６では、Ｚ1,1を
含むクラスタＡを新設し、システム内クラスタ表１８に
定義する処理、および、Ｚ1,1をクラスタＡのクラスタ
内観測ベクトル表２０に書き込む処理が実行される。
尚、クラスタ内観測ベクトル表２０には現時刻の観測ベ
クトルＺ1,1のみが記載される。

【０１０３】上記の処理に次いで、ゲート内判定行列算
出部３０による通常行列算出処理、または、簡易行列算
出処理が実行される。ここでは、先ず、通常行列算出処
理が用いられる場合について説明する。時刻t1の時点
で、観測ベクトル数ｍkは“１”、既追尾航跡数Ｎk-1は
“０”、追尾航跡Ｎkは“１”である。このため、ゲー
ト内判定行列３２は、１行２列の行列となる。

【０１０４】通常行列算出処理によれば、誤信号の可能
性を表す第０列の要素、および、新航跡に対応する可能
性を表す第１列の要素が共に“１”に設定される。この
ため、通常行列算出処理によるゲート内判定行列３２
は、時刻t1の時点で次式数１０の如く算出される。

【０１０５】

【数１０】

【０１０６】上記数１０式に示すゲート内判定行列３２
は、観測ベクトルＺ1,2が誤信号である可能性と、新航
跡Ｔ1に対応する可能性とを有していることを表してい
る。

【０１０７】上記の処理が終了すると、次に、航跡相関
行列算出部３４において航跡相関行列３６が算出され
る。数１０式に示すゲート内判定行列３２によれば、次
式数１１に示す如く、２つの航跡相関ベクトルが算出さ
れる。

【０１０８】

【数１１】

【０１０９】上記数１１式に示す２つの航跡相関行列
は、それぞれ、観測ベクトルＺ1,2が誤信号であるとす
る仮説と、観測ベクトルＺ1,2が新航跡Ｔ1に対応すると
する仮説とが作成可能であることを示している。

【０１１０】航跡相関行列３６が上記の如く演算される
と、次に、仮説の更新が行われる。時刻t1の時点では、
上記の如く算出される航跡相関行列と組み合わせるべき
既存の仮説が存在しない。このため、時刻t1の時点で
は、上記数１１式に示す２つの航跡相関行列３６から、
新たな仮説が作成される。

【０１１１】航跡相関行列Ω(Ｈ1,1)からは、観測ベク
トルＺ1,1が誤信号であるとする仮説、すなわち、クラ
スタ内に航跡は存在しないとする仮説Ｘ1,1が生成され
る。本実施形態において、上記の仮説Ｘ1,1は、次式数
１２の如く表される。

【０１１２】

【数１２】

【０１１３】航跡相関行列Ω(Ｈ1,2)からは、観測ベク
トルＺ1,1が新航跡に対応するとする仮説、すなわち、
クラスタ内に観測ベクトルＺ1,1を始点とする航跡Ｔ1が
存在するとする仮説Ｘ1,2が生成される。

【０１１４】

【数１３】

【０１１５】以下、上記の航跡Ｔ1を、次式数１４の如
く表す。

【０１１６】

【数１４】

【０１１７】上記の処理により、時刻t1に検出された観
測ベクトルＺ1,1を対象とする処理が終了する。次回の
サンプリング時刻t2においては、以下の処理が実行され
る。

【０１１８】時刻t2では、先ず、ゲート算出部１５が、
クラスタ内の全ての航跡に対して、時刻ｔ2におけるゲ
ートを算出する。図４に示す状況において、時刻t2の時
点では、航跡Ｔ1がクラスタ内に存在する唯一の航跡で
ある。このため、上記の場合には、ゲート算出部１５に
おいて、航跡Ｔ1に対するゲートが算出される。

【０１１９】観測ベクトル選択部１４は、上記の如く算
出された航跡Ｔ1に対するゲートと、目標観測装置１２
によって観測された観測ベクトルとの関係を調査し、ゲ
ート内に存在する観測ベクトルを選択する。図４に示す
状況下では、上記の処理により、２つの観測ベクトルＺ
2,1、Ｚ2,2が検出される。

【０１２０】時刻t2においては、上述した２つの観測ベ
クトルＺ2,1，Ｚ2,2を除き、他の観測ベクトルが観測さ
れない。この場合、既存のクラスタと異なるクラスタは
新設されず、既存のクラスタの統合も起こらない。以
後、処理の対象とされるクラスタに２つの観測ベクトル
Ｚ2,1、Ｚ2,2が存在するとして処理が進められる。

【０１２１】時刻t2において、ゲート内判定行列算出部
３０では、次式数１５に示すゲート内判定行列３２が演
算される。

【０１２２】

【数１５】

【０１２３】上記数１５式に示すゲート内判定行列３２
において、第１行は観測ベクトルＺ2,1に、また、第２
行は観測ベクトルＺ2,2に、それぞれ対応している。こ
れら２つの観測ベクトルＺ1,2，Ｚ2,2は、共に誤信号で
ある可能性、および、既存追尾航跡Ｔ1に対応する可能
性を有している。このため、第１列の要素（誤信号の可
能性を表す）および第２列の要素（航跡Ｔ1に対応する
可能性を表す）には、共に“１”が設定される。

【０１２４】第３列および第４列の要素は、観測ベクト
ルＺ2,1，Ｚ2,2が、新たに定義された新航跡Ｔ2、Ｔ3に
対応する可能性を表す要素である。新航路Ｔ2は、観測
ベクトルＺ2,1に対応して定義された航路である。一
方、新航路Ｔ3は、観測ベクトルＺ2,2に対応して定義さ
れた航路である。第３列および第４列の要素は、これら
の状況を表す値に設定される。

【０１２５】上記数１５式に示すゲート内観測行列３２
を基礎とすると、航跡相関行列算出部３４では、次式数
１６に示す如く、８つの航跡相関行列３６が算出され
る。

【０１２６】

【数１６】

【０１２７】上記図６に示す処理によれば、既存の仮説
Ｘ1,1，Ｘ1,2と、上記数１６式に示す８つの航跡相関行
列３６とを組み合わせることにより、仮説の更新が行わ
れる。

【０１２８】仮説Ｘ1,1は、既存追尾航跡Ｔ1の存在を否
定している。これに対して、上記数１６式に示される８
つの航跡相関行列３６のうち、Ω(Ｈ2,2)，Ω(Ｈ2,4)，
Ω(Ｈ2,5)，Ω(Ｈ2,7)は、既追尾航跡Ｔ1の存在を仮定
している。従って、仮説Ｘ1,1が処理対象仮説である場
合は（上記ステップ４０）、仮説Ｘ1,1と、他の４つの
行列Ω(Ｈ2,1)，Ω(Ｈ2,3)，Ω(Ｈ2,6)，Ω(Ｈ2,8)との
組み合わせにより、次式数１７に示す４つの仮説Ｘ2,
1，Ｘ2,2，Ｘ2,3，Ｘ2,4が作成される（上記ステップ４
２〜５２）。

【０１２９】

【数１７】

【０１３０】仮説Ｘ1,2は、既存追尾航跡Ｔ1の存在を肯
定している。この仮説Ｘ1,2に対しては、８つの航跡相
関行列３６を矛盾なく組み合わせることができる。この
ため、仮説Ｘ1,2が処理対象仮説である場合は（上記ス
テップ４０）場合は、次式数１８に示す８つの仮説Ｘ2,
5〜Ｘ2,12が作成される（上記ステップ４２〜５２）。

【０１３１】

【数１８】

【０１３２】上記の如く、通常行列算出処理と、通常仮
説更新処理との組み合わによれば、時刻t1およびt2に、
観測ベクトルＺ1,1，Ｚ2,1およびＺ2,2が検出された場
合に、時刻ｔ1に２つの仮説が作成され、時刻t2に１２
個の仮説が作成される。時刻t2に作成された１２の仮説
中では、５本の航跡Ｔ1〜Ｔ5の存在が仮定されている。
従って、上記の組み合わせによれば、時刻t2において、
クラスタ内に５本の航跡を仮定する１２個の仮説が記憶
される。

【０１３３】次に、図３および図４に示す状況におい
て、ゲート内判定行列算出部３０が、誤信号が存在しな
いとする推定に基づいて簡易行列算出処理を実行する場
合について説明する。誤信号が存在しないと推定されて
いる場合は、ゲート内判定行列３２の第０列の値が常に
“０”に設定される。このため、時刻t1の観測ベクトル
Ｚ1,1に対するゲート内判定行列３２は、次式数１９に
示す行列となる。

【０１３４】

【数１９】

【０１３５】上記数１９式に示すゲート内判定行列３２
は、観測ベクトルＺ1,1が新航跡Ｔ1に対応する可能性を
有しており、かつ、誤信号である可能性を有していない
ことを表している。

【０１３６】航跡相関行列算出部３４では、簡易処理お
よび通常処理の別に関わり無く、ゲート内判定行列３２
に基づいて、同一の手法で航跡相関行列３６が算出され
る。ゲート内判定行列３２が、上記数１９で表される場
合、航跡相関行列算出部３４により、次式数２０に示す
航跡相関行列３６が算出される。

【０１３７】

【数２０】

【０１３８】上記数２０に示す航跡相関行列Ω（Ｈ1,
1）からは、観測ベクトルＺ1,1が新航跡Ｔ1に対応して
いるとする仮説、すなわち、クラスタ内に、観測ベクト
ルＺ1,1を始点とする航跡Ｔ1が存在するとする仮説Ｘ1,
1が生成される。

【０１３９】

【数２１】

【０１４０】以下、この航跡Ｔ1を次式数２２の如く表
す。

【０１４１】

【数２２】

【０１４２】上記の処理により、時刻t1に検出された観
測ベクトルＺ1,1を対象とする処理が終了する。

【０１４３】誤信号が存在しないと推定されている場
合、観測ベクトルＺ2,1、Ｚ2,2に対するゲート内判定行
列３２は、次式数２３の如く演算される。

【０１４４】

【数２３】

【０１４５】上記数２３式に示すゲート内判定行列Ω
（Ｈ2）は、観測ベクトルＺ2,1およびＺ2,2が共に既追
尾航跡Ｔ1に対応する可能性を有しており、観測ベクト
ルＺ2,1が新航跡Ｔ2に対応する可能性を有しており、か
つ、観測ベクトルＺ2,2が新航跡Ｔ3に対応する可能性を
有していることを表している。

【０１４６】上記数２３式に示すゲート内観測行列Ω
（Ｈ2）を基礎とすると、航跡相関行列算出部３４で
は、次式数２４に示す如く、３つの航跡相関行列３６が
算出される。

【０１４７】

【数２４】

【０１４８】上記図６に示す処理によれば、既存の仮説
Ｘ1,1と、上記数２４式に示す３つの航跡相関行列３６
とを組み合わせることにより、仮説の更新が行われる。

【０１４９】仮説Ｘ1,1は、既存追尾航跡Ｔ1の存在を肯
定している。この仮説Ｘ1,1に対しては、３つの航跡相
関行列３６を矛盾なく組み合わせることができる。この
ため、時刻t2の処理においては、次式数２５に示す３つ
の仮説Ｘ2,1〜Ｘ2,3が作成される。

【０１５０】

【数２５】

【０１５１】上記の如く、簡易行列算出処理と、通常仮
説更新処理との組み合わせによれば、時刻t1およびt2
に、観測ベクトルＺ1,1，Ｚ2,1およびＺ2,2が検出され
た場合に、時刻ｔ1に１つの仮説が作成され、また、時
刻t2に、５本の航跡Ｔ1〜Ｔ5を含む３つの仮説が作成さ
れる。このように、ゲート内判定行列３２の算出処理を
通常行列算出処理から簡易行列算出処理に変更すると、
図３および図４に示す状況下で、時刻t2に算出される仮
説の数を１２個から３つに減らすことができる。このた
め、簡易行列算出処理を用いることによれば、目標追尾
装置１２の演算負荷を大幅に低減させることができる。

【０１５２】本実施形態の目標追尾装置１０は、上述の
如く、誤信号が存在しないと推定される場合に簡易行列
算出処理を実行すると共に、新航跡が存在しないと推定
される場合にも簡易行列算出処理を実行する。このた
め、本実施形態の目標追尾装置１０によれば、誤信号が
存在しない状況下でのみ簡易処理が実行される従来の目
標追尾装置に比して、有効に演算負荷を下げることがで
きる。

【０１５３】ところで、目標追尾装置１０が動作する環
境において、誤信号が全く存在しない状況は、特殊な状
況である。このため、誤信号が存在しない場合にのみ簡
易処理を実行することとしても、一般的な状況下で有効
に演算負荷の低減を図ることはできない。

【０１５４】また、本実施形態の目標追尾装置１０が簡
易行列算出処理を実行する他の状況、すなわち、新航跡
が存在しないと推定される状況も、誤信号が存在しない
状況と同様に、やはり一般的な状況ではない。このた
め、誤信号が存在しないと推定される場合に加えて新航
跡が存在しないと推定される場合に簡易行列算出処理を
実行しても、誤信号や新航跡が存在する一般的な状況下
で十分に演算負荷を低減できない場合がある。本実施形
態において、仮説更新部３８が実行する簡易仮説更新処
理は、そのような一般的な状況下で作成される仮説の数
を低減する上で有効な処理である。

【０１５５】図９は、仮説更新部３８が簡易仮説更新処
理を実現すべく実行する一連の処理のフローチャートを
示す。図９に示すルーチンは、航跡相関行列３６の演算
が終了する毎に実行される。図９に示すルーチンにおい
ては、先ずステップ５４の処理が実行される。尚、図９
において、上記図６に示すルーチンと同一の処理を実行
するステップには、同一の符号を付してその説明を省略
する。

【０１５６】ステップ５４では、目標観測状態推定部１
５において、新航跡と誤信号の総数が推定できたか否か
が判別される。その結果、上記の推定が実行されている
と判別される場合は次にステップ５６の処理が実行され
る。一方、上記の推定が実行できていないと判別される
場合は、次にステップ５８の処理が実行される。

【０１５７】ステップ５６では、航跡相関行列算出部３
４において算出された全ての航跡相関行列３６の中か
ら、新航跡と誤信号の総数が、目標観測状態推定部１５
によって推定された総数と合致する行列を選択する処理
が実行される。以下、本ステップ５４で選択された行列
を有効航跡相関行列と称す。

【０１５８】ステップ５８では、目標観測状態推定部１
５において、既追尾航跡数が推定できたか否かが判別さ
れる。その結果、上記の推定が実行されていると判別さ
れる場合は次にステップ５９の処理が実行される。一
方、上記の推定が実行できていないと判別される場合
は、次にステップ４０の処理が実行される。

【０１５９】ステップ５９では、目標追尾装置１０に記
憶されている既存の全ての仮説の中から、既追尾航跡数
が、目標観測状態推定部１５によって推定された総数と
合致する仮説を選択する処理が実行される。以下、本ス
テップ５９で選択された仮説を有効仮説と称す。

【０１６０】簡易仮説更新処理によれば、以後、仮説更
新部３８は、上記の処理により選択された全ての有効航
跡相関行列と、全ての有効仮説との組み合わせについ
て、ステップ４０〜５２の処理を実行することにより仮
説の更新を行う。

【０１６１】上述した通常仮説更新処理によれば、算出
される全ての航跡相関行列３６が仮説更新の基礎として
用いられると共に、全ての既存仮説が更新処理の対象と
される。しかし、航跡相関行列３６の中には、誤信号と
新航跡との総数が非現実的な数となるものが含まれるこ
とがある。また、既存仮説の中には、既追尾航跡数が非
現実的な数となるものが含まれることがある。

【０１６２】簡易仮説更新処理は、このような非現実的
な航跡相関行列３６を除外して、現実性の高い有効航跡
相関行列のみを基礎として、また、現実性の高い仮説の
みを対象として仮説の更新を行うことができる。このた
め、簡易仮説更新処理によれば、現実性の高い仮説の数
を減らすことなく、更新処理により作成される仮説の数
を有効に減らすことができる。

【０１６３】上述の如く、簡易仮説更新処理は、既追尾
航跡数や、新航跡と誤信号の総数が推定できる場合に実
行される。既追尾航跡数や、新航跡と誤信号の総数は、
新航跡や誤信号の存在する一般的な状況下でも多くの場
合推定することが可能である。このため、簡易仮説更新
処理によれば、目標追尾装置１０が動作する一般的な状
況下で、現実性の高い仮説の数を減らすことなく仮説の
数を有効に減らすことができる。

【０１６４】図１に示す如く、本実施形態の目標追尾装
置１０は、航跡決定部６０を備えている。航跡決定部６
０は、仮説更新分３８によって上記の如く生成される複
数の仮説の中から、公知の手法で最善の仮説を選択し、
その仮説に基づいて目標の航跡を決定する処理を実行す
る。航跡決定部６０は、上記の如く決定した航跡の情報
を目標表示装置６１に供給する。そして、その航跡は、
目標表示装置６１のディスプレイを介して使用者に表示
される。

【０１６５】なお、上記の実施形態においては、目標観
測装置１１および観測ベクトル選択部１２により前記請
求項１記載の「観測ベクトル検出手段」が、ゲート内判
定部３０および航跡委相関行列算出部３４により前記請
求項１記載の「航跡相関情報作成手段」が、仮説状況デ
ータ群２２により前記請求項１記載の「仮説記憶手段」
が、目標観測状態推定部１５により前記請求項１記載の
「目標観測状態推定手段」が、仮説更新部３８により前
記請求項１記載の「複数仮説生成手段」が、それぞれ実
現されている。

【０１６６】また、上記の実施形態においては、目標観
測状態推定部１５が既追尾航跡数を推定することにより
前記請求項２記載の「既追尾航跡数推定手段」が実現さ
れていると共に、仮説更新部３８が、上記ステップ５８
および５９の処理を実行することにより前記請求項２記
載の「第１の有効仮説選択手段」が、それらの処理に次
いで上記ステップ４０〜５２の処理を実行することによ
り前記請求項２記載の「第１の仮説更新手段」が、それ
ぞれ実現されている。

【０１６７】また、上記の実施形態においては、目標観
測状態推定部１５が新航跡と誤信号の総数を推定するこ
とにより前記請求項３記載の「総数推定手段」が実現さ
れていると共に、仮説更新部３８が、上記ステップ５４
および５６の処理を実行することにより前記請求項３記
載の「第２の有効仮説選択手段」が、それらの処理に次
いで上記ステップ４０〜５２の処理を実行することによ
り前記請求項３記載の「第２の仮説更新手段」が、それ
ぞれ実現されている。

【０１６８】更に、上記の実施形態においては、目標観
測状態推定部１５が誤信号および新航跡が共に存在しな
い状態を検出することにより前記請求項８記載の「有無
判断手段」が実現されていると共に、それらが共に存在
しないと判別される場合に、仮説更新部３８が、誤信号
および新航跡の存在を否定する航跡相関行列のみに基づ
いて仮説更新処理を行うことにより、前記請求項８記載
の「第７の仮説更新手段」が、それぞれ実現されてい
る。

【０１６９】実施の形態２．次に、図１０乃至図１４を
参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本
実施形態の目標追尾装置１０は、上記図１に示すシステ
ム構成において、目標観測状態推定部１５に、図１０乃
至図１４に示す一連の処理を実行させ、かつ、ゲート内
判定行列算出部３０，および、仮説更新部３８は、目標
観測状態推定部１５の要求に応じた処理を実行させるこ
とにより実現される。

【０１７０】自由空間が形成されている場合、すなわ
ち、目標追尾装置１０が目標をほぼ確実に探知すること
ができ、かつ、誤信号がほとんど検出されない場合は、
時刻tkにおけるの既追尾航跡数の真値ＮkTGTは、時刻tk
-1において、関連する航跡のゲート内に観測された観測
ベクトルＺk-1,jの総数ｍkを用いて、次式の如く表すこ
とができる。

【０１７１】

【数２６】

【０１７２】ＮkTGT＝ｍkが常に成立するとすれば、既
追尾航跡数、誤信号の数、および、新航跡の数は、容易
に推定することができる。しかし、現実の環境条件の下
では前述の環境条件の下でもＮkTGT＝ｍkの関係が成立
しない場合がある。このため、現実の環境条件下で既追
尾航跡数等を正確に判断するためには、誤判断を抑制す
るための判断アルゴリズムが必要となる。本実施形態の
目標追尾装置１０は、目標観測状態推定部１５が、上記
の要求を満たすアルゴリズムで所定の処理を実行する点
に特徴を有している。

【０１７３】図１０乃至図１４は、本実施形態において
目標観測状態推定部１５が実行する一連の処理のフロー
チャートを示す。本ルーチンは、サンプリング時刻毎に
起動されるルーチンである。以下、図１０に示すステッ
プ６２から、順次各ステップで実行される処理の内容を
説明する。

【０１７４】本実施形態の目標追尾装置１０は、目標追
尾処理が開始された後、自由空間で２サンプリング連続
して観測ベクトル数が一定値のとき、既追尾航跡数ＮTG
Tが観測ベクトル数に一致していると判断する。この場
合、既追尾航跡数ＮTGTが、次式数２７の如く確定され
ると共に、誤信号数および新航跡数が共に“０”個と判
断される。

【０１７５】

【数２７】

【０１７６】ステップ６２では、前回の処理サイクルの
時点で既追尾航跡数ＮTGTが確定しているか否かが判別
される。その結果、上記の条件が成立しないと判別され
る場合は、次にステップ６４の処理が実行される。

【０１７７】ステップ６４では、ゲート内判定行列算出
部３０に対して通常行列算出処理の実行が要求される。
本ステップの処理が実行されると、今回のサンプリング
時刻tkにおいて、ゲート内判定行列算出部３０は、上述
した通常行列算出処理を実行する。

【０１７８】ステップ６６では、仮説更新部３８に対し
て通常仮説更新処理の実行が要求される。本ステップの
処理が実行されると、今回のサンプリング時刻tkにおい
て、仮説更新部３８は、上述した通常仮説更新処理を実
行する。

【０１７９】上記の処理が終了すると、今回の処理サイ
クルが終了する。上記の処理によれば、目標の追尾が開
始された後、既追尾航跡数ＮTGTが確定するまでの間、
確実に通常処理による目標追尾を実行させることができ
る。

【０１８０】上記ステップ６２で、前回の処理サイクル
の時点で既に既追尾航跡数ＮTGTが確定していると判別
される場合は、次にステップ６８の処理が実行される。
サンプリング時刻tkにおける観測ベクトル数ｍkと、確
定済みの既追尾航跡数ＮTGTとの大小関係は次の３つの
場合に分けられる。

【０１８１】

【数２８】

【０１８２】

【数２９】

【０１８３】

【数３０】

【０１８４】ステップ６８では、上記数２８の関係が成
立するか否かが判別される。その結果、ｍk＝ＮTGTが成
立すると判別される場合は、既追尾航跡数確定時の処理
を進めるべく、次にステップ７０の処理が実行される。

【０１８５】ステップ７０では、上記数２７式に従って
既追尾航跡数ＮTGTを確定する処理が実行される。ステ
ップ７２では、今回のサンプリング時刻tkにおける誤信
号数および新航跡数が共に“０”と判断される。

【０１８６】ステップ７４では、ゲート内判定行列算出
部３０に対して、誤信号数＝０および新航跡数＝０に対
応する簡易行列算出処理の実行が要求される。本ステッ
プの処理が実行されると、今回のサンプリング時刻tkに
おいて、ゲート内判定行列算出部３０では、誤信号およ
び新航跡に対応する列の要素を“０”としたゲート内判
定行列３２が算出される。

【０１８７】ステップ７６では、仮説更新部３８に対し
て、既追尾航跡数ＮTGTに対応する簡易行列算出処理の
実行が要求される。本ステップの処理が実行されると、
今回のサンプリング時刻tkにおいて、仮説更新部３８で
は、既存の仮説中で既追尾航跡数がＮTGTであるものの
みを有効仮説として更新処理を行う簡易仮説更新処理が
実行される。

【０１８８】上記の処理によれば、簡易行列算出処理
と、簡易仮説更新処理との組み合わせにより、有効に仮
説数の低減を図ることができる。上記の処理が終了する
と、今回の処理サイクルが終了される。

【０１８９】上記ステップ７８で、ｍk＝ＮTGTが成立し
ないと判別された場合は、次に、図１１に示すステップ
７８の処理が実行される。

【０１９０】ステップ７８では、上記数２９式の関係、
すなわち、ｍk＞ＮTGTが成立するか否かが判別される。
上記の条件が成立する場合は、時刻tkにおける既追尾航
跡数はＮTGTのままであり、時刻tkに観測された観測ベ
クトルＺk,j中に、少なくとも誤信号および新航跡の一
方が存在する可能性があると判断する。この場合、次に
ステップ８０の処理が実行される。

【０１９１】ステップ８０では、ゲート内判定行列算出
部３０に対して通常行列算出処理の実行が要求される。
本ステップの処理が実行されると、今回のサンプリング
時刻tkにおいて、ゲート内判定行列算出部３０では誤信
号および新航跡の可能性を考慮した通常行列算出処理が
実行される。

【０１９２】ステップ８２では、時刻tkにおける新航跡
と誤信号の総数がｍk−ＮTGTと算出される。

【０１９３】ステップ８４では、仮説更新部３８に対し
て、既追尾航跡数＝ＮTGT、および、新航跡と誤信号の
総数＝ｍk−ＮTGTに対応する簡易行列算出処理の実行が
要求される。本ステップの処理が実行されると、今回の
サンプリング時刻tkにおいて、仮説更新部３８では、新
航跡と誤信号の総数がｍk−ＮTGTである航跡相関行列３
６を有効航跡相関行列とし、かつ、既追尾航跡数がＮTG
Tである仮説を有効仮説とする簡易仮説更新処理が実行
される。

【０１９４】上記ステップ８４の処理が終了すると、今
回の処理サイクルが終了する。処理サイクルがこのよう
にして終了された場合、次回のサンプリング時刻tk+1に
おいて、本ルーチンの処理は、ステップ８６の処理から
開始される。

【０１９５】ステップ８６の処理は、上述の如く、時刻
tkの時点でｍk＞ＮTGTが成立した場合に実行される。こ
の場合、時刻tk+1における観測ベクトル数ｍk+1と、既
追尾航跡数ＮTGTとの関係は、次の４つの場合に分ける
ことができる。

【０１９６】

【数３１】

【０１９７】

【数３２】

【０１９８】

【数３３】

【０１９９】

【数３４】

【０２００】ステップ８６では、上記数３１の関係が成
立するか否かが判別される。その結果、上記の関係が成
立すると判別される場合は、次にステップ８８の処理が
実行される。ステップ８８では、上記数２７の関係に従
い、時刻tk+1における既追尾航跡数がＮTGT＝ｍk+1であ
ると判断される。また、ステップ９０では、時刻tk+1に
おいて誤信号数および新航跡数は、共に“０”であると
判断される。

【０２０１】ステップ９２では、ゲート内判定行列算出
部３０に対して、誤信号数＝０および新航跡数＝０に対
応する簡易行列算出処理の実行が要求される。本ステッ
プの処理が実行されると、今回のサンプリング時刻tk+1
において、ゲート内判定行列算出部３０では、誤信号お
よび新航跡に対応する列の要素を“０”としたゲート内
判定行列３２が算出される。

【０２０２】ステップ９４では、前回のサンプリング時
刻tkに遡って、時刻tkにおいて、ｍk−ＮTGT個の新航跡
が存在しており、かつ、誤信号は存在しなかったと判断
される。

【０２０３】ステップ９６では、仮説更新部３８に対し
て、新航跡数ｍk−ＮTGTに対応する簡易行列算出処理の
実行が要求される。本ステップの処理が実行されると、
今回のサンプリング時刻tk+1において、仮説更新部３８
では、既存の仮説中で時刻tkにおいてｍk−ＮTGT個の新
航跡が存在したとする仮説のみを有効仮説とする簡易仮
説更新処理が実行される。上記の処理が終了すると、今
回の処理サイクルが終了される。

【０２０４】本ルーチン中、上記ステップ８６で、上記
数３１式の条件が成立しないと判別された場合は、次に
ステップ９８の処理が実行される。ステップ９８では、
上記数３２式の条件が成立するか否かが判別される。そ
の結果、上記の条件が成立すると判別された場合は、前
回のサンプリング時刻tkにおける新航跡および誤信号の
有無を何れも確定させることができない。この場合、次
にステップ１００の処理が実行される。

【０２０５】ステップ１００では、ゲート内判定行列算
出部３０に対して通常行列算出処理の実行が要求され
る。本ステップの処理が実行されると、今回のサンプリ
ング時刻tk+1において、ゲート内判定行列算出部３０で
は誤信号および新航跡の可能性を考慮した通常行列算出
処理が実行される。

【０２０６】ステップ１０２では、時刻tk+1の時点で、
時刻tkにおける既追尾航跡（ＮTGT個の既追尾航跡）は
全て探知されたと考えて、時刻tk+1における既追尾航跡
数をＮTGT個以上とする処理が実行される。

【０２０７】ステップ１０４では、仮説更新部３８に対
して、既追尾航跡数がＮTGT個以上となる仮説のみを生
成させる簡易行列算出処理の実行が要求される。本ステ
ップの処理が実行されると、今回のサンプリング時刻tk
+1において、仮説更新部３８では、全ての既存仮説と、
全ての航跡相関行列３６との組み合わせによって生成さ
れた仮説のうち、既追尾航跡数がＮTGT個以上のものの
みを有効なものとして残存させる簡易仮説更新処理が実
行される。上記の処理が終了すると、今回の処理サイク
ルが終了される。

【０２０８】本ルーチン中、上記ステップ９８で、上記
数３２の条件が成立しないと判別された場合は、次に図
１２に示すステップ１０６の処理が実行される。

【０２０９】ステップ１０６では、上記数３３の条件、
すなわち、ｍk+1＝ＮTGTが成立するか否かが判別され
る。その結果、上記の条件が成立すると判別される場合
は、次にステップ１０８の処理が実行される。

【０２１０】ステップ１０８では、時刻tk+1における既
追尾航跡数をＮTGT個とする処理が実行される。また、
ステップ１１０では、時刻tk+1の時点で、誤信号数およ
び新航跡数は共に“０”であると判断される。

【０２１１】ステップ１１２では、ゲート内判定行列算
出部３０に対して、誤信号数＝０および新航跡数＝０に
対応する簡易行列算出処理の実行が要求される。本ステ
ップの処理が実行されると、今回のサンプリング時刻tk
+1において、ゲート内判定行列算出部３０では、誤信号
および新航跡に対応する列の要素を“０”としたゲート
内判定行列３２が算出される。

【０２１２】ステップ１１４では、前回のサンプリング
時刻tkの時点の誤信号数をｍk−ＮTGT個に、また、その
時刻tkの新航跡数を“０”個に確定させる処理が行われ
る。

【０２１３】ステップ１１６では、仮説更新部３８に対
して、既追尾航跡数ＮTGT（＝ｍk+1）、および、誤信号
数ｍk−ＮTGTに対応する簡易行列算出処理の実行が要求
される。本ステップの処理が実行されると、今回のサン
プリング時刻tk+1において、仮説更新部３８では、既存
の仮説中で既追尾航跡数がＮTGTであり、かつ、誤信号
数がｍk−ＮTGT個のもののみを有効仮説とする簡易仮説
更新処理が実行される。

【０２１４】本ルーチン中、上記ステップ１０６におい
て、上記数３３の条件が成立しないと判別される場合
は、上記数３４の条件、すなわち、ｍk+1＜ＮTGTが成立
すると判断できる。この場合、時刻tkと時刻tk+1におい
て異なった状況が示されたことになるので、時刻tk+1に
おける既追尾航跡数が未確定とされる。上記の判断がな
されると、次にステップ１１８の処理が実行される。

【０２１５】ステップ１１８では、ゲート内判定行列算
出部３０に対して通常行列算出処理の実行が要求され
る。ステップ１２０では、仮説更新部３８に対して通常
仮説更新処理の実行が要求される。上記の処理が終了す
ると今回の処理サイクルが終了される。上記の処理によ
れば、既追尾航跡数ＮTGTが未確定である場合に、確実
に通常処理による目標追尾を実現することができる。

【０２１６】本ルーチン中、上記ステップ７８におい
て、ｍk＞ＮTGTが成立しないと判別される場合は、上記
数３０式の条件、すなわち、ｍk＜ＮTGTが成立すると判
断できる。上記数３０の条件は、ＮTGT個の既追尾構成
のいずれかの観測ベクトルが未探知である場合に成立す
る条件である。この場合、既追尾航跡数をＮTGT個認識
して、図１３に示すステップ１２２以降の処理が実行さ
れる。

【０２１７】ステップ１２２では、今回のサンプリング
時刻tkにおける誤信号数および新航跡数が共に“０”で
あると判断される。

【０２１８】ステップ１２４では、ゲート内判定行列算
出部３０に対して、誤信号数＝０および新航跡数＝０に
対応する簡易行列算出処理の実行が要求される。本ステ
ップの処理が実行されると、今回のサンプリング時刻tk
において、ゲート内判定行列算出部３０では、誤信号お
よび新航跡に対応する列の要素を“０”としたゲート内
判定行列３２が算出される。

【０２１９】ステップ１２６では、時刻tkにおける未探
知信号数がＮTGT−ｍk個と記憶される。

【０２２０】ステップ１２８では、仮説更新部３８に対
して、既追尾航跡数ＮTGTに対応する簡易行列算出処理
の実行が要求される。本ステップの処理が実行される
と、今回のサンプリング時刻tkにおいて、仮説更新部３
８では、既存の仮説中で既追尾航跡数がＮTGTであるも
ののみを有効仮説として更新処理を行う簡易仮説更新処
理が実行される。

【０２２１】上記ステップ１２８の処理が終了すると、
今回の処理サイクルが終了する。処理サイクルがこのよ
うにして終了された場合、次回のサンプリング時刻tk+1
において、本ルーチンの処理は、ステップ１３０の処理
から開始される。

【０２２２】ステップ１３０の処理は、上述の如く、時
刻tkの時点でｍk＜ＮTGTが成立した場合に実行される。
この場合、時刻tk+1における観測ベクトル数ｍk+1と、
既追尾航跡数ＮTGTとの関係は、次の４つの場合に分け
ることができる。

【０２２３】

【数３５】

【０２２４】

【数３６】

【０２２５】

【数３７】

【０２２６】

【数３８】

【０２２７】上記数３５式、または、上記数３６式が成
立する場合、すなわち、ｍk+1＜ＮTGTが成立する場合
は、次にステップ１３２の処理が実行される。

【０２２８】ステップ１３２では、自由空間の仮定が成
立し続けているか否かが判別される。 その結果、自由
空間の仮定が成立しない環境状況になったと判断される
場合は、通常処理を要求すべく次にステップ１３４およ
び１３６の処理が実行される。一方、自由空間の仮定が
成立すると判別される場合は、複数の目標が１つの融合
されて観測されていると解釈され、次にステップ１３６
の処理が実行される。

【０２２９】ステップ１３４では、ゲート内判定行列算
出部３０に対して通常行列算出処理の実行が要求され
る。ステップ１３６では、仮説更新部３８に対して通常
仮説更新処理の実行が要求される。上記の処理が終了す
ると今回の処理サイクルが終了される。上記の処理によ
れば、自由空間の仮定が成立しない状況下で、確実に通
常処理による目標追尾を実現することができる。

【０２３０】ステップ１３６では、今回のサンプリング
時刻tk+1における誤信号数および新航跡数が共に“０”
であると判断される。

【０２３１】ステップ１３８では、ゲート内判定行列算
出部３０に対して、誤信号数＝０および新航跡数＝０に
対応する簡易行列算出処理の実行が要求される。本ステ
ップの処理が実行されると、今回のサンプリング時刻tk
+1において、ゲート内判定行列算出部３０では、誤信号
および新航跡に対応する列の要素を“０”としたゲート
内判定行列３２が算出される。

【０２３２】ステップ１４０では、時刻tk+1における未
探知信号数がＮTGT−ｍk+1個と記憶される。

【０２３３】ステップ１４２では、仮説更新部３８に対
して、既追尾航跡数ＮTGTに対応する簡易行列算出処理
の実行が要求される。本ステップの処理が実行される
と、今回のサンプリング時刻tkにおいて、仮説更新部３
８では、既存の仮説中で既追尾航跡数がＮTGTであるも
ののみを有効仮説として更新処理を行う簡易仮説更新処
理が実行される。上記ステップ１４２の処理が終了する
と今回の処理サイクルが終了される。

【０２３４】本ルーチン中、上記ステップ１３０におい
て、ｍk+1＜ＮTGTが成立しないと判別される場合は、次
に、図１４に示すステップ１４４の処理が実行される。

【０２３５】ステップ１４４では、上記数３７式の条
件、すなわち、ｍk+1＝ＮTGTが成立するか否かが判別さ
れる。その結果、上記の条件が成立する場合は、時刻tk
+1における既追尾航跡数はＮTGTであると判断される。
この場合、次にステップ１４６の処理が実行される。

【０２３６】ステップ１４６では、時刻tk+1の時点で、
誤信号数および新航跡数は共に“０”であると判断され
る。

【０２３７】ステップ１４８では、ゲート内判定行列算
出部３０に対して、誤信号数＝０および新航跡数＝０に
対応する簡易行列算出処理の実行が要求される。本ステ
ップの処理が実行されると、今回のサンプリング時刻tk
+1において、ゲート内判定行列算出部３０では、誤信号
および新航跡に対応する列の要素を“０”としたゲート
内判定行列３２が算出される。

【０２３８】ステップ１５０では、前回のサンプリング
時刻tkの時点での未探知信号数がＮTGT−ｍk個に確定さ
れる。

【０２３９】ステップ１５２では、仮説更新部３８に対
して、既追尾航跡数ＮTGT、および、未探知信号数ＮTGT
−ｍkに対応する簡易行列算出処理の実行が要求され
る。本ステップの処理が実行されると、今回のサンプリ
ング時刻tk+1において、仮説更新部３８では、既存の仮
説中で既追尾航跡数がＮTGTであり、かつ、未探知信号
数がＮTGT−ｍk個のもののみを有効仮説とする簡易仮説
更新処理が実行される。

【０２４０】本ルーチン中、上記ステップ１４４におい
て、上記数３７の条件が成立しないと判別される場合
は、上記数３８の条件、すなわち、ｍk+1＞ＮTGTが成立
すると判断できる。この場合、時刻tkと時刻tk+1におい
て異なった状況が示されたことになるので、時刻tk+1に
おける既追尾航跡数が未確定とされる。上記の判断がな
されると、次にステップ１５４の処理が実行される。

【０２４１】ステップ１５４では、ゲート内判定行列算
出部３０に対して通常行列算出処理の実行が要求され
る。ステップ１５６では、仮説更新部３８に対して通常
仮説更新処理の実行が要求される。上記の処理が終了す
ると今回の処理サイクルが終了される。上記の処理によ
れば、既追尾航跡数ＮTGTが未確定である場合に、確実
に通常処理による目標追尾を実現することができる。

【０２４２】上述の如く、本実施形態の目標追尾装置１
０によれば、誤信号または新航跡が存在しないと推定で
きる場合に、それぞれ状況に応じた簡易行列算出処理を
実行し、また、既追尾航跡数、新航跡と誤信号の総数、
誤信号の数、新航跡の数、または、未探知信号の数など
が推定できる場合には、それぞれの状況に応じた簡易仮
説更新処理を実行することができる。これらを組み合わ
せた簡易処理によれば、目標追尾装置１０が動作する一
般的な状況下で、目標追尾に関する能力を低下させるこ
となく、有効に仮説の数を抑制することができる。

【０２４３】尚、上記の実施形態においては、目標観測
状態推定部１５が図１０乃至図１４に示す一連の処理を
実行することにより前記請求項１記載の「目標観測状態
推定手段」が実現されていると共に、ゲート内判定行列
算出部３０および仮説更新部３８が、上記一連の処理の
実行に伴って発生する要求に従って、適当な簡易行列算
出処理、または、簡易仮説更新処理を実行することによ
り前記請求項１記載の「複数仮説生成手段」が実現され
ている。

【０２４４】また、上記の実施形態においては、目標観
測状態推定部１５が上記ステップ７０，８８，１０８，
７８および１４４の処理を実行することにより前記請求
項２記載の「既追尾航跡数推定手段」が実現されている
と共に、仮説更新部３８が、上記ステップ７６，９６，
１１６，１２８および１５２で要求される簡易仮説更新
処理を実行することにより前記請求項２記載の「第１の
仮説更新手段」が実現されている。

【０２４５】また、上記の実施形態においては、目標観
測状態推定部１５が上記ステップ８２の処理を実行する
ことにより前記請求項３記載の「総数推定手段」が実現
されていると共に、仮説更新部３８が、上記ステップ８
４で要求される簡易仮説更新処理を実行することにより
前記請求項３記載の「第２の仮説更新手段」が実現され
ている。

【０２４６】また、上記の実施形態においては、目標観
測状態推定部１５が上記ステップ９４および１１４の処
理を実行することにより前記請求項４記載の「新航跡数
推定手段」および前記請求項５記載の「誤信号数推定手
段」が実現されていると共に、仮説更新部３８が、上記
ステップ９６および１１６で要求される簡易仮説更新処
理を実行することにより前記請求項４記載の「第３の仮
説更新手段」および前記請求項５記載の「第４の仮説更
新手段」が実現されている。

【０２４７】また、上記の実施形態においては、目標観
測状態推定部１５が上記ステップ１５０の処理を実行す
ることにより前記請求項６記載の「未探知信号数推定手
段」が実現されていると共に、仮説更新部３８が、上記
ステップ１５２で要求される簡易仮説更新処理を実行す
ることにより前記請求項６記載の「第５の仮説更新手
段」が実現されている。

【０２４８】また、上記の実施形態においては、目標観
測状態推定部１５が上記ステップ１０２の処理を実行す
ることにより前記請求項７記載の「航跡数条件設定手
段」が実現されていると共に、仮説更新部３８が、上記
ステップ１０４で要求される簡易仮説更新処理を実行す
ることにより前記請求項７記載の「第６の仮説更新手
段」が実現されている。

【０２４９】また、上記の実施形態においては、目標観
測状態推定部１５が上記ステップ７２，９０，１１０，
１２２，１３６および１４６の処理を実行することによ
り前記請求項８記載の「有無判断手段」が実現されてい
ると共に、仮説更新部３８が、上記ステップ７４，９
２，１１２，１２４，１３８および１４８で要求される
簡易仮説更新処理を実行することにより前記請求項８記
載の「第７の仮説更新手段」が実現されている。

【０２５０】また、上記の実施形態においては、目標観
測状態推定部１５が、上記ステップ６２の処理を実行す
ることにより前記請求項９記載の「航跡数確定判断手
段」が実現されている。

【０２５１】実施の形態３．次に、図１５を参照して、
本発明の実施の形態３について説明する。図１５は、本
発明の実施の形態３の目標追尾システムのブロック構成
図を示す。本実施形態の目標追尾システムは、目標追尾
装置１６０と、逐次決定型目標追尾装置１６２とを備え
ている。

【０２５２】目標追尾装置１６０は、実施の形態１また
は２の目標追尾装置１０と同様に、サンプリング時刻毎
に複数の仮説を作成して目標追尾処理を実行する装置で
ある。一方、逐次決定型目標追尾装置１６２は、サンプ
リング時刻毎に仮説を一つに絞り込んで目標追尾処理を
実行する装置である。

【０２５３】目標追尾装置１６０は、目標観測状態推定
部１６４を備えている。目標観測状態推定部１６４は、
実施の形態１または２の目標観測状態推定部１５と同様
に、既追尾航跡数や、誤信号の数を検出する機能を有し
ている。更に、本実施形態において、目標観測状態推定
部１６４は、目標追尾装置１６０および逐次決定型目標
追尾装置１６２の一方に、選択的に目標追尾処理を実行
させる機能を有している。

【０２５４】具体的には、目標観測状態推定部１６４
は、目標追尾処理が開始された後、既追尾航跡数が確定
し、その既追尾航跡数が所定のサンプリング回数にわた
って安定的に推移するまでの間は、目標追尾装置１６０
に目標追尾処理を実行させる。そして、確定した既追尾
航跡数が安定に推移する場合は、目標追尾装置１６０に
代えて逐次決定型目標追尾装置１６２に目標追尾処理を
実行させる。

【０２５５】上記の処理によれば、目標追尾が開始され
た後、追尾が不安定な状況では複数仮説生成手法を採用
し、追尾が安定した後は逐次決定型の仮説生成法を採用
することができる。このため、本実施形態の目標追尾シ
ステムによれば、追尾開始直後から優れた目標追尾能力
を確保しつつ、追尾が安定した後に、目標追尾処理に伴
う演算負荷を有効に低減させることができる。

【０２５６】上述の如く、本実施形態においては、目標
追尾装置１６０の外側に、これと並列に逐次決定型目標
追尾装置１６２を配置して所望の機能の実現を図ってい
る。上記の構造によれば、既存の設備の組み合わせによ
り簡単に実現できるという利点を得ることができる。し
かしながら、本発明は、これに限定されるものではな
く、上記図１に示す目標追尾装置１０において、各部の
処理を修正することによって対応することとしてもよ
い。

【０２５７】尚、上記の実施形態においては、目標観測
状態推定部１６４が、所定サンプリング回数にわたって
既追尾航跡数が安定に推移したか否かを判断することに
より前記請求項１０記載の「航跡数安定性判定手段」が
実現されていると共に、逐次決定型目標追尾装置１６２
により前記請求項１０記載の「逐次決定手段」が、ま
た、逐次決定型目標追尾装置１６２および目標追尾装置
１６０の一方が選択的に目標追尾処理を実行することに
より前記請求項１０記載の「目標追尾手段」が、それぞ
れ実現されている。

【０２５８】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。請求項１
または１１記載の発明によれば、目標観測状態推定手段
または目標観測状態推定ステップによる処理の結果を利
用して、仮説の数を抑制し得る簡易処理を実行すること
ができる。目標観測状態推定手段または目標観測状態推
定ステップによる処理の結果は、誤信号が存在しない特
殊な状況に比して広い状況下で利用できる。このため、
本発明によれば、誤信号が存在しない場合にのみ仮説数
の抑制を図る装置または方法に比して、一般的な状況下
でより有効に仮説数を抑制することができる。

【０２５９】請求項２または１２記載の発明によれば、
既存仮説の中で既追尾航跡数が前回のサンプリング時に
おける数と合致するものだけを仮説の更新の基礎とする
ことができる。このため、本発明によれば、現実性の高
い仮説の数を減らすことなく、有効に仮説の総数を減ら
すことができる。

【０２６０】請求項３または１３記載の発明によれば、
既存仮説の中で新航跡と誤信号の総和が前回のサンプリ
ング時における数に合致するものだけを仮説の更新の基
礎とすることができる。このため、本発明によれば、現
実性の高い仮説の数を減らすことなく、有効に仮説の総
数を減らすことができる。

【０２６１】請求項４または１４記載の発明によれば、
既存仮説の中で新航跡数が前回のサンプリング時におけ
る数に合致するものだけを仮説の更新の基礎とすること
ができる。このため、本発明によれば、現実性の高い仮
説の数を減らすことなく、有効に仮説の総数を減らすこ
とができる。

【０２６２】請求項５または１５記載の発明によれば、
既存仮説の中で誤信号数が前回のサンプリング時におけ
る数に合致するものだけを仮説の更新の基礎とすること
ができる。このため、本発明によれば、現実性の高い仮
説の数を減らすことなく、有効に仮説の総数を減らすこ
とができる。

【０２６３】請求項６または１６記載の発明によれば、
既存仮説の中で未探知信号数が前回のサンプリング時に
おける数に合致するものだけを仮説の更新の基礎とする
ことができる。このため、本発明によれば、現実性の高
い仮説の数を減らすことなく、有効に仮説の総数を減ら
すことができる。

【０２６４】請求項７または１７記載の発明によれば、
今回のサンプリング時における既追尾航跡数の条件を満
たす仮説だけを生成することができる。このため、本発
明によれば、現実性の高い仮説の数を減らすことなく、
有効に仮説の総数を減らすことができる。

【０２６５】請求項８または１８記載の発明によれば、
誤信号および新航跡が存在しないと推定される状況下
で、観測ベクトルが誤信号または新航跡である可能性を
含む航跡相関情報が仮説更新の基礎とされるのを避ける
こと、すなわち、それらの可能性を含まない航跡相関情
報のみを仮説更新の基礎とすることができる。このた
め、本発明によれば、現実性の高い仮説の数を減らすこ
となく、有効に仮説の総数を減らすことができる。

【０２６６】請求項９または１９記載の発明によれば、
目標観測状態推定手段または目標観測状態推定ステップ
の処理を、自由空間が形成されており、かつ、既追尾航
跡数が確定した後開始させることができる。この場合、
目標観測状態推定手段または目標観測状態推定ステップ
の処理を、精度よく行うことができるため、高精度な目
標追尾が可能となる。

【０２６７】請求項１０または２０記載の発明によれ
ば、目標の追尾が不安定となる状況下では複数仮説生成
手段または複数仮説生成ステップにより生成される複数
の仮説に基づいて目標追尾を実行し、かつ、安定な目標
追尾が可能な状況下では逐次決定手段または逐次決定ス
テップにより生成される単一の仮説に基づいて目標追尾
を実行することができる。この場合、目標追尾処理の開
始直後から優れた目標追尾能力を確保し、かつ、一般的
状況下で目標追尾に伴う演算負荷を大きく低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１の目標追尾装置のブロ
ック構成図である。

【図２】 図１に示す目標追尾装置で実行される処理の
内容を説明するための図（その１）である。

【図３】 図１に示す目標追尾装置で実行される処理の
内容を説明するための図（その２）である。

【図４】 図１に示す目標追尾装置で実行される処理の
内容を説明するための図（その３）である。

【図５】 図１に示すクラスタ内観測ベクトル表の概念
図である。

【図６】 図１に示す目標追尾装置の仮説更新部が通常
仮説更新処理を実現すべく実行する一連の処理のフロー
チャートである。

【図７】 図１に示す目標追尾装置の動作を具体的に説
明するための図（その１）である。

【図８】 図１に示す目標追尾装置の動作を具体的に説
明するための図（その２）である。

【図９】 図１に示す目標追尾装置の仮説更新部が簡易
仮説更新処理を実現すべく実行する一連の処理のフロー
チャートである。

【図１０】 本発明の実施の形態２の目標追尾装置が備
える目標観測状態推定部で実行される一連の処理のフロ
ーチャート（その１）である。

【図１１】 本発明の実施の形態２の目標追尾装置が備
える目標観測状態推定部で実行される一連の処理のフロ
ーチャート（その２）である。

【図１２】 本発明の実施の形態２の目標追尾装置が備
える目標観測状態推定部で実行される一連の処理のフロ
ーチャート（その３）である。

【図１３】 本発明の実施の形態２の目標追尾装置が備
える目標観測状態推定部で実行される一連の処理のフロ
ーチャート（その４）である。

【図１４】 本発明の実施の形態２の目標追尾装置が備
える目標観測状態推定部で実行される一連の処理のフロ
ーチャート（その５）である。

【図１５】 本発明の実施の形態３の目標追尾装置のブ
ロック構成図である。

【符号の説明】

１０；１６０ 目標追尾装置、 １５；１６４ 目標
観測状態推定部、３０ ゲート内判定行列算出部、
３４ 航跡相関行列算出部、 ３８ 仮説更新部、
１６２ 逐次決定型目標追尾装置、 Ｚk,j 時刻t
kに観測された観測ベクトル、 ＮTGT 既追尾航跡
数、 ｍk 時刻tkに観測された観測ベクトルの数。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−104351（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−104350（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−104349（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−104348（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−271617（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−318742（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 (20)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標の位置情報を含む観測ベクトルを検
   出する観測ベクトル検出手段と、 前記観測ベクトルが、誤信号である可能性、既追尾の航
   跡に対応している可能性、および、新航跡である可能性
   を組み合わせて、実現可能な状態に対応する航跡相関情
   報を作成する航跡相関情報作成手段と、 目標の航跡に関する既存仮説を記憶する仮説記憶手段
   と、 既追尾航跡数の推定が可能な所定の自由空間が形成され
   ているか否かを判断すると共に、前記自由空間が形成さ
   れている場合に、既追尾航跡数の推定、新航跡と誤信号
   の総数の推定、新航跡数の推定、誤信号数の推定、未探
   知信号数の推定、既追尾航跡数に関する条件設定、およ
   び、誤信号および新航跡の有無判断のうち、少なくとも
   １つを実行する目標観測状態推定手段と、 前記目標観測状態推定部による推定、条件設定、およ
   び、有無判断が何れも実行されていない場合に、前記航
   跡相関情報の全てと、前記既存仮説の全てを組み合わせ
   て仮説を更新する通常処理を実行し、前記目標観測状態
   推定部による推定、条件設定、および、有無判断の何れ
   かが実行されている場合に、その実行結果を利用して、
   更新される仮説の数を抑制するための簡易処理を実行す
   る複数仮説生成手段と、 を備えることを特徴とする目標追尾装置。
2. 【請求項２】 前記目標観測状態推定手段は、前回のサ
   ンプリング時刻における既追尾航跡数を推定する既追尾
   航跡数推定手段を備え、 前記複数仮説生成手段は、前記簡易処理の実行中に、前
   記既存仮説の中から、前記既追尾航跡推定手段により推
   定された既追尾航跡数に合致するものを第１の有効仮説
   として選択する第１の有効仮説選択手段と、 前記第１の有効仮説を基礎として仮説を更新する第１の
   仮説更新手段と、を備えることを特徴とする請求項１記
   載の目標追尾装置。
3. 【請求項３】 前記目標観測状態推定手段は、前回のサ
   ンプリング時刻における新航跡と誤信号の総数を推定す
   る総数推定手段を備え、 前記複数仮説生成手段は、前記簡易処理の実行中に、前
   記既存仮説の中から、前記総数推定手段により推定され
   た新航跡と誤信号の総数に合致するものを第２の有効仮
   説として選択する第２の有効仮説選択手段と、 前記第２の有効仮説を基礎として仮説を更新する第２の
   仮説更新手段と、を備えることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の目標追尾装置。
4. 【請求項４】 前記目標観測状態推定手段は、前回のサ
   ンプリング時刻における新航跡数を推定する新航跡数推
   定手段を備え、 前記複数仮説生成手段は、前記簡易処理の実行中に、前
   記既存仮説の中から、前記新航跡数推定手段により推定
   された新航跡数に合致するものを第３の有効仮説として
   選択する第３の有効仮説選択手段と、 前記第３の有効仮説を基礎として仮説を更新する第３の
   仮説更新手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃
   至３の何れか１項記載の目標追尾装置。
5. 【請求項５】 前記目標観測状態推定手段は、前回のサ
   ンプリング時刻における誤信号数を推定する誤信号数推
   定手段を備え、 前記複数仮説生成手段は、前記簡易処理の実行中に、前
   記既存仮説の中から、前記誤信号数推定手段により推定
   された誤信号数に合致するものを第４の有効仮説として
   選択する第４の有効仮説選択手段と、 前記第４の有効仮説を基礎として仮説を更新する第４の
   仮説更新手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃
   至４の何れか１項記載の目標追尾装置。
6. 【請求項６】 前記目標観測状態推定手段は、前回のサ
   ンプリング時刻における未探知信号数を推定する未探知
   信号数推定手段を備え、 前記複数仮説生成手段は、前記簡易処理の実行中に、前
   記既存仮説の中から、前記未探知信号数推定手段により
   推定された未探知信号数に合致するものを第５の有効仮
   説として選択する第５の有効仮説選択手段と、 前記第５の有効仮説を基礎として仮説を更新する第５の
   仮説更新手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃
   至５の何れか１項記載の目標追尾装置。
7. 【請求項７】 前記目標観測状態推定手段は、今回のサ
   ンプリング時刻における既追尾航跡数に関する条件を設
   定する航跡数条件設定手段を備え、 前記複数仮説生成手段は、前記簡易処理の実行中に、前
   記既追尾航跡に関する条件に合致する仮説のみを生成す
   る第６の仮説更新手段を備えることを特徴とする請求項
   １乃至６の何れか１項記載の目標追尾装置。
8. 【請求項８】 前記目標観測状態推定手段は、今回のサ
   ンプリング時刻における誤信号および新航跡の有無を判
   断する有無判断手段を備え、 前記複数仮説生成手段は、前記有無判断手段により誤信
   号および新航跡が存在しないと判断された場合に、前記
   観測ベクトルが誤信号および新航跡の何れでもないとす
   る航跡相関情報のみを基礎として仮説を更新する第７の
   仮説更新手段を備えることを特徴とする請求項１乃至７
   の何れか１項記載の目標追尾装置。
9. 【請求項９】 前記目標観測状態推定部は、所定のサン
   プリング回数にわたる観測ベクトル数の変化状態に基づ
   いて既追尾航跡数が確定しているか否かを判断する航跡
   数確定判断手段を備え、 前記所定の自由空間が形成されていると判断され、か
   つ、前記既追尾航跡数の確定が判断された後に、前記推
   定、前記条件設定、および、前記有無判断の少なくとも
   １つの実行を開始することを特徴とする請求項１乃至８
   の何れか１項記載の目標追尾装置。
10. 【請求項１０】 前記目標観測状態推定手段が、既追尾
    航跡数が所定の安定状態にあるか否かを判断する航跡数
    安定性判定手段を備えると共に、 サンプリング時刻毎に目標の航跡に関する仮説を１つに
    絞り込む逐次決定手段と、 前記所定の安定状態が判断されない場合に、前記複数仮
    説生成手段により生成される複数の仮説に基づいて目標
    追尾を実行し、かつ、前記所定の安定状態が判断される
    場合に、前記逐次決定手段により決定された仮説に基づ
    いて目標追尾を実行する目標追尾手段と、 を備えることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項
    記載の目標追尾装置。
11. 【請求項１１】 目標の位置情報を含む観測ベクトルを
    検出する観測ベクトル検出ステップと、 前記観測ベクトルが、誤信号である可能性、既追尾の航
    跡に対応している可能性、および、新航跡である可能性
    を組み合わせて、実現可能な状態に対応する航跡相関情
    報を作成する航跡相関情報作成ステップと、 目標の航跡に関する既存仮説を記憶する仮説記憶ステッ
    プと、 既追尾航跡数の推定が可能な所定の自由空間が形成され
    ているか否かを判断すると共に、前記自由空間が形成さ
    れている場合に、既追尾航跡数の推定、新航跡と誤信号
    の総数の推定、新航跡数の推定、誤信号数の推定、未探
    知信号数の推定、既追尾航跡数に関する条件設定、およ
    び、誤信号および新航跡の有無判断のうち、少なくとも
    １つを実行する目標観測状態推定ステップと、 前記目標観測状態推定部による推定、条件設定、およ
    び、有無判断が何れも実行されていない場合に、前記航
    跡相関情報の全てと、前記既存仮説の全てを組み合わせ
    て仮説を更新する通常処理を実行し、前記目標観測状態
    推定部による推定、条件設定、および、有無判断の何れ
    かが実行されている場合に、その実行結果を利用して、
    更新される仮説の数を抑制するための簡易処理を実行す
    る複数仮説生成ステップと、 を備えることを特徴とする目標追尾方法。
12. 【請求項１２】 前記目標観測状態推定ステップは、前
    回のサンプリング時刻における既追尾航跡数を推定する
    既追尾航跡数推定ステップを備え、 前記複数仮説生成ステップは、前記簡易処理の実行中
    に、前記既存仮説の中から、前記既追尾航跡推定ステッ
    プにより推定された既追尾航跡数に合致するものを第１
    の有効仮説として選択する第１の有効仮説選択ステップ
    と、 前記第１の有効仮説を基礎として仮説を更新する第１の
    仮説更新ステップと、 を備えることを特徴とする請求項１１記載の目標追尾方
    法。
13. 【請求項１３】 前記目標観測状態推定ステップは、前
    回のサンプリング時刻における新航跡と誤信号の総数を
    推定する総数推定ステップを備え、 前記複数仮説生成ステップは、前記簡易処理の実行中
    に、前記既存仮説の中から、前記総数推定ステップによ
    り推定された新航跡と誤信号の総数に合致するものを第
    ２の有効仮説として選択する第２の有効仮説選択ステッ
    プと、 前記第２の有効仮説を基礎として仮説を更新する第２の
    仮説更新ステップと、を備えることを特徴とする請求項
    １１または１２記載の目標追尾方法。
14. 【請求項１４】 前記目標観測状態推定ステップは、前
    回のサンプリング時刻における新航跡数を推定する新航
    跡数推定ステップを備え、 前記複数仮説生成ステップは、前記簡易処理の実行中
    に、前記既存仮説の中から、前記新航跡数推定ステップ
    により推定された新航跡数に合致するものを第３の有効
    仮説として選択する第３の有効仮説選択ステップと、 前記第３の有効仮説を基礎として仮説を更新する第３の
    仮説更新ステップと、を備えることを特徴とする請求項
    １１乃至１３の何れか１項記載の目標追尾方法。
15. 【請求項１５】 前記目標観測状態推定ステップは、前
    回のサンプリング時刻における誤信号数を推定する誤信
    号数推定ステップを備え、 前記複数仮説生成ステップは、前記簡易処理の実行中
    に、前記既存仮説の中から、前記誤信号数推定ステップ
    により推定された誤信号数に合致するものを第４の有効
    仮説として選択する第４の有効仮説選択ステップと、 前記第４の有効仮説を基礎として仮説を更新する第４の
    仮説更新ステップと、を備えることを特徴とする請求項
    １１乃至１４の何れか１項記載の目標追尾方法。
16. 【請求項１６】 前記目標観測状態推定ステップは、前
    回のサンプリング時刻における未探知信号数を推定する
    未探知信号数推定ステップを備え、 前記複数仮説生成ステップは、前記簡易処理の実行中
    に、前記既存仮説の中から、前記未探知信号数推定ステ
    ップにより推定された未探知信号数に合致するものを第
    ５の有効仮説として選択する第５の有効仮説選択ステッ
    プと、 前記第５の有効仮説を基礎として仮説を更新する第５の
    仮説更新ステップと、を備えることを特徴とする請求項
    １１乃至１５の何れか１項記載の目標追尾方法。
17. 【請求項１７】 前記目標観測状態推定ステップは、今
    回のサンプリング時刻における既追尾航跡数に関する条
    件を設定する航跡数条件設定ステップを備え、 前記複数仮説生成ステップは、前記簡易処理の実行中
    に、前記既追尾航跡に関する条件に合致する仮説のみを
    生成する第６の仮説更新ステップを備えることを特徴と
    する請求項１１乃至１６の何れか１項記載の目標追尾方
    法。
18. 【請求項１８】 前記目標観測状態推定ステップは、今
    回のサンプリング時刻における誤信号および新航跡の有
    無を判断する有無判断ステップを備え、 前記複数仮説生成ステップは、前記有無判断ステップに
    より誤信号および新航跡が存在しないと判断された場合
    に、前記観測ベクトルが誤信号および新航跡の何れでも
    ないとする航跡相関情報のみを基礎として仮説を更新す
    る第７の仮説更新ステップを備えることを特徴とする請
    求項１１乃至１７の何れか１項記載の目標追尾方法。
19. 【請求項１９】 前記目標観測状態推定部は、所定のサ
    ンプリング回数にわたる観測ベクトル数の変化状態に基
    づいて既追尾航跡数が確定しているか否かを判断する航
    跡数確定判断ステップを備え、 前記所定の自由空間が形成されていると判断され、か
    つ、前記既追尾航跡数の確定が判断された後に、前記推
    定、前記条件設定、および、前記有無判断の少なくとも
    １つの実行を開始することを特徴とする請求項１１乃至
    １８の何れか１項記載の目標追尾方法。
20. 【請求項２０】 前記目標観測状態推定ステップが、既
    追尾航跡数が所定の安定状態にあるか否かを判断する航
    跡数安定性判定ステップを備えると共に、 サンプリング時刻毎に目標の航跡に関する仮説を１つに
    絞り込む逐次決定ステップと、 前記所定の安定状態が判断されない場合に、前記複数仮
    説生成ステップにより生成される複数の仮説に基づいて
    目標追尾を実行し、かつ、前記所定の安定状態が判断さ
    れる場合に、前記逐次決定ステップにより決定された仮
    説に基づいて目標追尾を実行する目標追尾ステップと、 を備えることを特徴とする請求項１１乃至１９の何れか
    １項記載の目標追尾方法。